(57)【要約】織り合わされた電気伝導性および非伝導性の糸から製織物が形成される。該製織物の片面または両面に接続点のアレイが設けられ、該製織物表面へのアレイ状の電子コンポーネントの接続を容易にする。当該製織物は、電気伝導性および非伝導性の糸を有する多層縦糸と、電気伝導性および非伝導性の糸を有する横糸とを有している。前記電気伝導性の横糸の少なくとも一部は、前記多層縦糸の各層内の少なくとも一つの非伝導性縦糸によって、選択された電気伝導性縦糸から離間されることによって、該選択された電気伝導性縦糸との間の電気的接触なしに該選択された電気伝導性縦糸と交差する。電気伝導性横糸によって形成されるループが、電気伝導性の縦糸の直近部分とともに、電気的接続点を与える。
2008542565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
織り合わされた電気伝導性および非伝導性の糸から形成される製織物であって：
電気伝導性および非伝導性の糸を有する多層縦糸と；
電気伝導性および非伝導性の糸を有する横糸とを有しており；
前記電気伝導性の横糸の少なくとも一部は、前記多層縦糸の各層内の少なくとも一つの非伝導性縦糸によって、選択された電気伝導性縦糸から離間されることによって、該選択された電気伝導性縦糸との間の電気的接触なしに該選択された電気伝導性縦糸と交差し；
当該製織物の第一の表面に第一の対の電気的接続点が、当該製織物の第二の表面から前記第一の表面まで横断して戻る伝導性横糸のループおよび伝導性縦糸の直近の部分によって設けられる、製織物。
【請求項２】
電気伝導性縦糸が、前記多層縦糸の層のうちの一つにのみ存在する、請求項１記載の製織物。
【請求項３】
電気伝導性縦糸が、前記多層縦糸の層のうちの二つに存在する、請求項１記載の製織物。
【請求項４】
選択された隣り合う伝導性縦糸が複数の非伝導性縦糸によって横方向に隔てられており、伝導性横糸が前記非伝導性縦糸どうしの間で縦糸を横切り、それにより前記選択された伝導性縦糸と前記伝導性横糸との間の電気的接触を防ぐ、請求項１記載の製織物。
【請求項５】
前記選択された隣り合う伝導性縦糸が少なくとも三つの非伝導性縦糸によって隔てられており、伝導性横糸の少なくとも一つのループが、前記選択された伝導性縦糸に隣り合わない前記非伝導性縦糸の少なくとも一つのまわりに配される、請求項４記載の製織物。
【請求項６】
前記選択された伝導性縦糸がみな前記多層縦糸の第一の層で当該製織物の一面に配されており、前記電気伝導性横糸が、前記多層縦糸の第二の層の背後で前記選択された伝導性縦糸をまたぐ、請求項５記載の製織物。
【請求項７】
前記少なくとも一つのループがフロートを含む、請求項５または６記載の製織物。
【請求項８】
ループとループの間に複数の選択された伝導性縦糸がある、請求項５または６記載の製織物。
【請求項９】
前記選択された伝導性縦糸が前記多層縦糸の第一および第二の層で当該製織物の交互の面上に配されており、前記電気伝導性横糸が、前記選択された伝導性縦糸のうち交互のものの間で縦糸を横断する、請求項４記載の製織物。
【請求項１０】
前記選択された伝導性縦糸が少なくとも三つの非伝導性縦糸によって横方向に隔てられており、伝導性横糸による縦糸の横断がフロートを含む、請求項９記載の製織物。
【請求項１１】
前記横糸の横断と横断の間に複数の伝導性縦糸がある、請求項４または５記載の製織物。
【請求項１２】
少なくとも一つの電気伝導性交差を含み、当該製織物中の選択された交差点において、伝導性横糸が伝導性縦糸のまわりにループを形成して該伝導性縦糸との電気的接触をなす、請求項１記載の製織物。
【請求項１３】
電気伝導性横糸が伝導性縦糸を、二つの相続く縦糸横断の間でまたぎ、前記伝導性縦糸が前記電気伝導性横糸から少なくとも五つの非伝導性縦糸によって電気的に隔てられる、請求項１記載の製織物。
【請求項１４】
前記伝導性横糸のループと伝導性縦糸のそれぞれの直近の部分とによって前記第一の表面上に複数対の電気的接続点が設けられ、電気的接続点対のアレイを形成している、請求項１記載の製織物。
【請求項１５】
当該製織物の第二の表面から前記第一の表面まで横断して戻る伝導性横糸のループおよび伝導性縦糸のそれぞれの直近の部分によって当該製織物の前記第一の表面上に電気的接続点の三つ組および／または四つ組が設けられる、請求項１記載の製織物。
【請求項１６】
電気的接続点の各三つ組または四つ組が、前記伝導性横糸のループと伝導性縦糸のそれぞれの直近の部分とによって前記第一の表面上に設けられて、電気的接続点の三つ組または四つ組のアレイを形成している、請求項１５記載の製織物。
【請求項１７】
当該製織物の前記第二の表面上に第二の対の電気的接続点が、当該製織物の前記第一の表面から前記第二の表面まで横断して戻る伝導性横糸のループおよび伝導性縦糸の直近の部分によって設けられる、請求項１記載の製織物。
【請求項１８】
当該製織物に取り付けられた、センサー、アクチュエータ、集積回路および光電子デバイスのうちの一つまたは複数から選択される一つまたは複数の電子コンポーネントをさらに有しており、各電子コンポーネントがある電気伝導性横糸およびある電気伝導性縦糸に対応する、請求項１記載の製織物。
【請求項１９】
前記電子コンポーネントがアレイの形になっている、請求項１８記載の製織物。
【請求項２０】
前記電子コンポーネントが発光ダイオードである、請求項１８記載の製織物。
【請求項２１】
前記アレイが個別にアドレッシング可能な発光ダイオードのマトリクスを含む、請求項２０記載の製織物。
【請求項２２】
前記電子コンポーネントと電気的に接続している織られた伝導性糸を有しており、前記電子コンポーネントとのリモート通信のための無線周波アンテナをさらに有する、請求項１８ないし２１のうちいずれか一項記載の製織物。
【請求項２３】
織り合わされた電気伝導性および非伝導性の糸から形成される製織物であって：
電気伝導性および非伝導性の糸を有する多層縦糸と；
