TW201215720A - Knitted textile substrate with different stitch patterns and electronic textile - Google Patents

Description

201215720 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於電子紡織品之紡織品基底，且關 於一種包括此一纺織品基底之電子紡織品。 【先前技術】 日常生活中使用許多類型之紡織品。當將電子產品不顯 眼地整合於此等紡織品以產生電子紡織品時，則出現新的 應用領域。一種新的應用之一此實例係發光紡織品，且其 他實例包含基於紡織品之感測系統、可穿戴電子品等等。 對於一些此等新的應用，諸如對於意在圍繞一使用者之 移動身體部位而應用之電子纺織品，該電子纺織品之可拉 伸性相當重要。 當前提議之電子纺織品係可彼蓋，即，其等可彼蓋圍繞 一型材。然而，仍有待發展具有高度可拉伸性之電子紡 品。 4 【發明内容】 鑑於先則技術之上述及其他缺點，本發明之一般目的係 在於促成製造可拉伸電子紡織品。 根據本發明’提供—種針織式基底，其制於將電子組 件電連接至該針織式基m括：—第—組基底部分， 其經針織具有導致一第一拉伸剛性之一第一針跡圖案；及 一第二組基底部分，其經針織具有導致A於該第—拉伸剛 性之一第二拉伸剛性之一第二針跡圖帛，其中該第—組基 底部分之-基底部分經提供於該第二組基底部分之若干基 157655.doc 201215720 ' 底部分之間，且該第二組基底部分之各個基底部分包括導 電紗線，其經配置以允許將電子組件中之至少—者電連& 至該基底部分。 在本申請案之上下文中’ 「拉伸強度」應被理解為由該 , 針織式紡織品基底所界定之平面中之至少一個方向上之剛 性。該拉伸剛性可由楊氏（Y〇ung)模數來表示。 「紗線」可包括一股或多股纖維，且明確而言，該導電 紗線可包括複數個導電捻束，例如，其可經扭曲、編織或 交織。 如在先前技術章節所陳述，對於一些應用，迫切希望提 供一種可拉伸電子紡織品。然而，預期拉伸該電子紡織品 將導致對包含於該電子紡織品中之電子組件及/或該等電 子組件之間之電連接及安裝有該等電子組件之可拉^基底 之導體圖案產生過大之應力，這將導致此一電子紡織品之 可靠性過低。 本發明係基於此-認識：可藉由提供—種具有用於組件 安裝之相對剛性部分及提供於該剛性部分之間之相對可拉 伸部分之-紡織品基底來組合希望之可拉伸性與令人滿音 •之可靠性。本發明之發明者進一步認識到，此相對剛性部 • &及相對可拉伸部分可藉由提供在組件安農位置及該基底 之位於組件安裝位置之間之部公 0丨刀具有不同之針跡圖案之針 織式基底而便利地達成。 該第二組基底部分之基底部分可有利地由該導電紗線及 非導電紗線針織。 157655.doc 201215720 ...... 此外，該第一組基底部分之經提供於該第二組基底部分 之若干基底部分之間之基底部分可經羅紋針織。透過羅紋 針織，可便利地達成高可拉伸性。 此外，該第二組基底部分之若干基底部分中之至少一者 可針織成一彈力織物圖案，這導致具有相對低可拉伸性之 一針織物（根據應力之方向）。 根據一實施例，該第一組基底部分之若干基底部分及該 第二組基底部分之若干基底部分可配置成交替之條紋。此 實施例允許製造簡易性且可尤其適於預期拉伸應力將主要 沿拉伸應力之-已知主導方向發生之應用中。當使用該針 織式基底時，該交替條紋可有利地經配置以實質上垂直於 此拉伸應力之主導方向而延伸。 根據另一實施例，該第二組基底部分之若干基底部分可 配置成島狀部，其等各者係由該第一組基底部分之一關聯 基底部分大體上圍繞。