TWI712370B - 衣服型電子設備及衣服型電子設備之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種減輕了穿戴時之不適感的衣服型電子設備，具備使用伸縮性導體組成物而得之電氣配線。藉由在衣服型電子設備之接觸身體表面之部分，實質地消除導體係露出的電極部與設有絕緣表覆層之配線部之交界之高低差，而得到穿戴時的不適感減輕的自然的穿戴感的衣服型電子設備。再者，藉由賦予表面布紋之凹凸，而獲得更加自然的穿戴感。如此的衣服型電子設備可利用印刷轉印法製作。

Description

衣服型電子設備及衣服型電子設備之製造方法

本發明關於將電子功能或電性功能導入於衣服而使用的衣服型之穿戴式電子設備，更詳言之，關於具有具伸縮性的電氣配線且有自然的穿戴感的衣服型電子設備及其製造方法。

近來，已有人開發意欲以極接近於乃至密合於身體的狀態使用具有輸入輸出、運算、通信功能的電子設備的穿戴式電子設備。穿戴式電子設備已知有如手錶、眼鏡、耳機之具有配件型之外形的設備、將電子功能導入於衣服而得之紡織品堆積型設備。該紡織品堆積型設備之一例已揭示於專利文獻1。

電子設備需要電力供給用或訊號傳送用之電氣配線。尤其就紡織品堆積型穿戴式電子設備而言，配合衣服伸縮電氣配線也要求伸縮性。通常，由金屬線或金屬箔構成之電氣配線本質上並無實用的伸縮性，故使用將金屬線或金屬箔配置成波形、或重複馬蹄形而使其具有假性伸縮功能之方法。 金屬線之情況，可藉由將金屬線當作刺繡線而縫製於衣服以形成配線。然而，該方法顯然不適合於大量生產。 利用金屬箔之蝕刻以形成配線之方法，就印刷電路板之製法而言係一般性的方法。將金屬箔貼合於有伸縮性的樹脂片，以和印刷電路板同樣之方法形成波形配線，而做成假性伸縮性配線之方法已為人所知。(參照非專利文獻1)該方法係藉由波形配線部之扭曲變形而使配線具有假性伸縮特性，但由於金屬箔亦會因扭曲變形而於厚度方向產生變異，故若作為衣服之一部分使用，會形成非常不適的穿戴感，並不理想。又受到如洗滌時的過度變形時，金屬箔會產生永久塑性變形，於配線之耐久性亦存在問題。

實現伸縮性之導體配線的方法，有人提案使用特殊的導電糊劑之方法。將銀粒子、碳粒子、奈米碳管等導電性粒子與具伸縮性的胺甲酸酯樹脂等彈性體、天然橡膠、合成橡膠、溶劑等予以混練而做成糊劑狀，直接或與伸縮性之薄膜基材等組合而將配線印刷描繪於衣服。 由導電粒子與伸縮性黏結劑樹脂構成的導電性組成物，巨觀上能實現可伸縮的導體。從該糊劑得到的導電性組成物，微觀上來看，係在受到外力時樹脂黏結劑部變形並在導電性粒子之電性連結不中斷之範圍維持導電性者。巨觀上觀察到的比電阻，相較於金屬線、金屬箔係為較高的數値，但由於組成物本身具有伸縮性，故無需採取波形配線等之形狀，且由於配線寬與厚度之自由度高，故實用上能實現較金屬線更低電阻的配線。

專利文獻2揭示藉由組合銀粒子與聚矽氧橡膠並將聚矽氧橡膠基板上之導電性膜進一步以聚矽氧橡膠被覆以抑制伸長時之導電率降低之技術。專利文獻3揭示銀粒子與聚胺甲酸酯乳液之組合，可獲得高導電率且高伸長率之導電膜。再者組合奈米碳管、銀填料等高長寬比之導電性粒子而嘗試改善特性之例子亦提案很多。

專利文獻4揭示利用印刷法將電氣配線直接形成於衣服之技術。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平2-234901號公報 [專利文獻2]日本特開2007-173226號公報 [專利文獻3]日本特開2012-54192號公報 [專利文獻4]日本專利第3723565號公報

[發明所欲解決之課題] 如從一般的印刷電路板、薄膜電路之印刷電路能輕易類推的，電氣配線需要絕緣性之基板或基底層、經圖案化的導體層、及絕緣表覆層。再者，穿戴式電子設備，尤其用於如裝設於人體而測定人體電位之用途的配線，會有需要直接接觸於人體表面的電極之情況，該電極表面依印刷電路板、薄膜電路之例，鍍覆貴金屬或錫、焊料等，或以將碳使用於導電填料而得之碳糊劑等設置被覆導體層的電極表面層乃技術常識。

該基底層、導體層、絕緣表覆層、電極表面層各具有固有的圖案形狀，而且各層具有展現各自之功能所需的厚度。各層疊合，結果會於印刷電路之表面以高低差之形式產生凹凸。此情形無論主要以減去法(subtractive method)實施圖案形成的印刷電路板、或以加成法(additive method)實施圖案形成的薄膜電路皆同樣。

圖1為顯示以往之印刷電路之剖面的示意圖。藉由於1.基材以2.基底層、3.導體層、4.絕緣表覆層之順序依序重複實施印刷~乾燥硬化，可獲得具有於此所示之剖面結構的配線。在此，無絕緣表覆層而導體層係露出的部分為電極部，被絕緣表覆層覆蓋的部分為配線部。 圖2為以往之印刷電路中設有電極表面層之情況的示意圖。可理解無論何種情況皆於配線部與電極部之交界產生高低差，於電氣配線之表面產生高低差形式之凹凸。

該印刷電路之表面之高低差之凹凸，就一般的電子設備而言不會成為大問題，但衣服型之穿戴式電子設備之尤其形成於衣服之內側並直接地接觸於人體表面的配線，可能成為衣服穿著時之不適感、不快感之原因，可能成為妨礙自然的穿戴感的原因。 當然，因該配線表面之高低差之凹凸造成的自然穿戴感之妨礙，對於使用金屬配線的伸縮配線、或使用導電性纖維的配線亦為同樣。

另一方面，接觸於人體表面的電極部或配線部，對於特別激烈的運動中的受試者、或於高溫高濕環境等作業的受試者、再者如海運、漁業相關之從業者於被水沾濕的環境進行作業的受試者而言，有在流汗的身體表面，電極表面或配線部表面因汗而貼附，從而造成非常不快的穿戴感之問題。

當然，該配線表面或電極表面貼附於身體表面而造成不快的穿戴感之妨礙，對於使用金屬配線的伸縮配線、或使用導電性纖維的配線亦為同樣。

利用導電性之糊劑形成電氣配線或電極時一般會使用網版印刷法。網版印刷係藉由在網版接觸於係被印刷物的基材的狀態下印墨或糊劑通過網版而轉移到基材側以實施圖案形成。由於版材接觸於被印刷物，因此如本發明所要求的由基底層、導體層、絕緣表覆層、電極表面層等之多層構成的輸出係必要時，每印刷一層皆須經過該層之乾燥硬化步驟。若為一般的剛性基材，對於乾燥硬化時產生的基材之熱收縮、或線膨張之遲滯(hysteresis)、因加熱而產生的吸放濕所致之尺寸變化等需要初步之對策，但若不使用基材會大幅變形的溫度區域，則可大致沒有問題地實施各層之重疊印刷，針對位置對準亦可藉由和事先預測基材之尺寸變化等之方法組合，以減少交叉到工程上沒有問題的程度。 然而，由於衣服型電子設備之基材為如織物、編物、不織布、伸縮性之薄膜或片材之類的容易因外力而變形的柔軟基材，故各層的位置對準會變得非常困難。為了解決該等問題據認為有將基材貼於暫時的固定台而重複印刷與乾燥硬化之方法，但考慮固定台之熱容大小、加熱冷卻需要耗費時間與能量、處理性等之觀點，也非理想的方法。 [解決課題之手段]

本案發明人為了達成該目的努力進行了探討，結果查明存在於導體層或電極表面層係露出的電極表面與被絕緣表覆層覆蓋的配線部分之交界的高低差係造成該不適感之主因， 又，本案發明人為了解決該問題努力進行了探討，結果發現如此的不快感可藉由電氣配線之表面形狀而大幅地減低， 並提案利用轉印法以解決上述問題，乃至完成以下發明。

亦即，本發明為以下之構成。 [1]一種衣服型電子設備，於接觸身體表面的部分具有包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層的電氣配線，其特徵為：在該電氣配線之電極部與配線部之交界實質上無高低差。 [2]如[1]之衣服型電子設備，其具有包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層、電極表面層的電氣配線。 [3]如[1]或[2]之衣服型電子設備，能夠實質上不損害該導體層之導電功能及該絕緣表覆層與該絕緣基底層之絕緣功能而變形至伸長率10%以上。 [4]如[1]至[3]中任一項之衣服型電子設備，其中，該導體層、該絕緣表覆層、該絕緣基底層各自之斷裂伸長率為50%以上，各自之拉伸彈性係數為10~500MPa。

