专利名称：导电织物、织物电路及其制造方法
导电织物、织物电路及其制造方法技术领域
本发明是关于一种导电织物(conductive fabric)及其制造方法。更具体而言， 本发明是关于一种分层的导电织物及其制造方法。
背景技术：
现代生活中的织物大多是用于编织成一般的服饰。此种织物除用于保暖及追求时 尚外，并无其它附加功能。近来，随着科技的快速进步，更开发出织物多样化的功能，以增加 人类生活的便利。举例而言，某些织物上可附着某些电子元件，藉此，由附有电子元件的织 物制成的服饰，则可应用至更多新领域。例如，可将发光二极管(light emitting diode ； LED)灯作为指示灯用于服饰上，以向他人显示前进方向或用于其它应用。
然而，附着电子元件至织物颇为复杂，因此，并不利于量产。此外，对于附着有电子 元件的织物而言，最重要的问题之一在于发展适当的绝缘结构。具体而言，对于电子元件， 织物必须导电。因此，若电路未完全绝缘，则电子元件将容易对人体短路，以致伤及穿着由 此种织物所制成的服饰者。综上所述，一种更佳的导电织物结构及一种导电织物的制造方 法实属必要。发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种导电织物及其制造方法，因导电织物 具有一分层结构，织物的电路便可正常运作而不会造成任何短路，以使一电子元件附着至 织物时亦能够正常运作。
本发明的一方面提供一种导电织物。导电织物包含一第一层及一第二层。第一层 具有至少一第一导电丝线及多根第一非导电丝线。至少一第一导电丝线编织于第一非导电 丝线中。第二层具有至少一第二导电丝线及多根第二非导电丝线。至少一第二导电丝线编 织于第二非导电丝线中。第一层与第二层相编织，且与第二层绝缘，以使一电子元件可附着 并电性连接至第一层的至少一第一导电丝线与第二层的至少一第二导电丝线。
本发明的另一方面提供一种用于制造一种导电织物的方法。该方法包含以下步 骤将至少一第一导电丝线编织于多根第一非导电丝线中，以形成具有至少一第一带芯纱 线的一第一层；将至少一第二导电丝线编织于多根第二非导电丝线中，以形成具有至少一 第二带芯纱线的一第二层；以及将第一层与第二层与多根第三非导电丝线相编织。
本发明的又一方面提供一种织物电路。织物电路包含至少一电子元件及一导电织 物。导电织物包含一第一层及一第二层。第一层具有至少一第一导电丝线及多根第一非导 电丝线，其中至少一第一导电丝线编织于第一非导电丝线中。第二层具有至少一第二导电 丝线及多根第二非导电丝线。至少一第二导电丝线编织于第二非导电丝线中。第一层与第 二层相编织，且与第二层绝缘，以使一电子元件可附着并电性连接至第一层的至少一第一 导电丝线与第二层的至少一第二导电丝线。至少一电子元件附着至导电织物并电性连接至 至少一第一导电丝线及至少一第二导电丝线。
在参阅附图及随后描述的实施方式后，此技术领域具有通常知识者便可了解本发 明的其它目的、优点以及本发明的技术手段及实施态样，其中
图IA是本发明的一第一实施例的示意图IB是本发明的一第一层的示意图IC是本发明的一第二层的示意图ID是第一层沿图IB的线段A-A’截取的剖视图IE是第二层沿图IC的线段B-B’截取的剖视图IF是一织物电路1沿图IA的线段A-A’截取的剖视图
图IG是织物电路沿图IA的线段B-B’截取的剖视图2A是本发明的一第二实施例的示意图2B是一织物电路1，沿图2A的线段C-C，截取的剖视图
图3A是本发明的一第三实施例的示意图3B是本发明的一第四实施例的示意图4是本发明的一第五实施例的示意图；以及
图5是本发明的一第六实施例的流程图。
具体实施方式
请参阅图1A，其显示本发明的一第一实施例的一织物电路1。织物电路1能够被 整合至任何传统织物或布料的一部分中，以扩展织物或布料的原有功能。具体而言，织物电 路1包含一导电织物2及附着于导电织物2上的至少一电子元件3。本发明的导电织物2 基本上是一种能够电性连接诸如发光二极管(light emittingdiode ;LED)、芯片或相似材 料的任何电子元件的织物。
