TW201825012A - 用於智慧服裝的紡織品電子設備 - Google Patents
用於智慧服裝的紡織品電子設備 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201825012A TW201825012A TW106139076A TW106139076A TW201825012A TW 201825012 A TW201825012 A TW 201825012A TW 106139076 A TW106139076 A TW 106139076A TW 106139076 A TW106139076 A TW 106139076A TW 201825012 A TW201825012 A TW 201825012A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- textile
- electrical connection
- connection device
- electronic circuit
- mechanical
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/038—Textiles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
- B32B25/20—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising silicone rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/40—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
- D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
- D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
- D02G3/441—Yarns or threads with antistatic, conductive or radiation-shielding properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
- H01R13/6205—Two-part coupling devices held in engagement by a magnet
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
- H05K1/189—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/50—Fixed connections
- H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
- H01R12/62—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to rigid printed circuits or like structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/70—Coupling devices
- H01R12/77—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
- H01R12/78—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to other flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/08—Magnetic details
- H05K2201/083—Magnetic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
- H05K2201/09654—Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
- H05K2201/09754—Connector integrally incorporated in the PCB or in housing
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
- H05K2201/10401—Eyelets, i.e. rings inserted into a hole through a circuit board
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/13—Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
- H05K2203/1305—Moulding and encapsulation
- H05K2203/1316—Moulded encapsulation of mounted components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
- H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
Abstract
本發明涉及一種紡織品電子設備(100),其配置成連接到紡織品的導電區域,所述設備包括:電子電路(140);至少一個第一機械和電連接裝置(120),其配置成連接到紡織品的導電區域;紡織品基板(130),其包括至少一個第二電連接裝置(131),所述至少一個第二電連接裝置電連接到電子電路(140)並且電連接到至少一個第一機械和電連接裝置(120);以及可撓性包封(110),其完全或者部分包括所述電子電路(140)、所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)和所述紡織品基板(130),所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)至少部分可通過可撓性包封(110)出入。本發明還涉及一種所述紡織品電子設備(100)的製造方法。