[5]一種衣服型電子設備，於接觸身體表面的部分具有至少包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層的電氣配線，其特徵為：該電氣配線之配線部之表面具有布紋形狀之凹凸。 [6]如[5]之衣服型電子設備，其具有至少包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層、電極表面層的電氣配線。 [7]如[5]或[6]之衣服型電子設備，其中，該配線部之表面具有的布紋狀之凹凸中，凹凸之重複節距在至少任意的一條直線上為0.06mm以上12mm以下。 [8]如[5]至[7]中任一項之衣服型電子設備，其中，該配線部之表面具有的布紋狀之凹凸中，凹部與凸部之高低差為7μm以上2500μm以下。 [9]如[5]至[8]中任一項之衣服型電子設備，其中，該導體層、該絕緣表覆層、該絕緣基底層各自之斷裂伸長率為50%以上，各自之拉伸彈性係數為10~500MPa。 [10]如[5]至[9]中任一項之衣服型電子設備，能夠實質上不損害該導體層之導電功能及該絕緣表覆層與該絕緣基底層之絕緣功能而變形至伸長率10%以上。

[11]一種衣服型電子設備之製造方法，係製造具有至少包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層的電氣配線的衣服型電子設備之方法，包括以下步驟：於具有脫模性的第一基材，使用印墨或糊劑狀之材料，以絕緣表覆層、導體層、絕緣基底層之順序依序予以印刷疊層而製作電氣配線，並轉印至成為第二基材的布帛。 [12]一種衣服型電子設備之製造方法，係製造具有至少包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層、電極表面層的電氣配線的衣服型電子設備之方法，包括以下步驟：於具有脫模性的第一基材，使用印墨或糊劑狀之材料，以絕緣表覆層、電極表面層、導體層、絕緣基底層之順序依序予以印刷疊層而製作電氣配線，並轉印至成為第二基材的布帛。 [13]一種衣服型電子設備之製造方法，係製造具有至少包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層、電極表面層的電氣配線的衣服型電子設備之方法，包括以下步驟：於具有脫模性的第一基材，使用印墨或糊劑狀之材料，以電極表面層、絕緣表覆層、導體層、絕緣基底層之順序依序予以印刷疊層而製作電氣配線，並轉印至成為第二基材的布帛。 [14]如[11]至[13]中任一項之衣服型電子設備之製造方法，其中，該導體層、該絕緣表覆層、該絕緣基底層各自之斷裂伸長率為50%以上，各自之拉伸彈性係數為10~500MPa。 [15]如[11]至[14]中任一項之衣服型電子設備之製造方法，其中，可實質上不損害該導體層之導電功能及該絕緣表覆層與該絕緣基底層之絕緣功能，而使該衣服型電子設備變形至伸長率10%以上。 [16]如[11]至[15]中任一項之衣服型電子設備之製造方法，其中，該具有脫模性的第一基材於表面具有條紋形狀或布料形狀之凹凸。 [發明之效果]

本發明之衣服型電子設備所使用的電氣配線，藉由實質地消除存在於導體層或電極表面層係露出的電極表面與被絕緣表覆層覆蓋的配線部分之交界的高低差，而大幅減輕衣服型電子設備穿戴時的不適感，從而實現了自然的穿戴感。 高低差亦存在於配線部與非配線部之間，但由於配線部與非配線部之交界之高低差已被基底層、表覆層被覆而呈現平緩的高低差，而且高低差之高的部分與低的部分皆為相同材料的表覆層，故觸感上之不適感小。

然而在電極部與配線部之交界，存在各自係由不同的材料構成的本質性的差異。尤其電極部係由如金屬或碳具有電子傳導性的導體部分構成，該部分之熱傳導率高。反觀絕緣表覆層為有機材料，故熱傳導率低。本案發明人等針對電極與配線之形狀精心研究，結果查明衣服穿著時的不適感係因電極部與絕緣表覆部之高低差、及熱傳導性之差異的相乘效果而產生，並發現可藉由消除交界部之高低差以大幅減輕穿著時的不適感。

此外，本發明之實質地消除電氣配線的電極部與配線部之交界之高低差而得之衣服型電子設備，由於絕緣表覆部相對於電極部並未隆起，因此電極與人體表面之接觸、以及與離散零件、或用以和模組連接的連接器之接合亦能順暢地進行。 人體表面之接觸狀態之改善會提高活體訊號之檢測準確度。又，就連接器部而言，可對於絕緣表覆部蓋上連接器之外形，因此能消除電極表面之露出。由於安裝部分無高低差而為平面，故能夠於安裝時不對電極部強加過度的變形而安裝連接器零件，可得到連接部之可靠性獲得改善的優良效果。

電氣配線部內之厚度各部不同時，在對於電氣配線施加張力之情況下厚的部分之伸長率小，薄的部分之伸長率增大，負荷局部性地增大而有縮短整體的材料壽命之疑慮；本發明由於電氣配線部內之高低差實質上為小，故不易出現如此的伸長率之不一致，結果可延長產品壽命。

本發明之衣服型電子設備使用的電氣配線於表面設有布紋形狀之凹凸，藉此防止因濕潤導致的電氣配線部朝身體表面貼附，從而減低穿戴時的不快感。

然而，使電氣配線表面帶有凹凸的舉動，直觀上會減少電極與身體表面接觸之機會，故會有使來自身體之訊號檢測變得困難之疑慮。當使用剛性的電極材料時，平坦的電極表面與係自由曲面的身體表面之接觸本來就不佳。所以實際上係藉由身體側變形以進行電極表面與身體表面之接觸，但給予身體表面不自然的變形的狀態亦即會產生不適感，無法稱得上舒適的狀態。

若使電極表面帶有凹凸，當受測體為平面時，的確會有接觸面積變小檢測精度降低之情形。本案發明人等發現若為柔軟的人體表面的話，皮膚之變形會追隨電極表面之凹凸，因此接觸面積之降低並不像表面看那麼大，為了減低流汗時的不快感而使電極表面帶有凹凸的舉動未必會造成檢測精度降低。 再者本發明，藉由使用由可撓性材料構成的電氣配線，身體方面之變形與電極側之變形相輔相成，形成更確實的接觸狀態。更佳係使用可伸縮的具伸縮性(stretchability)的電氣配線，藉此電極側亦巨觀上以自由曲面的形式變形，故會形成電極表面與身體表面之接觸狀態更為確實的狀態。

又，於表面設置凹凸有可能導致電氣配線部分之機械強度降低，衣服型電子設備之耐久性受損。然而依本案發明人等之研究，清楚了解即便形成凹凸也不會出現顯著的耐久性降低，甚至耐久性會提高。本案發明人等認為係表面凹凸實質地賦予配線部分伸縮囊結構從而於結構上顯現彎曲性與伸縮性所致。本發明中宜賦予的凹凸之高低差、重複節距，視條件有時會超過配線部之總厚度，伸縮囊結構所帶來的耐久性改善效果會變得更顯著。 再者本發明藉由使用由可撓性的材料構成的電氣配線，配線部分之變形自由度於結構上、材料上皆更提高，再者藉由使用具有伸縮性的電氣配線，配線部分之自由度更提高，耐久性更加改善。尤其壓縮方向之變形自由度提高，故洗滌耐久性之提升令人期待。

由於本發明之製造方法係將電氣配線所需的各層形成於具有充分的尺寸安定性的脫模用之中間介質上，故相較於直接印刷於布料的情況更能達成高精度的各層之位置對準。 再者藉由使用本發明之製造方法，可實質地消除電極部分與配線部分之高低差。不限於衣服型電子設備，一般之印刷電路由於係以相同的導電材料形成電極部分與連接至電極的配線，並於配線部分形成絕緣表覆層、於電極部分形成電極表面層，故亦會在配線部分與電極部分之交界出現高低差。本發明能夠實質地消除此高低差，可大幅地減輕得到的衣服型電子設備穿戴時之不適感。藉由此作用，以本發明之製造方法製造的衣服型電子設備可獲得自然的穿戴感。

此外，利用本發明之製造方法獲得之已實質地消除了電氣配線之電極部與配線部之交界之高低差的衣服型電子設備，由於絕緣表覆部相對於電極部並未隆起，故電極與人體表面之接觸，以及與離散零件、或用以和模組連接的連接器之接合亦能順暢地進行。 人體表面之接觸狀態之改善會提高活體訊號之檢測準確度。又，就連接器部而言，可對於絕緣表覆部蓋上連接器之外形，因此能消除電極表面之露出。由於安裝部分無高低差而為平面，故能夠於安裝時不對電極部強加過度的變形而安裝連接器零件，可得到連接部之可靠性獲得改善的優良效果。

電氣配線部內之厚度各部不同時，在對於電氣配線施加張力之情況下厚的部分之伸長率小，薄的部分之伸長率增大，負荷局部性地增大而有縮短整體的材料壽命之疑慮；本發明由於電氣配線部內之高低差實質上為小，故不易出現如此的伸長率之不一致，尤其沒有急遽的高低差，從而可抑制伸長率之劇烈的變化，因此可延長產品壽命。

再者，本發明藉由預先於中間介質之表面形成既定之立體圖案，可將該圖案轉印至電氣配線，可獲得表面具有立體圖案的電氣配線。可藉由使用布料形狀作為立體圖案以大幅減少有配線之部分與無配線之部分的觸感差異，對於衣服型電子設備之穿戴感提升有很大的助益。

