KR102552187B1 - Strap apparatus and wearable apparatus using it - Google Patents

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Abstract

웨어러블 장치가 개시된다. 본 웨어러블 장치는 정보를 표시하는 디스플레이를 구비한 본체, 및 온도차를 이용하여 전원을 생성하고, 생성된 전원을 본체에 제공하는 스트랩을 포함하고, 스트랩은 리지드 타입의 복수의 열전 소자, 복수의 열전 소자를 연결하는 유연 전극, 및 유연한 절연 고분자 물질을 이용하여, 복수의 열전 소자 및 유연 전극을 감싸는 외장 부재를 포함한다. A wearable device is disclosed. The wearable device includes a main body having a display for displaying information, and a strap that generates power using a temperature difference and supplies the generated power to the main body, wherein the strap includes a plurality of rigid-type thermoelectric elements and a plurality of thermoelectric elements. A flexible electrode connecting the elements and an exterior member covering the plurality of thermoelectric elements and the flexible electrode using a flexible insulating polymer material are included.

Description

스트랩 장치 및 이를 이용하는 웨어러블 장치{STRAP APPARATUS AND WEARABLE APPARATUS USING IT}Strap device and wearable device using the same

본 개시는 스트랩 장치 및 이를 이용하는 웨어러블 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리지드한 열전 소자와 유연성을 갖는 고분자물질을 이용하여 유연하면서도 제백 성능을 갖는 스트랩 장치 및 이를 이용하는 웨어러블 장치에 관한 것이다. The present disclosure relates to a strap device and a wearable device using the same, and more particularly, to a strap device having a flexible but Seebuck performance using a rigid thermoelectric element and a flexible polymer material, and a wearable device using the same.

최근에는 컴퓨터 기술이 발달함에 따라, 의류 등에 구비되어 사용자가 착용할 수 있는 웨어러블(wearable) 장치가 도입되고 있다. 웨어러블 장치는, 의류에 PC에 기능을 담은 컴퓨터로, 군사 훈련용으로 개발되기 시작하여, 점점 일상생활은 물론, 패션/이동통신기기 및 디지털 제품에까지 그 영역을 넓이고 있다. Recently, with the development of computer technology, a wearable device that is provided on clothes or the like and can be worn by a user has been introduced. Wearable devices, which are computers with PC functions in clothing, began to be developed for military training, and are gradually expanding their scope to fashion/mobile communication devices and digital products as well as daily life.

이와 같이 웨어러블 장치는 사용자의 몸에 착용 가능한 형태로 구현되기 때문에, 소형으로 구현되는 것이 일반적이고, 그에 따라 큰 용량의 배터리가 구비되기 어려운 실정이다. Since wearable devices are implemented in a form wearable on a user's body, they are generally implemented in a small size, and accordingly, it is difficult to provide a large-capacity battery.

그러나 큰 용량의 배터리가 구비되지 않는 경우에는 작동 시간이 충분하지 않게 된다는 점에서, 웨어러블 장치를 손쉽게 충전할 수 있는 방법이 요구되었다. However, when a large-capacity battery is not provided, a method for easily charging the wearable device has been required in that the operating time is not sufficient.

이에 따라, 최근에는 인체에서 발생되는 열을 전기 에너지로 이용하기 위하여, 유연한 재질로 구성되는 유연 열전소자를 활용하는 방법에 모색되고 있으나, 유연 열전소자는 기존의 일반적인 열전 소자에 비하여 성능이 낮다는 문제점이 있었다. Accordingly, in recent years, in order to use heat generated from the human body as electrical energy, a method of utilizing a flexible thermoelectric element composed of a flexible material has been sought, but a flexible thermoelectric element has lower performance than conventional thermoelectric elements. There was a problem.

따라서, 본 개시의 목적은 리지드한 열전 소자와 유연성을 갖는 고분자물질을 이용하여 유연하면서도 제백 성능을 갖는 스트랩 장치 및 이를 이용하는 웨어러블 장치를 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present disclosure is to provide a flexible strap device using a rigid thermoelectric element and a flexible polymer material having Seebucket performance, and a wearable device using the strap device.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치는 정보를 표시하는 디스플레이를 구비한 본체, 및 온도차를 이용하여 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 본체에 제공하는 스트랩을 포함하고, 상기 스트랩은, 리지드 타입의 복수의 열전 소자, 상기 복수의 열전 소자를 연결하는 유연 전극, 및 유연한 절연 고분자 물질을 이용하여, 상기 복수의 열전 소자 및 상기 유연 전극을 감싸는 외장 부재를 포함한다. A wearable device according to an embodiment of the present disclosure for achieving the above object includes a main body having a display displaying information, and a strap that generates power using a temperature difference and provides the generated power to the main body. wherein the strap includes a plurality of thermoelectric elements of a rigid type, a flexible electrode connecting the plurality of thermoelectric elements, and an exterior member covering the plurality of thermoelectric elements and the flexible electrode using a flexible insulating polymer material. do.

이 경우, 상기 유연 전극은 알루미늄 박막, 구리 박막, 금 박막, 은 박막 및 전도성 폴리머 박막 중 적어도 하나일 수 있다. In this case, the flexible electrode may be at least one of an aluminum thin film, a copper thin film, a gold thin film, a silver thin film, and a conductive polymer thin film.

한편, 상기 유연한 절연 고분자 물질은, PDMS(polydimethyl siloxane)일 수 있다. Meanwhile, the flexible insulating polymer material may be PDMS (polydimethyl siloxane).

한편, 상기 복수의 열전 소자는, 상기 스트립의 길이 방향으로 기설정된 간격 단위로 배치될 수 있다. Meanwhile, the plurality of thermoelectric elements may be arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the strip.

한편, 상기 복수의 열전 소자 각각은 리지드 타입의 기판, 상기 기판의 제1 영역에 형성되는 n형 열전소재, 및 상기 기판의 제2 영역에 형성되는 p형 열전소재를 포함할 수 있다. Meanwhile, each of the plurality of thermoelectric elements may include a rigid substrate, an n-type thermoelectric material formed in a first region of the substrate, and a p-type thermoelectric material formed in a second region of the substrate.

