KR20060123588A - 직물 - Google Patents

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KR20060123588A
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얀 엠 크랜스
브루겐 미첼 피. 비. 반
툰더 야콥 엠. 제이. 덴
요하네스 티. 에이. 윌더비크
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

직물(2)은 복수의 제 1 섬유들 또는 필라멘트들(4), 및 복수의 제 2 섬유들 또는 필라멘트들(6)로 형성되고; 제 1 섬유들 또는 필라멘트들은 비도전성이고 전기 광학적 활성 재료를 포함하고; 제 2 섬유들 또는 필라멘트들은 도전성이고; 이에 따라 2개의 제 2 섬유들 사이의 전압 차는 그 사이에 배치된 제 1 섬유의 컬러 변화를 발생시킨다.
필라멘트, 전기 광학 활성 재료, 섬유, 직물, 액정 폴리머 LED 재료

Description

직물{A fabric}
본 발명은 직물(fabric), 특히 필라멘트들 또는 섬유들로 형성된 직물에 관한 것이고, 상기 필라멘트들 또는 섬유들의 적어도 일부는 전기 광학 특성을 가진다.
직물에서 컬러 변화, 또는 발광 효과들을 생성하는 다양한 방법들은 알려져 있다.
하나의 알려진 방법 및 직물은 Visson IP LLC Inc에 양도된 미국특허출원 US 2002/0187697호에 공개된다. 여기에 공개된 직물은 제 1 및 제 2 세트들의 섬유들로 형성되고, 각각의 섬유는 길이방향 도전성 엘리먼트를 갖는다. 2개의 세트의 섬유들은 매트릭스 접합 구조를 형성하고, 상기 구조는 추가로 제 1 세트의 섬유들을 적어도 부분적으로 코팅한 전기 광학 활성 물질(electro-optically active substance)을 포함한다. 전압 차는 제 1 세트의 섬유들의 길이방향 도전성 엘리먼트들과, 각각의 세트로부터의 섬유가 접합부에서 교차하는 제 2 세트의 섬유들의 길이방향 도전성 엘리먼트들 사이에 존재한다. 제 2 세트의 섬유와 교차하는 제 1 세트의 섬유에 의해 형성된 접합부(junction)는 전기 광학적 활성 재료를 활성화하고 디스플레이 요소를 생성한다.
미국특허 6,490,402호는 도전성 실(strand)들로 섞여 직조된(interweave) 씨실(weft)과 발광 중합체의 p 도핑된 반도체로 코팅되고, 그 후, 발광 중합체의 n 도핑된 반도체로 코팅된 도전성 코어로 형성된 발광 다이오드(LED) 섬유의 날실(warp)로 형성된 발광 다이오드(LED) 매트릭스로 형성된 재료를 기술한다. 각각의 도전성 실은 화소로서 활성화될 수 있는 LED를 형성하는 것이 하나의 위치에서 각각의 LED 섬유에 물리적으로 및 전기적으로 결합한다.
이들 종래 방법들 및 직물들이 갖는 문제점은 알려진 직물들을 형성하기 위하여 사용된 모든 섬유들이 길이방향 도전성 코어 전극을 포함하는 것이다. 섬유들중 몇몇은 추가로 전기 광학적 활성 물질을 포함한다. 상기 섬유들의 제조는 복잡하고 그러므로 값이 비싸다. 게다가, 전기 광학적 활성 재료와 함께 코어 전극을 포함하는 섬유들은 비교적 두껍고 경직되어, 상기 섬유들로 직물을 형성하기 위하여 사용되는 직조(weaving) 공정과 같은 임의의 공정을 복잡하게 한다.
본 발명의 목적은 이들 문제점들을 극복하는 섬유, 또는 재료를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 측면에 따라, 복수의 제 1 섬유들 또는 필라멘트들, 및 복수의 제 2 섬유들 또는 필라멘트들로 형성된 직물이 제공되고;
제 1 섬유들 또는 필라멘트들은 비도전성이고 전기 광학 활성 재료를 포함하고; 및
제 2 섬유들 또는 필라멘트들은 도전성이고,
그래서, 2개의 제 2 섬유들 사이의 전압 차는 그 사이에 위치된 제 1 섬유의 컬러 변화를 일으킨다.
본 발명에 의해, 전기 광학 활성 재료로 형성된 섬유들내에 가늘고 긴 도전성 코어를 통합할 필요없이, 그 각각이 도전성 재료로 형성된 제 1 세트의 섬유들, 및 그 각각이 전기 광학 활성 재료로 형성된 제 2 세트의 섬유들로 직물을 형성하는 것이 가능하다.
