一種柔性織物開關的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種柔性織物開關，屬于可穿戴電子設備領域。該柔性織物開關包括上導電層和下導電層，所述上導電層和下導電層之間設有彈性隔離層，所述彈性隔離層上設有通孔；所述上導電層和下導電層上分別連接有導電線。該柔性織物開關結構簡單，上導電層與下導電層之間可進行面與面的接觸實現導通，輕薄穩定，穩定性、耐疲勞性高，抗彎折、抗剪切能力強。
【專利說明】
一種柔性織物開關
技術領域
[0001]本發明涉及可穿戴電子設備領域，具體涉及一種可應用于智能紡織品的柔性織物開關。
【背景技術】
[0002]目前，供用于切換的開關多是硬質的開關，其供按壓的部位是由金屬或塑料等硬質材料制成的，因此在觸摸時會具有生硬的觸碰感，而當應用在各種不同的民生用途上，特別是應用于衣物或其他柔軟材質制成的電子產品時，這種硬質開關會產生突兀的硬質觸感而逐漸無法滿足人們的需求。因此，為了滿足需求，人們逐漸研發出具有柔軟觸感的織物開關，這些織物開關能應用于可穿戴電子設備以及智能紡織品。目前，這些織物開關的上下兩電極多是通過點與點、點與線或者線與線接觸的方式實現導通。這種結構的抗剪切能力差，一旦錯位就會失效;并且壽命十分有限，如在多次彎折和剪切的情況下，壽命將更短。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種柔性織物開關，該柔性織物開關結構簡單，上導電層與下導電層之間可進行面與面的接觸實現導通，輕薄穩定，穩定性、耐疲勞性高，抗彎折、抗剪切能力強。
[0004]為解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下:
[0005]—種柔性織物開關，包括上導電層和下導電層，所述上導電層和下導電層之間設有彈性隔離層，所述彈性隔離層上設有通孔;所述上導電層和下導電層上分別連接有導電線。
[0006]進一步地，所述上導電層和下導電層均由導電織物或導電高分子膜制成。
[0007]進一步地，所述導電織物由機織布、針織布、編結物或非織造布中的一種制成。
[0008]優選地，所述導電織物為鍍銀纖維織物、鍍銅纖維織物或鍍銅鎳纖維織物中的一種。
[0009]進一步地，所述導電織物由導電紗線織成；或所述導電織物由導電紗線和非導電紗線交織成;或所述導電織物包括由非導電紗線織成的布層和涂覆于所述布層上側的導電涂層制成。
[0010]作為本發明優選的實施方式，所述彈性織物層由實心板材、薄膜或織物中的一種制成;所述實心板材優選為由硅膠或聚氨酯制成的板材;所述織物優選為天然纖維素纖維或人造纖維制成的織物。
[0011]優選地，所述彈性隔離層為由聚氨酯長絲加工而成的彈性織物。
[0012]進一步地，所述上導電層、下導電層與彈性隔離層之間分別通過粘合層粘結，所述粘合層為熱熔型THJ膜、丙烯酸類粘合劑、酚醛類粘合劑或環氧類粘合劑中的一種。
[0013]作為本發明優選的實施方式，所述上導電層、下導電層與導電線的連接方式為焊接、粘接、縫紉、熱壓或刺繡。
[0014]優選地，所述導電線為鍍銀纖維導電紗線。
[0015]相比現有技術，本發明的有益效果在于:
[0016]本發明所述的柔性織物開關在施壓情況下上導電層和下導電層透過彈性隔離層的通孔進行面與面的接觸實現導通，這樣面接觸使得柔性織物開關的穩定性和耐疲勞性能得以提高，并且在一定程度上改善了柔性織物開關的抗彎折能力和抗剪切能力。另外，本發明的柔性織物開關可以通過改變彈性隔離層的厚度或者彈性模量、上導電層和下導電層的厚度或者彈性模量以及通孔的尺寸來調節工作壓強。本發明結構簡單，輕薄穩定，可以很好地嵌入到服用紡織品中，而且柔性織物開關的導通壓強可調，轉換電路簡單，可用于智能鞋和鞋墊、智能襪子、智能坐墊，智能服裝等可穿戴智能紡織品。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明所述的柔性織物開關的立體爆炸視圖；