接着请一并参阅图IB及图1C。导电织物2包含一第一层21及一第二层22。第一 层21具有四第一导电丝线210及多根第一非导电丝线212。第一导电丝线210是挠性的， 并编织于这些第一非导电丝线212中。同样，第二层22具有四第二导电丝线220及多根第 二非导电丝线222。第二导电丝线220是挠性的，并编织于这些第二非导电丝线222中。然 而，上述仅用于例举，其并非用以囿限第一导电丝线210及第二导线丝线220的数量。
需特别注意，第一导电丝线210及第二导电丝线220可由具有导电性的任何导电 纤维制成，例如不锈钢纤维、碳纤维、溅镀纤维(sputtered silver)、或其组合，然并非限制 其材料。此外，第一导电丝线210及第二导电丝线220具有足够的挠性，以与任何传统织 物或布料互相编织。此外，第一层21的第一非导电丝线212及第二层22的第二非导电丝 线222皆由任何非导电材料制成，例如聚酯纤维、PET、棉、纯聚氨基甲酸酯(polyurethane ； PU)聚合物、或其组合。
图ID更详细地显示第一层21，其是第一层21沿图IB的线段A_A’截取的一剖视 图。可清楚地看出，第一非导电丝线212是形成为一分层结构。较佳地，第一非导电丝线 212的一部分包含多根第一覆盖部2120。于本实施例中，四第一覆盖部2120存在于该分层 结构中，且各第一导电丝线210被相对应的第一覆盖部2120覆盖，以形成一第一带芯纱线(cored yarn)2140随后，第一带芯纱线214将用于与第一非导电丝线212的另一部分互相 编织，以形成第一层21。须特别强调，带芯纱线是具有良好绝缘特性的导电织物的一基本导 电单元，而且，带芯纱线是挠性的，并可易于缠绕于一织梭(shuttle)上，以使带芯纱线可 容易地用于任何传统纺织机械中。
同样地，图IE是第二层22沿图IC的线段B-B’截取的一剖视图。如同详细例示 第一层21，图IE详细例示第二层22。第二非导电丝线222亦形成为一分层结构，且第二非 导电丝线222的一部分包含分别覆盖四第二导电丝线220的四第二覆盖部2220，并形成存 在于其中的四第二带芯纱线224。然后，第二带芯纱线2M将用于与第二非导电丝线222的 另一部分相编织，以形成第二层22。
如上所述，第一导电丝线210及第二导电丝线220是编织或针织于第一非导电丝 线212及第二非导电丝线222中，以分别形成第一层21及第二层22。此外，其它制造方法， 例如刺绣、或印刷或类似的方法，亦可用于形成该分层结构。而且，第一层21可与第二层22 相编织或刺绣于一起，以形成织物电路1，其中第一层21与第二层22绝缘。为增强织物电 路1与人体的绝缘，导电织物2可还包含至少一绝缘层，其用于覆盖第一层21与第二层22 其中之一。如图4所示的较佳实施例，其具有二绝缘层41、42，分别覆盖第一层21及第二 层22。绝缘层可由任何非导电材料涂覆、印刷或黏合至第一层21及第二层22，以下将更详 细地阐述。于一较佳实施例中，导电织物2还包含多根第三非导电丝线232，其用以将第一 层21及第二层22编织于一起，并使得其相互绝缘。如图IF及图IG所示，其是图IA的织 物电路1的剖视图。具体而言，第三非导电丝线232可形成为第一层21与第二层22之间 的一分层结构。第三非导电丝线232是由任何非导电材料制成，例如由聚酯纤维、PET、棉、 纯聚氨基甲酸酯聚合物、或其组合制成，以使第一层21与第二层22彼此完全绝缘。
另外，于本实施例中，第一层21及第二层22是如上所述相编织，同时导电织物2 中的第一带芯纱线214及第二带芯纱线2M是如图IA所示以经纱及纬纱形式配置。因此， 第一带芯纱线214与第二带芯纱线2M将因相交而形成的许多交叉处，而分布于导电织物 2上的交叉处是排列成一矩阵、一阵列或任何其它配置形式。
