專利名稱：柔性顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柔性顯示器領(lǐng)域，更具體地，涉及能夠結(jié)合到織物載體(textile support)例如衣服中的柔性顯示器。因此據(jù)說這些顯示器是柔韌的。本申請(qǐng)尤其涉及廣告、安全和休閑區(qū)或者專門事件。它們特別涉及通過人的衣服穿著對(duì)可視信息的散播，使得該信息能夠?yàn)槟切┲苯游挥谠擄@示器附近的人們所察覺。
背景技術(shù)：
當(dāng)前用于柔性顯示器的技術(shù)具有大的缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)防止或者大大阻止了它們與織物載體的結(jié)合。這些缺點(diǎn)是例如顯示器的剛度過高、龐大、并且功耗或者重量與想要類型的應(yīng)用不兼容、或者不可能根據(jù)目標(biāo)織物載體定制屏幕的感觀特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種很少受上述局限性影響的柔性顯示器。
因而，根據(jù)第一方面，本發(fā)明提出一種柔性顯示器，包括-柔性載體；-多個(gè)離散的光源，其固定到該柔性載體上，以在其上隔開；-光源供應(yīng)/控制裝置；-裝置，包括在該柔性載體中，用于在該供應(yīng)/控制裝置和該離散的光源之間為該離散的光源傳輸供應(yīng)/控制信號(hào)；以及-漫射元件，其覆蓋該光源，能夠漫射從兩個(gè)相鄰的離散光源來的光線，以在該漫射元件的與該光源相對(duì)的一個(gè)面上產(chǎn)生基本上連續(xù)的亮度顯示。
該漫射元件使得增加每個(gè)離散光源的可視性同時(shí)減小它的發(fā)射面積成為可能。因此，該顯示器的優(yōu)點(diǎn)之一是它允許通過在每單位面積使用有限數(shù)量的光源制造大的和非常易讀的顯示器。這是因?yàn)樗试S光源隔開。這提供了非常柔軟的屏幕，光點(diǎn)之間的連接通過漫射元件形成。易于制造以及有限的工作功率也屬于本發(fā)明中的顯示器的優(yōu)點(diǎn)，這與光源的數(shù)目成比例。
在有利的實(shí)施例中，光源是以矩陣排列方式固定到柔性載體的。
該顯示器還可以包括覆蓋元件，其覆蓋漫射元件的面同時(shí)讓光通過它。該覆蓋元件提供特定的感觀覆蓋并且因而使得它更容易結(jié)合到織物載體中。
有利的是，為了發(fā)射光，可以對(duì)光源單獨(dú)控制。
該柔性載體可以是聚合物膜或者基板。例如它由已知的商標(biāo)名“Kapton”的材料制成。它還可以由光纖帶組成，如在專利申請(qǐng)F(tuán)R01/02623中所講的。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該柔性載體是由織物制成的，并且包括編織紗線，其包括用于傳輸供應(yīng)/控制信號(hào)的電導(dǎo)線。此外，離散的發(fā)光源之后能夠焊接到該導(dǎo)線。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明提出一種織物結(jié)構(gòu)，其包括本發(fā)明所述的顯示器。
有利的是，該織物結(jié)構(gòu)，例如衣服或者帆布背包，具有口袋，該口袋提供有下片和讓光通過它的上片，至少該顯示器的該柔性載體和該多個(gè)離散光源保持在所述下片和上片之間的適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 該口袋可以包括用于取出顯示器的裝置。這個(gè)特征使得可以拿走顯示器，特別是為了不對(duì)該顯示器產(chǎn)生任何風(fēng)險(xiǎn)地清洗該織物結(jié)構(gòu)，或者能夠?qū)@示器從一個(gè)織物結(jié)構(gòu)遞送到另一個(gè)。
該口袋的上片可以與顯示器的漫射元件結(jié)合。它也可以在表面上包括覆蓋元件，其覆蓋漫射元件的面。


