專利名稱：紡織品發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光器件，其包括布置在紡織品襯底上的發(fā)光元件 和光導(dǎo)。本發(fā)明還涉及用于制造發(fā)光器件的方法，以及涉及發(fā)光器件 在光子療法中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在近幾年中，已經(jīng)做了許多努力去通過(guò)集成電子部件來(lái)將無(wú)源紡 織品變成智能和交互式的系統(tǒng)。例如，已經(jīng)努力去提供具有發(fā)光元件 (例如，發(fā)光二極管)的紡織品，以便于將這種紡織品轉(zhuǎn)化為集成顯 示器件的紡織品。
對(duì)于集成顯示器件的紡織品，存在許多可能的應(yīng)用。日本專利公 開2004-308050中描述了這種集成顯示器件的紡織品的 一種實(shí)例，其 描述了具有以預(yù)定圖案固定到其上的發(fā)光二極管的外衣。
然而，發(fā)光二極管是點(diǎn)光源發(fā)射器，因此，具有以某一間距固定 到其上的發(fā)光二極管的紡織品沒有任何吸引人的外表。
此外，對(duì)于許多應(yīng)用，例如，用于光子療法用途的可穿紡織品產(chǎn) 品，所發(fā)出的光或多或少地均勻分布在紡織品區(qū)域上是重要的。
因此，在現(xiàn)有技術(shù)中需要一種基于紡織品的發(fā)光器件，從所述發(fā) 光器件可以較大區(qū)域范圍發(fā)射光，而不影響紡織品觸感和器件的柔 性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種基于紡織品的發(fā)光器件，從所述發(fā)光器件 可以從較大區(qū)域范圍發(fā)射光，而不影響紡織品觸感和器件的柔性。
在第一方面，本發(fā)明涉及發(fā)光器件，其包括布置在紡織品村底 上的發(fā)光元件和光導(dǎo)，光導(dǎo)具有朝向紡織品襯底的背面、背向紡織品 襯底的前面、以及光接收面，發(fā)光元件這樣被布置以致于由發(fā)光元件 發(fā)射的至少部分光通過(guò)光接收面耦合進(jìn)入光導(dǎo)，以及在光導(dǎo)中經(jīng)歷全 內(nèi)反射，且光導(dǎo)這樣被布置以致于耦合進(jìn)入光導(dǎo)的至少部分光通過(guò)前面和背面中至少一個(gè)離開光導(dǎo)。
通過(guò)布置光導(dǎo)和發(fā)光元件相結(jié)合，所發(fā)射的光分布在光導(dǎo)內(nèi)部， 且從大于發(fā)光元件區(qū)域的區(qū)域離開光導(dǎo)。因此，較大部分的紡織品襯 底可以制得發(fā)亮，而不需要使用更密集的發(fā)光元件的圖案。而且，用 于擴(kuò)散光的這個(gè)解決方案非常薄。
在本發(fā)明中使用的光導(dǎo)可以在紡織品襯底的平面內(nèi)具有二維的延 伸部分，以便來(lái)自發(fā)光元件的光分布在紡織品襯底區(qū)域的較大區(qū)域部 分上，這與基本上一維的光導(dǎo)(例如，光纖)相反。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，紡織品襯底可以包括反射性材料。
在光導(dǎo)中、通過(guò)背面從光導(dǎo)提取的光將由反射性材料部分地反射 和散射。這將導(dǎo)致漫射的光束，該光束朝向光導(dǎo)反射回來(lái)，且其將通 過(guò)光導(dǎo)的前面離開光導(dǎo)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，光導(dǎo)可以借助于透射性的粘結(jié)材料與紡織 品襯底粘結(jié)。
這種粘結(jié)材料將光導(dǎo)物理地固定到紡織品襯底上，且允許光通過(guò) 光導(dǎo)背面離開光導(dǎo)。
優(yōu)選地，粘結(jié)材料的折射率高于周圍大氣的折射率，且低于光導(dǎo) 材料的折射率。
粘結(jié)材料典型地具有高于周圍大氣(通常是空氣，具有 1的折射 率)的折射率。因此，光從光導(dǎo)背面提取比從前面提取將更優(yōu)選。這 在與反射性紡織品相結(jié)合時(shí)，或者反射性材料布置在光導(dǎo)和紡織品之 間時(shí)特別有益，因?yàn)楣獾妮^大一部分將在紡織品中反射和散射。而且， 粘結(jié)材料的折射率優(yōu)選地低于光導(dǎo)的折射率，這保證了輻射借助于全 內(nèi)反射朝向光導(dǎo)端頭傳送，且因此更好地?cái)U(kuò)散光。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，光導(dǎo)可以包括柔性材料。
