专利名称：发光织物的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光织物(illuminating textile article)，并且特别地， 根据本实用新型的发光织物是整合发光二极管(light-emitting diode)的织物，且可以依 需求设计为成品，也可以作为另一纺织品的织纱。
背景技术：
发光二极管已广泛应用于指示、显示、照明等用途。结合发光二极管的装置也从以 往的电器设备上的指示灯、交通号志、灯具、路灯，逐渐出现在纺织品(例如，服饰)上。 现有将发光二极管结合到纺织品的作法，其一为将发光二极管接合到柔性印刷电 路板(flexible printed circuit board)，再将接合发光二极管的柔性电路板贴合至纺织 品上。明显地，上述作法所采用的柔性电路板其本身的柔性(flexibility)有限，也不宜过 度弯曲或拉扯。因此，为让纺织品仍保有一定的柔性，上述作法多采用小尺寸的柔性电路 板，尽管如此，在美观与舒适性上也难符合纺织品的要求，因此很难为消费者接受。而且，上 述作法若采用大面积的柔性电路板，会造成最终纺织品的重量与厚度的增加，并且较难与 纺织品整合成为美观的设计。另外，上述作法若要改变发光二极管的布线(layout)，则柔性 电路板需重新设计，耗费时间及成本。此外，上述采用柔性电路板的作法，属于污染性工艺， 不利于环保。 另 一 种作法是将表面会漏光的光纤(optical fiber)或柔性光导管 (flexiblelight-conducting tube)以贴合或以纺织方式固定在纺织品上，发自发光二极 管的光自光纤或光导管的一端射入，光再从光纤或光导管的表面泄漏。因为光纤的材料舒 适性与柔柔性不佳，而且光源与纺织品的连接不易，在实用性与加工性上受到很大限制。另 外，上述作法也无法达到大面积发光的效果及单一发光点控制的需求，而且亮度较低。
实用新型内容因此，本实用新型的目的在于提供一种以纺织技术织成并整合发光二极管的发光 织物。特别地，根据本实用新型的发光织物具有柔性佳、质轻、具纺织品的舒适性、生产工艺 快、制作成本低廉、可达成大发光面积、利于发光二极管布线的变更、美观、无污染、易控制 光源变化等优点，让发光二极管与纺织品完美整合发挥先前技艺无法达成的优点与效果。 根据本实用新型的优选具体实施例的发光织物，其包含二极管发光元件 (diode-based lighting device)以及纺织体(textile body)。该二极管发光元件具有M个 接点(contact point)，其中M为等于或大于2的整数。该纺织体由N根导电纱(conductive yarn)以及至少一根非导电纱(nonconductive yarn)所构成，其中N为等于或大于2的整 数。该纺织体提供该导电纱的M个导电浮点(conductive floating point)。该M个导电浮 点彼此间由该至少一根非导电纱所隔开。该M个接点中每一个接点对应该M个导电浮点中 的一个导电浮点，并且接合至其所对应的导电浮点。该导电纱提供与电源(power supply) 电连接用的端子(terminal)。[0007] 于一具体实施例中，该导电纱可以是由一或两条金属丝包覆至少一导电芯长纤 (core filament)、多根导电短纤(short fiber)、至少一非导电芯长纤或多根非导电短纤 所构成的包芯纱(coupling yarn);由一或两条经滚轧金属丝包覆至少一导电芯长纤、多根 导电短纤、至少一非导电芯长纤或多根非导电短纤所构成的包芯纱；由至少一金属丝所构 成的合捻纱(twisted yarn);由至少两根金属丝所构成的并纱(doubled yarn)或由上述 的包芯纱、并纱以及合捻纱组合所构成的合捻纱。 于一具体实施例中，用来制造该金属丝以及该经滚轧金属丝的材料可以是铜 (co卯er)、铜镍合金(C視alloy)、铜镍硅合金(C視Si alloy)、铜镍锌合金(CuNiZn alloy)、铜镍锡合金(C視Sn alloy)、铜铬合金(CuCr alloy)、铜银合金(CuAg alloy)、 银(silver)、金(gold)、铅(lead)、锌(zinc)、铝(aluminum)、镍(nickel)、黄铜(brass)、 磷青铜(phosphor bronze)、铍铜合金(beryl 1 iumcopper)、镍铬合金(nichrome)、鸨 (tungsten)、钼(platinum)、钯(palladium)、铜鸨合金(CuW alloy)、不锈钢(stainless steel)或其它商用的导电金属或合金。 