TWI400407B - 線性發光體及具有該線性發光體之紡織品 - Google Patents

Description

線性發光體及具有該線性發光體之紡織品

本發明是有關於一種線性發光體，且特別是有關於一種具有線性發光體的紡織品。

隨著經濟加速全球化，紡織產業面臨強大的轉型與競爭壓力，因此必須不斷提升紡織技術，並開發高價值的產品。近年來，由於光電產業的蓬勃發展，一些光電元件(如發光二極體)已逐漸被應用於織物中，以使得織物具有發光甚至顯示的功能。目前已經有許多發光織物的設計相繼地被提出，如中華民專專利公告號第200916620號、TWM341145、TWM364802、TWI244535、TW356666之內容等。然而，在這些習知技術所提出的發光織物中，其所承載的發光源通常具有方向性的限制，且其導電線材與發光源的接著較為突兀，因此習知的發光織物之光均勻度較差。此外，由於發光織物中的發光源大多為點光源，且所能呈現的光線顏色通常僅為發光源本身的顏色，因此習知的發光織物所能呈現的光線顏色較為單調且缺乏變化性，實有改進之必要性。

本發明提供一種線性發光體，其在通電後能夠發出光線。

本發明另提供一種紡織品，其具有上述之線性發光體。

本發明提供一種線性發光體，其包括一導電線材、多個發光二極體封裝以及多個封裝膠體。導電線材包括一對彼此電性絕緣之導線以及一導光絕緣材料。導光絕緣材料部分地包覆彼此電性絕緣之導線，以將彼此電性絕緣之導線的多個局部區域暴露。所述發光二極體封裝嵌於彼此電性絕緣之導線之間，且各發光二極體封裝分別與所述局部區域其中之一電性連接，其中各發光二極體封裝具有一光輸出面，且各光輸出面實質上垂直於所對應之局部區域的延伸方向。所述封裝膠體包覆發光二極體封裝以及局部區域。

本發明另提供一種紡織品，其包括一主體以及至少一上述之線性發光體，而線性發光體係配置於主體上。

在本發明之一實施例中，上述之導光絕緣材料包括透明無色(colorless)絕緣材料或彩色透光絕緣材料。

在本發明之一實施例中，上述之彼此電性絕緣之導線為可撓性導線，而導光絕緣材料為可撓性導光絕緣材料。

在本發明之一實施例中，上述之導光絕緣材料包括多個導光絕緣鞘(sheath)，且所述導光絕緣鞘包覆局部區域以外之導線。

在本發明之一實施例中，上述之封裝膠體更包覆各導光絕緣鞘的末端。

在本發明之一實施例中，上述之發光二極體封裝具有一第一電極與一第二電極，而彼此電性絕緣之導線包括一第一導線與一第二導線。各發光二極體封裝的第一電極與第一導線電性連接，且各發光二極體封裝的第二電極與第二導線電性連接。

在本發明之一實施例中，上述之發光二極體封裝的橫向尺寸小於導電線材的橫向線徑，而各發光二極體封裝的縱向尺寸小於導電線材的縱向線徑。

在本發明之一實施例中，上述之發光二極體封裝的縱向尺寸為H，而導電線材的縱向線徑為H’，且H0.8×H’。

在本發明之一實施例中，上述之發光二極體封裝的橫向尺寸為L，而彼此電性絕緣之導線的間隙為D，且DL1.2×D。

在本發明之一實施例中，上述之各封裝膠體的橫向尺寸實質上等於導電線材的橫向線徑，而各封裝膠體的縱向尺寸實質上等於導電線材的縱向線徑。

在本發明之一實施例中，上述之發光二極體封裝的排列間距介於15毫米至25毫米之間。

在本發明之一實施例中，上述之發光二極體封裝的排列間距為20毫米。

在本發明之一實施例中，上述之封裝膠體包括透明無色(colorless)封裝膠體或彩色透光封裝膠體。

在本發明之一實施例中，上述之線性發光體更包括一結構強化織物，包覆導電線材與所述封裝膠體。

在本發明之一實施例中，上述之結構強化織物包括白色織物或彩色織物。

在本發明之一實施例中，上述之結構強化織物包括一鞘部以及至少一車縫部‧鞘部包繞導電線材與封裝膠體。車縫部從鞘部延伸。

在本發明之一實施例中，上述之主體包括服裝、背包、手提包、裝飾品、帽子、項鍊、腰帶、安全警示標示、醫療用品。

由於本發明將發光二極體封裝與導電線材整合以構成線性發光體，因此本發明所提出的線性發光體以及紡織品在透過適當的驅動之後能夠發出均勻度佳之光線，以及不同顏色之光線。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明一實施例的線性發光體之示意圖。請參照圖1，本實施例之線性發光體100包括一導電線材110、多個發光二極體封裝120以及多個封裝膠體130。

