CN208523855U - 一种通讯服装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通讯服装，包括：涂覆在服装表面上的有机涂层、设置在所述有机涂层上的通讯电路、覆盖所述通讯电路的封装层；所述通讯电路由导电线路和电子元件组成；其中，所述导电线路由涂覆在所述有机涂层上的液态金属构成。本实用新型利用涂覆液态金属的方式形成导电线路，解决了智能服装应用在单层布料服装上的技术难题，提高了智能设备对于服装的适应性。并且，通过高分子有机材料形成有机涂层，填塞了布料表面的细微空隙，避免液态金属在布料、纤维上可能产生的渗漏，同时也提高了液态金属在服装材料上的粘附性。

Description

一种通讯服装

技术领域

本实用新型属于智能服饰领域，尤其涉及一种通讯服装。

背景技术

在传统概念中，服装一般用于人体的保温、保护以及装饰等方面。近年来，随着电子技术和新材料的发展，人们开始将电子器件和服装结合，制作出具有各种各样功能的智能服装。一方面，研究人员将传统的电子器件缝制在布料中，器件之间通过无线传输方式传送数据，从而避免金属导线造成的灵活性下降；另一方面，研究人员使用具有较高导电性的有机高分子材料制作布料，或者将极细的金属丝缝制在布料中，以此来连接服装表面的电子器件，或者作为电子传感器。

综上所述，目前的智能服装中的导电线路主要是缝制在服装的夹层中，因此无法应用到单层布料的服装上，并且现有的导电线路对于皮肤的贴附性较差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的一个目的是提出一种智能服装,以解决现有技术中的智能服装无法应用在单层布料的服装上的问题。

在一些说明性实施例中，所述通讯服装，包括：涂覆在服装表面上的有机涂层、设置在所述有机涂层上的通讯电路、覆盖所述通讯电路的封装层；所述通讯电路由导电线路和电子元件组成；其中，所述导电线路由涂覆在所述有机涂层上的液态金属构成。

在一些可选地实施例中，所述有机涂层采用如下之一的有机高分子材料：PDMS、Ecoflex、聚氨酯、硅胶和丙烯酸类聚合物。

在一些可选地实施例中，所述封装层的材质为透明、半透明或非透明。

在一些可选地实施例中，所述通讯电路包括天线、控制电路和电源；所述天线和所述控制电路中的导电线路由所述液态金属构成。

在一些可选地实施例中，所述天线包括相互独立的多段线路和连接件；所述多段线路通过连接件连通，调节所述天线的通讯频段。

在一些可选地实施例中，所述连接件为拉链。

在一些可选地实施例中，所述控制电路至少包括以下之一的电路结构：对讲机通讯电路、GPS定位电路。

在一些可选地实施例中，所述控制电路中的电子元件还通过织物捆绑固定。

在一些可选地实施例中，所述电源包括纽扣电池、干电池、锂电池、薄膜光伏电池。

在一些可选地实施例中，所述液态金属的厚度不超过2毫米。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优势：

本实用新型利用涂覆液态金属的方式形成导电线路，解决了智能服装应用在单层布料服装上的技术难题，提高了智能设备对于服装的适应性。并且，通过高分子有机材料形成有机涂层，填塞了布料表面的细微空隙，避免液态金属在布料、纤维上可能产生的渗漏，同时也提高了液态金属在服装材料上的粘附性。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的通讯服装的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的通讯服装上的分段式天线的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的制备通讯服装的示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本实用新型的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。

图1示出了本实用新型实施例中的通讯服装的结构示意图，如该结构示意图所示，本实用新型公开了一种通讯服装，包括：服装1、涂覆在服装1表面上的有机涂层2、设置在所述有机涂层上的通讯电路3、覆盖在通讯电路3上的封装层4。其中，通讯电路3从材料组成上包括导电线路31和电子元件32；其中，导电线路31由涂覆在有机涂层上的液态金属构成，所述液态金属的厚度不超过2毫米。优选地的液态金属的厚度在1毫米左右。

其中，电子元件32可包括但不限于电阻、电感、电容、传感器芯片、控制芯片、射频芯片、二极管、三极管、场效应管、语音输入设备、语音输出设备、电子屏幕显示设备、控制指令输入设备等等。

