LV14680B - Elastīgs gaismu izstarojošs tekstila displejs ar pārstaipiem elektronikas ierīču nosegšanai - Google Patents
Elastīgs gaismu izstarojošs tekstila displejs ar pārstaipiem elektronikas ierīču nosegšanai Download PDFInfo
- Publication number
- LV14680B LV14680B LVP-13-39A LV130039A LV14680B LV 14680 B LV14680 B LV 14680B LV 130039 A LV130039 A LV 130039A LV 14680 B LV14680 B LV 14680B
- Authority
- LV
- Latvia
- Prior art keywords
- display
- textile
- fabric
- electronic
- conductive
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
- D03D1/0088—Fabrics having an electronic function
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D11/00—Double or multi-ply fabrics not otherwise provided for
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D13/00—Woven fabrics characterised by the special disposition of the warp or weft threads, e.g. with curved weft threads, with discontinuous warp threads, with diagonal warp or weft
- D03D13/004—Woven fabrics characterised by the special disposition of the warp or weft threads, e.g. with curved weft threads, with discontinuous warp threads, with diagonal warp or weft with weave pattern being non-standard or providing special effects
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2401/00—Physical properties
- D10B2401/18—Physical properties including electronic components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
Izgudrojuma apraksts
Izgudrojums attiecas uz gaismu izstarojošā elektroniskā tekstila jomu, kas paredzēts dažādiem ar viedo apģērbu un viedo tekstilu saistītiem pielietojumiem.
Zināmā tehnikas līmeņa analīze
Tradicionālajiem gaismu izstarojošajiem displejiem ir plašs pielietojums dažādās nozarēs, taču spiesto plašu pamatnes ir cietas un to integrēšana tekstilā samazina tā kvalitātes un komforta īpašības. Elektronisko tekstiliju pilnveidošanas rezultātā paveras iespējas jaunu inovatīvu produktu izveidošanai un attīstībai dažādās ar viedo apģērbu un viedo tekstilu saistītājās j omās [ 1 ].
Aizstājot tradicionālos elektronikas materiālus ar elektrovadošajiem tekstila materiāliem, ir iespējams izveidot elastīgā gaismu izstarojošā displeja pamatni, izmantojot dažādas auduma projektēšanas metodes, piemēram, aušanu vai adīšanu. Veidojot šādu audumu, tiek izmantoti elektrovadošie un izolējošie pavedieni, rezultātā veidojot elektronisku tekstila shēmu, pie kuras vēlāk tiek pievienoti elektronikas elementi [2],
Ir zināmi vairāki austa elektroniskā tekstila projektēšanas paņēmieni elastīgajam gaismu izstarojošam displejam, kā arī citiem pielietojumiem. Lielākoties tie ir daudzkārtu audumi. Patenta pieteikumā [3] ir aprakstīts gaismu izstarojošs displejs, kuru veido uz tekstila virsmas uzšūtas vai kā savādāk piestiprinātas tekstila lentes ar diviem katrā lentē integrētiem elektrību vadošiem celiņiem, pie kuriem ir piestiprināta viena vai vairākas gaismu izstarojošās diodes (LED). Izmantojot šādu elektronisko shēmu, displeju ir iespējams kontrolēt tikai pa rindām vai tikai pa kolonām (atkaribā no displeja izvietojuma), līdz ar to nav iespējas veidot animētus attēlus. Lai uz displeja būtu iespējams veidot animētus attēlus, katru displeja LED nepieciešams kontrolēt individuāli. Šim mērķim jāizmanto matricas displeja konstrukcija. Ir zināmi vairāki šādas konstrukcijas tekstila displeji. Patenta pieteikumā [4] ir aprakstīts tekstils ar ieaustiem elektrovadošajiem pavedieniem audos un šķēros, kas paredzēts tekstila kondensatora veidošanai - funkcionālās zonas noteikšanai uz elektroniskā tekstila. Audums sastāv no 3 kārtām - divām kārtām ar ieaustiem elektrovadošajiem pavedieniem un vienas izolācijas kārtas starp tiem. Šo audumu ir iespējams izmantot ari tekstila LED displeja projektēšanai. Patentu pieteikumi [2, 5] raksturo divu un tris kārtu tekstilus ar ieaustiem elektrovadošajiem pavedieniem audos un šķēros, kuri ir paredzēti auduma displeja projektēšanai. Viens no pielietojumiem ir LED displejs.
