JP2003309278A - 三次元織物構造による電子装置 - Google Patents

三次元織物構造による電子装置

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JP2003309278A
JP2003309278A JP2002112868A JP2002112868A JP2003309278A JP 2003309278 A JP2003309278 A JP 2003309278A JP 2002112868 A JP2002112868 A JP 2002112868A JP 2002112868 A JP2002112868 A JP 2002112868A JP 2003309278 A JP2003309278 A JP 2003309278A
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warp
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Kuniaki Tanaka
國昭 田中
Shigekazu Kuniyoshi
繁一 國吉
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  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 身近な生活の至る所に適合させて構築するこ
とができる円筒形状の三次元織物構造による電子装置を
提供する。 【解決手段】 三次元織物構造による電子装置におい
て、筒状体501と、この筒状体501に巻かれる絶縁
シート502と、この絶縁シート502上に実装される
太陽電池及び電気素子が実装される三次元織物構造体5
03とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、三次元織物構造に
よる電子装置に関するものである。
【0002】本発明では、織物そのものを電子装置とし
て、その組合せによる装置を形成し、これまでにない性
質のシステム概念による新しい応用領域を生み出す。す
なわち、小規模な製造装置で製作され、織物構造に起因
する可撓性によって、21世紀にますます必要となる膨
大な情報とエネルギー流を制御するために、われわれの
生活の至る所に構築することができる三次元織物構造に
よる電子装置に関するものである。
【0003】
【従来の技術】シリコンウエハを基板材料とする従来の
集積回路製造のすべての基本操作は、平面への投影加工
処理を行うものであり、この条件の下にあらゆる微細化
・大規模化が行われており、IT技術の中核技術として
多大な貢献を果たしてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の平面への投影加工処理によるものではなく、織物そ
のものを電子装置として構築することにより、これまで
にない性質のシステム概念による新しい応用領域を展開
させ、あらゆる形状に対応させることによって、21世
紀にますます必要となる膨大な情報とエネルギー流を制
御するために、われわれの生活の至る所に適合させて構
築することができる三次元織物構造による電子装置を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔1〕三次元織物構造による電子装置であって、筒状体
と、この筒状体に巻かれる絶縁シートと、この絶縁シー
ト上に太陽電池及び電気素子が実装される三次元織物構
造体とを具備することを特徴とする。
【0006】〔2〕上記〔1〕記載の三次元織物構造に
よる電子装置において、前記筒状体が円柱体であり、こ
の円柱体の上部に電気装置を実装し、前記太陽電池から
発生する電力を前記電気装置に供給することを特徴とす
る。
【0007】〔3〕上記〔2〕記載の三次元織物構造に
よる電子装置において、前記電気装置が電気的スイッチ
を具備することを特徴とする。
【0008】〔4〕上記〔2〕記載の三次元織物構造に
よる電子装置において、前記電気装置が報知装置である
ことを特徴とする。
【0009】〔5〕上記〔2〕記載の三次元織物構造に
よる電子装置において、前記電気装置が照明装置である
ことを特徴とする。
【0010】〔6〕上記〔2〕記載の三次元織物構造に
よる電子装置において、前記電気装置が無線装置である
ことを特徴とする。
【0011】〔7〕三次元織物構造による電子装置にお
