专利名称：利用光纤维发光的织物及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种利用光纤维发光的织物及其制造方法，其尤指一种发光织物，其通过一组织设计，使光纤于织物上形成图案，透过表面处理使该光纤漏光，以显示出该织物的图案。
背景技术：
光是一种电磁波，可见光波长为390～760nm(毫微米)，大于760nm是红外光，小于390nm是紫外光，光纤中应用的是850nm、1300nm、1310nm和1550nm四种。
因光在不同物质中传播速度不同，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面会产生折射和反射，折射光的角度随入射光角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。不同物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同物质有不同的光折射率)，相同物质对不同波长光的折射角度也不同。
光纤是能输送光线的纤维，其与能输送自来水的水管以及能输送瓦斯的瓦斯管一样，只是管子的粗细小了许多，管径的大小大约只有万分之一公尺，比头发稍粗。光纤的主要功用就是传输光波，因为光波在空气中传送都是沿直线进行，很容易被障碍物阻挡，所以需要光纤来帮忙传送。其作用与水管输送自来水和瓦斯管输送瓦斯的功能并无不同，只是光纤是根据全反射的原理来传输光波，而在全反射的状况下，整条光纤就像一条周围都是镜子的管线，一旦光线进入这条管子，再也跑不出来，只有从进口端一直输送到出口端，该过程就完成了光波的传送。
参见图1，光纤10′本质上是一轴对称圆柱结构的光波传导介质(Opticalwave-guide)，由轴心径向大致上可依折射率的不同分成纤核(Core)12′、纤壳(Cladding)14′及外面作为保护的涂布层(Coating)16′三层，其中纤核12′的直径依光纤10′种类的不同约略为5～75μm，而纤壳14′的范围则在100～200μm间，两者通常以石英玻璃为材料可构成整个光纤10′能够传递光线的基本要件(波导结构)，而纤壳外层会为了处于各种不同苛刻环境中使用而涂布一层约200～1000μm不等的聚合物(Polymer)材质的涂布层(Coating)16′甚至是尼龙制成的外皮成为正式的商品用光纤及光缆。
美国专利第4,234,907号的Light Emitting Fabric，其所披露的光纤先以刀刃在表面产生刻痕，再进一步织成织物，此方式可以提高光纤亮度，光源处以分色盘来达到色彩变化；WO 0212785A1的Textile Product With Illuminated Fibres，Article Made There from And Production Method of The Same，其披露的织物组织为平纹组织，纬向为加工纱与光纤，部分光纤不与织物交织，其目的可达到容易裁剪与集束并可增加光纤发光效果，光纤本身在织造前先经化学处理以提高光纤亮度；WO 0061991的Fibre-Optics，其披露的光源以分色盘来产生颜色变化，织物采用平织方式，经向为光纤，纬向为金属或尼龙Nylon，光纤表面因梭织机的钢筘与光纤产生摩擦，而随机破坏光纤的表面进而达到增加光纤发光亮度的目的。
US Pat.4,234,907的缺点在于光纤先以刀刃在光纤表面产生刻痕，此方式会造成光纤严重损伤，使得纤维强度下降，当织物为大面积或高密度时，则不易织造；WO 0212785A1的缺点在于光纤仅具单方向性发光效果，但由于光纤会被其它纱线遮蔽，使光亮度受到阻碍而效果不佳；WO 0061991的缺点在于光纤仅靠与梭织机的钢筘摩擦做处理，但此方式的磨耗量有限且不易控制，所以该织物的光亮效果以随机的方式呈现，且光亮度不足。
发明内容
因此，如何针对上述问题而提出一种新的利用光纤维发光的织物以及该织物的制造方法，不仅可改善传统的为了漏光而造成纤维强度降低且光纤被其它纱线所遮蔽影响图案效果的缺点，又可提高图案的亮度，且制造速度快，长久以来一直是众望所归，发明人基于多年从事于纺织相关产品的研究、开发及销售实务经验，经多方研究设计、专题探讨，终于研究出一种利用光纤维发光的织物及其制造方法，可解决上述问题。
