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KR102786681B1 - 전극 배선을 가지는 포재 - Google Patents

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KR102786681B1
KR102786681B1 KR1020217012519A KR20217012519A KR102786681B1 KR 102786681 B1 KR102786681 B1 KR 102786681B1 KR 1020217012519 A KR1020217012519 A KR 1020217012519A KR 20217012519 A KR20217012519 A KR 20217012519A KR 102786681 B1 KR102786681 B1 KR 102786681B1
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electrode
wrapping material
conductive
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요시아키 하기하라
시게토 오쿠지
Original Assignee
린텍 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

신축성을 가지는 포재 본체, 상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제1전극부, 상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 상기 제1전극부에 전기적으로 접속하여 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제1배선부, 상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제2전극부, 및 상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 상기 제2전극부에 전기적으로 접속하여 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제2배선부를 가지고, 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1전극부와 상기 제2전극부의 사이의 저항값이 변화하는, 전극 배선을 가지는 포재.

Description

전극 배선을 가지는 포재
본 개시는, 전극 배선을 가지는 포재(布材)에 관한 것이다.
종래, 생체 신호 계측기 등의 웨어러블 디바이스에 이용하는 포재가 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 포재 위에, 제1절연층, 도전층, 및 제2절연층을 포함하는 배선이 설치된 도전성 포재가 개시되어 있다. 특허문헌 1의 도전성 포재에 따르면, 의복으로서 착용함으로써, 심전도, 호흡수, 발한, 체온, 팔꿈치 각도(운동량) 등의 생체 정보를 계측할 수 있는 웨어러블 디바이스에 유용하다고 기재되어 있다.
특허문헌 1:WO2016/114339
그런데, 신축 센서 등, 스위칭 기능을 가지는 센서는, 수지 필름(실리콘 고무, 우레탄 등의 수지의 필름)을 기재로서 가지는 센서가 많이 개발되고 있다.
그러나, 수지 필름을 기재로서 가지는 센서를 웨어러블 디바이스 용도로서 사용하려면, 센서를 의복 등에, 접착제, 열용융 수지 등을 통해 첩부할 필요가 있다. 그리고, 센서를 붙인 부분은, 통기성이 없어져, 의류의 착용감에 위화감을 느끼는 경우가 있다.
이 때문에, 스위칭 기능을 가지는 포재가 요망되고 있는 것이 현상(現狀)이다. 또한, 스위칭 기능을 가지는 포재는, 웨어러블 디바이스 이외의 용도로서도, 하중 센서 등의 스위칭 소자로서 이용할 수 있어 그 이용가치는 높다.
그래서, 본 개시 과제는, 스위칭 기능을 가지는 전극 배선을 가지는 포재를 제공하는 것이다.
상기 과제는, 이하의 수단에 의해 해결된다.
<1>
신축성을 가지는 포재 본체,
상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 설치되고 도전성 선상체(線狀體)를 포함하는 제1전극부,
상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 상기 제1전극부에 전기적으로 접속하여 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제1배선부,
상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제2전극부, 및
상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 상기 제2전극부에 전기적으로 접속하여 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제2배선부
를 가지고,
전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1전극부와 상기 제2전극부의 사이의 저항값이 변화하는, 전극 배선을 가지는 포재.
<2>
상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 별체로 설치되고,
상기 전극 배선을 가지는 포재의 신장 전에 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 적어도 일부가 접촉하여 설치되어 있는 경우, 상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 이간(離間)되고,
상기 전극 배선을 가지는 포재의 신장 전에 상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 이간되어 설치되어 있는 경우, 상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 적어도 일부가 접촉하는, ＜1＞에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
＜3＞
상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 별체로 설치되고,
상기 전극 배선을 가지는 포재의 신장 전에 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 적어도 일부가 접촉하여 설치되어 있는 경우, 상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 접촉 영역이 단계적으로 감소하고,
상기 전극 배선을 가지는 포재의 신장 전에 상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 이간되어 설치되어 있는 경우, 상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 접촉 영역이 단계적으로 증가하는, ＜1＞ 또는 ＜2＞에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
＜4＞
상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 일체적으로 설치되고,
상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 도통 경로가 길어지는 ＜1＞에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
＜5＞
상기 전극 배선을 가지는 포재를 최대 신장률까지 신장시킬 때, 신장률의 변화가 ±5%의 범위 내에서 상기 제1전극부와 상기 제2전극부의 사이의 저항값이 2배 이상 또는 1/2 이하로 변화하는, 신장률의 범위를 가지는 ＜1＞ ~ ＜4＞의 어느 한 항에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
＜6＞
상기 전극 배선을 가지는 포재의 신장률에 따라, 상기 제1전극부와 상기 제2전극부의 사이의 저항값이 단계적으로 변화하는 ＜1＞ ~ ＜5＞의 어느 한 항에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
＜7＞
상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1전극부와 상기 제2전극부의 사이가 도통으로부터 비도통이 되거나, 또는 비도통으로부터 도통이 되는 ＜1＞ ~ ＜6＞의 어느 한 항에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
＜8＞
상기 제1전극부 및 상기 제2전극부의 적어도 한쪽에서, 상기 도전성 선상체의 일부가 상기 포재 본체의 실로 구속되어 있는 ＜1＞ ~ ＜7＞의 어느 한 항에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
＜9＞
상기 제1전극부 및 상기 제2전극부의 적어도 한쪽에서, 상기 도전성 선상체가 상기 포재 본체에 직조되어 있거나, 편조되어 있거나, 혹은 자수놓아져 있는 ＜8＞에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
＜10＞
상기 제1배선부 및 상기 제2배선부의 적어도 한쪽에서, 상기 도전성 선상체의 일부가 상기 포재 본체의 실로 구속되어 있는 ＜1＞ ~ ＜9＞의 어느 한 항에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
＜11＞
상기 제1배선부 및 상기 제2배선부의 적어도 한쪽에서, 상기 도전성 선상체가 상기 포재 본체에 직조되어 있거나, 편조되어 있거나, 혹은 자수놓아져 있는 ＜10＞에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
＜12＞
상기 제1배선부 및 상기 제2배선부의 적어도 한쪽이, 상기 포재 본체의 내부에 설치되어 있는 ＜1＞ ~ ＜11＞의 어느 한 항에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
＜13＞
상기 제1전극부, 상기 제2전극부, 상기 제1배선부 및 상기 제2배선부 중 적어도 하나에 포함되는 도전성 선상체가, 카본 나노 튜브사를 포함하는 도전성 선상체인 ＜1＞ ~ ＜12＞의 어느 한 항에 기재된 전극 배선을 가지는 포재.
본 개시에 따르면, 스위칭 기능을 가지는 전극 배선을 가지는 포재를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 1b는 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재의 신장 상태를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 2는 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 3은 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재에서, 도전성 선상체를 직조한 일례를 나타내는 개략 평면도이다.
도 4는 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재에서, 도전성 선상체를 편조한 일례를 나타내는 개략 평면도이다.
도 5는 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재에서, 도전성 선상체를 자수놓은 일례를 나타내는 개략 평면도이다.
도 6은 최대 신장률까지의 전극 배선을 가지는 포재의 신장 및 수축을 5회 반복 실시한 경우의 「제1전극부 및 제2전극부의 사이의 저항값과 측정 시간의 관계, 및 신장률과 측정 시간의 관계」의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 결과에 기초하여, 1회째의 신축에서의 「제1전극부 및 제2전극부의 사이의 저항값과 신장률의 관계」의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8a는 제1의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 8b는 제1의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재의 신장 상태를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 9a는 제2의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 9b는 제2의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재의 제1의 신장 상태를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 9c는 제2의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재의 제2의 신장 상태를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 10a는 제3의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 10b는 제3의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재의 제1의 신장 상태를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 10c는 제3의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재의 제2의 신장 상태를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 11a는 제4의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 11b는 제4의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재의 제1의 신장 상태를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 11c는 제4의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재의 제2의 신장 상태를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 12a는 제5의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 12b는 제5의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재의 신장 상태를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 13은 제6의 변형예의 전극 배선을 가지는 포재를 나타내는 모식적인 개략 단면도이다.
도 14는 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 모식적인 평면도이다.
이하, 본 개시 일례인 실시형태에 대해 상세하게 설명한다.
또한 본 명세서에서, 실질적으로 동일한 기능을 가지는 부재에는, 전체 도면을 통해 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명은 생략하는 경우가 있다.
「 ~ 」를 이용한 수치 범위는, 「 ~ 」의 전후에 나타낸 수치가 각각 최소치 및 최대치로서 포함되는 수치 범위를 의미한다.
