TWI430479B - 發光條 - Google Patents

Description

發光條

本發明係關於一種發光條。具體而言，本發明係關於一種可作為紡織材料之發光條，藉此織物便能依需求發光。

隨著科技時代的發展，傳統紡織產業正面臨強大的轉型與競爭壓力，因此必須不斷創新，結合先進技術，以研發高價值的新產品並拓展產品應用層面。近年來，伴隨電子產業的蓬勃發展，電子元件已逐漸地被應用於紡織品中，其中最常見的即是將發光二極體元件結合於紡織品中，以使傳統紡織品能提供發光的功能。

習知將發光二極體元件結合於紡織品之方法，係為於包覆導線上設置導電接點，將發光二極體元件之電極連接於導電接點上，以使發光二極體元件之電極與導線電性連接，再將與發光二極體元件電性連接之包覆導線以縫紉方式附加於紡織品上。其中包覆導線係為一具有包覆層之導電線，導電接點係為包覆導線中去除包覆層之接點。上述作法中，為了使發光二極體元件電性連接於包覆導線上，必須去除導電接點處之包覆層，如此一來，勢必會提高加工上的複雜度。此外，由於包覆導線包含一導電線及一包覆層，故相較於一般的織線將具有較大的半徑及較大的體積。因此，若將包覆導線固定於紡織品上，將會增加紡織品的重量及體積。

另一方面，考量電子元件結合於紡織品的可加工性，現有技術中用以結合於紡織品的電子元件大多侷限於已封裝之發光二極體元件，若欲將其他電子元件連接至紡織品上，將影響整體美觀，因此紡織品與電子元件結合的應用彈性有限。

綜上所述，提供一種體積小且易於加工之發光條，並將之應用於紡織品上，提升衣物之美觀及實用性，乃是相關技術產業者亟需達成之目標。

本發明之一目的在於提供一種發光條，此發光條包含一第一金屬紗、一第二金屬紗、至少一發光元件以及一包覆部。第一金屬紗與第二金屬紗係平行且分離設置，至少一發光元件黏著於第一金屬紗及第二金屬紗上，以與第一金屬紗及第二金屬紗電性連接，包覆部用以包覆固定第一金屬紗、第二金屬紗以及至少一發光元件，藉以使金屬紗之間確實絕緣。

藉此，本發明透過表面黏著等技術，以微小的發光元件(如表面黏著裝置型式之發光二極體)作為光源，形成可作為紡織之織線材料的發光條，藉以紡織出可發光的織物，且亦能用於任何條狀發光用途上。藉此有效克服習知技術之缺點，進而增加紡織品的附加價值。

在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，所屬技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態樣。

以下將透過實施方式來解釋本發明內容，然而，關於實施方式之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以直接限制本發明。須說明者，以下實施例以及圖式中，與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示；且圖示中各元件之尺寸及相對位置關係僅用以示意俾便瞭解，非用以限制實際比例及尺寸大小。

本發明之第一實施例如第1A圖及第1B圖所示，其係描繪發光條之剖面圖及上視圖。發光條1包含複數個發光元件11、一第一金屬紗13、一第二金屬紗15、一包覆部17、第一接頭(圖未示出)及第二接頭(圖未示出)。

如第1A圖之剖面圖所示，各發光元件11包含一電子元件單元101、一第一導線103、一第二導線105、一第一導體107、一第二導體109以及一封裝部111。其中，電子元件單元101具有一第一電極以及一第二電極(圖未示出)，電子元件單元101之第一電極係透過第一導線103與第一導體107電性連接，電子元件單元101之第二電極係透過第二導線105與第二導體109電性連接，封裝部111係用以封裝電子元件單元101、第一導線103、第二導線105、第一導體107以及第二導體109，且封裝部111之材料係為一透光材料，於其他實施態樣中，亦可採用半透光材料。