한편, 상기 스트랩은 상기 스트랩의 일 단에 배치되는 제1 단자 및 제2 단자를 더 포함하며, 상기 유연 전극은, 상기 복수의 열전 소자 사이 각각을 연결하는 복수의 제1 유연 전극, 상기 스트랩의 타 단 측에 배치되는 제1 열전 소자의 일 단을 상기 제1 단자에 연결하는 제2 유연 전극, 및 상기 스트랩의 일 단 측에 배치되는 제2 열전 소자의 타 단을 상기 제2 단자에 연결하는 제3 유연 전극을 포함할 수 있다. Meanwhile, the strap further includes a first terminal and a second terminal disposed at one end of the strap, and the flexible electrode includes a plurality of first flexible electrodes connecting each of the plurality of thermoelectric elements, the strap A second flexible electrode connecting one end of a first thermoelectric element disposed on the other end side to the first terminal, and connecting the other end of the second thermoelectric element disposed on one end side of the strap to the second terminal It may include a third flexible electrode to.

한편, 상기 스트랩은 상기 생성된 전원을 저장하는 이차 전지를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the strap may further include a secondary battery for storing the generated power.

한편, 본 개시에 따른 온도차를 이용하여 전원을 생성하는 스트랩 장치는 리지드 타입의 복수의 열전 소자, 상기 복수의 열전 소자를 연결하는 유연 전극, 및 유연한 절연 고분자 물질을 이용하여, 상기 복수의 열전 소자 및 상기 유연 전극을 감싸는 외장 부재를 포함한다. Meanwhile, a strap device generating power using a temperature difference according to the present disclosure uses a plurality of rigid-type thermoelectric elements, a flexible electrode connecting the plurality of thermoelectric elements, and a flexible insulating polymer material to the plurality of thermoelectric elements and an exterior member surrounding the flexible electrode.

본 개시에 따른 스트랩 장치는 일반적으로 널리 사용되는 높은 효율을 리지드 타입의 열전소자를 이용하는바 높은 제백 성능을 가지면서도 유연성을 갖는다. The strap device according to the present disclosure uses a generally widely used high-efficiency rigid-type thermoelectric element, while having high Seebuck performance and flexibility.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 형태를 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 웨어러블 장치의 구체적인 구성을 도시한 도면,
도 3은 도 1 및 도 2의 스트랩의 구체적인 구성을 나타낸 도면,
도 4 및 도 5는 열전 소자의 배치 형태를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 스트랩의 구성을 나타낸 도면, 그리고,
도 7는 본 개시에 따른 스트랩의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a diagram for explaining a shape of a wearable device according to an embodiment of the present disclosure;
2 is a diagram showing a specific configuration of the wearable device of FIG. 1;
3 is a view showing a specific configuration of the strap of FIGS. 1 and 2;
4 and 5 are diagrams for explaining the arrangement form of the thermoelectric element;
6 is a view showing the configuration of a strap according to another embodiment of the present disclosure, and,
7 is a view for explaining a method of manufacturing a strap according to the present disclosure.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. Terms used in this specification will be briefly described, and the present disclosure will be described in detail.

본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the embodiments of the present disclosure have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present disclosure, but they may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technologies, and the like. . In addition, in a specific case, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the disclosure. Therefore, terms used in the present disclosure should be defined based on the meaning of the term and the general content of the present disclosure, not simply the name of the term.

본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Embodiments of the present disclosure may apply various transformations and may have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the scope to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of technology disclosed. In describing the embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter, the detailed description will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are only used to distinguish one component from another.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다." 또는 "구성되다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, "comprising." or "made up." The terms such as are intended to specify that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or It should be understood that it does not preclude the possibility of existence or addition of combinations thereof.

본 개시의 실시 예에서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수의 '부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, a 'module' or 'unit' performs at least one function or operation, and may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. In addition, a plurality of 'modules' or a plurality of 'units' may be integrated into at least one module and implemented by at least one processor, except for 'modules' or 'units' that need to be implemented with specific hardware.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present disclosure will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present disclosure. However, the present disclosure may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly describe the present disclosure in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

이하에서는 도면을 참조하여 본 개시에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present disclosure will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 형태를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining a shape of a wearable device according to an embodiment of the present disclosure.

도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 웨어러블 장치(100)는 배터리의 전원을 이용하여 기설정된 정보를 표시한다. 그리고 웨어러블 장치(100)는 내부의 스트랩(200)을 이용하여 배터리의 전원을 충전한다. 이와 같은 웨어러블 장치(100)는 도시된 바와 같은 시계 형태의 스마트 워치(smart Watch)일 수 있다. 여기서 스마트 워치는 시계의 일반적인 기능인 시간 정보를 표시하는 것뿐만 아니라, 다른 장치와의 연동을 통하여 다양한 정보의 표시가 가능한 시계 형태의 전자 장치이다. Referring to FIG. 1 , the wearable device 100 according to the present embodiment displays preset information using battery power. In addition, the wearable device 100 charges the power of the battery using the strap 200 therein. Such a wearable device 100 may be a watch type smart watch as shown. Here, a smart watch is a watch-type electronic device capable of not only displaying time information, which is a general function of a watch, but also displaying various information through interworking with other devices.

이에 따라, 본 실시 예에 따른 웨어러블 장치(100)는 터치 디스플레이가 배치되는 본체(101)와 본체(101)를 사용자의 손목에 고정해주는 스트랩(200)으로 구성된다. 한편, 도시된 예에서 스트랩(200)이 시계줄 형태를 갖는 것으로 도시하고 설명하였지만, 구현시에 웨어러블 장치(100)가 시계 이외의 장치로 구현되는 경우, 일반적인 긴 줄 형태를 가질 수도 있다. Accordingly, the wearable device 100 according to the present embodiment is composed of a main body 101 on which a touch display is disposed and a strap 200 fixing the main body 101 to a user's wrist. Meanwhile, although the strap 200 has been shown and described as having a watch strap shape in the illustrated example, when the wearable device 100 is implemented as a device other than a watch, it may have a general long strap shape.