请参阅图1A、图IF及图1G，其绘示织物电路1的一俯视图及二剖视图。电子元件 3可附着至邻近织物电路1的任何交叉处的一位置。详细来说，电子元件3具有二引脚31， 用于附着至导电织物2。具体而言，二导电缝制丝线M用于将电子元件3的引脚31缝制 于一位置，该位置与导电织物2的一特定交叉处具有一微偏移量d，且电子元件3的各引脚 31于该交叉处附近，分别电性连接至第一导电丝线210其中之一与第二导电丝线220其中 之一。同样地，导电缝制丝线M是由任何具有导电性的导电纤维制成，例如不锈钢纤维、碳 纤维、溅镀纤维、或其组合至少其中之一，然而并非用以限制其材料。与在布料上缝制纽扣 的方式相似，电子元件3可通过任何传统缝制机缝制于导电织物2上。因此，导电织物2与 织物电路1 二者皆可以量产的方式，通过任何传统纺织机械及/或缝制机制造。电子元件3 可拆卸式地附着并有系统地电性连接至第一层21的第一导电丝线210其中之一及第二层 22的第二导电丝线220其中之一，且当第一导电丝线210及第二导电丝线220电性连接至 电源系统(图未示出)时，电子元件3可正确地运作。此外，当织物电路1排列成一矩阵电 路时，电子元件3(例如LED)可针对不同的特定应用(例如娱乐、指引、信号指示)，由任何 传统控制程序驱动。应注意，缝制丝线M在通过刺穿过第一层21及第二层22数次的缝制机针驱动下，可使第一导电丝线210及第二导电丝线220与电子元件3的引脚直接电性连接。
图2A及图2B例示一第二实施例的一织物电路1，。于此实施例中，第一层21的第 一带芯纱线214及第二层22的第二带芯纱线2M是以平行方式编织。织物电路1’的其它 特征类似于织物电路1的相同特征，故织物电路1’的详细结构将不予赘述。
基于以上所述，可达成另二种织物矩阵。请参阅图3A及图:3B，其分别绘示本发明 的一第三实施例及一第四实施例。多个电子元件3附着至邻近织物电路1及织物电路1’ 的交叉处的位置。于实际实施例中，若电子元件3包含多个LED，则可于织物电路1及织物 电路1’上达成不同的发光图案。
本发明的一第五实施例绘示于图4中。导电织物2包含二绝缘层41、42，其分别用 于覆盖第一层21及第二层22。其它元件是与上文所述的那些元件相同。该二绝缘层41、 42用以增强织物电路1与人体的绝缘。本实施例的其它细节是类似于上文所述。
本发明的一第六实施例是一种用于制造一导电织物的方法，该导电织物是类似于 如上所述的导电织物2、2’。参阅图5，其为本发明的方法的一流程图。首先，执行步骤501， 将至少一第一导电丝线编织于多根第一非导电丝线中，以形成具有至少一第一带芯纱线的 一第一层。具体而言，部份这些第一非导电丝线用于覆盖该至少一第一导电丝线，以形成该 至少一第一带芯纱线。若存在多于一条的第一带芯纱线，则使用其余第一非导电丝线将多 于一条的第一带芯纱线编织于一起。接着，执行步骤502，将至少一第二导电丝线编织于多 根第二非导电丝线中，以形成具有至少一第二带芯纱线的一第二层。同样地，部份这些第 二非导电丝线用于覆盖该至少一第二导电丝线，以形成该至少一第二带芯纱线。若存在多 于一条的第二带芯纱线，则使用其余第二非导电丝线将多于一条的第二带芯纱线编织于一 起。
执行步骤503，通过多根第三非导电丝线将该第一层与该第二层编织于一起。具体 而言，将这些第三非导电丝线编织于该第一层与该第二层间的一层，并同时将该第一层与 该第二层编织于一起。最后，可选择性地执行步骤504，提供分别用于覆盖该第一层及该第 二层的二绝缘层。类似于对该第一层及该第二层实施绝缘及编织的第三非导电丝线，该二 绝缘层可分别编织至该第一层与该第二层上。
上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非 用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于 本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。
权利要求
1.一种导电织物，包含一第一层，具有至少一第一导电丝线及多根第一非导电丝线，其中该至少一第一导电 丝线编织于这些第一非导电丝线中；以及一第二层，具有至少一第二导电丝线及多根第二非导电丝线，其中该至少一第二导电 丝线编织于这些第二非导电丝线中；其中该第一层与该第二层相编织，且与该第二层绝缘，以使一电子元件可分别附着并 电性连接于该第一层的该至少一第一导电丝线及该第二层的该至少一第二导电丝线。
2.根据权利要求1所述的导电织物，其特征在于，这些第一非导电丝线包含一第一覆 盖部，该至少一第一导电丝线被该第一覆盖部覆盖以形成至少一第一带芯纱线。
3.根据权利要求2所述的导电织物，其特征在于，这些第二非导电丝线包含一第二覆 盖部，该至少一第二导电丝线被该第二覆盖部覆盖以形成至少一第二带芯纱线。