根據此實施例之該針織式基底可尤 其有利於預期應力同時在若干方向發生，或拉伸應力之主 要方向未知或預期將隨著時間變化或在包含該針織式基底 之不同裝置之間變化之應用中。 此外，根據本發明之多項實施例之針織式基底可有利地 包括於電子紡織品中’該電子纺織品進一步包括複數個電 子組件，各個電子組件係以使該電子組件電連接至至少一 個導電紗線之方式經附接至包括於該針織式基底中的該第 二組基底部分之一基底部分。 【實施方式】 157655.doc 201215720 現將參考展示本發明之實例實施例之附圖來更為詳盡地 描述本發明之此等及其他態樣。 在下文之描述中，將參考呈用於一使用者之一身體部位 之光照治療之可拉伸發光帶形式之一電子紡織品而描述本 發月此電子纺織品係基於一針織式基底，該針織式基底 具有配置成交替條紋之具有不同剛性之若干基底部分。具 有相對高剛性之基底部分係透過所謂之彈力織物針跡圖案 而形成，且具有相對低剛性之基底部分係透過羅紋針跡而 形成。 應注意，此決不限制本發明之範圍，其同樣地適用於具 有經針織而具有導致一第一剛性之一第一針跡圖案之第一 組基底部分及經針織而具有導致大於該第一剛性之一第二 剛性之一第二針跡圖案之一第二組基底部分之其他針織式 基底。例如，針跡圖案無需配置成交替條紋，而是可配置 成任何組態，只要該第一組基底部分（具有相對低之剛性） 之一基底部分經提供於該第二組基底部分（具有一相對高 之剛性）之若干基底部分之間。此外，具有許多不同類型 之針跡圖案可用於產生不同之基底部分，且熟悉此項技術 者將直接查實不同針跡圖案之（拉伸）剛性。 圖1係用於包括根據本發明之針織式基底之一第一實施 例之一電子紡織品之一示例性應用之一示意圖，其呈用於 一使用者2之一身體部位之光照治療之可拉伸發光帶丨之形 式。另一典型實例係圍繞一關節（諸如，肘或膝蓋（局部拉 伸可達40%))之一帶。 157655.doc 201215720 在圖2中更詳盡地展示圖1中之該可拉伸發光帶1。如在 圖2中可見’該可拉伸發光帶1包括複數個電子組件，此處 呈配置於一針織紡織品基底4上之發光二極體（LED)3(為了 圖式之簡明清晰，僅用參考符號指示該LED中之一者）之形 式。该針織式紡織品基底包括針織成一第一針跡圖案之一 第一組基底部分5a至5e，及針織成一第二針跡圖案之一第 一組基底部分6a至6f。該第一針跡圖案及第二針跡圖案經 選擇使彳于该第二組基底部分6&至“之若干基底部分之拉伸 剛性（揚氏模式Ed大於該第一組基底部分&至化之若干基 底部分之拉伸剛性（楊氏模數Ει)。 如在圖2中可見，該LED 3經附接至該第二組基底部分6a 至6f之若干基底部分。儘管圖2中不可見，該針織式纺織 品基底4係由非導電紗線及導電紗線製成，且該led 3經電 連接至該導電紗線。下文將參考圖3對此予以進一步描 述，圖3係該第二組基底部分之若干基底部分中之一者^ 之一放大圖。 繼續參考圖2,該可拉伸發光⑸進—步包括用於將心 拉伸發光帶i附接至一選定身體部位之緊固部分8&至扑。 例如，緊固部分M8b可為鉤—環類型、搭扣或類似物。 可拉伸發光帶!額外包括—電源(圖中未展示)，例如 若干電池。儘管圖1中未展示，類似㈣之-光照治療裝 置可具有額外之層’例如，用於保持該等咖與該使用者 ^膚之間之-最小距離之—間隔層，及—皮膚可相容頂 157655.doc 201215720 當該可拉伸發光帶m附接至該選定之身體部位時，例 如’如圖1中所指示，該可拉伸發光帶1經拉伸，使得該緊 固4刀8a至8b可相互接合且將該可拉伸發光帶丨固持於合 適之位置。