스트랩(200)은 사용자의 손목 등의 신체를 감싸기 위하여, 유연한 형태를 가질 수 있다. 그리고 스트랩(200)은 본체(101)의 일 측에 연결되며, 온도차를 이용하여 전원을 생성한다. 구체적으로, 스트랩(200)은 일면이 사용자의 신체에 부착되며, 상온과 신체 표면의 온도차에 따라 전원을 생성할 수 있다. 이와 같은 동작을 위하여, 스트랩(200)에는 제백 효과(seebeck effect)에 따라 전원을 생성하는 열전 소자가 배치된다. 스트랩(200)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다. The strap 200 may have a flexible shape in order to wrap a body such as a user's wrist. The strap 200 is connected to one side of the main body 101 and generates power using a temperature difference. Specifically, one surface of the strap 200 is attached to the user's body and can generate power according to a temperature difference between room temperature and the surface of the body. For this operation, a thermoelectric element generating power according to the Seebeck effect is disposed on the strap 200 . The specific configuration and operation of the strap 200 will be described later with reference to FIG. 3 .

이때 스트랩(200)은 연결부재(102-1, 102-2)를 이용하여 본체(101)에 연결될 수 있다. 이러한 연결부재(102-1, 102-2)는 본체(101)와 스트랩(200)을 물리적으로 연결하는 기능뿐만 아니라, 스트랩(200)에서 제공되는 전원을 본체(101)에 제공하는 전기적인 연결 기능도 수행할 수 있다. At this time, the strap 200 may be connected to the main body 101 using the connecting members 102-1 and 102-2. These connecting members 102-1 and 102-2 not only physically connect the main body 101 and the strap 200, but also electrically connect power provided from the strap 200 to the main body 101. function can also be performed.

이상에서와 같이 본 실시 예에 따른 웨어러블 장치(100)는 사용자의 신체 열을 이용하여 전원을 생성하여 배터리를 충전할 수 있는바, 웨어러블 장치(100)의 구동 시간을 증가할 수 있다. As described above, the wearable device 100 according to the present embodiment can generate power using body heat of the user to charge the battery, thereby increasing the driving time of the wearable device 100 .

한편, 도시된 예에서는 시계 형태의 웨어러블 전자 장치를 도시하였지만, 구현시에 웨어러블 장치(100)는 사용자가 움직일 수 있거나, 움직이면서 작동시킬 수 있는 것이라면, 노트북, 태블릿 컴퓨터, MP3 플레이어, PMP(Portable Multimedia Player), 휴대폰 등일 수 있다. On the other hand, in the illustrated example, a wearable electronic device in the form of a watch is shown, but if the wearable device 100 can be moved by a user or operated while moving, a laptop computer, a tablet computer, an MP3 player, a PMP (Portable Multimedia) Player), a mobile phone, and the like.

한편, 도시된 예에서는 전자식 디스플레이 소자(ex, LCD, AMOLED)를 이용하여 시간 정보를 표시하는 것으로 설명하였지만, 구현시에 웨어러블 장치(100)는 복수의 기계식 무브먼트를 구비하고, 구비된 무브먼트를 이용하여 시간을 표시할 수도 있다. 그리고 도시된 예에서는 웨어러블 장치(100)에 하나의 스트랩만 구비되는 것으로 도시하였지만, 구현시에는 복수의 스트랩이 구비될 수 있다. On the other hand, in the illustrated example, it has been described that time information is displayed using an electronic display element (eg, LCD, AMOLED), but in implementation, the wearable device 100 includes a plurality of mechanical movements, and uses the provided movements You can also display the time. In the illustrated example, although the wearable device 100 is shown as being provided with only one strap, a plurality of straps may be provided in implementation.

도 2는 도 1의 웨어러블 장치의 구체적인 구성을 도시한 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a specific configuration of the wearable device of FIG. 1 .

도 2를 참조하면, 웨어러블 장치(100)는 통신 장치(110), 터치 디스플레이(120), 메모리(130), 배터리(140), 스트랩(200) 및 프로세서(150)로 구성된다. 여기서 웨어러블 장치(100)는 노트북, 태블릿 컴퓨터, MP3 플레이어, PMP (Portable Multimedia Player), 휴대폰, 전자 시계 등일 수 있다. Referring to FIG. 2 , the wearable device 100 includes a communication device 110, a touch display 120, a memory 130, a battery 140, a strap 200, and a processor 150. Here, the wearable device 100 may be a laptop computer, a tablet computer, an MP3 player, a portable multimedia player (PMP), a mobile phone, an electronic watch, and the like.

통신 장치(110)는 호스트 장치 또는 인터넷 망과 연결하기 위해 형성되며, 무선 또는 유선 방식으로 접속될 수 있다. 구체적으로, 통신 장치(110)는 외부 장치(예를 들어, 스마트 폰)와 블루투스, RF 통신, WiFi, NFC 등과 같은 무선 통신 방식을 통하여 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 송수신되는 데이터는 날씨 정보와 같은 컨텐츠 정보뿐만 아니라, 스마트폰으로부터 전달되는 전화 스트리밍, 음악 스트리밍 데이터일 수도 있다. The communication device 110 is configured to be connected to a host device or an Internet network, and may be connected in a wireless or wired manner. Specifically, the communication device 110 may transmit and receive data with an external device (eg, a smart phone) through a wireless communication method such as Bluetooth, RF communication, WiFi, NFC, and the like. At this time, the transmitted/received data may be not only content information such as weather information, but also phone streaming and music streaming data transmitted from the smart phone.

그리고 통신 장치(110)는 외부 장치(예를 들어, PC)와 유선 통신 방식으로 연결될 수 있으며, 연결된 유선 통신 방식으로 각종 데이터를 입출력할 수 있다. 한편, 외부 장치와 유선으로 연결되기 위한 포트는 후술할 배터리를 충전하는데 이용될 수 있다. 즉, 해당 포트를 통하여 입력되는 DC 전원을 이용하여 배터리를 충전할 수도 있다. Also, the communication device 110 may be connected to an external device (eg, a PC) through a wired communication method, and may input/output various data through the connected wired communication method. Meanwhile, a port for wired connection with an external device may be used to charge a battery to be described later. That is, the battery may be charged using DC power input through the corresponding port.