當(dāng)光導(dǎo)包括柔性材料時(shí)，其可以附著到紡織品襯底上，而基本上
不影響器件的柔性。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，發(fā)光元件可以與光導(dǎo)的光接收面光學(xué)粘結(jié)。 當(dāng)發(fā)光元件與光接收面光學(xué)粘結(jié)時(shí)，由發(fā)光元件發(fā)射的較高部分
光將耦合進(jìn)入光導(dǎo)，因此增加了來(lái)自光導(dǎo)的光輸出。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，發(fā)光元件可以合并到光導(dǎo)中。 當(dāng)發(fā)光元件集成到光導(dǎo)中時(shí)，其被保護(hù)免受機(jī)械沖擊。此外，這還意味著光導(dǎo)的光接收面位于光導(dǎo)內(nèi)部。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，反射性材料可以布置在光導(dǎo)和紡織品襯底 之間。
反射性材料可以布置在光導(dǎo)和紡織品襯底之間，以增加通過(guò)背面 所提取的光朝向光導(dǎo)前面的反射。這可以用來(lái)增加對(duì)于器件觀察者是 可見的光的輸出量。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，光導(dǎo)的厚度隨著距離光接收面的距離而減小。
具有錐形或者楔形的光導(dǎo)將導(dǎo)致通過(guò)光導(dǎo)的前面和后面對(duì)光進(jìn)行 逐漸提取，因?yàn)槊嫔系娜肷浣菍㈦S著光導(dǎo)中反射的數(shù)量而逐漸增加。 因此，為了獲得光的理想分布和提取，該形狀是非常簡(jiǎn)單的形狀。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，光導(dǎo)包括光提取結(jié)構(gòu)，其用于從光導(dǎo)經(jīng) 由背面和前面中至少一個(gè)提取在光導(dǎo)中經(jīng)歷全內(nèi)反射的光。
同樣，不同于錐形或者楔形光導(dǎo)的其它光導(dǎo)形狀可以用在本發(fā)明中。
在第二方面，本發(fā)明還涉及用于制造根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的方 法，其包括將光導(dǎo)和發(fā)光元件布置在紡織品襯底上，且將光導(dǎo)的側(cè) 面切割成預(yù)定形狀。
在第三方面，本發(fā)明涉及本發(fā)明的發(fā)光器件在光子療法中的應(yīng)用。


參考示出了本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的附圖，現(xiàn)在將更加詳細(xì)地 描述本發(fā)明的這些和其它方面。
圖l以橫截面視示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件第一實(shí)施例的詳圖。
圖2以橫截面視示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件第二實(shí)施例的詳
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及發(fā)光器件，其包括布置在紡織品襯底上的發(fā)光元 件和光導(dǎo)，其中，光導(dǎo)具有朝向紡織品襯底的背面、背向紡織品襯底 的前面、以及光接收面。發(fā)光元件這樣被布置以致于由發(fā)光元件發(fā)射的至少部分光通過(guò)光接收面耦合進(jìn)入光導(dǎo)，以及在光導(dǎo)內(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)反 射。光導(dǎo)這樣被布置以致于耦合進(jìn)入光導(dǎo)的至少部分光可以通過(guò)光導(dǎo) 的前面和后面中至少一個(gè)離開光導(dǎo)。