以下，藉由圖說明本發明。 圖3係本發明之電氣配線中無電極表面層的情況之剖面之示意圖。於本例，導體層直接作為電極之作用。相較於係以往之電氣配線之剖面的圖1，電極表面與絕緣表覆層成為同樣高度，因此不會出現電氣配線表面之凹凸。 圖4係本發明之電氣配線中有電極表面層的情況之剖面之示意圖。相較於以往之電氣配線中有電極表面層的情況之圖3，電極表面層與絕緣表覆層成為同樣高度，因此不會出現電氣配線表面之凹凸。

本發明之電氣配線為可撓性係顯而易見。本發明之可撓性電氣配線，係藉由構成電氣配線的導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層、電極表面層各由具有柔軟性的材料構成而實現。再者本發明之可撓性電氣配線宜由具有伸縮性的可拉伸材料構成，電氣配線宜具有可撓性及伸縮性。

以下，針對構成電氣配線的各層加以說明。 本發明中可作為基材使用的係構成衣服型電子設備之衣服部分之一部份或整體的布帛。布帛可例示織物、編物、不織布，再者對於該等進行樹脂塗覆、樹脂含浸而得之塗層布等亦可作為基材使用。又，以Neoprene(註冊商標)為代表的合成橡膠片等亦可作為基材使用。本發明使用的布帛宜具有能重複地達到10%以上之伸縮的伸縮性。又本發明之基材宜具有50%以上之斷裂伸長率。本發明之基材可為布原捲，又也可為緞帶、帶狀，也可為編織帶、編織物，也可為從原捲裁切而得之單張布。

布帛為織物時，例如可例示平織、綾織、緞織等。布帛為編物時，例如可例示平編、及其變形、集圈網眼組織、阿蒙增組織(amunzen stitch)、移圈組織(lace stitch)、網眼組織(eyelet stitch)、添紗組織(plating stitch)、毛圈編(pile stitch)、羅紋組織(rib stitch)、波紋組織(ripple stitch)、龜甲組織、凸紋組織(blister stitch)、羅紋毛圈組織、雙式凹凸組織(double pique stitch)、單式凹凸組織、斜紋編、人字形組織(herringbone stitch)、雙羅紋空氣層組織(ponte roma stitch)、白樺編(entrelac knitting)、經平組織(tricot stitch)、經絨･經平組織(half tricot stitch)、經緞組織(satin tricot stitch)、雙面經編組織(double tricot stitch)、變化經平編鏈組織(queen's cord stitch)、條紋･泡泡布組織(stripe･sucker stitch)、Russell編、薄紗網格組織(tulle mesh stitch)、及該等之變形･組合。布帛也可為由彈性體纖維等構成的不織布。

本發明之基底層係擔負配線部之基材側之絕緣的層。在此所稱絕緣包括電絕緣，此外也包括機械性、化學性、生物學性的絕緣，必須有將導體層與穿透基材而來的水分或化學物質、活體物質絕緣之功能。 本發明之基底層宜為柔軟的高分子材料。柔軟的高分子材料可使用所謂橡膠、彈性體之材料。本發明之該橡膠、彈性體，可使用用以形成後述的導體層的樹脂材料。 本發明之基底層宜具有能重複地達到10%以上之伸縮的伸縮性。又本發明之基底層宜具有50%以上之斷裂伸長率。再者本發明之基底層之拉伸彈性係數宜為10~500MPa。 本發明之基底層宜經由塗佈液、浸漬液、或印刷印墨、印刷糊劑等液狀形態、或漿液狀態而使用於基材上。將基底層用材料做成液狀形態或漿液狀態時，只要將其溶解分散於溶劑即可。為了印刷適性等之調整而摻合公知的調平劑、觸變劑等係在本發明之範圍內。溶劑可從後述可用於導電糊劑的溶劑等之中適宜地選擇。

作為本發明之特殊例，形成基底層的材料的前驅體為液體時，亦可利用前驅體而形成層，並經適當的反應而形成基底層。 當本發明之基底層用之材料難以經由液體狀態或漿液狀態時，也可將其利用例如熔融擠製、壓製成形加工成薄膜或片狀，並以黏著劑等貼於基材。又亦可以前驅體狀態加工成薄膜或片材後，經既定之反應予以固體化而得到薄膜或片材。

本發明之導體層係指由比電阻1×100Ωcm以下之材料構成的層。本發明之導體層宜具有伸縮性。本發明所稱之伸縮性，係指能重複地達到10%以上之伸縮。再者本發明之導體層，導體層單獨宜具有50%以上之斷裂伸長率。再者本發明之導體層之拉伸彈性係數宜為10~500MPa。將如此具有伸縮性的材料稱為伸縮性導體組成物。 伸縮性導體組成物可經由以下所述的導電糊劑得到。以下，針對係本發明之構成要素之實現方法之一的導電性糊劑加以說明。導電性糊劑係由至少須有的導電粒子，宜添加的非導電性粒子、伸縮性樹脂、溶劑構成。

本發明之導電性粒子為由比電阻1×10-1Ωcm以下之物質構成的粒徑100μm以下之粒子。比電阻1×10-1Ωcm以下之物質，可例示金屬、合金、碳、經摻雜的半導體、導電性高分子等。本發明宜使用的導電性粒子，可使用銀、金、鉑、鈀、銅、鎳、鋁、鋅、鉛、錫等金屬、黃銅、青銅、白銅、焊料等合金粒子、如銀被覆銅的混成粒子、再者鍍覆有金屬的高分子粒子、鍍覆有金屬的玻璃粒子、被覆有金屬的陶瓷粒子等。

本發明中宜使用薄片狀銀粒子或無定形團聚銀粉作為主體。另外，在此所稱使用作為主體係指以導電性粒子之90質量%以上來使用。所稱無定形團聚粉係指球狀或無定形狀之1次粒子3維地團聚而成者。由於無定形團聚粉及薄片狀粉較球狀粉等比表面積更大，即使低填充量仍可形成導電性網絡，故較理想。無定形團聚粉並非單分散之形態，粒子彼此物理性地接觸從而容易形成導電性網絡，因此更為理想。

薄片狀粉之粒徑不特別限定，利用動態光散射法測得之平均粒徑(50%D)宜為0.5~20μm較佳。更佳為3~12μm。平均粒徑若超過15μm，微細配線之形成變得困難，進行網版印刷等時會發生網孔堵塞。平均粒徑未達0.5μm時，若為低填充的話粒子間會變得無法接觸，會有導電性惡化之情形。

無定形團聚粉之粒徑不特別限定，利用光散射法測得之平均粒徑(50%D)宜為1~20μm。更佳為3~12μm。平均粒徑若超過20μm分散性降低而糊劑化變得困難。平均粒徑未達1μm時，會失去作為團聚粉之效果，若為低填充的話會有變得無法維持良好導電性的情形。

本發明中所稱非導電性粒子係由有機或無機之絕緣性物質構成之粒子。本發明之無機粒子係基於印刷特性之改善、伸縮特性之改善、塗膜表面性之改善而添加，可利用二氧化矽、氧化鈦、滑石、氧化鋁等無機粒子、由樹脂材料構成的微型凝膠等。

本發明較佳可使用硫酸鋇粒子作為非導電性粒子。本發明之硫酸鋇粒子，可使用係天然之稱為重晶石的重晶石礦物之粉碎品的過篩硫酸鋇、與經化學反應製造的所謂沉降性硫酸鋇。本發明中宜使用易於進行粒徑控制的沉降性硫酸鋇。使用的硫酸鋇粒子之利用動態光散射法求得之平均粒徑，較佳為0.01~18μm，更佳為0.05~8μm，又更佳為0.2~3μm。又本發明之硫酸鋇粒子宜經Al、Si中之一者或兩者之氫氧化物及/或氧化物表面處理。經該表面處理於硫酸鋇粒子之表面會附著Al、Si中之一者或兩者之氫氧化物及/或氧化物。該等之附著量以利用螢光X射線分析獲得之元素比率計相對於鋇元素100宜為0.5~50，更佳為2~30。

硫酸鋇粒子之平均粒徑宜較導電性粒子之平均粒徑小。導電性粒子之數目平均粒徑宜為硫酸鋇粒子之數目平均粒徑之1.5倍以上，更佳為2.4倍以上，又更佳為4.5倍以上。硫酸鋇粒子之平均粒徑若超過此範圍，獲得之塗膜表面之凹凸變大，容易成為伸長時塗膜斷裂的開端。另一方面，硫酸鋇粒子之平均粒徑若小於此範圍，伸縮耐久性改善效果小，又糊劑之黏度增高，糊劑製作變得困難。

本發明中硫酸鋇粒子之摻合量，相對於導電性粒子與硫酸鋇粒子之合計為2~30質量%，更佳為3~20質量%，又更佳為4~15質量%。硫酸鋇粒子之摻合量若超過此範圍，得到的塗膜表面之導電性會降低。另一方面，硫酸鋇粒子之摻合量若小於此範圍，伸縮耐久性改善效果變得難以顯現。