Uz esošajiem elektroniskajiem tekstiliem elektronikas elementi (piemēram, LED) lielākoties tiek pievienoti tādā veidā, ka tie atrodas pa virsu auduma plaknei - tie ir atsegti un redzami. Lai iegūtu tekstila prasībām atbilstošāku vizuālo izskatu un taustes sajūtu, elektronikas elementu nosegšanai ir jāizmanto papildus materiāla kārta, ko izvieto pa virsu displejam. Patenta pieteikumā [6] ir aprakstīts elektronisks tekstils ar papildus pievienoto neaustā materiāla kārtu, kas nosedz displeja shēmu un izkliedē gaismu pa papildkārtas virsmu. Papildkārtas pievienošana tiek realizēta kā atsevišķa operācija, piešujot vai pielīmējot materiālu pie displeja. Šīs atsevišķās operācijas veikšana prasa papildus laika resursu patēriņu. Patenta pieteikumā [7] ir aprakstīta gaismu izstarojošā displeja projektēšana ar
V gaismu izkliedējošo kārtu. Sājā risinājumā (pieņemts par prototipu) gaismu izkliedējošā un elektronisko ierīču nosedzošā kārta ir elektroniskā tekstila daļa un tā nav atsevišķi jāpievieno. Tas ir adīts materiāls ar ieadītiem elektrovadošajiem pavedieniem. Displejs sastāv no 3 kārtām un ir raksturots kā 3D tekstils ar divām X ass plaknes kārtām un vienu Y ass plaknes (biezuma) kārtu. Displejā elektronisko ierīču ievietošanai tekstila struktūras iekšpusē nepieciešams projektēt speciālus atvērumus tekstila kreisajā pusē. Minētā izgudrojuma mērķis ir palielināt tekstila biezumu lielākai gaismas izkliedēšanai uz virsējās tekstila kārtas. No šī raksturojuma var spriest, ka materiālam ir diezgan liels biezums, kas nozīmē, ka to var izmantot tikai atsevišķam apģērbu sortimentam. Lai iegūtu universālāku konstrukciju, cilvēku apģērbā integrējamiem tekstila displejiem ir jābūt pēc iespējas tuvākiem divdimensiju uzbūvei.
Esošajos elektronisko tekstila displeju piemēros tiek risinātas tikai displeju konstruktīvais dizains (piemēram, elektrovadošo pavedienu izvietojums tekstilā). Rezultātā ir iegūti displeji, kuri tiek izvietoti zem papildus materiāla kārtas, kas veido attiecīgo estētisko dizainu. Attīstot minēto 3D tekstila variantu [7], būtu iespējams veidot konkrētu virsējās kārtas dizainu, taču palielinātā tekstila biezuma dēļ pastāv daži ierobežojumi to pielietošanai. Līdz ar to sortimenta paplašināšanai ir nepieciešams izstrādāt tekstila displeju, kas nodrošinātu mazāku biezumu, saglabājot tekstila fizikāli mehāniskās īpašības (piemēram, elastību), vienlaikus nosedzot elektronikas ierīces un nodrošinot iespēju risināt arī displeja estētisko dizainu materiāla viengabala konstrukcijā.