터치 디스플레이(120)는 웨어러블 장치(100)에서 지원하는 각종 기능을 입력받으며, 웨어러블 장치(100)에서 제공하는 각종 정보를 표시할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 정보를 표시하기 위하여 터치 디스플레이를 이용한 실시예만을 도시하였지만, 구현시에 웨어러블 장치는 정보 표시만 가능한 디스플레이를 이용할 수도 있다. 이 경우, 각종 기능은 특정의 센서(예를 들어, 자이로 센서 및 가속도 센서 등)을 이용한 움직임 제스처 등으로 입력받을 수도 있다. The touch display 120 may receive various functions supported by the wearable device 100 and display various types of information provided by the wearable device 100 . Meanwhile, in this embodiment, only an embodiment using a touch display to display information is shown, but in implementation, the wearable device may use a display capable of only displaying information. In this case, various functions may be input as motion gestures using specific sensors (eg, a gyro sensor and an acceleration sensor).

메모리(130)는 웨어러블 장치(100)의 구동을 위한 프로그램을 저장한다. 구체적으로, 메모리(130)는 웨어러블 장치(100)의 구동시 필요한 각종 명령어의 집합인 프로그램을 저장할 수 있다. 여기서 프로그램은 특정된 서비스를 제공하기 위한 응용 프로그램뿐만 아니라, 응용 프로그램을 구동시키기 위한 운영체제를 포함한다. The memory 130 stores a program for driving the wearable device 100 . Specifically, the memory 130 may store a program that is a set of various commands necessary for driving the wearable device 100 . Here, the program includes an operating system for driving the application program as well as an application program for providing a specified service.

그리고 메모리(130)는 웨어러블 장치(100) 내의 저장 매체 및 외부 저장 매체, 예를 들어, USB 메모리를 포함한 Removable Disk, 네트워크를 통한 웹서버(Web server) 등으로 구현될 수 있다.Also, the memory 130 may be implemented as a storage medium in the wearable device 100 and an external storage medium, for example, a removable disk including a USB memory, a web server through a network, and the like.

배터리(140)는 웨어러블 장치(100) 내의 각 구성에 대한 전원을 공급한다. 구체적으로 배터리(140)는 전원을 저장하는 배터리 및 배터리의 상태를 감지하는 센서를 포함할 수 있다. The battery 140 supplies power to each component in the wearable device 100 . In detail, the battery 140 may include a battery that stores power and a sensor that detects a state of the battery.

한편, 이러한 배터리(140)는 외부에서 제공되는 DC 전원을 통하여 충전 가능하며, 후술할 스트랩(200)에서 생성되는 전기 에너지를 이용하여서도 충전될 수 있다. 한편, 도시하지는 않았지만, 배터리(140)는 무선충전 방식으로도 충전될 수 있다. On the other hand, such a battery 140 can be charged through a DC power source provided from the outside, and can also be charged using electrical energy generated from the strap 200 to be described later. Meanwhile, although not shown, the battery 140 may be charged using a wireless charging method.

한편, 본 실시 예에서는 배터리(140)가 스트랩(200)에서 전달되는 전기 에너지를 그대로 이용하여 충전되는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 변압기, 정류기 등과 같은 소자를 이용하여 스트랩(200)에서 생성된 전기 에너지에 대한 정류 및/또는 변압 후에 배터리(140)를 충전할 수도 있다. 또한, 구현시에 상술한 변압기 및 정류기 같은 소자는 스트랩(200)에 배치될 수도 있다. On the other hand, in this embodiment, the battery 140 has been described as being charged using the electrical energy transmitted from the strap 200 as it is, but in the implementation, electricity generated in the strap 200 using elements such as transformers and rectifiers. After rectification and/or transformation of energy, battery 140 may be charged. In addition, in implementation, elements such as the above-described transformer and rectifier may be disposed on the strap 200 .

스트랩(200)은 온도차를 이용하여 전원 생성이 가능한 복수의 열전 소자를 구비하며, 복수의 열전 소자에서 생성한 전기 에너지를 배터리(140)에 제공할 수 있다. 스트랩(200)의 구체적인 형상 및 동작에 대해서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술한다. 여기서 열전 소자는 제백 효과에 따라 기전력 생성이 가능한 소자로, 펠티에 소자, 제백 소자 등으로 지칭될 수 있다. The strap 200 includes a plurality of thermoelectric elements capable of generating power using a temperature difference, and may provide electrical energy generated by the plurality of thermoelectric elements to the battery 140 . The specific shape and operation of the strap 200 will be described later with reference to FIGS. 3 to 6 . Here, the thermoelectric element is an element capable of generating electromotive force according to the Seebeck effect, and may be referred to as a Peltier element, a Seebeck element, and the like.

프로세서(150)는 웨어러블 장치(100) 내의 각 구성에 대한 제어를 수행한다. 구체적으로, 프로세서(150)는 웨어러블 장치(100)의 동작 상태를 결정한다. 보다 구체적으로, 기설정된 시간 동안 사용자의 입력이 없거나, 기설정된 시간 동안 작업을 수행하지 않은 경우, 프로세서(150)는 웨어러블 장치(100)의 동작 상태를 절전 상태로 결정할 수 있다. The processor 150 controls each component in the wearable device 100 . Specifically, the processor 150 determines the operating state of the wearable device 100 . More specifically, when there is no user input for a preset time period or when no task is performed for a preset time period, the processor 150 may determine the operating state of the wearable device 100 as a power saving state.

한편, 절전 상태 시에 사용자의 터치가 터치 디스플레이(120)를 통하여 입력되거나, 외부 장치(미도시)로부터 데이터의 수신 또는 웨이크 업 명령이 통신 장치(110)를 통하여 수신되면, 프로세서(150)는 웨어러블 장치(100)의 동작 상태를 노멀 상태로 결정할 수 있다. Meanwhile, when a user's touch is input through the touch display 120 in the power saving state, or when data is received from an external device (not shown) or a wake-up command is received through the communication device 110, the processor 150 An operating state of the wearable device 100 may be determined as a normal state.

또한, 프로세서(150)는 웨어러블 장치(100)의 배터리 상태에 따라 웨어러블 장치(100)의 동작 상태를 결정할 수 있다. 구체적으로, 웨어러블 장치(100)의 배터리 잔량이 기설정된 잔량보다 작으면, 프로세서(150)는 웨어러블 장치(100)의 동작 상태를 절전 상태로 결정할 수 있다. Also, the processor 150 may determine an operating state of the wearable device 100 according to a battery state of the wearable device 100 . In detail, if the residual amount of the battery of the wearable device 100 is less than the preset remaining amount, the processor 150 may determine the operating state of the wearable device 100 as a power saving state.