本發明中所稱柔軟性樹脂，可列舉彈性係數1~1000MPa之熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、橡膠等，為了顯現膜之伸縮性，較佳為橡膠。橡膠，可列舉胺甲酸酯橡膠、丙烯酸系橡膠、聚矽氧橡膠、丁二烯橡膠、腈橡膠或氫化腈橡膠等含有腈基之橡膠、異戊二烯橡膠、硫化橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、丁基橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、乙烯丙烯橡膠、偏二氟乙烯共聚物等。其中，含有腈基之橡膠、氯丁二烯橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠較佳，含有腈基之橡膠尤佳。於本發明較佳的彈性係數之範圍為3~600MPa，更佳為10~500MPa，又更佳為30~300MPa之範圍。

含有腈基之橡膠為含有腈基之橡膠或彈性體即可，不特別限定，較佳為腈橡膠與氫化腈橡膠。腈橡膠為丁二烯與丙烯腈之共聚物，丙烯腈的鍵結量若多，與金屬之親和性增加，但有助於伸縮性的橡膠彈性反而減少。因此，丙烯腈丁二烯共聚物橡膠中的丙烯腈的鍵結量較佳為18~50質量%，尤佳為40~50質量%。

本發明中的柔軟性樹脂之摻合量，相對於導電粒子及宜添加的非導電性粒子與柔軟性樹脂之合計為7~35質量%，較佳為9~28質量%，更佳為12~20質量%。

又，可於本發明之導電糊劑中摻合環氧樹脂。於本發明較佳的環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂或苯酚酚醛清漆型環氧樹脂。摻合環氧樹脂時，可摻合環氧樹脂之硬化劑。硬化劑使用公知的胺化合物、多元胺化合物等即可。硬化劑之摻合量相對於環氧樹脂宜為5~50質量%，更佳為10~30質量%。又環氧樹脂與硬化劑之摻合量，相對於包含柔軟性樹脂的全部樹脂成分為3~40質量%，較佳為5~30質量%，更佳為8~24質量%。

本發明之導電糊劑含有溶劑。本發明中的溶劑為水或有機溶劑。溶劑含量，應視對於糊劑要求的黏性適宜地調整，因此不特別限定；大致而言，令導電性粒子、硫酸鋇粒子與柔軟性樹脂之合計質量為100時較佳為30~80質量比。 本發明使用的有機溶劑較佳為沸點100℃以上且未達300℃，更佳為沸點130℃以上且未達280℃。有機溶劑之沸點若過低，有在糊劑製造步驟或糊劑使用時溶劑揮發，構成導電性糊劑的成分比易變化之疑慮。另一方面，有機溶劑之沸點若過高，乾燥硬化塗膜中的殘留溶劑量變多，有可能引起塗膜之可靠性降低。

本發明中的有機溶劑，可列舉：環己酮、甲苯、二甲苯、異佛爾酮、γ-丁內酯、苯甲醇、ExxonMobil Chemical製的Solvesso 100, 150, 200、丙二醇單甲醚乙酸酯、松油醇、乙酸丁二醇酯、二戊基苯、三戊基苯、正十二醇、二乙二醇、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇二丁醚、單乙酸二乙二醇酯、二乙酸三乙二醇酯、三乙二醇、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、三乙二醇單丁醚、四乙二醇、四乙二醇單丁醚、三丙二醇、三丙二醇單甲醚、單異丁酸2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇酯等。又，作為石油系烴類，也可列舉新日本石油公司製的AF溶劑4號(沸點：240~265℃)、5號(沸點：275~306℃)、6號(沸點：296~317℃)、7號(沸點：259~282℃)、及0號溶劑H(沸點：245~265℃)等，視需要也可包含該等之2種以上。適宜地含有如此之有機溶劑以使導電性銀糊劑具有適合於印刷等的黏度。

本發明之伸縮性導體形成用糊劑，可藉由將作為材料的導電性粒子、硫酸鋇粒子、伸縮性樹脂、溶劑，利用溶解機、三輥研磨機、自公轉型混合機、磨碎機、球磨機、砂磨機等分散機予以混合分散以獲得。

在不損及發明之內容的範圍可於本發明之伸縮性導體形成用糊劑中摻合印刷適性賦予劑、色調調整劑、調平劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑等公知的有機、無機之添加劑。

本發明之絕緣表覆層係擔負配線部之表面側之絕緣的層。在此所稱絕緣包括電絕緣，此外也包括機械性、化學性、生物學性的絕緣，必須有將導體層與穿透基材而來的水分或化學物質、活體物質絕緣之功能。 本發明之絕緣表覆層宜為柔軟的高分子材料。柔軟的高分子材料可使用所謂橡膠、彈性體之材料。本發明之該橡膠、彈性體，可使用用以形成導體層的樹脂材料。 本發明之絕緣表覆層宜具有能重複地達到10%以上之伸縮的伸縮性。又本發明之絕緣表覆層宜具有50%以上之斷裂伸長率。再者本發明之絕緣表覆層之拉伸彈性係數宜為10~500MPa。

本發明之絕緣表覆層宜經由塗佈液、浸漬液、或印刷印墨、印刷糊劑等液狀形態、或漿液狀態而使用於基材上。將絕緣表覆層用材料做成液狀形態或漿液狀態時，將其溶解分散於溶劑即可。為了印刷適性等之調整而摻合公知的調平劑、觸變劑等係在本發明之範圍內。溶劑可從可用於導電糊劑的溶劑等之中適宜地選擇。

作為本發明之特殊例，形成絕緣表覆層的材料的前驅體為液體時，亦可利用前驅體而形成層，並經適當的反應而形成基底層。使用紫外線硬化型樹脂等的情況符合此例。 當本發明之絕緣表覆層用之材料難以經由液體狀態或漿液狀態時，也可將其利用例如熔融擠製、壓製成形加工成薄膜或片狀，並外形加工成適當的形狀後以黏著劑等貼於基材。

本發明中所稱電極表面層如同字面的意義，係以與配線部相異之材料被覆電極表面時使用的層。電極表面層可使用金、鉑、銠等貴金屬鍍覆、焊料鍍覆、錫鍍覆等。 本發明之電極表面層宜具有能重複地達到10%以上之伸縮的伸縮性。又本發明之電極表面層宜具有50%以上之斷裂伸長率。再者本發明之電極表面層之拉伸彈性係數宜為10~500MPa。

如上述對於電極部亦要求伸縮特性時，可使用具有伸縮性的碳糊劑以形成電極表面層。 本發明中的碳糊劑，亦可想成將形成導體層的導電糊劑之導電粒子限定為導電性碳而得之物。惟，關於導電粒子之摻合量，由於碳粒子之比重較金屬更小，比表面積更大，故摻合量宜減少至約金屬粉之質量%之一半乃至8分之1。用以得到碳糊劑之其他條件、分散方法等與導電糊劑同樣。

本發明中所稱在電氣配線之電極部與配線部之交界實質上無高低差，係指配線之厚的部分與薄的部分沒有清楚的交界，而以出現50μm之高低差之變化的過渡區域之寬度至少為1.0mm以上，較佳為2.0mm以上，更佳為3.0mm以上之寬度之方式出現厚度變化。如此的交界部分之厚度變動，利用非接觸式之厚度計求得厚度輪廓即可。更具體而言，使用寬幅的雙面貼帶將配線部分連同作為基材的布帛整個，在以不產生清楚的鬆弛之程度於面方向施加張力的狀態下貼於平板而做成試樣，並以光學式之厚度計求得厚度輪廓即可。交界高低差若為此範圍，觸感上不會感覺有高低差存在，因此可說實質上沒有高低差。

本發明之衣服型電子設備之配線部分，較佳係能實質上不損害導體層之導電功能以及絕緣表覆層與絕緣基底層之絕緣功能而變形至伸長率10%以上。更具體而言，切出衣服型電子設備之配線部分，利用拉伸試驗機拉伸至伸長率10%，比較拉伸前後之導電功能、絕緣功能即可。導電功能係以配線之電阻値進行評價，相對於伸長率0%時之電阻値，在拉伸至伸長率10%之狀態下之電阻値若為100倍以下，則評為導電功能有維持。絕緣基底層若在拉伸至伸長率10%後回復到伸長率0%之狀態下不出現與基材之剝離，則判斷為維持著絕緣功能。又就絕緣表覆層而言在伸長率10%之狀態若未出現可目視確認的龜裂，則判斷為維持著絕緣功能。

本發明之導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層各自之斷裂伸長率宜為50%以上，各自之拉伸彈性係數宜為10~500MPa。各層之斷裂伸長率、拉伸彈性係數，可藉由將構成各層的糊劑材料以既定之膜厚塗佈於脫模片上，乾燥後予以剝離並進行拉伸試驗而求得。

本發明可賦予電氣配線之配線部之表面布紋形狀之凹凸。本發明中所稱布料形狀，意指於X-Y二維平面上，依循特定之法則沿Z軸方向存在高低差的形狀，較佳係指於至少X-Y平面上之二方向(未必要垂直)伴隨規則性的重複之形狀。重複周期也可為無規，但至少須滿足本發明規定的平均重複節距。本發明中宜使用的布料形狀，如同字面意義，為實際布料之轉印、或模仿布料之重複圖案、針織物之重複圖案而製作成的形狀。 布料形狀，也可為有規則性的織物、編物、或規則性不清楚的不織布中任一種布料之布紋。織物之情況，例如可例示平織、綾織、緞織等。編物之情況，例如可例示平編、及其變形、集圈網眼組織、阿蒙增組織、移圈組織、網眼組織、添紗組織、毛圈編、羅紋編織、波紋組織、龜甲組織、凸紋組織、羅紋毛圈組織、雙式凹凸組織、單式凹凸組織、斜紋編、人字形組織、雙羅紋空氣層組織、白樺編、經平組織、經絨･經平組織、經緞組織、雙面經編組織、變化經平編鏈組織、條紋･泡泡布組織、Russell編、薄紗網格組織、及將該等予以變形･組合而得之編物等之布料。

