(57)【要約】本発明は、電気的性質を有する回路を含む裏面層；及び前記裏面層の回路と電気的に連結し得る表面層を含む電子織物であり、前記裏面層又は表面層は、ａ）合成繊維、再生繊維又は天然繊維で形成された基底層；及びｂ）前記基底層上に電気的なパターン形成が可能な伝導層を含み、前記基底層及び伝導層が裏面層と表面層に対称になるように順次的に形成し、ｃ）前記裏面層又は表面層、又は裏面層及び表面層の伝導層上部一部分又は伝導層が形成しない領域に絶縁層が形成することを特徴とする電子織物及びその製造方法を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的性質を有する回路を含む裏面層；及び
前記裏面層の回路と電気的に連結し得る表面層を含む電子織物であり、
前記裏面層又は表面層は、
ａ）合成繊維、再生繊維又は天然繊維で形成された基底層；及び
ｂ）前記基底層上に電気的なパターン形成が可能な伝導層を含み、
前記基底層及び伝導層が裏面層と表面層に対称になるよう順に形成され、
前記裏面層又は表面層、或いは裏面層及び表面層の伝導層上部一部分、又は伝導層が形成されない領域に絶縁層が形成されることを特徴とする電子織物。
【請求項２】
前記表面層の上部にパッド層がさらに含まれることを特徴とする請求項１に記載の電子織物。
【請求項３】
前記表面層又はパッド層上部には印刷層がさらに含まれ、
前記印刷層は、絶縁層が形成されない領域に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子織物。
【請求項４】
前記表面層の上部（前記表面層と裏面層が接する反対の面）に凹凸構造で形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子織物。
【請求項５】
前記パッド層の上部（前記表面層とパッド層が接する反対の面）に凹凸構造で形成されることを特徴とする請求項２に記載の電子織物。
【請求項６】
前記絶縁層は、凹凸構造の凹部に対応する領域に形成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の電子織物。
【請求項７】
前記パッド層と表面層間に充填部材がさらに含まれることを特徴とする請求項２に記載の電子織物。
【請求項８】
前記充填部材は、絶縁層が形成されない領域に形成されることを特徴とする請求項７に記載の電子織物。
【請求項９】
前記基底層上に表面均一性のために形成されたプライマー層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電子織物。
【請求項１０】
前記プライマー層は、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂等からなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項９に記載の電子織物。
【請求項１１】
前記伝導層は、伝導性物質又は伝導性物質とバインダーの混合物で形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子織物。
【請求項１２】
前記伝導性物質は、伝導性高分子、炭素（ｃａｒｂｏｎ）、銀（ｓｉｌｖｅｒ）、金、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、スズ、鉄、及びニッケルからなる群から選ばれる少なくとも一つで形成されることを特徴とする請求項１１に記載の電子織物。
【請求項１３】
前記伝導性高分子は、ポリアニリン、ポリピロール及びポリチオフェンからなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１２に記載の電子織物。
【請求項１４】
前記バインダーは、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１１に記載の電子織物。
【請求項１５】
前記伝導層の厚さは２〜５００μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子織物。
【請求項１６】
前記絶縁層は、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ＰＶＣ系樹脂、及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つをコーティング、プリント、ラミネート又はボンディングして形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子織物。
【請求項１７】
電気的性質を有する回路を含む裏面層形成段階；
前記裏面層の回路と電気的に連結し得る表面層形成段階；
前記裏面層及び表面層を一体化させる統合段階を含む電子織物の製造方法であり、
前記裏面層又は表面層形成段階は、
ａ）合成繊維、再生繊維又は天然繊維からなる基底層を形成する段階；
ｂ）前記基底層の上部に電気的に連結可能な伝導層を形成する段階；及び
ｃ）前記裏面層又は表面層、或いは裏面層及び表面層の伝導層上部一部分、又は伝導層が形成されない領域に絶縁層を形成する段階を含むことを特徴とする電子織物の製造方法。
【請求項１８】
前記統合段階前に前記表面層の上部にパッド層形成段階をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の電子織物の製造方法。
【請求項１９】
前記表面層またはパッド層の上部に絶縁層が形成されない領域に印刷層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の電子織物の製造方法。
【請求項２０】
前記表面層の上部（前記表面層と裏面層が接する反対の面）に凹凸構造で形成されることを特徴とする請求項１７に記載の電子織物の製造方法。
【請求項２１】
前記パッド層の上部（前記表面層とパッド層が接する反対の面）に凹凸構造で形成されることを特徴とする請求項１８に記載の電子織物の製造方法。
【請求項２２】
前記絶縁層は、凹凸構造の凹部に対応する領域に形成することを特徴とする請求項２０に記載の電子織物の製造方法。
【請求項２３】
前記パッド層と表面層の間に充填部材がさらに含まれることを特徴とする請求項１８に記載の電子織物の製造方法。
【請求項２４】
前記充填部材は、絶縁層が形成されない領域に形成されることを特徴とする請求項２３に記載の電子織物の製造方法。
【請求項２５】