Description
本發明涉及一種適於智慧服裝的紡織品電子設備以及包含這種設備的衣物。
智慧服裝和紡織品要求電子裝置整合在與紡織品約束物相容的介質上。為了經受這些約束物,電子裝置必須是可撓性的、防水的,並且不可以具有太大並且妨礙消費者的厚度。電子裝置還必須能夠經得住紡織品或者服裝在其日常使用中(拿放、清洗、乾燥、折疊)所經受的應力。
智慧服裝經常包括裝載電子電路。電子電路包括一組通常借助於印刷電路而互相連接的電子部件。電子電路技術已經發展了很多年,成為了一種具有合理的成本、高效的品質控制,並且與例如晶片上系統(SOC)的其他技術相比能夠整合更多數量的部件的成熟技術。使用電子電路的另一優點在於它們例如在衣物破舊之後的可互換性。
因此,必須找到一種方法將電子電路連接到紡織品。存在若干種備選方案,但是它們依然具有很多缺點。
首先,存在的可能是將紡織品的導電線通過焊接連接到電子 電路的軌跡,以便將紡織品的導電區域連接到電子電路。這種方法可以限制連接到紡織品的設備的尺寸和質量。然而,將每個部件焊接到紡織品的導電部分或者每個佈線的過程很長,並且難以自動化。此外,這種方法傾向於將應力集中在焊接的軸線上,並且增加了使焊接的紡織品的導電線破損的風險。
還已知一種安裝將電子設備和紡織品連接的扣子的方法。因此,扣子在一側上可拆卸地連接到紡織品,在另一側上可拆卸地連接到電子電路。然而,該連接僅僅在一個或多個點上形成;其使得連接不穩定,並且如果在設備的一端上存在約束物,則連接變得脆弱。此外,在這種方法中的固有剛性和設備所佔據的空間可能給消費者帶來不舒服,並且進一步弱化了連接。
還有一種可能是將電子電路直接安裝在紡織品上,並且縫製金屬線以與電子連接互連(C.Kallmayer,T.Linz,R.Aschenbrenner和H.Reichl.System integration technologies for smart textiles.mst news,2:42-43,2005)。然而,該技術似乎難以在工業規模上實現,並且不允許電子電路的更換,或者相反地,不允許拆卸可撓性電子電路以連接另一紡織品。
因此,本發明的目的在於研發一種新型的設備,其包括連接到紡織品的電子電路,允許有效的電和機械連接,能夠經受紡織品或服裝可能在其日常使用中承受的應力。同時,本發明的目的在於生成一種計算機,其是可撓性的並且適於與消費者的皮膚接觸地穿著的紡織品的壽命週期。本發明的目的還在於提供一種製造適於智慧服裝的可撓性電子電路的方法。根據本發明的設備必須能夠在不實施複雜操作的情況下或者沒有技 術人員介入的情況下安裝到電子紡織品和從電子紡織品拆卸下,以使得消費者可以沒有困難地自己執行這些操作。根據本發明的設備必須能夠由紡織品的消費者穿戴,而沒有任何不舒適,同時確保用該紡織品製造的衣物的常規日常使用。
本發明因而涉及一種紡織品電子設備(100),其配置成連接到紡織品(200)的導電區域,所述設備包括:電子電路(140);至少一個第一機械和電連接裝置(120),其配置成連接到紡織品(200)的導電區域;紡織品基板(130),其包括至少一個第二電連接裝置(131),所述至少一個第二電連接裝置電連接到電子電路(140)並且電連接到至少一個第一機械和電連接裝置(120);以及可撓性包封(110),其完全或者部分包括所述電子電路(140)、所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)和所述紡織品基板(130),所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)至少部分地可通過可撓性包封(110)出入。
根據一個實施例,可撓性包封(110)由聚合物,優選地彈性體、聚氨酯、橡膠或者矽樹脂製成,並且紡織品基板(130)是可撓性的。
根據一個實施例,所述電路(140)是可撓性電子電路或者尺寸配置成提供紡織品電子設備(100)的可撓性的剛性電子電路。
根據一個實施例,紡織品基板(130)的至少一個第二電連 接裝置(131)包括導電紗線,所述導電紗線由導電材料或者塗覆有導電材料的紡織紗線,優選地覆蓋有諸如銀的導電金屬的紡織紗線構成,或者所述導電紗線包括導電油墨或者導電塗料。
根據一個實施例,配置成連接到紡織品(200)的導電區域的至少一個第一機械和電連接裝置(120)是公按扣和/或母按扣和/或與滑動件嚙合的齒設備的元件和/或導電磁性連接裝置和/或鉚釘或者所述裝置的組合。
根據一個實施例,所述設備(100)包括在電子電路(140)和紡織品基板(130)之間的至少一個加強片。
根據一個實施例,電子電路(140)和至少一個第二電連接裝置(131)通過焊接材料(150)或者機械連接而電連接。
根據一個實施例,紡織品基板(130)是至少部分彈性的,並且通過編織可撓性紡織品紗線或者通過針織可撓性或者非可撓性紡織品紗線而產生。
本發明的另一方面涉及一種製造紡織品電子設備(100)的方法,所述紡織品電子設備(100)適於連接到紡織品(200)的至少一個導電區域,所述方法包括以下步驟:在紡織品基板(130)上沉積至少一個第二電子連接裝置(131);在紡織品基板(130)上沉積電子電路(140),以使得電子電路的至少一個軌跡與第二電連接裝置(131)電接觸;在紡織品基板(130)上固定適於連接到紡織品的導電區域的至少一個第一機械和電連接裝置(120);所述至少一個第一機械和電連接裝置與至 少一個第二電連接裝置(131)電接觸;以及通過可撓性包封(110)進行包覆成型或者焊接形成可撓性包封(110)的兩個表面,所述可撓性包封(110)完全或者部分地包括所述電子電路(140)、所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)和所述紡織品基板(130),所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)至少部分地可通過可撓性包封(110)出入。