該前述配線部之表面具有的布料狀之凹凸為有規則性的布紋時，其凹凸之重複節距，在畫於配線表面的任意直線上宜為0.2mm以上12mm以下。重複節距較佳為0.5mm以上9mm以下之範圍，更佳為1.0mm以上8mm以下，又更佳為1.6mm以上7mm以下，又更佳為2.4mm以上6mm以下。重複節距若為既定之範圍外，觸感上之效果會變得不足。

於本發明之布料狀之凹凸，凹部與凸部之高低差宜為7μm以上2500μm以下。高低差更佳為15μm以上1500μm以下，又更佳為25μm以上900μm以下，又更佳為48μm以上600μm以下。凹部與凸部之高低差若為既定之範圍外，觸感上之效果會變得不足。

如此的電氣配線部表面之凹凸，利用非接觸式之厚度計求得厚度輪廓即可。更具體而言，使用寬幅的雙面貼帶將配線部分連同作為基材的布帛整個，在以不產生清楚的鬆弛之程度於面方向施加張力的狀態下貼於平板而做成試樣，並以光學式之厚度計求得厚度輪廓即可。交界高低差若為此範圍，觸感上不會感覺有高低差存在，因此可說實質上沒有高低差。本發明中光學式之厚度計宜使用雷射顯微鏡之三維測定功能。

針對實現本發明中的在電極部與配線部之交界實質上無高低差的電氣配線的方法加以說明。本發明中，定義導體層露出之部分為電極部，被絕緣表覆層覆蓋的部分為配線部。 實現本發明之無高低差的電氣配線的方法，可例示將極薄的絕緣表覆層重疊於導體層之方法。由於導體層之厚度為50μm以上，絕緣表覆層之厚度若未達10μm則觸感上不會感覺有高低差，故可視為實質上無高低差。 作為實現本發明之無高低差的電氣配線的方法，可例示於基材上依序疊層印刷基底層、導體層、絕緣表覆層、視需要之電極表面層，並於乾燥硬化後於各層之軟化溫度以上之溫度進行加壓成形處理之方法。此方法需要相對較高溫的處理，因此會有可適用的基材受限之情形。

本發明藉由使用以下所述的轉印法，可獲得實質上無高低差之電氣配線。 本發明中的轉印法，可藉由依電極表面層、絕緣表覆層、導體層、基底層之順序將既定之配線圖案、絕緣圖案等印刷於中間介質後再轉印到作為基材的布帛以獲得電氣配線。進一步要求易轉印性時，可將作為基底層之熱熔層形成於預先已印刷於中間介質上的配線圖案上後再轉印到布帛。再者也可預先於布帛側設置熱熔層作為圖像接收層。該熱熔層可使用熱塑性之胺甲酸酯樹脂、或和本發明之伸縮性導體組成物之黏結劑成分同樣之柔軟性樹脂。 此時之中間介質也可使用表面具有脫模層的高分子薄膜、紙等所謂脫模片。又，可使用具有由氟樹脂、聚矽氧樹脂、聚醯亞胺等難黏著的材料構成之表面的薄膜、片材、板等。又也可使用不銹鋼、鍍覆有硬質鉻的鋼板、鋁板等金屬板。

實現本發明之表面具有布紋形狀之凹凸的電氣配線的方法，可例示於基材上依序疊層印刷基底層、導體層、絕緣表覆層、視需要之電極表面層，於乾燥中途、或乾燥硬化後，於各層之軟化溫度以上之溫度進行壓花加工之方法。壓花加工之方法可例示推抵壓花模的壓製加工或推抵壓花輥的壓花輥法。該等方法較佳可用於重複節距3mm以上，較佳為2mm以上之重複節距較寬廣之情況。又該等方法較佳可用於凹凸之高低差300μm以上，較佳為600μm以上之高低差較大的情況。另外，由於該等方法需要相對較高溫之處理，故會有可適用的基材受限之情況。

本發明藉由預先於轉印法之中間介質形成布料形狀之凹凸之反轉圖案，可容易地得到表面具有布料形狀之凹凸的電氣配線。

本發明中的預先形成有布料形狀之凹凸之反轉圖案的中間介質，當使用熱塑性之薄膜作為中間介質時可利用壓花加工進行製作。又使用金屬、樹脂等板材時，以三維掃描設備讀取既定之布料形狀並以三維加工機進行切削加工即可。又也可使用近來實用化已有進展的3D列印機來製作。 本發明中，以實驗室規模製作形成有布料形狀之凹凸之反轉圖案的中間介質時，例如可藉由將具有欲使用的布料形狀的布料貼附於板材，於布料表面利用噴霧等塗佈脫模材，於整面塗佈取型用之聚矽氧樹脂並於硬化後予以剝離，從而獲得於單面形成有欲使用的布料形狀之反轉圖案的成形用之轉印中間介質。 [實施例]

以下展示實施例，並更詳細且具體地說明本發明。另外實施例中的評價結果等係利用以下方法測得。

＜腈基量＞ 從對於得到之樹脂材料進行NMR分析而得之組成比，換算成以單體之質量比計的質量%。

＜摩尼黏度(mooney viscosity)＞ 使用島津製作所製SMV-300RT「摩尼黏度計」進行測定。

＜平均粒徑＞ 使用堀場製作所製之光散射式粒徑分布測定裝置LB-500進行測定。 ＜彈性係數、斷裂伸長率＞ 將各材料以乾燥厚度成為100±10μm之方式塗佈於脫模片上，於既定之條件使其乾燥硬化後，連同脫模片整個沖壓成於ISO 527-2-1A規定的啞鈴狀，而做成試片。測定時從脫模片剝離各材料之片材，利用於ISO 527-1規定的方法進行拉伸試驗而求得。

＜電氣配線部之伸縮特性＞ 將製作成的衣服型電子設備之電氣配線部分以排除電極部並且配線之直線部分成為長度100mm之方式予以裁切而做成試片。以目視確認試片中配線部分未從作為基材之布帛剝離、絕緣表覆層表面無龜裂等後，去除端部之絕緣表覆層並與電阻測定器之端子連接以能夠測定配線之電阻値，以待伸長的部分成為有效長度50mm之方式設置於夾具已經過絕緣加工的拉伸試驗機，測定初始電阻値、拉伸成既定之伸長率時之電阻値、以及回復至初始狀態時之配線電阻値。 令初始電阻値為R0、10%伸長時之電阻値為R10，求得電阻變化率Rv=R10/R0，將Rv≦100之情況評為導電功能維持而標記「○」，將Rv＞100之情況評為導電功能喪失而標記「×」。試驗後於電氣配線之絕緣表覆層未出現可目視確認的龜裂時則評為絕緣功能維持而標記「○」，有龜裂出現時則評為絕緣功能喪失而標記「×」。再者，試驗後未出現基材與基底層之剝離時則評為絕緣功能維持而標記「○」，出現剝離時則評為絕緣功能喪失而標記「×」。 伸長10%維持1秒後回復至初始狀態保持1秒，如此重複100次後，亦實施同樣之評價。

＜配線之電阻測定＞ 利用Agilent Technology公司製毫歐表測定配線之電阻値。 ＜高低差＞ 從衣服型電子設備將包含電極部與配線部的部分切成50mm×100mm之矩形而做成試片。對於試片使用寬度50mm之雙面貼帶將厚度10mm之配線部分連同作為基材的布帛整個，以不產生鬆弛之方式予以貼附，接著利用光學式之厚度計求得從電極部到配線部之厚度輪廓。 針對電極部與配線部之交界之從電極側5mm到配線側5mm之間的10mm的斜率絕對値若未達高低差/測定長(10mm)=50/3000則評為「◎」，若為50/3000以上且未達50/2000則評為「○」，若為50/2000以上且未達50/1000則評為△，若為50/1000以上則評為「×」。

＜穿戴感＞ 以成人男性10名作為受試者，穿著於實施例製作成的附有電氣配線的衣服，邊進行心電量測邊接連實施第1套廣播體操與第2套廣播體操。針對其間之穿戴感，以「觸感佳」為5點，「觸感差」為1點，而進行五級之官能評價，以10人之平均計，4以上評為◎、3以上且未達4評為○，2以上且未達3評為△，未達2評為×。

＜布料形狀之凹凸高低差與重複節距＞ 從衣服型電子設備將包含電極部與配線部的部分切成50mm×100mm之矩形而做成試片。對於試片使用寬度50mm之雙面貼帶將厚度10mm之配線部分連同作為基材的布帛整個，以不產生鬆弛之方式予以貼附，接著利用Keyence公司製之雷射顯微鏡VK-X200觀察試片，將得到的數據利用VK-X100/X200用解析應用程式進行數據處理，求得凹凸之高低差。另外高低差係針對5處之凹部進行測定並予以平均。接著於試片上放置0.5mm記憶體的刻度尺使其成為隨意之方向，測定凹凸重複節距。測定方式如下：首先針對10次的重複求得節距間隔之平均，針對隨意選擇的其他方向進行同樣的操作，共進行5次，求得五個平均値之進一步的平均値並以其作為重複節距。