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재는,
신축성을 가지는 포재 본체,
포재 본체의 표면 또는 내부에 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제1전극부,
포재 본체의 표면 또는 내부에 제1전극부에 전기적으로 접속하여 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제1배선부,
포재 본체의 표면 또는 내부에 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제2전극부, 및
포재 본체의 표면 또는 내부에 제2전극부에 전기적으로 접속하여 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제2배선부,
를 가진다.
그리고, 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재는, 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 제1전극부와 제2전극부의 사이의 저항값이 변화한다.
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재에서는, 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때의, 제1전극부와 제2전극부의 사이의 저항값 변화를 검지함으로써, 스위칭 기능을 수행할 수 있다.
여기서, 본 명세서에서, 「포재 본체」란, 도전성 선상체가 설치되는 대상이 되는 포재를 나타낸다.
「제1전극부와 제2전극부의 사이의 저항값이 변화한다」는 것은, 1) 제1전극부와 제2전극부의 사이가 도통된 상태에서 저항값이 증감하는 것, 또는 2) 제1전극부와 제2전극부의 사이가 도통으로부터 비도통 상태 혹은 비도통으로부터 도통 상태로 변화하는 것을 나타낸다. 또한 이 저항값의 변화는, 전극부, 배선부, 및 전극부와 배선부의 접합부의 파손에 의한 저항값의 변화는 포함하지 않는다.
「제1배선부와 제2배선부의 적어도 일부가 접촉되어 있다」는 것은, 제1배선부 및 제2배선부 이외의 다른 배선부(예를 들면, 제3배선부)를 가지는 경우, 다른 배선부를 개재하여 제1배선부와 제2배선부의 적어도 일부가 접촉되어 있는 형태도 포함한다.
「전극부 또는 배선부가 포재 본체의 표면에 설치된다」는 것은, 포재 본체의 표리면을 구성하는 포재층(부분적으로 표리면을 구성하는 포재층도 포함한다)에, 전극부 또는 배선부(즉, 도전성 선상체)가 설치되어 있는 것을 나타낸다. 바꾸어 말하면, 「전극부 또는 배선부가 포재 본체의 표면에 설치된다」는 것은, 포재 본체로부터 전극부 및 배선부를 구성하는 도전성 선상체의 적어도 일부가 노출된 상태에서 전극부 또는 배선부(즉, 도전성 선상체)가 설치되어 있는 것을 나타낸다.
「전극부 또는 배선부가 포재 본체의 내부에 설치된다」는 것은, 포재 본체 내층에, 예를 들면, 포재 본체 내층이 되는 포재층 중 또는 포재층 간에, 전극부 또는 배선부(즉, 도전성 선상체)가 설치되어 있는 것을 나타낸다.
이하, 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재의 일례에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 도 1a ~ 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 신축성을 가지는 포재 본체(10), 전극부(20), 및 배선부(30)를 가지고 있다.
(포재 본체)
포재 본체(10)는, 예를 들면, 표면을 구성하는 표면포재층(10A), 이면을 구성하는 이면포재층(10B), 및 표면포재층(10A)과 이면포재층(10B)의 사이에 가지는 중간포재층(10C)의 3 중(3층)의 포재층으로 구성되어 있다.
포재 본체(10)는, 3 중의 포재층 이외에, 예를 들면, 1중 (단층), 2중 (2층), 또는 4중 (4층) 이상의 포재층으로 구성되어 있어도 좋다.
또한 2층 이상의 포재층으로 구성된 다중의 포재 본체(10)는, 예를 들면, 각 포재층을 제작한 후, 봉합하는 수법으로 제작해도 좋고, 직편기(織編機)에 의해 일괄적으로 다중의 포재 본체(10)를 제작해도 좋다.
포재 본체(10)로는, 예를 들면, 직편물을 대표적으로 들 수 있다. 포재 본체(10)는 부직포이어도 좋다.
직편물로는, 평직물, 능직물, 주자직물, 주지의 응용 직물 등의 직물; 위편물(緯編物), 경편물(經編物), 레이스 편물, 주지의 응용 편물 등의 편물을 들 수 있다.
포재 본체(10)를 구성하는 실(선상체)은, 절연성 실로 한다. 절연성 실이란, 선저항이 1.0×106Ω／cm 이상의 실을 나타낸다. 절연성 실의 선저항은, 후술하는 도전성 선상체의 선저항과 같은 방법으로 측정되는 선저항이다.
포재 본체(10)는, 신축성을 가지는 포재이다. 즉, 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 신축성을 가진다.
신축성을 가지는 포재 본체(10)는, 탄성사를 이용한 직편물을 적용함으로써 실현될 수 있다.
탄성사로는, 예를 들면, 탄성사의 외주에 비탄성사를 코일 형상으로 감은 커버드 얀(covered yarns)(싱글 커버드 얀 또는 더블 커버드 얀), 탄성사와 비탄성사를 정방교연(精紡交撚)한 코어 스펀 얀(core-spun yarns), 압공(壓空) 노즐을 이용하여 탄성사의 외주에 비탄성사를 감은 에어 교락(交絡) 커버드 얀, 탄성사와 비탄성사를 연사(撚絲)하여 이루어지는 트위스티드 얀 등을 들 수 있다.
탄성사로는, 폴리우레탄 탄성 섬유, 폴리에스테르 탄성 섬유, 폴리아미드 탄성 섬유 등, 이른바 고무상 탄성을 나타내는 섬유의 실을 들 수 있다.
비탄성사로는, 합성 섬유(폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 아크릴 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 레이온 섬유), 천연 섬유(면, 견, 마, 양모 등의 섬유)의 실을 들 수 있다.
(전극부 및 배선부)
전극부(20)는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)를 가진다.
제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)는, 예를 들면, 전극 배선을 가지는 포재(100)를 평면에서 볼 때, 포재 본체(10)의 대각선 상에서 대향하는 한 쌍의 모서리부의 한쪽 측과 다른쪽 측에, 각각 설치되어 있다. 다만, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 배치 위치는, 특별히 제한은 없고, 전극 배선을 가지는 포재(100)가 신장될 때, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이 변화하는 배치 위치이면 좋다.
또한 전극부(20)는, 목적에 따라, 3개 이상 설치해도 좋다.
전극부(20)는, 포재 본체(10)의 표면포재층(10A)에 설치되어 있다. 즉, 전극부(20)는, 포재 본체(10)의 표면에 설치되어 있다.
또한 전극부(20)는, 포재 본체(10)의 중간포재층(10C)에 설치되어 있어도 좋다. 즉, 전극부(20)는, 포재 본체(10)의 내부에 설치되어 있어도 좋다. 포재 본체(10)의 내부에 전극부(20)가 설치되어 있어도, 핀형상의 전극 등에 의해 접속이가능하기 때문이다.
한편, 배선부(30)는, 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)를 가진다.
제1배선부(30A)는, 제1전극부(20A)에 전기적으로 접속되어 있다.
제2배선부(30B)는, 제2전극부(20B)에 전기적으로 접속되어 있다.
제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)는, 별체로, 또한 전극 배선을 가지는 포재(100)의 신장 전 상태에서 적어도 일부가 접촉하여 설치되어 있다.
제1배선부(30A)는, 예를 들면, 제1전극부(20A)로부터, 제2전극부(20B)가 존재하는 포재 본체(10)의 한 변 측을 향해 연재(延在)되어 있다. 제1배선부(30A)는, 포재 본체(10)의 중앙부에 적어도, 도전성 선상체(40A2)를 파상(波狀)으로 설치한 파상부(32A)를 가지고 있다.
제2배선부(30B)는, 예를 들면, 제2전극부(20B)로부터, 제1전극부(20A)가 존재하는 포재 본체(10)의 한 변 측을 향해 연재되어 있다. 제2배선부(30B)도, 포재 본체(10)의 중앙부에 적어도, 도전성 선상체(40B2)를 파상으로 설치한 파상부(32B)를 가지고 있다.
그리고, 전극 배선을 가지는 포재(100)의 신장 전 상태에서, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)가 점접촉 또는 선접촉되어 있다.
또한 제1배선부(30A) 및 제2배선부(30B)는, 모두, 도전성 선상체(40A2) 및 도전성 선상체(40B2)를 파상으로 설치한 파상부를 갖지 않고, 직선으로 설치한 직선부만 가지는 구성이어도 좋다. 또한, 제1배선부(30A) 및 제2배선부(30B)는, 모두, 도전성 선상체(40A2) 및 도전성 선상체(40B2)가 굴곡한 굴곡부를 가져도 좋다.
