JP6799817B2 - フレキシブル配線基板、電子機器、繊維製品 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブル配線基板、並びに、このフレキシブル配線基板を用いた電子機器及び繊維製品に関する。

可撓性を有するフレキシブル配線基板は、種々の電子機器に用いられている。電子機器に内蔵されるフレキシブル配線基板は、電子デバイス同士を電気的に接続するケーブルとして用いられたり、電子部品を実装するための実装基板として用いられたりする。

例えば、特許文献１には、フレキシブル配線基板をケーブルとして用いた電子機器として、メイン基板と、ハードディスクドライブと、メイン基板及びハードディスクを接続するフレキシブル配線基板とを備える画像表示装置が開示されている。

また、特許文献２には、フレキシブル配線基板を実装基板として用いた電子機器として、発光素子が実装されたフレキシブル配線基板を備える照明器具が開示されている。

特開２０１０−２７８１３２号公報 特開２０１６−９６３７号公報

ところで、織物又は編物からなる衣服等の繊維製品に発光機能及び表示機能等の電子機能を付加することが検討されている。この場合、フレキシブル配線基板を用いて専用に設計された回路配線ブロックを、繊維製品に適用することが考えられる。

しかしながら、従来のフレキシブル配線基板は、ポリイミド等からなるベースフィルムの上に導体箔が貼り合わされた構造であることから、ある程度の可撓性は有するものの、織物又は編物のような柔軟性及び伸縮性を有していない。また、従来のフレキシブル配線基板では、何度の繰り返し折り曲げると、断線してしまうことがある。このため、従来のフレキシブル配線基板を衣服等の繊維製品に組み込んだ場合、繊維製品として本来の機能に違和感を感じたり、長期にわたって所望の電子機能を発揮させることができなかったりする。

本発明は、織物又は編物でありながら配線機能を有するフレキシブル配線基板、並びに、このフレキシブル配線基板を用いた電子機器及び繊維製品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るフレキシブル配線基板の一態様は、織物又は編物からなるフレキシブル配線基板であって、前記織物又は前記編物を構成する原糸として、導電性の導電糸と絶縁性の絶縁糸とが用いられている。

また、本発明に係る電子機器の一態様は、上記のフレキシブル配線基板と、前記フレキシブル配線基板を介して電気的に接続された電源及び前記電源からの電力により動作する負荷とを備え、前記フレキシブル配線基板は、織物からなり、前記導電糸は、並行する２本であって、前記織物を構成するタテ糸又はヨコ糸として織り込まれており、前記電源及び前記負荷は、前記並行する２本の導電糸によって電気的に接続されている。

また、本発明に係る電子機器の他の一態様は、上記のフレキシブル配線基板と、前記フレキシブル配線基板と電気的に接続された電子素子とを備える。

また、本発明に係る繊維製品の一態様は、上記のフレキシブル配線基板を生地として用いた繊維製品であって、タテ糸及びヨコ糸として交差する複数の前記導電糸の交差部の各々に配置された発光素子とを備え、前記フレキシブル配線基板は、織物からなり、前記導電糸は、前記織物を構成するタテ糸及びヨコ糸として交差するように織り込まれており、前記交差部の各々における前記発光素子は、タテ糸として織り込まれた前記導電糸とヨコ糸として織り込まれた前記導電糸とに電気的に接続されている。

本発明によれば、織物又は編物でありながら配線機能を有するフレキシブル配線基板、並びに、このフレキシブル配線基板を用いた電子機器及び繊維製品を実現することができる。

実施の形態１に係るフレキシブル配線基板の概略構成を示す図である。 実施の形態１に係るフレキシブル配線基板の部分拡大図（図１の破線で囲まれる領域IIの拡大図）である。 図２におけるIII−III線における実施の形態１に係るフレキシブル配線基板の断面図である。 実施の形態１に係るフレキシブル配線基板の第１の使用例を説明するための図である。 実施の形態１に係るフレキシブル配線基板の第２の使用例を説明するための図である。 実施の形態１に係るフレキシブル配線基板の第３の使用例を説明するための図である。 実施の形態１に係るフレキシブル配線基板の第４の使用例を説明するための図である。 実施の形態１に係るフレキシブル配線基板の第５の使用例を説明するための図である。 実施の形態１の変形例１に係るフレキシブル配線基板の断面図である。 実施の形態１の変形例２に係るフレキシブル配線基板の断面図である。 実施の形態１の変形例３に係るフレキシブル配線基板の断面図である。 実施の形態２に係るフレキシブル配線基板の部分拡大図である。 図１２のXIII−XIII線における実施の形態２に係るフレキシブル配線基板の断面図である。 実施の形態２に係るフレキシブル配線基板の使用例の電気回路を示す図である。 図１４に示す電気回路の画素構成を示す図である。 実施の形態２に係るフレキシブル配線基板を用いた繊維製品の一例を示す図である。 実施の形態２に係るフレキシブル配線基板を用いた繊維製品の他の一例を示す図である。 実施の形態２の変形例１に係るフレキシブル配線基板の断面図である。 実施の形態２の変形例２に係るフレキシブル配線基板の断面図である。 変形例に係るフレキシブル配線基板の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係るフレキシブル配線基板１の構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係るフレキシブル配線基板１の概略構成を示す図である。図２は、実施の形態１に係るフレキシブル配線基板１の部分拡大図であり、図１の破線で囲まれる領域IIの拡大図を示している。図３は、図２のIII−III線における同フレキシブル配線基板１の断面図である。なお、図２では、導電糸１０を分かりやすくするために、便宜上ハッチングを施している。