於本實施例中，發光元件11均為表面黏著裝置(Surface Mount Device；SMD)元件，SMD元件係透過一表面黏著技術(Surface Mount Technology；SMT)表面黏著於第一金屬紗13以及第二金屬紗15上。詳細而言，每一SMD元件型式之發光元件11中，第一導體107係透過一第一焊錫131與第一金屬紗13電性連接，第二導體109係透過一第二焊錫151與第二金屬紗15電性連接。

須特別說明者，發光元件11中的電子元件單元101之電極亦可為其他配置方式，是故電子元件單元101可透過其它連接方式與第一導體107及第二導體109電性連接，此端視實際應用上第一電極以及第二電極的配置方式而定，並不因此限制本發明之範圍。舉例而言，請參閱第2A圖，其係描繪發光元件之另一實施態樣之剖面圖。此態樣之發光元件21包含一電子元件單元211、一第三導線213、一第一導體215以及一第二導體217。其中，電子元件單元21具有一第一電極(圖未示出)以及一第二電極(圖未示出)，電子元件單元211之第一電極以及第二電極係分別設置於電子元件單元211之下表面及上表面。由於電子元件單元211係直接設置於第一導體215上，故其下表面之第一電極係直接與第一導體215電性連接，第二電極則透過一第三導線213與第二導體217電性連接。

此外，前述之電子元件單元101以及211皆為一二極體元件，亦即電子元件單元以及僅包含二個電極。於其它實施態樣中，電子元件單元亦可為一三極體元件，亦即包含有三個電極，例如藍光發光二極體(Light Emitting Diode；LED)元件。請參閱第2B圖，其係描繪三極體類型之發光元件之另一實施態樣之剖面圖。發光元件23包含一電子元件單元231、一第四導線233、一第五導線235、一第一導體237以及一第二導體239。其中，電子元件單元231具有一第一電極(圖未示出)、一第二電極(圖未示出)以及一第三電極(圖未示出)，電子元件單元231之第一電極以及第二電極係分別設置於電子元件單元231之上表面，第三電極係設置於與上表面相對之下表面。因電子元件單元231同樣設置於第一導體237上，故其下表面之第三電極係直接與第一導體237電性連接，電子元件單元231之第一電極係透過一第四導線233與電子元件單元231之第三電極以及第一導體237電性連接，電子元件單元231之第二電極係透過一第五導線235與第二導體239電性連接。

請再次參考第1A圖及第1B圖，第一金屬紗13及第二金屬紗15之材質為具導電性之金屬，如銅鍍鎳、銅、銀、前述金屬之合金或其它金屬。於本實施例中，第一金屬紗13及第二金屬紗15係為一金屬裸線，換言之，第一金屬紗13及第二金屬紗15不具任何包覆層。

包覆部17係用以包覆複數個發光元件11、第一金屬紗13以及第二金屬紗15，包覆部17之材料可為透光材料或半透光材料其中之一，藉此發光條1之外部整體具有包覆，可達到所欲之絕緣或視覺效果等需求。包覆部17係透過一壓出成型技術(Extrusion Technology)包覆前述元件。此外，本發明可因應需求，以包覆部17改變第一金屬紗13及第二金屬紗15之間隔，調整發光條之寬度。

第一接頭係與第一金屬紗之末端電性連接，第二接頭係與第二金屬紗之末端電性連接。第一接頭及第二接頭係用以分別電性連接至一電源之二電極。例如將第一接頭電性連接至一電源之陽極，將第二接頭電性連接至一電源之陰極；或將第一接頭電性連接至一電源之陰極，將第二接頭電性連接至一電源之陽極。藉此，便能經由第一金屬紗13、第二金屬紗15、第一接頭與第二接頭提供發光元件電源。

