TWM523718U - 織物結構 - Google Patents

Description

織物結構

本新型創作是有關於一種織物結構，且特別是有關於一種具有導電線路層的織物結構。

隨著科技的進步以及人類對於健康與生活舒適度的愈加重視，使得智慧衣等相關穿戴式產品的發展愈加受到重視。使用者可藉由穿著智慧衣來達到心跳、呼吸以及體溫等生物訊號的感測及監控的目的。此外，智慧衣還可對使用者的身體提供例如是加熱或是致冷等特定功能。因此，使用者可無需額外攜帶或穿著其他的裝置來達成上述的功能或目的，從而提升使用者的使用方便性。

在目前智慧衣技術的發展上，其中一個主要的發展方向是將導體線路直接印製於布料上。然而，由於一般布料本身對於熱的耐受性較低，當布料上的導體電路透過傳統錫焊的方式來與例如是電路板等電子元件焊接時，容易破壞布料本身的結構。此外，若是採用一般膠體黏著方式，則需要精準地控制膠量並對位，在製程上較為複雜，且無法於導體線路之間產生有效的電性連接。因此，如何以適當的接點技術電性連接印製於布料上的導體電路與電路板等外接電子元件，並且同時不破壞脆弱的布料結構，已成為目前智慧衣技術發展的一個重要課題。

本新型創作提供一種織物結構，其可藉由不影響或不傷害薄膜的布料結構的製程方式來整合並電性連接具有導電線路的薄膜及電子元件。

本新型創作的織物結構適於電性連接電子元件，並且織物結構包括薄膜、第一圖案化線路層、電路板以及異方性導電膠層。第一圖案化線路層形成於薄膜上。電路板配置於第一圖案化線路層上，並且電子元件配置於電路板上。異方性導電膠層配置於薄膜與電路板之間，以膠黏固定電路板於薄膜上，並且電性連接電路板與第一圖案化線路層。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一圖案化線路層是藉由網版印刷的方式形成於該薄膜上。

在本新型創作的一實施例中，上述的織物結構更包括絕緣層。絕緣層覆蓋於部分的第一圖案化線路層上。

在本新型創作的一實施例中，上述的織物結構還包括防水層。防水層配置於電路板與薄膜貼合的表面周圍以及電子元件的表面上。

在本新型創作的一實施例中，上述的薄膜為熱塑性薄膜，並且熱塑性薄膜的組成材料包括熱塑性聚酯(thermoplastic polyester elastomer)層、熱塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane)層、聚氨酯層或聚四氟乙烯(PTFE)層。

在本新型創作的一實施例中，上述的電路板為軟性電路板(flexible printed circuit board)。

在本新型創作的一實施例中，上述的電子元件為訊號感測元件。

在本新型創作的一實施例中，上述的織物結構更包括織物層。織物層配置於薄膜上相對第一圖案化線路層的一側。

在本新型創作的一實施例中，上述的織物層的組成材料包括聚酯纖維(polyester)、尼龍(nylon)、彈性纖維(elastane)或前述材料的組合。

在本新型創作的一實施例中，上述的織物結構還包括第二圖案化線路層。第二圖案化線路層配置於電路板面對第一圖案化線路層的一側，並且第二圖案化線路層經由異方性導電膠層與第一圖案化線路層電性連接。

基於上述，在本新型創作的實施例中，織物結構的電路板與薄膜之間可配置異方性導電膠層，使得電路板可透過異方性導電膠層貼合固定於薄膜上，並且電性連接形成於薄膜上的第一圖案化線路層。由於本新型創作的實施例中的織物結構是以異方性導電膠層來接合電路板及薄膜上的電路層與電子元件，因此，相較於一般的電路的接合製程而言，本新型創作的實施例中的織物結構可以較低的製程溫度來進行電路板與薄膜的線路層與電子元件之間的接合，並使得電路板在與薄膜貼合的過程中，薄膜本身的結構不會由於製程的高溫而受到影響或破壞。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本新型創作的一實施例的織物結構的示意圖。請參考圖1。本實施例的織物結構100可用來連接電子元件50，並且織物結構100包括薄膜110、第一圖案化線路層120、電路板130以及異方性導電膠層140。第一圖案化線路層120以例如是網版印刷的方式形成於薄膜110上。電路板130配置於第一圖案化線路層120上，並且電子元件50配置於電路板130上。異方性導電膠層140配置薄膜110與電路板130之間，以膠黏固定電路板130於薄膜110上，並且電路板130可經由異方性導電膠層140與薄膜110上的第一圖案化線路層120電性連接。