根據一個實施例,所述製造方法的在紡織品基板(130)上沉積電子電路(140)以使得電子電路的至少一個軌跡與第二電連接裝置(131)電接觸的步驟包括:用焊接材料(150)沉積在紡織品基板的至少一個第二電連接裝置(131)上;在紡織品基板(130)上沉積電子電路(140),以使得所述焊接材料(150)與至少一個第二電連接裝置(131)和電子電路(140)接觸;將所述焊接材料(150)加熱到大於所述焊接材料的熔化溫度的溫度;冷卻所述焊接材料(150)以將紡織品基板的至少一個第二電連接裝置(131)電連接到電子電路(140)。
本發明的再一方面涉及一種包括根據前述實施例中任一所述的或者根據前述實施例的製造方法獲得的紡織品電子設備和紡織品(200)的系統,所述紡織品(200)包括導電區域(210)和至少一個連接裝置(220),所述至少一個連接裝置(220)配置為可拆卸地電和機械連接到所述設備的至少一個第一機械和電連接裝置(120)。
100‧‧‧紡織品電子設備
110‧‧‧可撓性包封
120‧‧‧第一機械和電連接裝置
130‧‧‧紡織品基板
131‧‧‧第二電連接裝置
140‧‧‧電子電路
141‧‧‧電子部件
150‧‧‧焊接材料
200‧‧‧紡織品
210‧‧‧導電區域
220‧‧‧連接裝置
圖1是根據本發明的實施例的紡織品電子設備100的截面圖。
圖2-6示出了根據本發明的紡織品電子設備100的製造方法的不同步驟。
圖2是紡織品基板130和電子電路140在借助於焊接材料150將兩者電連接之前的截面圖。
圖3是在焊接材料150熔化之前的紡織品基板130和電子電路140的截面圖。
圖4示出了電連接在第二電連接裝置131和電子電路142的軌跡之間的實施例。
圖5是紡織品基板130和電子電路140在通過加熱焊接材料150或者通過機械連接將兩者電連接之後的截面圖。
圖6是在電子電路140附接到紡織品基板130之後以及在附接到至少第一機械和電連接裝置120的紡織品基板之後,沒有可撓性包封110的根據本發明的實施例的紡織品電子設備100的截面圖。
圖7是根據本發明的實施例的系統的截面圖,該系統包括面對紡織品200的紡織品電子設備100,該紡織品200包括導電區域210和至少一個機械和電連接裝置220。
圖8是根據本發明的實施例的系統的截面圖,該系統包括通過機械和電連接裝置120,220連接到紡織品200的紡織品電子設備100。
定義
在本發明中,以下術語具有以下含義:「可撓性」指的是具有5至10cm半徑的圓柱形零件彎曲而沒有塑性變形的能力。
「紡織品」指的是通過諸如編織或針織者的任何方法裝配紗線、纖維和/或細絲而獲得的材料。
「智慧服裝」指的是能夠被主體穿戴包括至少一個配置成傳送或接收電信號的導電區域的任何紡織品。
「機械連接裝置」指的是任何用於將兩個部分互相物理連接並且使它們處於物理或磁性接觸的裝置。
在結合附圖閱讀時,將更好地理解以下詳細說明。為了示意的目的,以優選實施例示出設備。但是應該理解,本發明並不限於所示的精確的佈置、結構、特徵、實施例和方面。附圖並未按照比例繪製,並且並不旨在將請求項的範圍限制於所描述的實施例。因此,應該理解,在所附請求項中提及的特徵後跟隨有附圖標記的情況下,這樣的標記被包括的原因僅在於加強請求項的可理解性,絕不是限制請求項的範圍。
本發明涉及一種能夠連接到紡織品的導電區域的紡織品電子設備。
根據本發明的設備包括:電子電路;至少一個第一機械和電連接裝置,其適於連接到紡織品的導電區域;紡織品基板,其電連接電子電路和該至少一個第一機械和電連接裝置;以及可撓性包封,其封裝所述電子電路、至少一個第一機械和電連接裝置和紡織品基板。
根據本發明,電子電路是可撓性或者剛性電子電路。在一個 實施例中,電子電路包括印刷電路,優選地可撓性印刷電路。可撓性電子電路是所屬領域技術人員公知的,其由使用高性能塑膠基板(例如,聚醯胺)構成。
電子電路是電子部件的電和機械支撐件。其可以在聚醯胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯(PE)或其他類似物的可撓性支撐件上產生。該可撓性支撐件可以使設備折疊或者變形,而不會破壞可撓性電子電路。
該電和機械支撐件還可以在用玻璃纖維(FR-4)或者其他加固的環氧樹脂類型的剛性支撐件上執行。
電子電路是電子部件的電和機械支撐件。
電連接到紡織品的可撓性或剛性電子電路能夠記錄或者分析來自紡織品的信號。其還能夠響應於信號或者傳送信號。
在一個實施例中,執行電子功能的部件由電子電路支撐。在一個實施例中,這些電部件焊接到電子電路。在一個實施例中,電子電路包括導電材料層,優選地銅,以獲得一組軌跡。這些軌跡電連接電子電路的不同區域,或者在部件之間或者在部件到電子電路的輸入點之間。在一個實施例中,電子電路覆蓋有漆層或者樹脂層,其包括軌跡免受氧化和可能的短路的影響。
在一個實施例中,電子電路包括至少一個連接軌跡。可撓性電子電路是所屬領域技術人員公知的,並且用在各種各樣的應用中。
在一個實施例中,電子電路(尤其是印刷電路)是可撓性的。
在未示出的實施例中,紡織品電子設備包括在電子電路和紡織品基板之間的加強片,以保護電子電路。電子電路和加強片然後具有足 夠小的尺寸,使得紡織品電子設備獲得其可撓性性質。在一個實施例中,所述加強片是剛性的。
在備選實施例中,電子電路是剛性的,但是尺寸足夠小到不損害根據本發明的紡織品電子設備的可撓性。剛性電子設備的尺寸然後配置成不損害根據本發明的紡織品電子設備的可撓性。
在另一實施例中,電子電路由通過可撓性區域分離的一系列剛性區域構成,以便於不損害根據本發明的紡織品電子設備的可撓性。
紡織品基板用作根據本發明的設備的基板。在一個實施例中,紡織品還可以用作可撓性外層。
在一個實施例中,該紡織品基板是可撓性紡織品,優選地可撓性針織或者非針織纖維。
如在圖1中所示,紡織品基板130包括至少一個第二電連接裝置131,並且所述至少一個第二電連接裝置131電連接到電子電路140。
在一個實施例中,至少一個第二電連接裝置是導電線或者導電油墨或者塗料。油墨或者導電塗料載有導電材料,其具有可撓性性質,允許該油墨或者導電塗料沉積在可撓性表面上。在一個實施例中,紡織品基板包括多個第二連接裝置。在一個實施例中,至少一個第二電連接裝置是互連軌跡。
在一個實施例中,如圖2和3中所示,至少一個第二電連接裝置131和電子電路140通過焊接材料150電連接。在優選實施例中,焊接材料是焊劑或者焊膏,其將通過技術人員已知和掌握的合適的熔化工藝熔化。在一個實施例中,如圖4中所示,焊接材料150將紡織品基板130 的至少一個第二電連接裝置131電連接到電子電路的至少一個連接軌跡142。