在本實施例中，導電線材110例如包括一對彼此電性絕緣之導線112a、112b以及一導光絕緣材料114。導光絕緣材料114包括多個導光絕緣鞘114a、114b(即兩個或兩個以上)，其部分地包覆彼此電性絕緣之導線112，以將彼此電性絕緣之導線112的多個局部區域140暴露。

應注意的是，為了方便說明起見，圖1僅繪示兩個發光二極體封裝120及兩個暴露的局部區域140，且本實施例之發光二極體封裝120的排列間距例如是介於15毫米至25毫米之間，但本發明並不限於此。

在本實施例中，發光二極體封裝120嵌於彼此電性絕緣之導線112之間，且各發光二極體封裝120分別與局部區域140其中之一電性連接，其中各發光二極體120具有一光輸出面122，且各光輸出面122實質上垂直於所對應之局部區域140的延伸方向d。在此，封裝膠體130包覆發光二極體封裝120、局部區域140以及各導光絕緣鞘的末端。

由於各發光二極體120的光輸出面122實質上垂直於所對應之局部區域140的延伸方向d，因此可使得線性發光體100透過適當的驅動之後能夠發出均勻度佳之色光。

在本實施例中，為使發光二極體封裝120所輸出的色光可被使用者觀察到，導光絕緣材料114例如是一透明無色絕緣材料。據此，發光二極體封裝120與導電線材110可依據發光二極體所發出的色光形成各種不同顏色的線性發光體。

值得注意的是，導光絕緣材料並不限於透明無色的絕緣材料。本實施例還可透過選擇導光絕緣材料的顏色，讓從導光絕緣材料透出的光線改變顏色，進而讓線性發光體100能夠呈現的色彩更為多樣性。因此，導光絕緣材料例如是一彩色透光絕緣材料，使用者可以依據設計需求，調整線性發光體的顏色。例如，若欲線性發光體發出紫色光，則可在彼此電性絕緣之導線112之間配置紅色的發光二極體封裝120，並搭配藍色的透明絕緣材料，以調和出紫色的線性發光體。

此外，為搭配發光二極體光線的色光及導光絕緣材料，本實施例的封裝膠體130例如是透明無色的封裝膠體或彩色透光的封裝膠體，其顏色可與發光二極體光線的色光及導光絕緣材料相同或不同。

為了讓線性發光體100所能呈現的色彩更為多樣化，本實施例可將能夠發出相同色光的發光二極體封裝120整合於一條線性發光體100中，當然，本實施例亦可將能夠發出不同色光的發光二極體封裝120整合於一條線性發光體100中。換言之，本發明不限定同一條線性發光體100中的發光二極體封裝120要發出相同的色光。

另外，為增加線性發光體100的應用層面，本實施例之彼此電性絕緣之導線例如是可撓性導線，而導光絕緣材料亦為可撓性導光絕緣材料。

因此，本實施例之線性發光體的應用層面十分廣泛，例如包括發光二極體線燈、發光二極體紗線、發光二極體聚氯乙烯(PVC)燈、電致(EL)發光條、發光二極體燈泡銅線燈、發光二極體貼片燈條、發光二極體自發光聚氨酯(PU)軟條燈、發光二極體絞線燈、發光二極體條燈、發光二極體光纖或電致(EL)發光線等應用。

一般而言，在實際應用上，發光二極體封裝於線性發光體的最大加工範圍例如為15毫米至100毫米，並且因應紡織加工的需求，可以將發光二極體封裝之間的間距設計為可變。例如，線性發光體中的其中一個發光二極體封裝可與其前一個之間距為15毫米，而與其後一個之間距為30毫米。換句話說，線性發光體中的發光二極體封裝之間的間距並不限制為相同。