그러므로, 상기 직물은 알려진 유사한 직물들보다 값싸다. 게다가 직조하거나 뜨개질 하는(knit) 공정들과 같은 직물을 형성하기 위하여 사용된 임의의 공정들은 코어 전극 및 전기 광학 활성 물질을 포함하는 비교적 두껍고 경직된 직물들을 사용할 필요가 없기 때문에 덜 복잡하다.
제 2 섬유들은 전기 광학 활성 재료를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 2 측면에 따라, 복수의 제 1 섬유들 또는 필라멘트들과 복수의 제 2 섬유들 또는 필라멘트들을 섞여 짜는(interlace) 단계를 포함하는 직물을 형성하는 방법이 제공되고, 상기 제 1 섬유들은 비도전성이고 전기 광학 활성 재료를 포함하고, 제 2 섬유들은 도전성이다.
제 1 섬유들은 바람직하게, 제 2 섬유들과 섞여 짜도록(interlace) 섞여 직조되거나(interwoven), 뜨개질되거나(knitted), 크로셰(crocheted)된다.
제 1 복수의 제 1 섬유들 또는 필라멘트들 중 적어도 하나는 제 1 방향으로 연장하고 제 2 방향으로 연장하는 제 1 복수의 제 2 섬유들 또는 필라멘트들과 섞여 짜여 진다.
전압 차는 제 2 섬유들 또는 필라멘트들이 서로 겹치거나 교차하는 지점들에서 제 2 섬유들 또는 필라멘트들의 쌍들 사이에 형성된다. 이런 전압 차는 하나 이상의 상기 제 2 섬유들의 쌍들 사이에 배치된 임의의 제 1 섬유들에서 컬러 변화를 유발하고, 임의의 제 1 섬유들의 적어도 일부는 제 2 섬유들 또는 필라멘트들이 서로 겹치거나 교차하는 지점들에 인접한다.
다른 컬러 변화는 다른 제 2 섬유들에 다른 전압들을 인가함으로써 각각의 제 1 섬유의 다른 부분들에 유도될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 하나 이상의 제 1 섬유들은 제 1 섬유들의 다른 곳에 대한 다른 전기 광학적 활성 재료로 형성될 수 있다.
바람직하게, 제 2 방향은 실질적으로 제 1 방향과 다르고, 이에 따라 제 1 섬유들 또는 필라멘트들은 제 2 섬유들 또는 필라멘트들에 의해 가려지는 범위를 감소시킨다.
유리하게. 직물은 제 3 방향으로 연장하는 제 2 복수의 제 2 섬유들 또는 필라멘트들로 형성된다. 이것은 도전성 섬유들은 2개의 방향으로 연장하는 것을 의미한다.
바람직하게, 제 3 방향은 제 1 방향 및 제 2 방향과 실질적으로 다르다. 이것은 직물이 예를 들어, 뜨여짐으로써 형성되게 하고, 여기에서 제 1 복수의 제 2 섬유들은 제 1 섬유들 또는 필라멘트들이 제 2 섬유들 또는 필라멘트들에 의해 가려지는 정도를 감소시키는 동시에, 제 2 복수의 섬유들과 교차할 것이다.
유리하게, 제 2 및 제 3 방향들은 실질적으로 직교한다.
제 1 방향은 제 1 및 제 3 방향과 임의의 원하는 각도를 형성할 수 있지만, 바람직하게 제 1 방향은 제 2 또는 제 3 방향과 실질적으로 45°를 형성한다.
제 2 및 제 3 방향들이 실질적으로 서로 직교할 때, 제 1 방향은 제 2 및 제 3 방향들과 각각 실질적으로 45°의 각도를 형성할 것이다. 결과적인 직물은 3 성분으로 뜨여진 패턴으로서 알려진 다중축(multiaxially) 뜨여진 구조를 가질 것이다.
유리하게, 직물은 제 4 방향으로 연장하는 제 2 복수의 제 1 섬유들 또는 필라멘트들을 포함한다. 바람직하게 제 4 방향은 제 1 방향 및 제 2 및 제 3 방향의 각각과 다르다.
유리하게, 제 1 및 제 4 방향들은 실질적으로 서로 직교하고, 제 2 및 제 3 방향들은 실질적으로 서로 직교하고, 제 1 및 제 4 방향들은 각각 제 2 및 제 3 방향들과 실질적으로 45°의 각도를 형성한다.
본 발명에 의해, 직물, 특히 직조된 직물은 컬러의 국부적 변화가 도전성 제 2 섬유들에 의해 섬유 또는 섬유들을 교차하는 전기장을 형성함으로써 하나 이상의 제 1 섬유들에 유도될 수 있도록 형성될 수 있다. 이것은 직물들에서 국부적 컬러 변화를 허용하고, 그 내부에 통합된 도전성 엘리먼트를 가진 컬러 변화 섬유를 형성할 필요없이 달성할 수 있다.