電気伝導性および非伝導性の糸を有する横糸とを有しており；
前記電気伝導性の横糸の少なくとも一部は、前記多層縦糸の各層内の少なくとも一つの非伝導性縦糸によって、選択された電気伝導性縦糸から離間されることによって、該選択された電気伝導性縦糸との間の電気的接触なしに該選択された電気伝導性縦糸と交差し；
前記多層縦糸が二層だけである、製織物。
【請求項２４】
電気伝導性縦糸が、前記多層縦糸の層のうちの一つにのみ存在する、請求項２３記載の製織物。
【請求項２５】
電気伝導性縦糸が、前記多層縦糸の層の両方に存在する、請求項２３記載の製織物。
【請求項２６】
選択された隣り合う伝導性縦糸が複数の非伝導性縦糸によって横方向に隔てられており、伝導性横糸が前記非伝導性縦糸どうしの間で縦糸を横切り、それにより前記選択された伝導性縦糸と前記伝導性横糸との間の電気的接触を防ぐ、請求項２３記載の製織物。
【請求項２７】
前記選択された隣り合う伝導性縦糸が少なくとも三つの非伝導性縦糸によって隔てられており、伝導性横糸の少なくとも一つのループが、前記選択された伝導性縦糸に隣り合わない前記非伝導性縦糸の少なくとも一つのまわりに配される、請求項２６記載の製織物。
【請求項２８】
前記選択された伝導性縦糸がみな前記多層縦糸の第一の層で当該製織物の一面に配されており、前記電気伝導性横糸が、前記多層縦糸の第二の層の背後で前記選択された伝導性縦糸をまたぐ、請求項２７記載の製織物。
【請求項２９】
前記少なくとも一つのループがフロートを含む、請求項２７または２８記載の製織物。
【請求項３０】
ループとループの間に複数の選択された伝導性縦糸がある、請求項２７または２８記載の製織物。
【請求項３１】
前記選択された伝導性縦糸が前記多層縦糸の第一および第二の層で当該製織物の交互の面上に配されており、前記電気伝導性横糸が、前記選択された伝導性縦糸のうち交互のものの間で縦糸を横断する、請求項２６記載の製織物。
【請求項３２】
前記選択された伝導性縦糸が少なくとも三つの非伝導性縦糸によって横方向に隔てられており、伝導性横糸による縦糸の横断がフロートを含む、請求項３１記載の製織物。
【請求項３３】
前記横糸の横断と横断の間に複数の伝導性縦糸がある、請求項２６または２７記載の製織物。
【請求項３４】
少なくとも一つの電気伝導性交差を含み、当該製織物中の選択された交差点において、伝導性横糸が伝導性縦糸のまわりにループを形成して該伝導性縦糸との電気的接触をなす、請求項２３記載の製織物。
【請求項３５】
電気伝導性横糸が伝導性縦糸を、二つの相続く縦糸横断の間でまたぎ、前記伝導性縦糸が前記電気伝導性横糸から少なくとも五つの非伝導性縦糸によって電気的に隔てられる、請求項２３記載の製織物。
【請求項３６】
前記伝導性横糸のループと伝導性縦糸のそれぞれの直近の部分とによって前記第一の表面上に複数対の電気的接続点が設けられ、電気的接続点対のアレイを形成している、請求項２３記載の製織物。
【請求項３７】
当該製織物の第二の表面から前記第一の表面に通過して戻る伝導性横糸のループおよび伝導性縦糸のそれぞれの直近の部分によって当該製織物の前記第一の表面上に電気的接続点の三つ組および／または四つ組が設けられる、請求項２３記載の製織物。
【請求項３８】
電気的接続点の各三つ組または四つ組が、前記伝導性横糸のループと伝導性縦糸のそれぞれの直近の部分とによって前記第一の表面上に設けられて、電気的接続点の三つ組または四つ組のアレイを形成している、請求項３７記載の製織物。
【請求項３９】
当該製織物の前記第二の表面上に第二の対の電気的接続点が、当該製織物の前記第一の表面から前記第二の表面に通過して戻る伝導性横糸のループおよび伝導性縦糸の直近の部分によって設けられる、請求項２３記載の製織物。
【請求項４０】
当該製織物に取り付けられた、センサー、アクチュエータ、集積回路および光電子デバイスのうちの一つまたは複数から選択される一つまたは複数の電子コンポーネントをさらに有しており、各電子コンポーネントがある電気伝導性横糸およびある電気伝導性縦糸に対応する、請求項２３記載の製織物。
【請求項４１】
前記電子コンポーネントがアレイの形になっている、請求項４０記載の製織物。
【請求項４２】
前記電子コンポーネントが発光ダイオードである、請求項４０記載の製織物。
【請求項４３】
前記アレイが個別にアドレッシング可能な発光ダイオードのマトリクスを含む、請求項４２記載の製織物。
【請求項４４】
前記電子コンポーネントと電気的に接続している織られた伝導性糸を有しており、前記電子コンポーネントとのリモート通信のための無線周波アンテナをさらに有する、請求項４０ないし４３のうちいずれか一項記載の製織物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードのような電子コンポーネントを駆動するための電気伝導体を含んだ製織物（textiles）に関する。具体的には、排他的にではないが、本発明は、織ることによって得られる、統合された電極レイアウトをもつ製織物に関する。そのような製織物はフレキシブル・ディスプレイを提供するために有用である。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブル・ディスプレイ技術は、なかでもディスプレイを組み込んだウェアラブルな電子機器ならびに環境照明（ambient  lighting）およびその他の効果のための多色ディスプレイ製織物の開発を許容する。たためるフレキシブルなディスプレイは、そのようなディスプレイの可搬性および多用途性を増す。
【０００３】
たためるフレキシブルなディスプレイを作成する一つの方法は、発光ダイオード（LED）のような発光素子を織られた製織物に組み込むことによる。電気信号をLEDに伝えるために、前記製織物の表面または内部にファイバーまたはプリントされたトラックといった伝導性要素が設けられる。理想的には、そのようなディスプレイは、個々のLEDをアドレッシングし、支持材料中の製織物様の性質を維持し、該支持にLEDをしっかりと取り付けることができる。