于 一 具体实施例中，该二极管发光元件包含白光发光二极管 (white-light-emitting diode)、多色发光二极管(multi-color light-emittingdiode)、 蓝光发光二极管(blue-light-emitting diode)、绿光发光二极管(green-light-emitting diode)、黄光发光二极管(yellow-light-emitting diode)、红光发光二极管 (red_light_emitting diode)或激光二极管(laser diode)。 于 一 具体实施例中，该纺织体以针织法(knitting way)、经编针织法 (warpknitting way)、纟韦编针织法(weft knitting way)、平织法(weaving way)或编织法 (braiding way)所织成。 于一具体实施例中，该纺织体以提花法(jacquard way)、绣花法(embroidering
way)、印花法(printing way)或染色法(dying way)处理以呈现图案。 关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实用新型详述及附图得到进一步
的了解。
图1A绘示根据本实用新型的优选具体实施例的发光织物1的二极管发光元件12 以及纺织体14两主要元件； 图IB示意地绘示图1A中该纺织体14为平织结构； 图1C示意地绘示图1A中该纺织体14为针织结构； 图ID示意地绘示图1A中该纺织体14为编织结构； 图IE绘示图1A中二极管发光元件12接合至纺织体14上以完成该发光织物1的 示意图； 图2示意地绘示一条经滚轧铜丝1422包覆多条聚酯(polyester)芯长纤1424所 构成的包芯纱142 ; 图3A绘示根据本实用新型的另一优选具体实施例的发光织物1的两个二极管发 光元件12以及纺织体14两主要元件； 图3B绘示图3A中两个二极管发光元件12接合至纺织体14上以完成该发光织物
41的示意图； 图4A为根据本实用新型的发光织物1其纺织体14的一种设计的外观示意图，该 纺织体14其上具有成组且呈现A字型的导电浮点142'排列并且具有箭头图案146 ; 图4B为将二极管发光元件12接合至图4A的纺织体14完成发光织物1的外观示 意图； 图5为将根据本实用新型的织带状发光织物1与另一织纱32以针织方式织成一 纺织结构体3的局部结构示意图。
具体实施方式以下将详述本实用新型的优选具体实施例以及实际应用案例，用于充分说明本实 用新型的特征、精神及优点。 参阅图1A至图1E，该附图公开根据本实用新型的一优选具体实施例的发光织物1 以及其可能的主要纺织结构。 如图1A所示，根据本实用新型的优选具体实施例的一种发光织物l，其包含二极 管发光元件12以及纺织体14。该二极管发光元件12具有M个接点124，M为等于或大于2 的整数。图1A绘示在其本身的下表面122上形成两个接点124的二极管发光元件12，作为 说明例。于实际应用中，该二极管发光元件12以表面黏着型(surface-mounted type) 二 极管发光元件为佳，但是不以此为限。 同样示于图1A，该纺织体14由N根导电纱142以及至少一根非导电纱144所构 成，其中N为等于或大于2的整数。通过纺织技术，致使该纺织体14提供该导电纱142的 M个导电浮点142'。同样地，图1A绘示两个导电浮点142'，作为说明例。 于一具体实施例中，该导电纱142可以是由一或两条金属丝包覆至少一导电芯 长纤、多根导电短纤、至少一非导电芯长纤或多根非导电短纤所构成的包芯纱；由一或两 条经滚轧金属丝包覆至少一导电芯长纤、多根导电短纤、至少一非导电芯长纤或多根非导 电短纤所构成的包芯纱；由至少一金属丝所构成的合捻纱；由至少两根金属丝所构成的并 纱或由上述的包芯纱、并纱以及合捻纱组合所构成的合捻纱。上述包芯纱结构也可根据张 力承受、挠折性承受、防火性、导电性等功能性要求分别以符合该功能要求的材料来组合而 成。图2示意地绘示一条经滚轧铜丝1422包覆多条聚酯(polyester)芯长纤1424所构成 的包芯纱142，证实经滚轧铜丝1422紧密包覆多条聚酯(polyester)芯长纤1424，此种包 芯纱具有更佳的柔性。 于一具体实施例中，上述用来制造该金属丝以及该经滚轧金属丝的材料可以是 铜、铜镍合金、铜镍硅合金、铜镍锌合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、银、金、铅、锌、 铝、镍、黄铜、磷青铜、铍铜合金、镍铬合金、钨、钼、钯、铜钨合金、不锈钢或其它商用的导电