前記基底層上に表面の均一性のためにプライマー層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の電子織物の製造方法。
【請求項２６】
前記プライマー層を形成する前に、
前記基底層の空隙を相殺させ、耐屈曲性を補完するために圧縮ローラーで加圧するカレンダリング段階をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載の電子織物の製造方法。
【請求項２７】
前記プライマー層は、ナイフローラー方式、オーバーロールコーティング、フローティングナイフコーティング、ナイフオーバーコーティング、ラミネート、プリント又はグラビアコーティングによって形成されることを特徴とする請求項２５に記載の電子織物の製造方法。
【請求項２８】
前記プライマー層は、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項２５に記載の電子織物の製造方法。
【請求項２９】
前記伝導層が塗布される方式は、コーティング、プリント、転写捺染からなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の電子織物の製造方法。
【請求項３０】
前記伝導層は、伝導性物質又は伝導性物質とバインダーが混合されて形成されることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の電子織物の製造方法。
【請求項３１】
前記伝導性物質は、伝導性高分子、炭素（ｃａｒｂｏｎ）、銀（ｓｉｌｖｅｒ）、金、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、スズ、鉄及びニッケルからなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項３０に記載の電子織物の製造方法。
【請求項３２】
前記バインダーは、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項３０に記載の電子織物の製造方法。
【請求項３３】
前記伝導性高分子は、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンからなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項３０に記載の電子織物の製造方法。
【請求項３４】
前記伝導層の厚さは、２〜５００μｍであることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の電子織物の製造方法。
【請求項３５】
前記絶縁層は、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ＰＶＣ系樹脂、及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つをコーティング、プリント、ラミネート又はボンディングして形成されることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の電子織物製造方法。
【請求項３６】
前記絶縁層は、直接コーティングの場合は乾式方式から、ラミネートの場合はホットメルト型ドット式又はグラビア方式からなることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の電子織物の製造方法。
【請求項３７】
多層構造の織物であって、
任意の１層だけに、又は対応し合う領域全てに絶縁物質が塗布されており、
前記織物で絶縁物質が塗布されない領域に伝導性物質が１領域以上露出されており、
前記伝導性物質が露出されている領域の裏面に識別できる印刷層又は凹凸形状中の凸部が位置するように凹凸構造で形成されているため、
前記伝導性領域は、前記絶縁物質によって接触せず、前記印刷層又は凸部がセンシングする場合は伝導性物質が接触し合って電子信号が発生することを特徴とする電子織物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子織物及びその製造方法に関するものであり、特に、動的着用性に対する制限なく電子信号を発生させることができ、前記の発生した電子信号を伝達することができ、前記の伝達された信号を処理及びディスプレイできる織物及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイテクノロジーと衣類が結合したスマート衣類は、１９６０年代にコンピュータ機器を分離して人体に取り付けるという概念のウェアラブルコンピュータ（Ｗｅａｒａｂｌｅ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）に端を発した。ウェアラブルコンピュータは、「直接コントロールできる個人的空間内に含まれて絶えず作動すると共に、使用者と相互作用できるコンピュータであり、常に電源が入っているためいつでも使用できるという特徴を有している、衣服と結合したコンピュータ」と規定されもしていたが、最近のスマート衣類の概念は、新たに変貌して「日常生活で着用する衣類にＩＴ機能を付加させることにより、高度の生活便宜性を兼ね備えた高付加価値を付与する新たな衣類」に定義される。
【０００３】
すなわち、スマート衣類とは「未来の日常生活に必要な各種デジタル装置と機能を衣服内に統合させた新種衣類」と簡略説明できる。このようなスマート衣類のためのスマート素材は、一般の衣類素材とは異なり、電気的性質を帯びている素材という意味でしばしばＥ−Ｔｅｘｔｉｌｅという用語が使われる。
【０００４】
「スマート衣類」は、一般の織物と変わりない質感と肌触りを与えると共に、デジタル信号を伝達する伝導性繊維材料、織物信号線、織物入力装置、光繊維織物、バイオプロテクション繊維等、今まで実現できなかった高性能特殊繊維の開発を推進中である。
【０００５】
このような高性能特殊繊維とデジタル機能が付加されたＭｐ３機能衣類、ヘルスケア衣類、発熱機能を兼ね備えたアウトドアスポーツ衣類、光繊維衣類、デジタルカラー衣類、迷子防止用子供肌着等を製品化させている。
【０００６】