그리고 프로세서(150)는 결정된 동작 상태에 대응되게 웨어러블 장치(100)의 각 구성을 제어할 수 있다. 구체적으로, 웨어러블 장치(100)의 동작 상태가 절전 상태로 변경되면, 프로세서(150)는 터치 디스플레이(120)가 기설정된 정보를 표시하지 않도록 제어할 수 있다. Also, the processor 150 may control each component of the wearable device 100 to correspond to the determined operating state. Specifically, when the operating state of the wearable device 100 is changed to a power saving state, the processor 150 may control the touch display 120 not to display preset information.

그리고 프로세서(150)는 웨어러블 장치(100)의 배터리 상태에 따라 스트랩(200)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 배터리가 완충된 상태에서는 스트랩(200)에서 생성된 전기 에너지가 출력되지 않도록 제어할 수 있다. Also, the processor 150 may control the operation of the strap 200 according to the battery state of the wearable device 100 . Specifically, when the battery is fully charged, it is possible to control the electrical energy generated by the strap 200 not to be output.

이상과 같이 본 실시 예에 따른 웨어러블 장치(100)는 사용자의 체온을 전기 에너지로 변환하여 배터리를 충전할 수 있는바, 웨어러블 장치(100)의 구동 시간을 증가할 수 있다. As described above, the wearable device 100 according to the present embodiment can convert the user's body temperature into electrical energy to charge the battery, thereby increasing the driving time of the wearable device 100.

도 3은 도 1 및 도 2의 스트랩의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다. 3 is a view showing a specific configuration of the strap of FIGS. 1 and 2 .

도 3을 참조하면, 스트랩(200)은 복수의 열전소자(210-1, 210-2, 210-3, 210-4,…, 210-n), 유연 전극(221, 222, 223), 외장 부재(230), 제1 단자(251), 제2 단자(252)로 구성된다. Referring to FIG. 3, the strap 200 includes a plurality of thermoelectric elements 210-1, 210-2, 210-3, 210-4, ..., 210-n, flexible electrodes 221, 222, and 223, an exterior It is composed of a member 230, a first terminal 251, and a second terminal 252.

복수의 열전소자(210-1, 210-2, 210-3, 210-4,…, 210-n)는 리지드 타입으로, 아랫면의 온도와 윗면의 온도차에 기초하여 기전력을 생성한다. 각 열전소자의 구체적인 구성에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 후술한다. The plurality of thermoelectric elements 210-1, 210-2, 210-3, 210-4, ..., 210-n are of a rigid type and generate electromotive force based on a temperature difference between a lower surface and an upper surface. A specific configuration of each thermoelectric element will be described later with reference to FIGS. 4 and 5 .

복수의 열전소자(210-1, 210-2, 210-3, 210-4,…, 210-n) 각각은 일반적인 사각형의 고체 형태의 열전소자로, 스트립의 길이 방향으로 기설정된 간격 단위로 배치될 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예에 따른 열전소자는 리지드(rigid) 타입인바, 열전 소자 자체는 유연하지 않다. 따라서, 열전 소자 간의 간격이 좁으면 스트랩(200)의 유연성은 떨어지게 되고, 열전 소자 간의 간격이 넓으면 스트랩(200)의 유연성은 높아지나, 스트랩에 배치 가능한 열전 소자의 개수는 적어지게 되어 스트랩(200)의 발전 성능은 떨어지게 된다. 따라서, 복수의 열전 소자 간의 간격은 스트랩(200)에 필요한 충분한 유연성을 가지면서도 발전 성능을 갖는 간격이 실험적으로 산출될 수 있다. Each of the plurality of thermoelectric elements (210-1, 210-2, 210-3, 210-4, ..., 210-n) is a thermoelectric element in the form of a general rectangular solid, arranged at predetermined intervals in the length direction of the strip. It can be. For example, since the thermoelectric element according to the present embodiment is a rigid type, the thermoelectric element itself is not flexible. Therefore, when the interval between the thermoelectric elements is narrow, the flexibility of the strap 200 is reduced, and when the interval between the thermoelectric elements is wide, the flexibility of the strap 200 is increased, but the number of thermoelectric elements that can be disposed in the strap is reduced, so that the strap ( 200) is degraded. Accordingly, an interval between the plurality of thermoelectric elements having sufficient flexibility required for the strap 200 and having power generation performance may be experimentally calculated.

이러한 스트랩(200)은 시계줄과 같은 형태로 구현되는 경우, 통상적인 시계줄의 너비 및 길이에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 이러한 경우, 열전 소자 각각의 길이는 일반적인 시계 줄의 너비 정도(예를 들어, 10mm)를 가질 수 있으며, 열전 소자의 개수는 상술한 간격 및 일반적인 열전 소자의 크기에 따라 결정될 수 있다. When the strap 200 is implemented in the form of a watch strap, it may have a size corresponding to the width and length of a typical watch strap. In this case, the length of each thermoelectric element may have a width of a typical watch strap (eg, 10 mm), and the number of thermoelectric elements may be determined according to the above-described interval and size of a typical thermoelectric element.

복수의 유연 전극(221, 222, 223)은 유연한 재질의 도전성 전극으로, 알루미늄 박막, 구리 박막, 금 박막, 은 박막 및 전도성 폴리머 박막 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 복수의 유연 전극(221, 222, 223)은 복수의 열전 소자 간을 연결하는 복수의 제1 유연 전극(221), 제1 열전소자(210-1)의 일측을 제1 단자(251)에 연결하는 제2 유연 전극(222), 제n 열전소자(210-n)의 타 측을 제2 단자(252)에 연결하는 제3 유연 전극(223)로 구성될 수 있다. The plurality of flexible electrodes 221, 222, and 223 are conductive electrodes made of a flexible material, and may be implemented with at least one of an aluminum thin film, a copper thin film, a gold thin film, a silver thin film, and a conductive polymer thin film. The plurality of flexible electrodes 221, 222, and 223 connect one side of the plurality of first flexible electrodes 221 connecting the plurality of thermoelectric elements and the first thermoelectric element 210-1 to the first terminal 251. It may be composed of a second flexible electrode 222 and a third flexible electrode 223 connecting the other side of the n-th thermoelectric element 210-n to the second terminal 252.