#該可拉伸發光帶1係以此方式拉伸時，該針 織式纺織品基底4將拉伸且變得伸長，如圖2中用箭頭所示 意性地指示。該第—組基底部分W5e之若干基底部分將 輕易拉伸，而s亥第二組基底部分仏至6[之若干基底部分（其 具有之-拉伸剛性大於該第—組基底部分若干基 底部分之拉伸剛性)將吸收應力，且伸長量不大。此減小 對該等LED 3之應力及該等LED 3之襯墊之間之電（及機械） 連接之應力及該針織式紡織品基底4之導體圖案之應力， 此轉而減小該電子纺織品失效之風險。若相反地，該等 LED 3經附接至沿其整個長度具有一均勻（且高）可拉伸性 之一基底，則大部分之應力將由該相對剛性之LED 3及其 等至該基底之連接而吸收。 現在將參考圖3及圖4描述該針織式紡織品基底4之一示 例性組態。 圖3係該第二組基底部分之一基底部分牝之一放大圖。 如圖3中所示意性地指示，該基底部分讣係使用所謂之彈 力針跡圖案而僅以針織針跡9(可在圖3中側視）針織而成。 該基底部分6 b包括非導電紗線丨〇及導電紗線1丨a至丨丨b。該 導電紗線11 a至11 b界定一導體圖案，圖3中之LED 3經連接 至該導電圖案。該LED 3可以任何合適的方式（例如，透過 焊接或使用導電膠等等）電連接至該導電紗線lla至 157655.doc 201215720 圖4係該第一組基底部分之一基底部分5c之一放大圖。 如圖4中所示意性地指示，該基底部分5c係使用所謂之W 羅紋針織而針織具有一週期性圖案，該週期性圖案之—列 為針織針跡9且一列為反針針跡12。儘管係採用羅紋針 . 跡’在至少一個列方向（由圖2中之箭頭指示之方向），圖4 .”示之基底部分5c將具有比圖3中所示之基底部分讣低 許多的一拉伸剛性（較低之揚氏模數El)。 儘管圖2中所示之來自該第-組基底部分5a至5e之若干 基底部分與來自該第二組基底部分以諸之若干基底部分 經配置成交替條紋之組態適於諸如圖丄中所示之應用，亦 可具有該拉伸應力之主方向未知或可能隨著時間而變化之 其他應用。對於此等應用，一電子纺織品可有利地基於該 第一組基底部分之若干基底部分及該第二組基底部分之若 干基底部分具有另一組態之一針織式紡織品基底。 圖5示意性地圖解包括根據本發明之—第二實施例之一 針織式紡織品基底16及㈣至該針織式紡織品基底16之複 數個電子組件m至m之-電子紡織品15。如圖5中所示 由一針跡圖案所 高之拉伸剛性（高 意性地圖解’該針織式紡織品基底16包括 製成之基底部分18a至18f，其導致_相對 揚氏模數E2)。此等基底部分18a至18f中之各者係由導致一 相對低之拉伸剛性（低揚氏模數Ει)之—針跡圖案所製成之 基底部分19a至19f而圍繞。 此外，熟悉此項技術者對圖式、揭+由^ 八揭不内容及附加申請專 利範圍學習之後’在實踐所申請之路Ba * T月又發明時可理解且實施對 157655.doc -10- 201215720 所揭示實施例之變動。例如，可使用許多其他類型之針跡 圖案。熟悉此項技術者可直接確定哪些針跡圖案導致高拉 伸剛性或低拉伸剛性（高揚氏模數或低楊氏模數）。 在申°月專利範圍内，單字「包括」（c〇mprising)並不排 除包含其他元件或步驟，且不定冠詞「一」0或妨)並不排 除複數個。一單一處理器或其他單元可實現申請專利範圍 中所敘述之數個項目之功能。單憑在互不相同之附屬申請 專利範圍中敘述某些方法這一事實，並不表明不可有利地 組合此等方法。 【圖式簡單說明】 圖1係用於包括根據本發明之針織式基底之一第一實施 例之一電子紡織品之一示例性應用之示意圖； 圖2示意性地圖解圖1中之該電子紡織品； 圖3係圖2中之該電子紡織品之一第一部分之一放大圖， 其中該針織式基底具有剛性相對高之一針跡圖案； 圖4係圖2中之該電子纺織品之一第二部分之一放大圖， 其中該針織式基底具有剛性相對低之一針跡圖案；及 圖^示意性地圖解包括根據本發明之該針織式基底之一 第二實施例之一電子針織品。 