제 1 섬유에 인가되는 최대 전압 범위는 제 1 섬유를 형성하는 광학적 활성 재료, 및 제 1 섬유의 결합 구조에 의존할 것이다.
몇몇 경우들에서, 제 1 섬유를 형성하는 광학적 활성 재료의 성질로 인해 제 1 섬유 양단에 교류 전압을 인가하는 것이 필요할 것이다. 다른 경우들에서, 제 1 섬유를 형성하는 광학 활성 재료의 성질로 인해, 제 1 섬유 양단에 직접 전압을 인가하는 것이 필요할 것이다.
몇몇 광학적 활성 재료들은 "동결(frozen)" 광학 효과를 형성하기 위하여 그 양들에만 짧은 전압 버스트(burst)를 요구한다. 상기 광학적 활성 재료들의 예들은 쌍안정 재료들, 예를 들어, 전기 영동 재료들이다.
제 1 섬유들 또는 필라멘트들, 및 제 2 섬유들 또는 필라멘트들은 임의의 바람직한 직경들을 가질 수 있고, 통상적으로 10 내지 1000 ㎛ 범위내에 속하는 직경들을 가질 것이다.
제 1 및 제 2 섬유들 또는 필라멘트들은 임의의 바람직한 단면을 가질 수 있고, 예를 들어, 원형 단면을 가질 수 있다. 선택적으로, 제 1 및 제 2 섬유들 또는 필라멘트들은 실질적으로 직사각형 단면을 가진 섬유들 같은 실질적으로 직사각형 리본을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 섬유들 또는 필라멘트들이 실질적으로 직사각형 단면을 가진 섬유들 같은 리본을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
제 1 섬유들 또는 필라멘트들을 형성하는 전기 광학 활성 재료는 임의의 적당한 재료를 가질 수 있고 예를 들어, 액정 폴리머 LED 재료, 발광성 재료, 전기 영동 재료, 자연적으로 색소를 제한하는 광 변조 재료를 포함할 수 있다.
본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 예시적으로만 추가로 기술될 것이다.
도 1은 3 성분 직조 패턴(triaxial weave pattern)을 도시하는 본 발명의 제 1 실시예의 개략도.
도 2는 4 성분 직조 패턴(quadraxial weave pattern)을 도시하는 본 발명의 제 2 실시예의 개략도.
도 1을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 섬유는 참조 번호 2로 표시된다.
직물은 복수의 제 1 섬유들(4) 및 복수의 제 2 섬유들(6)로 형성된다. 각각의 제 1 섬유들(4)은 투명하거나 반투명 코어내에 동봉된 전기 광학 활성 물질로 형성된다.
모든 제 1 섬유들은 동일한 물질로 형성될 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 제 1 섬유들은 제 1 섬유들의 다른 섬유가 형성되는 재료와 다른 전기 광학 활성 재료로 형성될 수 있다. 각각의 제 2 섬유(6)는 도전성 재료로 형성된다. 제 1 섬유들(4)은 제 2 섬유들(6)과 섞여 짜여 진다.
직물(2)은 이 실시예에서 수평으로 연장하는 것으로 도시된 제 1 복수의 제 2 섬유들(8), 및 이 실시예에서 수직으로 연장하는 것으로 도시된 제 2 복수의 제 2 섬유들(10)로 형성된다. 그러므로, 제 1 복수의 제 2 섬유들(8)은 제 2 복수의 제 2 섬유들(10)이 연장하는 방향과 실질적으로 직교 방향으로 연장한다. 이 실시예에서, 제 1 섬유들(4)은 각각의 복수의 제 2 섬유들(8,10)이 연장하는 방향과 대략 45°각도를 형성하는 방향으로 연장한다.
제 1 복수의 제 2 섬유들(8) 각각은 접합부들(12)에서 제 2 복수의 제 2 섬유들(10)의 각각과 겹치고, 제 1 섬유들(4)은 도 1에 도시된 바와같이 접합부들(12)을 통하여 통과한다.
제 1 섬유들(8) 중 하나와 제 2 섬유들(10)중 하나 사이에 전압을 인가함으로써, 국부적 전기장이 접합부들(12) 중 하나에 유도된다. 결과적으로, 이런 접합부를 통하여 통과하는 제 1 섬유(4)는 접합부 근처에서 컬러를 변화시킨다. 이 실시예에서, 제 2 섬유들(8)중 하나는 +V의 전압을 가지며, 제 2 섬유들(10)중 하나는 +V의 전압을 가진다.
제 2 섬유들(8) 각각 및 제 2 섬유들(10) 각각의 사이에 전압차를 인가함으로써, 각각의 제 1 섬유(4)는 모든 접합부 근처에서 컬러를 변화시키기 위하여 유도된다.
도 1에 도시된 직물의 직조 패턴은 3 성분 직조 패턴이다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 직물은 참조 번호(20)로 표시된다. 직물(20)은 도 1에 도시된 직물(2)과 유사하고, 대응하는 부분들은 참조의 용이함을 위해 주어진 대응 참조 번호들을 가진다.