[0018]圖2為本發明所述的柔性織物開關的結構示意圖；
[0019]圖3為本發明所述的柔性織物開關受到外界壓力的狀態圖；
[0020]圖4為本發明所述的彈性隔離層多種實施方式的結構示意圖；
[0021]圖5為本發明所述的柔性織物開關的壓強與電阻的關系圖；
[0022]其中，1、上導電層;2、彈性隔離層;3、下導電層。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0024]如圖1所示，為本發明所述的一種柔性織物開關，包括上導電層和下導電層，上導電層和下導電層之間設有彈性隔離層，該彈性隔離層上設有通孔;上導電層和下導電層上分別連接有導電線。本發明采用三層結構，上導電層和下導電層可通過彈性隔離層的通孔進行面與面的接觸從而實現導通，使得本發明的抗彎折能力和抗剪切能力得到大大的改善，在一定程度上延長了柔性織物開關的使用壽命。具體地，如圖2所示，當沒有向柔性織物開關施加外部壓力時，上導電層與下導電層之間由于彈性隔離層的存在而相互分離;如圖3所示，當所施加的外部壓力大于或等于導通壓強時，上導電層與下導電層通過彈性隔離層的通孔相互接觸從而導通；當壓力撤除后，上導電層與下導電層相互復位，柔性織物開關斷路。彈性隔離層的厚度越小或者彈性模量越小，導通壓強越小;上導電層和下導電層的厚度越小或者彈性模量越小，導通壓強越小;通孔的尺寸越大，導通壓強越小。由此，本發明的柔性織物開關可以通過改變彈性隔離層的厚度或者彈性模量、上導電層和下導電層的厚度或者彈性模量以及通孔的尺寸來調節工作壓強。如圖5所示，為柔性織物開關所受到正弦波脈沖壓力加載時的壓強與電阻的關系曲線圖，由圖可知，柔性織物開關交替的處于斷路和導通狀態。
[0025]上導電層和下導電層可以選用相同或不同的導電織物或導電高分子膜制成。其中，導電織物由機織布、針織布、編結物或非織造布中的一種制成。進一步地，導電織物為鍍銀纖維織物、鍍銅纖維織物或鍍銅鎳纖維織物中的一種。具體地，導電織物由導電紗線織成；導電織物由導電紗線和非導電紗線交織成；導電織物包括由非導電紗線織成的布層和涂覆于布層上側的導電涂層制成。
[0026]彈性織物層由實心板材、薄膜或織物中的一種制成;實心板材優選為由硅膠或聚氨酯制成的板材;織物優選為天然纖維素纖維或人造纖維制成的織物。優選地，彈性隔離層為由聚氨酯長絲加工而成的彈性織物。如圖4所示，彈性隔離層的通孔可以是一個或多個，通孔的形狀為方形、圓形、長方形、橢圓形等。
[0027]進一步地，上導電層、下導電層與彈性隔離層之間分別通過粘合層粘結，粘合層為熱熔型TPU膜、丙烯酸類粘合劑、酚醛類粘合劑或環氧類粘合劑中的一種。上導電層、下導電層與導電線的連接方式優選為焊接、粘接、縫紉、熱壓或刺繡。導電線優選為鍍銀纖維導電紗線。
[0028]上述柔性織物開關的制備方法包括以下步驟:
[0029]a)將彈性隔離層與粘合層復合；
[0030]b)在復合后的彈性隔離層上用刻刀切割或者沖乳通孔；
[0031]c)上導電層與下導電層分別連接導電線；
[0032]d)將彈性隔離層分別與上導電層和下導電層通過粘合層進行復合。
[0033]實施例1:
[0034]—種柔性織物開關，包括上導電層、下導電層和設置于上導電層與下導電層之間的彈性隔離層，通過粘合層復合而成。上導電層和下導電層選用鍍銀纖維導電織物;彈性隔離層選擇由聚氨酯長絲織造而成的經編彈性針織布，彈性隔離層中間切割有單個的圓形通孔;粘合層選擇熱熔型TPU膜。
[0035]本實施例中的柔性織物開關的制備方法包括以下步驟:
[0036]a)將彈性針織布與熱熔型TPU膜通過熱壓加工復合粘結，中間為彈性針織
[0037]布，上下為熱熔型TPU膜，制成彈性隔離層；
[0038]b)將復合后的彈性隔離層使用激光切割機切割出單個的圓形通孔；