【０００４】
WO03/095729は、複数の電気絶縁性および／または電気伝導性の縦糸と、前記縦糸と織り合わされた複数の電気絶縁性および／または電気伝導性の横糸とを有する、複数の織り層をもつ織られた物品を開示している。電気的な機能は、電気伝導性の縦糸および／または横糸に接続するための電気的接続点を含む、織られた物品中の空洞内に配された回路キャリア（circuit  carriers）によって与えられる。該回路キャリアは、「機能性糸（functional  yarn）」でもよい。該機能性糸は、その上に一つまたは複数の電気伝導体が配されている細長い電気的および／または電子的基質と、該電気伝導体の一つまたは複数に接続する複数の電気的および／または電子的デバイスとを含む。
【０００５】
WO04/100111は、電気伝導性の糸、該伝導性糸にはんだ付けされた離散的なエレクトロルミネセンス源ならびに該エレクトロルミネセンス源を個別にアドレッシングするためのコントロールおよび電源を含む織られた糸の物質支持を有するフレキシブル・ディスプレイ・デバイスを開示している。前記織られた糸は、ポリマー・クラッディングによって互いから電気的に絶縁される。直接アドレッシング可能な表面実装LEDが縦糸と横糸の交差部に位置され、はんだ付けされている。これらの糸へのはんだ付けは、製織物の残りへの損傷なしにポリマー被覆を溶かすことを通じて達成できる。
【０００６】
GB2396252は個々にカプセル化された表面実装LEDを有する製織物を開示している。LEDは、少なくとも二つの電気伝導性トラックをもつ製織物要素上に位置され、電気伝導性の接着剤で固定される。電気伝導性の製織物トラックは、該製織物構造中に組み込まれている、織られた、織られていない、編まれたまたは縫われた一連の電気伝導性のファイバーまたは糸でありうる。電気伝導性トラックをもつ二つの製織物要素が互いに直角に配されるマトリクス・レイアウトが開示されている。これらの伝導性トラックの交差部にLEDが位置しており、LEDの一端は上の織り地（fabric）に取り付けられ、LEDの他端は前記上の織り地の小さな窓によって下の織り地に取り付けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上に参照した従来技術は、取り付けられた発光素子をもつ製織物様の基質を提供するさまざまな手段を開示している。しかしながら、従来技術の解決策に関連してはいくつかの問題がある。発光素子は、フレキシブルな非製織物基質に取り付けられることが要求されることがある。その後、該基質が織られて製織物（textile）になるのである。あるいはまた、織られた製織物は、支持および絶縁を与えるために、ポリマー・シートのような非伝導性基質と一緒に織られたり、あるいはそのような非伝導性基質上に縫いつけられたりされることもある。これら両方のアプローチは、製織物らしいルックアンドフィール〔外観・感触〕の低下につながる。さらに、従来技術は、一つの製織物片（textile  piece）内で完全に製織物状のマトリクス電極レイアウトを形成するすべを教示してはおらず、たとえばGB2396252の場合では、電気伝導性トラックをもつ二つの製織物要素（textile  member）が互いに直角に位置されることに頼っている。
【０００８】
改良された製織物の「ルックアンドフィール」を作り出すことに向けたあるさらなるアプローチは、外側絶縁層を有する電気伝導性糸の使用による。この絶縁層は、縦糸および横糸が電気的にショートするのを防止するが、何らかの表面実装コンポーネントへの接続に先立って前記層を除去する必要を生じる。この除去プロセスは、周辺の製織物への損傷につながることがあり、使用できる非伝導性の周辺糸の型を限定する。
【０００９】
本発明は、上記の問題の一部または全部への解決策を提供する。別個にアドレッシング可能な発光素子をもつ完全にフレキシブルな製織物であって、製織物のルックアンドフィールを保持し、要求される伝導性糸が電気絶縁性被覆の必要なしに互いから絶縁されることを保証するようなものが開示される。
【００１０】
本発明の目的は、取り付けられたデバイスのパッシブ・マトリクス・アドレッシングおよびアクティブ・マトリクス・アドレッシングを許容する完全に製織物状の電極の配置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第一の側面によれば、本発明は、織り合わされた電気伝導性および非伝導性の糸から形成される製織物であって：電気伝導性および非伝導性の糸を有する多層縦糸と、電気伝導性および非伝導性の糸を有する横糸とを有しており、前記電気伝導性の横糸の少なくとも一部は、前記多層縦糸の各層内の少なくとも一つの非伝導性縦糸によって選択された電気伝導性縦糸から離間されることによって、該選択された電気伝導性縦糸との間の電気的接触なしに該選択された電気伝導性縦糸と交差し、当該製織物の第一の表面上に第一の対の電気的接続点が、当該製織物の第二の表面から前記第一の表面に通過して戻る伝導性横糸のループおよび伝導性縦糸の直近の部分（proximal  portion）によって設けられる、製織物を提供する。
【００１２】
第二の側面によれば、本発明は、織り合わされた電気伝導性および非伝導性の糸から形成される製織物であって：電気伝導性および非伝導性の糸を有する多層縦糸と、電気伝導性および非伝導性の糸を有する横糸とを有しており、前記電気伝導性の横糸の少なくとも一部は、前記多層縦糸の各層内の少なくとも一つの非伝導性縦糸によって電気伝導性縦糸から離間されることによって、電気伝導性縦糸との間の電気的接触なしに選択された電気伝導性縦糸と交差し、前記多層縦糸が二層だけである、製織物を提供する。
【００１３】
もう一つの側面によれば、本発明は、前記第一および第二の側面のいずれかに基づく製織物を形成する方法を提供する。
【００１４】