배선부(30)는, 포재 본체(10)의 내부에 설치되어 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 3층의 포재층으로 구성된 포재 본체(10)의 내층의 포재층(부분적으로 내층이 되는 포재층도 포함한다)인 중간포재층(10C)에, 배선부(30)가 설치되어 있는 것으로, 배선부(30)를 포재 본체(10)의 내부에 설치할 수 있다. 또한, 예를 들면, 2층의 포재층으로 구성된 포재 본체(10)의 포재층의 사이에, 배선부(30)를 설치해도 좋다.
또한 배선부(30)는, 포재 본체(10)의 표면에 설치되어 있어도 좋다. 예를 들면, 배선부(30)는, 3층의 포재층으로 구성된 포재 본체(10)의 표면포재층(10A) 또는 이면포재층(10B)에 설치되어 있어도 좋다. 다만, 배선부(30)는, 포재 본체(10)에 의한 외부와의 절연화를 도모하는 관점에서, 포재 본체(10)의 내부에 설치하는 것이 좋다.
전극부(20) 및 배선부(30)는, 각각, 도전성 선상체(40)를 포함한다. 즉, 도전성 선상체(40)가 배치된 영역을, 전극부(20) 및 배선부(30)로 한다.
구체적으로는, 예를 들면, 제1전극부(20A)는 도전성 선상체(40A1)를 포함한다. 제1배선부(30A)는, 제1전극부(20A)의 도전성 선상체(40A1)가 연재된 도전성 선상체(40A2)를 포함한다. 즉, 제1전극부(20A)와 제1배선부(30A)는, 적어도 동일한 한 개의 도전성 선상체(40)로 구성되어 있다.
또한, 예를 들면, 제2전극부(20B)는 도전성 선상체(40B1)를 포함한다. 제2배선부(30B)는, 제2전극부(20B)의 도전성 선상체(40B1)가 연재된 도전성 선상체(40B2)를 포함한다. 즉, 제2전극부(20B)와 제2배선부(30B)는, 적어도 동일한 한 개의 도전성 선상체(40)로 구성되어 있다.
제1전극부(20A)와 제1배선부(30A) 및 제2전극부(20B)와 제2배선부(30B)는, 각각, 동일한 한 개의 도전성 선상체(40)로 구성됨으로써, 전극부(20)와 배선부(30)의 접속 불량이 억제된다.
또한 동일한 한 개의 도전성 선상체(40)는, 도전성 선상체(40)의 단부끼리, 선상체 이외의 다른 접속 재료(땜납, 도전성 페이스트 등) 또는 접속 부재(코킹, 커넥터 등)를 이용하지 않고, 매듭 또는 꼬임 등에 의해 결합한 선상체도 포함한다.
다만, 전극부(20) 및 배선부(30)는, 각각, 복수개의 도전성 선상체(40)를 포함해도 좋다. 또한, 제1전극부(20A)와 제1배선부(30A) 및 제2전극부(20B)와 제2배선부(30B)는, 각각, 동일한 한 개의 도전성 선상체(40)로 구성되어 있지 않아도 좋다. 예를 들면, 제1전극부(20A)와 제1배선부(30A) 및 제2전극부(20B)와 제2배선부(30B)는, 각각, 서로의 도전성 선상체(40)의 단부끼리, 선상체 이외의 다른 접속 재료(땜납, 도전성 페이스트 등) 또는 접속 부재(코킹, 커넥터 등)로 연결되어 있어도 좋다.
전극부(20) 및 배선부(30)의 적어도 한쪽에서, 예를 들면, 도전성 선상체(40)의 적어도 일부는, 포재 본체(10)의 실로 구속되어 있다. 이러한 형태는, 도전재료로서 기능하는 도전성 선상체(40)를, 전극부(20) 및/또는 배선부(30)로서 포재 본체(10)에 고정하는 수단으로서도 이용할 수 있는 관점에서 바람직하다. 포재 본체(10)에 구속되어 있는 도전성 선상체(40)는, 전극부(20) 및 배선부(30)의 양쪽 모두에 포함되는 동일한 1개의 도전성 선상체(40)이어도 좋고, 전극부(20) 및 배선부(30)의 어느 하나에만 포함되는 다른 도전성 선상체(40)이어도 좋다.
또한 전극부(20) 및 배선부(30)의 적어도 한쪽에서, 도전성 선상체(40)는 포재 본체(10)의 실로 구속되어 있지 않아도 좋다. 예를 들면, 전극부(20) 및/또는 배선부(30)가 접착제에 의해 포재 본체(10)에 고정되어 있는 경우, 전극부(20) 또는 배선부(30)가 절연성 실에 의해 포재 본체(10)에 바느질되어 있는 경우에는, 도전성 선상체(40)가 포재 본체(10)의 실로 구속되어 있지 않아도, 전극부(20) 및/또는 배선부(30)를 포재 본체(10)에 고정할 수 있다.
예를 들면, 도전성 선상체(40)를 180°로 반복 굴곡 또는 만곡하여 배치한 직사각형의 영역을 형성한다. 이 직사각형의 영역은, 포재 본체(10)의 표면포재층(10A)의 실에 도전성 선상체(40)의 일부를 구속시켜 형성한다. 그리고, 이 직사각형의 영역을 면 형상의 전극부(20)로 한다.
또한 도전성 선상체(40)를 소용돌이 형상으로 배치한 영역을, 전극부(20)로 해도 좋다. 또한, 도전성 선상체(40)를 굴곡 또는 만곡하여 배치한 임의의 면형상(다각형, 원형 등)을, 전극부(20)로 해도 좋다.
한편, 전극부(20)로부터 도전성 선상체(40)를 선상, 파상, 굴곡 또는 이들의 조합으로 연재시킨 영역을 형성한다. 이 영역은, 포재 본체(10)의 중간포재층(10C)의 실에 도전성 선상체(40)의 일부를 구속시켜 형성한다. 그리고, 이 영역을 배선부(30)로 한다.
구체적으로는, 포재 본체(10)가 직물인 경우, 도 3에 나타낸 바와 같이, 날실 및 씨실로 짜여진 직물의 직조직에, 도전성 선상체(40)를 직조한 전극부(20) 및/또는 배선부(30)를 구성하는 것이, 포재 본체(10)를 직포에 의해 형성할 때에, 전극부(20) 및/또는 배선부(30)를 동시에 형성할 수 있는 관점, 포재 본체(10) 전극부(20) 및/또는 배선부(30)의 일체성을 향상시키는 관점에서 바람직하다.
포재 본체(10)가 편물인 경우, 도 4에 나타낸 바와 같이, 루프 형상의 실이 편조된 편물의 편조직에, 상기 형상으로 도전성 선상체(40)를 편조하여 전극부(20) 및/또는 배선부(30)를 구성하는 것이, 포재 본체(10)를 편조하여 형성될 때에, 전극부(20) 및/또는 배선부(30)를 동시에 형성할 수 있는 관점, 포재 본체(10) 전극부(20) 및/또는 배선부(30)의 일체성을 향상시키는 관점에서 바람직하다. 편물의 그물 조직에 도전성 선상체(40)를 편조하는 경우, 예를 들면, 패러렐 편물(parallel knitting), 플레이팅 편물, 인레이 편물 등을 채용할 수 있다. 도 4는, 인레이 편물을 채용해 도전성 선상체(40)를 편조한 예를 나타내고 있다.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 포재 본체(10)에 대해서, 상기 형상으로 도전성 선상체(40)를 자수놓고, 전극부(20) 및/또는 배선부(30)를 구성하는 것이, 전극부(20) 및/또는 배선부(30)를 형성할 때에, 동시에 전극부(20) 및/또는 배선부(30)가 포재 본체(10)에 고정될 수도 있는 관점에서 바람직하다. 자수의 수법은, 예를 들면, 런닝 스티치, 코칭 스티치(couching stitch), 백 스티치, 체인 스티치, 아웃라인 스티치 등의 주지의 스티치를 채용할 수 있다. 도 5는, 체인 스티치를 채용해 도전성 선상체(40)를 자수놓은 예를 나타내고 있다.
또한, 포재 본체(10)에 대해서, 전극부(20) 및/또는 배선부(30)를 도전성 선상체(40)로 바느질하여 고정하는 것이, 전극부(20) 및/또는 배선부(30)를 구성하는 도전성 선상체(40)와 전극부(20) 및/또는 배선부(30)를 고정하는 도전성 선상체(40)를 공통된 것으로 할 수 있는 관점에서 바람직하다.
예를 들면, 전극부(20) 및/또는 배선부(30)를 도전성 선상체(40)로 바느질하여 고정되어 있는 형태로는, 도전성 선상체(40)를 직조한 직물 또는 도전성 선상체(40)를 편조한 편물로부터 전극부(20) 및 배선부(30)를 연속적으로 형성하고, 그 전극부(20) 및 배선부(30)를 도전성 선상체(40)로 포재 본체(10)에 바느질한 형태를 들 수 있다.