在未示出的實施例中,紡織品基板的至少一個第二電連接裝置和電子電路的至少一個連接軌跡通過機械連接而連接。在一個實施例中,該機械連接通過捲曲產生。這種類型的連接可以避免使用焊接材料150和所有與焊接材料相關的工藝步驟。
紡織品基板的可撓性允許根據本發明的設備經受紡織品的變形,而不會破壞或塑性變形。在一個實施例中,紡織品基板是至少部分彈性的。在一個實施例中,紡織品基板是全部彈性的。彈性的紡織品基板意味著紡織品基板能夠在兩個方向上經受其初長度的至少10%的拉伸,而不用經受塑性變形。在一個實施例中,紡織品基板能夠在兩個方向上經受其初長度的百分之15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、300或者500的拉伸,而不經受塑性變形。在編織的情況下,在2個方向意味著框架方向和經方向。在針織的情況下,2個方向意味著針跡的行方向和列方向。
在一個實施例中,紡織品基板通過編織可撓性紡織紗線產生。在一個實施例中,可撓性紡織紗線意味著紗線能夠經受其初長度的至少10%的縱向拉伸,而不經受塑性變形。在一個實施例中,可撓性紡織紗線意味著紗線能夠經受其初長度的百分之15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、300或者500的縱向拉伸,而不經受塑性變形。
在另一實施例中,紡織品基板通過針織或者不針織可撓性紗 線產生。編織的結構給基板提供了其彈性性質。
在另一實施例中,紡織品基板通過刺繡、花邊、縫製或者任何所屬領域技術人員已知的其他方法產生。
在一個實施例中,電子電路和紡織品基板之間的機械銜接通過其他方式加強,例如,這兩個部分之間的膠點,以便於限制電子電路和紡織品基板之間的電連接區域上的機械應力。
根據本發明的設備包括適於連接到紡織品的導電區域的至少一個第一機械和電連接裝置。
至少一個第一機械和電連接裝置提供至少一個第二電連接裝置和紡織品的導電區域之間的電連接。
在一個實施例中,至少一個第一機械和電連接裝置放置在紡織品基板的至少一個第二電連接裝置的端部。
至少一個第一機械和電連接裝置還提供根據本發明的設備和紡織品的導電區域之間的機械連接。
在一個實施例中,如圖7中所表示,紡織品的導電區域210包括至少一個連接裝置220,其互補於或者能夠接收設備的至少一個第一機械和電連接裝置120。在一個實施例中,至少一個第一機械和電連接裝置120是按鈕。在備選實施例中,至少一個第一機械和電連接裝置120是具有與滑動件接合的齒的設備的元件,該滑動件(即拉鍊)在紡織品基板的至少一個第二電連接裝置130的端部處捲曲或者縫製到紡織品基板上。在另一備選實施例中,至少一個第一機械和電連接裝置120是導電磁性連接裝置,例如,導電磁體或鐵磁板。在另一實施例中,至少一個第一機械和電 連接裝置120是鉚釘。
可撓性包封允許給整個設備提供用於電子電路和電部件的保護結構。
可撓性包封還可以部分或者整個由紡織品200提供(根據紡織品的類型是有覆層還是沒有覆層的)
可撓性包封整個或者部分包圍電子電路、至少一個第一機械和電連接裝置和紡織品基板。至少一個第一機械和電連接裝置至少部分可通過可撓性包封出入,以便於能夠連接到紡織品。在本發明的圖1所示的一個實施例中,至少一個第一機械和電連接裝置120至少部分可通過可撓性包封110出入,從可撓性包封110突出。在未示出的備選實施例中,可撓性包封包括在至少一個第一機械和電連接裝置上開出的孔,以使得所述至少一個第一機械和電連接裝置至少部分可通過可撓性包封出入。
可撓性包封提供對設備的可撓性的控制,允許在通過其局部剛性保護電子電路的完好的同時安裝在紡織品或者服裝上。在電子部件焊接到電子電路的實施例中,可撓性包封保護電子部件的焊接完好性。可撓性包封提供在設備彎曲期間(例如,在使用者拿放期間)可能接觸的設備的內部信號的電隔離。可撓性包封防液體和污染(粉塵、污染物.....)。這樣的密封因而可以防止設備變劣,特別在紡織品洗滌或者使用者出汗期間。
在一個實施例中,可撓性包封由可撓性聚合物製成。在一個實施例中,可撓性包封由彈性體、聚氨酯、橡膠或者矽樹脂製成。
在一個實施例中,可撓性包封是漆層。在該相同的實施例中,可撓性包封通過包括至少一種有機溶劑、塑化劑和/或能夠形成塑性膜 的物質的成分形成。通過乾燥,該成分形成漆層(可撓性包封),確保根據本發明的設備的可撓性、對液體和污染的密封性、保護性及電絕緣性。
在一個實施例中,所述設備具有在半徑5-10cm的圓柱形片上彎曲而不會經受塑性變形的可撓性。該可撓性允許所述設備跟從該設備植入在的衣物的移動和變形,而不會損壞。
在一個實施例中,所述設備具有小於10mm,優選地小於5mm,非常優選地小於3mm的厚度。
本發明還涉及一種包括根據本發明的紡織品設備以及包括導電區域和能夠以可拆卸的方式連接到所述設備的至少一個第一機械和電連接裝置的至少一個機械和電連接裝置的紡織品的系統。這種至少一個紡織品連接裝置可以使根據本發明的設備電和機械連接到紡織品的導電區域。
在一個實施例中,紡織品的導電區域通過編織或針織導電紗線而產生。
在一個實施例中,這些導電線由諸如銀的導電材料構成。
在備選實施例中,這些導電紗線由塗覆有導電材料的紡織品紗線、優選地塗覆有導電金屬的紡織品紗線、最優選地塗覆有銀的紡織品紗線構成。
在另一實施例中,紡織品的導電區域通過印刷導電油墨或者通過導電塗料獲得。在該實施例中,油墨或者導電塗料載有導電材料,該導電材料具有能夠使其沉積在可撓性表面上的可撓性特性。
在一個實施例中,紡織品的至少一個電和機械連接裝置位於 紡織品的至少一個導電區域中。在一個實施例中,可撓性電子設備的至少一個第一機械和電連接裝置和至少一個紡織品連接裝置互補。在一個實施例中,可撓性電子設備的至少一個第一機械和電子連接裝置和至少一個用於連接紡織品的裝置以可拆卸的方式一個安裝在另一個中。
在圖7所示的實施例中,可撓性電子設備的至少一個第一機械和電子連接裝置120是公連接裝置,而紡織品的連接裝置220是母連接裝置。在未示出的實施例中,可撓性電子設備的至少一個第一機械和電連接裝置是母連接裝置,而至少一個紡織品連接裝置是公連接裝置。在未示出的實施例中,可撓性電子設備的至少一個第一機械和電連接裝置是一系列的對準的齒,而至少一個紡織品連接裝置是第二系列的對準的齒,兩個系列中的一個系列包括用於使彼此中的齒嚙合的滑動件(即,拉鍊)。在備選實施例中,紡織品電子設備的至少一個第一機械和電連接裝置和至少一個紡織品連接裝置是導電磁性連接裝置或者所提出的所有實施例的組合。在在前實施例中,至少一個第一和至少一個第二機械和電連接裝置使用簡單,因而使得消費者能夠將紡織品電子設備100連接到紡織品導電區域200或者使兩者斷開,但不用打斷醫生或者技術人員。