本発明の実施形態について、これから、例として、付属の図面を参照しつつ述べる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
当該織られた製織物は多層構造をもち、好ましくは少なくとも二層構造をもって作られる。当該製織物は、縦糸方向と称されうる第一の方向の糸が、横糸方向と称されうる第二の方向に整列した糸と織り合わされたものから織られうる。横糸方向の糸は、縦糸方向の糸を横切る。縦糸方向と横糸方向は互いに交わる方向であり、好ましくは実質的に互いに直交する。
【００１６】
「縦」「横」の用語は単に製織物シート上の長さ方向と横断方向に関して使われており、織機上で製織物を製作する方法に対して必ずしもいかなる限定も含意せずに使われていることは理解しておくものとする。
【００１７】
「多層縦糸（multi-layer  warp）」の用語は、別個に織られた製織物片から形成される多層の製織物と区別して、単一の製織物片を織るのに縦糸の複数の層が使われている製織物を包含するものとして使われている。
【００１８】
当該製織物の片面または両面に光電子（optoelectronic）デバイスが取り付けられる。そのようなデバイスは、当該製織物に接続される必要のある電極を二つ、三つ、四つまたはそれ以上持てる。実施例は、一色、二色および三色の発光ダイオード（LED）について与えるが、概説される原理は、他の型のデバイスにも好適であることが意図される。発光モジュールのほかに、センサー、アクチュエータ、ドライバ統合回路（driver  integrated  circuit）などといったいかなる好適な種類の電子コンポーネントも取り付けられうる。二色および三色のLEDの場合、共有されるアノードが指示される。
【００１９】
異なる種類の糸（yarn）および／またはファイバー：電気的に伝導性の糸および電気的に非伝導性の糸が使用されうる。両方の種類の糸は、単フィラメント型の糸または多フィラメント型の糸でありうる。多フィラメント糸を使う場合、逸脱した単独の糸フィラメントの間の電気的接続に起因する隣接する多フィラメント糸の間の短絡を防ぐために、糸にある程度のねじれが必要になることがある。本発明での伝導性糸は、糸の少なくとも外側表面に電気伝導性の物質を持つ糸として定義される。そのような糸はさまざまな型の構成でありえ、たとえば別の物質の内部芯を有していてもよい。内部芯は非伝導性材料を含んでいてもよい。本発明での非伝導性糸は、少なくとも非伝導性の外側表面をもつものとして定義され、完全に非伝導性物質からできていてもよいし、あるいは伝導性の芯を有していてもよい。
【００２０】
伝導性および非伝導性の糸のためには、いかなる好適なファイバーまたは糸を使ってもよい。たとえば、銅、ステンレス鋼または銀めっきしたポリアミドのファイバーが伝導性糸のために使用されうる。非伝導性糸のためには、ナイロン、綿またはポリエステルファイバーが使用できる。
【００２１】
使用されるべきLEDの種類、たとえば、LEDが単色型か多色（二色／三色）型かに基づき、いくつかの織り構造が可能である。織り構造中の層の数は、使われる糸の種類およびグレードと、織りのピッチとに依存しうる。好ましくは、縦糸方向層の数は2だが、本発明の範囲から外れることなくより多くの層を使ってもよい。図示した実施形態では、横糸方向には一層しか示していないが、本発明の範囲から外れることなく二層以上を使ってもよい。
【００２２】
図１を参照すると、例示的な実施形態が、二層1×3綾織り（twill  weave）に基づく片面マトリクスの概略的な断面図の形で示されている。「片面マトリクス」という表現は、電気的コンポーネントの接続のための伝導性の縦糸および横糸が当該製織物の一方の表面にしか現れないことを示すのに使われる。これは、単色LEDを、アノード電極接続１６およびカソード電極接続１７において織られた構造の一方の面に取り付けるのに好適である。設計上の選択に応じて、「アノード」接続および「カソード」接続の指定は逆にしてもよいことは理解されるであろう。
【００２３】
図１およびその後の図において、縦糸は断面中、丸で示されている。黒丸は電気伝導性糸１１、白丸は非伝導性糸１２を示す。実線１３は、縦糸に対して横断方向に走る伝導性の横糸を示す。図１では、縦糸の第一層１４だけが伝導性糸１１を含んでいる。縦糸の第二層１５は非伝導性の縦糸のみを含んでいる。横糸は複数の伝導性横糸１３および非伝導性横糸１０１からなっていてもよい（図１０でさらに図解される）。伝導性横糸１３の数nは典型的には、縦糸方向で別個にアドレッシング可能なライン数を決定する。伝導性縦糸１１の数mは典型的には、横糸方向で別個にアドレッシング可能なライン数を決定する。したがって、この例では、図１に示した繰り返し織りパターンによって生成される製織物の領域内に、n×m個の別個にアドレッシング可能な単色LEDが当該製織物に取り付けられうる。
【００２４】
図１に示されている織りは、第一表面１８上の1×3の綾織りと、第二表面１９上の3×1の綾織りである。各伝導性縦糸１１は同じ層内に少なくとも二つの隣接する非伝導性縦糸１２を有する。隣り合う伝導性縦糸１１と織り交ぜられている伝導性横糸１３との間の電気的接触は、介在する非伝導性縦糸１２によって妨げられる。この例では、隣り合う伝導性縦糸１１は、少なくとも三つの非伝導性縦糸１２によって離間されている。各伝導性横糸１３は少なくとも二つの隣接する平行な非伝導性横糸１０１を有し（図１０でさらに図解される）、それにより隣り合う伝導性横糸どうしの間には電気的接触はない。
【００２５】
ここに記載されるすべての実施形態および例における非伝導性横糸１０１は、伝導性および非伝導性縦糸のまわりおよび間に織られ、必ずしも伝導性横糸と同じ経路に沿っていない。
【００２６】
図１の電気伝導性横糸１３は、非伝導性縦糸の間で多層縦糸を横切る。この横切りは、横糸１３の、当該製織物の一面１９から、多層縦糸を通って、第二の縦糸層１５および第一の縦糸層１４を通過して、当該製織物の反対面１８にまでの推移に関わる。