도 3 중, 12는 포재 본체(10)(직물)를 구성하는 날실, 14는 포재 본체(10)(직물)를 구성하는 씨실을 나타낸다. 도 4 중, 16은, 포재 본체(10)(직물)를 구성하는 실을 나타낸다.
또한 포재 본체(10)를 구성하는 실로서 탄성사를 채용하는 경우, 탄성사를 신장한 상태에서 직편물을 형성하면서, 도전성 선상체를 포재 본체(10)에, 직조 또는 편조하는 것이 좋다.
(도전성 선상체)
전극부(20) 및 배선부(30)를 구성하는 도전성 선상체는, 도전성을 가지는 것이면, 특별히 제한은 없지만, 금속 와이어를 포함하는 선상체, 도전성 실을 포함하는 선상체 등을 들 수 있다. 도전성 선상체(40)는, 금속 와이어 및 도전성 실을 포함하는 선상체(금속 와이어와 도전성 실을 꼬은 선상체 등)이어도 좋다.
금속 와이어를 포함하는 선상체, 및 도전성 실을 포함하는 선상체는, 모두, 높은 전기 전도성을 가지기 때문에, 도전성 선상체(40)로서 적용하면, 전극부(20) 및 배선부(30)의 저항을 저감하는 것이 용이해진다.
금속 와이어로는, 구리, 알루미늄, 텅스텐, 철, 몰리브덴, 니켈, 티탄, 은,금 등의 금속, 또는, 금속을 2종 이상 포함하는 합금(예를 들면, 스텐레스강, 탄소강 등의 강철, 놋쇠, 인청동, 지르코늄 구리합금, 베릴륨 구리, 철니켈, 니크롬, 니켈 티탄, 칸탈, 하스텔로이(hastelloy), 레늄 텅스텐 등)을 포함하는 와이어를 들 수 있다. 또한, 금속 와이어는 주석, 아연, 은, 니켈, 크롬, 니켈 크롬 합금, 땜납 등으로 도금된 것이어도 좋고, 후술하는 탄소 재료나 폴리머에 의해 표면이 피복된 것이어도 좋다.
금속 와이어로는, 탄소 재료로 피복된 금속 와이어도 들 수 있다. 금속 와이어는, 탄소 재료로 피복되어 있으면, 금속 부식이 억제된다.
금속 와이어를 피복하는 탄소 재료로는, 카본 블랙, 활성탄, 하드 카본, 소프트 카본, 메소포러스카본, 카본화이버 등의 비정질 탄소; 그라파이트; 풀러렌; 그라펜; 카본 나노 튜브 등을 들 수 있다.
한편, 도전성 실을 포함하는 선상체는, 1개의 도전성 실로 이루어지는 선상체이어도 좋고, 복수개의 도전성 실을 꼬은 선상체이어도 좋다. 또한, 도전성 실과 절연성 실을 꼬은 것이어도 좋다. 도전성 실을 포함하는 선상체는, 금속 와이어를 포함하는 선상체에 비해, 유연성이 높고, 포재 본체(10)에의 직조, 편조 혹은 자수 또는 포재 본체(10)에 바느질에 의한 단선이 생기기 어렵다고 하는 이점이 있다.
도전성 실로는, 도전성 섬유(금속 섬유, 탄소섬유, 이온 도전성 폴리머의 섬유 등)를 포함하는 실, 도전성 미립자(카본 나노 입자 등)를 포함하는 실, 표면에 금속(구리, 은, 니켈 등)을 도금 또는 증착한 실, 금속 산화물을 함침시킨 실 등을 들 수 있다.
도전성 실을 포함하는 선상체로는, 특히, 카본 나노 입자로서 카본 나노 튜브를 포함하는 실(카본 나노 튜브사)을 포함하는 선상체(이하 「카본 나노 튜브 선상체」라고도 칭한다)를 적합하게 들 수 있다.
카본 나노 튜브 선상체는, 예를 들면, 카본 나노 튜브 포레스트(카본 나노 튜브를, 기판에 대해서 수직 방향으로 배향하도록, 기판 상에 복수 성장시킨 성장체이고, 「어레이」라고 칭해지는 경우도 있다)의 단부로부터, 카본 나노 튜브를 시트 형상으로 당기고, 당긴 카본 나노 튜브 시트를 다발로 묶은 후, 카본 나노 튜브의 다발을 꼬아 얻어진다. 이러한 제조 방법에서, 꼬을 때에 비틀림을 가하지 않는 경우에는, 리본 형상의 카본 나노 튜브 선상체가 얻어지고, 비틀림을 가한 경우에는, 실 형상의 선상체가 얻어진다. 리본 형상의 카본 나노 튜브 선상체는, 복수의 카본 나노 튜브의 집합이 비틀린 구조를 가지지 않는 선상체이다. 이 외, 카본 나노 튜브의 분산액으로부터, 방사(紡絲)하는 것 등에 의해서도, 카본 나노 튜브 선상체를 얻을 수 있다. 방사에 의한 카본 나노 튜브 선상체의 제조는, 예를 들면, 미국 공개 공보 US2013/0251619(일본 특허공개 2011－253140호 공보)에 개시되어 있는 방법에 따라 행할 수 있다. 카본 나노 튜브 선상체의 직경의 균일함이 얻어지는 관점에서는, 실 형상의 카본 나노 튜브 선상체를 이용하는 것이 바람직하고, 순도가 높은 카본 나노 튜브 선상체가 얻어지는 관점에서는, 카본 나노 튜브 시트를 꼬아 실 형상의 카본 나노 튜브 선상체를 얻는 것이 바람직하다. 카본 나노 튜브 선상체는, 2개 이상의 카본 나노 튜브 선상체끼리 꼬은 선상체이어도 좋다.
카본 나노 튜브 선상체는, 카본 나노 튜브 및 금속이나 도전성 고분자, 그라펜 등의 카본 나노 튜브 이외의 도전성 재료를 포함하는 선상체(이하 「복합 선상체」라고도 칭한다)이어도 좋다. 복합 선상체는, 카본 나노 튜브 선상체의 상술한 특징을 유지하면서, 선상체의 도전성이 향상하기 쉬워진다.
복합 선상체로는, 예를 들면, 카본 나노 튜브와 금속을 포함하는 선상체를 예로 하면, (1) 카본 나노 튜브 포레스트의 단부로부터, 카본 나노 튜브를 시트 형상으로 당기고, 당긴 카본 나노 튜브 시트를 다발로 묶은 후, 카본 나노 튜브의 다발을 꼬은 카본 나노 튜브 선상체를 얻는 과정에서, 카본 나노 튜브의 포레스트, 시트 혹은 다발, 또는 꼬여진 선상체의 표면에, 금속 단체(單體) 또는 금속 합금을 증착, 이온 플레이팅, 스퍼터링, 습식 도금 등에 의해 담지시킨 복합 선상체, (2) 금속 단체의 선상체 혹은 금속 합금의 선상체 또는 복합 선상체와 함께, 카본 나노 튜브의 다발을 꼬은 복합 선상체, (3) 금속 단체의 선상체 혹은 금속 합금의 선상체 또는 복합 선상체와 카본 나노 튜브 선상체 또는 복합 선상체를 꼬은 복합 선상체 등을 들 수 있다. 또한 (2)의 복합 선상체에서는, 카본 나노 튜브의 다발을 꼬을 때에, (1)의 복합 선상체와 마찬가지로 카본 나노 튜브에 대해서 금속을 담지시켜도 좋다. 또한, (3)의 복합 선상체는, 2개의 선상체를 짠 경우의 복합 선상체이지만, 적어도 1개의 금속 단체의 선상체 혹은 금속 합금의 선상체 또는 복합 선상체가 포함되어 있으면, 카본 나노 튜브 선상체 또는 금속 단체의 선상체 혹은 금속 합금의 선상체 혹은 복합 선상체의 3개 이상을 짜 넣어도 좋다.
복합 선상체의 금속으로는, 예를 들면, 금, 은, 구리, 철, 알루미늄, 니켈, 크롬, 주석, 아연 등의 금속 단체, 이들 금속 단체의 적어도 일종을 포함하는 합금(구리-니켈-인 합금, 구리-철-인-아연 합금 등)을 들 수 있다.
이들, 도전성 선상체(40) 중에서도, 카본 나노 튜브사를 포함하는 도전성 선상체(특히, 카본 나노 튜브사만을 포함하는 도전성 선상체나, 카본 나노 튜브사와 비금속계 도전성 재료를 포함하는 도전성 선상체)가 바람직하다.