スマート繊維は、遊動性と活動性、耐久性が全て満足のいく結果に達していなければならない。すなわち、スマート衣類の基になり得る織物は、次の動的着用性が必要だと言える。先ず、着用者と機器の物理的な面に対する基準として、取付け位置（ｐｌａｃｅｍｅｎｔ）、機器の形態（ｆｏｒｍ  ｌａｎｇｕａｇｅ）、着用者の動作（ｈｕｍａｎ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ）、着用者の身体空間認識（ｈｕｍａｎ  ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｉｍａｔｅ  ｓｐａｃｅ）、身体サイズの変化（ｓｉｚｅ  ｖａｒｉａｔｉｏｎ）、機器の着脱方法（ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）である。
【０００７】
また、着用者と近接環境との関係に応じて機器の構成（ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ）、機器の重さ（ｗｅｉｇｈｔ）、物理的近接性（ａｃｃｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ）、感覚の面での相互作用（ｓｅｎｓｏｒｙ  ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）、温度快適性（ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｏｍｆｏｒｔ）、美的／心理的満足性（ａｅｓｔｈｅｔｉｃｓ）、長時間の使用効果（ｌｏｎｇ  ｔｅｒｍ  ｅｆｆｅｃｔ）等である。［Ｇｅｍｐｅｒｌｅ，Ｆ．，Ｋａｓａｂａｃｈ，Ｃ．，Ｓｕｖｏｒｉｃ，Ｊ．，Ｂａｕｅｒ，Ｍ．，Ｍａｒｔｉｎ，Ｒ．（１９９８）Ｄｅｓｉｇｎ  ｆｏｒ  ｗｅａｒａｂｉｌｉｔｙ，  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  ｐａｐｅｒｓ  ２ｎｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｆ  ｗｅａｒａｂｌｅ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ，  ＩＥＥＥ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｏｃｉｅｔｙ］
【０００８】
このような観点から、前記で提案されたスマート衣類のための電気伝導性織物は、使用される電子機器の取付け位置や形態に対応できるように設計することが困難である。すなわち、着用者と電子機器の物理的な面に対する基準の観点から、その対応方法を全く提示できない。また、繊維固有の属性を維持する点において、例えば、繊維の体積、洗濯性等、既に提案されていた方式は、その制限性に非常に大きな問題点がある。
【０００９】
特に、電子信号を発生させ得る装置と織物を結合させた例として、米国特許発明第７１７６８９５号はキーボード装置が織物上に含まれており、前記キーボードは電気的な反応性を有する液体カプセルで形成させるものである。
【００１０】
しかし、前記キーボード装置もやはり、  遊動性及び被覆適合性に問題があり、カプセルで構成しているため、洗濯や激しい作業時に液体が漏れて機能が十分に発揮できなくなるという短所がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記のような問題点を解決するために、本発明の目的は、動的着用性に対する制限なく電子的信号を発生させ、前記信号を転送できる電子織物及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、電子機器の形態や取付け位置に関係なく自由な回路設計が可能な電子織物及びその製造方法を提供することにある。
【００１３】
本発明のまた他の目的は、断線による製品欠陥や回路破壊現象を防ぐことができる電子織物及びその製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明のまた他の目的は、電気的な物性と衣類に使用できる織物の固有属性を全て満たすことができる電子織物及びその製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明のまた他の目的は、洗濯が可能な電子織物及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の目的を達成するために本発明は、電気的性質を有する回路を含む裏面層；及び前記裏面層の回路と電気的に連結し得る表面層を含む電子織物であり、前記裏面層又は表面層は、ａ）合成繊維、再生繊維又は天然繊維で形成された基底層；及びｂ）前記基底層上に電気的なパターン形成が可能な伝導層を含み、前記基底層及び伝導層が裏面層と表面層に対称になるように順に形成され、前記裏面層又は表面層、或いは裏面層及び表面層の伝導層上部一部分、又は伝導層が形成されない領域に絶縁層が形成されることを特徴とする電子織物を提供する。
【００１７】
また本発明は、前記表面層の上部にパッド層がさらに含まれる電子織物を提供する。
【００１８】
また本発明は、前記表面層又はパッド層上部には印刷層がさらに含まれ、前記印刷層は、絶縁層が形成されない領域に形成される電子織物を提供する。
【００１９】
また本発明は、前記表面層の上部（前記表面層と裏面層が接する反対の面）に凹凸構造で形成される電子織物を提供する。
【００２０】
また本発明は、前記パッド層の上部（前記表面層とパッド層が接する反対の面）に凹凸構造で形成される電子織物を提供する。
【００２１】
また本発明は、前記絶縁層が凹凸構造の凹部に対応する領域に形成される電子織物を提供する。
【００２２】
また本発明は、前記パッド層と表面層間に充填部材がさらに含まれる電子織物を提供する。
【００２３】
また本発明は、前記充填部材が絶縁層が形成されない領域に形成される電子織物を提供する。
【００２４】
また本発明は、前記基底層上に表面均一性のために形成されたプライマー層をさらに含む電子織物を提供する。
【００２５】
また本発明は、前記プライマー層を形成する物質が、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂等からなる群から選ばれる少なくとも一つの電子織物を提供する。
【００２６】
また本発明は、前記伝導層が伝導性物質又は伝導性物質とバインダーの混合物で形成されることを特徴とする電子織物を提供する。
【００２７】