當欲使本實施例之發光條1發光時，僅需第一接頭係與第一金屬紗13之末端電性連接，第二接頭係與第二金屬紗15之末端電性連接。第一接頭及第二接頭係用以分別電性連接至一電源之二電極。例如將第一接頭電性連接至一電源之陽極，將第二接頭電性連接至一電源之陰極；或將第一接頭電性連接至一電源之陰極，將第二接頭電性連接至一電源之陽極。

本發明之第一實施例之其他實施態樣如第3A圖、第3B圖及第3C圖所示，複數個發光元件均為裸晶元件，其中裸晶元件係為一未經封裝之電子元件，換言之，裸晶元件不具封裝部。

請參閱第3A圖，其係描繪本發明之發光條中，裸晶之發光元件與金屬紗連接之剖面示意圖。發光條3包含複數個裸晶之發光元件31、一第一金屬紗33、一第二金屬紗35、一包覆部37、一第一導線311以及一第二導線313。其中，裸晶之發光元件31具有一第一電極(圖未示出)以及一第二電極(圖未示出)，裸晶之發光元件31係設置於第一金屬紗33以及第二金屬紗35上，裸晶之發光元件31之第一電極係透過第一導線311與第一金屬紗33電性連接，裸晶之發光元件31之第二電極係透過第二導線313與第二金屬紗35電性連接。

須特別說明者，裸晶之發光元件31之電極亦可為其他配置方式，是故裸晶之發光元件31亦可透過其它連接方式與第一金屬紗33以及第二金屬紗35電性連接，此端視實際應用上第一電極及第二電極的配置方式而定，並不因此限制本發明之範圍。

舉例而言，請參閱第3B圖，其係描繪發光條3’中，裸晶之發光元件31’與金屬紗連接之剖面示意圖。發光條3’包含複數個裸晶之發光元件31’、一第一金屬紗33、一第二金屬紗35、一包覆部37以及一第三導線39。其中，裸晶之發光元件31’包含一第一電極(圖未示出)以及一第二電極(圖未示出)，裸晶之發光元件31’之第一電極以及第二電極係分別設置於裸晶之發光元件31’之下表面及上表面。由於裸晶之發光元件31’係直接設置於第一金屬紗33(亦即發光條之一部分)上，故其下表面之第一電極係直接與第一金屬紗33電性連接，第二電極則透過一第三導線39與第二金屬紗35電性連接。

此外，前述之裸晶發光元件以及皆為一二極體元件，亦即裸晶之發光元件僅包含二個電極。於其它實施態樣中，裸晶之發光元件亦可為一三極體元件，亦即包含有三個電極。請參閱第3C圖，其係描繪發光條3”中，裸晶之發光元件31”與金屬紗連接之剖面示意圖。發光條3”包含複數個裸晶之發光元件31”、一第一金屬紗33、一第二金屬紗35、一包覆部37、一第四導線331以及一第五導線351。其中，裸晶之發光元件31”包含一第一電極(圖未示出)、一第二電極(圖未示出)以及一第三電極(圖未示出)，其中裸晶發光元件31”之第一電極以及第二電極係分別設置於裸晶之發光元件31”之上表面，第三電極係設置於與上表面相對之下表面。因裸晶之發光元件31”同樣設置於第一金屬紗33上，故其下表面之第三電極係直接與第一金屬紗33電性連接，裸晶發光元件31”之第一電極係透過一第四導線331與裸晶發光元件31”之第三電極以及第一金屬紗33電性連接，裸晶發光元件31”之第二電極係透過一第五導線351與第二金屬紗35電性連接。

需特別說明的是，於本發明之第一實施例中，各實施態樣之發光元件均為一LED元件，其所包含之電子元件單元為LED晶粒，包含直視式LED(top-view LED)以及側光式LED(side-view LED)其中之一，故並不以上述內容限制本發明之範圍。由於LED之發光亮度會隨距離而減弱，是故應用時可視需要將側光式LED分散設置於第一金屬紗及第二金屬紗上，藉此鄰接之側光式LED便可補充亮度，使發光條整體亮度均勻。