フレキシブル配線基板１は、電気回路の電路となる配線を有するシート状又はフィルム状の部材であり、例えば図１に示すように帯状に形成されている。フレキシブル配線基板１は、織物又は編物からなり、一般の衣服等に用いられる織物又は編物と同様の柔軟性及び伸縮性を有する。

図２に示すように、本実施の形態におけるフレキシブル配線基板１は、織物からなり、織物を構成する原糸（織糸）として、導電性を有する配線用の導電糸１０と絶縁性を有する絶縁糸２０とが用いられている。つまり、導電糸１０と絶縁糸２０とを織り込むことによって、織物からなるフレキシブル配線基板１が構成されている。

より具体的には、フレキシブル配線基板１は、タテ糸（経糸）及びヨコ糸（緯糸）が交互に織り込まれた平織りである。フレキシブル配線基板１において、織物を構成するタテ糸及びヨコ糸としては、いずれも主として絶縁糸２０が用いられており、タテ糸又はヨコ糸として一部に導電糸１０が挿入されている。

導電糸１０は、織物を製造するときにパターン化して織り込むことができ、例えば織物を構成するタテ糸又はヨコ糸として織り込まれている。本実施の形態において、導電糸１０は、織物を構成するタテ糸として、少なくとも２本含まれている。具体的には、織物を構成するタテ糸には、並行する２本の導電糸１０と、複数の絶縁糸２０とが含まれている。また、織物を構成するヨコ糸は、絶縁糸２０のみである。

導電糸１０は、導電性の細線が絶縁体で覆われた絶縁被覆線であり、図３に示すように、例えば、芯線となる導電線１１と、導電線１１を被覆する絶縁膜１２とによって構成されている。

導電線１１は、例えば、銅、アルミニウム又はタングステン等の金属材料からなる金属線（金属繊維）である。導電線１１は、単線の金属線のみによって構成されていてもよいし、単線の金属線を複数本撚り又は引きそろえた複合線であってもよい。

導電線１１の線径（直径）は、例えば１ｍｍ以下である。一例として、導電線１１の単線の線径は、１５０μｍ以下であり、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、さらに、１０μｍ以下であることがより好ましい。

本実施の形態において、導電線１１は、タングステン線のみとなっている。タングステン線は、例えば、純タングステン（純度９９．００％以上）であるが、これに限るものではない。一般的に金属線を細くしていくと柔軟性が増していって曲げやすくなるが、タングステン線の場合には、特に線径が２０μｍ程度以下になると曲げやすくなる。したがって、導電糸１０の導電線１１としてタングステン線を用いる場合は、線径を２０μｍ以下にすることで、柔軟性及び伸縮性を有するフレキシブル配線基板１を容易に実現できる。本実施の形態では、導電線１１として線径が１３μｍのタングステン線を用いている。

なお、導電糸１０を半田で接合するとの観点では、導電線１１は、タングステン線よりも銅線の方がよい。具体的には、導電線１１として、ニッケルがメッキされた銅線を用いるとよい。

また、導電糸１０は、導電線１１の表面全面に絶縁膜１２が被膜された構成に限るものではなく、導電線１１を芯線としてこの導電線１１に天然繊維又は化学繊維等の絶縁繊維からなる仮撚糸が巻回された構成であってもよい。この場合も、導電線１１が絶縁体（仮撚糸）で覆われた絶縁被覆線とすることができる。

絶縁糸２０の素材としては、通常の衣服等の繊維製品に用いられる繊維を用いることができる。絶縁糸２０としては、例えば、綿や麻、絹、羊毛等の天然繊維、又は、合成繊維や再生繊維、半合成繊維、無機繊維等の化学繊維等を用いることができる。絶縁糸２０は、これらの繊維の単糸であってもよいし、これらの繊維を複数撚り合わせた撚り糸であってもよい。

