(57)【要約】  デバイスモジュール(100)、および繊維層アセンブリ(150)を形成するために導電性糸(51、52)を有する繊維布(50)に連結するための方法。デバイスモジュール(100)は、可撓性フォイル(10)と、可撓性フォイル(10)と繊維布(50)との間に機械連結部(M)を与えるための熱可塑性層(20)とを備える。デバイスモジュール(100)は、熱可塑性層(20)による機械連結部(M)が確立されると共に各電気接続点(E1、E2)を実現するために、各導電性エリア(11、12)の上におよびそれらと接触状態に導電性糸(51、52)を保持および案内するための各導電性糸(51、52)用のアンカ点として構成された内方切欠部(N1、N2)を備える外方周囲部(C)を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性糸（５１、５２）を有する繊維布（５０）に連結するためのデバイスモジュール（１００）であって、前記デバイスモジュール（１００）は、
第２の導電性エリア（１２）との間の非導電性エリア（１９）により前記第２の導電性エリア（１２）から分離された第１の導電性エリア（１１）を備える可撓性フォイル（１０）であって、導電性エリア（１１、１２）は、それぞれの間に電気回路の電極を形成し、前記導電性エリア（１１、１２）は、前記導電性糸（５１、５２）との各電気接続点（Ｅ１、Ｅ２）を与えるように構成される、可撓性フォイル（１０）と、
前記可撓性フォイル（１０）を少なくとも部分的に覆い、前記可撓性フォイル（１０）と前記繊維布（５０）との間に機械連結部（Ｍ）を与えるように構成された熱可塑性層（２０）と、
を備え、
前記デバイスモジュール（１００）は、内方切欠部（Ｎ１、Ｎ２）を備える外方周囲部（Ｃ）を有する平坦形状を有し、前記内方切欠部（Ｎ１、Ｎ２）は、前記熱可塑性層（２０）による前記機械連結部（Ｍ）が確立されると共に前記各電気接続点（Ｅ１、Ｅ２）を実現するために、前記各導電性エリア（１１、１２）の上におよび前記各導電性エリア（１１、１２）と接触状態に前記導電性糸（５１、５２）を保持および案内するための各導電性糸（５１、５２）用のアンカ点として構成される、デバイスモジュール（１００）。
【請求項２】
前記第１の導電性エリア（１１）は、前記可撓性フォイル（１０）上に配設されて、第１の切欠部（Ｎ１）と前記第１の切欠部（Ｎ１）から遠隔に位置する前記外方周囲部（Ｃ）の第１のガイダンス点（Ｎ３）との間に第１の導電性糸（５１）用の第１の直線経路（Ｐ１）の少なくとも一部を覆い、前記第１の直線経路（Ｐ１）は、前記第２の導電性エリア（１２）を横断しない、請求項１に記載のデバイスモジュール（１００）。
【請求項３】
前記第１のガイダンス点（Ｎ３）は、前記外方周囲部（Ｃ）に切り込まれるとともに前記第１の導電性糸（５１）を受けるように構成された第１のガイダンス構造部により実現され、ガイダンス構造部および前記第１の切欠部（Ｎ１）は、前記ガイダンス構造部と前記第１の切欠部（Ｎ１）との間において、前記第１の導電性エリア（１１）の上におよび前記第１の導電性エリア（１１）と接触状態にて前記第１の直線経路（Ｐ１）上で前記第１の導電性糸（５１）を案内するように、前記外方周囲部（Ｃ）の異なる部分に相対的に位置決めされる、請求項２に記載のデバイスモジュール（１００）。
【請求項４】
ガイダンス構造部（Ｎ３）は、第３の切欠部を備え、前記第３の切欠部は、前記第３の切欠部のエッジ直径により前記第１の導電性糸（５１）を少なくとも部分的に固定および／または案内するように構成される、請求項３に記載のデバイスモジュール（１００）。
【請求項５】
切欠部（Ｎ１）のうちの少なくとも１つが、切欠部直径の内部に前記各導電性糸（５１）を部分的に囲むために少なくとも１８０度にわたり延びる切欠部直径を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイスモジュール（１００）。
【請求項６】
切欠部（Ｎ１）のうちの少なくとも１つが、前記外方周囲部（Ｃ）に切り込まれた細長経路を備え、前記細長経路は、前記各導電性糸（５１）を、前記切欠部（Ｎ１）の内部の前記細長経路の端部に保持されるように前記外方周囲部（Ｃ）の外部から前記細長経路に沿って前記切欠部（Ｎ１）内に配置するためのものである、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイスモジュール（１００）。
【請求項７】
前記可撓性フォイル（１０）は、前記電気回路の一部を形成する電気−物理変換器（１５）を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイスモジュール（１００）。
【請求項８】
前記可撓性フォイル（１０）は、前記導電性エリア（１１、１２）を形成する銀ペーストのパターニング層を有するポリマーフォイルを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイスモジュール（１００）。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイスモジュール（１００）と、
埋め込まれた導電性糸（５１、５２）を有する繊維布（５０）と、
を備える繊維層アセンブリ（１５０）であって、
前記デバイスモジュール（１００）は、前記熱可塑性層（２０）を介して前記繊維布（５０）に機械的に結合され、
第１の導電性糸（５１）は、第１の切欠部（Ｎ１）にて終端し、前記第１の導電性糸（５１）は、前記第１の導電性エリア（１１）の上におよび前記第１の導電性エリア（１１）と電気接触状態に位置決めされ、
第２の導電性糸（５２）は、第２の切欠部（Ｎ２）にて終端し、前記第２の導電性糸（５２）は、前記第２の導電性エリア（１２）の上におよび前記第２の導電性エリア（１２）と電気接触状態に位置決めされる、繊維層アセンブリ（１５０）。
【請求項１０】
前記電気回路は、前記繊維布（５０）層を貫通する開口（５５）に配設された、前記開口（５５）を通して光を放出するための発光デバイス（１５）を備える、請求項９に記載の繊維層アセンブリ（１５０）。
【請求項１１】
前記導電性糸（５１、５２）は、熱可塑性材料から構成された電気絶縁シェルにより覆われた導電性芯を備える、請求項９または１０に記載の繊維層アセンブリ（１５０）。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか一項に記載の繊維層アセンブリ（１５０）を備える衣服。
【請求項１３】
導電性糸（５１、５２）を有する繊維布（５０）に可撓性デバイスモジュール（１００）を連結するための方法であって、
請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイスモジュール（１００）を用意するステップと、
第１の切欠部（Ｎ１）に第１の導電性糸（５１）を通し、かつ第２の切欠部（Ｎ２）に第２の導電性糸（５２）を通すステップと、
