TWI610001B - 導電織物 - Google Patents

Description

導電織物

本發明是有關於一種紡織品，特別是指一種電阻值均勻的導電織物。

導電織物為一導體，能偵測、接收或發送穿戴者各種生理訊號的紡織品，常被應用在醫療、休閒及娛樂領域中， 如感測衣、電療用的電極及各種智慧型衣物。

然而，導電織物本身具有高阻抗及阻抗分布不均勻的性質，使其偵測訊號的敏銳度下降或傳輸的訊號容易產生雜訊，此外，電阻過高的導電織物在乾燥的環境下易產生靜電，造成使用者使用上的困擾。

再者，在電療的過程中，隨著電療時間的拉長，皮膚的乾燥程度亦會增加，因此，當電流流經皮膚時，使用者會感覺到刺痛感。

參閱圖1，在現有的技術中，常見以提高該導電織物9中所含導電絲線91的比例來降低導電織物9的阻抗值及縮小同一紡織品不同區域間阻抗值的差距，因此會沿一第一方向D1及一第二方向D2都織入複數條導電絲線91，用量龐大的導電絲線91會拉高生產的成本。此外，甚至需要靠塗抹導電凝膠才能降低穿戴者在穿戴時的不適感，降低使用導電織物的便利性。

因此，本發明之目的，即在提供一種可降低電阻值、電阻值均勻且節省生產成本的導電織物。

本發明之另一目的，即在提供一種表面不易累積靜電荷的導電織物。

於是，本發明導電織物，包含一織物本體及至少一導體元件。

該織物本體包括複數條導電絲線，每條導電絲線沿一第一方向延伸且彼此相間隔地織於該織物本體，該織物本體具有一電阻R1。

該導體元件沿一垂直該第一方向的第二方向設置在該織物本體並與該等導電絲線相接觸，該導體元件具有一電阻R2。

在一些實施態樣中，該織物本體還包括複數條高吸濕絲線。

在一些實施態樣中，該電阻R1/電阻R2的比值範圍介於10^-1 到10⁶ 之間。

在一些實施態樣中，該電阻R1介於10¹ 至10⁵ 歐姆，該電阻R2介於10^-1 至10¹ 歐姆。

在一些實施態樣中，該電阻R1/電阻R2的比值範圍介於1到10⁹ 之間。

在一些實施態樣中，該電阻R1介於10⁵ 至10¹¹ 歐姆，該電阻R2介於10² 至10⁵ 歐姆。

在一些實施態樣中，該織物本體呈十字型。

在一些實施態樣中，該導體元件為金屬材質。

在一些實施態樣中，該導體元件為非金屬可導電材質。

在一些實施態樣中，該導體元件能以塗料、粉體、纖維或薄膜製成。

本發明之功效在於：該導體元件能使該織物本體的電阻值降低、縮小該導電織物上不同位置的阻抗差距，且該等高吸濕絲線能增加該導電織物整體的保濕性，亦有助於降低該導電織物的電阻值及阻抗不均勻的現象以降低使用者在使用時的刺痛、異物感。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2，本發明導電織物之一第一實施例包含一織物本體1及一導體元件2。

該織物本體1包括複數條沿一第一方向D1且彼此相間隔地織於該織物本體1的導電絲線11，該織物本體1具有一電阻R1。此外，該織物本體1還包括複數條均勻地分布的高吸濕絲線12(圖未示)，能夠吸收、保存環境中的水氣，有助於降低該織物本體1的電阻值，同時也降低接觸皮膚時的刺痛感。

而該導體元件2沿一垂直該第一方向D1的第二方向D2設置在該織物本體1並與每一條導電絲線11相接觸，該導體元件2具有一電阻R2。電阻R1/電阻R2的比值範圍介於10^-1 到10⁶ 之間。在本實施例中電阻R1的值介於10~10⁵ 歐姆，電阻R2的值介於10^-1 ~10¹ 歐姆，且較佳地，該電阻R2的值選用小於等於該電阻R1的值。而該導體元件2可為金屬材質或非金屬但可導電的材質。當該導體元件2為金屬材質時可為銀、結構銀、不鏽鋼、銅、鎳、鋁氧化銦錫，若是為非金屬材質時，可為碳黑、石墨烯、奈米碳管或具有導電性的高分子聚合物。前述材質能製成有黏著性、可與織布相結合的塗料，以塗佈的方式加工在該導電織物上，或製成薄膜貼附該導電織物，使之能隨該導電織物被凹折或扭曲。在該第一實施例中的該導體元件2數量為一為例，但其數量不以一為限。