また、フレキシブル配線基板１において、織物を構成する織糸としては導電糸１０及び絶縁糸２０のみで構成されている。この場合、全織糸のうち絶縁糸２０が占める割合の方が、全織糸のうち導電糸１０が占める割合よりも大きい方がよい。これにより、通常の衣服等に用いられる織物のような柔軟性及び伸縮性を有するフレキシブル配線基板１を容易に得ることができる。

高い柔軟性及び高い伸縮性を有するとの観点では、全織糸のうち絶縁糸２０が占める割合は、少なくとも５０％以上であることが好ましく、より好ましくは７０％以上、さらには９０％以上であることがより好ましい。本実施の形態において、導電糸１０は、２本のみであり、それ以外は絶縁糸２０である。なお、絶縁糸２０よりも導電糸１０の割合の方が大きくても、導電線１１の線径が小さい導電糸１０を用いることによって、所望の柔軟性及び伸縮性を得ることが可能である。

このように構成される実施の形態１に係るフレキシブル配線基板１は、ケーブルとして電子機器に組まれたり、実装基板として電子機器に組み込まれたり、繊維製品に組み込まれたりして仕様される。

次に、本実施の形態に係るフレキシブル配線基板１の使用例について、図４〜図８を用いて説明する。図４〜図８は、実施の形態１に係るフレキシブル配線基板１の第１〜第５の使用例を説明するための図である。

導電糸１０が織り込まれたフレキシブル配線基板１においては、導電糸１０がどこに織り込まれているのかが分かりにくい場合がある。つまり、フレキシブル配線基板１における導電糸１０の位置をすぐに特定できない場合がある。このため、フレキシブル配線基板１と他の部品又は電源等とを電気的に接続しようとしたり、フレキシブル配線基板１に部品を実装しようとしたりするときに、導電糸１０を探さなければならず、時間を要するおそれがある。

そこで、本実施の形態におけるフレキシブル配線基板１では、図４の（ａ）に示すように、フレキシブル配線基板１における導電糸１０の位置がすぐに分かるように、フレキシブル配線基板１には、導電糸１０の位置を示す目印３０が施されている。目印３０は、導電糸１０を識別するための識別マークとして機能する。

本実施の形態では、導電糸１０の周辺に存在する絶縁糸２０（第１絶縁糸）の一部の色と、この絶縁糸２０（第１絶縁糸）とは異なる他の絶縁糸２０（第２絶縁糸）の色とを異ならせることで、フレキシブル配線基板１に目印３０が付与されている。

具体的には、図４の（ａ）に示すように、導電糸１０の周辺に存在する複数の絶縁糸２０（生地）の一部を円形状に着色し、導電糸１０の周辺に存在する絶縁糸２０の一部の色を他の絶縁糸２０（円形部分以外の絶縁糸２０）の色と異ならせることで、目印３０を付与している。つまり、目印３０は、導電糸１０の周辺に存在する絶縁糸２０を他の絶縁糸２０と色が異なるように着色された部分であり、絶縁糸２０を着色した部分（目印３０）は導電糸１０と重なっている。

一例として、目印３０は、フレキシブル配線基板１の一方の端部付近と他方の端部付近との２箇所に設けられている。具体的には、目印３０として、フレキシブル配線基板１の一方の端部付近に付与された第１目印３１と、フレキシブル配線基板１の他方の端部付近に付与された第２目印３１とが付与されている。

また、本実施の形態では、２本の導電糸１０の各々に目印３０が付与されている。具体的には、２本の導電糸１０の各々の一方の端部付近に第１目印３１が付与され、２本の導電糸１０の各々の他方の端部付近に第２目印３２が付与されている。

なお、絶縁糸２０への着色は、例えば、顔料や染料等の色材とバインダー樹脂を含む糊とを捺染によりフレキシブル配線基板１に付与することで行うことができる。なお、絶縁糸２０を織り込む前の糸単体の状態で着色してもよい。

そして、このように構成されたフレキシブル配線基板１に対して、図４の（ｂ）に示すように、電源１１０及び負荷１２０を電気的に接続することで電子機器１００を構成することができる。つまり、電源１１０及び負荷１２０は、フレキシブル配線基板１を介して電気的に接続されている。

このとき、フレキシブル配線基板１の目印３０を利用することで、電源１１０及び負荷１２０と並行する２本の導電糸１０とを容易に接続することができる。

例えば、各々の一方の端部が電源１１０に接続された一対のリード線１３０の他方の端部の各々を、フレキシブル配線基板１の一方の端部付近の目印３０（第１目印３１）と重なる導電糸１０に半田等によって接合することで、電源１１０とフレキシブル配線基板１とを電気的に接続することができる。

