TWI550151B - 立體導電織物 - Google Patents

Description

立體導電織物

本發明是關於一種導電織物。

習知偵測電生理訊號(ECG，electrocardiogram signal)、眼震電圖(EOG，Eye on Gambling)、腦波圖(EEG，Electroencephalogram)或肌電訊號(electromyogram，EMG)等訊號，常利用不透氣的電極貼片貼觸於人體表面取得電訊號，其缺點為長時間黏貼於肌膚上不透氣、無法排汗，容易使受測者產生不舒服的感覺，因此會產生排斥而影響受測品質。

有鑑於此，便發展使用導電織物作為電極貼片的材料的技術。然而，由於導電織物本身較為輕薄，往往需要搭配額外的彈性墊，如橡膠材料，黏貼於體表，才能讓導電織物的電極貼片緊密地接觸皮膚。然而，此種異質材料的組合會造成電極貼片的厚度增加，讓電極貼片的外觀不平整。

因此，本發明提出了一種具有加壓結構的立體導電織物，以讓立體導電織物更為緊密地接觸體表。

本發明之一實施方式提供了一種立體導電織物，包含基底紗層、導電紗以及支撐紗。基底紗層包含沿經向平行排列的多個經紗以及沿緯向排列的緯紗。緯紗與經紗上下交錯排列以構成基底紗層。導電紗沿經向排列且以跳紗的方式與緯紗交織，使導電紗形成凸出於基底紗層之表面的複數個導電結構。支撐紗沿經向排列且以跳紗的方式與緯紗交織，使支撐紗形成凸出於基底紗層之另一表面的複數個加壓結構。

於本發明之一或多個實施例中，導電紗以等距進行跳紗。

於本發明之一或多個實施例中，支撐紗以等距進行跳紗。

於本發明之一或多個實施例中，基底紗層之吸水性大於導電紗與支撐紗之吸水性。

於本發明之一或多個實施例中，支撐紗之挺性大於基底紗層與導電紗之挺性。

於本發明之一或多個實施例中，基底紗層可為單層結構或多層結構，基底紗層可更包含連結紗，以連接多層的基底紗層。

於本發明之一或多個實施例中，導電紗包含凸出於基底紗層的波峰以及隱藏於基底紗層的波谷，其中每一導電紗之波峰係與緊鄰的導電紗之波峰不對齊，每一導電紗之波谷係與緊鄰的導電紗之波谷不對齊。

於本發明之一或多個實施例中，導電紗之波峰的幅寬大於波谷的幅寬。

於本發明之一或多個實施例中，支撐紗包含凸出於基底紗層的波谷以及隱藏於基底紗層的波峰，其中每一支撐紗之波峰係與緊鄰的支撐紗之波峰不對齊，每一支撐紗之波谷係與緊鄰的支撐紗之波谷不對齊。

於本發明之一或多個實施例中，支撐紗之波谷的幅寬大於波峰的幅寬。

於本發明之一或多個實施例中，導電紗可包含兩種以上的導電材料或是藉由兩條以上之導電度不同的導電纖維互撚形成。

於本發明之一或多個實施例中，經紗與緯紗中的至少一者為絕緣紗線。

於本發明之一或多個實施例中，經紗與緯紗中的至少一者包含導電纖維。

於本發明之一或多個實施例中，每兩緊鄰的導電紗之間具有至少一經紗。

於本發明之一或多個實施例中，每兩緊鄰的支撐紗之間具有至少一經紗。

立體導電織物，其透過將不同材質的紗線交織在一起而得到由基底紗層的相對兩表面凸出的導電結構以及加壓結構，導電結構用以接觸體表而接收體表所產生的體表電，而加壓結構則是用以提供足夠的支撐彈力，讓導電結構更為緊密地與體表接觸。而透過選擇適當的紗線材料，更 可以讓立體導電織物具有保水的功效，避免導電結構因體表的汗液而短路。