正如此處所使用的，術(shù)語(yǔ)發(fā)光元件涉及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的
任何類型的發(fā)光元件，且包括例如發(fā)光二極管(LED),例如，無(wú) 機(jī)LED和有機(jī)LED。發(fā)射任何顏色光(從UV到IR)的發(fā)光元件在本 發(fā)明中是預(yù)期的。
發(fā)光元件與導(dǎo)線電連接，且由導(dǎo)線電驅(qū)動(dòng)，其典型地集成在紡 織品襯底中，例如，布置在紡織品襯底上、下或者內(nèi)部。
圖l圖示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的第一實(shí)施例，其包括都布 置在紡織品襯底102上的發(fā)光二極管100和光導(dǎo)101。
光導(dǎo)101包括透明材料，且具有錐形板的形狀。光導(dǎo)101具有朝 向紡織品襯底102的背面103和背向紡織品襯底102的前面104。光導(dǎo) 101進(jìn)一步地在錐形板的較厚端處具有光接收面105。因此，光導(dǎo)IOI 的厚度(前面104和背面103之間的垂直距離)隨著距離光接收面105 的Jf巨離而減小。
光導(dǎo)101借助于透射性的粘結(jié)材料106 (例如，膠水)與紡織品襯 底102結(jié)合。透射性的粘結(jié)材料106將光導(dǎo)101與紡織襯底102光學(xué)地且 物理地連接。
相對(duì)于光導(dǎo)IOI，發(fā)光二極管100這樣被布置以致于發(fā)射經(jīng)由接收 表面105進(jìn)入光導(dǎo)的光。
紡織品襯底102是反射性的，以便進(jìn)入紡織品的光由構(gòu)成紡織品的 光纖反射，或者由紡織品中存在的反射性元件(例如，反射和/或散 射的顆粒)反射。紡織品襯底102可以例如是機(jī)織織物、非機(jī)織織物 或者編織紡織物或者其混合物。紡織品可以包括自然的或者合成的 光纖或者其混合物。出于反射性的目的，紡織物優(yōu)選的是白色或者淺 色。
光導(dǎo)101具有(截頭的)楔形的形狀，其具有朝向紡織品襯底102 的基本上平坦的背面103，和背向紡織品襯底102的、相對(duì)的前面104。 光導(dǎo)101的背面103和前面104通過(guò)側(cè)面來(lái)連接，且側(cè)面中的一個(gè)用作 光接收面105。光接收面105在楔形光導(dǎo)105的最厚側(cè)處。因此，光導(dǎo) 101的厚度隨著距離光接收面105的距離而減小。理想的，光接收面105的寬度和高度至少分別是發(fā)光二極管100的 寬度和高度，以便由發(fā)光二極管100發(fā)射的由接收面105接收的光量盡 可能大。
優(yōu)選地，光導(dǎo)101在紡織品襯底102的平面中具有二維延伸部分， 以便來(lái)自發(fā)光二極管100的光分布在二維表面區(qū)域上。
耦合進(jìn)入光導(dǎo)101的光將根據(jù)其方向碰撞前面104和后面103中的 一個(gè)。假如，在第一次碰撞時(shí)，光具有超過(guò)全內(nèi)反射臨界角的入射角， 其將在內(nèi)部朝向前面104和后面103中的另一個(gè)反射。由于前面104和 后面103之間的角度，入射角將逐漸地隨著內(nèi)反射的次數(shù)而減小，直 至其最終降到全內(nèi)反射臨界角以下。在這點(diǎn)處，光將從光導(dǎo)101中提
取。光的該逐漸提取用來(lái)在光導(dǎo)101內(nèi)部分布光，以便光基本上均勻 地從整個(gè)光導(dǎo)101中提取。
然而，在入射角的這種逐漸減小之后，光離開光導(dǎo)的成角度分布 遠(yuǎn)離提取面(例如，前面104)的法線移位。因此，該光將在從表面 法線開始的相當(dāng)大角度處具有其平均組分。在許多情況下，理想的是
獲得在其中平均組分靠近襯底面法線的光提取。因此，優(yōu)選地，使用 發(fā)射性的紡織品襯底102 。
從光導(dǎo)IOI經(jīng)由背面103提取的光將提取進(jìn)入紡織品襯底102。因?yàn)?該實(shí)施例中的紡織品襯底102包括反射性材料，例如，白色、反射性 光纖，所以光將散射，且朝向光導(dǎo)101反射回去，以及在前進(jìn)的方向 中、朝著朝向前面104的光導(dǎo)101的觀察者反射出去。由于反射性紡織 品材料的散射作用，該光將非常漫射。