同様に、各々の一方の端部が負荷１２０に接続された一対のリード線１４０の他方の端部の各々を、フレキシブル配線基板１の他方の端部付近の目印３０（第２目印３２）と重なる導電糸１０に半田等によって接合することで、負荷１２０とフレキシブル配線基板１とを電気的に接続することができる。

導電糸１０と一対のリード線１３０又は一対のリード線１４０とを接合する際、目印３０における導電糸１０の絶縁膜１２を除去して導電線１１を露出させ、露出した導電線１１と一対のリード線１３０又は一対のリード線１４０とを半田等で接合する。

これにより、フレキシブル配線基板１をケーブルとして用いた電子機器を実現することができる。

なお、電源１１０は、交流電源及び直流電源のいずれであってもよく、用途に応じて適宜選択される。また、負荷１２０は、例えば、ＬＥＤ等の発光素子を有する発光モジュール、検知素子を有するセンサモジュール、通信モジュール、ＩＣ等の電子部品、モータやサーボ等の駆動素子、又は、液晶パネル等の表示素子等の各種電子デバイスであり、電源１１０からの電力により動作するものであれば、特に限定されない。

また、フレキシブル配線基板１に複数の負荷１２０を接続してもよい。この場合、例えば、複数の負荷１２０は、並行する２本の導電糸１０によって並列接続される。

一例として、図５に示すように、複数の負荷１２０として複数の発光素子を２本の導電糸１０に任意の間隔で接続してもよいし、図６に示すように、複数の負荷１２０として複数のセンサを２本の導電糸１０に任意の間隔で接続してもよい。

フレキシブル配線基板１に接続する負荷１２０は、図５及び図６に示すように、リード線を介して接続してもよいが、フレキシブル配線基板１に負荷１２０を直接実装してもよい。つまり、フレキシブル配線基板１を実装基板として用いてもよい。

例えば、図７に示すように、フレキシブル配線基板１に負荷１２０として電子部品を実装してもよい。図７では、電子部品として整流素子１２１を実装する例を示している。

この場合、まず、図７の（ａ）に示すように、フレキシブル配線基板１を用意する。

次に、図７の（ｂ）に示すように、フレキシブル配線基板１において整流素子１２１を実装する位置の２本の導電糸１０の各々の一部を切断する。具体的には、２本の導電糸１０の各々の一部を含むように、フレキシブル配線基板１の一部を切り取って所定形状の開口１ａを形成する。図７の（ｂ）では、矩形状の開口１ａが形成されるようにフレキシブル配線基板１を切り取っている。

次に、図７の（ｃ）に示すように、フレキシブル配線基板１の一部を切り取った箇所（導電糸１０の切断箇所）に、整流素子１２１を固定するとともに整流素子１２１の４つの端子と切断した２本の導電糸１０の各々の露出端子（４つの端部）とを電気的及び機械的に接続する。これにより、整流素子１２１が予め実装されたフレキシブル配線基板１を得ることができる。

このようにして得られたフレキシブル配線基板１において、例えば整流素子１２１が全波整流回路を構成している場合、図７の（ｃ）に示すように、フレキシブル配線基板１に交流電源１１１を接続することで、交流電源１１１からの交流電圧を整流素子１２１によって全波整流して直流電圧に変換できる。これにより、フレキシブル配線基板１に接続された負荷（不図示）に直流電圧を供給することができる。

なお、本実施の形態において、フレキシブル配線基板１の一部を切り取る工程と整流素子１２１を実装する工程とを別々の工程としたが、これらの工程を同時に行ってもよい。例えば、フレキシブル配線基板１に整流素子１２１を圧入することで、２本の導電糸１０の各々を切断すると同時に２本の導電糸１０と整流素子１２１との電気的接続を行ってもよい。

また、本実施の形態では、フレキシブル配線基板１に実装する部品として、整流素子１２１等の回路素子を用いたが、これに限らない。例えば、フレキシブル配線基板１に実装する部品は、フレキシブル配線基板１に実装することができるものであれば、特に限定されない。例えば、図４に示される電源１１０及び負荷１２０をフレキシブル配線基板１に予め実装しておいてもよい。また、図８に示すように、フレキシブル配線基板１に、太陽電池セル１５０及び二次電池１６０が予め実装されていてもよい。これにより、発電機能及び蓄電機能を有するフレキシブル配線基板１を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態におけるフレキシブル配線基板１は、織物からなるフレキシブル配線基板であって、織物を構成する原糸として、導電性の導電糸１０と絶縁性の絶縁糸２０とが用いられている。

これにより、柔軟性及び伸縮性を有する織物でありながら配線機能を有するフレキシブル配線基板を実現できる。また、フレキシブル配線基板１を何度繰り返し折り曲げても、導電糸１０は断線しにくいので、長期にわたって配線基板としての機能を維持できる。