100‧‧‧立體導電織物

110、110a‧‧‧基底紗層

112‧‧‧緯紗

114‧‧‧經紗

116‧‧‧連接紗

120‧‧‧導電結構

122‧‧‧導電紗

124‧‧‧波谷

126‧‧‧波峰

130‧‧‧加壓結構

131‧‧‧芯層

132‧‧‧支撐紗

133‧‧‧鞘層

134‧‧‧波谷

136‧‧‧波峰

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：第1圖為本發明之立體導電織物一實施例的側視示意圖。

第2圖為應用於本發明之立體導電織物的支撐紗一實施例的示意圖。

第3圖為第1圖之立體導電織物的上視圖。

第4圖為第1圖之立體導電織物的底視圖。

第5圖與第6圖分別為本發明之立體導電織物不同實施例的側視示意圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

為了讓導電織物應用於生理感測電極貼片時，能夠緊密地接觸皮膚且能兼具舒適度以及美觀的需求，本發明提供了一種立體導電織物，藉由特殊的織造方式讓立體導電織物除了具有導電功能之外，更具有良好的加壓彈性。

參照第1圖，其為本發明之立體導電織物一實施例的側視示意圖。立體導電織物100可以固定在衣物上，以與穿戴者的體表接觸進行偵測。立體導電織物100包含有基底紗層110以及分別從基底紗層110之相對兩表面凸出的導電結構120以及加壓結構130，其中導電結構120為立體導電織物100用以接觸人體體表之一面，而加壓結構130為設置在基底紗層110相對於導電結構120之表面，並介於衣物與體表之間，以提供支撐的彈力予立體導電織物100，使得導電結構120可以緊密地接觸體表。

立體導電織物100之基底紗層110包含有沿緯向平行排列的緯紗112以及沿經向平行排列的經紗114，其中經紗114與緯紗112上下交錯排列而構成基底紗層110。本實施例中，基底紗層110為單層結構，且基底紗層110之材料較佳為具有良好吸水性的紗線。

緯紗112以及經紗114可以為導電纖維與絕緣紗線之組合，例如，緯紗112為導電紗線而經紗114為絕緣紗線，或者，緯紗112為絕緣紗線而經紗114為導電紗線，或者，緯紗112與經紗均為絕緣紗線，或是緯紗112與經紗114均為絕緣紗線皆可。於部分的實施例中，甚至可以讓緯紗112包含導電紗線與絕緣紗線，或是讓經紗114包含導電紗線與絕緣紗線。

立體導電織物100中更包含有導電紗122以及支撐紗132，導電紗122與支撐紗132為平行於經紗114排列且同樣交錯於緯紗112。更進一步地說，導電紗122、支撐 紗132以及經紗114均沿著經向平行排列，且導電紗122、支撐紗132以及經紗114交錯地排列。導電紗122、支撐紗132以及經紗114的數量比例可以依照不同的設計需求而有所不同。

導電紗122以跳紗的方式與緯紗112交織，使得導電紗122形成凸出於基底紗層110表面的導電結構120。更具體地說，導電紗122具有隱藏於基底紗層110中的波谷124以及外露於基底紗層110之波峰126，波峰126的幅寬大於波谷124的幅寬，以讓立體導電織物100編織完成之後，透過紗線本身的回縮性，讓導電紗122的波峰126隆起於基底紗層110的表面，而成為由基底紗層110之表面凸出的導電結構120。

本實施例中，導電紗122是以等距進行跳紗，舉例而言，導電紗122的波峰126均橫跨三條緯紗112，導電紗122的波谷124均橫跨一條緯紗112。雖然本實施例中波峰126與波谷124的幅寬比例為三比一，但是於其他實施例中，波峰126與波谷124的幅寬比例可以為二比一、四比一、三比二等變化，只要讓導電紗122之波峰126的幅寬大於波谷124的幅寬即可。

導電紗122之材料包含有導電纖維，其可包含有兩種以上的導電材料或是由兩條以上導電度不同的導電纖維互撚形成。然而，本發明不以此為限，在其他實施例中，導電紗122也可為單一種的導電紗所組成。

導電紗122除了提供導電的功能之外，更可以選用具有良好導水性以及彈性的纖維材料。導電紗122具有良好的導水性，可以讓導電結構120可以將體表過多的水分透過毛細現象吸收至與其接觸的具有良好吸水性的基底紗層110中儲存，以避免過多的水分導致導電結構120之間短路，此時，基底紗層110的吸水性為大於導電紗122以及支撐紗132的吸水性。導電紗122具有良好的彈性，則可以讓隆起的導電結構120在受壓時具有足夠的支撐力。