また本発明は、前記伝導性物質が、伝導性高分子、炭素（ｃａｒｂｏｎ）、銀（ｓｉｌｖｅｒ）、金、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、スズ、鉄及びニッケルからなる群から選ばれる少なくとも一つで形成される電子織物を提供する。
【００２８】
また本発明は、前記伝導性高分子が、ポリアニリン、ポリピロール及びポリチオフェンからなる群から選ばれる少なくとも一つの電子織物を提供する。
【００２９】
また本発明は、前記バインダーが、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つの電子織物を提供する。
【００３０】
また本発明は、前記伝導層の厚さが２〜５００μｍの電子織物を提供する。
【００３１】
また本発明は、前記絶縁層が、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ＰＶＣ系樹脂、及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つをコーティング、プリント、ラミネート又はボンディングして形成される電子織物を提供する。
【００３２】
また本発明は、電気的性質を有する回路を含む裏面層形成段階；前記裏面層の回路と電気的に連結し得る表面層形成段階；前記裏面層及び表面層を一体化させる統合段階を含む電子織物の製造方法であって、前記裏面層又は表面層形成段階は、ａ）合成繊維、再生繊維又は天然繊維からなる基底層を形成する段階；ｂ）前記基底層の上部に電気的に連結可能な伝導層を形成する段階；及びｃ）前記裏面層又は表面層、或いは裏面層及び表面層の伝導層上部一部分、又は伝導層が形成されない領域に絶縁層を形成する段階を含む電子織物の製造方法を提供する。
【００３３】
また本発明は、前記統合段階前に表面層の上部にパッド層形成段階をさらに含む電子織物の製造方法を提供する。
【００３４】
また本発明は、前記表面層又はパッド層の上部に印刷層を形成する段階がさらに含まれ、前記印刷層は絶縁層が形成されない区域で形成される電子織物の製造方法を提供する。
【００３５】
また本発明は、前記表面層の上部（前記表面層と裏面層が接する反対の面）に凹凸構造で形成される電子織物の製造方法を提供する。
【００３６】
また本発明は、前記パッド層の上部（前記表面層とパッド層が接する反対の面）に凹凸構造で形成される電子織物の製造方法を提供する。
【００３７】
また本発明は、前記絶縁層が凹凸構造の凹部に対応する領域だけに形成される電子織物の製造方法を提供する。
【００３８】
また本発明は、前記パッド層と表面層の間に充填部材がさらに含まれる電子織物の製造方法を提供する。
【００３９】
また本発明は、前記充填部材が絶縁層が形成されない領域に形成される電子織物の製造方法を提供する。
【００４０】
また本発明は、前記基底層上に表面の均一性のためにプライマー層を形成する段階をさらに含む電子織物の製造方法を提供する。
【００４１】
また本発明は、前記プライマー層を形成する前に、前記基底層又は形態層の空隙を相殺させ、耐屈曲性を補完するために圧縮ローラーで加圧するカレンダリング段階がさらに含まれることを特徴とする電子織物の製造方法を提供する。
【００４２】
また本発明は、前記プライマー層が、ナイフローラー方式、オーバーロールコーティング、フローティングナイフコーティング、ナイフオーバーコーティング、ラミネート、プリント又はグラビアコーティングによって形成される電子織物の製造方法を提供する。
【００４３】
また本発明は、前記プライマー層が、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つである電子織物の製造方法を提供する。
【００４４】
また本発明は、前記伝導層が塗布される方式が、コーティング、プリント、転写捺染からなる群から選ばれる少なくとも一つである電子織物の製造方法を提供する。
【００４５】
また本発明は、前記伝導層が伝導性物質又は伝導性物質とバインダーが混合して形成される電子織物の製造方法を提供する。
【００４６】
また本発明は、前記伝導性物質が、伝導性高分子、炭素（ｃａｒｂｏｎ）、銀（ｓｉｌｖｅｒ）、金、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、スズ、鉄及びニッケルからなる群から選ばれる少なくとも一つである電子織物の製造方法を提供する。
【００４７】
また本発明は、前記バインダーがポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つである電子織物の製造方法を提供する。
【００４８】
また本発明は、前記伝導性高分子が、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンからなる群から選ばれる少なくとも一つである電子織物の製造方法を提供する。
【００４９】
また本発明は、前記伝導層の厚さが２〜５００μｍである電子織物の製造方法を提供する。
【００５０】
また本発明は、前記絶縁層が、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ＰＶＣ系樹脂、及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つをコーティング、プリント、ラミネート又はボンディングして形成される電子織物の製造方法を提供する。
【００５１】
また本発明は、前記絶縁層が直接コーティングの場合は乾式方式から、ラミネートの場合はホットメルト型ドット式又はグラビア方式からなる電子織物の製造方法を提供する。
【００５２】
また本発明は、多層構造の織物であって、任意の１層だけに又は対応し合う領域全てに絶縁物質が塗布されており、前記織物で絶縁物質が塗布されない領域に伝導性物質が１領域以上露出されており、前記伝導性物質が露出されている領域の裏面に識別できる印刷層又は凹凸形状中の凸部が位置するように凹凸構造で形成されているため、前記伝導性領域は前記絶縁物質によって接触せず、前記印刷層又は凸部がセンシングする場合は、伝導性物質が接触し合って電子信号が発生することを特徴とする電子織物を提供する。
【発明の効果】
【００５３】
上述の通り、本発明による電子織物及び製造方法は、自由なパターン形成が可能なため多様な動的着用性を保障すると共に、電子信号発生及び認識機能の具現が可能である。
【００５４】
また、本発明による電子織物及び製造方法は、繊維の特徴である弾力性と柔軟性、耐屈曲性によって屈曲や折れに関係なく回路設計が可能で、またこれによる断線のような回路損傷の可能性が極めて少ないという効果がある。