복수의 제1 유연 전극(221)은 복수의 열전 소자를 직렬로 연결하기 위하여, 두 개의 열전 소자 사이에 배치되는 유연 전극이다. 예를 들어, 제1 열전 소자(210-1)와 제2 열전 소자(210-2)를 연결하기 위하여, 제1 열전 소자(210-1)의 타측과 제2 열전 소자(210-2)의 일측을 하나의 제1 유연 전극(221)을 이용하여 연결할 수 있다. The plurality of first flexible electrodes 221 are flexible electrodes disposed between two thermoelectric elements to connect the plurality of thermoelectric elements in series. For example, in order to connect the first thermoelectric element 210-1 and the second thermoelectric element 210-2, the other side of the first thermoelectric element 210-1 and the second thermoelectric element 210-2 are connected. One side may be connected using one first flexible electrode 221 .

제2 유연 전극(222)은 스트랩(200)의 타 단에 배치되는 제1 열전 소자(210-1)의 일 단을 스트랩(200)의 일 단에 배치되는 제1 단자(251)에 연결하기 위한 유연 전극이다. 도시된 바와 같이 제2 유연 전극(222)은 스트랩(200)의 좌측 및 상단 측을 둘르는 형태로 배치될 수 있다.The second flexible electrode 222 connects one end of the first thermoelectric element 210-1 disposed at the other end of the strap 200 to the first terminal 251 disposed at one end of the strap 200. It is a flexible electrode for As shown, the second flexible electrode 222 may be disposed in a form surrounding the left and top sides of the strap 200 .

제3 유연 전극(223)은 스트랩(200)의 일 측에 배치되는 제n 열전 소자(210-n)의 일 단을 스트랩(200)의 일 단에 배치되는 제2 단자(252)에 연결하기 위한 유연 전극이다. The third flexible electrode 223 connects one end of the n-th thermoelectric element 210-n disposed on one side of the strap 200 to the second terminal 252 disposed on one end of the strap 200. It is a flexible electrode for

외장 부재(230)는 복수의 열전 소자 및 유연 전극을 감싼다. 이러한 외장 부재(230)는 유연한 절연 고분자 물질로 구성될 수 있다. 여기서 절연 고분자 물질은 PDMS(polydimethyl siloxane)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The exterior member 230 surrounds the plurality of thermoelectric elements and the flexible electrode. The exterior member 230 may be made of a flexible insulating polymer material. Here, the insulating polymer material may be PDMS (polydimethyl siloxane), but is not limited thereto.

이러한 외장 부재(230)의 일 면(예를 들어, 사용자의 피부에 접촉하는 면)은 부드러운 접촉감을 확보하기 위하여 경도가 낮은 고무(rubber, silicone, urethan)재질이 덧대어질 수 있다. 또한, 외장 부재(230)의 타 면은 일반적인 시계줄의 재질을 표현하기 위하여, 금속, 가죽 등의 다양한 재질이 덧대어질 수도 있다. One surface (for example, the surface in contact with the user's skin) of the exterior member 230 may be padded with a low-hardness rubber, silicone, or urethane material to secure a soft touch. In addition, the other surface of the exterior member 230 may be covered with various materials such as metal and leather in order to express the material of a general watch strap.

도 4 및 도 5는 열전 소자의 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.4 and 5 are diagrams for explaining an arrangement of thermoelectric elements.

도 4 및 도 5를 참조하면, 열전 소자(210)는 기판(211), 제1 열전 전극층(212), N형 열전소재(213), P형 열전소재(214), 전도성 결합층(215), 제2 열전 전극층(216)로 구성될 수 있다. 여기서 N형 열전소자(213)와 P형 열전소재(214)는 도시된 바와 같이 교번하여 배치된다. 4 and 5, the thermoelectric element 210 includes a substrate 211, a first thermoelectric electrode layer 212, an N-type thermoelectric material 213, a P-type thermoelectric material 214, and a conductive bonding layer 215. , may be composed of the second thermoelectric electrode layer 216 . Here, the N-type thermoelectric element 213 and the P-type thermoelectric material 214 are alternately disposed as shown.

기판(211)은 딱딱한 형태의 재질을 갖는다. 즉, 리지드 타입의 기판으로 사각형 형상을 가질 수 있다. 그리고, 기판(211)은 절연되어 있을 수 있다. The substrate 211 has a hard material. That is, it may have a rectangular shape as a rigid type substrate. Also, the substrate 211 may be insulated.

제1 열전 전극층(212)은 기판(211) 상부에 배치되며, 기판(211)의 일 영역에 부분적으로 배치될 수 있다. The first thermoelectric electrode layer 212 is disposed on the substrate 211 and may be partially disposed in one region of the substrate 211 .

N형 열전소재(213)는 기판의 제1 영역에 형성된다. 예를 들어, N형 열전소재는 비스무스-텔루륨(BixTe1-x)일 수 있다. 여기서 제1 영역은 열전소자가 배치되는 제1 열전 전극층의 영역 중 홀수 영역일 수 있다. The N-type thermoelectric material 213 is formed on the first region of the substrate. For example, the N-type thermoelectric material may be bismuth-tellurium (BixTe1-x). Here, the first region may be an odd-numbered region among regions of the first thermoelectric electrode layer on which the thermoelectric element is disposed.

P형 열전소재(214)는 기판의 제2 영역에 형성된다. 예를 들어, P형 열전소재는 안티몬-텔루륨(SbxTe1-x)일 수 있다. 여기서 제2 영역은 열전소자가 배치되는 제1 열전 전극층의 영역 중 짝수 영역일 수 있다. The P-type thermoelectric material 214 is formed in the second region of the substrate. For example, the P-type thermoelectric material may be antimony-tellurium (SbxTe1-x). Here, the second region may be an even-numbered region among regions of the first thermoelectric electrode layer on which the thermoelectric element is disposed.

전도성 결합층(215)은 N형 열전소재(213) 및 P형 열전소재(214)를 제2 열전 전극층(216)에 연결하기 위한 구성이다. 한편, 구현시에 전도성 결합층(215)은 생략된 형태로 구현될 수도 있다. The conductive bonding layer 215 is a component for connecting the N-type thermoelectric material 213 and the P-type thermoelectric material 214 to the second thermoelectric electrode layer 216 . Meanwhile, when implemented, the conductive bonding layer 215 may be implemented in an omitted form.