光導(dǎo)101包括光學(xué)透明材料，例如，玻璃、陶瓷、塑料(例如，聚 甲基丙烯酸曱酯(PMMA))、或者人造橡膠(例如，聚硅氧烷(例 如，PDMS(聚二曱硅氧烷)))。適于用作人造橡膠的光導(dǎo)材料的 PDMS-材料的一個(gè)實(shí)例是在其中一部分曱基組由苯基組來(lái)代替的 PDMS，這導(dǎo)致了增加的折射率。
當(dāng)人造橡膠的光導(dǎo)來(lái)提供具有高柔性的光導(dǎo)時(shí)，其可能是優(yōu)選的。
光導(dǎo)101的背面103和前面104可以是扁平的或者可以構(gòu)造結(jié)構(gòu)，其 中，所構(gòu)造結(jié)構(gòu)的表面可以給出更高程度的光的漫射。
在圖l中所示的實(shí)施例中，光導(dǎo)101借助于透射性的粘結(jié)材料106 (例如，透明膠水)與紡織品襯底102結(jié)合。優(yōu)選地，粘結(jié)材料106
8具有基本上高于l的折射率。優(yōu)選地，粘結(jié)材料106進(jìn)一步地具有基本 上低于光導(dǎo)材料折射率的折射率。利用這種粘結(jié)材料，全內(nèi)反射可以 在光導(dǎo)101內(nèi)部獲得，且耦合進(jìn)入光導(dǎo)101的至少一小部分光通過(guò)光導(dǎo) 101和粘結(jié)材料106分界面上的全內(nèi)反射來(lái)朝向光導(dǎo)101的端頭傳送。 這在光導(dǎo)101中貢獻(xiàn)了更好的光傳播。這種粘結(jié)材料106的另一個(gè)效果 是全內(nèi)反射的臨界角在光導(dǎo)101和粘結(jié)材料106之間的分界面處高于 光導(dǎo)101和空氣之間的分界面處(由于與光導(dǎo)材料和空氣的折射率之 間的差值比較，光導(dǎo)材料和粘結(jié)材料的折射率之間的差值較小，但是 仍然存在)。因此，光經(jīng)由背面103將比經(jīng)由前面104從光導(dǎo)101中提 取出來(lái)更容易。因此，較大部分光將提取進(jìn)入反射性的紡織品襯底 102，且因此，以漫射的方式朝向觀察器件光導(dǎo)側(cè)的使用者反射回去。 此外，粘結(jié)材料106用來(lái)將光導(dǎo)101物理性地固定到紡織品襯底102上。
合適的粘結(jié)材料的實(shí)例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，且包括例 如基于粘結(jié)材料的環(huán)氧樹脂和基于粘結(jié)材料的硅氧烷，例如，以 PDMS為例。當(dāng)光導(dǎo)材料是柔性材料時(shí)，柔性的粘結(jié)材料是優(yōu)選的。
在圖2中，圖示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的第二實(shí)施例，其中，反 射材料208布置在光導(dǎo)201和紡織品襯底202之間，而反射性面朝向光 導(dǎo)201的背面203。當(dāng)紡織品襯底202具有差反射性特性時(shí)(例如，黑 色的紡織品材料)，例如可以使用該布置。反射性材料可以借助于透 射性的粘結(jié)材料與光導(dǎo)201的背面203粘結(jié)，這如以上所述，且反射性 材料可以進(jìn)一步地借助于粘結(jié)材料與紡織品襯底202粘結(jié)。反射材料 208可以包括平滑的或者構(gòu)造結(jié)構(gòu)的反射性面，其中，構(gòu)造結(jié)構(gòu)的反 射性面可以產(chǎn)生較高程度的光的漫射。優(yōu)選地，反射性材料208具有 朝向光導(dǎo)201的、構(gòu)造結(jié)構(gòu)的反射性面。
圖2還圖示了可以在本發(fā)明中使用的光導(dǎo)的另一個(gè)實(shí)施例。要指出 的是，圖1中的光導(dǎo)101和圖2中的光導(dǎo)201可以交換。
光導(dǎo)201是具有布置在前面204中的小凹槽209的基本上扁平的板。 凹槽209是擾亂光導(dǎo)201中光傳播的光提取結(jié)構(gòu)，以便光從光導(dǎo)201中 提取。