【００２７】
ある伝導性横糸が当該製織物を二回相続いて横切って、伝導性横糸１３が多層縦糸の少なくとも一層、好ましくは全部の層の少なくとも一つの縦糸を一周すると、ループ２０が形成される。図１では、ループ２０は、縦糸の第一層および第二層１４、１５の合計２つの非伝導性縦糸を包み込んでいる。ループ２０は、当該製織物の第一表面１８上でのアノード電気接続１６を形成し、一方、伝導性縦糸１１上の直近部分１７はカソード電気接続を形成する。
【００２８】
図２および図３は、単色LED取り付けを許容する両面マトリクスのための織り構造の二つの例を示す。「両面マトリクス」の表現は、電気的コンポーネントの接続のための伝導性縦糸および横糸が当該製織物の両側の表面に現れることを示すのに使われている。
【００２９】
これらの例も、縦糸の第一層２４および縦糸の第二層２５を織り交ぜられた伝導性横糸２３とともに含む二層織りの形である。これらの両面マトリクス配列では、縦糸の第一層２４および第二層２５は両方とも伝導性縦糸２１を含む。これらの伝導性縦糸２１はまた、今の例では二層しかない多層縦糸のそれぞれ第一層２４および第二層２５において、当該製織物の交互の面２６、２７上に配される。図３の織り構造は、中央面、すなわち縦糸の第一層２４と第二層２５の間の平面内の伝導性横糸３３によって形成されるフロート３１をも含んでいる。これらのフロートは、横糸３３が、多層縦糸の異なる面にある二つの隣り合う縦糸の間を通過することによって形成される。フロートの機能は、この場合、伝導性の横糸３３が、ある横断から後続の横断までにまたぐ縦糸の数を減らすことによって織られた構造の一体性（integrity）を改善することである。
【００３０】
織られたファイバー・マトリクスへの多色LEDの接続を許容するために、各カソードについて一つの余剰の伝導性縦糸が必要とされる。ここでもまた、隣り合う伝導性縦糸は、少なくとも一つの介在する非伝導性縦糸によって離間されており、隣り合う伝導性縦糸どうしの間および伝導性縦糸と織り交ぜられる伝導性横糸との間には電気的接触がない。隣り合う伝導性横糸は、少なくとも一つの非伝導性横糸１０１によっても離間され（図１０でさらに示される）、隣り合う伝導性横糸どうしの間に電気的接触はない。
【００３１】
図４は、各ループ４２の間に複数の選択された伝導性縦糸４１ａ、４１ｂがある片面マトリクスについての例を示している。この例では、相続くループ４２とループ４２の間に二つの伝導性縦糸４１ａ、４１ｂが配される。この配列は、たとえば二色LEDの取り付けのために好適である。二色LEDの共通アノードはアノード電極接続４６を介して取り付けられうる。二つのカソード接続は、第一４１ａおよび第二４１ｂの伝導性縦糸を介して取り付けられうる。あるいはまた、二つのカソード接続は各ループ４６の反対側に作られてもよい。これらの配列において、横糸ループ一つ一つについて少なくとも二つの伝導性縦糸があることが理解されるであろう。
【００３２】
図５は、二色LEDのために好適な両面マトリクスについての例を示している。図４におけるように、伝導性縦糸５１がカソード電極接続を形成し、一方、アノード電極接続は、伝導性横糸５４上で、伝導性横糸が縦糸を横切る横断５２のすぐ隣の位置５５に形成される。
【００３３】
織り構造の上記の配列を拡張すれば、当該製織物への三色LEDの取り付けも許容される。この場合、片面マトリクスについては、当該製織物は好ましくは少なくとも1×7の綾織りを有し、両面マトリクスについては、当該製織物は好ましくは少なくとも7×7の綾織りを有する。上に挙げた折構造の例はそれぞれの場合に必要な伝導性および非伝導性の糸の最小数を含んでいることは理解しておくべきである。当該製織物の機能を変えることなく、織り構造にさらなる非伝導性の縦糸および横糸を含めることができる。
【００３４】
同様に、さらなる伝導性糸が組み込まれてもよいことは理解されるであろう。二つの伝導性糸（縦糸または横糸）が織りにおいて互いに隣接して位置される場合、それらは電気的には単一の伝導性糸と等価だが二倍の電流容量をもつと考えられる。
【００３５】
ドライバ電子回路がたとえばパラレル・アレイ・コネクタによって接続できるよう、電気信号を伝える糸を接続するために、伝導性の交差が要求されることもある。図６に例示的な伝導性交差６３が示されている。図７に示したバイパス７３と組み合わさって、単一の選ばれた伝導性縦糸６１と単一の選ばれた伝導性横糸６２との間に接続を作り、一方で、他の伝導性横糸７１は前記選ばれた縦糸６１から電気的に絶縁されているようにできる。
【００３６】
図６の電気伝導性交差６３は、伝導性横糸６２のループ６４によって形成される。ループ６４は伝導性縦糸６１のまわりに形成され、それと電気的接触をなす。こうした交差６３は、当該製織物中の選択された交差点に位置されうる。
【００３７】
図７のバイパス７３は、図６の電気伝導性縦糸６１を、多層縦糸の二回の相続く横断でまたぐ電気伝導性横糸によって形成される。バイパスでは、伝導性縦糸６１は伝導性横糸７１から、少なくとも５つの非伝導性縦糸７２によって電気的に絶縁されている。
【００３８】
伝導性横糸６２、７１がゆるむのを防ぐため、フロート８１が図８に示すように織りに組み込まれてもよい。各フロート８１は、伝導性横糸の二回の相続く部分的横断によって形成され、少なくとも一つの非伝導性縦糸をまたぐ。これらのフロートは、特に電気的機能のために横断が必要とされずに長めに走る横糸上で、伝導性横糸が他の伝導性横糸に触れるのを防ぐ。各フロート８１は、最も近い電気伝導性縦糸８２から、少なくとも二つの中間の非伝導性縦糸８３によって横方向に電気的に絶縁されている。
【００３９】
図９は、単色LED９５ａ〜９５ｐの4×4アレイを有する、片面二層製織物のための織りパターンを概略的に示している。これらのLED９５ａ〜９５ｐのカソードは、それぞれ非伝導性縦糸９６によって離間されている隣り合う伝導性縦糸９２ａ〜９２ｄに接続されている。隣り合う伝導性横糸９１ａ〜９１ｄは、LED９５ａ〜９５ｐのアノードに接続され、非伝導性横糸（明確のため図示せず）によって互いから離間されている。伝導性横糸９１ａ〜９１ｄの点線の領域は、糸が当該製織物の下側に沿って走る部分を示している。