本發明之第二實施例如第4A圖及第4B圖所示，其係描繪發光條之剖面圖及上視圖。發光條4包含複數個發光元件41、一第一金屬紗43、一第二金屬紗45、一包覆部47、一第一非金屬紗49、一第一接頭(圖未示出)以及一第二接頭(圖未示出)。

第一金屬紗、第二金屬紗係與第一非金屬紗平行設置，且三者共同包覆且固定於包覆部中，而第一金屬紗以及該第二金屬紗係分別經由第一接頭與第二接頭連接至一電源之二電極。

本實施例之發光元件41同樣包含一電子元件單元401、一第一導線403、一第二導線405、一第一導體407、一第二導體409以及一封裝部411，且可為直視式LED(top-view LED)以及側光式LED(side-view LED)其中之一，因其與前一實施例相似，故於此不另贅述。如前一實施例所述，第一金屬紗43以及該第二金屬紗45係為一金屬裸線，故亦不另述。

第一非金屬紗49為不具導電性之絕緣材質，如對位芳香族聚醯胺(Para-aramid)纖維、聚酯纖維、聚乙烯(Polyethylene,PE)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、尼龍(nylon)、棉或其它非金屬材質，第一非金屬紗49平行設置於第一金屬紗43及第二金屬紗45之間，且三者均不接觸。於其他實施態樣中，第一非金屬紗49亦可實質上與第一金屬紗43及第二金屬紗45接觸，藉由位居中間之第一非金屬紗49確保第一金屬紗43及第二金屬紗45的電性絕緣。

第一非金屬紗49亦可採用複數個非金屬紗，亦即可因應需求改變介於第一金屬紗及第二金屬紗之間的第一非金屬紗數目，調整發光條之寬度。是故本實施例中第一非金屬紗49之數目僅用以示例說明，熟知本領域技術者當可推及其他數目之實施態樣。

包覆部47係用以包覆複數個發光元件41、第一金屬紗43、第二金屬紗45以及一第一非金屬紗49，包覆部45之材料係為一透光絕緣材料，於其他實施態樣中亦可採用半透光之材料。包覆部45係透過一壓出成型技術(Extrusion Technology)包覆前述元件，藉此發光條4之外部整體具有包覆，可達到所欲之絕緣或視覺效果等需求。此外，本發明可因應需求，以包覆部4改變第一金屬紗43及第二金屬紗45之間隔，調整發光條之寬度。

需說明的是，發光條4中除發光元件41之外的其他元件具有與第一實施例所述之發光條1對應元件相同之技術特徵，故於此不加贅述。

本發明之發光條與一般織線纖維或同樣與發光條之交織方式可為平織交織、斜織交織、緞織交織以及針織交織其中之一，或其它可用以固定發光條與一般織線纖維或同樣與發光條之交織方式。

綜上所述，本發明之發光條可作為紡織之織線纖維，以與一般織線纖維交織成布料。以此布料便可製作發光織物，提高織物之使用價值及功效。本發明具有易加工及元件體積小之優點，藉此將可有效克服習知技術之缺點，進而增加紡織品的附加價值。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1．．．發光條