しかも、導電糸１０は、織物を製造するときにパターン化して織り込むことができるので、ユニバーサル配線基板における配線のように、完成品（繊維製品又は電子機器等）に求められる機能を実現するための電子デバイスや電子部品等を、完成品の企画に合わせて後段のプロセスで実装することができる。例えば、発光機能、表示機能、センサ機能又は音機能（スピーカ）等の電子機能を実現するための電子デバイスまたは電子部品等を実装することができる。特に、フレキシブル配線基板１は柔軟性及び伸縮性を有していて何度も繰り返して自由に折り曲げることができるので、ウェアラブル機器のベース素材として有用である。

また、本実施の形態におけるフレキシブル配線基板１において、導電糸１０の周辺に存在する絶縁糸２０の一部の色は、この絶縁糸２０とは異なる他の絶縁糸２０の色と異なっている。

これにより、導電糸１０の位置を容易に識別できるので、導電糸１０と他の部品との電気的接続を容易に行うことができる。

また、本実施の形態におけるフレキシブル配線基板１において、少なくとも２本の導電糸１０の各々の一部が切断されており、切断された２本の導電糸１０は、この２本の導電糸１０の各々の切断箇所に実装された電子部品により電気的に接続されている。

これにより、フレキシブル配線基板１に存在する任意の導電糸１０を切断して配線化して電子部品を実装することができる。したがって、フレキシブル配線基板１を、電子部品を実装する実装基板として用いた場合に、電子部品のレイアウトの自由度が高い実装基板を実現できる。

また、本実施の形態における電子機器は、フレキシブル配線基板１を介して電気的に接続された電源１１０及び電源１１０からの電力により動作する負荷１２０とを備えており電源１１０及び負荷１２０は、並行する２本の導電糸１０によって電気的に接続されている。

これにより、フレキシブル配線基板１をケーブルとして用いた電子機器を実現することができる。

また、本実施の形態における電子機器において、負荷１２０を複数とし、複数の負荷１２０を並行する２本の導電糸１０によって並列接続するとよい。

このように、フレキシブル配線基板１を用いることで、並行する２本の導電糸１０によって複数の負荷１２０を容易に並列接続することができる。

この場合、負荷１２０は、発光素子とすることができる。

これにより、電子機器として、フレキシブル配線基板１によって複数の発光素子が並列接続された発光装置を実現できる。

あるいは、負荷１２０は、センサであってもよい。

これにより、電子機器として、フレキシブル配線基板１によって複数のセンサが並列接続されたセンサ装置を実現できる。

なお、本実施の形態において、導電糸１０は、導電線１１と絶縁膜１２とによって構成されていたが、図９に示すように、導電糸１０は、導電線１１のみで構成されていてもよい。つまり、導電線１１が絶縁体で覆われておらず、導電線１１の全表面が剥き出しとなった構成の導電糸１０であってもよい。また、１つのフレキシブル配線基板に、導電線１１及び絶縁膜１２からなる導電糸１０と、導電線１１のみからなる導電糸１０とが混在していてもよい。

また、本実施の形態において、導電糸１０は、タテ糸のみとして織物に織り込まれていたが、図１０に示すように、導電糸１０は、ヨコ糸のみとして織物に織り込まれていてもよい。

また、本実施の形態において、導電糸１０は、ヨコ糸となる絶縁糸２０の上側のみに位置するように織り込まれていたが、図１１に示すように、導電糸１０は、ヨコ糸となる絶縁糸２０の上側と下側の両方に位置するように織り込まれていてもよい。あるいは、導電糸１０は、ヨコ糸となる絶縁糸２０の下側のみに位置するように織り込まれていてもよい。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係るフレキシブル配線基板２について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、実施の形態２に係るフレキシブル配線基板２の部分拡大図である。図１３は、図１２のXIII−XIII線における同フレキシブル配線基板２の断面図である。なお、図１２では、導電糸１０（タテ導電糸１０ａ、ヨコ導電糸１０ｂ）を分かりやすくするために、便宜上ハッチングを施している。

本実施の形態におけるフレキシブル配線基板２は、上記実施の形態１におけるフレキシブル配線基板１と同様に、織物であるが、本実施の形態と上記実施の形態１とは、織糸としての導電糸１０の使い方が異なる。

具体的には、上記実施の形態１におけるフレキシブル配線基板１では、導電糸１０は、タテ糸及びヨコ糸のいずれか一方のみとして用いられていたのに対して、図１２及び図１３に示すように、本実施の形態におけるフレキシブル配線基板２では、導電糸１０は、織物を構成するタテ糸及びヨコ糸の両方として用いられている。つまり、本実施の形態では、導電糸１０は、タテ糸及びヨコ糸として交差するように織り込まれている。