【主要元件符號說明】 1 可拉伸發光帶 2 使用者 3 發光二極體 4 針跡針織式基底 157655.doc • 11 - 201215720 5a 基底部分 5b 基底部分 5c 基底部分 5d 基底部分 5e 基底部分 6a 基底部分 6b 基底部分 6c 基底部分 6d 基底部分 6e 基底部分 6f 基底部分 8a 緊固部分 8b 緊固部分 9 針織針跡 10 非導電紗線 11a 導電紗線 lib 導電紗線 12 反針針跡 15 電子針織品 16 針織品基底 17a 電子組件 17b 電子組件 17c 電子組件 17d 電子組件 157655.doc -12- 201215720 17e 電子組件 17f 電子組件 18a 基底部分 18b 基底部分 18c 基底部分 18d 基底部分 1 8e 基底部分 18f 基底部分 19a 基底部分 19b 基底部分 19c 基底部分 19d 基底部分 19e 基底部分 19f 基底部分 157655.doc -13-

Claims (1)

1. 201215720 七、申請專利範圍： 1. 一種針織式基底（4 ; 16)，其係用於將電子組件;上乃 至17f)電連接至該針織式基底（4; 16)，其包括： 一第一組基底部分（5a至5e ; 19a至19f),其經針織具 , 有導致一第一拉伸剛性之一第一針跡圖案丨及 ; 一第二組基底部分（6a至6f; 18a至18f),其經針織具有 導致大於該第一拉伸剛性之一第二拉伸剛性之一第二針 跡圖案， 其_該第一組基底部分（5a至5e ; 19a至19f)之一基底 口P刀係β又置於a亥第二虹基底部分（6&至Μ ;上心至丨之若 干基底部分之間，且 其中該第二組基底部分（以至6£ ; 18a至18f)之各個基底 郤刀包括導電紗線（i i a至i ib)，其經配置以允許將該等 電子組件（3，17a至17f)中之至少一者電連接至該各個基 底部分。 2.如μ求項1之針織式基底（4 ; 16)，其中該第二組基底部 刀（6a至6f，18a至18f)之若干基底部分係由該等導電紗線 (11a至lib)及非導電紗線（1〇)針織而成。 ,3.如請求項12戈2之針織式基底(4;16)，其中該第一組基底 * 部分（5a至5e ; 1%至19f)之經提供於該第二組基底部分 之若干基底部分之間之該基底部分經羅紋針織。 4.如先前請求項中任一項之針織式基底(4; 16)，其中該第 一 ’’且基底u卩分（6a至6f ; 18a至I8f)之該若干基底部分中之 至少一者經針織成一彈力織物圖案。 I57655.doc 201215720 5.如先前請求項令任一項之針織式基底（4)，其十該第一組 基底部分（5a至5e)之若干基底部分與該第二組基底部分 (6a至6f)之若干基底部分經配置成交替條紋。 6·如請求項1至4中任一項之針織式基底（16)，其中該第二 組基底部分（1以至18f)之若干基底部分經配置成島狀 部’其等各者係由該第-組基底部分之—關聯基底部分 (19a至19f)而大體上圍繞。 7· 一種電子紡織品（1 ; 15),其包括： 如請求項1至6中之任一項之針織式基底（4; 16);及 複數個電子組件（3 ; 17a至17f)，其等各者係以使該等 電子組件電連接至至少一個導電紗線a至1 lb)之方式 而附接至包括於3亥針織式基底中的該第二組基底部分咖 至1^至18〇之—基底部分。 157655.doc