前記導電性糸（５１、５２）の中間部分（５１ｍ、５２ｍ）が前記デバイスモジュール（１００）と前記繊維布（５０）との間に位置する状態で、前記デバイスモジュール（１００）を前記繊維布（５０）上に位置決めする（Ｘ）一方で、前記導電性糸（５１、５２）の各端部（５１ｅ、５２ｅ）を切欠部（Ｎ１、Ｎ２）に対して強く引っ張る（Ｕ）ことにより、前記各導電性エリア（１１、１２）の上におよび前記各導電性エリア（１１、１２）と接触状態に前記導電性糸（５１、５２）を案内するステップと、
前記導電性糸（５１、５２）と前記導電性エリア（１１、１２）との間に各電気接点（Ｅ１、Ｅ２）を与えつつ、前記熱可塑性層（２０）を介して前記デバイスモジュール（１００）と前記繊維布（５０）との間に機械結合（Ｍ）を確立するために、前記デバイスモジュール（１００）および前記繊維布（５０）に圧力（Ｐ）および／または熱（Ｈ）を印加するステップと、
を含む、方法。
【請求項１４】
導電性糸（５１）が、前記デバイスモジュール（１００）の周囲部（Ｃ）の各切欠部（Ｎ１）と前記導電性糸（５１）が前記繊維布（５０）に部分的に埋め込まれることにより形成される固定部との間で、強く引っ張られる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
導電性糸（５１）が、前記デバイスモジュール（１００）の周囲部（Ｃ）の各切欠部（Ｎ１）と前記デバイスモジュール（１００）の周囲部（Ｃ）のさらなるガイダンス構造部との間で、強く引っ張られる、請求項１３または１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、導電性糸を有する繊維布に連結するための可撓性デバイスモジュールと、連結を実現するための方法とに関する。さらに、本開示は、可撓性デバイスモジュールを備える繊維層アセンブリと、繊維層アセンブリを備える衣服とに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気デバイスまたは電気回路を繊維布と一体化することにより、新たな機能性が加わり得る。例えば、衣類は、組み込まれた発光デバイス(LED)を備えることが可能であり、これにより夜間における着用者の視認性をより高めることが可能である。また、例えばセンサ、コンピュータ装置、アンテナ等の他のデバイスおよび機能性を与えることが可能である。デバイスモジュールへおよびデバイスモジュールから電力または信号を供給するために、導電性糸が、例えば積層、織成、編成、刺繍(ソウテイジ(soutage)またはステッチング)等により繊維の上または中に導入され得る。また、ゴムなどの支持体上に印刷された構造物が、導電性糸として機能する場合もある。
【０００３】
例えば、特許文献１は、電子構成要素に導電体を電気接続するための方法であって、少なくとも1つの糸状導電体が中に配置された繊維材料を用意するステップと、電子構成要素の導電性接点に対して導電体を設けるステップと、接点に対して導電体を電気接続するステップであって、導電体に少なくとも部分的に導電性の補助接点を電気接続するサブステップ、および接点に補助接点を電気接続するサブステップを含み、補助接点が金属薄板である、ステップとを含む、方法を説明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７０２２９１７号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第２３５１１６６号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１５／０８４１６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
導電性糸との電気接触を確保しつつ、繊維上へのデバイスモジュールの配置における可撓性をもたらすために、さらなる改良に対する要望が依然としてある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第1の態様は、導電性糸を有する繊維布に連結するための可撓性デバイスモジュールを提供する。このデバイスモジュールは、第2の導電性エリアとの間の非導電性エリアにより第2の導電性エリアから分離された第1の導電性エリアを備える可撓性フォイルを備える。これらの導電性エリアは、それぞれの間に電気回路の電極を形成し、導電性エリアは、導電性糸との各電気接続点を与えるように構成される。デバイスモジュールは、可撓性フォイルを少なくとも部分的に覆い、可撓性フォイルと繊維布との間に機械連結部を与えるように構成された熱可塑性層を備える。デバイスモジュールは、各導電性糸用の固定点またはアンカ点として構成された内方切欠部を備える外方周囲部を有する実質的平坦形状を有する。アンカ点は、各導電性エリアの上におよびそれと接触状態に導電性糸を保持および案内するように構成される。このようにすることで、各電気接続点が形成され得ると共に、熱可塑性層による機械連結部が確立される。
【０００７】
デバイスモジュールの周囲部に導電性糸用のアンカ点を設けることにより、導電性糸の一部が、電極の各エリアの上で定位置に保持され得る。デバイスモジュールは、導電性糸を電極と接触状態に保持しつつ容易に再位置決め可能となる。機械連結部が、例えばモジュールおよび繊維層を共に加熱プレスすることなどにより形成され得ると共に、導電性糸がモジュールと繊維布との間で定位置に留まることにより導電性エリアとの各電気接続点が形成される。
【０００８】
周囲部の切欠部と別のガイダンス点との間の経路上に導電性エリアを設けることにより、糸は、経路上で強く引っ張られることによって、例えば他の場合では視認不可能であるモジュールの下面にて電極との接触を確保することが可能となる。経路が相互の導電性エリアを横断しないように経路を設けることにより、糸が誤った電極と接触状態になることが防止され得る。例えば、他のガイダンス点は、例えば糸を受けるための別の切欠部もしくは切込みおよび/またはモジュール下方の糸を位置合わせするための第2のガイダンス点を形成するための別の視覚的インジケータなどの、周囲部のさらなる構造部により形成されることが可能である。周囲部に2つのガイダンス点または構造部を設けることにより、糸は、指定された導電性エリアの上においてこれらの2つのガイダンス点または構造部の間で引っ張られ得る。2つのアンカ点を使用することにより、糸は、導電性エリアの上においてこれらの2つのアンカ点の間で保持され、一方でデバイスモジュールは、より容易に再位置決めされ得る。
【０００９】