在讀了下面的說明書后，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚。這僅僅是示例性的，并且必須結(jié)合附圖來看，其中圖1示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的柔性顯示器的各種元件；圖2示出本發(fā)明的柔性載體的一個(gè)實(shí)施例；
圖3a示出通過本發(fā)明中的柔性載體呈現(xiàn)的顯示器；圖3b示出通過圖3a的柔性載體呈現(xiàn)且由漫射元件覆蓋的顯示器；圖3c示出通過圖3b所示的顯示器所呈現(xiàn)且由覆蓋元件覆蓋的顯示器；圖4示出本發(fā)明中的顯示器的第一實(shí)施例的橫截面圖；圖5示出本發(fā)明中的顯示器的第二實(shí)施例的橫截面圖；圖6示出本發(fā)明中的顯示器的第三實(shí)施例的橫截面圖；圖7示出本發(fā)明的織物結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的柔性顯示器1的各種元件。這些不同的元件沒有重疊地示出，以能夠顯示單獨(dú)處理的這些元件中每個(gè)元件的作用。該柔性顯示器1包括柔性載體2。在柔性載體2上固定有空間分開的7×5矩陣離散光源3。這個(gè)載體包括連接系統(tǒng)，打算用于從后面將要描述的供應(yīng)/控制裝置來供應(yīng)和控制光源3。該柔性顯示器1還包括覆蓋光源3的漫射元件4。該漫射元件4增加了每個(gè)光源的可視性，同時(shí)導(dǎo)致它的發(fā)射面積大于光源的發(fā)射面積。它在照亮于它的面4a之一的兩個(gè)相鄰光源之間提供模擬的連續(xù)連接點(diǎn)，這個(gè)面4a是位于與光源相反側(cè)面上。在圖中，示出為有陰影的光源是開著的，而那些示出為空白的是關(guān)著的。柔性顯示器1還包括通過各種織物材料、顏色以及編織圖案得到的覆蓋元件5，以特別是為顯示器1提供一個(gè)蓋子。該覆蓋元件5還為顯示器1提供新的物理性能，例如密封或者碰撞強(qiáng)度性能。
應(yīng)該注意，漫射元件4本身能夠結(jié)合這里所介紹的覆蓋元件5的特征。
在這個(gè)正在討論的特定實(shí)施例中，柔性載體2例如由機(jī)織織物制成。它可以是上述類型。光源3是在SMC(表面安裝組件)技術(shù)中可直接尋址并且焊接到載體2的LED(發(fā)光二極管)。漫射元件4是柔性的，并且可以是泡沫、機(jī)織織物或者編織結(jié)構(gòu)。漫射元件4和覆蓋元件5通過例如層疊法裝配。
圖2示出由機(jī)織織物制成的柔性載體2，該機(jī)織織物從編織紗線產(chǎn)生。包括在這些紗線中的是和其它織物紗線混合起來的導(dǎo)電鐵絲網(wǎng)(wovenwire)21。載體2例如以平面編織方式編織，帶有充分松散(開口)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，使得能夠在各段(segment)中看得見導(dǎo)線21。所采用的線的細(xì)度(fineness)足夠高，能夠給織物良好的表面光潔度(粗糙度小于0.15mm)，足以在用焊接工具把這些線焊接到常規(guī)印刷電路的操作期間起到載體的作用。
從電氣觀點(diǎn)來看，紡織紗是例如絕緣的，并且對(duì)物理應(yīng)力具有抵抗力，特別是對(duì)于由焊接施加的溫度。例如，它們由棉花、聚酯或者聚酰胺制成。
導(dǎo)線21可以由銅、鍍錫銅、鍍銀銅或者鍍金銅制成，并且套在彼此電氣隔離它們的聚合物(例如聚酯)樹脂內(nèi)。這些導(dǎo)線以精確的編織圖案來編織，以能夠在一起成組地構(gòu)成導(dǎo)電軌跡(conducting track)，各個(gè)軌跡將來自供應(yīng)/控制模塊22和23的信號(hào)傳輸?shù)椒旁谶@些軌跡上的LED3上。