因該導體元件2與該織物本體1上的該等導電絲線11相接觸，又該導體元件2的電阻R2遠小於該導電織物1本身的電阻R1，該導體元件2與該等導電絲線11形成一並聯迴路，故能夠使該導電織物整體的電阻值降低。

值得一提的是，由於該織物本體1的電阻與該導體元件2的電阻並聯後會改變該導電織物的整體電阻值。因此，若想使該導電織物的電阻達到任一預設值，只需藉由調整該導體元件2的電阻R2即可達成，而不需重新調整該等導電絲線11的含量。

參閱圖3，該導電織物呈十字型。當導電織物用於量測生理訊號時，若穿戴者處於運動狀態，十字型的導電織物可配合身體的運動能夠更服貼於於身體表面。如此，能夠避免因運動時水平、垂直向動作，造成導電織物無法接觸到訊號源的現象，進而使量測到的數據更精準。

本發明的一第二實施例大致與該第一實施例相似，不同的地方在於，該第二實施例的該電阻R1/電阻R2的比值範圍介於1到10⁹ 之間，且在該第二實施例中，該電阻R1範圍為10⁵ ~10¹¹ 歐姆，該電阻R2範圍為10² ~10⁵ 歐姆。一實驗數據顯示，原本電阻值為10⁸ 歐姆的織物本體，透過該等導電絲線11及該導體元件2的並聯後，該導電織物整體的電阻值可降至10⁶ 歐姆。該導電織物的整體電阻值不僅比該織物本體1更低，也更均勻。此外，在乾燥的環境中，化學纖維所織造的織物容易在織物的表面累積靜電荷造成靜電，而電阻值介於10⁵ ~10¹¹ 歐姆的織物具有使靜電消散的特性，在該第二實施例中，可以調整該導體元件2的電阻值大小，使該電阻R1與該電阻R2並聯後，使該織物本體1的電阻值落於前述範圍內，因此該導電織物具備了靜電消散的特性，能夠達到表面靜電壓下降的功效。

綜上所述，設置一與該等導電絲線11相連接且電阻遠小於該織物本體1之電阻的導體元件2在該織物本體1，而不用增加該織物本體1中導電絲線11的成分，即能使該導電織物整體的電阻值降低、縮小該導電織物上不同位置間阻抗的差距，大幅減少導電絲線11的用量，降低製造成本。此外，該等高吸濕絲線12能增加該導電織物整體的保濕性，亦有助於降低該導電織物的電阻值及阻抗不均勻的現象以降低電流通過時產生的刺痛感。故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧織物本體
11‧‧‧導電絲線
12‧‧‧高吸濕絲線
2‧‧‧導體元件
9‧‧‧導電織物
91‧‧‧導電絲線
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現， 其中： 圖1 是一示意圖，說明習知的一導電織物具有分別在二方向上延伸的複數條導電絲線； 圖2 是一示意圖，說明本發明的一導電織物具有在一方向上的複數條導電絲線及橫跨該等導電絲線的一導體元件； 及 圖3 是一上視圖， 說明該導電織物為十字狀之情形。

1‧‧‧織物本體

11‧‧‧導電絲線

12‧‧‧高吸濕絲線

2‧‧‧導體元件

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

Claims (10)

1. 一種導電織物，包含： 一織物本體，包括複數條導電絲線，每條導電絲線沿一第一方向延伸且彼此相間隔地織於該織物本體，該織物本體具有一電阻R1；及 至少一導體元件，沿一垂直該第一方向的第二方向設置在該織物本體並與該等導電絲線相接觸，該導體元件具有一電阻R2。
2. 如請求項1所述的導電織物，其中，該織物本體還包括複數條高吸濕絲線。
3. 如請求項2所述的導電織物，其中，該電阻R1/該電阻R2的比值範圍介於10^-1 到10⁶ 之間。
4. 如請求項3所述的導電織物，其中，該電阻R1介於10¹ 至10⁵ 歐姆，該電阻R2介於10^-1 至10¹ 歐姆。
5. 如請求項2所述的導電織物，其中，該電阻R1/該電阻R2的比值範圍介於1到10⁹ 之間。
6. 如請求項5所述的導電織物，其中，該電阻R1介於10⁵ 至10¹¹ 歐姆，該電阻R2介於10² 至10⁵ 歐姆。
7. 如請求項2所述的導電織物，其中，該織物本體呈十字型。
8. 如請求項2所述的導電織物，其中，該導體元件為金屬材質。
9. 如請求項2所述的導電織物，其中，該導體元件為非金屬可導電材質。
10. 如請求項2所述的導電織物，其中，該導體元件能以塗料、粉體、纖維或薄膜製成。