【００５５】
また、本発明による電子織物及び製造方法は、被覆性、快適性、透湿防水性のような織物（衣類）としての機能を保有すると共に、積極的に電子信号発生機能を発現できるという効果がある。
【００５６】
また、本発明による電子織物及び製造方法は、プライマー層が存在して伝導層が均一に維持でき、これによって一定の電流が通電できるという長所がある。
【００５７】
また、本発明による電子織物及び製造方法は、織物上にプリント回路パターンを形成する際に、回路パターンの屈曲点が円形に形成されることにより、断面積が広くなり電流がスムーズに流れるという効果がある。
【００５８】
また、本発明による電子織物及び製造方法は、絶縁層を伝導層と相溶性のある物質の混合物で形成することにより、引張強度及び伸度を向上させるという効果がある。
【００５９】
また、本発明による電子織物及び製造方法は、絶縁層を織物の片面又は両面にコーティングして形成することにより、洗濯による耐久性を有するという効果がある。
【００６０】
また、本発明による電子織物及び製造方法は、  キーボード形態の凹凸表面構造が提供されることにより、機能キーに入力をして多様な機能を遂行させ、圧電効果によって容易に伝導層に伝達させることにより命令の機能遂行において容易性も提供されるという効果がある。
【００６１】
また、本発明による電子織物及び製造方法は、キーボード形態の凹凸表面構造を表皮層に別途に形成させて表皮層を多様な材質及び形態に、用途に応じて交代させて使用できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】一般的なキーボードの断面図である。
【図２】本発明の好ましい一実施例による２層構造の電子織物の断面図である。
【図３】本発明の好ましい一実施例による２層構造の電子織物の断面図である。
【図４】本発明の他の一実施例による２層構造の電子織物の断面図である。
【図５】本発明の他の一実施例による２層構造の電子織物の断面図及び回路構造図である。
【図６】本発明の他の一実施例による２層構造の電子織物の断面図及び回路構造図である。
【図７】本発明の他の一実施例による２層構造の電子織物の断面図及び回路構造図である。
【図８】本発明の他の一実施例による印刷層が形成された２層構造の電子織物の断面図である。
【図９】本発明の他の一実施例による印刷層が形成された２層構造の電子織物の断面図である。
【図１０】本発明の他の一実施例による印刷層が形成された２層構造の電子織物の断面図である。
【図１１】本発明の他の一実施例による凹凸構造が形成された２層構造の電子織物の断面図である。
【図１２】本発明の他の一実施例による凹凸構造が形成された２層構造の電子織物の断面図である。
【図１３】本発明の他の一実施例による凹凸構造が形成された２層構造の電子織物の断面図である。
【図１４】本発明の他の一実施例による３層構造の電子織物の断面図である。
【図１５】本発明の他の一実施例による３層構造の電子織物の断面図である。
【図１６】本発明の他の一実施例による２層構造の電子織物の断面図である。
【図１７】本発明の好ましい一実施例による２層構造の電子織物の製造方法を示す工程図である。
【図１８】本発明の好ましい一実施例による３層構造の電子織物の製造方法を示す工程図である。
【図１９】本発明の好ましい一実施例による電子織物の裏面層形成段階の詳細工程図である。
【図２０】本発明による電子織物の使用状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下、本発明に添付した図面を参照して本発明の好ましい一実施例を詳しく説明する。先ず、図面中の同一な構成要素又は部品にはできるだけ同一な参照符号を付す。本発明の説明において、関連する公知機能あるいは構成に対する具体的な説明は、本発明の要旨を模糊にさせないために省略する。
【００６４】
本明細書で用いられる程度の用語「約」、「実質的に」等は、言及した意味に固有の製造及び物質許容誤差が提示されるときは、その数値で又はその数値に近接した意味で用いられ、本発明の理解を助けるために正確や絶対的な数値が言及された開示内容を非良心的な侵害者が不当に利用することを防ぐために用いる。
【００６５】
本明細書で用いられる「織物」とは、製織又は編織によって製造される物品、不織布及び繊維状のウェブ等の全てを含む意味で用いる。
【００６６】
図２及び３は、本発明の好ましい一実施例による電子織物の断面図を示したものである。
図２及び３を参考に説明すると、本発明にかかる電子織物は、裏面層１００、表面層２００の２層で構成できる。
【００６７】
ここで、前記裏面層は、基底層１１０、プライマー層１２０、伝導層１３０、選択的絶縁層１４０からなり得る。また、表面層２００は、基底層２１０、プライマー層２２０、伝導層２３０、選択的絶縁層２４０で形成できる。
【００６８】
先ず、裏面層１００の構造について説明すると、基底層１１０は如何なる形態の織物、編物、不織布又は繊維状のウェブ等であり得る。その素材と形成方法に制限なく適用できる。例えば、ポリエステル／ポリアミド／ポリウレタン等の合成繊維、レイヨン／アセテート等のセルロース再生繊維、綿／羊毛／等の天然繊維からなり得る。
【００６９】
前記基底層１１０は、微視的にその表面が非常に不均一であり、繊維間の間隙によって微細な気孔が多く存在する。よって、このような表面の均一性を確保し、後述する伝導層が均一な厚さで形成されるようにし、伝導層を形成する物質が基底層１１０の裏面に浸透しないようにするために基底層１１０の上部にはプライマー層１２０が形成される。前記プライマー層１２０は、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂等からなる群から選ばれる少なくとも一つであり得る。一方、前記プライマー層１２０は、織物の特性に応じて省略できる。
【００７０】
前記プライマー層１２０の上部には電気的に連結できる伝導層１３０が形成できる。伝導層１３０は、予め設計された形態に形成できる。伝導層１３０を構成する素材は伝導性高分子、炭素（ｃａｒｂｏｎ）、銀（ｓｉｌｖｅｒ）のような金属物質又は前記物質とバインダーの混合物であり得、具体的に導電性フィラーをビヒクルに分散することでプリント後の硬化膜が導電性を現す素材を言い、通常、ＬＣＤ電極プリント、タッチスクリーンプリント、回路基板の通電パターンプリント、薄膜スイッチ板の接点部及びパターン部プリント、電磁波シールド用として使用されている。前記導電性フィラーは、導電性金属（銀、金、白金、パラジウム、銅及びニッケル等）のうち銀系が好ましい。