每個(gè)導(dǎo)電軌跡包括一個(gè)或者多個(gè)基本上平行的導(dǎo)線，以分配傳輸?shù)哪芰俊?br> 如圖2所示，所使用的編織圖案定義了沿第一即緯紗方向T的三個(gè)軌跡24和沿經(jīng)紗方向C的三個(gè)軌跡25這樣的布置。
直接可尋址SMC型LED是放在沿緯紗方向前進(jìn)的軌跡24和沿經(jīng)紗方向前進(jìn)的軌跡25的交點(diǎn)處。這些LED3具有焊接到軌跡24的第一控制電極26和焊接到軌跡25的第二控制電極27。該焊接是在非常短的時(shí)間間隔內(nèi)并且在足夠高的溫度下進(jìn)行的，該溫度高到能夠非?？斓貏?nèi)ル娋€上的保護(hù)絕緣材料(絕緣材料在熱量下熔化)并且焊接這些線，然而不會(huì)損傷織物的其余部分。此外，在沿緯紗和經(jīng)紗方向的軌跡24和25的交點(diǎn)處，沒有產(chǎn)生電接觸——由于構(gòu)成軌跡的導(dǎo)線21通過聚合物套互相電氣隔離，盡管通過編織操作處于接觸。
導(dǎo)線21可以以相同的方式焊接到包含在控制模塊22和23內(nèi)的剛性印刷電路。這些導(dǎo)線也可以連接到位于這些模塊內(nèi)的“絕緣層剝離(insulation displacement)”連接器。
最后，從機(jī)械保護(hù)顯示器的角度看，可以例如通過噴涂或者涂覆聚合物例如硅聚合物的方式把LED3嵌入柔性樹脂中來進(jìn)行織物裝飾。一旦樹脂固化，該保護(hù)層將包含良好柔性并且將LED3保持在織物適當(dāng)?shù)奈恢?，同時(shí)保證組件密封。
兩個(gè)模塊22和23是例如電子復(fù)用(electronic multiplexing)控制模塊。它們控制LED3的光并且通過導(dǎo)線21把電流直接發(fā)送到它們，該電流取決于對(duì)于它們中的每個(gè)想要的顯示亮度。
模塊22控制例如經(jīng)紗25。它與所有的經(jīng)紗25的端部之一相連，并且因此沿載體2的側(cè)面之一位于緯紗方向。
模塊23控制例如緯紗軌跡24。它與所有的緯紗24的端部之一相連，并且因此沿載體2的側(cè)面之一位于經(jīng)紗方向。
LED3根據(jù)時(shí)間掃描原理來驅(qū)動(dòng)。例如，控制模塊23一個(gè)接一個(gè)地把緯紗軌跡24連接到供應(yīng)端子。該時(shí)間掃描對(duì)肉眼是不可察覺的。對(duì)于通過模塊23尋址的緯紗軌跡24，LED3得到實(shí)際的供應(yīng)并且產(chǎn)生輻射——如果它經(jīng)由通過模塊22的經(jīng)紗軌跡25連接到別的供應(yīng)端子的話。這種針對(duì)模塊22對(duì)LED的選擇是例如使用開關(guān)基于每個(gè)經(jīng)紗軌跡25的輸入來獲得的。
還可以預(yù)見這種裝備有光源和對(duì)應(yīng)的供應(yīng)/控制以及信號(hào)傳輸裝置的載體的其它實(shí)施例。
圖3a以本發(fā)明的柔性載體2示出所述顯示器，LED3固定到該柔性載體2上。已經(jīng)選擇了LED3以顯示圖案“A3”。
圖3b以漫射元件4的面4a示出所述顯示器，該漫射元件覆蓋圖3a中的裝備好的柔性載體。
圖3c以覆蓋元件5示出所述顯示器，該覆蓋元件5覆蓋圖3b中所示的顯示器。
圖4至圖6示出本發(fā)明的顯示器的根據(jù)所選擇的漫射元件4的類型的各種可能的實(shí)施例。這些圖對(duì)應(yīng)著沿位于圖1和圖3c所示的顯示器1的底部的最后排的顯示器1的橫截面。
圖4所示的漫射元件4使得覆蓋元件5設(shè)定在離LED3一個(gè)想要的距離(通過改變它的厚度)。從正在討論的本發(fā)明的顯示器1可見的光點(diǎn)或者像素的面積因此將依賴于LED的發(fā)射錐角α、漫射元件4的厚度d和LED之間的間隔e。該漫射元件4可以由泡沫類材料制成。
LED3嵌在柔性樹脂9內(nèi)，該樹脂使得顯示器1能夠經(jīng)受因彎曲產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力。