Izgudrojuma būtība
Piedāvātajā risinājumā ir izveidots elastīgs gaismu izstarojošs tekstila displejs ar pārstaipiem elektronikas ierīču nosegšanai un elektronisko kontaktu izolācijai (1.zīm.). Displejs sastāv no kopā saaustiem elektrovadošajiem pavedieniem, izolējošiem pavedieniem un vienas vai vairākām gaismu izstarojošām ierīcēm (piemēram, LED), kas pievienotas pie elektrovadošajiem pavedieniem. Displejs var saturēt ari vienu vai vairākas citas elektronikas ierīces. Displeja elektroniskās shēmas dizainam ir izmantota matricas displeja konstrukcija, līdz ar to elektrovadošie pavedieni tekstila displejā ir izvietoti audu un šķēru pavedienu sistēmās. Displeja aktivizēšanai ir nepieciešams barošanas avots, kura voltāža ir atkarīga no izmantojamo gaismu izstarojošo ierīču daudzuma un to tehniskajiem parametriem.
Displeja funkcionālais dizains ir saskaņots ar tekstila vizuālo dizainu, tāpēc matricas displeja konstrukcijas izmēri un attālumi ir pielāgoti auduma rakstam. Piemēram, elektrovadošo audu un šķēru pavedienu krustpunkts (1) ir izvietots auduma raksta katras figūras vai objekta iekšpusē vai ārpusē jeb nenorobežotā laukumā, kas pārklāts ar pārstaipiem. Auduma zonā, kurā ir ieplānots kontaktam paredzētais audu elektrovadošais pavediens (2), ir projektēti pavedienu pārstaipi auduma labajā pusē, tādā veidā nodrošinot lielāku elektrisko izolāciju ar šķēru elektrovadošo pavedienu, kas šajā posmā projektēts kā elektrovadošais šķēru pārstaips (3) auduma kreisajā pusē (2a.zīm., 2b.zīm., 3.zīm.). Starp elektrovadošo audu pārstaipiem (2) esošajos posmos (4), kuros auduma kreisajā pusē nav izvietots elektrovadošais šķēru pavediens, elektrovadošais audu pavediens ir ieausts auduma virsējā kārtā vai atrodas starp pirmo un otro šķēru pavedienu kārtu. Starp šķēru pārstaipiem esošajos posmos (5), kuros auduma labajā pusē nav izvietots elektrovadošais audu pavediens, elektrovadošais šķēru pavediens ir ieausts audumā.
Izolējošo audu pārstaipi (6) un elektrovadošo audu pārstaipi (2) ir izvietoti auduma labajā pusē konkrētos laukumos atkarībā no auduma estētiskā un interaktīvā dizaina. Pārstaipa garums var būt īsāks vai garāks atkarībā no auduma dizaina (4a. zīm. un 4b. zīm.). Katrā šādā laukumā auduma labajā pusē ir vismaz viens elektro vadošais audu pārstaips (2), kam no abām pusēm atrodas izolējošo pavedienu pārstaipi (6), kas nodrošina izolāciju starp audu elektro vadošajiem pavedieniem.
Pievienojot gaismu izstarojošo ierīci (7) pie elektroaktīvā auduma (8), tā tiek piestiprināta pie audu elektrovadošā pārstaipa (2) no labās puses un pie šķēru elektrovadošā pārstaipa (3) no kreisās puses. Pievienošana pie šķēru elektrovadošā pārstaipa (3) tiek realizēta, izverot cauri audumam pie ierīces piestiprinātu pavediena kontaktu (9) un to pievienojot pie šķēru elektrovadošā pārstaipa (3). Audu elektrovadošā pavediena (2) un ierīces (7) kontakta savienojums (10) un šķēru elektrovadošā pavediena (3) un ierīces (7) kontakta savienojums (11) var tikt realizēts dažādos veidos, piemēram, veidojot lodētu vai mezgla savienojumu.