11．．．發光元件

101．．．電子元件單元

103．．．第一導線

105．．．第二導線

107．．．第一導體

109．．．第二導體

111．．．封裝部

13．．．第一金屬紗

131．．．第一焊錫

15．．．第二金屬紗

151．．．第二焊錫

17．．．包覆部

21．．．發光元件

211．．．電子元件單元

213．．．第三導線

215．．．第一導體

217．．．第二導體

23．．．發光元件

231．．．電子元件單元

233．．．第四導線

235．．．第五導線

237．．．第一導體

239．．．第二導體

3．．．發光條

3’．．．發光條

3”．．．發光條

31．．．發光元件

31’．．．發光元件

31”．．．發光元件

311．．．第一導線

313．．．第二導線

33．．．第一金屬紗

331．．．第四導線

35．．．第二金屬紗

351．．．第五導線

37．．．包覆部

39．．．第三導線

4．．．發光條

41．．．發光元件

401．．．電子元件單元

403．．．第一導線

405．．．第二導線

407．．．第一導體

409．．．第二導體

411．．．封裝部

43．．．第一金屬紗

45．．．第二金屬紗

47．．．包覆部

49．．．第一非金屬紗

第1A圖係為本發明第一實施例之發光條剖面圖；

第1B圖係為本發明第一實施例之發光條上視圖；

第2A圖係為本發明第一實施例之發光條另一實施態樣剖面圖；

第2B圖係為本發明第一實施例之發光條又一實施態樣剖面圖；

第3A圖係為本發明第一實施例之發光條又一實施態樣剖面圖；

第3B圖係為本發明第一實施例之發光條又一實施態樣剖面圖；

第3C圖係為本發明第一實施例之發光條又一實施態樣剖面圖；

第4A圖係為本發明第二實施例之發光條剖面圖；以及

第4B圖係為本發明第二實施例之發光條上視圖。

1．．．發光條

11．．．發光元件

101．．．電子元件單元

103．．．第一導線

105．．．第二導線

107．．．第一導體

109．．．第二導體

111．．．封裝部

13．．．第一金屬紗

131．．．第一焊錫

15．．．第二金屬紗

151．．．第二焊錫

17．．．包覆部

Claims (14)

1. 一種發光條，包含：一第一金屬紗；一第二金屬紗，與該第一金屬紗平行且分離設置；至少一發光元件，黏著於該第一金屬紗及該第二金屬紗上，以與該第一金屬紗及該第二金屬紗電性連接；以及一包覆部，用以包覆且固定該第一金屬紗、該第二金屬紗以及該至少一發光元件；其中，該發光條係為一紡織之織線纖維，以與另一織線纖維交織成一布料。
2. 如請求項1所述之發光條，其中該包覆部之材料係為一透光絕緣材料。
3. 如請求項1所述之發光條，其中該包覆部係透過一壓出成型技術(Extrusion Technology)包覆該第一金屬紗、該第二金屬紗以及該至少一發光元件。
4. 如請求項1所述之發光條，其中該至少一發光元件包含複數個發光元件。
5. 如請求項1所述之發光條，其中該第一金屬紗以及該第二金屬紗係分別連接至一電源之二電極。
6. 如請求項1所述之發光條，其中該至少一發光元件係透過一表面黏著技術(Surface Mount Technology；SMT)表面黏著於該第一金屬紗及該第二金屬紗上。
7. 如請求項1所述之發光條，其中該第一金屬紗以及該第二金屬紗係為一金屬裸線。
8. 如請求項1所述之發光條，其中該至少一發光元件係為一發光二極體(Light Emitting Diode；LED)元件。
9. 如請求項8所述之發光條，其中該LED元件係為一直視式LED(top-view LED)以及一側光式LED(side-view LED)其中之一。
10. 如請求項1所述之發光條，其中該至少一發光元件係為一裸晶元件。
11. 如請求項1所述之發光條，其中該至少一發光元件包含一電子元件單元及一封裝部，該封裝部係用以封裝該電子元件單元，且該封裝部之材料係為一透光材料。
12. 如請求項1所述之發光條，更包含至少一非金屬紗，其中該包覆部更用以包覆且固定該至少一非金屬紗。
13. 如請求項12所述之發光條，其中該至少一非金屬紗包含複數個非金屬紗。
14. 如請求項12所述之發光條，其中該至少一非金屬紗係為一絕緣材質，該絕緣材質包含對位芳香族聚醯胺(Para-aramid)纖維、聚酯纖維、聚乙烯(Polyethylene,PE)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、尼龍(nylon)、棉或其它非金屬材質。