デバイスモジュールの周囲部の切欠部が、典型的には外部から切欠部内への糸の導入を可能にするために糸に対応する開口直径または開口幅を有する、例えば内方切込みもしくは凹状切込み、くぼみ、または切開部などとして形状設定される。例えば、導電性糸が、0.5〜5ミリメートルの、例えば1ミリメートルの糸直径を有してもよい。対応する切欠部直径または切欠部幅(例えば周囲部内への切欠部の経路に対して直交である)が、例えば50パーセントのマージン(+または-)の範囲内などにおいて、例えば0.5±0.25ミリメートルなどの範囲内において、ワイヤ直径と同一であることが可能である。また、他のマージンが可能であり、これは、例えば切欠部のエッジの周囲の材料の可撓性または弾性に依拠し得る。切欠部幅が、糸よりも小さい場合には、それにより糸の固定が容易化され得る。切欠部幅が、糸よりも大きい場合には、それにより糸の挿入がより容易になり得る。また、切欠部直径は、切欠部の経路長に沿って変動することが可能であり、例えば糸をアンカするために内側では経路に沿ってより幅細であり、容易な挿入のためにエッジにおいてはそれよりも幅広である。別のまたはさらなる例では、切欠部直径または切欠部幅は、0.1〜10ミリメートルの間の範囲であることが可能であり、好ましくは0.3〜5ミリメートルの間、さらに好ましくは0.5〜3ミリメートルの間の範囲である。
【００１０】
径方向に延在する切欠部または切込みを設けることにより、糸は、切欠部の内部に少なくとも部分的に囲まれ得る。例えば幅広よりも深くなど外方周囲部内へと細長経路としての切欠部を設けることにより、導電性糸は、例えば経路の端部にまたは端部付近に保持されるように、周囲部外から経路に沿って切欠部内へと配置され得る。細長経路の直径が切欠部内へと経路に沿って幅細になってゆく切欠部を設けることにより、導電性糸は、経路に沿って切欠部によりクランプ固定され得る。エッジにより幅細の幅または直径を有する切欠部を設けることにより、糸は、切欠部から出ることが防止され得る。湾曲状または屈曲状の経路を切欠部に与えることにより、糸は、例えば直線方向に切欠部から出ることがより困難になり得る。鋸歯エッジを切欠部に与えることにより、導電性糸は、さらなる固定のためにエッジ同士の間に把持され得る。
【００１１】
ある度合いの可撓性をデバイスモジュールに与えることにより、モジュールは、その上に結合されることとなる繊維布層と共に曲がり得るおよび撓曲し得る。これにより、デバイスが衣料品の一部として着用される場合のユーザ使用性が改善され得る。これに関して、モジュールは、例えば本質的な電気的機能性を喪失することなく10センチメートル以下の半径にわたり曲げられ得る場合には、可撓性であるとみなされ得る。いくつかの場合では、より高い可撓性が、例えば5センチメートル、2センチメートル、またはさらには1センチメートルもしくはさらに小さいなど、例えば1〜5ミリメートルの間などの、より小さな曲げ半径に対応して望まれる。いくつかの場合では、例えば20センチメートル、50センチメートル、またはさらには100センチメートルの曲げ半径を有するなど、より低い可撓性が許容される。曲げ半径がより小さいほど、着用者にとってのデバイスモジュールの快適性はより高くなる(より目立たなくなる)。デバイスモジュールが、好ましくは全体として可撓性である一方で、モジュールは、例えばLED構成要素などの非可撓性または可撓性のより低い分離構成要素を備えてもよい。かかる構成要素は、例えばモジュールが曲げられる場合に電気的および機械的な相互連結部の破壊または故障を防止するためにより厚い層により局所的に補強され得る。したがって、デバイス位置における局所的曲げ半径は、全体としてのモジュールの曲げ半径よりも大きくなされ得る。
【００１２】
例えば、可撓性フォイルは、導電性エリアを形成する銀ペーストのパターニング層を有するポリマーフォイルを備える。また、他のタイプのフォイル(例えば金属)および導電性材料(例えば銅)が、使用され得る。フォイルおよびその上の任意の構成要素は、保護のために熱可塑性層間に完全にまたは部分的に包被され得る。例えば、熱可塑性ポリウレタン(TPU)が、電気構成要素を保護するためおよび繊維材料との結合をもたらすための両方のために使用され得る。例えば、繊維上にTPUを用いてモジュールを加熱プレスすることにより、耐久性のある機械連結部が、繊維中へのTPUの浸透によって確立され、したがってインターロックが実現され得る。また、他の適切な熱可塑性材料も使用され得る。
【００１３】
好ましくは、デバイスモジュールは、可撓性であるだけでなく伸縮性をさらに有する。これにより、例えばデバイスが衣料品の一部として着用される場合などのユーザ使用性がさらに改善され得る。これに関して、モジュールは、デバイスモジュールが本質的な電気的機能性を喪失することなく1つまたは複数の次元に沿って伸張され得る場合には、伸縮可能とみなされ得る。例えば、デバイスモジュールは、本質的な電気的機能性を喪失することなく少なくとも5パーセント(1.05倍)だけ、好ましくはさらに大きく、例えば10パーセント、20パーセント、50パーセント、またはさらには100パーセントなどだけ一次元に沿って引き伸ばされ得る。
【００１４】
デバイスモジュールが、好ましくは全体として伸縮性を有する一方で、モジュールは、例えばLED構成要素などの非伸縮性または伸縮性のより低い分離構成要素または分離パーツを備えてもよい。このような構成要素が、モジュールが伸張された場合に電気的および機械的な相互連結部の破壊または故障を防止するために、例えば非伸縮性層により局所的に補強され得る。したがって、デバイス位置における局所的伸縮性は、全体としてのモジュールの伸縮性よりも低いことが可能である。デバイスモジュールの伸縮性を改善するために、例えばいくつかの非伸縮性構成要素または非伸縮性層が適合化され得る。例えば、PENなどの非伸縮性フォイルが、1つまたは複数の次元に沿って幾分かの伸縮を可能にする形状へと切断され得る。例えば、フォイルは、蛇行形状に切断され得る、または穴が、デバイスモジュールに伸縮性を与えるためにフォイル中に加えられ得る。代替的にはまたは追加的には、伸縮性フォイルが使用される。このフォイルは、例えば蛇行状構造部またはフィラメントを備えるなど、伸縮性導電性構造部を備え得る。
【００１５】
また、導電性糸は、好ましくは、ある程度まで伸縮可能であり、例えば電気的機能性を喪失することなく少なくとも5パーセント、10パーセント、20パーセント、50パーセント、またはさらには100パーセント伸張され得る。伸縮性導電性糸を設けることにより、デバイスモジュールの配置がより融通の利くものとなり得る、および/または電気接続がより確実なものとなり得る。糸が、相互連結時に円形直径から楕円形状へと変形可能である場合には、糸と電子機器との間の接触面積が増大され得る。デバイスモジュールの信頼性をさらに改善するために、可撓性モジュール上の固定点が、電子モジュール上に伸縮性領域を導入することによりモジュールの残りの部分から機械的に結合解除され得る。このようにすることで、繊維およびモジュールのアセンブリが伸張されるまたは曲げられる場合に発生する張力が、より広い面積にわたり分散されて、過負荷から固定点を解放することが可能となる。
【００１６】
本開示の第2の態様は、本明細書で説明されるようなデバイスモジュールと、埋め込まれた導電性糸を有する繊維布とを備える繊維層アセンブリを提供する。デバイスモジュールは、熱可塑性層を介して繊維布に機械的に結合される。第1の導電性糸は、第1の切欠部にてまたはそれを越えて終端し、一方で第1の導電性糸は、第1の導電性エリアの上におよびそれと電気接触状態に位置決めされる。同様に、第2の導電性糸は、第2の切欠部にてまたはそれを越えて終端し、一方で第2の導電性糸は、第2の導電性エリアの上におよびそれと電気接触状態に位置決めされる。