本發(fā)明不限于以上敘述中所提出的光導(dǎo)的兩種結(jié)構(gòu)。替代的，許 多結(jié)構(gòu)(通過(guò)背面和前面從所述結(jié)構(gòu)提取光)預(yù)期在本發(fā)明中使用。例如，利用在背面203中的凹槽來(lái)代替前面204中的凹槽209，或者除 了前面204中的凹槽209之外還有背面203中的凹槽的圖2中光導(dǎo)201的 變化也將工作。光提取結(jié)構(gòu)也可以是注模到光導(dǎo)201中的反射性面的 形式。
漫射層(例如，非機(jī)織層或者泡沫)還可以設(shè)置在光導(dǎo)的光離開 面處，所述光離開面是前面，后面，或者這兩個(gè)面。當(dāng)發(fā)光器件包括 多個(gè)發(fā)光元件和光導(dǎo)時(shí)，光導(dǎo)優(yōu)選地布置成接觸，且形成光導(dǎo)網(wǎng)格， 并且漫射層應(yīng)用為連續(xù)層。網(wǎng)格的開口優(yōu)選地具有這樣選定的尺寸以 致于漫射層能夠使由發(fā)光器件發(fā)射的光均勻出現(xiàn)。例如，光導(dǎo)網(wǎng)格中 的開口是正方形，其側(cè)邊小于10mm，優(yōu)選地，小于5mm。
在圖l和2圖示的實(shí)施例中，發(fā)光二極管100和200分別設(shè)置接近于 光接收面105和205，且它們分別布置成朝向光導(dǎo)101和201的光接收面 105和205發(fā)光。
發(fā)光元件可以進(jìn)一步地與光導(dǎo)的光接收面物理地或者光學(xué)地粘 結(jié)，例如，通過(guò)在發(fā)光元件和光接收面之間使用光學(xué)透射膠水。正如 圖l所示，還可以在透明封裝107 (例如，人造橡膠封裝)中合并發(fā)光 二極管IOO和光導(dǎo)101,以便將發(fā)光二極管IOO牢固地固定到光導(dǎo)101 上，且保護(hù)它們免受機(jī)械沖擊。在另一個(gè)可替代的實(shí)施例中，發(fā)光元 件可以嵌入光導(dǎo)內(nèi)部，例如，通過(guò)將發(fā)光元件注模到光導(dǎo)材料內(nèi)。這 具有如下結(jié)果光接收面位于光導(dǎo)內(nèi)部。
嵌入注模的發(fā)光元件的一個(gè)實(shí)例是苯基取代PDMS的楔形光導(dǎo)， 而LED注模到楔形光導(dǎo)的厚端內(nèi)，且布置成朝向楔形光導(dǎo)的薄端發(fā) 光。這種組合件可以凸現(xiàn)在紡織品上，例如，預(yù)先用具有比取代PDMS 的折射率更低折射率的非取代PDMS處理的紡織品襯底上。
當(dāng)發(fā)光元件與光導(dǎo)光學(xué)粘合時(shí)，具有非常大的角度擴(kuò)散的光可以 耦合進(jìn)入光導(dǎo)。為了使較大部分的光在光導(dǎo)內(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)反射，光可能 需要準(zhǔn)直。因此，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件還可以包括準(zhǔn)直儀，以在光 已經(jīng)耦合進(jìn)入光導(dǎo)之前或者之后準(zhǔn)直由發(fā)光器件發(fā)射的至少部分光。 而且，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件還可以包括收集器，以收集由發(fā)光元件 發(fā)射的至少部分光，和/或還可以包括投影器，以將由發(fā)光元件發(fā)射 的至少部分光投影到目標(biāo)(例如，光導(dǎo)的光接收面，或者紡織品襯底 的反射性面)上。至于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件，發(fā)光元件、準(zhǔn)直儀、收集器、投影器、以及光導(dǎo)可以設(shè)置為獨(dú)立部件，或者設(shè)置為一個(gè)或者多個(gè)集成部件。例如，收集器可以與發(fā)光元件一起集成在封裝中。接下來(lái)，這種封裝可以嵌入光導(dǎo)內(nèi)部。
在已經(jīng)將發(fā)光元件和光導(dǎo)布置在紡織品襯底上之前或者之后，光導(dǎo)可以切割成理想形狀。例如，光導(dǎo)可以以某一形狀(例如，正方形)大量生產(chǎn)，然后切割成理想形狀。切割可以例如借助于激光切割來(lái)實(shí)現(xiàn)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，在將光導(dǎo)已經(jīng)布置在紡織品襯底上之后，光導(dǎo)可以原地成形。