제2 열전 전극층(216)은 N형 열전소재(213)와 P형 열전소재(214)를 전기적으로 직렬 연결하는 역할을 수행하며, 전기 전도도가 우수한 금속 물질로 구현될 수 있다. 예를 들어, 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 금(Au), 텅스텐(W), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 철(Fe), 몰리브덴(Mo), 하프늄(Hf), 란타늄(La), 이리듐(Ir), 은(Ag) 및 이들의 조합으로 이루어지는 어느 하나의 재질일 수 있다. The second thermoelectric electrode layer 216 serves to electrically connect the N-type thermoelectric material 213 and the P-type thermoelectric material 214 in series, and may be implemented with a metal material having excellent electrical conductivity. For example, nickel (Ni), aluminum (Al), copper (Cu), platinum (Pt), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), gold (Au), tungsten (W), cobalt (Co), palladium (Pd), titanium (Ti), tantalum (Ta), iron (Fe), molybdenum (Mo), hafnium (Hf), lanthanum (La), iridium (Ir), silver (Ag), and any combination thereof It can be a single material.

도 6은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 스트랩의 구성을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 제2 실시 예에 따른 스트랩(200')은 배터리를 더 포함한다. 6 is a view showing the configuration of a strap according to another embodiment of the present disclosure. Specifically, the strap 200' according to the second embodiment further includes a battery.

도 6을 참조하면, 스트랩(200')은 복수의 열전소자(210-1, 210-2, 210-3, 210-4, …, 210-n), 유연 전극(221, 222, 223), 외장 부재(230), 제1 단자(251), 제2 단자(252), 이차 전지(240)로 구성된다. Referring to FIG. 6, the strap 200' includes a plurality of thermoelectric elements 210-1, 210-2, 210-3, 210-4, ..., 210-n, flexible electrodes 221, 222, 223, It is composed of an exterior member 230 , a first terminal 251 , a second terminal 252 , and a secondary battery 240 .

열전소자(210-1, 210-2, 210-3, 210-4, …, 210-n), 유연 전극(221, 222, 223), 외장 부재(230), 제1 단자(251), 제2 단자(252)는 도 3의 구성과 동일한바 중복 설명은 생략한다. Thermoelectric elements 210-1, 210-2, 210-3, 210-4, ..., 210-n, flexible electrodes 221, 222, 223, exterior member 230, first terminal 251, The configuration of the second terminal 252 is the same as that of FIG. 3, so redundant description is omitted.

이차 전지(240)는 열전 소자(210-1, 210-2, 210-3, 210-4, …, 210-n)에서 생성한 전원을 충전한다. 구체적으로, 사람의 체온 및 접속 면적 등에 따라 복수의 열전 소자에서 출력되는 기전력은 일정하지 않다. 따라서, 이차 전지(240)는 직렬 연결된 열전 소자(210-1, 210-2, 210-3, 210-4, …, 210-n)에서 출력되는 기전력을 일차적으로 저장하고, 충전된 전원을 이용한 일정한 전원을 본체(100)에 출력할 수 있다. The secondary battery 240 charges the power generated by the thermoelectric elements 210-1, 210-2, 210-3, 210-4, ..., 210-n. Specifically, the electromotive force output from the plurality of thermoelectric elements is not constant according to a person's body temperature, connection area, and the like. Therefore, the secondary battery 240 primarily stores the electromotive force output from the serially connected thermoelectric elements 210-1, 210-2, 210-3, 210-4, ..., 210-n, and uses the charged power. A constant power may be output to the main body 100 .

한편, 도 3 내지 도 6을 도시하고 설명함에 있어서, 복수의 열전 소자가 직렬 연결되는 형태를 도시하고 설명하였지만, 구현시에 복수의 열전 소자는 병렬로 연결되는 형태로 구성될 수도 있으며, 직렬 및 병렬이 결합된 형태로 구성될 수도 있다. Meanwhile, in the drawings and descriptions of FIGS. 3 to 6, although a plurality of thermoelectric elements are connected in series and described, in implementation, a plurality of thermoelectric elements may be connected in parallel. It may be configured in a parallel combined form.

도 7는 본 개시에 따른 스트랩의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a method of manufacturing a strap according to the present disclosure.

도 7을 참조하면, 복수의 열전 소자를 구비한다(710). 여기서 복수의 열전 소자 각각은 기설정된 간격을 갖는 리지드 타입의 열전 소자로, 일반적인 상용 소자를 이용할 수 있다. Referring to FIG. 7 , a plurality of thermoelectric elements are provided (710). Here, each of the plurality of thermoelectric elements is a rigid type thermoelectric element having a predetermined interval, and a general commercial element may be used.

복수의 열전 소자가 구비되면, 복수의 열전 소자를 기설정된 간격을 갖도록 배치하고, 복수의 열전 소자 각각을 유연 전극을 이용하여 배선할 수 있다(720). When a plurality of thermoelectric elements are provided, the plurality of thermoelectric elements may be disposed at predetermined intervals, and each of the plurality of thermoelectric elements may be wired using a flexible electrode (720).

그리고 유연 전극으로 연결된 복수의 열전 소자를 유연 고분자 물질로 감싸 패키징할 수 있다(730). In addition, a plurality of thermoelectric elements connected by flexible electrodes may be wrapped and packaged with a flexible polymer material (730).

따라서, 본 실시 예에 따른 스트랩 제조 방법은 리기드 타입의 복수의 열전 소자를 유연 전극 및 고분자 물질로 감 쌓는바, 높은 제백 성능을 가지면서도 유연성을 갖는 스트랩을 생성할 수 있다. 또한, 즉 상용 열전소자를 이용하는바 보다 손쉽게 스트랩을 생성할 수 있다. Therefore, in the strap manufacturing method according to the present embodiment, a plurality of rigid-type thermoelectric elements are wrapped with a flexible electrode and a polymer material, so that a strap having high Seebuck performance and flexibility can be produced. In addition, the strap can be more easily produced by using a commercially available thermoelectric element.

또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.In addition, although the preferred embodiments of the present disclosure have been shown and described above, the present disclosure is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the disclosure belongs without departing from the subject matter of the present disclosure claimed in the claims. Of course, various modifications are possible by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present disclosure.