예를 들면, 표면에 금속(구리, 은, 니켈 등)을 도금 또는 증착한 실, 금속 산화물을 함침시킨 실은, 신축이 반복되면 금속 또는 금속 산화물에 균열이 생기기 쉽고, 내구성이 낮다. 이 점에서, 카본 나노 튜브 선상체는, 굴곡에의 내성이 강하고, 전극 배선을 가지는 포재(100)가 신축을 반복해도, 배선부의 저항값이 변화하기 어렵다. 또한, 카본 나노 튜브 선상체는, 내식성도 높은 이점도 있다.
여기서, 도전성 선상체(40)의 선저항은, 5.0×10－3Ω／cm ~ 1.0×103Ω／cm가 바람직하고, 1.0×10－2Ω／cm ~ 5.0×102Ω／cm가 보다 바람직하다.
도전성 선상체(40)의 선저항의 측정은, 다음과 같다. 우선, 도전성 선상체(40)의 양단에 은 페이스트를 도포해, 은 페이스트 간의 부분의 저항을 측정하고, 도전성 선상체(40)의 저항값(단위：Ω)을 구한다. 그리고, 얻어진 저항값을, 은 페이스트 간의 거리(cm)로 나눠, 도전성 선상체(40)의 선저항을 산출한다.
(전극 배선을 가지는 포재의 작용)
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 신장 전 상태에서 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)의 적어도 일부(본 실시형태에서는, 파상부(32A, 32B))가 접촉되어 있다(도 1a 참조). 구체적으로는, 제1배선부(30A)를 구성하는 도전성 선상체(40A2) 및 제2배선부(30B)를 구성하는 도전성 선상체(40B2)의 적어도 일부가 접촉되어 있다.
한편, 전극 배선을 가지는 포재(100)를 포재 길이 방향에 따라서 신장하면, 어느 신장률에 이른 시점에서, 접촉되어 있던 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)가 이간된다(도 1b 참조). 구체적으로는, 제1배선부(30A)를 구성하는 도전성 선상체(40A2)와 제2배선부(30B)를 구성하는 도전성 선상체(40B2)가 이간된다.
보다 구체적으로는, 전극 배선을 가지는 포재(100)를, 포재 길이 방향에 따라서 신장하면, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)의 주기가 길고, 또한 진폭이 작아진다. 이로 인해, 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)가 이간된다.
또한 전극 배선을 가지는 포재(100)의 신장 방향은, 포재 길이 방향에 한정되지 않고, 신장에 의한 저항값의 변화를 검지하고 싶은 방향이면 좋고, 예를 들면, 포재 길이 방향과 교차하는 방향이어도 좋다.
이 동작에 의해, 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 신장될 때, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이 변화한다. 즉, 저항값이 증가한다. 구체적으로는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이가 도통으로부터 비도통이 된다.
그리고, 신장에 수반하는 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값 변화를 검지함으로써 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 스위칭 기능을 수행한다.
한편, 전극 배선을 가지는 포재(100)의 신장이 해제되면(즉 수축되면), 어느 신장률에 이른 시점에서, 이간되어 있던 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)의 적어도 일부가 접촉된다(도 1a 참조). 즉, 저항값이 저하한다. 구체적으로는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이가 비도통으로부터 도통이 된다.
이와 같이, 수축에 수반하는 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값 변화를 검지함으로써 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 스위칭 기능을 수행한다.
여기서, 최대 신장률(= 약 80%)을 가지는 전극 배선을 가지는 포재(100)에 대해서, 전극 배선을 가지는 포재(100)를 신장률 70%까지 신장한 후, 수축하는 동작을, 신축 속도 1 mm/s로 5회 반복 실시한 경우의 「제1전극부(20A) 및 제2전극부(20B)의 사이의 저항값과 측정 시간의 관계, 신장률과 측정 시간의 관계」의 일례를 도 6에 나타낸다. 또한, 도 6의 측정 결과에 기초하여, 1회째의 신축에서의 「제1전극부(20A) 및 제2전극부(20B)의 사이의 저항값과 신장률의 관계」의 일례를 도 7에 나타낸다.
도 6 ~ 도 7에 나타낸 바와 같이, 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 신축될 때, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이, 어느 신장률을 경계로 변화하고 있다. 구체적으로는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이가 도통으로부터 비도통, 그리고 비도통으로부터 도통으로 변화하고 있다.
도 6 ~ 도 7에 나타낸 바와 같이, 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 신축에 의한 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값 변화를 검지함으로써 스위칭 기능을 수행한다.
또한 도 6 ~ 도 7에 나타내는 저항값 변화의 측정 결과에서는, 신장률이 평균 43.7%±5% 정도의 범위에서, 신장 시에 저항값의 상승, 수축 시에 저항값의 강하가 보이는 것을 알 수 있다.
(변형예)
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 상기 형태에 한정되지 않고, 변형, 또는 개량해도 좋다. 이하, 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)의 변형예에 대해 설명한다. 이하의 설명으로는, 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 상기 형태에 대해 설명한 부재와 동일하면, 도면 중에, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략한다.
－제1 변형예-
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 예를 들면, 도 8a에 나타내는 전극 배선을 가지는 포재(101)이어도 좋다.
구체적으로는, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 전극 배선을 가지는 포재(101)는, 전극 배선을 가지는 포재(101)의 신장 전 상태에서, 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)가 이간되어 설치되어 있다. 그리고, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)는, 거의 평행하게 대향하고, 또한 이간되어 설치되어 있다.
전극 배선을 가지는 포재(101)를 포재 길이 방향에 따라서 신장하면, 어느 신장률에 이른 시점에서, 이간되어 있던 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)의 적어도 일부가 접촉된다(도 8b 참조). 구체적으로는, 제1배선부(30A)를 구성하는 도전성 선상체(40A2)와 제2배선부(30B)를 구성하는 도전성 선상체(40B2)의 적어도 일부가 접촉된다.
보다 구체적으로는, 전극 배선을 가지는 포재(101)를 포재 길이 방향에 따라서 신장하면, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)가 그 주기가 길고, 또한 진폭이 작아지면서, 가까워져 접촉한다.
이 동작에 의해, 전극 배선을 가지는 포재(101)는, 신장될 때, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이 변화한다. 즉, 저항값이 저하한다. 구체적으로는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이가 비도통으로부터 도통이 된다.
그리고, 신장에 수반하는 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값 변화를 검지함으로써 전극 배선을 가지는 포재(101)는, 스위칭 기능을 수행한다.
한편, 전극 배선을 가지는 포재(101)의 신장이 해제되면(즉 수축되면), 어느 신장률에 이른 시점에서, 접촉되어 있던 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)가 이간된다(도 8a 참조). 즉, 저항값이 증가한다. 구체적으로는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이가 도통으로부터 비도통이 된다.
이와 같이, 수축에 수반하는 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값 변화를 검지하는 것으로도, 전극 배선을 가지는 포재(101)는, 스위칭 기능을 수행한다.
－제2 변형예-
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 예를 들면, 도 9a에 나타내는 전극 배선을 가지는 포재(102)이어도 좋다.
구체적으로는, 도 9a에 나타낸 바와 같이, 전극 배선을 가지는 포재(102)는, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)로서, 제1파상부(32A1), 및 제1파상부(32A1)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)의 접촉 길이가 다른 제2파상부(32A2)를 가지고 있다.
그리고, 전극 배선을 가지는 포재(102)는, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)로서, 제1파상부(32A1), 및 제1파상부(32A1)의 주기 및/또는 진폭이 다른 제2파상부(32A2)를 가지고 있다.
또한 본례에서는, 제2파상부(32A2)가, 제1파상부(32A1)보다도 제2배선부(30B)의 파상부(32B)와의 접촉 길이가 짧은 예를 나타내고 있다. 그리고, 제2파상부(32A2)가, 제1파상부(32A1)보다도 주기가 짧고, 또한 진폭이 작은 예를 나타내고 있다.
전극 배선을 가지는 포재(102)를 포재 길이 방향에 따라서 신장하면, 어느 신장률에 이른 시점에서, 접촉되어 있던 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)의 일부가 이간된다(도 9b 참조). 구체적으로는, 제1배선부(30A)의 제2파상부(32A2)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)가 이간된다.
더 신장되면, 어느 신장률에 이른 시점에서, 제1배선부(30A)의 제2파상부(32A2)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)가 이간된다(도 9c 참조).
즉, 제1배선부(30A)의 제2파상부(32A2)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)가 먼저 이간되고, 제1배선부(30A)의 제1파상부(32A1)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)가 나중에 이간된다.