在圖5所示的顯示器1的實(shí)施例中，LED3發(fā)射的光在由透明膠囊單元6構(gòu)成的漫射元件內(nèi)漫射并且散射。該光然后投射到覆蓋元件5上。這些單元6不固定在一起以及覆蓋元件5不固定到單元6可能是有利的，這樣保證顯示器具有最大的柔性。
在圖6所示的顯示器1的實(shí)施例中，LED3發(fā)射的光直接漫射到漫射元件4內(nèi)，該漫射元件4也提供了覆蓋元件的功能，其由表現(xiàn)出特有的導(dǎo)光特性的材料制成，——既可以通過所采用的材料(例如介質(zhì)、聚酰胺等)的屬性，也可以通過或結(jié)合它的構(gòu)造(編織物、編織結(jié)構(gòu)、非編織物、泡沫等)。
本發(fā)明的顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)之一是具有根據(jù)想要的效果或者根據(jù)施以的限制調(diào)整構(gòu)成顯示器的元件的可能性。
這是因?yàn)椋貏e依賴于所選擇的漫射元件4，有可能在顯示器的表面產(chǎn)生更大的像素或者更小的像素，并且因此有可能對(duì)于同樣的圖象清晰度使用更多或者更少的光源。因而有可能根據(jù)所施以的柔韌性限制調(diào)整顯示器的柔韌性，該柔韌性特別依賴于光源的數(shù)量。
包括光源的柔性載體、漫射元件和可選的覆蓋元件可以通過粘合的方式組裝。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以把柔性載體粘合到漫射元件，而覆蓋元件簡(jiǎn)單地放在漫射元件的頂上，以允許一個(gè)可在另一個(gè)上滑動(dòng)。這個(gè)滑動(dòng)效果具有減小使整個(gè)顯示器彎曲的阻力的優(yōu)點(diǎn)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，漫射元件和覆蓋元件可以通過粘合或者縫合組裝，然后可將這些放在裝有光源的載體上，這個(gè)情況也具有滑動(dòng)可能性。
這個(gè)組裝操作必須保證顯示器的各種元件，也即裝有光源的載體、漫射元件和可能的覆蓋元件，以優(yōu)異的接觸保持在一起，以能夠提供均一的尺寸和位于屏幕表面上的像素的可視性。
本發(fā)明的另一方面涉及織物結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的顯示器。該顯示器可以以各種方式永久地或者非永久地組裝到該織物結(jié)構(gòu)的其余部分，也即通過常規(guī)的服飾用品系統(tǒng)例如拉鏈、Velero帶、子母扣或者通過縫合的方式。在另一個(gè)實(shí)施例中，該顯示器或者該顯示器的某些構(gòu)成元件(例如裝有光源的載體，或者覆有漫射元件和/或覆蓋元件的顯示器)還可以通過開口插到合適的口袋中。這個(gè)口袋的功能可以是簡(jiǎn)單地提供保持透明性，或者，如后面將要具體解釋的，可以還包括漫射元件和/或覆蓋元件。特別地，這個(gè)口袋允許從織物結(jié)構(gòu)中拿走顯示器。
如上所指出的，漫射元件和/或覆蓋元件可以在織物結(jié)構(gòu)本身中制成。例如，它們可以形成固定口袋的一部分，如上所述，并且如圖7所示。襯衫7具有口袋8。基本上為矩形的口袋8的上片10由例如縫合在一起的漫射元件和覆蓋元件組成，放置覆蓋元件是為了覆蓋漫射元件的與LED相對(duì)側(cè)的面。這個(gè)上片的外圍除了這些側(cè)面之一外都縫合到該織物結(jié)構(gòu)的其余部分，因而在該織物結(jié)構(gòu)的其余部分限定了該口袋的下片以及位于該下片和該上片10之間的套，所述套具有適合于承載其中的類似于圖3a所示的裝有LED3的柔性載體2的大小。這個(gè)載體可以如圖7所示插入。該口袋提供有封閉系統(tǒng)11例如拉鏈。
可以調(diào)整位于上片10上的覆蓋元件，以在打開顯示器時(shí)不會(huì)相對(duì)于襯衫7的表面的其余部分顯示看得出的分界(demarcaton)。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明所述的織物結(jié)構(gòu)來說，對(duì)本發(fā)明所述的顯示器的顯示屏的各種元件進(jìn)行組裝的不同的可能方法當(dāng)然是適用的。