＜穿戴感＞ 以成人男性10名作為受試者，穿著於實施例製作成的附有電氣配線的衣服，邊進行心電量測邊實施半程馬拉松。針對其間之穿戴感，以「觸感佳」為5點，「觸感差」為1點，而進行五級之官能評價，以10人之平均計，4以上評為◎，3以上且未達4評為○，2以上且未達3評為△，未達2評為×。

＜洗滌耐久性＞ 將穿戴物放入40cm×50cm之方形洗衣袋，使用JIS L 0217(關於纖維產品之使用的表示記號及其顯示方法)之洗滌方式103中規定的符合JIS C 9606(電動洗衣機)之規格的附設有離心式脫水裝置之標準洗滌容量、標準水量之家庭洗衣機，不使用洗劑而進行15分鐘之洗滌，於10分鐘之脱水後取出並於室內陰乾後確認配線部有無導通，將能確認導通之情況評為○，將斷線或呈現導通不穩定之情況評為×。

＜位置對準偏移＞ 使用預先已設置於各層的位置對準用之對準標記，並使用能以μm單位進行測定的測長機測定導體層與絕緣表覆層之位置偏移。對準標記配合用於印刷的四角形網版，設置於相當於必要的印刷圖案之四個角落的部分，印刷時以至少一個對準標記一致之方式設置，而進行印刷，從各四個角落之各個XY方向之偏移量求得向量，並求得4點之向量之絕對値之平均値。

[製造例] ＜合成橡膠材料之聚合＞ 於配備有攪拌機、水冷夾套的不銹鋼製之反應容器，加入： 丁二烯　　　　　　  54質量份 丙烯腈　　　　　　  46質量份 去離子水　　　　    270質量份 十二烷基苯磺酸鈉　  0.5質量份 萘磺酸鈉縮合物　　  2.5質量份 三級－十二烷基硫醇　0.3質量份 三乙醇胺　         0.2質量份 碳酸鈉　           0.1質量份， 邊通入氮氣邊保持浴溫度於15℃，並輕輕攪拌。接著，費時30分鐘滴加將過硫酸鉀0.3質量份溶解於去離子水19.7質量份而得之水溶液，再繼續反應20小時後，加入將對苯二酚0.5質量份溶解於去離子水19.5質量份而得之水溶液，進行聚合停止操作。 接著，為了餾除未反應單體，先將反應容器內減壓，再導入蒸氣而回收未反應單體，得到由NBR構成的合成橡膠乳膠(L1)。對於得到的乳膠加入食鹽與稀硫酸而予以團聚･過濾，使用相對於樹脂的體積比為20倍量之去離子水，分5次重複實施將樹脂再分散於去離子水並過濾，藉此予以洗淨，於空氣中乾燥而得到合成橡膠樹脂R1。

將得到的合成橡膠樹脂R1之評價結果示於表1。 以下變更加入之原料、聚合條件、洗淨條件等並以同樣方式進行操作，得到表1所示的樹脂材料R2~R4。另外，表中之簡稱如以下。 NBR：丙烯腈丁二烯橡膠 NBIR：丙烯腈-異戊二烯橡膠(異戊二烯10質量%) SBR：苯乙烯丁二烯橡膠(苯乙烯/丁二烯=50/50質量%)

【表1】

[製造例] 將環氧當量175~195之液狀雙酚A型環氧樹脂1.5質量份、於製造例得到的伸縮性樹脂(R1)10質量份、潛在性硬化劑[味之素Fine Chemicals(股)公司製商品名Amicure PN23]0.5質量份與異佛爾酮30質量份混合攪拌而使其溶解，得到黏結劑樹脂組成物A1。接著於黏結劑樹脂組成物A1中，加入平均粒徑6μm之微細薄片狀銀粉[福田金屬箔粉工業公司製商品名Ag-XF301]58.0質量份並予以均勻地混合，利用三輥研磨機予以分散，藉此得到導電糊劑AG1。將得到的導電糊劑AG1之評價結果示於表2a、表2b。

以下變更材料而進行摻合，得到表2a、表2b所示的導電糊劑AG2~AG6。同樣將評價結果示於表2a、表2b。 另外，表2a、表2b中無定形銀粉1為DOWA Electronics公司製之團聚銀粉G-35，平均粒徑6.0μm，無定形銀粉2為將DOWA Electronics公司製之團聚銀粉G-35予以濕式分級而得之平均粒徑2.1μm之團聚銀粉。

以下，與導電糊劑同樣，依循表2a、表2b變更配比，得到電極表面層用之碳糊劑CB1、基底層、絕緣表覆層用之糊劑CC1、CC2，並將評價結果示於表2a、表2b。另外針對不含固體粒子的CC1、CC2將樹脂成分溶解於溶劑而做成糊劑。

【表2a】

【表2b】

(實施例1) 利用圖6所示之轉印法，製作心電圖測定用之衣服型電子設備。 於厚度125μm之脫模PET薄膜，先以既定之圖案網版印刷成為電極表面層的碳糊劑CB1，並予以乾燥硬化。接著將成為絕緣表覆層的絕緣糊劑CC1網版印刷成既定之圖案，並予以乾燥硬化。心電測定用之電極表面層為直徑30mm之圓形。又絕緣表覆層於電極部為內徑30mm、外徑36mm之甜甜圈狀，從電極延伸的配線部為寬度14mm，於配線部之終端，同樣以碳糊劑印刷有直徑10mm之圓形電極以安裝與感測器之連接用鉤扣。碳糊劑層之厚度以乾燥膜厚計為25μm；絕緣表覆層為15μm。 接著，使用成為導體層的銀糊劑AG1，網版印刷電極部與配線部，於既定之條件進行乾燥硬化。電極部為直徑32mm之圓形，配線部為寬度10mm，並調整成在絕緣表覆層上之乾燥厚度為30μm。再者將基底層使用與絕緣表覆層相同的CC1並調整成乾燥厚度為20μm而進行網版印刷，並予以乾燥，然後再次於相同條件印刷基底層，並調整乾燥時間使溶劑成分殘存25質量%而保留表面黏性，得到具有轉印性的印刷電氣配線。

接著，將經以上步驟得到的轉印性之印刷電氣配線重疊於內面外翻的由針織織物構成的運動服之既定部分，於室溫進行壓製而將印刷電氣配線暫時黏著於運動服之內側，將脫模PET薄膜剝離，將運動服掛於衣架，進一步於115℃乾燥30分鐘，得到附有電氣配線的運動服。將配線圖案顯示於圖7，將配線圖案相對於運動服的配置顯示於圖8。 得到的附有電氣配線的運動服，於左右之後腋窩線上與第7肋骨之交叉點有直徑30mm之圓形電極，而且於內側形成有從圓形電極至後頸部中央為止的寬10mm之由具伸縮性的導體形成的電氣配線。另外從左右電極延伸到後頸部中央的配線於頸部中央有5mm之間隔。兩者並未短路。

接著，於後頸部中央端之表面側安裝不銹鋼製之鉤扣，為了確保與內側之配線部的電性導通，使用扭轉金屬細線而成之導電線將伸縮性導體組成物層與不銹鋼製鉤扣予以電性連接。 藉由不銹鋼製鉤扣連接UNION TOOL公司製之心跳感測器WHS-2，以安裝有該心跳感測器WHS-2專用之應用程式「myBeat」的Apple公司製智慧手機接收心跳數據，並設定成能夠畫面顯示。以如上方式製作成導入有心跳量測功能的運動服。

使受試者穿著本運動服，連續實施第1套廣播體操、第2套廣播體操，取得其間之心電數據。得到的心電數據之雜訊少，為高解像度，就心電圖而言具有能夠從心跳間隔之變化、心電波形等解析心理狀態、身體狀態、疲勞度、睡意、緊張程度等的品質。請10名受試者穿著相同的運動服，評價穿戴感。將結果示於表3、表4。 從與穿著試驗中使用的運動服相同條件下製作的運動服，切出既定之試片，進行電極部/配線部交界之高低差評價，並就10%伸縮1次、及100次評價配線之導電性、絕緣表覆層之絕緣性、基底層之絕緣性、各自之維持性能。將結果示於表3、表4。

以下同樣依表3、表4所示之構成製作實施例2~6、比較例1~2之運動服，並同樣進行評價。將結果示於表3、表4。

(比較例3~5) 將實施例1使用的針織織物之運動服內面外翻，以背面不產生皺褶之方式放入於模框並於運動服之兩肩與左右之下襬別上別針而予以固定。 接著，利用圖5所示之直接印刷法製作與實施例相同的配線圖案之運動服。首先，利用CC糊劑以既定之圖案網版印刷基底層，並以既定之條件予以乾燥，然後再次以相同條件進行印刷，並予以乾燥硬化。接著，依導體層、絕緣表覆層、電極表面層之順序分別重複印刷、乾燥，而得到電氣配線。與實施例同樣於得到的運動服安裝鉤扣，連接UNION TOOL公司製之心跳感測器WHS-2，以下同樣進行評價。將結果示於表3、表4。