【００１７】
多数の異なる機能性が、繊維層にデバイスモジュールを組み込むことにより実現され得る。また、複数のデバイスモジュールが、繊維層上に設けられ得る、例えば相互に対してまたは例えば電源または蓄電器などの共通バッテリに相互接続され得る。また、エネルギーが、着用者の身体によりもしくは身体から、または例えば繊維層中の同一のもしくは他のデバイスモジュールに組み込まれ得る太陽電池を介して生成されてもよい。1つまたは複数のモジュールを有する繊維層は、例えばコート、セーター、シャツ、ズボン、ソックス、下着、手袋、帽子、靴等の衣服中に含まれてもよい。また、ベッドリネンまたはジオテキスタイルなどの技術的繊維が、特許請求される方法において電子モジュールを備えることが可能となる。
【００１８】
一例では、デバイスモジュールの電気回路は、発光デバイスを備える。例えば繊維層を貫通する開口などに発光デバイスを配設することにより、デバイスは、その開口を通して光を放出するように構成され得る。光は、例えば着用者の視認性を高めるためなどに外方へと向けられ得るか、または光は、ユーザに対して光線療法を施すためなどに内方へと向けられ得る。また、デバイスモジュールは、2つ以上の繊維層の間に配設することも可能である。このようにすることで、デバイスは、繊維層により両側から隠されるおよび/または遮蔽され得る。
【００１９】
熱可塑性材料から構成される電気絶縁シェルを導電性糸に与えることにより、シェルは、組み立て中に局所的に溶融されることによって、例えば電極との接触状態などにおいて導電性芯を露出させる一方で、糸の残りの部分を絶縁状態に維持することが可能となる。また、電極にて糸との電気接続を実現する一方で、他の部分を絶縁状態に維持するための他の方法が予見され得る。例えば、ワイヤのパーツが、例えばフラップなどの、別個であるまたはデバイスモジュールの一部であることが可能な追加の熱可塑性材料の層によって覆われ得る。
【００２０】
本開示の第3の態様は、導電性糸を有する繊維布に可撓性デバイスモジュールを連結するための方法を提供する。この方法は、例えば本明細書で説明されるようなデバイスモジュールを用意するステップを含む。この方法は、第1の切欠部に第1の導電性糸を通し、第2の切欠部に第2の導電性糸を通すステップを含む。この方法は、導電性糸の中間部分がデバイスモジュールと繊維布との間に位置する状態で、デバイスモジュールを繊維布上に位置決めする一方で、導電性糸の各端部を切欠部に対して強く引っ張ることにより、各導電性エリアの上におよびそれらと接触状態に導電性糸を案内するステップを含む。この方法は、導電性糸と導電性エリアとの間に各電気接点を与えつつ、熱可塑性層を介してデバイスモジュールと繊維布との間に機械結合を確立するために、デバイスモジュールおよび繊維布に圧力および/または熱を印加するステップを含む。例えば、加熱プレスが、繊維布にデバイスモジュールを結合するために利用され得る。
【００２１】
原則的には、特に糸が各導電性エリアを横断するのを確保するように、デバイスモジュール上に糸の位置を確実に確立するためには、2つの点が望ましい。デバイスモジュールの切欠部は、糸の一方の端部を位置決めするためのアンカ点の少なくとも1つを形成する。また、例えばモジュールのエッジ上の別の切欠部または視覚的もしくは触覚的インジケータなどにより、別のアンカ点をデバイスモジュール上に設けることが可能である。代替的にはまたは追加的には、アンカ点が、例えば糸が繊維層から出る点などの、繊維層への糸の連結部により形成され得る。糸は、繊維の退出点とモジュールの切欠部との間で引っ張られ得る。モジュールは、ワイヤがその間において導電性エリアを横断するのを確保するために、モジュールエッジ上の第2のガイダンス点上のワイヤを引っ張るように回転され得る。糸の端部をしっかりと保持しつつ、加熱プレスが、電極に接触した状態の糸を有する繊維層にモジュールを固定するために印加され得る。
【００２２】
本開示の装置、システム、および方法のこれらのおよび他の特徴、態様、および利点が、以下の説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面からさらによく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】導電性糸を有する繊維布に連結するためのデバイスモジュールの一実施形態の上面図である。
【図１Ｂ】対応する断面図である。
【図２Ａ】デバイスモジュールの別の実施形態の上面図である。
【図２Ｂ】繊維布および導電性糸を含む対応する断面図である。
【図３Ａ】デバイスモジュールの周囲部中の切欠部の一実施形態を示す図である。
【図３Ｂ】デバイスモジュールの周囲部中の切欠部の一実施形態を示す図である。
【図３Ｃ】デバイスモジュールの周囲部中の切欠部の一実施形態を示す図である。
【図３Ｄ】デバイスモジュールの周囲部中の切欠部の一実施形態を示す図である。
【図４Ａ】相対的切欠部構成の一実施形態を示す図である。
【図４Ｂ】相対的切欠部構成の一実施形態を示す図である。
【図５】繊維布上に位置決めされているデバイスモジュールの別の実施形態の斜視図である。
【図６Ａ】繊維布へのデバイスモジュールの貼付におけるステップの断面図である。
【図６Ｂ】繊維布へのデバイスモジュールの貼付におけるステップの断面図である。
【図７】繊維布上の導電性糸と接触するデバイスモジュールの別の実施形態の上面図である。
【図８】デバイスモジュールの別の実施形態の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
別様の定義がなされない限り、本明細書において使用される全ての用語(技術用語および科学用語を含む)は、本説明および図面の文脈において読み取れるような本発明が属する技術の当業者により一般的に理解されるものと同一の意味を有する。いくつかの例では、本システムおよび方法の説明を不明瞭にしないために、周知のデバイスおよび方法の詳細な説明が省略される場合がある。特定の実施形態を説明するために使用される術語は、本発明を限定するようには意図されない。本明細書において、「1つの(a、an)」および「その(the)」という単数形は、文脈が別様のことを明示しない限り、複数形をも含むように意図される。「および/または」という用語は、関連する挙げられたアイテムの1つまたは複数のあらゆる組合せを含む。「備える」および/または「備えている」という用語は、述べられた特徴の存在を指定するが、1つまたは複数の他の特徴の存在または追加を除外しない点が理解されよう。方法の特定のステップが別のステップの後に続くものとして言及される場合に、その特定のステップは、別様のことが明示されない限り、前記他のステップの直後に続くことが可能であり、または1つまたは複数の中間ステップがその特定のステップの実施前に実施されてもよい点がさらに理解されよう。同様に、構造物同士または構成要素同士の間の連結が説明される場合に、この連結は、別様のことが明示されない限り、直接的にまたは中間構造物もしくは中間構成要素を介して確立され得る点が理解されよう。本明細書において述べられる全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。矛盾が生じる場合には、定義を含む本明細書が優先される。