因而，本發(fā)明中的顯示器具有許多優(yōu)點(diǎn)，特別是在柔韌性(由于關(guān)于使用的光源的數(shù)目具有相對(duì)的自由)、顯示器的質(zhì)量(歸因于因漫射元件導(dǎo)致的連續(xù)的像素效應(yīng))、它的尺寸和重量、以及它的制造的簡(jiǎn)單性方面。因而，能夠制造出通信的織物結(jié)構(gòu)，其同時(shí)保證了高質(zhì)量的顯示和穿著的舒適性。
權(quán)利要求
1.一種柔性顯示器(1)，包括柔性載體(2)；多個(gè)離散的光源(3)，其固定到該柔性載體(2)上，以在其上隔開；光源供應(yīng)/控制裝置(22，23)；裝置，包括在該柔性載體中，用于在該供應(yīng)/控制裝置(22，23)和該離散的光源之間為該離散的光源傳輸供應(yīng)/控制信號(hào)；以及漫射元件(4)，其覆蓋該光源(3)，能夠漫射從兩個(gè)相鄰的離散光源來的光，以在該漫射元件的相對(duì)該光源的一個(gè)面(4a)上產(chǎn)生基本上連續(xù)的亮度顯示。
2.如權(quán)利要求1的顯示器，其中該光源(3)以矩陣排列的方式固定到該柔性載體(2)。
3.如權(quán)利要求1的顯示器，其包括覆蓋元件(5)，該元件覆蓋該漫射元件的所述面(4a)同時(shí)讓光通過它。
4.如前面權(quán)利要求之一的顯示器，其中為了發(fā)射光，能夠?qū)υ摴庠?3)單獨(dú)控制。
5.如前面權(quán)利要求任一的顯示器，其中該柔性載體(2)是一個(gè)由織物制成的載體，該織物包括編織紗，該編織紗包括電導(dǎo)線(21)；該供應(yīng)/控制信號(hào)傳輸裝置(24，25)包括所述的電導(dǎo)線；并且該離散的光發(fā)射源(3)焊接到該導(dǎo)線(21)上。
6.如前面權(quán)利要求之一的顯示器，其中該光源(3)包括焊接到該柔性載體的發(fā)光二極管。
7.如權(quán)利要求6的顯示器，其中該發(fā)光二極管(3)是嵌在柔性樹脂(9)內(nèi)的。
8.一種織物結(jié)構(gòu)(7)，其包括如前面權(quán)利要求之一所要求的顯示器(1)。
9.如權(quán)利要求7的織物結(jié)構(gòu)(7)，其具有提供了下片和讓光通過的上片(10)的口袋(8)，至少該顯示器的該柔性載體(2)和該多個(gè)離散光源(3)保持在所述下片和上片之間合適的地方。
10.如權(quán)利要求8的織物結(jié)構(gòu)(7)，其中該口袋(8)包括用于選取該顯示的裝置(11)。
11.如權(quán)利要求8或者9的織物結(jié)構(gòu)，其中該上片(10)結(jié)合了該顯示器的該漫射元件。
12.如權(quán)利要求8到10中任一所述的織物結(jié)構(gòu)，其中該上片(10)在所述表面上包括覆蓋該漫射元件的所述面(4a)的覆蓋元件(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柔性顯示器(1)，其包括柔性載體(2)，以散布的方式布置在柔性載體(2)上的離散光源(3)，用于控制用于光源的電源的裝置，結(jié)合到柔性載體中用于在該電源控制裝置和離散光源之間傳輸用于離散光源的控制和電力信號(hào)的裝置。上面還包括漫射元件(4)，覆蓋著光源(3)，使得來自于兩個(gè)相鄰的離散光源的光在漫射元件的與光源(3)相反的面(4a)上產(chǎn)生基本上連續(xù)的光顯示。
文檔編號(hào)G09F13/04GK1781132SQ200480011600
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月29日
發(fā)明者埃馬紐埃爾·德弗蘭, 埃默里克·穆羅, 米歇爾·雷米 申請(qǐng)人:法國(guó)電信