いて、筒状生体部に装備されるセンサ及び電気素子が実
装される三次元織物構造体とを具備することを特徴とす
る。
【0012】〔8〕上記〔7〕記載の三次元織物構造に
よる電子装置において、前記センサが生体部の診断装置
であることを特徴とする。
【0013】
〔9〕上記〔8〕記載の三次元織物構造に
よる電子装置において、前記診断装置として体温センサ
を実装することを特徴とする。
【0014】〔10〕上記〔8〕記載の三次元織物構造
による電子装置において、前記診断装置として脈拍セン
サを実装することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の実施例を示す織物構造によ
る電子装置の模式図であり、図1(a)はその平面図、
図1(b)はその断面図である。
【0017】これらの図において、Aは第1の縦糸状
体、Cは第2の縦糸状体、Bは第1の横糸状体、Dは第
2の横糸状体であり、ここでは、第1の縦糸状体Aは
P,N系の半導体素子を実装し、第1の横糸状体Bは入
力系の配線パターン、第2の縦糸状体Cは出力系の配線
パターン、第2の横糸状体Dは電源、接地系の配線パタ
ーンであり、これらの糸状体によって二次元織物構造を
構築するようにしている。
【0018】以下、この二次元織物構造により構成され
るハイブリッド集積回路について説明する。
【0019】図2〜図18は本発明の実施例を示す織物
構造を構成する各種の縦糸状体と横糸状体の構成図であ
る。
【0020】すなわち、図2は本発明の実施例を示す織
物構造を構成する能動縦糸状体の平面図、図3は本発明
の実施例を示す織物構造を構成する受動縦糸状体の平面
図、図4は本発明の実施例を示す織物構造を構成する横
糸状体の平面図であり、図中に示すように、全ての糸状
体は上下面対称の素子パターンを有している。図5は第
1のP,N系能動縦糸状体の構成図であり、図5(a)
はその断面図〔図5(b)のA−A′線断面図〕、図5
(b)はその上面図、図5(c)はその実装されるN型
半導体の等価回路図、図6は第2のP,N系能動縦糸状
体の構成図であり、図6(a)はその断面図〔図6
(b)のA−A′線断面図〕、図6(b)はその上面
図、図6(c)はその実装されるP型半導体の等価回路
図、図7は太陽電池系の能動縦糸状体の構成図であり、
図7(a)はその断面図〔図7(b)のA−A′線断面
図〕、図7(b)はその上面図、図7(c)は図7
(b)の側面図、図8は受光・発光素子系能動縦糸状体
の構成図であり、図8(a)はその断面図〔図8(c)
のA−A′線断面図〕、図8(b)はその断面図〔図8
(c)のB−B′線断面図〕、図8(c)はその上面図
であり、図9はFET・キャパシタ系能動縦糸状体の構
成図であり、図9(a)はその断面図〔図9(c)のA
−A′線断面図〕、図9(b)はその断面図〔図9
(c)のB−B′線断面図〕、図9(c)はその上面図
であり、図10は受動縦糸状体(電源系)の構成図であ
り、図10(a)はその断面図〔図10(b)のA−
A′線断面図〕、図10(b)はその上面図、図10
(c)は図10(b)の側面図であり、図11は受動縦
糸状体(接地・出力系)の構成図であり、図11(a)
はその断面図〔図11(b)のA−A′線断面図〕、図
11(b)はその上面図、図11(c)は図11(b)
の側面図であり、図12は受動縦糸状体(接地・出入
系)の構成図であり、図12(a)はその断面図〔図1
2(b)のA−A′線断面図〕、図12(b)はその上
面図、図12(c)は図12(b)の側面図であり、図
13は受動縦糸状体(接地・短絡系)の構成図であり、
図13(a)はその断面図〔図13(b)のA−A′線
断面図〕、図13(b)はその上面図、図13(c)は
図13(b)の側面図であり、図14は電源系の横糸状
体の構成図であり、図14(a)はその断面図〔図14
(b)のA−A′線断面図〕、図14(b)はその上面
図、図14(c)はその図14(b)の側面図であり、
図15は第1の電源・入力系の横糸状体の構成図であ
り、図15(a)はその断面図〔図15(b)のA−
A′線断面図〕、図15(b)はその上面図、図15
(c)はその図15(b)の側面図であり、図16は第
2の電源・入力系の横糸状体の構成図であり、図16
(a)はその断面図〔図16(b)のA−A′線断面
図〕、図16(b)はその上面図、図16(c)はその
図16(b)の側面図であり、図17は第1の接地・出
力系の横糸状体の構成図であり、図17(a)はその断
面図〔図17(b)のA−A′線断面図〕、図17