이 동작에 의해, 전극 배선을 가지는 포재(102)는, 신장될 때, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이 단계적으로 변화한다. 즉, 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)가 일부 이간된 것에 의한 접촉 저항의 증가분, 저항값이 단계적으로 증가한다. 구체적으로는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이가 도통 상태에서 저항값이 일정치 증가한 후, 도통으로부터 비도통이 된다.
그리고, 신장에 수반하는 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값의 단계적인 변화를 검지함으로써 전극 배선을 가지는 포재(102)는, 단계적인 스위칭 기능을 수행한다.
한편, 전극 배선을 가지는 포재(102)의 신장이 해제되면(즉 수축되면), 어느 신장률에 이른 시점에서, 이간되어 있던 제1배선부(30A)의 제1파상부(32A1)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)가 접촉된다(도 9b 참조). 또한 수축되면, 어느 신장률에 이른 시점에서, 이간되어 있던 제1배선부(30A)의 제2파상부(32A2)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)가 접촉된다(도 9a 참조). 즉, 저항값이 단계적으로 저하한다.
구체적으로는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이가 비도통으로부터 도통이 된 후, 도통한 상태에서 저항값이 저하한다.
이와 같이, 수축에 수반하는 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값의 단계적인 변화를 검지하는 것으로도, 전극 배선을 가지는 포재(102)는, 단계적인 스위칭 기능을 수행한다.
여기서, 제2의 변형예는, 목적으로 하는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값의 단계적인 변화에 따라, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)의 접촉부에서, 서로의 접촉 길이가 다른 영역을 복수 가지고 있어도 좋다. 그리고, 제1배선부(30A) 및 제2배선부(30B)의 적어도 한쪽에, 주기 및/또는 진폭이 다른 복수의 파상부를 가지고 있어도 좋다.
또한 저항값의 단계적인 변화(즉 단계적인 증가 또는 저하)란, 전극 배선을 가지는 포재를 신장시키는 과정에서, 저항값이 변화하고, 그 저항값 변화가 종료한 후, 재차, 저항값이 변화하는 것을 나타낸다.
-제3의 변형예-
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 예를 들면, 도 10a에 나타내는 전극 배선을 가지는 포재(103)이어도 좋다. 구체적으로는, 도 10a에 나타낸 바와 같이, 전극 배선을 가지는 포재(103)는, 전극부(20)로서 제3전극부(20C)와 배선부(30)로서 제3배선부(30C)를 더 가지고 있다.
제3전극부(20C)는 도전성 선상체(40C1)를 포함한다. 제3배선부(30C)는, 제3전극부(20C)의 도전성 선상체(40C1)가 연재된 도전성 선상체(40C2)를 포함한다. 즉, 제3전극부(20C)와 제3배선부(30C)는, 적어도 동일한 한 개의 도전성 선상체(40)로 구성되어 있다.
제3전극부(20C)는, 제2전극부(20B)가 존재하는 포재 본체(10)의 한 변 측을 향하고 있다.
제3배선부(30C)는, 제3전극부(20C)에 전기적으로 접속되어 있다.
제3배선부(30C)는, 제1배선부(30A) 및 제2배선부(30B)와 별체로, 또한 전극 배선을 가지는 포재(103)의 신장 전 상태에서 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)의 사이에 개재하고, 또한 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)의 적어도 일부와 접촉하여 설치되어 있다.
제3배선부(30C)도, 예를 들면, 제3전극부(20C)로부터, 제1전극부(20A)가 존재하는 포재 본체(10)의 한 변 측을 향해 연재되어 있다. 제3배선부(30C)도, 포재 본체(10)의 중앙부에 적어도, 도전성 선상체(40C2)를 파상으로 설치한 파상부(32C)를 가지고 있다.
그리고, 전극 배선을 가지는 포재(103)의 신장 전 상태에서, 제3배선부(30C)의 파상부(32C)는, 제1배선부(30A)의 파상부(32A) 및 제2배선부(30B)의 파상부(32B)와 점접촉 또는 선접촉되어 있다.
다만, 제3배선부(30C)의 파상부(32C)와 제1배선부(30A)의 파상부(32A)의 접촉 길이는, 제3배선부(30C)의 파상부(32C)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)의 접촉 길이와 다르다. 그리고, 제3배선부(30C)의 파상부(32C), 제1배선부(30A)의 파상부(32A) 및 제2배선부(30B)의 파상부(32B)의 주기 및/또는 진폭이 다르다.
또한 본례에서는, 제3배선부(30C)의 파상부(32C)와 제1배선부(30A)의 파상부(32A)의 접촉 길이가, 제3배선부(30C)의 파상부(32C)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)의 접촉 길이보다도 짧은 예를 나타내고 있다. 그리고, 제3배선부(30C)의 파상부(32C)는, 제1배선부(30A)의 파상부(32A) 및 제2배선부(30B)의 파상부(32B)보다도 진폭이 작은 예를 나타내고 있다.
전극 배선을 가지는 포재(103)를 포재 길이 방향에 따라서 신장하면, 어느 신장률에 이른 시점에서, 접촉되어 있던 제1배선부(30A)와 제3배선부(30C)가 이간된다(도 10b 참조). 구체적으로는, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)와 제3배선부(30C)의 파상부(32C)가 이간된다.
더 신장되면, 어느 신장률에 이른 시점에서, 접촉되어 있던 제2배선부(30B)와 제3배선부(30C)가 이간된다(도 10c 참조). 구체적으로는, 제2배선부(30B)의 파상부(32B)와 제3배선부(30C)의 파상부(32C)가 이간된다.
즉, 제1배선부(30A)와 제3배선부(30C)가 먼저 이간되고, 제2배선부(30B)와 제3배선부(30C)가 나중에 이간된다.
이 동작에 의해, 전극 배선을 가지는 포재(103)는, 신장될 때, 제1전극부(20A)와 제3전극부(20C)의 사이의 저항값이 변화한다. 즉, 저항값이 증가한다. 구체적으로는, 제1전극부(20A)와 제3전극부(20C)의 사이가 도통으로부터 비도통이 된다.
전극 배선을 가지는 포재(103)는, 더 신장되면, 제2전극부(20B)와 제3전극부(20C)의 사이의 저항값이 변화한다. 즉, 저항값이 증가한다. 구체적으로는, 제2전극부(20B)와 제3전극부(20C)의 사이가 도통으로부터 비도통이 된다.
그리고, 신장에 수반하는, 제1전극부(20A)와 제3전극부(20C)의 사이의 저항값의 변화, 및 제2전극부(20B)와 제3전극부(20C)의 사이의 저항값의 변화를 검지함으로써 전극 배선을 가지는 포재(103)는, 단계적인 스위칭 기능을 수행한다.
한편, 전극 배선을 가지는 포재(103)의 신장이 해제되면(즉 수축되면), 어느 신장률에 이른 시점에서, 이간되어 있던 제2배선부(30B)와 제3배선부(30C)가 접촉된다(도 10b 참조). 구체적으로는, 제2배선부(30B)의 파상부(32B)와 제3배선부(30C)의 파상부(32C)가 접촉된다.
더욱 수축되면, 어느 신장률에 이른 시점에서, 이간되어 있던 제1배선부(30A)와 제3배선부(30C)가 접촉된다(도 10a 참조). 구체적으로는, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)와 제3배선부(30C)의 파상부(32C)가 접촉된다.
즉, 제2배선부(30B)와 제3배선부(30C)가 먼저 접촉되고, 제1배선부(30A)와 제3배선부(30C)가 나중에 접촉된다.
이와 같이, 수축에 수반하는, 제1전극부(20A)와 제3전극부(20C)의 사이의 저항값의 변화, 및 제2전극부(20B)와 제3전극부(20C)의 사이의 저항값의 변화를 검지함으로써 전극 배선을 가지는 포재(103)는, 단계적인 스위칭 기능을 수행한다.
또한 제3의 변형예는, 제2배선부(30B)와 제3배선부(30C)가 먼저 이간되고, 제1배선부(30A)와 제3배선부(30C)가 나중에 이간되는 형태이어도 좋다.
-제4의 변형예-
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 예를 들면, 도 11a에 나타내는 전극 배선을 가지는 포재(104)이어도 좋다.
구체적으로는, 도 11a에 나타낸 바와 같이, 전극 배선을 가지는 포재(104)는, 전극 배선을 가지는 포재(101)의 신장 전 상태에서, 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)가 이간되어 설치되어 있다. 그리고, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)는, 각도(예를 들면, 각 파상부의 연재 방향이 이루는 각도가 3° ~ 30°)를 이루어 대향하고, 또한 이간되어 설치되어 있다.