支撐紗132同樣是以跳紗的方式交織於緯紗112，以形成凸出於基底紗層110的另一表面的加壓結構130。更具體地說，支撐紗132具有隱藏於基底紗層110中的波峰136以及外露於基底紗層110中的波谷134，波谷134的幅寬大於波峰136的幅寬，以讓立體導電織物100編織完成之後，透過紗線本身的回縮性，讓支撐紗132的波谷134隆起於基底紗層110的表面，而成為由基底紗層110之表面突出的加壓結構130。

本實施例中，支撐紗132同樣是以等距的方式進行跳紗，舉例而言，支撐紗132的波峰136均橫跨一條緯紗112，而支撐紗132的波谷134均橫跨三條緯紗112，並且支撐紗132之波峰136與相鄰的導電紗122的波峰126較佳為不相互對齊。同樣地，雖然本實施例中支撐紗132的波谷134與波峰136的幅寬比例為三比一，但是於其他實施例中，波谷134與波峰136的幅寬比例可以為二比一、四比一、 三比二等變化，只要讓支撐紗132之波谷134的幅寬大於波峰136的幅寬即可。

支撐紗132的挺性較佳地為大於基底紗層110以及導電紗122的挺性，以讓支撐紗132所構成的加壓結構130相較於導電結構120更不易變形。當穿戴者穿戴具有立體導電織物100的衣物，尤其是較為貼身的衣物時，介於衣物以及體表之間的加壓結構130可以提供支撐彈力，而讓導電結構120更為緊密地接觸體表。

支撐紗132除了可以提供支撐的彈力之外，其同樣可以具有導電、吸濕導水等功效。具體請參照第2圖，其為應用於本發明之立體導電織物的支撐紗一實施例的示意圖。支撐紗132可以為芯鞘結構的紗線，其包含有芯層131以及包覆芯層131的鞘層133。芯層131可以選用挺性較高的剛性材料作為支撐。外圍的鞘層133的材料則可以為具有導電性的材料，如導電纖維，及/或具有吸濕導水性的材料，如棉或是嫘縈等。如此一來，支撐紗132便可以同時具有支撐、導電以及吸濕導水的功效。

接著請同時參照第1圖與第3圖，其中第3圖為第1圖之立體導電織物100的上視圖。圖中主要是繪示導電結構120彼此之間的關係。如第1圖中所述，導電紗122外露於基底紗層110的部分會隆起而作為導電結構120。由於兩緊鄰的導電結構120交錯重疊的部份並無法收集更多的體表電，因此，將每一條導電紗122之波峰126與緊鄰之導電紗122的波峰126設計為不對齊，讓導電結構120呈現錯位 的波浪狀，以收集到更多的體表電。換言之，相鄰兩條的導電紗122所分別形成的多個導電結構120會交錯排列。相鄰的兩條導電紗122之間可以利用經紗114隔離，亦即，每兩緊鄰的導電紗122之間具有至少一經紗114。

接著請同時參照第1圖與第4圖，其中第4圖為第1圖之立體導電織物100的底視圖。圖中主要是繪示加壓結構130彼此之間的關係。如第1圖所示，支撐紗132外露於基底紗層110的部分會隆起而作為加壓結構130。為了使加壓結構130提供更均勻的支撐力，每一條支撐紗132的波谷亦與緊鄰的支撐紗132的波谷不對齊，以形成交錯之波浪狀的加壓結構130。相鄰的兩支撐紗132之間可以藉由經紗114隔離，亦即，每兩緊鄰的支撐紗132之間具有至少一經紗114。