本发明的目的在于提供一种利用光纤维发光的织物，其藉由将光纤设计使用设计于织物的经纱和/或纬纱之中，在该织物上形成一图案，再经过破坏该图案的光纤表面使其漏光的表面处理，使得到的该织物的图案得以显示并提高其发光效果。
本发明的目的还在于提供一种利用光纤维发光的织物的制造方法，其使用一组织设计将光纤设计使用于一织物的经纱和/或纬纱之中，以于该织物上形成一图案，再利用表面处理，使该图案的表面上的光纤表面破坏，使其漏光，使得该织物的图案得以显示出来，该方法可提高织物发光效果。
本发明的目的还在于提供一种利用光纤维发光的织物的制造方法，其于该表面处理时使用一遮罩，该遮罩与该图案相互配合，以遮蔽图案的其它织物部分，从而更可精确进行表面处理。
本发明的目的还在于提供一种利用光纤维发光的织物的制造方法，该图案可透过该组织设计及该遮罩设计成任一形状，通过表面处理时也只破坏表面，所以其发光效率可以提高且具有灵活的设计性，且该发光织物的织造可使用普通的织造方法，所以于织造时，可以进行大量生产。
为了达到上述目的，本发明提供了一种利用光纤维发光的织物的制造方法，其步骤至少包括采用组织设计使织物具有图案，该织物包含光纤；利用表面处理工艺，对具有光纤图案织物的表面进行处理，以破坏该光纤的表面使其漏光，以使该织物具有图案的部分发光。
本发明还提供一种利用光纤维发光的织物，其结构包括织物，其包含图案，该图案通过光纤形成；至少一光源，其位于光纤一侧；电源供应器，以供该光源电力；其中，光纤可通过光源发光，从而显示该织物图案。
本发明提供的上述利用光纤维发光的织物以及该织物的制造方法，不仅可改善传统的为了漏光而造成纤维强度降低且光纤被其它纱线所遮蔽影响图案效果的缺点，又提高了织物图案的亮度，且可快速批量生产。
上述方法中，组织设计可将光纤设计于经纱和/或纬纱中，使光纤于织布表面形成图案；织物可通过梭织、针织或提花的任一方式织造而成；表面处理工艺可为喷纱、研磨或激光中任一，表面处理工艺还可使用遮罩，利用遮罩遮蔽非图案的织物部分，以进行表面处理，而且该遮罩与该图案互相配合；形成的图案可为花纹、图形、线条或其它几何图形。
本发明还提供利用光纤维发光的织物，该织物的光纤表面使用表面处理工艺实现漏光；其中该光源可为发光二极管；该光纤可为塑料光纤。
根据本发明的技术方案，织物于织造时，利用一组织设计使光纤设计于该织物的经纱和/或纬纱中，以此使该织物具有一图案，再通过破坏其图案的光纤表面的处理，借助光源可显示出图案，又通过一与该图案相互配合的遮罩，更可精确的进行光纤表面破坏。
图1现有技术的光纤示意图；图2A本发明的优选实施例的发光织物的制造流程图；图2B本发明的优选实施例的遮罩与织物的示意图；图3本发明的优选实施例的发光织物的示意图。
附图标号10′——光纤12′——纤核(Core)14′——纤壳(Cladding) 16′——涂布层1——发光织物 10——织物12——图案 14——光纤16——非图案织物部分20——至少一光源30——电源供应器40——表面处理50——遮罩 52——缺口
具体实施例方式
以下结合附图详细说明本发明，但不限定本发明的实施范围。
为解决现有技术US Pat.4,234,907不易织造的缺点，故本发明通过先将光纤以纺织技术织成织物，再依预计显示的图形进行表面处理，经处理的织物部分会增强欲呈现的图样的光亮效果，此方式利用了织物的复合强度比单一纤维强度高的优势，因此可进行大量处理且速度快。
另外，WO 0212785A1的光纤仅具有单方向发光效果，所以光纤的光亮度易受到其它纱线所遮蔽而效果不佳，故本发明通过一织物借着组织的设计使得光纤可依特定方式显露，再经由织物的表面处理，使得发光织物可依图案作光亮显示，不会出现单向发光的缺陷。
又，WO 0061991通过随机的表面处理，织物的光亮效果也不佳，故本发明通过先将光纤织成织物后，再依预计呈现的图样遮罩藉由将非图案部分遮蔽做表面处理，被处理的区域会产生高发光亮度的效果进而呈现所需的图样，此方式可依不同需求做图样的显示，且易控制表面处理的效果。