전극 배선을 가지는 포재(104)를 포재 길이 방향에 따라서 신장하면, 어느 신장률에 이른 시점에서, 이간되어 있던 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)의 적어도 일부가 접촉된다(도 11b 참조). 구체적으로는, 제1배선부(30A)를 구성하는 도전성 선상체(40A2)와 제2배선부(30B)를 구성하는 도전성 선상체(40B2)의 적어도 일부가 접촉된다.
보다 구체적으로는, 전극 배선을 가지는 포재(101)를 포재 길이 방향에 따라서 신장하면, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)가 그 주기가 길고, 또한 진폭이 작아지면서, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)에, 제2배선부(30B)의 파상부(32B)의 선단측(제2전극부(40B1)와 접속되어 있지 않은 쪽의 선단측)로부터 가까워져 접촉되어 나간다.
더 신장되면, 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)의 접촉 영역이 증가한다(도 11c 참조). 구체적으로는, 제1배선부(30A)를 구성하는 도전성 선상체(40A2)와 제2배선부(30B)를 구성하는 도전성 선상체(40B2)의 접촉 영역이 증가한다.
보다 구체적으로는, 전극 배선을 가지는 포재(104)를 포재 길이 방향에 따라서 신장하면, 제1배선부(30A)의 파상부(32A)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)가 그 주기가 길고, 또한 진폭이 작아지면서, 가까워져 접촉 영역이 증가한다.
이 동작에 의해, 전극 배선을 가지는 포재(104)는, 신장될 때, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이 단계적으로 변화한다. 즉, 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)가 최초로 접촉될 때에, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이가 비도통 상태로부터 도통 상태가 된다. 이어서, 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)의 접촉 영역이 증가하면, 접촉 저항이 저하하고, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B) 사이의 저항값이 단계적으로 저하한다.
그리고, 신장에 수반하는 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값의 단계적인 변화를 검지함으로써 전극 배선을 가지는 포재(102)는, 단계적인 스위칭 기능을 수행한다.
한편, 전극 배선을 가지는 포재(104)의 신장이 해제되면(즉 수축되면), 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)의 접촉 영역이 줄어든다(도 11b). 또한 수축되면, 어느 신장률에 이른 시점에서, 접촉하고 있던 제1배선부(30A)의 제1파상부(32A1)와 제2배선부(30B)의 파상부(32B)가 이간된다(도 11a 참조). 즉, 저항값이 단계적으로 증가한다.
구체적으로는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이가 도통 상태에서 저항값이 저하하고, 그 후, 비도통 상태가 된다.
이와 같이, 수축에 수반하는 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값의 단계적인 변화를 검지하는 것으로도, 전극 배선을 가지는 포재(104)는, 단계적인 스위칭 기능을 수행한다.
-제5의 변형예-
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 예를 들면, 도 12a에 나타내는 전극 배선을 가지는 포재(105)이어도 좋다. 구체적으로는, 도 12a에 나타낸 바와 같이, 전극 배선을 가지는 포재(105)는, 배선부(30)로서 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)가 일체적으로 설치되어 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 배선부(30)로서 제1배선부(30A)와 제2배선부(30B)는, 제1전극부(20A) 및 제2전극부(20B)를 구성하는 도전성 선상체(40)가 연재된 한 개의 도전성 선상체(40)로 구성되어 있다.
즉, 전극 배선을 가지는 포재(105)는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)가, 하나의 배선부(30)로 전기적으로 연결되어 있다.
또한 배선부(30)는, 복수개의 도전성 선상체(40)로 구성되어 있어도 좋다.
배선부(30)의 도중에는, 전극 배선을 가지는 포재(105)의 신장 전 상태에서 배선부(30)가 180°로 반복 굴곡 또는 만곡되고, 또한 굴곡부 또는 만곡부의 사이의 배선부(30)끼리의 적어도 일부가 접촉된 접촉부(34)를 가지고 있다.
즉, 배선부(30)의 도중(途中)에는, 전극 배선을 가지는 포재(105)의 신장 전 상태에서 도전성 선상체(40)가 180°로 반복 굴곡 또는 만곡되고, 또한 굴곡부 또는 만곡부의 사이의 도전성 선상체(40)끼리의 적어도 일부가 접촉된 접촉부(34)를 가지고 있다.
전극 배선을 가지는 포재(105)를 포재 길이 방향(배선부(30)의 연재 방향)를 따라서 신장하면, 배선부(30)의 접촉부(34)에서, 굴곡부 또는 만곡부의 사이에서 접촉된 배선부(30)끼리 이간된다(도 12b 참조). 이로 인해, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 도통 경로가 길어진다.
이 동작에 의해, 전극 배선을 가지는 포재(105)는, 신장될 때, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이 변화한다. 즉, 도통 경로가 증가한 만큼, 저항값이 증가한다.
그리고, 신장에 수반하는 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값 변화를 검지함으로써 전극 배선을 가지는 포재(105)는, 스위칭 기능을 수행한다.
한편, 전극 배선을 가지는 포재(105)의 신장이 해제되면(즉 수축되면), 배선부(30)의 도중에, 배선부(30)가 180°로 반복 굴곡 또는 만곡되고, 또한 굴곡부 또는 만곡부의 사이의 배선부(30)끼리의 적어도 일부가 접촉된 접촉부(34)를 형성한다(도 12a 참조).
이 동작에 의해, 전극 배선을 가지는 포재(105)는, 수축될 때에, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이 변화한다. 즉, 도통 경로가 감소한 만큼, 저항값이 저하한다.
그리고, 수축에 수반하는 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값 변화를 검지하는 것으로도, 전극 배선을 가지는 포재(105)는, 스위칭 기능을 수행한다.
또한 제3의 변형예는, 배선부(30)의 접촉부에서의, 배선부(30)끼리의 접촉 면적에 증감에 의해, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값의 변화량을 제어할 수 있다.
-제6의 변형예-
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 예를 들면, 도 13에 나타내는 전극 배선을 가지는 포재(106)이어도 좋다. 구체적으로는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 전극 배선을 가지는 포재(105)는, 표면포재층(10A), 중간포재층(10C) 및 이면포재층(10B)을 가지는 3 중의 포재 본체(10)를 가진다. 중간포재층(10C)에는, 전극부(20)(제1전극부(20A) 및 제2전극부(20B))와 배선부(30)(제1배선부(30A) 및 제2배선부(30B))가 함께 설치되어 있다.
구체적으로는, 중간포재층(10C)에는, 전극부(20)(제1전극부(20A) 및 제2전극부(20B))를 구성하는 도전성 선상체(40A1, 40B1) 및 배선부(30)(제1배선부(30A) 및 제2배선부(30B))를 구성하는 도전성 선상체(40A2, 40B2)가 함께 설치되어 있다.
그리고, 중간포재층(10C)에 설치된 배선부(30)만을 표면포재층(10A)로 덮고 있다.
(용도)
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 스위칭 기능을 수행하기 때문에, 예를 들면, 웨어러블 디바이스의 신장 센서 등에 이용할 수 있다. 그 외, 하중 센서 등에도 이용할 수 있다.
예를 들면, 웨어러블 디바이스의 신장 센서에 이용하는 경우, 팔꿈치, 무릎등의 가동부가 소정의 각도로 가동된 것을 검지할 수 있게 된다. 또한, 그 가동 횟수 등을 검지할 수 있게 된다. 또한 팔이나 허리 주위의 사이즈 측정도 할 수 있게 된다. 또한, 복수 계측에 의한 움직임도 검출할 수 있게 된다(예를 들면, 팔, 어깨, 팔꿈치, 무릎, 허리 등을 복합해 계측하는 것으로 사람의 움직임을 예측 검지할 수 있게 된다.)
또한, 하중 센서로서 이용하는 경우, 소정의 하중이 걸린 것을 검지할 수 있게 된다. 또한, 하중이 걸린 횟수 등을 검지할 수 있게 된다.
여기서, 전극 배선을 가지는 포재(100)를 웨어러블 디바이스의 신장 센서에 이용하는 경우, 예를 들면, 소정의 기기를 설치한 전극 배선을 가지는 포재(100)를 재단 및 가공하여, 웨어러블 디바이스가 부착된 의류로 해도 좋다. 또한, 소정의 크기로 재단한 전극 배선을 가지는 포재(100)를, 의류에 설치해도 좋다.
(특성)
또한 스위칭 기능을 수행하기 위해서, 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 신장률의 변화가 ±5%의 범위 내에서 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이 2배 이상 또는 1/2 이하(바람직하게는 10배 이상 또는 1/10 이하, 보다 바람직하게는 100배 이상 또는 1/100 이하)로 변화하는, 신장률의 범위를 가지는 것이 좋다(도 6 ~ 도 7 참조). 즉, 전극 배선을 가지는 포재(100)는, 신장하는 과정에서, 신장률이 10% 변화하는 동안에 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이 2배 이상 또는 1/2 이하로 변화하는 것이 좋다.