【００７１】
伝導層１３０の厚さは、２〜５００μｍが好ましい。前記範囲未満の場合は伝導層厚の均一性を確保し難いという問題点があり、前記範囲を超えると同一電圧下で抵抗値が下降し電流値は増加し、結局、電力の消耗が増加するという問題がある。
【００７２】
前記伝導層のバインダー素材は、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つであり得る。
【００７３】
前記伝導層１３０の上部には、絶縁層１４０が形成できる。絶縁層１４０は、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ＰＶＣ系樹脂、及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つをコーティング、プリント、ラミネート又はボンディングして絶縁層１４０を形成できる。絶縁層１４０は、電極層にクラック（Ｃｒａｃｋ）のような損傷を防ぎ、織物に柔軟性を与え、透湿防水又は防水機能を行う。また、前記絶縁層は、圧力が加えられないときには裏面層と表面層の伝導層が接触することを防ぐ。
【００７４】
前記絶縁層１４０は、図２でのように裏面層だけに形成することもでき、図４のように表面層の絶縁層２４０と対応する位置に形成することもできる。
【００７５】
一方、裏面層１００の上部には表面層２００が形成できるが、前記表面層２００において基底層２１０を除く、プライマー層２２０、伝導層２３０、選択的絶縁層２４０は、裏面層と同一な材質及び厚さで形成できる。
【００７６】
前記裏面層１００と表面層２００の対応構造を説明すると、前記裏面層と表面層の絶縁層１４０、２４０は、図４のようにそれぞれ対応するように同一面に形成でき、図３のように表面層だけに形成することもできる。また、絶縁層が形成されない裏面層及び表面層の伝導層１３０、２３０もやはり、同一面に接触できるように対応する位置に絶縁層が形成されない形態で露出できる。
【００７７】
図５及び７は、本発明の他の一実施例を示したものであり、基本的な構造は図２〜図４に図示した実施例と同一である。但し、本実施例による織物は、伝導層１３０、２３０が絶縁層１４０、２４０の上部に形成されるのではなく、予め形成された回路構造に従って（図７参照）前記伝導層と絶縁層が基底層１１０、２１０又はプライマー層１２０、２２０の上部にそれぞれ形成できる。
【００７８】
以下、本発明による織物の電子信号発生原理をキーボードを例に説明する。
前記キーボードとは、韓国においては字板、文字盤、文字鉄板とも言う。タイプライターのような形の入力装置であり、韓国語文字、英字、数字、特殊文字（非文字）と多数の機能キーからなっている。単独では使用できなく、映像表示装置（モニター）と一組を成して入力された内容を確認し、編集、変形できる。
【００７９】
図１は、一般的なキーボードの構造を示した断面図であり、通常のキーボードは所定の数字や記号が表示されている認識キー４０と前記認識キーの圧力によって駆動する上部および下部印刷回路基板１０、３０と前記印刷回路基板の空隙を維持させるスペーサー２０で構成されている。このような構造のキーボードは、スペーサー２０によって上部及び下部印刷回路基板の接点５０が接触せずにいるが、認識キー４０に圧力が加えられると接点５０が接触して上部及び下部印刷回路基板が通電することにより、電子信号が認識されるものである。
【００８０】
本発明による電子織物の電子信号発生及び認識は、別途のスペーサーのような手段を採らない。すなわち、平常時には絶縁層１４０、２４０によって回路間に間隙が維持されるが、基底層２１０に圧力が加えられたり、印刷層又は凸部がセンシングされると、裏面層の伝導層１３０と表面層の伝導層２３０が接触して回路が完成し、これにより電子信号が発生し認識される。よって、基底層の凸部２１１の下部構造とこれに対応する位置の裏面層には、絶縁層が形成されてはならない。前記センシングとは、電子信号を発生させるための全ての動作を意味し、非制限的な例として、信号発生のための加圧、接触、温度変化等の全てを含む意味である。
【００８１】
一方、裏面層１００と表面層２００は、縫製、融着、例えばインターレース糸を利用した交絡等の多様な方法で一体化できる。
【００８２】
図８〜１０は、本発明の他の実施例を表したものであり、表面層２００の表面に絶縁層１４０、２４０が形成されない区間の上部と認識できる印刷層２５０をさらに形成したものを示したものである。前記表面層は、各種製織法や編織法によって識別できる表示であり、キーボードのボタン部のような形状を具現することもでき、本実施例のように別途の印刷層を形成して識別できる記号を表示することもできる。
【００８３】
図１１〜１３は、本発明の他の実施例を表したものであり、図２及び３に図示した例と基本的に同一だが、基底層２１０の表面に凹凸構造を形成した特徴がさらに付加されたものである。
【００８４】
すなわち、表面層の基底層２１０は、表面が凹凸構造で形成できる。凹凸構造を発現できる製織及び製編方法は、公知の全ての方法であり得る。前記凹凸構造で凸部２１１と凹部２１３は、パターンによって設計された形態通りに形成でき、図２に図示した形態は一定間隔で形成された例を表したものに過ぎない。凸部２１１の上部には一定の記号や数字が発現した印刷層２５０をさらに形成でき、印刷層２５０は転写、捺染、染色等の多様な方法で具現できる。
【００８５】
図１４は、本発明の好ましい一実施例による３層構造で形成された電子織物の断面図を示したものである。
【００８６】
本実施例による電子織物は、裏面層１００、表面層２００、パッド層３００の３層で構成できる。
ここで、前記裏面層１００及び表面層２００は、前記図２及び図４に図示した実施例と同様に形成できる。
【００８７】
一方、本実施例の織物は、前記表面層２００の上部にパッド層３００を別に形成でき、また前記パッド層３００の表面には印刷層３１０を追加的に形成でき、前記印刷層３１０の効果をより発現させるために凹凸織物に形成できる。パッド層３００の凹凸部は前記図６に図示した実施例のように凸部３１１の下部に形成された表面層と裏面層において、それぞれの絶縁層が形成されてはならなく、電子信号の発生及び認識原理は図２及び図４で説明した実施例と同一である。
【００８８】