(b)はその上面図、図17(c)はその図17(b)
の側面図であり、図18は第2の接地・出力系の横糸状
体の構成図であり、図18(a)はその断面図〔図18
(b)のA−A′線断面図〕、図18(b)はその上面
図、図18(c)はその図18(b)の側面図である。
なお、図面においては、糸状体を単に糸と表記してい
る。
【0021】以下、各部の構成について詳細に説明す
る。
【0022】図2(a)及び図5において、1は第1の
P,N系能動縦糸状体であり、断面円形のプラスチック
ファイバ2上に2つのゲート電極3を形成する。そのゲ
ート電極3上に絶縁膜4を形成し、その絶縁膜4上にソ
ース電極5とドレイン電極6とN型半導体7をそれぞれ
形成する。このようにして構成することにより、N型の
単位素子を構成することができ、そのN型の単位素子の
場合の等価回路を示すと図5(c)のようである。
【0023】次に、図2(b)及び図6において、11
は第2のP,N系能動縦糸状体であり、断面円形のプラ
スチックファイバ12上に2つのゲート電極13を形成
する。そのゲート電極13上に絶縁膜14を形成し、そ
の絶縁膜14上にソース電極15とドレイン電極16と
P型半導体17をそれぞれ形成する。このようにして構
成することにより、P型の単位素子を構成することがで
き、そのP型の単位素子の場合の等価回路を示すと図6
(c)のようである。
【0024】次に、図2(c)及び図7において、21
は太陽電池系能動縦糸状体であり、断面円形のプラスチ
ックファイバ22上に電極23を形成する。その電極2
3上に半導体膜24を形成し、その半導体膜24上に透
明電極25を形成する。このようにして構成することに
より、図7(a)〜(c)に示すように、太陽電池系の
縦糸状体を構築することができる。
【0025】次に、図2(d)及び図8において、31
は受光・発光素子系の能動縦糸状体であり、断面円形の
プラスチックファイバ32上に透明電極33,37を形
成し、抵抗体膜34、半導体膜35、電極36を形成す
る。このようにして構成することにより、図8(a)〜
(c)に示すように、受光・発光系の縦糸状体を構築す
ることができる。
【0026】次に、図2(e)及び図9において、41
はFET・キャパシタ系の能動縦糸状体であり、断面円
形のプラスチックファイバ42上に2つのゲート電極4
3を形成する。そのゲート電極43上に絶縁膜44を形
成し、その絶縁膜44上にソース電極45とドレイン電
極46と半導体膜47をそれぞれ形成する。さらに、キ
ャパシタ部が形成される電極48を形成する。このよう
にして構成することにより、図9(a)〜(c)に示す
ように、FET・キャパシタ系の縦糸状体を構築するこ
とができる。
【0027】更に、図3(a)及び図10において、5
1は電源系の受動縦糸状体であり、断面円形のプラスチ
ックファイバ52上に配線パターン54と接続用電極パ
ターン53とが形成される。
【0028】そのファイバの延びる方向に沿って配線パ
ターン54と、ファイバの延びる方向と直角方向の所定
間隔毎に接続用電極パターン53をファイバの延びる方
向と直角方向に形成する。このようにして構成すること
により、図10(a)〜(c)に示すように、電源系の
受動縦糸状体を構築することができる。
【0029】また、図3(b)及び図11において、6
1は接地・出力系の受動縦糸状体であり、断面円形のプ
ラスチックファイバ62上に配線パターン64と接続用
電極パターン63とが形成される。このようにして構成
することにより、図11(a)〜(c)に示すように、
接地・出力系の受動縦糸状体を構築することができる。
【0030】更に、図3(c)及び図12において、7
1は接地・出入系の受動縦糸状体であり断面円形のプラ
スチックファイバ72上に配線パターン74と接続用電
極パターン73とが形成される。このようにして構成す
ることにより、図12(a)〜(c)に示すように、接
地・出入系の受動縦糸状体を構築することができる。
【0031】また、図3(d)及び図13において、8
1は接地・短絡系の受動縦糸状体であり断面円形のプラ
スチックファイバ82上に配線パターン84と接続用電
極パターン83とが形成される。このようにして構成す
ることにより、図13(a)〜(c)に示すように、接
地・短絡系の受動縦糸状体を構築することができる。
【0032】次に、図4(a)及び図14において、1
01は電源系横糸状体であり、断面円形のプラスチック
ファイバ102上に配線パターン104と接続用電極パ