在一個實施例中,使用的紡織品200是能夠在不用經受塑性變形或者破壞的情況下拉伸至少15%的紡織品。在一個實施例中,使用的紡織品200能夠拉伸至少百分之20、25、30、40、50、75、100、150、200,但不用經受塑性變形。該實施例提供了一種能夠與消費者的皮膚接觸地穿著的衣物。這種與消費者的皮膚接觸可以例如使用整合到相同紡織品200中的電極來測量生物電資料。
這種根據本發明的設備因此解決了最初提出的技術問題。
本發明還涉及一種製造根據本發明的紡織品電子設備的方法,包括以下步驟:在紡織品基板上沉積至少第二電子連接裝置;在紡織品基板上沉積電子電路,以使得電子電路的至少一個軌跡與第二電連接裝置電接觸;在紡織品基板上固定適於連接到紡織品的導電區域的至少一個第一機械和電連接裝置;所述至少一個第一機械和電連接裝置與至少一個第二電連接裝置電接觸;以及通過可撓性包封進行包覆成型,該可撓性包封完全或者部分包括所述電子電路、所述至少一個第一機械和電連接裝置和所述紡織品基板,所述至少一個第一機械和電連接裝置至少部分可通過可撓性包封出入。
在備選實施例中,該包覆成型步驟由焊接形成可撓性包封的至少兩個表面的步驟替代,所述可撓性包封完全或者部分包括所述電子電路、所述至少第一機械和電連接裝置和所述基板紡織品;所述至少一個第一機械和電連接裝置通過可撓性包封可至少部分地出入。
根據附圖將更好地理解製造工藝。
圖1代表根據本發明的實施例的設備的圖示,所述設備包括可撓性包封110、紡織品基板130、至少一個第一機械和電連接裝置120和電子電路140。紡織品基板包括至少一個第二電連接裝置131,其將電子電路140連接到至少一個第一機械和電連接裝置120。
在將至少一個第二電連接裝置沉積在紡織品基板上的第一 步驟期間,至少一個第二電連接裝置是縫製在紡織品基板上的導電線或者通過任何其他方法印刷、絲網印刷或者沉積在紡織品基板上的導電油墨。
在用於設備製造的第一實施例中,接著將焊接材料150沉積在至少一個第二電連接裝置131上,如圖2中所示。
接著,將電子電路140沉積在紡織品基板130上,以使得焊接材料150與至少一個第二電連接裝置131和電子電路140連接,如圖3中所示。
在圖4所示的實施例中,電子電路包括連接軌跡142。為了確保隨後的電連接,電子電路140沉積在紡織品基板130上,以使得焊接材料150與至少一個第二電連接裝置131和電子電路的連接軌跡142接觸。
在下一步驟中,將焊接材料150加熱到高於其熔化溫度的溫度。因而被熔化的材料將允許在至少一個第二電連接裝置131和電子電路140之間產生連續的材料和大的接觸區域。一旦冷卻,至少一個第二電連接裝置131與電子電路140電接觸。該步驟在圖5中示出。在該附圖中,焊接材料現在的厚度相對於電子電路或者紡織品基板的厚度是微不足道的,該焊接材料不再示出。在一個實施例中,焊接通過焊接材料的局部加熱而進行。在備選實施例中,焊接材料是焊劑或焊膏,並且加熱通過在烤爐(例如,設計成使焊膏再熔化的回焊爐)中加熱由焊接材料連接的至少紡織品基板130和電子電路140而進行。
在第二備選實施例中,電子電路140和第二電連接裝置131之間的連接可以機械進行,例如通過捲曲,這使得可以不使用焊接材料150。
至少一個第一機械和電連接裝置120固定在可撓性基板130 上,如圖6中所示,所示至少一個第一機械和電連接裝置120連接到至少一個第二電連接裝置131。如上所述,至少一個第一機械和電連接裝置120能夠連接到紡織品的導電區域。在一個實施例中,如圖8中所示,至少一個第一機械和電連接裝置120適於類似於或者補充於紡織品那樣連接到至少一個連接裝置220。
該設備最終通過可撓性包封110進行包覆成型。如圖7中所示,可撓性包封整個或者部分包圍所述電子電路140、所述至少一個第一機械和電連接裝置120和所述紡織品基板130,所述至少一個第一機械和電連接裝置120至少部分可通過可撓性包封110出入。在一個實施例中,設備放置在模具內,可撓性包覆成型材料被注入該模具中。在另一實例中,可撓性包覆成型材料通過噴射或者通過液體沉積而沉積在設備上。
在備選實施例中,包覆成型步驟由焊接至少兩個表面形成可撓性包封110的步驟替代,所述可撓性包封110整個或者部分包括所述電子電路140、所述至少一個第一機械和電連接裝置120和所述紡織品基板130,所述至少一個第一機械和電連接裝置120至少部分可通過可撓性包封110出入。
在一個實施例中,之前的紡織品基板在其表面的至少一個表面上包括可撓性包封的一部分。
在本發明的一個實施例中,該設備包括多個第一電和機械連接裝置120。在一個實施例中,紡織品基板130包括多個第二電連接裝置131,每個均連接到電路140,特別地到連接軌跡142和第一電和機械連接裝置。在一個實施例中,設備包括多個第一機械和電連接裝置120,每個均 通過多個第二電連接裝置131連接到多個電子電路140。
雖然已經描述和圖示了各個實施例,但是並不是將詳細描述理解成受限於該描述。在不背離請求項所限定的公開的正確的實質和範圍的情況下,所屬領域技術人員可以對實施例進行各種修改。
Claims (11)
- 一種紡織品電子設備(100),其配置成連接到紡織品(200)的導電區域,所述設備包括:電子電路(140);至少一個第一機械和電連接裝置(120),其配置成連接到紡織品(200)的所述導電區域;紡織品基板(130),其包括至少一個第二電連接裝置(131),所述至少一個第二電連接裝置電連接到所述電子電路(140)並且電連接到所述至少一個第一機械和電連接裝置(120);以及可撓性包封(110),其完全或者部分包括所述電子電路(140)、所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)和所述紡織品基板(130),所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)至少部分地可通過所述可撓性包封(110)出入。
- 根據請求項1所述的紡織品電子設備(100),其中,所述可撓性包封(110)由聚合物,優選地彈性體、聚氨酯、橡膠或者矽樹脂製成,並且所述紡織品基板(130)是可撓性的。