【００２５】
本発明は、本発明の実施形態が示される添付の図面を参照として、以降でさらに十分に説明される。図面では、システム、構成要素、層、および領域の絶対サイズおよび相対サイズが、明瞭化のために誇張される場合がある。実施形態は、本発明の可能な限りにおいて理想化された実施形態および中間構造物の概略図および/または断面図を参照として説明される場合がある。本説明および図面において、同様の数字は、全体を通じて同様の要素を指す。相対用語およびそれらの派生用語は、そこで説明されるようなまたは説明中の図面に示されるような配向を基準とするように解釈されたい。これらの相対用語は、説明の便宜を目的としたものであり、別様のことが明示されない限り、システムがある特定の配向で構成または動作されることを必要とするものではない。例えば、導電性ワイヤが導電性エリアを覆って位置決めされると述べられた場合に、これは、見方および配向によっては導電性ワイヤが導電性エリアの下方に位置することをさらに意味し得る。
【００２６】
図1Aは、導電性糸51、52を有する繊維布50に連結するためのデバイスモジュール100の一実施形態の上面図を示す。図1Bは、対応する断面図を示す。
【００２７】
この実施形態では、デバイスモジュール100は、可撓性フォイル10を備える。可撓性フォイル10は、間に配置される非導電性エリア19により第2の導電性エリア12から分離された第1の導電性エリア11を備える。導電性エリア11、12は、それぞれの間に電気回路の電極を形成する。導電性エリア11、12は、導電性糸51、52との電気接続点E1、E2をそれぞれ与えるように構成される。
【００２８】
この実施形態では、デバイスモジュール100は、可撓性フォイル10を少なくとも部分的に覆い、可撓性フォイル10と繊維布50との間の機械連結部Mを与えるように構成された、熱可塑性層20を備える。本明細書において使用されるような繊維(textile、fabric)および/または布(cloth、fabric)は、糸(thread、yarn)としばしば呼ばれる天然繊維または人工繊維の網から構成された可撓性織成材料を一般的に指し得る。例えば、繊維布は、衣服、医療用包帯、リネン製品、ジオテキスタイル等のために使用される。
【００２９】
本実施形態では、デバイスモジュール100は、外方周囲部Cを有するほぼ平坦形状を有する(上面図で見た場合)。周囲部Cは、各導電性糸51、52用のアンカ点として構成された内方切欠部N1、N2を備える。切欠部N1、N2は、各導電性エリア11、12の上におよびそれらと接触状態に導電性糸51、52を保持および案内するための機能性を実現する。このようにすることで、熱可塑性層20により機械連結部Mが確立される一方で、各電気接続点E1、E2が実現および/または維持され得る。
【００３０】
例えば、圧力Pおよび/または熱Hが、デバイスモジュール100および繊維布50に対して印加されることにより、熱可塑性層20を介したデバイスモジュール100と繊維布50との間の機械結合部Mが確立され得ると共に、導電性糸51、52と導電性エリア11、12との間の各電気接点E1、E2が与えられ得る。例えば、機械連結部Mは、熱可塑性層20が部分的に溶融および固化して繊維布50の構造体内にインターロックすることなどにより実現され得る。
【００３１】
一実施形態では、第1の導電性エリア11は、可撓性フォイル10上に配設されて、第1の切欠部N1と第1の切欠部N1から遠隔に位置する外方周囲部Cの第1のガイダンス点N3との間において第1の導電性糸51用の第1の直線経路P1の少なくとも一部を覆う。好ましくは、第1の直線経路P1は、第2の導電性エリア12を横断しない。同様に、別のまたはさらなる実施形態において、第2の導電性エリア12は、可撓性フォイル10上に配設されて、第2の切欠部N2と第2の切欠部N2から遠隔に位置する外方周囲部Cの第2のガイダンス点N4との間において第2の導電性糸52用の第2の直線経路P2の少なくとも一部を覆う。また、好ましくは、第2の直線経路P2は、第1の導電性エリア11を横断しない。
【００３２】
一実施形態では、第1のガイダンス点N3は、周囲部Cに切り込まれ第1の導電性糸51を受けるように構成された第1のガイダンス構造部により実現される。このガイダンス構造部および第1の切欠部N1は、それらの間において、第1の導電性エリア11の上におよびそれに接触状態にて第1の直線経路P1上で第1の導電性糸51を案内するように、外方周囲部Cの異なる部分に相対的に位置決めされる。同様の配置が、第2の糸に関しても与えられ得る。一実施形態では、切欠部を備える外方周囲部は、対称である。これは、2つのワイヤに関して容易な位置合わせを可能にし得る。代替的には、非対称形状または任意の他の形状を使用することも可能である。
【００３３】
一実施形態では、可撓性フォイル10は、例えばPET、PEN、PIなどのポリマーフォイルを備える。代替的には、可撓性フォイル10は、金属フォイルを備える。また、他のタイプの可撓性材料が、フォイル10に関して予見され得る。好ましくは、可撓性フォイル10は、使用中に繊維層の動きに倣うことが可能となるように曲げを可能とするのに十分な可撓性を有する。例えば、可撓性フォイルは、破壊を伴わずに10センチメートル以下の半径で曲げられ得る。例えば、可撓性フォイルは、10〜1000マイクロメートルの厚さを有することが可能であり、好ましくは20〜500マイクロメートルの、例えば50マイクロメートルの厚さを有する。フォイルがより薄いほど、モジュールはユーザにとってより目立たないものとなり得るが、より容易に破壊し得るようにもなる。また、他の厚さのフォイルおよびモジュールも可能である。フォイル10は、例えば熱可塑性層20によってなど他の層により局所的にまたは完全に補強され得る。
【００３４】
一実施形態では、可撓性フォイル10は、導電性エリア11、12を形成する銀ペーストまたは他の導電性材料(例えば銅)のパターニング層を備える。また、他の導電性層、半導電性層、および非導電性層が、フォイルに塗布されてフォイル上に回路を構築することが可能である。一実施形態では、全ての回路パーツが、好ましくは保護のために繊維布50に対面して、フォイルの一方の側に位置する。別の実施形態では、電子パーツが、両側にまたは繊維から離れる方向を向く側に位置してもよい。例えば、電極が、一方の側に位置し、電気-物理変換器が、他方の側に位置することが可能である。フォイルは、例えば透明であることが可能であり、発光デバイスが、フォイルを通して発光することが可能である。図示する実施形態では、デバイスモジュール100は、一方の側にのみ繊維層を有する。別の実施形態(図示せず)では、デバイスモジュール100は、2つの繊維層の間に配設される。代替的にはまたは追加的には、例えば繊維または他の材料などのさらなる層が、一方または両方の側に適用され得る。