本实用新型通过首先在服装材料上形成一层均匀的有机涂层，可消除服装材料上空隙和不平整，从而改善液态金属在服装材料上的附着力，可使刷涂的液态金属较好的粘附在有机涂层上，以及避免了液态金属在服装上可能产生的渗漏问题和断层问题等。进一步的，上述方案还可有效的解决单层服装制作智能服装的难题，可在服装表面形成，无需设计夹层等等。

本实用新型实施例中的服装1包括但不限于衣服、裤子、鞋、帽、包、围巾，服装1的制作工艺也不限于单层、双层、多层，如夏季T恤、衬衫，又或者是冬季棉服、羽绒服等，服装1的材质包括但不限于棉布、麻布、丝绸、呢绒、皮革、化纤、混纺及色织布等可用于制作服装服饰的材料。

服装1由于其材质不同，其表面粗糙程度、有无空隙、甚至是空隙大小均不大相同，例如棉布、亚麻等，其表面粗糙、存在空隙，并且亚麻材质的空隙一般制作的织物比棉布织物的空隙要大很多，又例如皮革材质，皮革一般无空隙，其表面根据设计要求可呈光滑平整表面，又可呈存在较多毛刺的粗糙表面。

因此，本实用新型利用高分子有机材料在涂覆液态金属线路之前，先对服装的表面进行改善处理，形成有机涂层，使得服装对于液态金属具有良好的附着力，并且可实现对不同材质的服装进行统一的工艺进行制造，避免由于服装材料的不同而需要更换制造方案的问题。

形成有机涂层的高分子有机材料包括但不限于PDMS(聚二甲基硅氧烷)、Ecoflex(生物可降解塑料)、聚氨酯、硅胶和丙烯酸类聚合物等长链有机高分子材料。这些有机高分子材料不仅易于成型，对于液态金属还可表现良好的附着力，对于液态金属具有较好的定型作用，液态金属在这些材料上不易流动变形。其中，Ecoflex、聚氨酯、硅胶和丙烯酸类聚合物相比PDMS而言，表面粘附性更强，附着液态金属的效果更佳。

优选地，本实用新型实施例中所采用的有机高分子材料选用Ecoflex、聚氨酯、硅胶和丙烯酸类聚合物，上述材料不仅对于液态金属的附着力表现良好之外，这四种材料的柔性和气密性同样良好，服装在拉伸、揉搓的过程中空气不易进入其内，不易与液态金属发生氧化反应，避免了液态金属的电学性质降低的风险。

本实用新型实施例中封装层4的制作材料同样可采用上述有机高分子材料，又或是树脂等目前市面上用于形成服装图案的涂料，封装层4与有机涂层2共同完成通讯电路3的封装。其中，封装层的材质可选用透明材料或半透明材料，可用于以通讯电路(液态金属)作为装饰图案的设计需求，又或是选用非透明材料，以提升通讯电路的隐蔽性。

通讯电路3可选用市面上的任意一种的智能可穿戴设备、智能服装中电路结构，包括天线310、控制电路320和电源330，其中电源330用于向控制电路320提供工作电压/电流，控制电路320根据其内设计的功能电路的控制逻辑通过天线310与外部进行数据交互，所交互的数据类型包括但不限于位置信息、音频信号、控制指令、健康体征信息等。优选地，通讯电路3中的天线310和控制电路320中的导电线路31采用液态金属构成。

控制电路320中包括与天线310配合的射频芯片，以及根据其功能需要所设计的各种电子元件32，具体采用的电子元件32和其电路结构可根据目前市面上的功能电路进行选择设计。优选地，控制电路320可采用对讲机的电路结构，以实现中、短距离的语音通话功能。优选地，控制电路320还可采用GPS定位电路，以实现对服装穿戴者的定位功能。优选地，控制电路320还可采用数据采集电路，用以采集服装穿戴者的各项生命体征或运动指数，通过天线320反馈至上位机。

电源330可采用纽扣电池、干电池、锂电池、薄膜光伏电池等。优选地，电源330可采用由液态金属所制作的薄膜光伏电池。

在一些实施例中，通讯电路3中的电子元件32可通过织物捆绑的方式进行加强固定，并且可增加该位置的织物厚度，从而避免降低电子元件32对于皮肤的接触体验。优选地，捆绑电子元件32的织物位于封装层之下。