除了圖1和2中所示的形狀之外，出于本發(fā)明的目的，光導(dǎo)還可以具有封閉發(fā)光元件的形狀。例如，光導(dǎo)可以是布置在紡織品襯底上的光導(dǎo)環(huán)，而發(fā)光元件設(shè)置在環(huán)的中心處，以便能夠發(fā)射進(jìn)入光導(dǎo)環(huán)的至少一部分光(指出的是，在這種情況下，光導(dǎo)具有圓柱形光接收面)。優(yōu)選地，光導(dǎo)環(huán)具有大約l毫米或者更小的厚度，以及10毫米或者更小的直徑，以便發(fā)光器件(特別是當(dāng)其是可穿外衣時(shí))仍然可以被折疊和包裹。當(dāng)然，對(duì)于更大的器件，可以選擇更多合適的尺寸。
的粘結(jié)材料附著到襯底上'，這如上;述，或者通過(guò)將發(fā)光元件附著(例如，通過(guò)熱焊接或夾緊)到襯底的導(dǎo)線上來(lái)附著到襯底上。
適于在本發(fā)明中使用的光導(dǎo)的尺寸取決于例如紡織品襯底的類型和應(yīng)用。然而，在典型的實(shí)例中，光導(dǎo)的長(zhǎng)度和寬度是幾毫米到幾厘米的數(shù)量級(jí)，例如，從大約1毫米到大約10厘米，且光導(dǎo)的高度是大約0.1毫米到大約1厘米。
對(duì)于楔形光導(dǎo)，在前面和背面之間的角度典型地在大約l度到大約IO度的范圍內(nèi)。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到本發(fā)明絕不意味著限于以上所述的優(yōu)選實(shí)施例。相反，許多修改和變化可能在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。例如，多于一個(gè)發(fā)光元件(例如，兩個(gè)，三個(gè)，或者多個(gè))可以布置成發(fā)射進(jìn)入單個(gè)光導(dǎo)的光。例如，并排布置的三個(gè)LED的陣列(例如，一個(gè)紅色， 一個(gè)綠色以及一個(gè)藍(lán)色)可以布置成發(fā)射進(jìn)入一個(gè)光導(dǎo)的光，以便形成顏色可變的LED-光導(dǎo)組合件。兩個(gè)LED可以背靠背布置，而一個(gè)光導(dǎo)在LED對(duì)的每一側(cè)上。此外，兩個(gè)光導(dǎo)可以布置成接
ii收來(lái)自單個(gè)LED的光，例如，來(lái)自在兩個(gè)相反的方向發(fā)射光的所謂"蝙蝠翼"LED的光。
本發(fā)明的發(fā)光器件可以用在在其中預(yù)期獲得來(lái)自紡織品襯底的光發(fā)射的任何應(yīng)用中。這些應(yīng)用的實(shí)例包括但不限于，動(dòng)態(tài)照明(例如，家具裝飾物、窗簾、地毯、可穿的外衣以及具有集成顯示器的附件(例如，袋子和背包))，用于光子療法的紡織物品(例如，用于痤瘡治療、傷口康復(fù)、疼痛減輕、嬰兒黃疸，等等的可穿外衣)。例如，需要光子療法的人類或者非人類的動(dòng)物病人可以穿著容納本發(fā)明發(fā)光器件的外衣，而光導(dǎo)朝向病人的皮膚。在操作中，當(dāng)器件的發(fā)光元件發(fā)光時(shí)，病人經(jīng)受光子療法。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，其包括布置在紡織品襯底(102)上的發(fā)光元件(100)和光導(dǎo)(101)，所述光導(dǎo)(101)具有朝向紡織品襯底(102)的背面(103)、背向紡織品襯底(102)的前面(104)、以及光接收面(105)，所述發(fā)光元件(100)這樣被布置以致于由發(fā)光元件(100)發(fā)射的至少部分光通過(guò)光接收面(105)耦合進(jìn)入光導(dǎo)(101)，以及在光導(dǎo)(101)中經(jīng)歷全內(nèi)反射，并且所述光導(dǎo)(101)這樣被布置以致于耦合進(jìn)入光導(dǎo)(101)的至少部分光通過(guò)前面(104)和背面(103)中至少一個(gè)離開光導(dǎo)(101)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的發(fā)光器件，其中，所述光導(dǎo)(101)在紡織 品襯底(102)的平面中具有二維延展。