図１５は、本発明による他の実施例を表したものであり、表面層２００とパッド層３００間に充填部材４００をさらに含ませることができる。前記充填部材４００は、パッド層３００に立体感を付与してパッド層表面に識別できる記号表示として機能できる。
【００８９】
一方、図１６は本発明による他の実施例を示したものだが、形成原理は前記実施例と同一であり得る。但し、絶縁層を形成するにおいて、伝導層１３０と別に絶縁シート１４０として絶縁層と同一な機能を遂行できる。
【００９０】
以下、本発明の好ましい一実施例による電子織物の製造方法を説明する。
図１７は、本発明の好ましい一実施例による図２に図示された２層構造の電子織物を示した工程図である。
【００９１】
図１７を参照すると、本発明の電子織物は、裏面層形成段階、表面層形成段階、統合段階により進行できる。
【００９２】
裏面層形成段階は、カレンダリング段階、プライマー層形成段階、伝導層形成段階、絶縁層形成段階を含んでなり得る。
【００９３】
具体的に基底層１１０を形成した生地が準備できたら、織物や編物の場合は表面凹凸の短所を補うために二つの圧着ローラー間に前記基底層を形成した生地を供給する。これにより基底層１１０の表面は平滑になり、基底層１１０の空隙が相殺でき、耐屈曲性を補完できる。一方、カレンダリングは準備した生地の特性に応じて省略できる（カレンダリング段階）。
【００９４】
前記カレンダリング段階後に、基底層を備えた生地は表面空隙をより積極的に制御し、伝導層１３０の厚さ均一性のためにプライマー層１２０を形成できる。プライマー層１２０は、ナイフローラー方式、オーバーロールコーティング、フローティングナイフコーティング、又はナイフオーバーコーティング、ラミネート、プリント又はグラビアコーティングによって形成できる（プライマー層形成段階）。
【００９５】
前記プライマー層１２０が形成された後、その上部に予め設計された形態に応じて伝導層１３０が形成される。伝導層１３０が塗布される方式は、コーティング、プリント、転写捺染等の多様な方式が適用できる。本発明の好ましい実施例では、プリントを通じて伝導層１３０を形成する方法を例に挙げて説明する。プリント法による場合、使用される電子機器の取付け位置等に制限されないと共に、設計された形態に応じて織物に回路を設計できる。
【００９６】
このような点で、本発明による裏面層及び表面層は柔軟性織物（織物）基盤印刷回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｆａｂｒｉｃ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ，  ＦＰＦＣＢ）と名付けられ得る。
【００９７】
前記印刷回路基板のパターン形成は、導線の幅と長さ等によって決定できる。一方、図７は本発明の一実施例による回路パターンの例を示したものだが、１３０、２３０は伝導層を示したもので、４１０は屈曲点を示したものである。前記回路パターンは、屈曲点４１０は曲線で構成されることが好ましい。前記の理由は、下記の式で裏付けられる。
Ｗ＝Ｉ２Ｒ
Ｒ＝ρ×Ｌ／Ｓ
Ｗ：電力、Ｒ：抵抗、ρ：比抵抗、Ｌ：導線の長さ、Ｓ：断面積
【００９８】
前記式によると面積が増加するにつれ抵抗は小さくなり、それと共に電流の流れが大きくなる。よって、基本的に屈曲点が曲線からなることで電流の量を増加させる要因になり得る。
【００９９】
もし、導線の屈曲点が直角形態の場合は、急な電流の流れの変化でサージ（Ｓｕｒｇｅ）現象が生じ、発熱反応が発生する恐れがある。前記のサージ現象とは、電線又は電気回路に沿って伝達して短い時間に急速に増加し、徐々に減少する特性を有する電気的電流、電圧又は電力の過度波形を言う。雷の日に電気が切れ電話が不通になったり、敏感な半導体が破壊する主な原因である。電力線での急激な過電圧、特にサージが強かったり長いと絶縁破壊や電子機器に障害を与え得るため、サージ保護機やサージ抑制装置を電源端子とコンピュータ端子間に設けて電流の変化を抑制したり最小化する。
【０１００】
よって、本発明では屈曲点部分の面積を減少させてサージ現象の発生を最少化し、電流量が増加してもスムーズに流れるようにする。
【０１０１】
前記伝導層１３０は、２〜５００μｍ厚で形成できる。また、電極において炭素は１〜３０重量％、銀（ｓｉｌｖｅｒ）は１〜７０重量％であり得る。伝導層に使用できるバインダーは、プライマー層１２０との相溶性のためにポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つであり得る（伝導層形成段階）。
【０１０２】
前記伝導層が形成された後、その上部に、又は基底層やプライマー層の上部に伝導層が形成されない領域で絶縁層１４０を形成できる。絶縁層１４０は、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系樹脂を直接コーティング、プリント、ラミネートして形成できる。前記コーティング方式の場合は乾式方法が好ましく、ラミネート方式の場合はホットメルト型ドット式又はグラビア方式が好ましい。
【０１０３】
前述の通り、絶縁層１４０は凹凸構造で凸部２１１が形成される地点では絶縁層が形成されない（絶縁層形成段階）。
【０１０４】
一方、表面層も予め設計された形態による基底層２１０に前記裏面層と同一な段階によってプライマー層２２０、伝導層２３０、絶縁層２４０が形成できる。
【０１０５】
前記の準備された表面層と裏面層は、縫製、接着、交絡等の方法によって統合できる。
【０１０６】
また、図１６に図示されている実施例は、前記のような方法で裏面層及び表面層が形成され、パッド層が前記のような方法で統合できる（図１８参照）。
【０１０７】
以上で説明した本発明は、前述の実施例及び添付の図面によって限定されるものではなく、本発明の技術的思想から外れない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であることは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者において明白なことである。
【０１０８】
特に、本発明の説明において、スマート衣類のうち、キーボードに適用される例だけを説明したが、フレキシブルディスプレイ、タッチパネル等、本発明による電子織物はそれ自体で電子機器の回路基板や部品として適用できることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０９】
１００  裏面層
２００  表面層
１１０，２１０  基底層
１２０，２２０  プライマー層