在本實施例中，為了因應發光均勻性的需求，發光二極體封裝的間距範圍例如可設定為20毫米，並容許其加工範圍為15毫米至25毫米，但本發明並不限於此。

因此，本實施例之發光二極體封裝120的排列間距例如是介於15毫米至25毫米之間。以圖2A為例，其繪示發光二極體封裝120的排列間距為20毫米。當發光二極體封裝所輸出的光源實質上平行線性發光體的延伸方向d時，在距離發光二極體封裝10毫米處，仍有顯著的光源透出，即表示本實施例之線性發光體100具有發光均勻性佳之良好光學品質。

圖2B繪示線性發光體中與發光二極體封裝距離不同處所量測到的光強度。由圖2B可知，隨著距離發光二極體封裝越遠，光會有衰減的情形產生，顯示本實施例之線性發光體具有光導效果。

圖3為本發明一實施例的發光二極體封裝之示意圖。請參照圖3，本實施例之發光二極體封裝120具有一第一電極124a與一第二電極124b，而彼此電性絕緣之導線包括一第一導線112a與一第二導線112b。各發光二極體封裝120的第一電極124a與第一導線112a電性連接，且各發光二極體封裝120的第二電極124b與第二導線112b電性連接。當第一導線112a電性耦接於一高電位，且第二導線112b電性耦接於一低電位時時，第一電極124a被定義為陽極，而第二電極124b則被定義為陰極。

應注意的是，在本發明之範例實施例中，彼此電性絕緣之導線112不限於以直流電源偏壓，更可依設計需求，使用於交流電源的應用。換句話說，線性發光體100可用於直流電或交流電。

在本發明之一較佳實施例中，第一導線112a與第一電極124a以及第二導線112b與第二電極124b之間例如是藉由焊接(welding)或其他方式來電性連接。

另外，在圖3中，各發光二極體封裝的橫向尺寸例如是L，而各發光二極體封裝的縱向尺寸例如是H。

圖4A為圖1的線性發光體之上視圖，而圖4B為圖1的線性發光體之側視圖。請參照圖1至圖4B，由圖4A及圖4B可知，發光二極體封裝120的橫向尺寸L小於導電線材的橫向線徑，而發光二極體封裝的縱向尺寸H小於導電線材的縱向線徑。

詳細而言，就橫向關係來看，以圖4A為例，發光二極體封裝的橫向尺寸為L，且彼此電性絕緣之導線的間隙為D，而在本實施例中，兩者之間的關係滿足DL1.2×D。換句話說，發光二極體封裝120的橫向尺寸L小於導電線材的橫向線徑(例如1.2×D)。應注意的是，為了清楚表達橫向尺寸L與間隙D之間的關係，圖4A並未繪示線性發光體100之封裝膠體130。

就縱向關係來看，以圖4B為例，發光二極體封裝的縱向尺寸為H，且導電線材的縱向線徑為H’，而在本實施例中，兩者之間的關係滿足H0.8×H’。換句話說，發光二極體封裝的縱向尺寸H小於導電線材的縱向線徑(例如H’)。因此，在本實施例中，發光二極體封裝120的尺寸範圍在導電線材110所建構的立體空間內。

另外，由圖1所繪示的線性發光體100亦可知，本實施例之各封裝膠體130的橫向尺寸實質上等於導電線材110的橫向線徑，而各封裝膠體130的縱向尺寸實質上等於導電線材110的縱向線徑。

圖5A及圖5B為本發明另一實施例的線性發光體之示意圖。請參照圖5A，本實施例之線性發光體100’與圖1之線性發光體100之間主要的差異例如在於線性發光體100’更包括一結構強化織物150，其包覆導電線材110與封裝膠體130。

詳細而言，本實施例中，結構強化織物150包括一鞘部152以及至少一車縫部154。鞘部152包繞導電線材110與封裝膠體130。車縫部154從鞘部152延伸。另外，結構強化織物150例如是一白色織物或一彩色織物。本實施例可透過選擇結構強化織物的顏色，讓線性發光體能夠呈現的色彩更為多樣性，進而增加其應用層面。

在本發明之範例實施例中，透過紡織編織加工，以結構強化織物包覆導電線材與封裝膠體，可提升線性發光體的強度與耐摩擦係數。例如，包紗後的線性發光體，其抗拉強度可由4.5千克力(kgf)提升至35千克力，即提升抗拉強度7倍以上。此外，包紗後的線性發光體，其摩擦係數也可降低27%以上，符合紗線加工條件。