【００３５】
一実施形態では、可撓性フォイル10は、電気回路の一部を形成する電気-物理変換器15を備える。本明細書で説明されるような電気-物理変換器は、電気信号を物理現象へと変換する、または物理現象を電気信号へと変換する構成要素またはデバイスである。第1のものの例は、エレクトロルミネッセンスデバイス、電気音響デバイス、およびエレクトロクロミックデバイスである。第2のものの例は、光起電デバイス、音響センサ、および接触センサである。当然ながら、電気回路は、電気-物理変換器であってもまたはなくてもよく複数の構成要素を備え得る。例えば、回路は、追加的にまたは代替的に、抵抗、コンデンサ、トランジスタ、アンテナ、センサ、LED、集積回路、チップ等の任意の組合せを備えてもよい。
【００３６】
一実施形態では、熱可塑性層20は、熱可塑性ポリウレタンTPUを備える。また、他の熱可塑性材料を使用することも可能である。熱可塑性プラスチックまたは熱軟化性プラスチックは、特定の温度を上回ると柔軟かつ成形可能になり、冷却時に固化するプラスチック材料、典型的にはポリマーである。熱Hおよび/または圧力Pが、熱可塑性材料20を有するスタック150に印加されると、熱可塑性材料20は、例えば繊維布50の織成構造内に部分的に浸透することなどにより繊維布50との機械結合部Mを形成し得る。好ましくは、デバイスモジュール100上の熱可塑性層20の少なくとも一部が、使用中に繊維に対面して間に結合部を形成するモジュールの側まで延在する。代替的にはまたは追加的には、熱可塑性層20のエッジは、可撓性フォイル10のエッジを越えて延在してもよい。このようにすることで、少なくともこれらのエッジは、繊維布50に封着され得る。代替的にはまたは追加的には、可撓性フォイル10は、1つまたは複数の穴を備えてもよく、熱可塑性層20の頂部層は、この穴を通り繊維布50にまで通過し得る。
【００３７】
例えば、熱可塑性材料を含むスタックを加熱プレスすることにより、結果として繊維中に層を機械的にアンカ(インターロック)すると共に、同時にモジュールに糸を電気接続することができる。さらに、電子機器が、外部接点から密封され、絶縁され得る。場合によっては同時にまたは連続的に、(繊維または同様のものの)追加の層が、電子機器を覆い着用者に対する快適性を改善するために適用されてもよい。有利には、本開示のこれらのおよび他の特徴により、製造の最終相におけるデバイスモジュールの位置決めが可能となり、高い材料使用効率および設計自由度が実現され得る。
【００３８】
したがって、熱可塑性層が、例えばモジュール配置の可撓性および糸のアンカなどに関して本願に対して相乗的な利益をもたらす一方で、代替的にはまたは追加的には、さらに他の接着層を使用することも可能となる。したがって、別の実施形態(図示せず)では、デバイスモジュールおよび/または繊維層アセンブリは、可撓性フォイルと繊維布との間に機械連結部を与えるための接着層を備える。
【００３９】
一実施形態では、導電性糸は、積層、織成、編成、刺繍(ソウテイジまたはステッチング)等により繊維層50の上/中に導入される。一実施形態では、電子モジュールへの接続は、糸を保持し結果的に得られる電気接続で加圧および加熱する役割を果たすモジュールのパーツ中への導電性糸の固定によって実現される。導電性糸の絶縁は、例えば加熱プレス前に接続位置にて取り除かれ得るか、または加熱プレス中にスタックの圧力分布が相互接続位置にて優先的除去を結果としてもたらすことによりその絶縁から解除される。例えば、糸の寸法および太さが、加熱プレスにおいて圧力分布を伴わずに肉盛りされるようなトポロジーを結果としてもたらす場合には、糸およびモジュールに対する圧力は、糸が存在しない領域における圧力よりも大幅により高くなる。一実施形態では、導電性糸51、52は、熱可塑性材料から構成される電気絶縁シェルにより覆われた導電性芯を備える。
【００４０】
さらに、図1Aおよび図1Bは、デバイスモジュール100と、埋め込まれた導電性糸51、52を有する繊維布50とを備える、繊維層アセンブリ150の一実施形態を示す。デバイスモジュール100は、熱可塑性層20を介して繊維布50に機械的に結合される(M)。第1の導電性糸51は、第1の切欠部N1にて終端する。第1の導電性糸51は、第1の導電性エリア11の上におよびそれと電気接触状態に位置決めされる(E1、E2)。第2の導電性糸52は、第2の切欠部N2にて終端する。第2の導電性糸52は、第2の導電性エリア12の上におよびそれと電気接触状態に位置決めされる。
【００４１】
一実施形態では、図1Bに示すように、電気回路は、繊維布50層を貫通する開口55に配設された、開口55を通して光を放出するための発光デバイス15を備える。本モジュールは、導電性エリア11、12と電気接触状態に導電性糸51、52を維持し、繊維50にモジュール100を固定しつつ、開口55と一直線に発光デバイス15が位置する状態でモジュール100を位置決めするのに特に適する点が理解されよう。
【００４２】
一実施形態では(図示せず)、1つまたは複数の繊維層アセンブリが、衣服の一部である。一実施形態では(図示せず)、衣服は、導電性糸を介してデバイスモジュールに電気的に接続されたバッテリを備える。また、デバイスモジュール同士が、例えばデータまたは電力を交換するためなどに相互に接続されることも可能である。一実施形態では、第1のデバイスモジュールが、例えば太陽エネルギーまたは身体エネルギーなどによる発電機を備える。さらなる一実施形態では、第2のデバイスモジュールが、第1のモジュールから電力を引くために第1のモジュールに電気的に接続される。
【００４３】
さらに、図1Aおよび図1Bは、導電性糸51、52を有する繊維布50に可撓性デバイスモジュール100を連結するための方法の一実施形態を示す。一実施形態では、この方法は、例えば本明細書で説明されるようにまたは他の方法でデバイスモジュール100を用意するステップを含む。この方法では、第1の導電性糸51が、第1の切欠部N1に通され、第2の導電性糸52が、第2の切欠部N2に通される。さらなるステップで、デバイスモジュール100は、導電性糸51、52の中間部分51m、52mが繊維布50との間に位置する状態で、繊維布50上に位置決めされる一方で、導電性糸51、52の各端部51e、52eを切欠部N1、N2に対して強く引っ張る(U)ことにより、各導電性エリア11、12の上におよびそれらと接触状態に導電性糸51、52が案内される。圧力Pおよび/または熱Hは、導電性糸51、52と導電性エリア11、12との間に各電気接点E1、E2を与えると共に、熱可塑性層20を介してデバイスモジュール100と繊維布50との間に機械結合部Mを確立するために、デバイスモジュール100および繊維布50に対して印加され得る。
【００４４】