ターン103とが形成される。このようにして構成する
ことにより、図14(a)〜(c)に示すように、電源
系横糸状体を構築することができる。
【0033】次に、図4(b)及び図15において、1
11は第1の電源・入力系横糸状体であり、断面円形の
プラスチックファイバ112上に配線パターン114と
接続用電極パターン113とが形成される。このように
して構成することにより、図15(a)〜(c)に示す
ように、第1の電源・入力系横糸状体を構築することが
できる。
【0034】次に、図4(c)及び図16において、1
21は第2の電源・入力系横糸状体であり、断面円形の
プラスチックファイバ122上に配線パターン124と
接続用電極パターン123とが形成される。このように
して構成することにより、図16(a)〜(c)に示す
ように、第2の電源・入力系横糸状体を構築することが
できる。
【0035】次に、図4(d)及び図17において、1
31は第1の接地・出力系横糸状体であり、断面円形の
プラスチックファイバ132上に配線パターン134と
接続用電極パターン133とが形成される。このように
して構成することにより、図17(a)〜(c)に示す
ように、第1の接地・出力系横糸状体を構築することが
できる。
【0036】次に、図4(e)及び図18において、1
41は第2の接地・出力系横糸状体であり、断面円形の
プラスチックファイバ142上に配線パターン144と
接続用電極パターン143とが形成される。このように
して構成することにより、図18(a)〜(c)に示す
ように、第2の接地・出力系横糸状体を構築することが
できる。
【0037】図19は、第1のP,N系能動縦糸状体と
第2のP,N系能動縦糸状体と接地・出力系の受動縦糸
状体と第1の電源・入力系横糸状体と第1の接地・出力
系横糸状体とを用いて織り上げて作製された否定的論理
積(NAND)回路〔図19(a)〕とその等価回路図
〔図19(b)〕である。
【0038】この図に示すように、第1のP,N系能動
縦糸状体1と第2のP,N系能動縦糸状体11と接地・
出力系の受動縦糸状体61と第1の電源・入力系横糸状
体111と第1の接地・出力系横糸状体131とを用い
て織り上げることにより、否定的論理積(NAND)回
路を構築することができる。
【0039】図20は、受光・発光素子系の能動縦糸状
体とFET・キャパシタ系の能動縦糸状体と電源系の受
動縦糸状体と接地・出入系の受動縦糸状体と接地・短絡
系の受動縦糸状体と第1の電源・入力系横糸状体と第2
の電源・入力系横糸状体と第2の接地・出力系横糸状体
とを用いて織り上げて作製された光結合フリップフロッ
プ回路〔図20(a)〕とその等価回路図〔図20
(b)〕である。
【0040】この図に示すように、受光・発光素子系の
能動縦糸状体31とFET・キャパシタ系の能動縦糸状
体41と電源系の受動縦糸状体51と接地・出入系の受
動縦糸状体71と接地・短絡系の受動縦糸状体81と第
1の電源・入力系横糸状体111と第2の電源・入力系
横糸状体121と第2の接地・出力系横糸状体141と
を用いて織り上げることにより、光結合フリップフロッ
プ回路を構築することができる。
【0041】図21は、太陽電池系能動縦糸状体と接地
・出力系の受動縦糸状体と電源系横糸状体とを用いて織
り上げて作製された太陽電池電源ユニット〔図21
(a)〕とその等価回路図〔図21(b)〕である。
【0042】この図に示すように、太陽電池SC系能動
縦糸状体21と接地・出力系の受動縦糸状体61と電源
系横糸状体101とを用いて織り上げることにより、太
陽電池SC電源ユニットを構築することができる。
【0043】図22は、6個の電源ユニットと3個のN
AND回路を使って構成された電源内蔵の論理和(O
R)回路〔図22(a)〕とその等価回路図〔図22
(b)〕である。
【0044】この図に示すように、6個の電源ユニット
(401〜406)と3個のNAND回路(407〜4
09)を使って構成された電源内蔵の論理和(OR)回
路を構築することができる。
【0045】図23は、本発明の実施例を示す三次元織
物構造による電子装置の模式図である。
【0046】この図において、電子装置は、筒状体50
1と、この筒状体501に巻かれる絶縁シート502
と、この絶縁シート502上に実装される、上記した太
陽電池及び電気素子が実装される三次元織物構造体50
3とを具備する。また、上記したNAND素子と電源装
置が組み合わされた電源ユニット内蔵OR回路装置とす