【００４０】
図９はさらに、LED９５ａ〜９５ｐの電極を、当該製織物の縁まで延在する一連の平行な伝導性糸９３ａ〜９３ｄ、９４ａ〜９４ｄに接続するはたらきをする交差の使用を示している。たとえば、LED９５ａのアノードは、伝導性横糸９１ａに電気的に接続される。伝導性交差９７ａは、横糸９１ａを縦糸９１１ａと接続する。伝導性縦糸９１１ａは、交差９８ａにおいて、伝導性横糸９３ａと接続される。LED９５ａのカソードは、伝導性縦糸９２ａに電気的に接続される。伝導性縦糸９２ａは、交差９９ａで、伝導性横糸９４ａに電気的に接続される。こうして、LED９５ａは、平行な伝導性糸９３ａおよび９４ａに電気信号を加えることによってアクティブにされうる。
【００４１】
図１０ａおよび１０ｂは、図１の実施形態の電極アレイを作成するための例示的な製織物シートの平面図および横糸方向に沿った断面図を概略的に示している。伝導性横糸１３は、伝導性縦糸１１と非伝導性縦糸１２との間に織り交ぜられて示されている。非伝導性横糸１０１も示されており、これは伝導性横糸１３と並行に織られており、隣り合う伝導性横糸１３が電気的にショートすることを防ぐ。綾織りに典型的な反復パターンが示されており、各横糸１３、１０１の織り交ぜパターンが、各横糸ごとに縦糸1本だけ位置を変える。この例では、パターンは横糸4本ごとに繰り返される。これは伝導性縦糸のピッチと一致している。その際、この反復パターンは、電気的接続点１０３、１０４が通常の長方形アレイ・パターンに配列されることを可能にする。アノード電気的接続点１０３は、伝導性横糸１３が当該製織物の上表面で露出される部分と一致する。一方、カソード電気的接続点１０４は、伝導性縦糸１１と一致する。各アノード電気的接続点１０３の間にさらに伝導性縦糸１１を追加すれば、以前に記述した二色および三色のLED配列が可能になる。その際には、横糸１３、１０１の反復パターンは対応して変更されうる。
【００４２】
図１１は、三色LEDのパッシブ・マトリクス作成のための多層製織物の代替的な例の概略的表現である。当該製織物は、三層の縦糸を含む：接続領域１５６が位置する第一層１５１、当該製織物の反対面を形成する第二層１５２および非伝導性の縦糸を有する第三の中間層１５３である。伝導性交差点１５４は、中間層１５３内での伝導性縦糸１５８ｂと伝導性横糸１５９との交差によって形成される。三つの伝導性ループ１５５は、伝導性横糸１５７の第二層１５２から第一層１５１への、そして戻ってくる、第三層１５３を通過する横断によって形成される。伝導性縦糸１５８ａとともに、三色LEDが取り付けられる接続領域１５６が定義される。
【００４３】
図１２ａは、単色ピクセルをもつ二層織りの例を示している。LEDの取り付けのための接続領域１５６ａが示されている。各接続領域１５６ａ内には、それぞれ伝導性縦糸および伝導性横糸から形成されるアノード接続点１６６ａおよびカソード接続点１６５ａが位置している。
【００４４】
図１２ｂは、二色ピクセルをもつ二層織りの例を示している。LEDの取り付けのための接続領域１５６ｂが示されている。各接続領域１５６ｂ内には、それぞれ伝導性縦糸および隣り合う伝導性横糸から形成される共有アノード接続点１６６ａおよび二つのカソード接続点１６５ｂが位置している。
【００４５】
図１２ｃは、三色ピクセルをもつ二層織りの例を示している。LEDの取り付けのための接続領域１５６ｃが示されている。各接続領域１５６ｃ内には、それぞれ伝導性縦糸および隣り合う伝導性横糸から形成される共有アノード接続点１６６ｃおよび三つのカソード接続点１６５ｃが位置している。
【００４６】
図１２ｄは、単色ピクセルをもつ三層織りの例を示している。LEDの取り付けのための接続領域１５６ｄが示されている。各接続領域１５６ｄ内には、それぞれ伝導性縦糸および伝導性横糸から形成されるアノード接続点１６６ｄおよびカソード接続点１６５ｄが位置している。
【００４７】
図１２ｅは、二色ピクセルをもつ三層織りの例を示している。LEDの取り付けのための接続領域１５６ｅが示されている。各接続領域１５６ｅ内には、それぞれ伝導性縦糸および隣り合う伝導性横糸から形成される共有アノード接続点１６６ｅおよび二つのカソード接続点１６５ｅが位置している。
【００４８】
図１２ｆは、三色ピクセルをもつ三層織りの例を示している。LEDの取り付けのための接続領域１５６ｆが示されている。各接続領域１５６ｆ内には、それぞれ伝導性縦糸および隣り合う伝導性横糸から形成される共有アノード接続点１６６ｆおよび三つのカソード接続点１６５ｆが位置している。
【００４９】
図１２ｆは、図１１の接続領域１５６と等価な接続領域１５６ｆを示し、さらに伝導性横糸のループ１６３を示している。これらの伝導性横糸のループ１６３は、接続点１５６ｆと接続点１５６ｆの間で伝導性横糸１６１を安定させ、隣り合う伝導性横糸どうしの間の電気的接続の可能性を減らす。明確のため図示しないが隣り合う伝導性横糸は非伝導性横糸によっても離間されている。伝導性縦糸１６２と伝導性横糸１６１との間の電気的接続を防ぐため、そのような伝導性横糸ループを使うときには、非伝導性縦糸の少なくともある第三の中間層１５３が必要である。
【００５０】
図１３には、三色LEDの10×10のパッシブ・マトリクスの織り配置の概略的な平面図が示されている。各三色LED１７１は当該製織物に取り付けられており、行アドレス・ライン１７３および列アドレス・ライン１７２を介してアドレッシングされる。行アドレス・ライン１７３および列アドレス・ライン１７２は、好適な電子駆動回路に取り付けられてもよい。駆動回路への接続は好ましくは、アドレス・ライン１７２、１７３に対応する糸を駆動回路がマウントされているプリント回路基盤に縫い付けることによって、あるいは伝導性のりでのり付けすることによってなされる。