在本實施例中，薄膜110可具有開口112，以暴露出電子元件50於薄膜110的表面上，使得電子元件50可與人體接觸或是電性連接其他的外接電子元件。此外，電路板130上可另外配置第二圖案化線路層135，且第二圖案化線路層135配置於電路板130面對第一圖案化線路層120的一側。在本實施例中，第一圖案化線路層120及第二圖案化線路層135可經由異方性導電膠層140上下電性導通。

在本實施例中，薄膜110及其上的第一圖案化線路層120是藉由異方性導電膠層140來與電路板130及其上的第二圖案化線路層135彼此黏著固定。因此，本實施例的織物結構100可以較低的製程溫度，例如是攝氏150度至攝氏180度，來進行薄膜110與電路板130的貼合製程。也因此，相較於一般連接導體電路所使用的高溫焊接製程，本實施例的印有第一圖案化線路層120的薄膜110在與電路板130及其上的第二圖案化線路層135貼合的過程中不會由於製程溫度過高，而對薄膜110本身的結構產生影響或傷害。再者，異方性導電膠層140在黏著固定薄膜110及電路板130的同時，還可有效地電性連接第一圖案化線路層120與第二圖案化線路層135。

在第一圖案化線路層120及第二圖案線路層135電性連接的過程中，異方性導電膠層140可先配置於薄膜110或是電路板130上，並且在電路板130與薄膜110進行對位程序之後，電路板130與薄膜110可以熱壓的方式相互貼合，使得第一圖案化線路層120與第二圖案化線路層135經由異方性導電膠層140產生電性連接。

相較於一般的膠體，異方性導電膠層140在配置於薄膜110或電路板130的過程中，可無須對膠量進行控制，亦無須於膠體本身與基材之間進行精準的對位，同時異方性導電膠層140的配置過程可以較低溫的製程溫度進行，從而減低多層的異質材料層的接合過程的複雜性。因此，異方性導電膠層140特別適合使用於由不同材料組成的基材之間，例如是本實施例的薄膜110與電路板130之間的接合，以於薄膜110與電路板130之間提供良好的接著效果，並於導電線路層之間提供良好的電性連接效果。

異方性導電膠層140除了上述導電以及接著的功用之外，還可提供防濕以及絕緣的功能。因此，在本實施例中，異方性導電膠層140除用來接著固定薄膜110與電路板130，並且電性連接分別配置於薄膜110與電路板130上的第一及第二圖案化線路層120、135之外，異方性導電膠層140還可於薄膜110與電路板130之間提供良好的防濕及絕緣效果，以防止水氣進入薄膜110與電路板130之間，而對其表面的電路結構產生破壞，並且避免漏電流的情形發生。

值得一提的是，異方性導電膠層140本身包含導電粒子與樹脂(未繪示)，其中導電粒子可在垂直的方向上電性導通上下配置的基板，而在水平方向上，也就是織物結構100的橫向方向上，樹脂可提供良好的電性絕緣與防濕效果。因此，在本實施例中，異方性導電膠層140在電性連接上下配置的薄膜110及電路板130及其上的第一及第二圖案化線路120、135的同時，不會在織物結構100的橫向方向上產生漏電流的情形。

在本實施例中，薄膜110例如是熱塑性薄膜，並且熱塑性薄膜的組成材料包括熱塑性聚酯層、熱塑性聚氨酯層、聚氨酯層或聚四氟乙烯層。此外，上述的薄膜110的組成材料還可提供防水與透濕的功能，而使薄膜110適宜作為可防水、透濕、透氣、絕緣、防風以及保暖的防風透濕布料。網印於薄膜110上的第一圖案化線路層120的材料例如是銅膠或銀膠等金屬膠材。此外，第二圖案化線路層135可以噴墨法、網版印刷法、黃光顯影法或是其他適當的製程方法形成於電路板130上，本實施例對於第二圖案化線路層135的形成方法並不加以限制。再者，本實施例的電路板130為軟性電路板，其組成的材料例如包括聚亞醯胺（Polyimide；簡稱PI）層，以使薄膜110與電路板130皆具有可撓性，而使得織物結構100可應用種各種織品服裝上，並且適於人體穿著。