より具体的には、本実施の形態では、導電糸１０及び絶縁糸２０の両方がタテ糸及びヨコ糸として用いられている。つまり、フレキシブル配線基板２は、タテ糸及びヨコ糸が交互に織り込まれた平織りであり、タテ糸及びヨコ糸の両方に導電糸１０及び絶縁糸２０の両方が用いられている。

また、本実施の形態では、タテ糸として織り込まれた導電糸１０であるタテ導電糸１０ａとヨコ糸として織り込まれた導電糸１０であるヨコ導電糸１０ｂとが直交しているので、２つのタテ導電糸１０ａ及びヨコ導電糸１０ｂは、このタテ導電糸１０ａ及びヨコ導電糸１０ｂが直交する交差部２ａにおいて導通して短絡しないように、タテ導電糸１０ａ及びヨコ導電糸１０ｂの少なくとも一方については、絶縁体が被覆されているものを用いている。本実施の形態では、タテ導電糸１０ａ及びヨコ導電糸１０ｂは、上記実施の形態１における導電糸１０と同じ構成であり、いずれも絶縁膜１２が被覆されている。なお、タテ導電糸１０ａ（ヨコ導電糸１０ｂ）の絶縁膜１２の膜厚を、タテ導電糸１０ａ（ヨコ導電糸１０ｂ）に流れる電流の大きさに応じて適宜厚くすることで、所望の絶縁性能を得ることができる。

また、本実施の形態でも、全織糸において絶縁糸２０が占める割合の方を、導電糸１０（タテ導電糸１０ａ、ヨコ導電糸１０ｂ）が占める割合よりも大きくするとよいが、導電糸１０が占める割合の方を大きくしてもよい。高い柔軟性及び高い伸縮性を有するとの観点から、全織糸において絶縁糸２０が占める割合は、少なくとも５０％以上であることが好ましく、より好ましくは７０％以上、さらには９０％以上であることがより好ましい。なお、本実施の形態において、導電糸１０と絶縁糸２０とは、タテ方向及びヨコ方向において１本ずつ交互に織り込まれている。したがって、全織糸において絶縁糸２０が占める割合は約５０％となっている。

なお、本実施の形態において、フレキシブル配線基板１は、タテ及びヨコの両方が長いクロス状に形成されているが、これに限らない。

ここで、本実施の形態に係るフレキシブル配線基板２の使用例について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は、実施の形態２に係るフレキシブル配線基板２の使用例の電気回路を示す図である。図１５は、図１４に示す電気回路の画素構成を示す図であり、図１４の破線で囲まれる領域XVを拡大して示している。なお、図１４において、発光素子２００は省略している。

図１４及び図１５に示すように、本実施の形態に係るフレキシブル配線基板２では、タテ導電糸１０ａとヨコ導電糸１０ｂとが交差する交差部２ａの各々に発光素子２００が配置されている。つまり、複数の発光素子２００がマトリクス状に配置されている。そして、各交差部２ａにおける発光素子２００は、タテ導電糸１０ａとヨコ導電糸１０ｂとに電気的に接続されている。

このように構成されるフレキシブル配線基板２は、例えば、パッシブマトリックス駆動方式の表示装置として利用することができる。この場合、タテ導電糸１０ａ及びヨコ導電糸１０ｂの各々にドライバＩＣ等を接続して、タテ導電糸１０ａとヨコ導電糸１０ｂとの２方向からのタイミングを合わせて電圧を印加することで、そのタイミングにあった交差部２ａの発光素子２００を発光させることができる。これにより、光らせたい画素の発光素子２００を順次点灯させることにより所望の映像を映し出すことができる。

なお、発光素子２００としては、例えばＬＥＤ又は有機ＥＬ等の固体発光素子を用いることができる。

また、本実施の形態におけるフレキシブル配線基板２は、発光素子２００が配置されていながらも、布のように柔軟性及び伸縮性を有しており、何度繰り返して折り曲げても導電糸１０は断線しにくい。これにより、発光素子２００が実装されたフレキシブル配線基板２を繊維製品の一部に用いることができ、長期にわたって表示機能を維持できる繊維製品を実現できる。

例えば、発光素子２００がマトリクス状に配置されたフレキシブル配線基板２は、図１６に示すように、Ｔシャツ３００に用いることができる。この場合、発光素子２００を所望に発光させることでＴシャツ３００の模様を自由に変更することができる。

また、発光素子２００がマトリクス状に配置されたフレキシブル配線基板２は、図１７に示すように、アウター４００に用いることができる。この場合、防犯用の反射タスキの代わりに、タスキ状の模様となるように発光素子２００を発光することで、防犯用のアウター４００を実現することができる。