【００５１】
図１３のパッシブ・アレイでは、各ピクセルは一対の伝導性縦糸および横糸によってアドレッシングされる。各行は、共通に接続された、行に沿った個々のピクセルに適切な電位差を加えることによって、一緒にアドレッシングされうる。たとえば、LED１７６は行１７４および列１７５によってアドレッシングされる。同じ行１７４に接続された他のピクセルは、同時にアドレッシングされうる。しかし、他の行のピクセルは別個にアドレッシングしてやらなければならない。これは、マトリクスを一様な走査レートでアドレッシングしようとすれば、各ピクセルは、最大比率で1/nの時間だけ別個にアドレッシングされ、点灯される結果となる。ここで、nはマトリクス中の行数である。
【００５２】
薄暗いディスプレイ照度につながるパッシブ・マトリクス・アレイの問題を克服するために、アクティブ・マトリクス・アドレッシングを代わりに使うことができる。そのようなアクティブ・マトリクスが図１４ａおよび図１４ｂに示されている。マトリクスの各行は、選択ライン１８１、電力ライン１８２および接地ライン１８３の三つの伝導性ラインを有する。それぞれがLED１８６および二つのトランジスタ１８７、１８８を有するドライバ統合回路１８５のアレイを使うことで、各LEDが個々にアドレッシングできるアクティブ・マトリクスを作り出せる。選択ライン１８１およびデータ・ライン１８４は、トランジスタ１８７、１８８を使って各LED１８６を「オン」状態または「オフ」状態に切り換えるために使用される。選択ライン１８１は、適切な行を選択し、データ・ラインは選択された行中の各ピクセルの所望の状態に対応する電圧を差し向ける。すると、マトリクスの各行は逐次的にスイッチングできる。ドライバ統合回路１８５の双安定性は、他の行がアドレッシングされている際に各行の状態が維持されるということを意味する。したがって、同等のパッシブ・マトリクス・ディスプレイに比べて表示を明るくすることができる。
【００５３】
図１４ａは、各ピクセルが対応するドライバ統合回路１８５によって切り換えられる状況を表している。代替的な、可能性としてはより効率的な構成は、二つ以上のピクセル当たりのドライバ統合回路１８５、さらには行ごとに一つのドライバ統合回路に関わりうる。
【００５４】
図１３の三色のパッシブ・マトリクス・アレイは、各行１７４へのさらなる電力ラインおよび接地ラインの追加を通じてアクティブ・マトリクス動作のものに適応できる。その際、列１７５は、LEDの特定の列における各色についてのデータ・ラインとして定義できる。一方、その際、各行１７４は選択ラインとして使用される。
【００５５】
ここに記載された実施形態および例の製織物は、LEDのような電子コンポーネントに加えて、該電子コンポーネントと電気的接触にある織られた伝導性糸を有する、該電子コンポーネントとリモート通信するための無線周波アンテナを組み込んでいてもよい。該アンテナは、電気伝導性の縦糸および横糸を有するコイルの形であってもよい。リモート通信は、駆動回路を介して可能にされてもよい。アンテナは、リモートコントロール設備との通信リンクを提供するために使われてもよい。そのようなリモートコントロール設備は、アンテナに信号を提供してもよく、該信号は次いで駆動回路によって他の信号に変換されることができ、該他の信号は次いで当該製織物に取り付けられた電子コンポーネントを駆動する。代替的にあるいは追加的に、アンテナは、当該製織物からリモートコントロール設備に信号を伝送しうる。そのような伝送された信号は、温度、光またはその他のセンサーといった当該製織物に取り付けられた一つまたは複数の電子コンポーネントから、駆動回路によって受信される情報を含みうる。
【００５６】
他の実施形態も付属の請求項の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】二層1×3綾織りをもつ単色LEDのための例示的な片面マトリクスの、横糸軸に沿った概略的な断面図である。
【図２】二層3×3綾織りをもつ単色LEDのための例示的な両面マトリクスの、横糸軸に沿った概略的な断面図である。
【図３】中央面にフロートを含む二層3×5綾織りをもつ単色LEDのための例示的な両面マトリクスの、横糸軸に沿った概略的な断面図である。
【図４】二層1×5綾織りをもつ二色LEDのための例示的な片面マトリクスの、横糸軸に沿った概略的な断面図である。
【図５】二層5×5綾織りをもつ二色LEDのための例示的な両面マトリクスの、横糸軸に沿った概略的な断面図である。
【図６】伝導性の交差点の、横糸軸に沿った概略的な断面図である。
【図７】非伝導性の交差点の、横糸軸に沿った概略的な断面図である。
【図８】中央面にあるフロートの、横糸軸に沿った概略的な断面図である。
【図９】片面4×4単色LEDアレイを含む、二層の織られた製織物のための、概略的な織り図である。
【図１０ａ】図１の片面マトリクス製織物の平面図である。
【図１０ｂ】図１の片面マトリクス製織物の、横糸軸に沿った断面図である。
【図１１】三層の織られた製織物内の伝導性および非伝導性交差点の概略図である。
【図１２ａ】単色LEDのマトリクスのための二層製織物における縦糸と横糸の配列の概略図である。
【図１２ｂ】二色LEDのマトリクスのための二層製織物における縦糸と横糸の配列の概略図である。
【図１２ｃ】三色LEDのマトリクスのための二層製織物における縦糸と横糸の配列の概略図である。
【図１２ｄ】単色LEDのマトリクスのための三層製織物における縦糸と横糸の配列の概略図である。
【図１２ｅ】二色LEDのマトリクスのための三層製織物における縦糸と横糸の配列の概略図である。
【図１２ｆ】三色LEDのマトリクスのための三層製織物における縦糸と横糸の配列の概略図である。
【図１３】三色LEDの10×10パッシブ・マトリクスのための織りレイアウトの概略的な平面図である。
【図１４ａ】図１３の織りレイアウト内の、ドライバ統合回路を含むアクティブ・マトリクスのための接続の概略図である。