ることもできる。
【0047】図24は、本発明の実施例を示す三次元織
物構造による電子装置を具備する無線装置の模式図、図
25はその無線装置の回路ブロック図、図26はその三
次元織物構造による電子装置の部分構成図である。
【0048】これらの図において、600は三次元織物
構造による電子装置、601は円柱体、602はその円
柱体の上部に配置される無線装置(無線送受信装置)、
603はその円柱体601に巻かれる絶縁シート、60
4はその絶縁シート603上に実装される三次元織物構
造体、606はアンテナである。ここで三次元織物構造
体604は、太陽電池611及び電気的スイッチ612
が組み込まれた電子装置からなる。このような三次元織
物構造体604は円柱体601に複数個配置して電源と
なし、負荷としての無線装置602に応じて直列または
並列に接続して用いることができる。また、電源として
は、太陽電池のみでは給電できない場合を考慮して、補
助電源(例えば、蓄電池)613を備えるようにするこ
ともできる。
【0049】この三次元織物構造による電子装置600
において、図26に示すように、日中、十分な照度があ
る場合は、太陽電池611で発電された電力は、光セン
サ614によってオン状態になった電気的スイッチ61
2を介して、無線装置602に電力を供給するととも
に、余剰電力を補助電源(例えば、蓄電池)613に蓄
積する。夜間、照度が十分でない場合は、光センサ61
4により、電気的スイッチ612はオフ状態になり、太
陽電池611は無線装置602および補助電源613か
ら切り離されるが、無線装置602は補助電源613に
より動作を継続する。また、電気的スイッチ612は無
線によりオンするようにしてもよい。例えば、電気的ス
イッチ612のオンにより無線装置602を駆動させ
て、携帯電話機やPHSなどの無線の中継局として機能
させることができる。
【0050】図27は本発明の実施例を示す三次元織物
構造による電子装置を具備する報知装置の模式図、図2
8はその報知装置の回路ブロック図、図29はその三次
元織物構造による電子装置の部分構成図である。
【0051】これらの図において、615は報知装置で
あり、その他の部品は、図24〜図26と同様であり、
同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
【0052】図30は本発明の実施例を示す三次元織物
構造による電子装置を具備する街路灯装置の模式図、図
31はその街路灯装置の回路ブロック図、図32はその
三次元織物構造による電子装置の部分構成図である。
【0053】これらの図において、701は円柱体、7
02はその円柱体701の上部に配置される街路灯、7
03はその円柱体701に巻かれる絶縁シート、704
はその絶縁シート703上に実装される三次元織物構造
体であり、ここでは、太陽電池711、補助電源713
及び自動点滅器712が組み込まれた電子装置からな
る。この場合にも、三次元織物構造体は円柱体に複数個
配置し、電源として負荷に応じて直列または並列に接続
して用いることができる。また、電源としては、太陽電
池のみでは給電できない場合を考慮して、補助電源71
3を備えるようにすることもできる。
【0054】図32に示すように、三次元織物構造によ
る電子装置について説明する。日が落ちて一定の照度以
下になると、光センサ712Aの作用により、ハイブリ
ッド集積回路としての2つのスイッチングトランジスタ
712Bのオン/オフ状態が反転し、街路灯702が補
助電源713である蓄電池を電源として自動的に点灯
し、同時に太陽電池711は蓄電池713から切り離さ
れる。逆に日が昇って一定の照度以上になると、光セン
サ712Aが逆に動作して、2つのスイッチングトラン
ジスタ712Bの状態が反転して、街路灯702が自動
的に消灯すると同時に太陽電池711による補助電源7
13の充電が始まる。なお、光センサ(光起電力形光セ
ンサ)712Aは、糸状体上に半導体膜とショットキー
電極を形成することによって構成することができる。
【0055】また、電子装置の数を増やしたい場合は、
図33に示すように、円柱体の上部に腕705,70
6,707,…を延ばして、そこに、絶縁シート703
を介して三次元織物構造体704を配置するようにする
ことができる。
【0056】このように構成することにより、街路灯装
置を円柱体にコンパクトに、かつ美観を損なうことなく
配置することができる。
【0057】図34は本発明の実施例を示す三次元織物