Atbilstoši displeja konstrukcijai elektronikas ierīci iespējams izvietot auduma struktūras iekšpusē bez tekstila deformācijas. Izolējošo pavedienu pārstaipu (6) pārsegums attiecīgajās tekstila displeja vietās ļauj paslēpt gaismu izstarojošo diodi (7) zem tiem, kā rezultātā ierīce (7) nav vizuāli redzama un atrodas tekstilmateriāla iekšpusē (12). Nosedzošā kārta ir tekstila struktūras sastāvdaļa un tā netiek pievienota kā atsevišķs slānis. Kā tekstila pārsegs izmantoti tikai audu pārstaipi (6), līdz ar to kārta ir mazāk blīva un spēj vairāk laist cauri gaismu. Izolējošo pavedienu pārstaipu (6) pārsegums ļauj tekstila displejam iegūt tekstila prasībām atbilstošāku vizuālo izskatu un taustes sajūtu. Tas veido arī elektronisko ierīču (7) izolāciju, daļēji pasargājot tās no mehāniskiem bojājumiem.
Displejs ir izveidots kā 2½ kārtu divdimensiju tekstils, līdz ar to tam nav raksturīgs palielināts biezums, kas ietekmētu tekstila fizikāli mehāniskās īpašības, piemēram, elastību.
Izmantotie informācijas avoti
1. Wearable Electronics and Photonics, Ed. X. M. Tao, Woodhead publishing, ISBN 08493-2595-1, 2005
2. Patenta pieteikums US 2010/0208445 (Al). Multi-layer woven fabric display. S. Asvadi, et.al. 19.04.2010.
3. Patenta pieteikums US 2012/0327651 (Al). Light-emitting textile-based architectural element. H.J.Cornelssen, R. Bhattacharya et.al. 27.12.2012.
4. Patenta pieteikums US 2011/0175630 (Al). Electronic textile and method for determining a functional area of an electronic textile. R. Bhattacharya. 21.07.2011.
5. Patenta pieteikums US/2008/0196783 (Al). Fully Textile Electrode Lay-Out Allowing Passive and Active Matrix Addressing. M. Van Bruggen, M Krāns, et.al. 21.08.2008.
6. Patenta pieteikums WO 2006/129246 (A2). Light-source with fabric diffusing layer. S. Asvadi, M. Krāns, et.al. 23.05.2006.
7. Patenta pieteikums US 2012/0327654 (Al). Light-emitting electronic textile with light-diffusing member. R. Bhattacharya, H.J. Comelissen, et.al. 27.12.2012.
Claims (5)
- Pretenzijas1. Elastīgs gaismu izstarojošs tekstila displejs, kas raksturīgs ar to, ka satur vienāda vai dažāda garuma elektrovadošo un izolējošo pavedienu pārstaipus elektronikas ierīču nosegšanai un elektrisko kontaktu izolācijai.
- 2. Displejs saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka displeja elektrisko kontaktu krustpunktā tas noteiktos posmos satur elektrovadošo audu pārstaipus vienā auduma pusē un elektrovadošo šķēru pavedienu pārstaipus auduma otrā pusē.
- 3. Displejs saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka elektrovadošais pavediens audu vai šķēru virzienā ir daļēji ieausts auduma struktūrā vai atrodas starp pirmo un otro pavedienu kārtu un daļēji veido vienāda vai dažāda garuma pavedienu pārstaipus auduma labajā vai kreisajā pusē.
- 4. Displejs saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka divdimensionālajā tekstilā ir izveidota elektronikas ierīču izolācijas (nosegšanas) kārta, kas ir tekstila struktūras sastāvdaļa.