- 根據請求項1所述的紡織品電子設備(100),其中,所述電路(140)是可撓性電子電路或者尺寸配置成提供所述紡織品電子設備(100)的可撓性的剛性電子電路。
- 根據請求項1所述的紡織品電子設備(100),其中,所述紡織品基板(130)的所述至少一個第二電連接裝置(131)包括導電紗線,所述導電紗線由導電材料或者塗覆有導電材料的紡織紗線,優選地覆蓋有諸如銀的 導電金屬的紡織紗線構成,或者所述導電紗線包括導電油墨或者導電塗料。
- 根據請求項1所述的紡織品電子設備(100),其中,配置成連接到紡織品(200)的所述導電區域的所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)是公按扣和/或母按扣和/或與滑動件嚙合的齒設備的元件和/或導電磁性連接裝置和/或鉚釘或者所述裝置的組合。
- 根據請求項1所述的紡織品電子設備(100),其中,所述設備(100)包括在所述電子電路(140)和所述紡織品基板(130)之間的至少一個加強片。
- 根據請求項1所述的紡織品電子設備(100),其中,所述電子電路(140)和所述至少一個第二電連接裝置(131)通過焊接材料(150)或者機械連接而電連接。
- 根據請求項1所述的紡織品電子設備(100),其中,所述紡織品基板(130)是至少部分彈性的,並且通過編織可撓性紡織紗線或者通過針織可撓性或者非可撓性紡織紗線而產生。
- 一種製造紡織品電子設備(100)的方法,所述紡織品電子設備(100)適於連接到紡織品(200)的至少一個導電區域,所述方法包括以下步驟:在紡織品基板(130)上沉積至少一個第二電子連接裝置(131);在所述紡織品基板(130)上沉積電子電路(140),以使得所述電子電路的至少一個軌跡與所述第二電連接裝置(131)電接觸;在所述紡織品基板(130)上固定適於連接到紡織品的導電區域的至少一個第一機械和電連接裝置(120);所述至少一個第一機械和電連接裝置與所述至少一個第二電連接裝置(131)電接觸;以及 通過可撓性包封(110)進行包覆成型或者焊接形成可撓性包封(110)的兩個表面,所述可撓性包封(110)完全或者部分地包括所述電子電路(140)、所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)和所述紡織品基板(130),所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)至少部分地可通過所述可撓性包封(110)出入。
- 根據請求項9所述的方法,其中,所述製造方法的在所述紡織品基板(130)上沉積電子電路(140)以使得所述電子電路的至少一個軌跡與所述第二電連接裝置(131)電接觸的步驟包括:用焊接材料(150)沉積在紡織品基板的所述至少一個第二電連接裝置(131)上;在所述紡織品基板(130)上沉積電子電路(140),以使得所述焊接材料(150)與所述至少一個第二電連接裝置(131)和所述電子電路(140)接觸;將所述焊接材料(150)加熱到大於所述焊接材料的熔化溫度的溫度;冷卻所述焊接材料(150)以將所述紡織品基板的所述至少一個第二電連接裝置(131)電連接到所述電子電路(140)。
- 一種包括根據請求項1至8中任一項所述的或者根據請求項9或10的製造方法獲得的紡織品電子設備和紡織品(200)的系統,所述紡織品(200)包括導電區域(210)和至少一個連接裝置(220),所述至少一個連接裝置(220)配置為可拆卸地電和機械連接到所述設備的所述至少一個第一機械和電連接裝置(120)。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/348,595 US10905006B2 (en) | 2016-11-10 | 2017-11-10 | Textile electronic device for smart clothing |
JP2019524408A JP2019536277A (ja) | 2016-11-10 | 2017-11-10 | スマート衣料用テキスタイル電子デバイス |
EP17808546.0A EP3539363A1 (fr) | 2016-11-10 | 2017-11-10 | Dispositif électronique textile pour vêtements intelligents |
PCT/FR2017/053072 WO2018087489A1 (fr) | 2016-11-10 | 2017-11-10 | Dispositif électronique textile pour vêtements intelligents |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
??1660936 | 2016-11-10 | ||
FR1660936A FR3058610B1 (fr) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | Dispositif electronique textile pour vetements intelligents |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201825012A true TW201825012A (zh) | 2018-07-16 |
Family
ID=57590693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW106139076A TW201825012A (zh) | 2016-11-10 | 2017-11-09 | 用於智慧服裝的紡織品電子設備 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10905006B2 (zh) |
EP (1) | EP3539363A1 (zh) |
JP (1) | JP2019536277A (zh) |
CN (1) | CN110115114A (zh) |
FR (1) | FR3058610B1 (zh) |