構造による電子装置を具備する生体診断装置の模式図、
図35はその三次元織物構造による電子装置を具備する
生体診断装置のブロック図、図36はその三次元織物構
造による電子装置の生体診断装置の部分構成図〔図36
(a)〕と論理構成図〔図36(b)〕である。
【0058】この図において、Eは被験者、801はそ
の被験者Eの腕に装着される三次元織物構造による電子
装置を具備する生体診断装置、ここでは、上記したよう
な電源装置内蔵の電子装置であり、さらに、センサ80
2が実装される。
【0059】そのセンサ802としては、図35に示す
ように、圧力センサ803、温度センサ804、脈拍セ
ンサ805、発汗センサ806が搭載され、さらに、セ
ンサ切換スイッチ807からの信号によってオンオフさ
れるスイッチングFET808を有しており、そのスイ
ッチングFET808からのデータ信号がアンプ809
を介して演算装置810に送られ、この演算装置810
から表示部812にて表示が行われるとともにセンサ切
換スイッチ807に光ファイバ811を介して制御信号
が送られる。
【0060】図35を用いてその三次元織物構造による
電子装置801を具備する生体診断装置について説明す
ると、圧力センサ803、温度センサ804、脈拍セン
サ805、または発汗センサ806からのデータが、セ
ンサ切換スイッチ807からの信号によりスイッチング
FET808が切り換えられることによって演算装置8
10に伝送され、この演算装置810での演算処理によ
り表示部812に測定された被験者Eの血圧、体温、脈
拍、または発汗を表示することができる。図36に示す
ように、フリップフロップ813,815、NANDゲ
ート816〜823が被験者Eの腕に装着される三次元
織物構造による電子装置を具備する生体診断装置801
の一部として構成される。
【0061】また、圧力センサ803は、図37に示す
ような、パッド841の下に電極842を有するSiO
2 膜843とゲージ抵抗844を有するシリコン膜84
5を三次元織物構造による糸状体上に実装することがで
きる。温度センサ804としては、糸状体上に形成した
半導体膜とショットキー電極により構成されたダイオー
ドの定電流時の温度−電圧特性を利用した半導体温度セ
ンサを搭載することができる。脈拍センサ805は、圧
力センサ803による経時的波形をみて時間単位でカウ
ントすることにより、脈拍をカウントすることができ
る。発汗センサ806は、被験者Eの皮膚面の湿度を、
糸状体上に形成した吸湿性高分子膜と電極から構成され
たキャパシタの湿度−静電容量特性を利用した高分子湿
度センサで計測することができる。
【0062】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0063】例えば、生体診断装置に無線機、データ収
集メモリを付加し、動態診断、動物の動態計測への利用
などが考えられる。
【0064】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。
【0065】(A)生活の身近に適合させることができ
る新規な三次元織物構造による電子装置を提供すること
ができる。
【0066】(B)太陽電池を内蔵させることにより、
各種の電源付きの電気装置を美観を損なうことなく配置
することができる。
【0067】(C)報知装置との組み合わせにより、地
域における報知を確実に行うことができる。
【0068】(D)無線装置との組み合わせにより、地
域の無線ネットワークを構築することができる。
【0069】(E)街路灯装置との組み合わせにより、
コンパクト化され、美観上優れた街路灯を設置し、地域
の夜間照明及び防犯に寄与することができる。その際に
自動点滅器も電子装置に組み込み、一体化することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す織物構造による電子装置
の模式図である。
【図2】本発明の実施例を示す織物構造を構成する能動
縦糸状体の平面図である。
【図3】本発明の実施例を示す織物構造を構成する受動
縦糸状体の平面図である。
【図4】本発明の実施例を示す織物構造を構成する横糸
状体の平面図である。
【図5】本発明の実施例を示す第1のP,N系能動縦糸
状体の構成図である。
【図6】本発明の実施例を示す第2のP,N系能動縦糸
状体の構成図である。
【図7】本発明の実施例を示す太陽電池系の能動縦糸状
体の構成図である。
【図8】本発明の実施例を示す受光・発光素子系能動縦