一実施形態では、導電性糸51は、デバイスモジュール100の周囲部Cの各切欠部N1と、導電性糸51が繊維布50中に部分的に埋め込まれることにより形成される固定部との間で強く引っ張られる。別のまたはさらなる実施形態では、導電性糸51は、デバイスモジュール100の周囲部Cの各切欠部N1と、デバイスモジュール100の周囲部Cのさらなるガイダンス構造部N3との間で強く引っ張られる。
【００４５】
本実施形態は、2つのみの導電性糸51、52および対応する導電性エリア11、12を示すが、代替的には、さらなる糸および電極が設けられることも可能である。例えば、対応する切欠部を有する3つ以上の導電性エリアを設けることが可能であり、初めの2つは、アノード/カソードとして使用され、3つ目は、データ送信/受信のために使用される。また、例えば冗長接続などの並列接続された複数の電極/糸を用意することも可能である。例えば図8にこの一例が示される。
【００４６】
図2Aは、デバイスモジュール100の別の実施形態の上面図を示す。図2Bは、繊維布50および導電性糸51、52を含む対応する断面図を示す。
【００４７】
本実施形態では、導電性エリア11、12は、図1Aにおけるものよりも小さい。しかし、導電性エリア11、12は、各切欠部N1、N2とそれらのガイダンス点N3、N4との間の各経路P1、P2の少なくとも一部を覆う。
【００４８】
この実施形態では、2対の切欠部N1、N3およびN2、N4が、それらの間において経路P1およびP2上に各導電性エリア11、12を備える。各糸用にエッジ上にガイダンス構造部または第2の点を形成する切欠部N3およびN4は、切欠部N1、N2と同様の前記切欠部のエッジ直径により導電性糸を少なくとも部分的に固定および/または案内するように構成される。
【００４９】
一実施形態では、ガイダンス点N3は、ガイダンス点N3と第1の切欠部N1との間において第1の導電性エリア11の上に第1の導電性糸51を案内するために、第1の切欠部N1に対して周囲部Cのエッジ上の導電性糸51を位置決めするための視覚インジケータを備える。視覚インジケータは、例えばフォイル中への切込みN3によりおよび/またはN3の位置におけるフォイル上の線図により与えられ得る。
【００５０】
一実施形態では、切欠部の少なくとも1つ(N2に関して図示される)が、切欠部直径の内部に各導電性糸51、52を部分的に囲むために少なくとも180度にわたり延在する切欠部直径Dを備える。
【００５１】
一般的には、切欠部は、デバイスモジュール100の周囲部Cに形成される。本実施形態では、切欠部は、可撓性フォイル10のエッジを越えて延在するエッジを有する熱可塑性層20の周囲部Cに形成される。代替的には、熱可塑性層20は、切欠部の位置に存在しなくてもよく、その場合には、切欠部は、例えば可撓性フォイル10に形成され得る。また、エッジ材料またはエッジ組合せが可能である。
【００５２】
図3A〜図3Dは、デバイスモジュール100の周囲部「C」の切欠部N1の様々な実施形態を示す。これらの図は、固定部が、糸を機械的に捕獲し、固定点または切欠部から出る可能性を限定するような穴/切開部/空洞部の形状画定によってさらに最適化され得ることを示す。
【００５３】
一実施形態では、切欠部N1の少なくとも1つが、外方周囲部Cに切り込まれた細長経路を備え、この細長経路は、各導電性糸51を、切欠部N1内部の細長経路の端部に保持されるように周囲部Cの外部から細長経路に沿い切欠部N1内に配置するためのものである。例えば図3Aに示すような一実施形態では、経路の直径Dは、経路に沿って導電性糸51をクランプ固定するために、経路に沿って切欠部N1内に向かって細くなっていく。図3Bに示すような一実施形態では、経路の直径Dは、幅細エッジを通過し切欠部の端部内へと導電性糸51を配置し、導電性糸51が切欠部から出るのを防止するように、切欠部N1の端部よりも外方周囲部Cの切欠部のエッジにおいてより細い。例えば図3Cに示すような一実施形態では、細長経路は、導電性糸51が直線方向において切欠部N1から出るのを防止するように曲げられる。例えば図3Dに示すような一実施形態では、切欠部N1は、導電性糸51を把持するための鋸歯エッジを備える。また、それらのおよび他の切欠部特徴の組合せが、導電性糸51をアンカするための相乗的利点をもたらすために適用され得る。
【００５４】
図4Aおよび図4Bは、相対的切欠部構成N1、N3の実施形態を示す。図4Aに示すような一実施形態では、切欠部N1、N3は、同一方向にて終端する経路を有する。この場合に、力(白矢印により示される)は、切欠部内に糸をアンカするように導電性糸の両端部51e、51e'に対して同一の大まかな方向へと印加され得る。図4Bに示すような別の実施形態では、切欠部N1、N3は、逆方向に終端する経路を有する。この場合に、力は、切欠部内に糸をアンカするように導電性糸の両端部51e、51e'に対して逆方向に印加され得る。これらの切欠部内へと糸を引き込むことにより、糸は、切欠部同士の間の直線経路P1上に強く引っ張られ、導電性エリア11の上を通過して電気接触する。一実施形態では、例えば糸部分51e'に対する力は、糸が繊維にアンカされ、その一方で他方の端部が自由であり引っ張られ得ることによって与えられる。
【００５５】
一実施形態では、導電性糸は、糸が切欠部から出るために移動される必要のある方向が、繊維固定点から第1のモジュール固定点にかけて糸に与えられる方向とは逆になるような第1の位置に導入される。別のまたはさらなる実施形態では、糸位置は、糸が固定点から出るために移動される必要のある方向が、第1のモジュール固定点から第2のモジュール固定点にかけて糸に与えられる方向とは逆になるような第2の固定点によって、電子モジュールに対して固定される。
【００５６】
図5は、繊維布50上に位置決めされているデバイスモジュール100の別の実施形態の斜視図を示す。この実施形態では、繊維布50は、例えば熱可塑性材料25により繊維に部分的にラミネートされた2つの導電性糸51、52を備える。デバイスモジュール100は、例えば繊維布50の導電性糸の出口点のほぼ近傍に貼付され得る。第1の導電性糸51が、第1の切欠部N1を通され、第2の導電性糸52が、第2の切欠部N2を通される。次いで、デバイスモジュール100は、導電性糸51、52の中間部分51m、52mが繊維布50との間に位置する状態で、繊維布50上に位置決めされる(X)一方で、導電性糸51、52の各端部51e、52eを切欠部N1、N2に対して強く引っ張る(U)ことにより、各導電性エリア11、12の上におよびそれらと接触状態に導電性糸51、52が案内される。十分な位置が判明すると、圧力および/または熱が、機械結合を確立するためにデバイスモジュール100および繊維布50に対して印加され得る。
【００５７】
図示するような一実施形態では、糸51、52は、アンカ点として機能し得る共通のまたは付近の起点にて繊維から出る。これらの糸は、2つの各切欠部N1、N2内へと離れるように引っ張られ得る一方で、デバイスモジュール100は、ワイヤをガイド構造部N3に進入させるように回転される。糸51、52が、切欠部N1、N2と繊維布50から出る糸のアンカ点との間で強く引っ張られると、糸は、導電性エリア11、12の上の正確な位置に置かれ得る。
【００５８】