金属或合金。 于一具体实施例中，用来制造非导电纱144的材料可以是聚酯类(polyester)、 聚酰胺类(polyamide)、聚丙烯腈类(polyacrylic)、聚乙烯类(polyethylene)、聚 丙烯类(polypropylene)、纤维素类(cellulose)、蛋白质类(protein)、弹性纤维类 (elastomeric)、聚全氟乙烯类(Polytetrafluoroethylene)、聚苯撑苯并二噁唑(Poly-p-phenylenebenzobisoxazde (PB0))、聚醚酮类(polyetherketone)、碳素类(carbon)、玻璃纤维类(glass fiber)等或其它商用非导电纱用的材料。 于一具体实施例中，该纺织体14以针织法、经编针织法、纬编针织法、平织法或编 织法所织成。图1B是该纺织体14以平织法织成的纺织结构示意图。图1C是该纺织体14 以针织法织成的纺织结构示意图。图ID是该纺织体14以编织法织成的纺织结构示意图。 需强调的是，该M个导电浮点142'彼此间由该至少一根非导电纱144所隔开，并 且该M个接点124中每一个接点124对应该M个导电浮点142'中的一个导电浮点142'。 例如，图1A中所绘示的二极管发光元件12其两个接点124分别为正、负极，该纺织体14上 相对应的两个导电浮点142'同样地也区分为正、负极。 该二极管发光元件12以其两个接点124接合至其所对应的导电浮点142'，即完成 该发光织物1，如图1E所示。该导电纱142并且提供电源2连接用的端子。需强调的是， 图1A及图1E仅绘示一个二极管发光元件12并且以并联方式电连接至电源2，所以该纺织 体14包含两根导电纱142。于实际应用中，根据本实用新型的发光织物1其上可以接合多 个二极管发光元件12，并且可以皆并联、皆串连或分别串、并联至电源。因应二极管发光元 件12不同的电连接方式以及控制上需求而异的布线图，根据本实用新型的发光织物1皆能 利用纺织技术来达成，并且快速、工艺低廉、无污染。 参阅图3A及图3B，该附图公开根据本实用新型的另一优选具体实施例的发光织 物1。图3A揭示包含两个二极管发光元件12以及纺织体14的发光织物1。通过纺织技 术，致使图3A中的纺织体14提供该导电纱142的两组导电浮点142'。该两个二极管发光 元件12以其本身的两个接点124接合至其所对应的导电浮点142'，即完成该发光织物1， 如图3B所示。特别地，该导电纱142分别提供每一个二极管发光元件12电连接一个别的 电源2连接用的端子。如图3B中的设计，该两个二极管发光元件12可以分别控制。 于一具体实施例中，该二极管发光元件12的接点124可以通过锡焊工艺、焊接 工艺(例如，超音波焊接工艺)、车缝工艺或导电胶贴合工艺接合至其所对应的导电浮点 142'。需强调的是，若通过车缝工艺将该二极管发光元件12的接点124接合至其所对应的 导电浮点142'，该二极管发光元件的接点即为外露的接脚，且该接脚需具有供车缝线穿过 的通孔，车缝线则用上述各种导电纱中的其一或是其它金属细线。 于一具体实施例中，该二极管发光元件12包含白光发光二极管(例如，蓝光发光 二极管封装YAG荧光粉)、多色发光二极管、蓝光发光二极管、绿光发光二极管、黄光发光二 极管、红光发光二极管或激光二极管。需强调的是，上述包含不同发光二极管的二极管发光 元件12其接点124数目可能多过两个，因此，在根据本实用新型的发光织物1的纺织体14 也需提供相同数目且相对应的导电浮点142'。该二极管发光元件12的尺寸可依实际需求 来选择常见的商用尺寸芯片，例如，0603(6mmX3mm) 、0805 (8mmX 5mm) 、 1206 (12mmX 6mm)、 1210 (12mmX 10mm)…，等尺寸芯片。 于实际应用中，除了二极管发光元件12的数目、电连接方式依照设计需求而定 外，二极管发光元件12的排列也可以依照设计需求而定。也就是说，该纺织体14上成组的 导电浮点142'( —组导电浮点142'的数目等于或大于2)出现的位置必须配合二极管发光 元件12的排列，这可以通过纺织技术，例如平织、针织、提花、贴合、剌绣等方式来达成。 参阅图4A及图4B，根据本实用新型的较大面积的发光织物1其纺织体14以及接 合二极管发光元件12的完成品的外观示意图分别绘示于图4A及图4B。如图4A所示，于该纺织体14上，成组的导电浮点142'排列呈现A字型。特别地，图4A中的纺织体14并且以 提花法、绣花法、印花法或染色法等传统纺织法处理以呈现图案146(图4A显示箭头的图案 146作为说明例)，以达到整体美观上的设计或是视觉上不同呈现的效果。如图4B所示，二 极管发光元件12接合至对应的成组导电浮点142'，即完成呈现A字型二极管发光元件12 排列且具有箭头图案146的发光织物1。