以上説明したように、本実施の形態におけるフレキシブル配線基板２は、導電糸１０がタテ糸及びヨコ糸として交差するように織り込まれた織物である。

これにより、実施の形態１と同様に、柔軟性及び伸縮性を有する織物でありながら配線機能を有するフレキシブル配線基板を実現できる。

さらに、本実施の形態では、織物を構成するタテ糸及びヨコ糸の両方に導電糸１０が含まれているので、直交する２方向に配線を有するフレキシブル配線基板を実現できる。これにより、フレキシブル配線基板２を実装基板として用いた場合に、電子部品のレイアウトの自由度がさらに高くできるとともに、マトリクス配線を必要とする電子機器に適用することができる。

また、フレキシブル配線基板２を繊維製品として利用することができる。この場合、本実施の形態における繊維製品は、フレキシブル配線基板２と、タテ糸及びヨコ糸として交差する複数の導電糸１０の交差部２ａの各々に配置された発光素子２００とを備えており、交差部２ａの各々における発光素子２００は、タテ糸として織り込まれた導電糸１０（タテ導電糸１０ａ）とヨコ糸として織り込まれた導電糸１０（ヨコ導電糸１０ｂ）とに電気的に接続されている。

これにより、発光素子２００がマトリクス状に配列されるので、マトリクス状に配列された発光素子２００をディスプレイとして利用することができる。したがって、表示機能を有する繊維製品を実現できる。

なお、本実施の形態において、フレキシブル配線基板２に発光素子２００を配置したが、フレキシブル配線基板２に配置する部品は、発光素子２００に限らない。

また、本実施の形態において、導電糸１０は、導電線１１と絶縁膜１２とによって構成されていたが、ヨコ糸及びタテ糸の一方が絶縁膜１２を有する導電糸１０であれば、図１８に示すように、導電線１１のみで構成された導電糸１０が含まれていてもよい。

また、本実施の形態において、導電糸１０は、ヨコ糸となる絶縁糸２０の上側のみに位置するように織り込まれていたが、図１９に示すように、導電糸１０は、ヨコ糸となる絶縁糸２０の上側と下側の両方に位置するように織り込まれていてもよい。あるいは、導電糸１０は、ヨコ糸となる絶縁糸２０の下側のみに位置するように織り込まれていてもよい。

（変形例）
以上、本発明に係るフレキシブル配線基板、電子機器及び繊維製品について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態１におけるフレキシブル配線基板１では、１つの電位に対して１本の導電糸１０が対応するように導電糸１０を織り込んだが、これに限らず、１つの電位に対して複数の導電糸１０が対応するように導電糸１０を織り込んでもよい。一例として、図２０に示されるフレキシブル配線基板１Ａのように、１つの電位に対して３本の導電糸１０が対応するように導電糸１０を織り込んでもよい。この場合、３本の導電糸１０を電気的に接続するための接続糸４０を織り込んでもよい。接続糸４０は、例えば、導電糸１０と同じ構成とすることができる。

また、上記実施の形態１において、フレキシブル配線基板１は、タテ及びヨコの一方が長い帯状（リボン状）としたが、これに限らない。例えば、フレキシブル配線基板１は、衣服の生地のようにタテ及びヨコの両方が長いクロスであってもよい。逆に、上記実施の形態２において、フレキシブル配線基板２は、タテ及びヨコの両方が長いクロス状としたが、タテ及びヨコの一方が長い帯状であってもよい。

また、上記実施の形態１、２において、フレキシブル配線基板１、２を用いて電子機器及び繊維製品等を実現する場合、導電糸１０の両端部に電源又は負荷等を接続するとしたが、これに限らない。例えば、導電糸１０の一方の端部にのみに電源又は負荷等を接続し、導電糸１０の他方の端部をオープンにしてもよい。つまり、導電糸１０の他方の端部には電源や負荷等を接続せずに開放状態にしてもよい。この場合、他端がオープンになった導電糸１０をアンテナとして用いてもよい。例えば、導電糸１０を３本以上配置して、そのうちの１本をアンテナとして用いることができる。

また、上記実施の形態１、２において、フレキシブル配線基板１、２を用いて電子機器及び繊維製品等を実現する場合、フレキシブル配線基板１、２に、電源からの電力により動作する負荷を接続したが、これに限らない。例えば、フレキシブル配線基板１、２に、熱電対発電や太陽光発電等の発電素子、又は、電池などの蓄電素子等、電力の供給により駆動する素子以外の電子素子を接続することによって、電子機器及び繊維製品等が実現されてもよい。つまり、本発明は、フレキシブル配線基板１と、フレキシブル配線基板１と電気的に接続された電子素子とを備える電子機器として実現することができる。