糸状体の構成図である。
【図9】本発明の実施例を示すFET・キャパシタ系能
動縦糸状体の構成図である。
【図10】本発明の実施例を示す受動縦糸状体(電源
系)の構成図である。
【図11】本発明の実施例を示す受動縦糸状体(接地・
出力系)の構成図である。
【図12】本発明の実施例を示す受動縦糸状体(接地・
出入系)の構成図である。
【図13】本発明の実施例を示す受動縦糸状体(接地・
短絡系)の構成図である。
【図14】本発明の実施例を示す電源系の横糸状体の構
成図である。
【図15】本発明の実施例を示す第1の電源・入力系の
横糸状体の構成図である。
【図16】本発明の実施例を示す第2の電源・入力系の
横糸状体の構成図である。
【図17】本発明の実施例を示す第1の接地・出力系の
横糸状体の構成図である。
【図18】本発明の実施例を示す第2の接地・出力系の
横糸状体の構成図である。
【図19】本発明の実施例を示す第1のP,N系能動縦
糸状体と第2のP,N系能動縦糸状体と接地・出力系の
受動縦糸状体と第1の電源・入力系横糸状体と第1の接
地・出力系横糸状体とを用いて編み上げて作製された否
定的論理積(NAND)回路とその等価回路図である。
【図20】本発明の実施例を示す受光・発光素子系の能
動縦糸状体とFET・キャパシタ系の能動縦糸状体と電
源系の受動縦糸状体と接地・出入系の受動縦糸状体と接
地・短絡系の受動縦糸状体と第1の電源・入力系横糸状
体と第2の電源・入力系横糸状体と第2の接地・出力系
横糸状体とを用いて編み上げて作製された光結合フリッ
プフロップ回路とその回路図である。
【図21】本発明の実施例を示す太陽電池系能動縦糸状
体と接地・出力系の受動縦糸状体と電源系横糸状体とを
用いて編み上げて作製された太陽電池電源ユニットとそ
の等価回路図である。
【図22】本発明の実施例を示す6個の電源ユニットと
3個のNAND回路を使って構成された電源内蔵の論理
和(OR)回路とその等価回路図である。
【図23】本発明の実施例を示す三次元織物構造による
電子装置の模式図である。
【図24】本発明の実施例を示す三次元織物構造による
電子装置を具備する無線装置の模式図である。
【図25】図24の無線装置の回路ブロック図である。
【図26】図24の三次元織物構造による電子装置の部
分構成図である。
【図27】本発明の実施例を示す三次元織物構造による
電子装置を具備する報知装置の模式図である。
【図28】図27の報知装置の回路ブロック図である。
【図29】図27の三次元織物構造による電子装置の部
分構成図である。
【図30】本発明の第3実施例を示す三次元織物構造に
よる電子装置を具備する街路灯装置の模式図である。
【図31】図30の街路灯装置の回路ブロック図であ
る。
【図32】図30の三次元織物構造による電子装置の部
分構成図である。
【図33】図30の街路灯装置の変形例を示す図であ
る。
【図34】本発明の実施例を示す三次元織物構造による
電子装置を具備する生体診断装置の模式図である。
【図35】本発明の実施例を示す三次元織物構造による
電子装置を具備する生体診断装置のブロック図である。
【図36】本発明の実施例を示す三次元織物構造による
電子装置の生体診断装置の部分構成図である。
【図37】本発明の実施例を示す三次元織物構造による
電子装置の生体診断装置の圧力センサの模式図である。
【符号の説明】
A 第1の縦糸状体 B 第1の横糸状体 C 第2の縦糸状体 D 第2の横糸状体 1 第1のP,N系能動縦糸状体 2,12,22,32,42,52,62,72,8
2,102,112,122,132,142 断面
円形のプラスチックファイバ 3,13,23,43 ゲート電極 4,14,44 絶縁膜 5,15,45 ソース電極 6,16,46 ドレイン電極 7,17 N型半導体 11 第2のP,N系能動縦糸状体 21 太陽電池系能動縦糸状体 24,35,47 半導体膜 25,33,37 透明電極 31 受光・発光素子系の能動縦糸状体 34 抵抗体膜 36 電極 41 FET・キャパシタ系の能動縦糸状体 48 キャパシタ部が形成される電極 51 電源系の受動縦糸状体 53,63,73,83,103,113,123,1
33,143 接続用電極パターン 54,64,74,84,104,114,124,1