如圖1所示，在本實施例中，部份未配置異方性導電膠層140的第一圖案化線路層120的表面可覆蓋絕緣層150來提供絕緣，並同時對於第一圖案化線路層120提供保護。在本實施例中，絕緣層150可為有機絕緣層150，其組成的材料例如是聚亞醯胺或感光性樹脂組合物(photosensitive resin composition)等。此外，絕緣層160可根據織物結構100的應用需求，而配置並覆蓋於織物結構100上的其他適當位置。

電路板130與薄膜110貼合的表面周圍以及電子元件50的表面上可環繞配置防水層160，且防水層160例如是以聚亞醯氨(polyimide)材料層形成。防水層160可防止水氣進入電路板130與薄膜110之間的間隙或是滲入電子元件50中，而影響或破壞薄膜110上的第一圖案化線路層120及電路板130上的第二圖案化線路層135與電子元件50之間的電性連接，同時確保電子元件50的功能的正常運作。此外，本實施例的防水層160也可同時作為電路板130與薄膜110之間的黏著固定層，以進一步加強電路板130與薄膜110之間的黏著固定效果。

在另一個未繪示的實施例中，防水層160也可配置並覆蓋於所有的織物結構100的表面，以增加織物結構100的表面防水氣的效果。在本新型創作中，防水層160的配置位置可根據織物結構100的實際應用需求來做適當的調整。

本實施例的電子元件50例如是生物訊號感測元件。電子元件50經由開口112暴露於薄膜110的表面上，並且電子元件50可藉由與人體直接或間接的電性接觸來量測人體的心跳、血壓、體溫、呼吸或是身體姿態等各種生理訊號。此外，電子元件50本身可具有或可外接無線訊號傳輸元件(未繪示)，以將所量測的生理訊號傳輸至手機、平板等行動電子裝置或是遠端伺服器，使得人體的生體訊號可被即時的監控。

在另一個未繪示的實施例中，電子元件50也可為全球定位系統(global positioning system；簡稱GPS)元件或是環境感測元件。同時，電子元件50的開口112可相對於人體朝向外界環境，以將電子元件50暴露於外界環境中，用以偵測並顯示地圖方位、環境溫溼度以及空氣品質等資訊。

圖2是依照本新型創作的另一實施例的織物結構的示意圖。請參考圖2，本實施例的織物結構200與圖1的織物結構100具有相似的結構，因此相同或相似構件以相同或相似的符號表示，並且不再重複說明。在本實施例中，織物結構200與上述織物結構100的不同之處在於，織物結構200另具有第一織物層212與第二織物層214，第一織物層212配置於薄膜110上相對於第一圖案化線路層120的一側，而第二織物層214則是配置於電路板130上相對於電子元件50以及第二圖案化線路層135的一側。在本實施例中，織物結構200可根據實際的應用需求同時配置第一織物層212及第二織物層214，或是僅配置第一織物層212或第二織物層214。

在本實施例中，薄膜110可以熱壓的方式結合於第一織物層212上，而電路板130亦可以熱壓的方式與第二織物層214結合，而將薄膜110及電路板130整合於第一織物層212與第二織物層214之間。在本實施例中，第一織物層212與第二織物層214的材料例如是聚酯纖維、尼龍、彈性纖維或是前述材料的組合。織物結構200藉由第一織物層212與第二織物層214的配置可增加包含織物結構200的服裝的穿著舒適性，同時藉由多層織物層的配置來增進服裝的保暖效果。此外，在本實施例中，上述第一織物層212及第二織物層214的材質皆適合用來接觸人體。因此，織物結構200可應用於各種具有雙面穿著設計的服裝上。