现在参照图2，图2示出的通讯服装用于实现对讲通话功能，为了使其具有对个通话频段进行选择，将天线320设计为多段线路321结构，其中每段线路321之间相互独立，再通过连接件322使其指定的线路连通，从而实现调整通讯服装的通话频段的效果。在一些实施例中，连接件322可采用导电贴片，该导电贴片的同一层的两端面上设置有微型插扣，可按压进相应位置上的线路321的插孔中，通过插接导电贴片及导电贴片的插接数量控制天线的有效长度，从而实现调频的功能。

在另一些实施例中，连接件322还可采用拉链的方式，从而控制天线的有效长度，进而实现调频。

液态金属又称低熔点金属，其包括熔点在300摄氏度以下的低熔点金属单质、低熔点金属合金或由液态金属单质/低熔点金属合金与金属纳米颗粒和流体分散剂混合形成的导电纳米流体。更为具体地，当选用所述导电纳米流体时，流体分散剂优选为乙醇、丙二醇、丙三醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。

在一些实施例中，低熔点金属合金成分可包括镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、汞、银、铜、钠、钾、镁、铝、铁、镍、钴、锰、钛、钒、硼、碳、硅等中的一种或多种。

优选地，液态金属具体的选择范围包括：汞单质、镓单质、铟单质、锡单质、镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓锌镉合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌铜合金、锡银铜合金、铋铅锡合金中的一种或几种。

在一些实施例中，所述液态金属选用常温下呈液态的低熔点金属，包括：熔点为29摄氏度的镓单质和/或熔点处于10–30摄氏度之间的镓基合金(其熔点与其配比相关)。通过选用常温下呈液态的低熔点金属，可降低制备要求与成本。

如图3，本实用新型实施例中的通讯服装可采用如下步骤制作完成。

首先，将有机高分子胶水灌注进微注射器中，并使微注射器中具有一定的压力，使得其中的有机高分子胶水在压力作用下由微注射器的针头处挤出，之后将微注射器的针头轻贴在布料表面，使得由针头处流出的有机高分子胶水黏附在布料上，并且未固化的有机高分子胶水具有一定的流动性，用以填充布料上的空隙，使得液态金属更容易固定在布料表面，防止其渗漏。通过控制微注射器针头的行走路线和行走速度，可以在布料上形成具有特定形状的有机高分子胶水图案。有机高分子胶水在空气中暴露一段时间后固化成型。

之后，将液态金属涂敷在粘有有机高分子胶水的布料部分，形成导电结构。

之后，将所需的电子器件(电子元件)黏附在特定的电路位置。

最后将封装材料覆盖在黏附有液态金属和电子器件(电子元件)的布料部分，实现对柔性电路的封装。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

Claims (8)

1.一种通讯服装，其特征在于，包括：涂覆在服装表面上的有机涂层、设置在所述有机涂层上的通讯电路、覆盖所述通讯电路的封装层；

所述通讯电路由导电线路和电子元件组成；所述电子元件还通过织物捆绑固定；

其中，所述通讯电路包括天线、控制电路和电源；所述天线和所述控制电路中的导电线路由液态金属构成。

2.根据权利要求1所述的通讯服装，其特征在于，所述有机涂层采用如下之一的有机高分子材料：

PDMS、Ecoflex、聚氨酯、硅胶和丙烯酸类聚合物。

3.根据权利要求1所述的通讯服装，其特征在于，所述封装层的材质为透明、半透明或非透明。

4.根据权利要求1所述的通讯服装，其特征在于，所述天线包括相互独立的多段线路和连接件；

所述多段线路通过连接件连通，调节所述天线的通讯频段。

5.根据权利要求4所述的通讯服装，其特征在于，所述连接件为拉链。

6.根据权利要求1所述的通讯服装，其特征在于，所述控制电路至少包括以下之一的电路结构：

对讲机通讯电路、GPS定位电路。

7.根据权利要求1所述的通讯服装，其特征在于，所述电源包括纽扣电池、干电池、锂电池、薄膜光伏电池。

8.根据权利要求1所述的通讯服装，其特征在于，所述液态金属的厚度不超过2毫米。