また、上記実施の形態１、２において、織物からなるフレキシブル配線基板１、２は、平織りとしたが、これに限るものではなく、綾織り又は朱子織りであってもよい。

また、上記実施の形態１、２において、フレキシブル配線基板１、２は織物としたが、これに限るものではなく、フレキシブル配線基板１、２は編物であってもよい。具体的には、編物からなるフレキシブル配線基板は、編物を構成する原糸（編糸）として、配線用の導電糸１０と絶縁糸２０とが用いられている。つまり、導電糸１０と絶縁糸２０とを編み込むことによって、編物からなるフレキシブル配線基板を構成してもよい。

また、上記実施の形態１、２において、導電糸１０と絶縁糸２０とを同時に織り込むことで織物からなるフレキシブル配線基板１、２を作製したが、これに限るものではない。例えば、天然繊維又は化学繊維からなる絶縁糸２０のみを原糸として織物を作製し、その後で導電糸１０を原糸として織り込んでもよい。

また、上記実施の形態２において、フレキシブル配線基板２を用いた繊維製品としてＴシャツ３００及びアウター４００を例示したが、これに限るものではない。例えば、フレキシブル配線基板２を用いた繊維製品としては、Ｔシャツ及びアウター以外の衣服、帽子、手袋又は靴下等であってもよい。なお、上記実施の形態１におけるフレキシブル配線基板１をこれらの繊維製品に用いてもよい。また、フレキシブル配線基板１、２を用いた繊維製品としては、人が身に着けるものに限らず、テント、寝袋、鞄又は旗等であってもよい。

また、フレキシブル配線基板１、２を用いた繊維製品については、目印３０以外の絶縁糸２０についても着色されていてもよい。このような着色は、フレキシブル配線基板１、２の全体であってもよいし、一部であってもよい。

その他、上記の実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記の実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、１Ａ、２ フレキシブル配線基板
２ａ 交差部
１０ 導電糸
２０ 絶縁糸
１００ 電子機器
１１０ 電源
１２０ 負荷
２００ 発光素子
３００ Ｔシャツ（繊維製品）
４００ アウター（繊維製品）

Claims (11)

1. 織物又は編物からなるフレキシブル配線基板であって、
   前記織物又は前記編物を構成する原糸として、導電性の導電糸と絶縁性の絶縁糸とが用いられており、
   前記導電糸は、前記導電線と、前記導電線に巻回された絶縁繊維からなる仮撚糸とを有し、
   前記導電線は、導電性の芯線と、前記芯線を覆う絶縁体とを有する絶縁被覆線である、
   フレキシブル配線基板。
2. 前記導電糸の周辺に存在する絶縁糸の一部の色は、当該絶縁糸とは異なる他の絶縁糸の色と異なる、
   請求項１に記載のフレキシブル配線基板。
3. 前記フレキシブル配線基板は、織物からなり、
   前記導電糸は、並行する２本であって、前記織物を構成するタテ糸又はヨコ糸として織り込まれている、
   請求項１又は２に記載のフレキシブル配線基板。
4. 前記フレキシブル配線基板は、織物からなり、
   前記導電糸は、前記織物を構成するタテ糸及びヨコ糸として交差するように織り込まれている、
   請求項１又は２に記載のフレキシブル配線基板。
5. 少なくとも２本の前記導電糸の各々の一部が切断されており、
   切断された前記２本の導電糸は、当該２本の導電糸の各々の切断箇所に実装された電子部品により電気的に接続されている、
   請求項３又は４に記載のフレキシブル配線基板。
6. 請求項３に記載のフレキシブル配線基板と、
   前記フレキシブル配線基板を介して電気的に接続された電源及び前記電源からの電力により動作する負荷とを備え、
   前記電源及び前記負荷は、前記並行する２本の導電糸によって電気的に接続されている、
   電子機器。
7. 前記負荷は、複数であり、
   複数の前記負荷は、前記並行する２本の導電糸によって並列接続されている、
   請求項６に記載の電子機器。
8. 前記負荷は、発光素子である、
   請求項６又は７に記載の電子機器。
9. 前記負荷は、センサである、
   請求項６又は７に記載の電子機器。
10. 請求項１〜５に記載のフレキシブル配線基板と、
    前記フレキシブル配線基板と電気的に接続された電子素子とを備える、
    電子機器。
11. 請求項４に記載のフレキシブル配線基板を生地として用いた繊維製品であって、
    タテ糸及びヨコ糸として交差する複数の前記導電糸の交差部の各々に配置された発光素子とを備え、
    前記交差部の各々における前記発光素子は、タテ糸として織り込まれた前記導電糸とヨコ糸として織り込まれた前記導電糸とに電気的に接続されている、
    繊維製品。

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