34,144 配線パターン 61 接地・出力系の受動縦糸状体 71 接地・出入系の受動縦糸状体 81 接地・短絡系の受動縦糸状体 101 電源系横糸状体 111 第1の電源・入力系横糸状体 121 第2の電源・入力系横糸状体 131 第1の接地・出力系横糸状体 141 第2の接地・出力系横糸状体 401〜406 電源ユニット 407〜409 NAND回路 501 筒状体 502,603,703 絶縁シート 503,604,704 三次元織物構造体 600 三次元織物構造による電子装置 601,701 円柱体 602 無線装置(無線送受信装置) 606 アンテナ 611,711 太陽電池 612 電気的スイッチ 613,713 補助電源 614,712A 光センサ 615 報知装置 702 街路灯 705,706,707,… 腕 712 自動点滅器 712B スイッチングトランジスタ E 被験者 801 生体診断装置 802 センサ 803 圧力センサ 804 温度センサ 805 脈拍センサ 806 発汗センサ 807 センサ切換スイッチ 808 スイッチングFET 809 アンプ 810 演算装置 811 光ファイバ 812 表示部 813,815 フリップフロップ 816〜823 NANDゲート 841 パッド 842 電極 843 SiO2 膜 844 ゲージ抵抗 845 シリコン膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C017 AA08 AA10 AA16 AA20 AB01 AC01 AC11 AC40 BC11 CC01 4L048 BA22 BB04 DA24 5F051 BA05 BA15 DA03 DA20 EA01 EA20 FA02 GA05 JA09 JA18 5F088 AA02 AB01 BA20 EA09 EA11 EA20 FA02 GA02 GA08 GA10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)筒状体と、(b)該筒状体に巻かれ
    る絶縁シートと、(c)該絶縁シート上に太陽電池及び
    電気素子が実装される三次元織物構造体とを具備するこ
    とを特徴とする三次元織物構造による電子装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の三次元織物構造による電
    子装置において、前記筒状体が円柱体であり、該円柱体
    の上部に電気装置を実装し、前記太陽電池から発生する
    電力を前記電気装置に供給することを特徴とする三次元
    織物構造による電子装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の三次元織物構造による電
    子装置において、前記電気装置が電気的スイッチを具備
    することを特徴とする三次元織物構造による電子装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の三次元織物構造による電
    子装置において、前記電気装置が報知装置であることを
    特徴とする三次元織物構造による電子装置。
  5. 【請求項5】 請求項2記載の三次元織物構造による電
    子装置において、前記電気装置が照明装置であることを
    特徴とする三次元織物構造による電子装置。
  6. 【請求項6】 請求項2記載の三次元織物構造による電
    子装置において、前記電気装置が無線装置であることを
    特徴とする三次元織物構造による電子装置。
  7. 【請求項7】 筒状生体部に装備されるセンサ及び電気
    素子が実装される三次元織物構造体とを具備することを
    特徴とする三次元織物構造による電子装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の三次元織物構造による電
    子装置において、前記センサが生体部の診断装置である
    ことを特徴とする三次元織物構造による電子装置。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の三次元織物構造による電
    子装置において、前記診断装置として体温センサを実装
    することを特徴とする三次元織物構造による電子装置。
  10. 【請求項10】 請求項8記載の三次元織物構造による
    電子装置において、前記診断装置として脈拍センサを実
    装することを特徴とする三次元織物構造による電子装
    置。
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