接著，參照第5圖，其為本發明之立體導電織物另一實施例的側視示意圖。本實施例與前一實施例不同之處在於，立體導電織物100之基底紗層110a可為多層結構，例如為雙層結構，其係由兩層如第1圖所示之基底紗層110所堆疊而成，而基底紗層110a更包含有連接紗116，以透過連接紗116連接多層的基底紗層110，導電紗122與支撐紗132分別交織於最外層的兩基底紗層110。當然，於其他的實施例中，多層結構的基底紗層110a亦可以包含有多於兩層的基底紗層110，如第6圖所示，基底紗層110a具有三層的基底紗層110，並藉由連接紗116進行連接。以上實施例中所 舉列之基底紗層110a之層數並非用以限定本發明，本技術領域人員當可以依照不同的設計需求選擇適當的層數。

綜上所述，本發明提供了一種立體導電織物，其透過將不同材質的紗線交織在一起而得到由基底紗層的相對兩表面凸出的導電結構以及加壓結構，導電結構用以接觸體表而接收體表所產生的體表電，而加壓結構則是用以提供足夠的支撐彈力，讓導電結構更為緊密地與體表接觸。而透過選擇適當的紗線材料，更可以讓立體導電織物具有保水的功效，避免導電結構因體表的汗液而短路。

雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧立體導電織物

110‧‧‧基底紗層

112‧‧‧緯紗

114‧‧‧經紗

120‧‧‧導電結構

122‧‧‧導電紗

124‧‧‧波谷

126‧‧‧波峰

130‧‧‧加壓結構

132‧‧‧支撐紗

134‧‧‧波谷

136‧‧‧波峰

Claims (16)

1. 一種立體導電織物，包含：基底紗層，包含：複數個緯紗，沿經向平行排列；以及複數個經紗，沿緯向與所述緯紗上下交錯排列以構成所述基底紗層；導電紗，沿所述經向排列且以跳紗的方式與所述緯紗交織，使所述導電紗形成凸出於所述基底紗層之表面的複數個導電結構；以及支撐紗，沿所述經向排列且以跳紗的方式與所述緯紗交織，使所述支撐紗形成凸出於所述基底紗層之另一表面的複數個加壓結構。
2. 如請求項1所述之立體導電織物，其中所述導電紗以等距進行跳紗。
3. 如請求項1所述之立體導電織物，其中所述支撐紗以等距進行跳紗。
4. 如請求項1所述之立體導電織物，其中所述基底紗層之吸水性大於所述導電紗與所述支撐紗之吸水性。
5. 如請求項1所述之立體導電織物，其中所述支撐紗之挺性大於所述基底紗層與所述導電紗之挺性。
6. 如請求項1所述之立體導電織物，其中所述基底紗層為單層結構。
7. 如請求項1所述之立體導電織物，其中所述基底紗層為多層結構，所述基底紗層更包含連結紗，以連接所述基底紗層。
8. 如請求項1所述之立體導電織物，其中所述之導電紗包含凸出於所述基底紗層的波峰以及隱藏於所述基底紗層的波谷，其中每一所述導電紗之波峰係與緊鄰的所述導電紗之波峰不對齊，每一所述導電紗之波谷係與緊鄰的所述導電紗之波谷不對齊。
9. 如請求項8所述之立體導電織物，其中所述波峰的幅寬大於所述波谷的幅寬。
10. 如請求項1所述之立體導電織物，其中所述支撐紗包含凸出於所述基底紗層的波谷以及隱藏於所述基底紗層的波峰，其中每一所述支撐紗之波峰係與緊鄰的所述支撐紗之波峰不對齊，每一所述支撐紗之波谷係與緊鄰的所述支撐紗之波谷不對齊。
11. 如請求項10所述之立體導電織物，其中所述波谷的幅寬大於所述波峰的幅寬。
12. 如請求項1所述之立體導電織物，其中所述導電紗包含兩種以上的導電材料或是藉由兩條以上之導電度不同的導電纖維互撚形成。
13. 如請求項1所述之立體導電織物，其中所述經紗與所述緯紗中的至少一者為絕緣紗線。
14. 如請求項1所述之立體導電織物，其中所述經紗與所述緯紗中的至少一者包含導電纖維。
15. 如請求項1所述之立體導電織物，其中每兩緊鄰的所述導電紗之間具有至少一所述經紗。
16. 如請求項1所述之立體導電織物，其中每兩緊鄰的所述支撐紗之間具有至少一所述經紗。