请参见图2A，为本发明的优选实施例的发光织物的制造流程图，如图所示，本发明为一种利用光纤维发光的织物的制造方法，其步骤至少包括步骤S100，使用组织设计使织物具有图案，而具有图案的该织物包含光纤；步骤S200，利用表面处理工艺，对具有光纤图案织物的表面进行处理，以破坏该光纤的表面使其漏光，以使该织物具有图案的部分可以发光。
其中，于步骤S100中，该组织设计可将光纤设计于经纱和/或纬纱中，使该光纤于该织布的表面形成该图案；该织物可透过梭织、针织或提花的任一方式织造而成。
其中，于步骤S200中，该表面处理工艺为喷纱、研磨或激光的其中之一；请同时参见图2B，其为本发明的一优选实施例的遮罩与织物的示意图；如图所示，表面处理40使用一遮罩50，利用该遮罩缺口52以外的其它部分遮蔽非图案织物部分16，以进行表面处理40，该遮罩50的缺口52与该图案12互相配合，而该图案12可为一花纹、图形、线条或其它几何图形，通过该遮罩50可以使该图案12于表面处理时更精确，另外，由于该光纤的被处理面位于该图案的表面，使该光纤的发光效果更可彰显出该图案图形，其有别于传统技术的将破坏了的光纤表面随意织造成织物，而造成被其它纱线所遮蔽影响其发光效果的缺陷；又，通过该遮罩与该组织设计可以灵活的设计出显示不同图案效果的发光织物。
请参见图3，其为本发明的一优选实施例的发光织物的示意图；如图所示，本发明为一种利用光纤维发光的织物1，其主要结构包括一织物10、至少一光源20与一电源供应器30。
该织物10包含图案12，该图案12通过光纤14所形成；而该光源20位于该光纤14的一侧；该电源供应器30，以供应该光源20的电力，通过该光源20使该光纤14发光，以显示该织物10的图案12，该光源20为一发光二极管，而本发明所使用的光纤为塑料光纤。
本发明的优点1、由于织物的强度比纤维强度高，因此以织物的形式做表面处理会比纤维形式更容易施行。
2、先将光纤织成织物再进行织物表面处理，可使织物不会仅有光炫亮丽的效果，更可依据不同需求设计图样如文字、警示图案等。
3、织物可做多样设计，如服饰、配件、警示、广告布等方面的应用。
4、可作为发展智能型纺织品的基础技术。
综上所述，本发明可应用于高度商业化的各种领域，如用于流行服饰与配件、安全防护背心与工作服、广告看板等，并可延伸作为智能型与感测性纺织品的基础平台等。
权利要求
1.一种利用光纤维发光的织物的制造方法，其特征在于至少包括采用组织设计使织物具有图案，且所述织物包含光纤；利用表面处理工艺，对具有光纤图案织物的表面进行处理，以破坏该光纤的表面使其漏光，以使该织物具有图案的部分发光。
2.如权利要求1所述的制造方法，其中该组织设计是将光纤设计于经纱和/或纬纱中，使该光纤于织布的表面形成图案。
3.如权利要求1所述的制造方法，其中该织物可通过梭织、针织或提花的任一方式织造而成。
4.如权利要求1所述的制造方法，其中该表面处理工艺为喷纱、研磨或激光中任一。
5.如权利要求1所述的制造方法，其中该表面处理工艺为使用一遮罩，利用该遮罩遮蔽非图案的织物部分，以对图案进行表面处理。
6.如权利要求5所述的制造方法，其中该遮罩与该图案互相配合。
7.如权利要求1所述的制造方法，其中该图案为花纹、图形、线条或其它几何图形。
8.一种利用光纤维发光的织物，其结构包括织物，其包含图案，该图案通过光纤形成；至少一光源，其位于该光纤一侧；一电源供应器，以供该光源的电力；其中，通过该光源使该光纤发光，以显示该织物的图案。
9.如权利要求8所述的利用光纤维发光的织物，其中该织物的光纤经过了表面处理工艺，可以漏光。
10.如权利要求8所述的利用光纤维发光的织物，其中该光源为发光二极管。
11.如权利要求8所述的利用光纤维发光的织物，其中该光纤为塑料光纤。
全文摘要
本发明为一种利用光纤维发光的织物及其制造方法，其提供一织物于织造时，利用一组织设计使光纤设计于该织物的经纱和/或纬纱中，使得该织物具有图案，再通过表面处理破坏其图案的光纤表面，在提供光源时使该图案得以显示，从而使该织物为发光织物，另外，于进行表面处理时，更可通过一遮罩，使该遮罩与该图案相互配合，更可准确破坏光纤表面。
文档编号D03D15/00GK1710173SQ20041004813
公开日2005年12月21日 申请日期2004年6月16日 优先权日2004年6月16日
发明者黄博雄, 黄鸿文, 陈淑芬 申请人:财团法人中国纺织工业研究中心