因此，包紗後的線性發光體包括發光二極體出芽線，具備可車縫性，並包括編織與包繞結構，可提高線性發光體的強度及提昇線性發光體的耐摩擦度，並具備多彩性紗線成型結構。

值得注意的是，本發明透過紡織編織加工的方式，於線性發光體外包覆結構強化織物而形成一維的線性發光體，但本發明並不限於此。本發明更可透過紡織編織加工的方式，將結構強化織物編織為二維複合紗線，結合線性發光體，而形成二維的發光布。

另外，由於導電線材與封裝膠體具有防水設計，因此無論是包紗後的一維線性發光體或二維的發光布皆可進行多次水洗，且在多次洗程後，仍可具有良好的發光強度。

此外，本發明之線性發光體更可配置於不同的主體上而形成不同紡織品，且上述之主體例如包括服裝、背包、手提包、裝飾品、帽子、項鍊、腰帶、安全警示標示、醫療用品。

因此，本發明之線性發光體可廣泛的應用在不同層面而形成多樣化的紡織品，例如發光禮服、登山服、時尚包、發光編織帶、光彩編織提包、時尚布燈、時尚綁腿或發光寵物衣等應用。

綜上所述，本發明將發光二極體封裝嵌於彼此電性絕緣的導線之間，並將各發光二極體封裝的光輸出面實質上垂直於所對應之局部區域的延伸方向，使得線性發光體能夠發出均勻度佳之色光。因此，本發明之線性發光體能夠提供均勻且色彩變化多的光線。此外，包紗後的線性發光體具有較強的抗拉強度及耐摩擦係數。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、100’．．．線性發光體

110．．．導電線材

112、112a、112b．．．導線

114．．．導光絕緣材料

114a、114b．．．導光絕緣鞘

120．．．發光二極體封裝

122．．．光輸出面

124a．．．第一電極

124b．．．第二電極

130．．．封裝膠體

140．．．局部區域

150．．．結構強化織物

152．．．鞘部

154．．．車縫部

d．．．延伸方向

H．．．發光二極體封裝的縱向尺寸

H’．．．導電線材的縱向線徑

L．．．發光二極體封裝的橫向尺寸

D．．．導線的間隙

圖1為本發明一實施例的線性發光體之示意圖。

圖2A繪示發光二極體封裝的排列間距為20毫米。

圖2B繪示線性發光體中與發光二極體封裝距離不同處所量測到的光強度。

圖3為本發明一實施例的發光二極體封裝之示意圖。

圖4A為圖1的線性發光體之上視圖。

圖4B為圖1的線性發光體之側視圖。

圖5A及圖5B為本發明另一實施例的線性發光體之示意圖。

100．．．線性發光體

110．．．導電線材

112、112a、112b．．．導線

114．．．導光絕緣材料

114a、114b．．．導光絕緣鞘

120．．．發光二極體封裝

122．．．光輸出面

130．．．封裝膠體

140．．．局部區域

d．．．延伸方向

Claims (33)

