JP2007314925A - 電子繊維又は電子糸及びこれを用いた繊維製品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】合成繊維又は再生繊維からなる繊維の表面に、微細加工法により電子デバイス、電気配線12、電子回路のいずれか又はこれらの組み合わせを形成させたことを特徴とする電子繊維又は電子糸。及びこのような電子繊維又は電子糸をその構成繊維の一部として用いた電子布や電子衣料などの繊維製品。
【選択図】図1
Description
(1)合成繊維若しくは再生繊維からなる繊維又は糸の表面に、微細加工法により電子デバイス、電気配線、電子回路のいずれか又はこれらの組み合わせを形成させたことを特徴とする電子繊維又は電子糸。
(2)微細加工法が、プリント法、インプリント法、塗布法、めっき法、コーティング法、吐出法、スパッター法、蒸着法、リソグラフィ法のいずれか又はこれらの組み合わせであることを特徴とする、前記(1)に記載の電子繊維又は電子糸。
(3)プリント法が、インクジェット法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷、ディスペンス法のいずれか又はこれらの組み合わせであることを特徴とする、前記(2)に記載の電子繊維又は電子糸。
(4)合成繊維若しくは再生繊維からなる繊維又は糸が、長尺の糸状の合成繊維又は再生繊維からなるフィルム箔であるいずれかであることを特徴とする、前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の電子繊維又は電子糸。
(5)電子デバイスが、発光ダイオード、エレクトロルミネセンス、液晶、電池、温度センサー、圧力センサー、心拍センサー、脈拍センサー、血圧センサー、音センサー、画像センサー、位置センサー、光センサー、メモリー、抵抗、コンデンサー、トランジスタ、コイル、コネクター、スイッチ、タグ用集積回路、受発信用無線集積回路のいずれかであることを特徴とする、前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の電子繊維又は電子糸。
(6)電子デバイスが、外部電子機器との間で送受信可能な通信回路を有していることを特徴とする、前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の電子糸または電子繊維。
(7)通常の繊維素材を芯糸とし、これに前記(1)乃至(6)のいずれかの電子繊維又は電子糸を巻きつけてなることを特徴とする電子糸。
(8)構成繊維の一部として、前記(1)乃至(7)のいずれかの電子繊維又は電子糸を用いて製造されたものであることを特徴とする繊維製品。
(9)電子デバイスが、ID機能付無線回路と当該電子デバイスの動作を制御するための電子回路とを搭載し、各電子デバイスの電気的動作を外部から制御させるものであることを特徴とする、前記(8)に記載の繊維製品。
(10)電子デバイスの一部として発光ダイオード(LED)、エレクトロルミネセンス(EL)、半導体レーザー(LD)、蛍光体のいずれかから選ばれる発光素子を用いた前記(1)乃至(7)のいずれかの電子繊維又は電子糸を用いて構成され、その表面に画像又は模様を表示するものであることを特徴とする繊維製品。
(11)繊維製品が、前記(1)乃至(7)のいずれかの電子繊維または電子糸を使用したタグ機能を有するものであることを特徴とする電子繊維タグまたは電子糸タグ。
また、このような合成繊維又は再生繊維の材質としては、ポリエステル、ナイロン,レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミドなどが挙げられる。また,その形状が長い繊維状のフィルムシートの箔である平箔糸が好ましい。
この微細加工の方法としては、プリント法、たとえばインクジェット方式、スクリーン印刷方式、オフセット印刷方式やグラビア印刷方式などを使用することもできる。またプリント法以外にも塗布方式、インプリント法、メッキ方式、コーティング方式、吐出法、スパッター法、蒸着法、リソグラフィ法など、又はこれらのうちの最適な方法を選択的に又は追加的に組み合わせることによっても同様に配線や電子デバイス、電子回路などを形成することができる。また、この微細加工においては、基板となる繊維表面の上に上記の方法によって電子デバイス、電気配線、電子回路等を直接描画して形成させることが好ましい。
図1に、インクジェット法によって電子回路を形成した電子繊維の一例を示す。図1において、平箔糸10の表面上に、あたかも市販のカラープリンタで色を変えるような方法で微細ノズルから吐出するナノ微粒子の材料を選び変え、たとえば、配線パターン12を作る場合は導電性金属微粒子を含む金属インクを、抵抗23などの受動デバイスを作るところでは金属酸化物材料などを含むインクを、トランジスタ11などの半導体デバイスを作るところでは有機材料などの半導体インクや絶縁インクを、インクジェットで飛ばして電子回路を作る。ただし電子デバイスの種類に応じて吐出するインク材料を選択的に変え同じ場所を複数回プリントして多層構造化する場合もある。前記方法により各電電子デバイスを形成後、配線パターンなどを追加的にプリントして所定の電子回路を形成させたり、補修してもよい。また、前記平箔糸上10の基板上に絶縁インクを使用して複数回プリントして多層膜構造にするなど基板としての特性を向上させるような前処理も可能である。場合によっては、製作した電子回路が外部から受ける電気ノイズの影響を取り除くため、プリントされた電子回路の周辺をノイズ除去材料で覆う必要もある。また平箔糸材として電気ノイズ除去用材料を使用してもよい。