図6Aおよび図6Bは、繊維布50に対するデバイスモジュール100の貼付におけるステップの断面図を示す。図6Aでは、導電性糸51は、切欠部N3内に入り、デバイスモジュール100の下方を通り、切欠部N1から出るように通される。導電性糸51が強く引っ張られると、導電性糸51は、導電性エリア11に対接して位置決めされる。図6Bでは、デバイスモジュール100は、圧力Pおよび/または熱Hを印加した状態で(例えば加熱プレスにより)繊維布50に対して押し付けられる。結果として、デバイスモジュール100は、熱可塑性層20を介して繊維布50に結合される。一実施形態では、熱および/または圧力の印加により、結果として導電性糸51は、導電性糸のエリア51eが導電性エリア11に接触した状態で部分的に露出された状態となる。別の実施形態では、糸51の導電性部分が、事前に予め露出される。一実施形態では、熱可塑性材料のさらなる層21が、導電性糸の端部を覆って貼付および結合される。一実施形態では、導電性糸51の露出端部が、例えばモジュール100の一部であるフラップ21などの熱可塑性材料の層により覆われる。代替的には、別個の熱可塑性材料の層が、同時にまたは後のプロセスで貼付され得る。一実施形態では、導電性糸51は、第1の導電性エリア11との接触がなされる位置においてのみ事前に露出され、一方、端部が非導電性材料により絶縁される。一実施形態では、導電性糸の絶縁材料が、ハードコンタクトにより除去される。一実施形態では、電気接触が、ICAまたはPSAなどの導電性接着剤の使用によりさらに改善される。
【００５９】
例えば、特許文献２は、2つのパーツを同時に機械的かつ電気的に連結/接続するための方法を説明している。この連結/接続を確立するために、導電性パーツは、前記導電性パーツの連結表面のエリアにておよび前記連結表面を取り囲むエリアにて相互に対して圧迫される。接着剤が、電気絶縁材料として使用される。この接着剤は、この連結/接続の最中には粘着状態におかれ、それにより電気接続表面同士の間におよび前記電気接続表面を取り囲むエリアにおいて電気接点を形成し、その後接着剤は、恒久的接着状態になされる。
【００６０】
図7は、繊維布50上の導電性糸51、52と接触するデバイスモジュール100の別の実施形態の上面図を示す。導電性糸51、52は、熱可塑性層25により繊維布50にラミネートされ、デバイスモジュール100が位置決めされることとなる点にて繊維布50から出る。デバイスモジュール100は、熱可塑性層20により繊維にラミネートされ、一方で導電性糸51、52は、各導電性エリア11、12の上に通される。デバイスモジュール100の本実施形態は、追加的な結合面積を与え得る長尺テールセクションを備え、容易な再位置決めを可能にする。一実施形態では、可撓性フォイル10は、1つまたは複数の穴O1、O2を備える。これらは、そこに嵌通する熱可塑性層20の結合を容易にし得る。図示するような一実施形態では、導電性エリア11は、対応する切欠部N1を取り囲むセクションを覆う。このようにすることで、糸51は、切欠部のエッジにて少なくとも接触し得る。
【００６１】
図8は、デバイスモジュール100の別の実施形態の上面図を示す。本実施形態では、デバイスモジュール100は、導電性糸に接続するための複数のセクションを有する。各セクションが、非導電性エリア19により分離されたその固有の対の切欠部N1、N2と導電性エリア11、12とを有する。本実施形態では、各導電性エリア11a、11b、11cは、例えばブリッジ17によりまたは他の方法により相互に電気的に接続される。同様に、各導電性エリア12a、12b、12c(線影により示される)は、例えばブリッジ18によりまたは他の方法により相互に電気的に接続される。例えば、複数の導電性糸が、冗長性をもたらすために接続され得る。
【００６２】
本明細書では、明快および簡潔な説明を目的として、特徴が同一または別個の実施形態の一部として説明されるが、本発明の範囲は、既述の特徴の全てまたは一部の組合せを有する実施形態を含み得る点が理解されよう。例えば、切欠部を有する異なる形状のモジュールについての実施形態が示される一方で、当業者には、同様の機能および結果を達成するための本開示の利点を有する代替的な方法もまた予見され得る。本開示は、繊維産業にいくつかの利点をもたらし、電子デバイスが導電性糸を有する他の層に結合される任意の用途に対して一般的に適用され得ることが理解される。例えば、フォイル基板に接続するためのデバイスモジュールにおいて、可撓性フォイルを少なくとも部分的に覆う熱可塑性層が、可撓性フォイルとフォイル基板との間に機械連結部を与えるように構成され得る。一実施形態では、例えば特許文献３に記載されるように、可撓性デバイスモジュールが配置される表面(例えば繊維またはフォイル)が事前処理される。
【００６３】
添付の特許請求の範囲の解釈において、「備える」という語は、所与の請求項に挙げられたもの以外の要素または動作の存在を排除しない点と、要素に先行する「1つの(a、an)」という語は、複数のかかる要素の存在を排除しない点と、特許請求の範囲中のいかなる参照符号も、それらの範囲を限定しない点と、複数の「手段」は、同一のまたは異なるアイテムまたは実装される構造体もしくは機能により表され得る点と、開示されるデバイスまたはその部分はいずれも、別様のことが具体的に述べられない限り共に組み合わされ得るまたはさらなる部分へと分離され得る点とを理解されたい。いくつかの度量が相互に異なる請求項に挙げられることのみによって、利点をもたらすためにこれらの度量の組合せを使用することが不可能であると示唆されることにはならない。特に、特許請求の範囲の全ての有効な組合せが、個別に開示されたものとみなされる。
【符号の説明】
【００６４】
10  可撓性フォイル
11  第1の導電性エリア
11a  導電性エリア
11b  導電性エリア
11c  導電性エリア
12  第2の導電性エリア
12a  導電性エリア
12b  導電性エリア
12c  導電性エリア
15  電気-物理変換器、発光デバイス
17  ブリッジ
18  ブリッジ
19  非導電性エリア
20  熱可塑性層
21  熱可塑性材料のさらなる層、フラップ
25  熱可塑性材料
50  繊維布
51  導電性糸
52  導電性糸
51e  端部
52e  端部
51e'  端部
51m  中間部分
52m  中間部分
55  開口
100  デバイスモジュール
150  スタック、繊維層アセンブリ
N1  内方切欠部
N2  内方切欠部
N3  第1のガイダンス点、ガイダンス構造部、切欠部、切込み
N4  第2のガイダンス点、切欠部
M  機械連結部、機械結合部
E1  電気接点、電気接続点
E2  電気接点、電気接続点
P1  第1の直線経路
P2  第2の直線経路
C  外方周囲部
D  切欠部直径
H  熱
P  圧力
O1  穴
O2  穴
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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