1. 一種線性發光體，包括：一導電線材，包括：一對彼此電性絕緣之導線；以及一導光絕緣材料，部分地包覆該對導線，以將該對導線的多個局部區域暴露；多個發光二極體封裝，嵌於該對導線之間，且各該發光二極體封裝分別與該些局部區域其中之一電性連接，其中各該發光二極體封裝具有一光輸出面，且各該光輸出面實質上垂直於所對應之局部區域的延伸方向；以及多個封裝膠體，包覆該些發光二極體封裝以及該些局部區域。
2. 如申請專利範圍第1項所述之線性發光體，其中該導光絕緣材料包括透明無色(colorless)絕緣材料或彩色透光絕緣材料。
3. 如申請專利範圍第1項所述之線性發光體，其中該對導線為可撓性導線，而該導光絕緣材料為可撓性導光絕緣材料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之線性發光體，其中該導光絕緣材料包括多個導光絕緣鞘(sheath)，且該些導光絕緣鞘包覆該些局部區域以外之該對導線。
5. 如申請專利範圍第4項所述之線性發光體，其中該些封裝膠體更包覆各該導光絕緣鞘的末端。
6. 如申請專利範圍第1項所述之線性發光體，其中各該發光二極體封裝具有一第一電極與一第二電極，而該對導線包括一第一導線與一第二導線，各該發光二極體封裝的該第一電極與該第一導線電性連接，且各該發光二極體封裝的該第二電極與該第二導線電性連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述之線性發光體，其中各該發光二極體封裝的橫向尺寸小於該導電線材的橫向線徑，而各該發光二極體封裝的縱向尺寸小於該導電線材的縱向線徑。
8. 如申請專利範圍第7項所述之線性發光體，其中各該發光二極體封裝的縱向尺寸為H，而該導電線材的縱向線徑為H’，且H0.8×H’。
9. 如申請專利範圍第1項所述之線性發光體，其中各該發光二極體封裝的橫向尺寸為L，而該對導線的間隙為D，且DL1.2×D。
10. 如申請專利範圍第1項所述之線性發光體，其中各該封裝膠體的橫向尺寸實質上等於該導電線材的橫向線徑，而各該封裝膠體的縱向尺寸實質上等於該導電線材的縱向線徑。
11. 如申請專利範圍第1項所述之線性發光體，其中該些發光二極體封裝的排列間距介於15毫米至25毫米之間。
12. 如申請專利範圍第11項所述之線性發光體，其中該些發光二極體封裝的排列間距為20毫米。
13. 如申請專利範圍第1項所述之線性發光體，其中該些封裝膠體包括透明無色(colorless)封裝膠體或彩色透光封裝膠體。
14. 如申請專利範圍第1項所述之線性發光體，更包括一結構強化織物，包覆該導電線材與該些封裝膠體。
15. 如申請專利範圍第14項所述之線性發光體，其中該結構強化織物包括白色織物或彩色織物。
16. 如申請專利範圍第14項所述之線性發光體，其中該結構強化織物包括：一鞘部，包繞該導電線材與該些封裝膠體；以及至少一車縫部，從該鞘部延伸。
17. 一種紡織品，包括：一主體；以及至少一如申請專利範圍第1項所述之線性發光體，配置於該主體上。
18. 如申請專利範圍第17項所述之紡織品，其中該主體包括服裝、背包、手提包、裝飾品、帽子、項鍊、腰帶、安全警示標示、醫療用品。
19. 如申請專利範圍第17項所述之紡織品，其中該導光絕緣材料包括透明無色(colorless)絕緣材料或彩色透光絕緣材料。
20. 如申請專利範圍第17項所述之紡織品，其中該對導線為可撓性導線，而該導光絕緣材料為可撓性導光絕緣材料。
21. 如申請專利範圍第17項所述之紡織品，其中該導光絕緣材料包括多個導光絕緣鞘(sheath)，且該些導光絕緣鞘包覆該些局部區域以外之該對導線。
22. 如申請專利範圍第21項所述之紡織品，其中該些封裝膠體更包覆各該導光絕緣鞘的末端。
23. 如申請專利範圍第17項所述之紡織品，其中各該發光二極體封裝具有一第一電極與一第二電極，而該對導線包括一第一導線與一第二導線，各該發光二極體封裝的該第一電極與該第一導線電性連接，且各該發光二極體封裝的該第二電極與該第二導線電性連接。
24. 如申請專利範圍第17項所述之紡織品，其中各該發光二極體封裝的橫向尺寸小於該導電線材的橫向線徑，而各該發光二極體封裝的縱向尺寸小於該導電線材的縱向線徑。
25. 如申請專利範圍第24項所述之紡織品，其中各該發光二極體封裝的縱向尺寸為H，而該導電線材的縱向線徑為H’，且H0.8×H’。
26. 如申請專利範圍第17項所述之紡織品，其中各該發光二極體封裝的橫向尺寸為L，而該對導線的間隙為D，且DL1.2×D。
27. 如申請專利範圍第17項所述之紡織品，其中各該封裝膠體的橫向尺寸實質上等於該導電線材的橫向線徑，而各該封裝膠體的縱向尺寸實質上等於該導電線材的縱向線徑。
28. 如申請專利範圍第17項所述之紡織品，其中該些發光二極體封裝的排列間距介於15毫米至25毫米之間。
29. 如申請專利範圍第28項所述之紡織品，其中該些發光二極體封裝的排列間距為20毫米。
30. 如申請專利範圍第17項所述之紡織品，其中該些封裝膠體包括透明無色(colorless)封裝膠體或彩色透光封裝膠體。
31. 如申請專利範圍第17項所述之紡織品，其中該線性發光體更包括一結構強化織物，包覆該導電線材與該些封裝膠體。
32. 如申請專利範圍第31項所述之紡織品，其中該結構強化織物包括白色織物或彩色織物。
33. 如申請專利範圍第31項所述之紡織品，其中該結構強化織物包括：一鞘部，包繞該導電線材與該些封裝膠體；以及至少一車縫部，從該鞘部延伸。