另外，比較例1之情況，於最初之穿著時發生配線部之斷線，無法得到心電數據。比較例2之情況，初始之心電數據取得並無問題，但在持續進行廣播體操的過程雜訊增加，於第2套廣播體操之中途變得無法取得數據。比較例3~5，直到最後仍可取得數據，但初始的比電阻較大的比較例5在100次重複伸長試驗中，伸長時之電阻値超過初始電阻値之100倍，成為「×」評價。

【表3】

【表4】

＜脫模用中間介質之製作例1＞ 將500網目之平織不銹網版利用雙面黏著貼帶貼於周圍設有高度15mm之壩的厚度12mm的椴木合板，塗上乾燥時於網版之厚度方向一半埋没所需的相當量之PVA糊作為脫模劑，進行20小時之自然乾燥，再利用乾烘箱進行70℃2小時之乾燥。接著，流入二液硬化型之聚矽氧樹脂使厚度成為大概5mm，於室溫費時24小時予以硬化。於硬化後剝離聚矽氧樹脂，得到平織花紋之凹凸之轉印模1。 以下，使用網目數不同的不銹網版、聚酯網版並以同樣方式進行操作，得到表5所示之轉印模。

＜脫模用中間介質之製作例2＞ 將經平織的織物利用雙面黏著貼帶貼於周圍設有高度15mm之壩的厚度12mm的椴木合板，以充分滲透織物之方式塗上PVA糊作為脫模劑兼起毛抑制劑，進行20小時之自然乾燥，再利用乾烘箱進行70℃2小時之乾燥。接著，流入二液硬化型之聚矽氧樹脂使厚度成為大概5mm，於室溫費時24小時予以硬化。於硬化後剝離聚矽氧樹脂，得到經平組織針織物之凹凸之轉印模。 以下，變更針織物並進行同樣之操作，得到表5所示之轉印模。

＜壓花模之製作例＞ 以3D掃描設備讀取脫模用中間介質之製作例中使用的平織網版之一部分而處理成數位數據，使凹凸之負/正反轉後使凹凸之重複節距及、高低差變形而成為既定之値，利用3D列印機予以成型。接著對於得到的成型體塗佈脫模劑，其次重疊5張使室溫硬化之環氧樹脂含浸而得之玻璃布，將整體放入較厚的被褥壓縮袋並以吸塵器將袋內減壓，於24小時後取出，拆下經硬化的FRP部分，接著將經硬化的FRP之背面側以熱硬化型之油灰(putty)予以填埋而使其平整，得到壓花模。 以下同樣，變更凹凸之重複節距及高低差而進行成型，得到表5所示的壓花模。

【表5】

＜利用轉印法的實施例、比較例＞ (實施例101~120、比較例101~108) 利用圖6所示之轉印法製作心電圖測定用之衣服型電子設備。 於表5所示之轉印模4，先以既定之圖案網版印刷成為電極表面層的碳糊劑CB1，並予以乾燥硬化。接著將成為絕緣表覆層的絕緣糊劑CC1網版印刷成既定之圖案，並予以乾燥硬化。心電測定用之電極表面層為直徑30mm之圓形。又，絕緣表覆層於電極部為內徑30mm、外徑36mm之甜甜圈狀，從電極延伸的配線部為寬度14mm，於配線部之終端，同樣以碳糊劑印刷有直徑10mm之圓形電極以安裝與感測器之連接用鉤扣。碳糊劑層之厚度以乾燥膜厚計為25μm，絕緣表覆層為30μm。

接著，使用成為導體層的銀糊劑AG1網版印刷電極部與配線部，並於既定之條件予以乾燥硬化。電極部為直徑32mm之圓形，配線部為寬度10mm，並調整成在絕緣表覆層上之乾燥厚度為40μm。再者將基底層使用與絕緣表覆層相同的CC1並調整成乾燥厚度為40μm而進行網版印刷，並予以乾燥，然後再次以相同條件印刷基底層，並調整乾燥時間使溶劑成分殘存25質量%而保留表面黏性，得到具有轉印性的印刷電氣配線。 接著，將經以上步驟得到的轉印性之印刷電氣配線重疊於內面外翻的由針織織物構成的運動服之既定部分，於室溫進行壓製而將印刷電氣配線暫時黏著於運動服之內側，將轉印模剝離，將運動服掛於衣架，進一步於115℃乾燥30分鐘，得到附有表面具有平織形狀之圖案的電氣配線的運動服。 得到的附有電氣配線的運動服，於左右之後腋窩線上與第7肋骨之交叉點有直徑30mm之圓形電極，而且於內側形成有從圓形電極至後頸部中央為止的寬10mm之由具伸縮性的導體形成的電氣配線。另外從左右電極延伸到後頸部中央的配線於頸部中央有5mm之間隔，兩者並未短路。

接著，於後頸部中央端之表面側安裝不銹鋼製之鉤扣，為了確保與內側之配線部的電性導通，使用徹底扭轉金屬細線而成之導電線將伸縮性導體組成物層與不銹鋼製鉤扣予以電性連接。 藉由不銹鋼製鉤扣連接UNION TOOL公司製之心跳感測器WHS-2，以安裝有該心跳感測器WHS-2專用之應用程式「myBeat」的Apple公司製智慧手機接收心跳數據，並設定成能夠畫面顯示。以如上方式製作成導入有心跳量測功能的運動服。將配線圖案示於圖7，將配線圖案相對於運動服之配置示於圖8。

使受試者穿著本運動服，並跑半程馬拉松之距離，取得其間之心電數據。得到的心電數據之雜訊少，為高解像度，就心電圖而言具有能夠從心跳間隔之變化、心電波形等解析心理狀態、身體狀態、疲勞度、睡意、緊張程度等的品質。請10名受試者穿著相同的運動服，評價穿戴感。將結果示於表6a、表6b、表6c。 從與穿著試驗中使用的運動服相同條件下製作的運動服，切出既定之試片，進行電極部/配線部交界之高低差評價，並就10%伸縮1次、及100次評價配線之導電性、絕緣表覆層之絕緣性、基底層之絕緣性、各自之維持性能。將結果示於表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c。

以下同樣依表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c所示之構成製作運動服，並同樣進行評價。將結果示於表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c。

＜利用直接印刷法+壓花加工的實施例、比較例＞ 利用圖5所示之直接印刷法製作心電圖測定用之衣服型電子設備。 將實施例101中使用的針織織物之運動服內面外翻，以背面不產生皺褶之方式放入於模框並於運動服之兩肩與左右之下襬別上別針而予以固定。 接著，利用圖5所示之直接印刷法製作與實施例相同的配線圖案之運動服。首先，利用CC糊劑以既定之圖案網版印刷基底層，並以既定之條件予以乾燥，然後再次以相同條件進行印刷，並予以乾燥硬化。接著，依導體層、絕緣表覆層、電極表面層之順序分別重複印刷、乾燥，而得到電氣配線。

＜壓花加工＞ 將得到的附有電氣配線的運動服以配線面為上之方式置於厚度3mm之聚矽氧橡膠片，再重疊表5所示之壓花模4，將其放在已加熱至90℃的熱板上並加壓，而將壓花模之凹凸轉印到配線面。 與實施例同樣於壓花加工後之運動服安裝鉤扣，連接UNION TOOL公司製之心跳感測器WHS-2，得到導入有心跳量測功能的運動服。以下同樣進行評價。將結果示於表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c。

＜利用轉印法+壓花加工的實施例、比較例＞ 不使用轉印模而改用脫模PET薄膜，利用圖6所示之轉印法形成電氣配線，接著使用既定之壓花模進行壓花加工，藉此製作心電圖測定用之衣服型電子設備，同樣進行評價。將結果示於表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c。

另外，表6a、表6b、表6c、表7a、表7b、表7c中，於使用模之欄顯示脫模PET與壓花模之兩者之例，為轉印法與壓花加工之組合。 比較例1為使用柔軟性不足的導體層的情況，穿戴感方面沒有問題，但對於伸縮的耐久性不足。比較例102、比較例104為未於配線表面進行布料形狀加工的情況，有穿戴感方面之問題。可解釋成尤其在長跑等流汗劇烈的運動中平坦的配線表面會貼附於皮膚，不快感增大。比較例103皆為柔軟性不足的導體層之例，有伸縮耐久性方面之問題。實施例110稍有伸縮耐久性方面之問題，但可看出穿戴感及洗滌耐久性已有改善，且帶有凹凸時對於伸縮的耐久性多少有改善。比較例105為使用所謂高網目的平織布之表面圖案的情形，但凹凸之重複節距、高低差皆過小而未見改善穿戴感的效果。相反地比較例106為過大之情況，穿戴感之改善效果不足，而且於伸縮耐久性方面多少有問題。比較例107為凹凸高低差小的情況，穿戴感之改善效果不足。相反地比較例108為凹凸高低差巨大的情況。可解釋成利用壓花加工形成的凹凸若過大容易發生導體層之斷線。