【図１４ｂ】図１４ａの単一のドライバ統合回路の詳細な概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１２ｄ】
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【図１２ｅ】
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【図１２ｆ】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年12月5日(2007.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の表面および第二の表面を有し、該表面の少なくとも一つは少なくとも一つの電気コンポーネントに電気的に結合されるよう構成されている製織物であって、当該製織物は織り合わされた電気伝導性および非伝導性の糸から形成され：
電気伝導性および非伝導性の糸を有する多層縦糸と；
電気伝導性および非伝導性の糸を有する横糸とを有しており；
前記電気伝導性の横糸の少なくとも一部は、前記多層縦糸の各層内の少なくとも一つの非伝導性縦糸によって、選択された電気伝導性縦糸から離間されることによって、該選択された電気伝導性縦糸との間の電気的接触なしに該選択された電気伝導性縦糸と交差し；
当該製織物の前記第一の表面に少なくとも一つの対の電気的接続点が、当該製織物の前記第二の表面から前記第一の表面まで横断して戻る伝導性横糸のループおよび伝導性縦糸の直近の部分によって設けられる、製織物。
【請求項２】
電気伝導性縦糸が、前記多層縦糸の層のうちの一つにのみ存在する、請求項１記載の製織物。
【請求項３】
電気伝導性縦糸が、前記多層縦糸の層のうちの二つに存在する、請求項１記載の製織物。
【請求項４】
選択された隣り合う伝導性縦糸が複数の非伝導性縦糸によって横方向に隔てられており、伝導性横糸が前記非伝導性縦糸どうしの間で縦糸を横切り、それにより前記選択された伝導性縦糸と前記伝導性横糸との間の電気的接触を防ぐ、請求項１記載の製織物。
【請求項５】
前記選択された隣り合う伝導性縦糸が少なくとも三つの非伝導性縦糸によって隔てられており、伝導性横糸の少なくとも一つのループが、前記選択された伝導性縦糸に隣り合わない前記非伝導性縦糸の少なくとも一つのまわりに配される、請求項４記載の製織物。
【請求項６】
前記選択された伝導性縦糸がみな前記多層縦糸の第一の層で当該製織物の一面に配されており、前記電気伝導性横糸が、前記多層縦糸の第二の層の背後で前記選択された伝導性縦糸をまたぐ、請求項５記載の製織物。
【請求項７】
前記少なくとも一つのループがフロートを含む、請求項５または６記載の製織物。
【請求項８】
ループとループの間に複数の選択された伝導性縦糸がある、請求項５または６記載の製織物。
【請求項９】
前記選択された伝導性縦糸が前記多層縦糸の第一および第二の層で当該製織物の交互の面上に配されており、前記電気伝導性横糸が、前記選択された伝導性縦糸のうち交互のものの間で縦糸を横断する、請求項４記載の製織物。
【請求項１０】
前記選択された伝導性縦糸が少なくとも三つの非伝導性縦糸によって横方向に隔てられており、伝導性横糸による縦糸の横断がフロートを含む、請求項９記載の製織物。
【請求項１１】
前記横糸の横断と横断の間に複数の伝導性縦糸がある、請求項４または５記載の製織物。
【請求項１２】
少なくとも一つの電気伝導性交差を含み、当該製織物中の選択された交差点において、伝導性横糸が伝導性縦糸のまわりにループを形成して該伝導性縦糸との電気的接触をなす、請求項１記載の製織物。
【請求項１３】
電気伝導性横糸が伝導性縦糸を、二つの相続く縦糸横断の間でまたぎ、前記伝導性縦糸が前記電気伝導性横糸から少なくとも五つの非伝導性縦糸によって電気的に隔てられる、請求項１記載の製織物。
【請求項１４】
前記伝導性横糸のループと伝導性縦糸のそれぞれの直近の部分とによって前記第一の表面上に複数対の電気的接続点が設けられ、電気的接続点対のアレイを形成している、請求項１記載の製織物。
【請求項１５】
当該製織物の第二の表面から前記第一の表面まで横断して戻る伝導性横糸のループおよび伝導性縦糸のそれぞれの直近の部分によって当該製織物の前記第一の表面上に電気的接続点の三つ組および／または四つ組が設けられる、請求項１記載の製織物。
【請求項１６】
電気的接続点の各三つ組または四つ組が、前記伝導性横糸のループと伝導性縦糸のそれぞれの直近の部分とによって前記第一の表面上に設けられて、電気的接続点の三つ組または四つ組のアレイを形成している、請求項１５記載の製織物。
【請求項１７】
当該製織物の前記第二の表面上に第二の対の電気的接続点が、当該製織物の前記第一の表面から前記第二の表面まで横断して戻る伝導性横糸のループおよび伝導性縦糸の直近の部分によって設けられる、請求項１記載の製織物。
【請求項１８】
当該製織物に取り付けられた、センサー、アクチュエータ、集積回路および光電子デバイスのうちの一つまたは複数から選択される一つまたは複数の電子コンポーネントをさらに有しており、各電子コンポーネントがある電気伝導性横糸およびある電気伝導性縦糸に対応する、請求項１記載の製織物。
【請求項１９】
前記電子コンポーネントがアレイの形になっている、請求項１８記載の製織物。
【請求項２０】
前記電子コンポーネントが発光ダイオードである、請求項１８記載の製織物。
【請求項２１】
前記アレイが個別にアドレッシング可能な発光ダイオードのマトリクスを含む、請求項２０記載の製織物。
【請求項２２】
前記電子コンポーネントと電気的に接続している織られた伝導性糸を有しており、前記電子コンポーネントとのリモート通信のための無線周波アンテナをさらに有する、請求項１８ないし２１のうちいずれか一項記載の製織物。
【国際調査報告】
2008542565.tif 000024
2008542565.tif 000025
2008542565.tif 000026