구체적으로는, 전극 배선을 가지는 포재(100)의 최대 신장률을 X(다만 10≤X), 전극 배선을 가지는 포재(100)를 신장시킬 때의, 어느 지점의 신장률을 Y(다만, 5≤Y≤(X-5))로 한 경우, Y-5% ~ Y＋5%의 범위 내에서, 최대 저항값이 최소 저항값의 2배 이상 또는 1/2 이하(바람직하게는 10배 이상 또는 1/10 이하, 보다 바람직하게는 100배 이상 또는 1/100 이하)가 되는 영역을 가지는 것이 좋다.
이 저항값 변화는, 신장률이 목적으로 하는 시점과 이 시점에서 신장률이 10% 변화한 시점의 저항값의 비에 의해 산출한다.
또한 신장률의 변화가 ±5%의 범위 내에서 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이 2배 이상 또는 1/2 이하로 변화하는, 신장률의 범위는, 2점 이상 존재해도 좋다.
또한, 신장률의 변화가 ±5%의 범위 내에서 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값이 2배 이상 또는 1/2 이하로 변화하는, 신장률과 최대 신장률의 비(신장률/최대 신장률)의 범위는, 0.1 ~ 0.9(바람직하게는 0.2 ~ 0.8)의 범위인 것이 좋다. 이 비가 상기 범위이면, 오동작을 막으면서, 효율 좋게, 스위칭 기능을 수행할 수 있다.
전극 배선을 가지는 포재(100)의 신축에 수반하는, 제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값의 변화는, 다음과 같이 측정된다.
제1전극부(20A)와 제2전극부(20B)의 사이의 저항값을 측정하면서, 속도 1 mm/s로, 전극 배선을 가지는 포재(100)를 최대 신장까지 신장시킨 후, 같은 속도로 원래대로 돌아갈 때까지 수축시킨다. 이 때, 저항값을 1초 마다 플롯으로서 저항값의 변화를 측정한다. 또한 전극 배선을 가지는 포재(100)의 신장 방향은, 신장 신축에 의한 저항값의 변화를 검지하고 싶은 방향으로 한다.
여기서, 전극 배선을 가지는 포재(100)의 신장률은, 식：((신장 시의 신장 방향의 포재 길이)-(신장 전의 신장 방향의 포재 길이))/(신장 전의 신장 방향의 포재 길이)×100으로 산출한다.
한편, 전극 배선을 가지는 포재(100)의 최대 신장률이란, 식：((최대 신장 시의 신장 방향의 포재 길이)-(신장 전의 신장 방향의 포재 길이))/(신장 전의 신장 방향의 포재 길이)×100으로 산출한다.
또한 전극 배선을 가지는 포재(100)의 최대 신장은, 전극 배선을 가지는 포재(100)를 적절한 장력으로 신장할 때에, 그 이상 늘어나지 않게 될 때의 길이이다. 즉, 전극 배선을 가지는 포재(100)를 신장이 정지하는 장력으로 신장시킬 때의 길이를, 전극 배선을 가지는 포재(100)의 최대 신장으로 한다.
(제조 방법)
본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)의 제조 방법에 대해서는, 특별히 제한은 없다.
다만, 생산성의 관점에서, 다음의 방법에 따라, 본 실시형태와 관련되는 전극 배선을 가지는 포재(100)를 제조하는 것이 좋다.
예를 들면, 우선, 도 14에 나타낸 바와 같이, 전극 배선을 가지는 포재(100)가 되는 영역을 인접하여 복수 형성한 띠형상의 포재(110)를 제작한다. 띠형상의 포재(110)는, 방직기 또는 편물기에 의해, 포재 본체(10)를 형성하는 동시에, 각 전극부(20) 및 각 배선부(30)를 구성하도록 도전성 선상체(40)를 패터닝하여 형성한다. 서로 이웃하는, 전극 배선을 가지는 포재(100)가 되는 영역에서, 대향하는 부위 사이는, 같은 도전성 선상체(40)에 의해 연속해 형성한다.
그리고, 얻어진 띠형상의 포재(110)를 소정의 위치(도 14 중, 일점 쇄선 C 참조)에서 절단함으로써 복수의 전극 배선을 가지는 포재(100)를 얻는다.
부호의 설명은, 다음과 같다.
10A 표면포재층
10B 이면포재층
10C 중간포재층
20 전극부
20A 제1전극부
20B 제2전극부
20C 제3전극부
30 배선부
30A 제1배선부
30B 제2배선부
30C 제3배선부
32A 파상부
32A1 제1파상부
32A2 제2파상부
32B 파상부
32C 파상부
34 접촉부
40, 40 A1, 40 A2, 40 B1, 40 B2, 40 C1, 40 C2 도전성 선상체
100, 101, 102, 103, 104, 105, 106 전극 배선을 가지는 포재
110 띠형상의 포재
또한 일본 특허 출원 제2018-199111호의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격이 참조에 의해 포함되는 것이 구체적이고 개개에 기록되었을 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 포함된다.

Claims (13)

  1. 신축성을 가지는 포재 본체,
    상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제1전극부,
    상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 상기 제1전극부에 전기적으로 접속하여 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제1배선부,
    상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제2전극부, 및
    상기 포재 본체의 표면 또는 내부에 상기 제2전극부에 전기적으로 접속하여 설치되고 도전성 선상체를 포함하는 제2배선부, 를 가지고,
    전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1전극부와 상기 제2전극부의 사이의 저항값이 변화하고,
    상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 별체로 설치되고,
    상기 전극 배선을 가지는 포재의 신장 전에 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 적어도 일부가 접촉하여 설치되어 있는 경우, 상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 접촉 영역이 단계적으로 감소하고,
    상기 전극 배선을 가지는 포재의 신장 전에 상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 이간되어 설치되어 있는 경우, 상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 접촉 영역이 단계적으로 증가하는, 전극 배선을 가지는 포재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 별체로 설치되고,
    상기 전극 배선을 가지는 포재의 신장 전에 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 적어도 일부가 접촉하여 설치되어 있는 경우, 상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 이간되고,
    상기 전극 배선을 가지는 포재의 신장 전에 상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 이간되어 설치되어 있는 경우, 상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 적어도 일부가 접촉하는, 전극 배선을 가지는 포재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1배선부와 상기 제2배선부가 일체적으로 설치되고,
    상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1배선부와 상기 제2배선부의 도통 경로가 길어지는, 전극 배선을 가지는 포재.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전극 배선을 가지는 포재를 최대 신장률까지 신장시킬 때, 신장률의 변화가 ±5%의 범위 내에서 상기 제1전극부와 상기 제2전극부의 사이의 저항값이 2배 이상 또는 1/2 이하로 변화하는, 신장률의 범위를 가지는, 전극 배선을 가지는 포재.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전극 배선을 가지는 포재의 신장률에 따라, 상기 제1전극부와 상기 제2전극부의 사이의 저항값이 단계적으로 변화하는, 전극 배선을 가지는 포재.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전극 배선을 가지는 포재가 신장될 때, 상기 제1전극부와 상기 제2전극부의 사이가 도통으로부터 비도통이 되거나, 또는 비도통으로부터 도통이 되는, 전극 배선을 가지는 포재.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1전극부 및 상기 제2전극부의 적어도 한쪽에서, 상기 도전성 선상체의 일부는 상기 포재 본체의 실로 구속되어 있는, 전극 배선을 가지는 포재.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1전극부 및 상기 제2전극부의 적어도 한쪽에서, 상기 도전성 선상체는 상기 포재 본체에 직조되어 있거나, 편조되어 있거나, 혹은 자수놓아져 있는, 전극 배선을 가지는 포재.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1배선부 및 상기 제2배선부의 적어도 한쪽에서, 상기 도전성 선상체의 일부는 상기 포재 본체의 실로 구속되어 있는, 전극 배선을 가지는 포재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1배선부 및 상기 제2배선부의 적어도 한쪽에서, 상기 도전성 선상체는 상기 포재 본체에 직조되어 있거나, 편조되어 있거나, 혹은 자수놓아져 있는, 전극 배선을 가지는 포재.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1배선부 및 상기 제2배선부의 적어도 한쪽은 상기 포재 본체의 내부에 설치되어 있는, 전극 배선을 가지는 포재.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1전극부, 상기 제2전극부, 상기 제1배선부 및 상기 제2배선부 중 적어도 하나에 포함되는 도전성 선상체는 카본 나노 튜브사를 포함하는 도전성 선상체인, 전극 배선을 가지는 포재.
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