TWM557750U - 導電織物結構 - Google Patents

Abstract

一種導電織物結構包括線路層、第一織物層以及異方性導電膠層。第一織物層配置於線路層上，且第一織物層具有多條導電紗線。異方性導電膠層配置於線路層與第一織物層之間，以電性連接線路層及第一織物層的導電紗線。

Description

導電織物結構

本新型創作是有關於一種織物結構，且特別是有關於一種導電織物結構。

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，使得智慧織物等相關穿戴式產品的發展愈加受到重視。使用者可藉由穿戴智慧織物來達到心跳、呼吸以及體溫等生物訊號的感測及監控的目的。此外，智慧織物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。

在目前智慧織物技術的發展上，其中一個主要的發展方向是將導體線路直接印製於織物上。然而，由於一般織物本身對於熱的耐受性較低，並且製程繁複。此外，當織物上的導體電路透過傳統錫銲的方式來與例如是電路板等電子元件銲接時，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，如何以更為簡化的結構且有效率的方式將導電紗線配置於織物結構中，已成為本領域發展的重要課題之一。

本新型創作提供一種導電織物結構，其利用異方性導電膠層（Anisotropic Conductive Film，簡稱ACF）電性連接織物層的導電紗線及線路層。

本新型創作的導電織物結構包括線路層、第一織物層以及異方性導電膠層。第一織物層配置於線路層上，且第一織物層具有多條導電紗線。異方性導電膠層配置於線路層板與第一織物層之間，以電性連接線路層及第一織物層的導電紗線。

在本新型創作的一實施例中，上述的導電織物結構還包括線路載板，且線路層配置於線路載板上。

在本新型創作的一實施例中，上述的線路載板為軟性線路載板。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一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，上述的線路層為第二織物層，且第二織物層經由異方性導電膠層電性連接第一織物層。

在本新型創作的一實施例中，上述的導電紗線的組成材料包括銀線、銅線、金線或鉑線。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一織物層還包括多條非導電紗線，並且非導電紗線分別包覆導電紗線。

在本新型創作的一實施例中，上述的導電紗線沿第一織物層的延伸方向彼此平行延伸。

在本新型創作的一實施例中，上述的導電紗線的線寬的範圍是落在30微米至1公分之間。

基於上述，在本新型創作的多個實施例中，導電織物結構具有線路層、織物層以及異方性導電膠層。織物層配置於線路層上，並且織物層具有多條導電紗線。異方性導電膠層配置於線路層與織物層之間，並且電性連接線路層及織物層的導電紗線。在本新型創作的多個實施例中，由於織物層的導電紗線與線路層之間可直接以異方性導電膠層電性連接，因此，織物層無須透過會產生高熱的傳統錫銲方式來銲接線路層及其上的電子元件，進而避免對織物層本身的結構造成破壞，並可進一步簡化整體導電織物結構的製程。

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導電織物結構的俯視示意圖。請參考圖1，導電織物結構100包括線路層110、織物層120以及異方性導電膠層130。織物層120配置於線路層110上，並且織物層120具有多條導電紗線122。此外，異方性導電膠層130配置於線路層110與織物層120之間，以電性連接線路層110及織物層120的導電紗線122。

在本實施例中，除織物層120之外，線路層110也可為另一織物層。並且織物層110可經由異方性導電膠層130電性連接織物層120。此外，線路層110可電性連接各種外接裝置或是電子元件，其例如是生物訊號感測元件或是裝置，以量測導電織物結構100的穿戴者的心跳、血壓、體溫、呼吸或是身體姿態等各種生理訊號。此外，上述的線路層110的外接裝置或是元件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。

在本新型創作的另一個未繪示的實施例中，線路層110可配置於線路載板上，且線路載板例如是軟性線路載板，其組成的材料例如包括聚亞醯胺（Polyimide，簡稱PI）材料層。因此，線路載板可適應織物層120及線路層110的彎折以及各種形狀的變化。織物層120除包括上述的多條導電紗線122之外，還可同時包括多條非導電紗線（未繪示）。導電紗線122以及非導電紗線可以針織、梭織或不織等方式彼此一體加工形成織物層120。此外，導電紗線122例如是由銀線、銅線、金線或是鉑線等金屬導線所組成。再者，非導電紗線可包覆導電紗線122，以產生電性絕緣效果，使得當穿戴者穿戴導電織物結構100時，導電紗線122可與人體電性絕緣。

在本實施例中，導電紗線122的線寬的範圍例如是落在30微米至1公分之間，且導電紗線122的電阻率（resistivity）隨著其線寬的減少而逐漸增加。舉例而言，當導電紗線122的線寬介於0.5公分至1公分時，導電紗線122的電阻率的大小約為線寬為1公分時的1.04倍。當導電紗線122的線寬介於0.1公分至0.5公分時，導電紗線122的電阻率的大小約為線寬為1公分時的1.08倍。當導電紗線122的線寬介於500微米至0.1公分時，導電紗線122的電阻率的大小約為線寬為1公分時的1.12倍。此外，當導電紗線122的線寬介於300微米至500微米時，導電紗線122的電阻率的大小約為線寬為1公分時的1.17倍。再者，當導電紗線122的線寬介於30微米至100微米時，導電紗線122的電阻率的大小約為線寬為1公分時的1.2倍。在本新型創作中，導電織物結構100可根據實際的需求來選擇織物層120的導電紗線122的線寬，而使得導電紗線122可具有不同大小的電阻率。