此外，上述的第一織物層212及第二織物層214的材質還可具有防水的功能，而避免外界的水氣，例如是環境中的溼氣或是穿戴者的汗水等，進入包覆於第一織物層212與第二織物層214之間的薄膜110、電路板130以及其上的第一、第二圖案化線路層120、135及電子元件50，而使得織物結構200適合應用於各種機能性服裝上。

綜上所述，本新型創作上述多個實施例中的織物結構具有薄膜以及電路板，且電路板與薄膜之間可配置異方性導電膠層，以將電路板膠黏固定於薄膜上，並且電性連接網印於薄膜上的第一圖案化線路層與電路板上的第二圖案化線路層及電子元件。因此，本新型創作的實施例以異方性導電膠層來貼合電路板與薄膜，可使得薄膜及電路板上配置的電路結構以及電子元件可以相對較低的製程溫度進行電性接合，而避免由於製程溫度過高而破壞或傷害薄膜本身的結構。此外，織物結構上可配置絕緣層及防水層來對織物結構的表面以及內部提供絕緣及防水的效果。再者，配置於電路板上的電子元件可為生物感測元件，並且織物結構本身可與織物層整合，以應用於各種機能性的服裝穿著上，使得穿戴者在穿著服裝的同時，織物結構可對於穿戴者進行各種生理訊號的量測與監控，並且提供穿戴著良好的穿著舒適性。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

50‧‧‧電子元件
100、200‧‧‧織物結構
110‧‧‧薄膜
112‧‧‧開口
120‧‧‧第一圖案化線路層
130‧‧‧電路板
135‧‧‧第二圖案化線路層
140‧‧‧異方性導電膠層
150‧‧‧絕緣層
160‧‧‧防水層
212‧‧‧第一織物層
214‧‧‧第二織物層

圖1是依照本新型創作的一實施例的織物結構的示意圖。 圖2是依照本新型創作的另一實施例的織物結構的示意圖。

50‧‧‧電子元件

100‧‧‧織物結構

110‧‧‧薄膜

112‧‧‧開口

120‧‧‧第一圖案化線路層

130‧‧‧電路板

135‧‧‧第二圖案化線路層

140‧‧‧異方性導電膠層

150‧‧‧絕緣層

160‧‧‧防水層

Claims (10)

1. 一種織物結構，適於電性連接一電子元件，該織物結構包括︰ 一薄膜； 一第一圖案化線路層，形成於該薄膜上； 一電路板，配置於該第一圖案化線路層上，並且該電子元件配置於該電路板上；以及 一異方性導電膠層，配置於該薄膜與該電路板之間，以膠黏固定該電路板於該薄膜上，並且電性連接該電路板與該第一圖案化線路層。
2. 如申請專利範圍第1項所述的織物結構，其中該第一圖案化線路層是藉由網版印刷的方式形成於該薄膜上。
3. 如申請專利範圍第1項所述的織物結構，更包括一絕緣層，覆蓋於部份的該第一圖案化線路層上。
4. 如申請專利範圍第1項所述的織物結構，更包括一防水層，配置於該電路板與該薄膜貼合的表面周圍以及該電子元件的表面上。
5. 如申請專利範圍第1項所述的織物結構，其中該薄膜為一熱塑性薄膜，並且該熱塑性薄膜的組成材料包括熱塑性聚酯層、熱塑性聚氨酯層、聚氨酯層或聚四氟乙烯層。
6. 如申請專利範圍第1項所述的織物結構，其中該電路板為軟性電路板。
7. 如申請專利範圍第1項所述的織物結構，其中該電子元件為訊號感測元件。
8. 如申請專利範圍第1項所述的織物結構，更包括一織物層，配置於該薄膜上相對該第一圖案化線路層的一側。
9. 如申請專利範圍第8項所述的織物結構，其中該織物層的組成材料包括聚酯纖維、尼龍、彈性纖維或前述材料的組合。
10. 如申請專利範圍第1項所述的織物結構，更包括一第二圖案化線路層，配置於該電路板面對該第一圖案化線路層的一側，並且該第二圖案化線路層經由該異方性導電膠層與該第一圖案化線路層電性連接。