TW (1) | TW201825012A (zh) |
WO (1) | WO2018087489A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI732585B (zh) * | 2020-06-05 | 2021-07-01 | 三芳化學工業股份有限公司 | 導電薄膜及其製造方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2020213681A1 (zh) * | 2019-04-18 | 2020-10-22 | ||
FR3096865B1 (fr) | 2019-06-03 | 2021-06-04 | Inst Mines Telecom | Système électronique à monter sur un support souple, notamment textile |
US20230044571A1 (en) * | 2019-12-18 | 2023-02-09 | Myant Inc. | Method of manufacturing textiles with integrated electrical paths and electronics |
JP7457498B2 (ja) * | 2019-12-25 | 2024-03-28 | ミャント インコーポレイテッド | 電気コネクタ |
US20210307170A1 (en) * | 2020-03-30 | 2021-09-30 | Sanctuary Cognitive Systems Corporation | Sensory array for use with artificial skin and artificial skin with sensory array, useful in robotics |
US11589459B2 (en) | 2020-12-23 | 2023-02-21 | Nextiles, Inc. | Connectors for integrating conductive threads to non-compatible electromechanical devices |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03260177A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-20 | Toray Ind Inc | 耐熱・耐薬品性に優れた繊維シート状物 |
GB9608847D0 (en) * | 1996-04-30 | 1996-07-03 | Pressac Ltd | Method of mounting circuit components on a flexible substrate |
DE60143811D1 (de) * | 2000-10-16 | 2011-02-17 | Foster Miller Inc | Verfahren zur herstellung eines gewebeartikels mit elektronischer beschaltung und gewebeartikel |
US7462035B2 (en) * | 2005-07-27 | 2008-12-09 | Physical Optics Corporation | Electrical connector configured as a fastening element |
GB0606005D0 (en) * | 2006-03-27 | 2006-05-03 | Leftly Steven A | Security device for textile products |
DE102009005706A1 (de) | 2009-01-22 | 2010-07-29 | Winker Massivumformung Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Herstellen von Rohlingen aus einem draht- oder stangenförmigen Halbzeug sowie Umformmaschine |
DE202009005706U1 (de) * | 2009-04-16 | 2009-07-30 | Herrmann, Dieter, Dipl.-Ing. | Verbindung und Kontaktierung von elektrisch leitfähigen Textilien |
US9338915B1 (en) * | 2013-12-09 | 2016-05-10 | Flextronics Ap, Llc | Method of attaching electronic module on fabrics by stitching plated through holes |
CN105163491B (zh) * | 2015-09-17 | 2018-03-06 | 北京代尔夫特电子科技有限公司 | 一种可穿戴电子设备的封装方法 |
WO2017079484A1 (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-11 | Google Inc. | Connectors for connecting electronics embedded in garments to external devices |
MX2018010877A (es) * | 2016-03-09 | 2019-03-28 | Peerbridge Health Inc | Sistema y metodo para monitorear condiciones de un sujeto con base en datos de un sensor inalambrico. |
US10285456B2 (en) * | 2016-05-16 | 2019-05-14 | Google Llc | Interactive fabric |
-
2016