- 5. Displejs saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka tas satur izolējošo pavedienu pārstaipus noteiktās tekstila zonās elektronikas ierīču nosegšanai auduma labajā pusē.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LVP-13-39A LV14680B (lv) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | Elastīgs gaismu izstarojošs tekstila displejs ar pārstaipiem elektronikas ierīču nosegšanai |
| EP13193532.2A EP2784198A1 (en) | 2013-03-25 | 2013-11-19 | Flexible light-emitting textile display with floats for covering electronic devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LVP-13-39A LV14680B (lv) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | Elastīgs gaismu izstarojošs tekstila displejs ar pārstaipiem elektronikas ierīču nosegšanai |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LV14680A LV14680A (lv) | 2013-05-20 |
| LV14680B true LV14680B (lv) | 2013-07-20 |
Family
ID=49679336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LVP-13-39A LV14680B (lv) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | Elastīgs gaismu izstarojošs tekstila displejs ar pārstaipiem elektronikas ierīču nosegšanai |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2784198A1 (lv) |
| LV (1) | LV14680B (lv) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10910315B2 (en) | 2015-08-20 | 2021-02-02 | Apple Inc. | Fabric with embedded electrical components |
| DE102015120528A1 (de) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | RapidScale Holding GmbH | Vorrichtung zur Erfassung wenigstens einer physikalische Größe und Anzeigevorrichtung |
| EP3206212B1 (en) * | 2016-02-15 | 2022-03-02 | Nokia Technologies Oy | An apparatus and method of forming an apparatus comprising two dimensional material |
| FR3054247A1 (fr) * | 2016-07-22 | 2018-01-26 | City Zen Sciences | Capteur textile et systeme capteur |
| DE102018105653A1 (de) | 2018-03-12 | 2019-09-12 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur herstellung einer anordung, anordnung und array |
| US11668026B2 (en) | 2018-09-19 | 2023-06-06 | Apple Inc. | Fabric items with electrical components |
| CN112813558A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-18 | 复旦大学 | 一种具有显示功能的电子织物及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7144830B2 (en) * | 2002-05-10 | 2006-12-05 | Sarnoff Corporation | Plural layer woven electronic textile, article and method |
| RU2555621C2 (ru) * | 2010-03-09 | 2015-07-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Светоизлучающий электронный текстиль со светорассеивающим элементом |
-
2013
- 2013-03-25 LV LVP-13-39A patent/LV14680B/lv unknown
- 2013-11-19 EP EP13193532.2A patent/EP2784198A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2784198A1 (en) | 2014-10-01 |
| LV14680A (lv) | 2013-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| LV14680B (lv) | Elastīgs gaismu izstarojošs tekstila displejs ar pārstaipiem elektronikas ierīču nosegšanai | |
| US8783903B2 (en) | Light-emitting electronic textile with light-diffusing member | |
| US6608438B2 (en) | 3-D flexible display structure | |
| JP6799817B2 (ja) | フレキシブル配線基板、電子機器、繊維製品 | |
| US7528082B2 (en) | Fabric | |
| US8690385B2 (en) | Light-emitting electronic textile with improved light diffusion | |
| TWI485300B (zh) | 導電織物、織物電路及其製造方法 | |
| JP2005525481A (ja) | 複数層を有する電子的な織布、織物及びそれを織る方法 | |
| CN101184876A (zh) | 允许无源和有源矩阵寻址的全织物电极布局 | |
| ES2374618T3 (es) | Arreglo para crear efectos luminosos. | |
| US20100208445A1 (en) | Multi-layer woven fabric display | |
| JP2010510393A (ja) | 電子装置を接続する織物 | |
| TW201024592A (en) | Flexible light emitting array | |
| CN102482811A (zh) | 具有导电纱的纺织面料 | |
| TW200907884A (en) | Fabric cover layer for display device | |
| CN110034104A (zh) | 显示设备和用于制造显示设备的方法 | |
| US20200056777A1 (en) | Fabric and article with led embedded therein and the related production process | |
| Mikkonen et al. | Weaving electronic circuit into two-layer fabric | |
| WO2008152574A1 (en) | Fabric display with diffuser | |
| Parkova et al. | Light-emitting textile display with floats for electronics covering | |
| CN101846243B (zh) | 可挠性发光阵列 | |
| TWM584335U (zh) | 可水洗可撓式發光織物模組 | |
| EP2508337A1 (en) | Conductive fabric and method for forming the same | |
| CN109677046A (zh) | 一种柔性发光面料 | |
| Parkova | Woven light emitting display |