图4B所示的发光织物1，当环境亮度充足且二极 管发光元件12不发光时，其上的箭头图案146明显易见；而当环境亮度较暗且二极管发光 元件12发光时，呈现A字型二极管发光元件12排列的辨识度就较箭头图案146的大。明 显地，根据本实用新型的发光织物1除能达到整体美观上的要求，也能达到视觉上不同呈 现的效果。 于实际应用中，根据本实用新型的发光织物1能织成一维态样的织物(例如，织 带)、二维态样的织物(例如，布匹、服饰、网状织物)以及三维态样的织物(例如，袋子、罩、 套)。织带状的发光织物l除了能直接使用外(例如，作为取代荧光棒的装饰品)，也可以 结合其它物品(例如，取代反光衣上的反光条)，还可以作为另一纺织品的织纱。参阅图5， 纺织结构体3的局部视图绘示于图5中。如图5所示，该纺织结构体3将其上接合二极管 发光元件12的织带状发光织物1与另一织纱32以针织方式结合。 综上所述，相较于结合发光二极管的纺织品的先前技艺，根据本实用新型的发光 织物柔性佳、质轻、具纺织品的舒适性、生产工艺快、制作成本低廉、可达成大发光面积、利 于发光二极管布线的变更、美观、无污染、易控制光源变化等优点，让发光二极管与纺织品 完美整合发挥先前技艺无法达成的优点与效果。 通过以上优选具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精 神，而并非以上述所公开的优选具体实施例来对本实用新型的范围加以限制。相反地，其目 的是希望能涵盖各种改变及等效性的安排于本实用新型权利要求的范围内。因此，本实用 新型权利要求的范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变 以及等效性的安排。
权利要求一种发光织物，其特征在于，包含二极管发光元件，所述二极管发光元件具有M个接点，M为等于或大于2的整数；以及纺织体，所述纺织体由N根导电纱以及至少一根非导电纱所构成，N为等于或大于2的整数，所述纺织体提供所述导电纱的M个导电浮点，所述M个导电浮点彼此间由所述至少一根非导电纱所隔开，所述M个接点中每一个接点对应所述M个导电浮点中的一个导电浮点并且接合至其所对应的导电浮点，其中所述导电纱提供与电源电连接用的端子。
2. 如权利要求l所述的发光织物，其特征在于，其中所述导电纱包含选自由第一包芯 纱、第二包芯纱、第一合捻纱、并纱以及第二合捻纱所组成的群组中的其一，所述第一包芯 纱由一或两条金属丝包覆至少一导电芯长纤、多根导电短纤、至少一非导电芯长纤或多根 非导电短纤所构成，所述第二包芯纱由一或两条经滚轧金属丝包覆至少一导电芯长纤、多 根导电短纤、至少一非导电芯长纤或多根非导电短纤所构成，所述第一合捻纱由至少一金 属丝所构成，所述并纱由至少两根金属丝所构成，所述第二合捻纱由所述第一包芯纱、所述 第二包芯纱、所述并纱以及所述第一合捻纱的组合所构成。
3. 如权利要求2所述的发光织物，其特征在于，其中所述金属丝以及所述经滚轧金属 丝由选自由铜、铜镍合金、铜镍硅合金、铜镍锌合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、银、 金、铅、锌、铝、镍、黄铜、磷青铜、铍铜合金、镍铬合金、钨、钼、钯、铜钨合金以及不锈钢所组 成的群组中的其一所制成。
4. 如权利要求1所述的发光织物，其特征在于，其中所述二极管发光元件包含选自由 白光发光二极管、多色发光二极管、蓝光发光二极管、绿光发光二极管、黄光发光二极管、红 光发光二极管以及激光二极管所组成的群组中的其一。
5. 如权利要求1所述的发光织物，其特征在于，其中所述纺织体以选自由针织法、经编 针织法、纬编针织法、平织法以及编织法所组成的群组中的其一所织成。
6. 如权利要求l所述的发光织物，其特征在于，其中每一接点通过选自由锡焊工艺、 焊接工艺、车缝工艺以及导电胶贴合工艺所组成的群组中的其一接合至其所对应的导电浮 点。
7. 如权利要求1所述的发光织物，其特征在于，其中所述纺织体以选自由提花法、绣花 法、印花法以及染色法所组成的群组中的其一处理，以呈现图案。
专利摘要本实用新型公开一种发光织物，其包含二极管发光元件以及纺织体。所述二极管发光元件具有M个接点，其中M为等于或大于2的整数。所述纺织体由N根导电纱以及至少一根非导电纱所构成，并且提供所述导电纱的M个导电浮点，其中所述M个导电浮点彼此间由所述至少一根非导电纱所隔开，其中N为等于或大于2的整数。所述M个接点中每一个接点对应所述M个导电浮点中的一个导电浮点，并且接合至其所对应的导电浮点。所述导电纱提供与电源电连接用的端子。
文档编号D02G3/36GK201439941SQ20092015241
公开日2010年4月21日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者许富标, 郭俊荣 申请人:许富标