이 실시예에서, 제 1 직물들은 제 1 복수의 제 1 섬유들(14), 및 제 2 복수의 제 1 섬유들(16)을 포함한다.
그러므로, 제 1 섬유들은 2개의 방향들로 연장하고, 이 실시예에서 실질적으로 서로 직교한다. 제 1 복수의 제 1 섬유들(14)은 제 1 방향으로 연장하고, 제 2 복수의 제 2 섬유들(8)은 제 2 방향으로 연장하고, 제 2 복수의 제 2 섬유들(10)은 제 3 방향으로 연장하고, 제 2 복수의 제 2 섬유들(16)은 제 4 방향으로 연장한다. 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 방향들 각각은 서로 다르고, 이 실시예에서 제 1 및 제 4 방향들은 실질적으로 서로 직교하고, 제 2 및 제 3 방향들은 실질적으로 서로 직교한다.
이 실시예에서, 제 2 및 제 3 방향들은 각각 수평 및 수직으로 연장하는 것으로 도시되고, 제 1 및 제 2 방향들 각각은 제 2 및 제 3 방향들 각각과 대략 45°각도를 형성한다.
도 4에 도시된 직물은 4 성분 직조 패턴을 가진다.
본 발명에 따른 직물은 의복들, 커튼들, 카펫들, 벽지, 실내 장식용 커버 등 같은 넓은 범위의 여러 제품들을 형성하기 위하여 사용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 직물(fabric)(2;20)에 있어서, 상기 직물은:
    복수의 제 1 섬유들(fabres) 또는 필라멘트들(filaments; 4), 및 복수의 제 2 섬유들 또는 필라멘트들(6)로 형성되고,
    상기 제 1 섬유들 또는 필라멘트들은 비도전성이고 전기 광학 활성 재료를 포함하고,
    상기 제 2 섬유들 또는 필라멘트들은 도전성이고,
    그래서 2개의 제 2 섬유들 사이의 전압 차는 상기 제 2 섬유들 사이에 위치된 제 1 섬유에 컬러 변화를 일으키는, 직물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 섬유들 또는 필라멘트들(4)은 상기 제 2 섬유들 또는 필라멘트들(6)과 섞여 짜이는(interlaced), 직물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 복수의 상기 제 1 섬유들 또는 필라멘트들(14)은 제 1 방향으로 연장하고 제 1 복수의 상기 제 2 섬유들 또는 필라멘트들(8)은 제 2 방향으로 연장하는, 직물.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 방향은 실질적으로 상기 제 1 방향과 상이한, 직물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 복수의 상기 제 2 섬유들 또는 필라멘트들(10)은 제 3 방향으로 연장하는, 직물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 3 항 또는 제 3 항의 종속항에 종속하면, 상기 제 3 방향은 실질적으로 상기 제 1 방향과 상이한, 직물.
  7. 제 5 항에 있어서, 제 3 항 또는 제 3 항의 종속항, 또는 제 6 항에 종속하면, 상기 제 2 방향은 상기 제 3 방향과 직교하는, 직물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 복수의 상기 제 1 섬유들 또는 필라멘트들은 제 4 방향으로 연장하는, 직물.
  9. 제 8 항에 있어서, 제 3 항 또는 제 3 항의 종속항에 종속하면, 상기 제 1 방향은 상기 제 4 방향과 직교하는, 직물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 상기 제 2 섬유들은 전기 광학 활성 재료를 포함하는, 직물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제 1 섬유들은 복수의 전기 광학 활성 재료들로 형성되는, 직물.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 직물은 직조되거나(woven), 뜨개질 되거나(knitted) 크로셰된(crocheted), 직물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 직물은 직조되고, 상기 제 1 섬유들 또는 필라멘트들은 상기 제 2 섬유들 또는 필라멘트들과 섞여 직조되는, 직물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 직물(2;20)로 형성되는 의복(garment).
  15. 직물(2;20)을 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    복수의 제 1 섬유들 또는 필라멘트들(4)과 복수의 제 2 섬유들 또는 필라멘트들(8)을 섞여 짜는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 직물들은 비도전성이고 전기 광학 재료를 포함하고, 상기 제 2 섬유들은 도전성인, 직물 형성 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 섬유들 또는 필라멘트들(4)과 제 2 섬유들 또는 필라멘트(8)를 섞여 짜는 상기 단계는 상기 제 1 및 제 2 섬유들 또는 필라멘트 들을 함께 직조하는 단계를 포함하는, 직물 형성 방법.
  17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 겹치는 제 2 섬유들 또는 필라멘트들(8) 사이에 전압 차를 인가하는 단계를 더 포함하는, 직물 형성 방법.
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