１３０，２３０  伝導層
１４０，２４０  絶縁層
２５０，３１０  印刷層
４００  充填部材
２１１，３１１  凸部
２１３，３１３  凹部
【図１】
2011501789.tif 000003
【図２】
2011501789.tif 000004
【図３】
2011501789.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011501789.tif 000007
【図６】
2011501789.tif 000008
【図７】
2011501789.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011501789.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2011501789.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2011501789.tif 000016
【図１５】
2011501789.tif 000017
【図１６】
2011501789.tif 000018
【図１７】
2011501789.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2011501789.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月21日(2010.6.21)
【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】
電気的性質を有する回路を含む裏面層；及び
前記裏面層の回路と電気的に連結し得る表面層を含む電子織物であり、
前記裏面層又は表面層は、
ａ）合成繊維、再生繊維又は天然繊維で形成された基底層；及び
ｂ）前記基底層上に電気的なパターン形成が可能な伝導層を含み、
前記基底層及び伝導層が裏面層と表面層に対称になるよう順に形成され、
前記裏面層又は表面層、或いは裏面層及び表面層の伝導層上部一部分、又は伝導層が形成されない領域に絶縁層が形成されることを特徴とする電子織物。
【請求項２】
前記表面層の上部にパッド層がさらに含まれることを特徴とする請求項１に記載の電子織物。
【請求項３】
前記表面層又はパッド層上部には印刷層がさらに含まれ、
前記印刷層は、絶縁層が形成されない領域に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子織物。
【請求項４】
前記表面層の上部（前記表面層と裏面層が接する反対の面）に凹凸構造で形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子織物。
【請求項５】
前記パッド層の上部（前記表面層とパッド層が接する反対の面）に凹凸構造で形成されることを特徴とする請求項２に記載の電子織物。
【請求項６】
前記絶縁層は、凹凸構造の凹部に対応する領域に形成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の電子織物。
【請求項７】
前記パッド層と表面層間に充填部材がさらに含まれることを特徴とする請求項２に記載の電子織物。
【請求項８】
前記充填部材は、絶縁層が形成されない領域に形成されることを特徴とする請求項７に記載の電子織物。
【請求項９】
前記基底層上に表面均一性のために形成されたプライマー層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電子織物。
【請求項１０】
前記伝導層の厚さは２〜５００μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子織物。
【請求項１１】
電気的性質を有する回路を含む裏面層形成段階；
前記裏面層の回路と電気的に連結し得る表面層形成段階；
前記裏面層及び表面層を一体化させる統合段階を含む電子織物の製造方法であり、
前記裏面層又は表面層形成段階は、
ａ）合成繊維、再生繊維又は天然繊維からなる基底層を形成する段階；
ｂ）前記基底層の上部に電気的に連結可能な伝導層を形成する段階；及び
ｃ）前記裏面層又は表面層、或いは裏面層及び表面層の伝導層上部一部分、又は伝導層が形成されない領域に絶縁層を形成する段階を含むことを特徴とする電子織物の製造方法。
【請求項１２】
前記統合段階前に前記表面層の上部にパッド層形成段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の電子織物の製造方法。
【請求項１３】
前記表面層またはパッド層の上部に絶縁層が形成されない領域に印刷層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の電子織物の製造方法。
【請求項１４】
前記表面層の上部（前記表面層と裏面層が接する反対の面）に凹凸構造で形成されることを特徴とする請求項１１に記載の電子織物の製造方法。
【請求項１５】
前記パッド層の上部（前記表面層とパッド層が接する反対の面）に凹凸構造で形成されることを特徴とする請求項１２に記載の電子織物の製造方法。
【請求項１６】
前記絶縁層は、凹凸構造の凹部に対応する領域に形成することを特徴とする請求項１４に記載の電子織物の製造方法。
【請求項１７】
前記パッド層と表面層の間に充填部材がさらに含まれることを特徴とする請求項１２に記載の電子織物の製造方法。
【請求項１８】
前記充填部材は、絶縁層が形成されない領域に形成されることを特徴とする請求項１７に記載の電子織物の製造方法。
【請求項１９】
前記基底層上に表面の均一性のためにプライマー層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の電子織物の製造方法。
【請求項２０】
多層構造の織物であって、
任意の１層だけに、又は対応し合う領域全てに絶縁物質が塗布されており、
前記織物で絶縁物質が塗布されない領域に伝導性物質が１領域以上露出されており、
前記伝導性物質が露出されている領域の裏面に識別できる印刷層又は凹凸形状中の凸部が位置するように凹凸構造で形成されているため、
前記伝導性領域は、前記絶縁物質によって接触せず、前記印刷層又は凸部がセンシングする場合は伝導性物質が接触し合って電子信号が発生することを特徴とする電子織物。
【国際調査報告】
2011501789.tif 000023
2011501789.tif 000024