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的發(fā)光器件，其中，所述紡織 品襯底(102)包括反射性材料。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的發(fā)光器件，其中，所述光導(dǎo)(102) 借助于透射性的粘結(jié)材料(106)與紡織品襯底(102)粘結(jié)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光器件，其中，粘結(jié)材料(106)的折射 率高于周圍大氣的折射率，且低于光導(dǎo)材料的折射率。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的發(fā)光器件，其中，所述光導(dǎo) (102)包括柔性材料。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的發(fā)光器件，其中，所述發(fā)光 元件(100)與光接收面(105)光學(xué)地接合。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的發(fā)光器件，其中，所述發(fā)光 元件(100 )合并到光導(dǎo)(101)中。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的發(fā)光器件，其中，在光導(dǎo) (201)和紡織品襯底(202 )之間布置反射性材料(208 )。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的發(fā)光器件，其中，所述光導(dǎo) (101)的厚度隨著距離光接收面(105)的距離而減小。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的發(fā)光器件，其中，所述光導(dǎo) (201)包括光提取結(jié)構(gòu)(209 ),其用于從光導(dǎo)(201)經(jīng)由背面 (203 )和前面(204 )中至少一個(gè)提取在光導(dǎo)(201)中經(jīng)受全內(nèi)反射的光。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的發(fā)光器件在光子療法中的應(yīng)用。
13. —種用于制造根據(jù)權(quán)利要求l的發(fā)光器件的方法，其包括以 下步驟將光導(dǎo)(101)和發(fā)光元件(100)布置在紡織品襯底(102) 上，且將光導(dǎo)(101)的側(cè)面切割成預(yù)定形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光器件，其包括布置在紡織品襯底(102)上的發(fā)光元件(100)和光導(dǎo)(101)。光導(dǎo)具有朝向紡織品襯底的背面(103)、背向紡織品襯底的前面(104)、以及光接收面(105)。發(fā)光元件(100)這樣被布置以致于由發(fā)光元件(100)發(fā)射的至少部分光通過(guò)光接收面(105)耦合進(jìn)入光導(dǎo)(101)，以及在光導(dǎo)(101)中經(jīng)受全內(nèi)反射。而且光導(dǎo)(101)這樣被布置以致于耦合進(jìn)入光導(dǎo)(101)的至少部分光通過(guò)前面(104)和/或背面(103)離開光導(dǎo)(101)。通過(guò)布置光導(dǎo)和發(fā)光元件相結(jié)合，所發(fā)射的光分布在光導(dǎo)內(nèi)部，且從大于發(fā)光元件區(qū)域的區(qū)域離開光導(dǎo)。因此，較大部分的紡織品襯底可以制得發(fā)亮，而不需要使用更密集的發(fā)光元件的圖案。
文檔編號(hào)G02B6/00GK101663603SQ200880012538
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者B·A·薩爾特斯, H·J·科尼爾森, J·C·克里格, L·范彼得森, M·M·J·W·范赫彭, R·巴塔查亞 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司