圖2是圖1的導電織物結構的側視示意圖。請參考圖2，在本實施例中，異方性導電膠層130可配置於線路層110與織物層120之間。由於本新型創作的織物層120是以異方性導電膠層130黏著固定於線路層110上。因此，導電織物結構100可以較低的製程溫度，例如是攝氏150度至攝氏180度，來進行製作。也因此，相較於一般連接導體電路所使用的高溫銲接製程，在本實施例中，當織物層120與線路層110貼合的過程中，織物層120不會由於製程溫度過高，而對織物層120本身的結構產生影響或傷害。再者，異方性導電膠層130在黏著固定織物層120及線路層110的同時，可同時有效地電性連接線路層110以及織物層120的導電紗線。

在本實施例中，異方性導電膠層130可先配置於織物層120或是線路層110上，並且在線路層110與織物層120進行對位程序之後，線路層110與織物層120例如藉由熱壓製程相互貼合，使得織物層120的導電紗線122與線路層110經由異方性導電膠層130產生電性連接。

相較於一般的膠體，異方性導電膠層130在配置於織物層120或線路層110上的過程中，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，如同上述，異方性導電膠層130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130特別適合使用於由不同材料組成的基材之間，例如是本實施例的織物層120與線路層110之間的接合，以於線路層110與織物層120之間提供良好的接著效果，並於線路層110與織物層130的導電紗線122之間提供良好的電性連接效果。

在本新型創作中，異方性導電膠層130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，異方性導電膠層130除用來接著固定線路層110與織物層120，並且電性連接分別配置於線路層110及織物層120上的導電紗線122之外，異方性導電膠層130還可於織物層120與線路層110之間提供良好的防濕及絕緣效果，以防止水氣進入織物層120與線路層110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。

在本新型創作中，異方性導電膠層130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，例如是本實施例中的線路層110以及織物層120，而在水平方向上，也就是織物層120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，當異方性導電膠層130電性連接上下配置的線路層130及織物層120的導電紗線122的同時，不會在織物層120的橫向方向上，也就是圖2中的水平方向上產生側漏電流的情形。

在本實施例中，織物層120的導電紗線122與線路層110之間以異方性導電膠層130直接貼合並電性連接。因此，如同上述，織物層120與線路層110之間無須以高溫錫銲的方式進行銲接，而不會對織物層120或線路層110本身的結構造成傷害，同時有效減少織物層120與線路層110電性連接時所需的製程步驟。

綜上所述，本新型創作的導電織物結構包括線路層、織物層以及異方性導電膠層。織物層配置於線路層上，且具有多條彼此平行延伸的導電紗線。異方性導電膠層配置於線路層與織物層之間，並且電性連接線路層及織物層的導電紗線。在本新型創作的多個實施例中，異方性導電膠層可電性連接上下配置的線路層以及織物層的導電紗線。同時，線路層可藉由異方性導電膠層黏接固定於織物層上。此外，異方性導電膠層可避面水氣滲透進入線路層與織物層之間。由於，本新型創作的線路層與織物層的導電紗線之間無須以例如是高溫的錫銲製程進行銲接，來達成電性連接的效果，因此，織物層本身的結構不會在製程中因高溫而受到傷害，同時導電織物結構的整體製程步驟也可藉由異方性導電膠層的配置而有效的簡化，而進一步降低整體導電織物結構的製作成本。

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。

100‧‧‧導電織物結構
110‧‧‧線路層\織物層
120‧‧‧織物層
122‧‧‧導電紗線
130‧‧‧異方性導電膠層

圖1是依照本新型創作的一實施例的導電織物結構的俯視示意圖。 圖2是圖1的導電織物結構的側視示意圖。

Claims (9)

1. 一種導電織物結構，包括： 一線路層； 一第一織物層，配置於該線路層上，且該第一織物層具有多條導電紗線；以及 一異方性導電膠層，配置於該線路層與該第一織物層之間，以電性連接該線路層及該織物層的該些導電紗線。
2. 如申請專利範圍第1項所述的導電織物結構，更包括一線路載板，且該線路層配置於該線路載板上。
3. 如申請專利範圍第2項所述的導電織物結構，其中該線路載板為軟性線路載板。
4. 如申請專利範圍第1項所述的導電織物結構，其中該第一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。
5. 如申請專利範圍第1項所述的導電織物結構，其中該線路層為一第二織物層，且該第二織物層經由該異方性導電膠層電性連接該第一織物層。
6. 如申請專利範圍第1項所述的導電織物結構，其中該些導電紗線的組成材料包括銀線、銅線、金線或鉑線。
7. 如申請專利範圍第1項所述的導電織物結構，其中該第一織物層更包括多條非導電紗線，並且該些非導電紗線分別包覆該些導電紗線。
8. 如申請專利範圍第1項所述的導電織物結構，其中該些導電紗線沿該第一織物層的延伸方向彼此平行延伸。
9. 如申請專利範圍第1項所述的導電織物結構，其中該些導電紗線的線寬的範圍是落在30微米至1公分之間。