100: 웨어러블 장치 110: 통신 장치
120: 터치 디스플레이 130: 메모리
140: 배터리 150: 프로세스
200: 스트랩 210: 열전소자
220: 유연 전극 230: 외장부재
100: wearable device 110: communication device
120: touch display 130: memory
140: battery 150: process
200: strap 210: thermoelectric element
220: flexible electrode 230: exterior member

Claims (8)

웨어러블 장치에 있어서,
정보를 표시하는 디스플레이를 구비한 본체; 및
온도차를 이용하여 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 본체에 제공하는 스트랩;을 포함하고,
상기 스트랩은,
리지드 타입의 복수의 열전 소자;
상기 복수의 열전 소자를 연결하는 유연 전극; 및
유연한 절연 고분자 물질을 이용하여, 상기 복수의 열전 소자 및 상기 유연 전극을 감싸는 외장 부재;를 포함하되,
상기 복수의 열전 소자 각각은, 리지드 타입의 기판; 상기 기판의 제1 영역에 형성되는 n형 열전소재; 및 상기 기판의 제2 영역에 형성되는 p형 열전소재;를 포함하고,
상기 스트랩은, 상기 스트랩의 일 단에 배치되는 제1 단자 및 제2 단자;를 더 포함하며,
상기 유연 전극은, 상기 복수의 열전 소자 사이 각각을 연결하는 복수의 제1 유연 전극; 상기 스트랩의 타 단 측에 배치되는 제1 열전 소자의 일 단을 상기 제1 단자에 연결하는 제2 유연 전극; 및 상기 스트랩의 일 단 측에 배치되는 제2 열전 소자의 타 단을 상기 제2 단자에 연결하는 제3 유연 전극;을 포함하며,
상기 복수의 열전 소자는, 상기 스트랩의 길이 방향으로 기설정된 간격 단위로 배치되는, 웨어러블 장치.
In the wearable device,
a main body having a display displaying information; and
A strap for generating power using a temperature difference and providing the generated power to the main body,
The strap is
A plurality of rigid type thermoelectric elements;
a flexible electrode connecting the plurality of thermoelectric elements; and
Using a flexible insulating polymer material, an exterior member surrounding the plurality of thermoelectric elements and the flexible electrode; including,
Each of the plurality of thermoelectric elements may include a rigid type substrate; an n-type thermoelectric material formed on a first region of the substrate; and a p-type thermoelectric material formed in a second region of the substrate,
The strap further includes a first terminal and a second terminal disposed at one end of the strap,
The flexible electrode may include a plurality of first flexible electrodes connecting each of the plurality of thermoelectric elements; a second flexible electrode connecting one end of the first thermoelectric element disposed on the other end side of the strap to the first terminal; And a third flexible electrode connecting the other end of the second thermoelectric element disposed on one end side of the strap to the second terminal; includes,
The plurality of thermoelectric elements are arranged at predetermined intervals in the length direction of the strap, the wearable device.
제1항에 있어서,
상기 유연 전극은,
알루미늄 박막, 구리 박막, 금 박막, 은 박막 및 전도성 폴리머 박막 중 적어도 하나인 웨어러블 장치.
According to claim 1,
The flexible electrode,
A wearable device comprising at least one of an aluminum thin film, a copper thin film, a gold thin film, a silver thin film, and a conductive polymer thin film.
제1항에 있어서,
상기 유연한 절연 고분자 물질은,
PDMS(polydimethyl siloxane)인 웨어러블 장치.
According to claim 1,
The flexible insulating polymer material,
A wearable device that is PDMS (polydimethyl siloxane).
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 스트랩은,
상기 생성된 전원을 저장하는 이차 전지;를 더 포함하는 웨어러블 장치.
According to claim 1,
The strap is
A wearable device further comprising a secondary battery storing the generated power.
온도차를 이용하여 전원을 생성하는 스트랩 장치에 있어서,
리지드 타입의 복수의 열전 소자;
상기 복수의 열전 소자를 연결하는 유연 전극; 및
유연한 절연 고분자 물질을 이용하여, 상기 복수의 열전 소자 및 상기 유연 전극을 감싸는 외장 부재;를 포함하고,
상기 복수의 열전 소자 각각은, 리지드 타입의 기판; 상기 기판의 제1 영역에 형성되는 n형 열전소재; 및 상기 기판의 제2 영역에 형성되는 p형 열전소재;를 포함하고,
상기 스트랩의 일 단에 배치되는 제1 단자 및 제2 단자;를 더 포함하며,
상기 유연 전극은, 상기 복수의 열전 소자 사이 각각을 연결하는 복수의 제1 유연 전극; 상기 스트랩의 타 단 측에 배치되는 제1 열전 소자의 일 단을 상기 제1 단자에 연결하는 제2 유연 전극; 및 상기 스트랩의 일 단 측에 배치되는 제2 열전 소자의 타 단을 상기 제2 단자에 연결하는 제3 유연 전극;을 포함하며,
상기 복수의 열전 소자는, 상기 스트랩의 길이 방향으로 기설정된 간격 단위로 배치되는, 스트랩 장치.
In the strap device for generating power using a temperature difference,
A plurality of rigid type thermoelectric elements;
a flexible electrode connecting the plurality of thermoelectric elements; and
An exterior member using a flexible insulating polymer material to surround the plurality of thermoelectric elements and the flexible electrode,
Each of the plurality of thermoelectric elements may include a rigid type substrate; an n-type thermoelectric material formed on a first region of the substrate; and a p-type thermoelectric material formed in a second region of the substrate,
Further comprising a first terminal and a second terminal disposed at one end of the strap,
The flexible electrode may include a plurality of first flexible electrodes connecting each of the plurality of thermoelectric elements; a second flexible electrode connecting one end of the first thermoelectric element disposed on the other end side of the strap to the first terminal; And a third flexible electrode connecting the other end of the second thermoelectric element disposed on one end side of the strap to the second terminal; includes,
Wherein the plurality of thermoelectric elements are arranged at predetermined intervals in the length direction of the strap, the strap device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102555171B1 (en) * 2017-05-17 2023-07-13 삼성전자주식회사 Electronic device for harvesting power from at least one power source and operation method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100658699B1 (en) * 2006-01-18 2006-12-19 인하대학교 산학협력단 Flexible thermoelectric module

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