- 2016-11-10 FR FR1660936A patent/FR3058610B1/fr active Active
-
2017
- 2017-11-09 TW TW106139076A patent/TW201825012A/zh unknown
- 2017-11-10 CN CN201780077775.0A patent/CN110115114A/zh active Pending
- 2017-11-10 US US16/348,595 patent/US10905006B2/en active Active
- 2017-11-10 JP JP2019524408A patent/JP2019536277A/ja active Pending
- 2017-11-10 EP EP17808546.0A patent/EP3539363A1/fr not_active Withdrawn
- 2017-11-10 WO PCT/FR2017/053072 patent/WO2018087489A1/fr unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI732585B (zh) * | 2020-06-05 | 2021-07-01 | 三芳化學工業股份有限公司 | 導電薄膜及其製造方法 |
US11991823B2 (en) | 2020-06-05 | 2024-05-21 | San Fang Chemical Industry Co., Ltd. | Conductive film and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190373724A1 (en) | 2019-12-05 |
JP2019536277A (ja) | 2019-12-12 |
WO2018087489A1 (fr) | 2018-05-17 |
CN110115114A (zh) | 2019-08-09 |
EP3539363A1 (fr) | 2019-09-18 |
FR3058610A1 (fr) | 2018-05-11 |
US10905006B2 (en) | 2021-01-26 |
FR3058610B1 (fr) | 2018-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201825012A (zh) | 用於智慧服裝的紡織品電子設備 | |
Stanley et al. | A review of connectors and joining technologies for electronic textiles | |
JP4950332B2 (ja) | デジタルバンドを用いたデジタルガーメント及びその製造方法 | |
CN108024721A (zh) | 用于具有传感器和电子设备的服装的柔性织物带式连接器 | |
US9763326B1 (en) | Methods of attaching components on fabrics using metal braids | |
US11101586B2 (en) | Printed circuit board biosensing garment connector | |
US10863780B2 (en) | Component for garment or textile product | |
WO2017030851A2 (en) | Fabric with embedded electrical components | |
KR20160140956A (ko) | 스마트 의복용 커넥터 및 케이블 조립체 | |
US20240068135A1 (en) | Fabric with Electrical Components | |
JP2010532028A (ja) | アンテナ結合手段を備えたrfidトランスポンダチップモジュール、rfidトランスポンダチップモジュールを備えた繊維ラベル、およびrfidトランスポンダチップモジュールの使用 | |
JP2019536277A5 (zh) | ||
JP6932774B2 (ja) | 繊維製品およびその製造方法 | |
TWI703959B (zh) | 拉伸性配線板以及拉伸性配線板之製造方法 | |
JP6963326B2 (ja) | テキスタイル用伸縮性配線テープ、及びウェアラブルデバイス、及び配線付きテキスタイルの製造方法 | |
Dias et al. | Integration of micro-electronics with yarns for smart textiles | |
US20190156972A1 (en) | Electronic functional member, knitted product using the same, and method for manufacturing electronic functional member | |
KR101635520B1 (ko) | 전도성사와 제어기판의 접속구조와 그 접속방법 | |
US20210273349A1 (en) | Electrical connector | |
KR101877115B1 (ko) | 전도성 섬유회로 형성방법 | |
US11764491B2 (en) | Electrical connection on a textile carrier material | |
US11570891B2 (en) | Electrical connection on a textile carrier material | |
US10412830B2 (en) | System including a conductive textile and an electronic circuit unit and a method | |
US20220053637A1 (en) | Textile device configured to cooperate with an electronic device | |
CN115606892A (zh) | 具有电子部件的织物接缝 |