[0039]c)上導電層、下導電層分別使用縫紉的方法連接上鍍銀纖維導電線；
[0040]d)將彈性隔離層與上導電層、下導電層通過熱壓加工復合粘結。
[0041 ] 實施例2:
[0042]—種柔性織物開關，包括上導電層、下導電層和設置于上導電層與下導電層之間的彈性隔離層，通過粘合層復合而成。上導電層和下導電層選用鍍銅纖維導電織物;彈性隔離層由硅膠制成，彈性隔離層中間切割有三個圓形的通孔;粘合層選擇丙烯酸類粘合劑。
[0043]本實施例中的柔性織物開關的制備方法包括以下步驟:
[0044]a)將彈性隔離層與丙烯酸類粘合劑；
[0045]b)將復合后的彈性隔離層使用激光切割機切割出三個圓形的通孔；
[0046]c)上導電層、下導電層分別使用熱壓的方法連接上鍍銀纖維導電線；
[0047]d)將彈性隔離層與上導電層、下導電層通過熱壓加工復合粘結。
[0048]實施例3:
[0049]—種柔性織物開關，包括上導電層、下導電層和設置于上導電層與下導電層之間的彈性隔離層，通過粘合層復合而成。上導電層和下導電層選用鍍銅鎳纖維導電織物;彈性隔離層由薄膜制成，彈性隔離層中間切割有單個的方形通孔;粘合層選擇酚醛類粘合劑。
[0050]本實施例中的柔性織物開關的制備方法包括以下步驟:
[0051 ] a)將薄膜與酚醛類粘合劑復合粘結，制成彈性隔離層；
[0052]b)將復合后的彈性隔離層使用激光切割機切割出單個的方形通孔；
[0053]c)上導電層、下導電層分別使用刺繡的方法連接上鍍銀纖維導電線；
[0054]d)將彈性隔離層與上導電層、下導電層通過熱壓加工復合粘結。
[0055]上述實施方式僅為本發明的優選實施方式，不能以此來限定本發明保護的范圍，本領域的技術人員在本發明的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬于本發明所要求保護的范圍。
【主權項】
1.一種柔性織物開關，其特征在于:包括上導電層和下導電層，所述上導電層和下導電層之間設有彈性隔離層，所述彈性隔離層上設有通孔;所述上導電層和下導電層上分別連接有導電線。2.根據權利要求1所述的柔性織物開關，其特征在于:所述上導電層和下導電層均由導電織物或導電高分子膜制成。3.根據權利要求2所述的柔性織物開關，其特征在于:所述導電織物由機織布、針織布、編結物或非織造布中的一種制成。4.根據權利要求2所述的柔性織物開關，其特征在于:所述導電織物為鍍銀纖維織物、鍍銅纖維織物或鍍銅鎳纖維織物中的一種。5.根據權利要求2所述的柔性織物開關，其特征在于:所述導電織物由導電紗線織成；或所述導電織物由導電紗線和非導電紗線交織成;或所述導電織物包括由非導電紗線織成的布層和涂覆于所述布層上側的導電涂層制成。6.根據權利要求1所述的柔性織物開關，其特征在于:所述彈性織物層由實心板材、薄膜或織物的一種制成;所述實心板材優選為由硅膠或聚氨酯制成的板材;所述織物優選為天然纖維素纖維或人造纖維制成的織物。7.根據權利要求4所述的柔性織物開關，其特征在于:所述彈性隔離層為由聚氨酯長絲加工而成的彈性織物。8.根據權利要求1所述的柔性織物開關，其特征在于:所述上導電層、下導電層與彈性隔離層之間分別通過粘合層粘結，所述粘合層為熱熔型TPU膜、丙烯酸類粘合劑、酚醛類粘合劑或環氧類粘合劑中的一種。9.根據權利要求1所述的柔性織物開關，其特征在于:所述上導電層、下導電層與導電線的連接方式為焊接、粘接、縫紉、熱壓或刺繡。10.根據權利要求1所述的柔性織物開關，其特征在于:所述導電線為鍍銀纖維導電紗線。
【文檔編號】H01H13/704GK105931909SQ201610478408
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】王飛, 饒良魁, 王楊勇, 王廣峰
【申請人】珠海安潤普科技有限公司