4.根据权利要求3所述的导电织物，其特征在于，该第一层的该至少一第一带芯纱线 及该第二层的该至少一第二带芯纱线是以经纱及纬纱方式编织。
5.根据权利要求3所述的导电织物，其特征在于，该第一层的该至少一第一带芯纱线 及该第二层的该至少一第二带芯纱线是以平行方式编织。
6.根据权利要求3所述的导电织物，其特征在于，还包含多根第三非导电丝线，用于将 该第一层与该第二层相编织。
7.根据权利要求6所述的导电织物，其特征在于，这些第一非导电丝线、这些第二非导 电丝线及这些第三非导电丝线是由聚酯纤维、PET、棉、纯聚氨基甲酸酯聚合物及其组合至 少其中之一制成。
8.根据权利要求1所述的导电织物，其特征在于，还包含至少一绝缘层，用于覆盖该第 一层及该第二层其中之一。
9.根据权利要求1所述的导电织物，其特征在于，该至少一第一导电丝线及该至少一 第二导电丝线是由具有导电性的多根导电纤维制成。
10.根据权利要求9所述的导电织物，其特征在于，这些导电纤维是由不锈钢纤维、碳 纤维、溅镀纤维及其组合至少其中之一制成。
11.一种用于制造一导电织物的方法，包含以下步骤将至少一第一导电丝线编织于多根第一非导电丝线中，以形成具有至少一第一带芯纱 线的一第一层；将至少一第二导电丝线编织于多根第二非导电丝线中，以形成具有至少一第二带芯纱 线的一第二层；以及将该第一层与该第二层以多根第三非导电丝线相编织。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包含以下步骤提供至少一绝缘层，以覆盖该第一层与该第二层其中之一。
13.一种织物电路，包含至少一电子元件；以及一导电织物，包含一第一层，具有至少一第一导电丝线及多根第一非导电丝线，其中该至少一第一导电 丝线编织于这些第一非导电丝线中；以及一第二层，具有至少一第二导电丝线及多根第二非导电丝线，其中该至少一第二导电 丝线编织于这些第二非导电丝线中；其中该第一层与该第二层相编织，且与该第二层绝缘，以使该至少一电子元件附着于 该导电织物，并电性连接于该至少一第一导电丝线及该至少一第二导电丝线。
14.根据权利要求13所述的织物电路，其特征在于，还包含至少一导电缝制丝线。
15.根据权利要求14所述的织物电路，其特征在于，该至少一电子元件具有至少二引 脚，该至少二引脚通过该至少一导电缝制丝线缝制于该导电织物上，且该电子元件的至少 二引脚分别电性连接于该至少一第一导电丝线及该至少一第二导电丝线。
16.根据权利要求14所述的织物电路，其特征在于，该至少一电子元件是一发光二极 管，其中该发光二极管具有二引脚，该二引脚用于通过该至少一导电缝制丝线缝制于该导 电织物上，且该发光二极管的二引脚分别电性连接于该至少一第一导电丝线及该至少一第 二导电丝线。
17.根据权利要求13所述的织物电路，其特征在于，这些第一非导电丝线包含一第一覆盖部，且这些第二非导电丝线包含一第二覆盖部，该至少一第一导电丝线被该第一覆盖 部覆盖以形成至少一第一带芯纱线，该至少一第二导电丝线被该第二覆盖部覆盖以形成至 少一第二带芯纱线。
18.根据权利要求17所述的织物电路，其特征在于，该第一层的该至少一第一带芯纱 线及该第二层的该至少一第二带芯纱线是以经纱及纬纱方式编织。
19.根据权利要求18所述的织物电路，其特征在于，该至少一电子元件附着于邻接一 交叉处的一位置，该交叉处是由该至少一第一带芯纱线相交于该至少一第二带芯纱线所形 成。
全文摘要
本发明提供一种导电织物、织物电路及其制造方法。织物电路包含至少一电子元件及导电织物，导电织物包含一第一层及一第二层。第一层具有至少一第一导电丝线及多根第一非导电丝线。至少一第一导电丝线编织于第一非导电丝线中。第二层具有至少一第二导电丝线及多根第二非导电丝线。至少一第二导电丝线编织于第二非导电丝线中。第一层与第二层相编织，且与第二层绝缘，以使一电子元件可附着并电性连接至第一层的至少一第一导电丝线与第二层的至少一第二导电丝线。
文档编号D02G3/36GK102031615SQ20101012000
公开日2011年4月27日 申请日期2010年2月4日 优先权日2009年9月29日
发明者李镇樟, 黄宏旭 申请人:南纬实业股份有限公司, 金鼎联合科技纤维股份有限公司