【表6a】

【表6b】

【表6c】

【表7a】

【表7b】

【表7c】

＜使用具有布料形狀之凹凸的脫模用中間介質的製作例＞ (實施例201~205) 將150網目之平織不銹網版利用雙面黏著貼帶貼於周圍設有高度15mm之壩的厚度12mm的椴木合板，塗上乾燥時於網版之厚度方向一半埋没所需的相當量之PVA糊作為脫模劑，進行20小時之自然乾燥，再利用乾烘箱進行70℃2小時之乾燥。接著，流入二液硬化型之聚矽氧樹脂使厚度成為大概5mm，於室溫費時24小時予以硬化。於硬化後剝離聚矽氧樹脂，得到平織花紋之凹凸之轉印模。 使用得到之轉印模以替代實施例1之脫模PET薄膜，依以下表8所示之內容製作電氣配線，以下同樣進行評價。將結果示於表8。

＜使用具有條紋狀之凹凸的脫模用中間介質的製作例＞ 使用3D列印機製作具有條紋狀凹凸的脫模用中間介質。設定：條紋之周期為2mm，凹凸重複為正弦波且振幅為50μm。 使用得到的具有條紋狀凹凸的轉印模以替代實施例1之脫模PET薄膜，依以下表8所示之內容製作電氣配線，以下同樣進行評價。將結果示於表8。

(比較例201) 將實施例1中使用的針織織物之運動服內面外翻，以背面不產生皺褶之方式放入於模框並於運動服之兩肩與左右之下襬別上別針而予以固定。 接著，利用圖5所示之直接印刷法製作與實施例相同的配線圖案之運動服。首先，利用CC糊劑以既定之圖案網版印刷基底層，從模框卸下並以既定之條件予以乾燥，然後再次設置於模框，依導體層、絕緣表覆層、電極表面層之順序分別重複印刷、模框移除、乾燥、模框固定，而得到電氣配線。與實施例同樣於得到的運動服安裝鉤扣，連接UNION TOOL公司製之心跳感測器WHS-2，以下同樣進行評價。將結果示於表8。

比較例201之情況，配線之偏移非常大，由於本發明之配線非常粗，各層疊合之餘裕亦設定於約2mm，故未出現大的問題，但在如配線寬低於1mm的較細線之情況，由於偏移超過配線寬，顯然無法形成符合設計的電氣配線。 【表8】

[產業利用性]

如以上所示，本發明之衣服型電子設備具有由具伸縮性的電極表面層、具伸縮性的絕緣表覆層與基底層、具伸縮性的導體層構成的電氣配線，再者於電極部與配線部之交界部分實質上無高低差，因此具有兼顧良好的電特性與良好的穿戴感的優良特性。 良好的穿戴感，尤其在根據心電數據等身體物理數據探求穿戴者之心理狀態時，不會產生因穿戴感受不佳所致之心理性的雜訊，能進行更自然的狀態下的心理評價，因此在如此的衣服型電子設備之應用面可說有重大的意義。

再者，如以上所示，依本發明之衣服型電子設備之製造方法，可得到位置對準精度良好，具有由具伸縮性的電極表面層、具伸縮性的絕緣表覆層與基底層、具伸縮性的導體層構成的電氣配線，再者於電極部與配線部之交界部分實質上無高低差，兼顧良好的電特性與良好的穿戴感的優良的衣服型電子設備。

本發明不限於本實施例中例示的用途例，可廣泛應用於利用設置於衣服的感測器等檢測人體具有的資訊亦即肌肉電位、心電位等活體電位、體溫、脈搏、血壓等活體資訊的穿戴式裝置、或安裝有電溫熱裝置的衣服、安裝有用以測定衣服壓力之感測器的穿戴式裝置、利用衣服壓力或位移檢測而量測身體尺寸的穿戴物、用以測定腳底壓力的襪型裝置等。又表面無高低差的可伸縮的配線，就與零件、連接器類之連接亦朝好的方向發揮作用，故本發明可應用於將可撓性的太陽電池模組堆積於紡織品而成之衣服、帳篷、袋子等之配線部、具有關節部的低頻治療器、溫熱療養機等之配線部、彎曲度之感測部等。該穿戴式裝置，不僅以人體為對象，而且亦可應用於寵物、家畜等動物、或具有伸縮部、彎曲部等的機械裝置，也可利用作為人造機器手、人造機器腳等機械裝置與人體連接而使用的系統之電氣配線。又作為埋設於體內而使用的植體裝置之配線材料亦為有用。

再者，本發明之衣服型電子設備，作為穿戴式的終端機可收集身體之物理數據、生命數據，並將得到的數據以電訊號之形式傳送到外部，而成為進行個人別之數據統計並提供特定個人有用的資訊的系統所需之輸入機構。再者，若於本發明之衣服型電子設備加入致動器，亦可應用於如動力服(powered suit)的運動輔助功能。另外，可進一步作為利用本發明之衣服型電子設備並綜合解析從身體之物理數據與生命數據得到的心理資訊等，而檢測、診斷各種疾病等身體之不適的系統之終端機使用。本發明之衣服型電子設備，由於穿戴感佳，無因穿戴所致之不適感，故能夠取得高品質的生命數據，也可作為身體上的不適、以及心理上的不適之檢測、診斷系統所需之數據收集裝置利用。

1‧‧‧基材(織物)2‧‧‧絕緣基底層3‧‧‧伸縮性導體組成物層(伸縮性導體層)4‧‧‧伸縮性表覆層(絕緣表覆層)5‧‧‧伸縮性碳層(電極表面層)7‧‧‧黏著層(絕緣基底層)10‧‧‧暫時支持體(脫模支持體)

【圖1】係顯示以往之電氣配線中無電極表面層的情況之剖面的示意圖。 【圖2】係顯示以往之電氣配線中設有電極表面層的情況之剖面的示意圖。 【圖3】係顯示本發明之電氣配線中無電極表面層的情況之剖面的示意圖。 【圖4】係顯示本發明之電氣配線中設有電極表面層的情況之剖面的示意圖。 【圖5】係顯示以往之電氣配線之製法的示意步驟圖。 【圖6】係顯示本發明之電氣配線之製法之一例的示意步驟圖。 【圖7】係本發明之電氣配線圖案之一例。 【圖8】係顯示圖7之配線例於運動服之配置位置的示意圖。

無。

Claims (13)

1. 一種衣服型電子設備，於接觸身體表面的部分具有至少包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層的電氣配線，其特徵為：該電氣配線之配線部之表面具有布紋形狀之凹凸。
2. 如申請專利範圍第1項之衣服型電子設備，其具有至少包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層、電極表面層的電氣配線。
3. 如申請專利範圍第1或2項之衣服型電子設備，其中，該配線部之表面具有的布紋狀之凹凸中，凹凸之重複節距在至少任意的一條直線上為0.06mm以上12mm以下。
4. 如申請專利範圍第1或2項之衣服型電子設備，其中，該配線部之表面具有的布紋狀之凹凸中，凹部與凸部之高低差為7μm以上2500μm以下。
5. 如申請專利範圍第1或2項之衣服型電子設備，其中，該導體層、該絕緣表覆層、該絕緣基底層各自之斷裂伸長率為50%以上，各自之拉伸彈性係數為10~500MPa。
6. 如申請專利範圍第1或2項之衣服型電子設備，能夠實質上不損害該導體層之導電功能及該絕緣表覆層與該絕緣基底層之絕緣功能而變形至伸長率10%以上。
7. 如申請專利範圍第1項之衣服型電子設備，其中在該電氣配線之電極部與配線部之交界實質上無高低差。
8. 一種衣服型電子設備之製造方法，係製造具有至少包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層的電氣配線的衣服型電子設備之方法，包括以下步驟：於具有脫模性的第一基材，使用印墨或糊劑狀之材料，以絕緣表覆層、導體層、絕緣基底層之順序依序予以印刷疊層而製作電氣配線，並轉印至成為第二基材的布帛。
9. 一種衣服型電子設備之製造方法，係製造具有至少包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層、電極表面層的電氣配線的衣服型電子設備之方法，包括以下步驟：於具有脫模性的第一基材，使用印墨或糊劑狀之材料，以絕緣表覆層、電極表面層、導體層、絕緣基底層之順序依序予以印刷疊層而製作電氣配線，並轉印至成為第二基材的布帛。
10. 一種衣服型電子設備之製造方法，係製造具有至少包含導體層、絕緣表覆層、絕緣基底層、電極表面層的電氣配線的衣服型電子設備之方法，包括以下步驟：於具有脫模性的第一基材，使用印墨或糊劑狀之材料，以電極表面層、 絕緣表覆層、導體層、絕緣基底層之順序依序予以印刷疊層而製作電氣配線，並轉印至成為第二基材的布帛。
11. 如申請專利範圍第8至10項中任一項之衣服型電子設備之製造方法，其中，該導體層、該絕緣表覆層、該絕緣基底層各自之斷裂伸長率為50%以上，各自之拉伸彈性係數為10~500MPa。
12. 如申請專利範圍第8至10項中任一項之衣服型電子設備之製造方法，其中，可實質上不損害該導體層之導電功能及該絕緣表覆層與該絕緣基底層之絕緣功能，而使該衣服型電子設備變形至伸長率10%以上。
13. 如申請專利範圍第8至10項中任一項之衣服型電子設備之製造方法，其中，該具有脫模性的第一基材於表面具有條紋形狀或布料形狀之凹凸。

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