また、上述したインクジェットプリント法のみで製造するのが困難な電子デバイス構造の一部や電子回路などは、塗布、めっき、コーティング、インプリント、蒸着、リソグラフィーなど最適な方法と組合せる工程を含める必要がある。
このような電子デバイスとしては、発光ダイオード(LED)、エレクトロルミネセンス(EL)、半導体レーザー(LD)、蛍光体などの発光素子、液晶、電池、温度センサー、圧力センサー、心拍センサー、脈拍センサー、血圧センサー、音センサー、画像センサー、位置センサー、加速度センサー、光センサー、メモリー、抵抗、コンデンサー、トランジスタ、コイル、コネクター、スイッチなどがある。また、電子回路としては、タグ用集積回路、受発信用無線集積回路、各種デバイス駆動回路などが挙げられる。
図5、図6に示すように、電子布51の周辺に外部電源52と接続される導電糸55またはリード線を配置して、電子糸55の途中で印刷されたコネクター56と電気的に接続することもでき、さらにその先にLEDなどの電子デバイス57,58を取り付けることができる。
また、電子デバイスと外部との間で行うための無線回路に必要なアンテナなどは、各糸共通とするようにプリント配線してもよい。
一例として、図7、図8には、LED発光糸を組み込むことによって作られたディスプレイ入りTシャツの例が示されている。この例では数字が表示されており番号札としても機能させることができる。LEDは電子糸径より小さく普段は肉眼で識別することが困難であり、発光することにより可視化される。
11.トランジスタ
12.電気配線
13.抵抗
20.平箔糸
21.LED
22.電気配線
23.充電電池
24.太陽電池
25.ダイオード
30. 発光糸
31.芯糸又は繊維
32.LED
41.電子糸
42.縦糸(絶縁糸)
43.点燈しているLED
51.電子布
52.外部電源
55.導電糸
56.コネクター
57.LED
58.LED
60.Tシャツ
61.LED
62.デイスプレイ
70.セキュリティウエア
71.体温センサー
72.心拍センサー
73.脈拍センサー
74.血圧センサー
75.音センサー
76.位置センサー
77.無線デバイス
78.電池
79.電子糸
Claims (11)
- 合成繊維若しくは再生繊維からなる繊維又は糸の表面に、微細加工法により電子デバイス、電気配線、電子回路のいずれか又はこれらの組み合わせを形成させたことを特徴とする電子繊維又は電子糸。
- 微細加工法が、プリント法、インプリント法、塗布法、めっき法、コーティング法、吐出法、スパッター法、蒸着法、リソグラフィ法のいずれか又はこれらの組み合わせであることを特徴とする、請求項1に記載の電子繊維又は電子糸。
- プリント法が、インクジェット法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷、ディスペンす法のいずれか又はこれらの組み合わせであることを特徴とする、請求項2に記載の電子繊維又は電子糸。
- 合成繊維若しくは再生繊維からなる繊維又は糸が、長尺の糸状の合成繊維又は再生繊維からなるフィルム箔であるいずれかであることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の電子繊維又は電子糸。
- 電子デバイスが、発光ダイオード、エレクトロルミネセンス、液晶、電池、温度センサー、圧力センサー、心拍センサー、脈拍センサー、血圧センサー、音センサー、画像センサー、位置センサー、光センサー、メモリー、抵抗、コンデンサー、トランジスタ、コイル、コネクター、スイッチ、タグ用集積回路又は受発信用無線集積回路のいずれかであることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の電子繊維又は電子糸。
- 電子デバイスが、外部電子機器との間で送受信可能な通信回路を有していることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載の電子糸または電子繊維。
- 通常の繊維素材を芯糸とし、これに請求項1乃至6のいずれかの電子繊維又は電子糸を巻きつけてなることを特徴とする電子糸。
- 構成繊維の一部として、請求項1乃至7のいずれかの電子繊維又は電子糸を用いて製造されたものであることを特徴とする繊維製品。
- 電子デバイスが、ID機能付無線回路と当該電子デバイスの動作を制御するための電子回路とを搭載し、各電子デバイスの電気的動作を外部から制御させるものであることを特徴とする、請求項8に記載の繊維製品。
- 電子デバイスの一部として、発光ダイオード、エレクトロルミネセンス、半導体レーザー、蛍光体のいずれかから選ばれる発光素子を用いた請求項1乃至7のいずれかに記載の電子繊維又は電子糸を用いて構成され、その表面に画像又は模様を表示するものであることを特徴とする繊維製品。
- 繊維製品が、請求項1乃至7のいずれかの電子繊維又は電子糸を使用したタグ機能を有するものであることを特徴とする電子繊維タグまたは電子糸タグ。
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