KR20080114107A - Fabric board and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 직물기판의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view schematically showing the configuration of a fabric substrate according to a first embodiment of the present invention.
도2는 도1에 도시된 전자부품(20)의 구성을 개략적으로 예시한 도면. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of the
도3a,도3b,도4,도5a,도5b은 도1에 도시된 전자부품(20)과 섬유직물(10)과 결합방법을 예시한 도면.3A, 3B, 4, 5A, and 5B illustrate a method of joining the
도6a,도6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 직물기판의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.6a and 6b schematically show the configuration of a fabric substrate according to a second embodiment of the present invention;
******* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 ************** Brief description of the main parts of the drawing *******
10 : 섬유직물, 20 : 전자부품,10: textile fabric, 20: electronic parts,
21 : 몸체, 22 : 핀,21: body, 22: pin,
30 : 신호라인, 40 : 고리,30: signal line, 40: ring,
50 : 금속재, 60 : 유연성 기판,50: metal, 60: flexible substrate,
H : 관통홀.H: through hole.
본 발명은 직물상에 전자부품을 안정적으로 결합시킴과 더불어 전자부품이 결합된 직물제품의 착용감을 보다 향상시킬 수 있도록 된 직물기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fabric substrate and a method of manufacturing the same, which can stably combine electronic components on fabrics and improve the wearing comfort of fabric products to which electronic components are coupled.
스마트 의류는 미래의 일상생활에 필요한 각종 디지털 장치와 기능을 의복내에 통합시킨 차세대 의류로서, 신 섬유기술과 디지털 기술이 접목된 의류제품으로 정의된다.Smart clothing is a next-generation garment that integrates various digital devices and functions necessary for future daily life into clothing, and is defined as a garment product incorporating new textile technology and digital technology.
현재, 상기 스마트의류는 엔터테인먼트, 비즈니스, 스포츠, 의료 분야 등 다양한 분야의 어플리케이션으로 연구/개발되고 있으며, 최근 들어서는 생체신호 센서를 이용한 건강관리용 스마트 의류의 연구가 주목받고 있다. 즉, 건강에 대한 관심과 라이프스타일의 변화, 고령화 사회의 예상으로 인해 건강복지에 대한 필요성이 증가하고 있으며, 이에 따라 스마트의류의 관심 또한 가중되고 있는 것이다. 실제로, 미국의 전문 리서치 업체인 가트너 그룹의 최근 마켓 동향 연구에 따르면, 2007년까지 15세에서 50세에 이르는 유럽연합과 미국 인구의 60%는 하루에 적어도 6시간 이상을 컴퓨팅을 가지고 다니고나 입고 다니며 사용할 것으로 보았으며, 2010년에는 10대의 75%가 스마트 섬유된 의류를 착용하게 될 것이라고 예측하면서 스마트 의류시간에 대해 낙관적 전망을 제시하였다(Thad E. Starner 2002). 특히, 바이오메디컬분야는 향후 스마트 섬유 분야에서 가장 높은 성장률이 기대되는 분야이며, 2009년에는 6,620만 달러의 시장규모를 기록할 전망이다(IITA 정보조사분석팀 2005).Currently, the smart clothing is being researched and developed by applications in various fields such as entertainment, business, sports, and medical fields, and in recent years, the study of smart clothing for health care using a biosignal sensor has attracted attention. In other words, the need for health welfare is increasing due to the interest in health, lifestyle changes, and the expectation of an aging society. Accordingly, the interest in smart clothing is also increasing. In fact, according to a recent market trend study by Gartner Group, a US-based research firm, by 2007, 60 percent of the EU and US population aged 15 to 50 carry or wear at least six hours of computing per day. We anticipate that 75% of teenagers will wear smart-fiber clothing in 2010, suggesting an optimistic outlook for smart apparel time (Thad E. Starner 2002). In particular, the biomedical sector is expected to have the highest growth rate in the smart textile sector in the future, and is expected to record a market size of $ 62.2 million in 2009 (IITA Information Research and Analysis Team 2005).
그러나, 현재 제안되어진 대부분의 스마트의류, 예컨대 생체신호측정을 위해 각종 센서가 구비된 헬스케어 스마트의류는 일반 PCB를 의류의 특정 부위에 탈착하는 형식으로 구성되어 있기 때문에 PCB의 장착으로 인해 사용자의 행동이 제한되는 문제가 있게 된다.However, most of the currently proposed smart clothing, for example, healthcare smart clothing equipped with various sensors for measuring bio-signals, is composed of a type of detaching a general PCB to a specific part of clothing so that the user's behavior is caused by the mounting of the PCB. This is a limited problem.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 직물상에 전자부품을 안정적으로 결합시킴과 더불어 전자부품이 결합된 직물제품의 착용감을 보다 향상시킬 수 있도록 된 직물기판 및 그 제조방법을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the present invention provides a fabric substrate and a method of manufacturing the same, which can stably combine electronic components on the fabric and improve the wearing comfort of the textile products in which the electronic components are combined. Its technical purpose is to provide.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 직물기판은 섬유직물상에 전자부품이 결합되고, 전도성 실을 이용하여 섬유직물상에 전자부품을 고정시킴과 더불어 전도성 실을 섬유직물상에 바느질하여 신호라인을 형성하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Fabric substrate according to the first aspect of the present invention for achieving the above object is coupled to the electronic component on the textile fabric, and to secure the electronic component on the textile fabric by using a conductive yarn, and the conductive yarn on the textile fabric It is characterized by being configured to form a signal line by sewing.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 직물기판은 유연성기판에 전자부품이 실장되고, 상기 유연성기판은 신호라인을 형성하는 전도성 실을 이용하여 섬유직물상에 바느질 결합되어 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the fabric substrate according to the second aspect of the present invention for achieving the above object is the electronic component is mounted on the flexible substrate, the flexible substrate is configured by sewing coupled on the textile fabric using a conductive thread to form a signal line It is characterized by.
또한, 본 발명의 제3 관점에 따른 직물기판 제조방법은 섬유직물에 전도성 실을 바느질하여 신호라인을 형성하는 제1 단계와, 신호라인이 형성된 섬유직물상에 상기 신호라인과 연결되도록 전자부품을 결합시키는 제2 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the fabric substrate manufacturing method according to the third aspect of the present invention is the first step of forming a signal line by sewing a conductive thread on the textile fabric, and the electronic component to be connected to the signal line on the textile fabric on which the signal line is formed It comprises a second step of combining.
또한, 본 발명의 제4 관점에 따른 직물기판 제조방법은 유연성기판상에 전자 부품을 실장하되, 전자부품의 핀은 유연성기판의 테두리에 형성된 관통홀의 금속재 테두리에 결합되도록 전자부품을 유연성기판상에 실장하는 제10단계와, 섬유직물에 전도성 실을 바느질하여 신호라인을 형성하되, 신호라인을 형성하는 전도성 실을 상기 유연성기판의 테두리에 형성된 관통홀을 관통하도록 하여 신호라인이 관통홀의 금속재 테두리와 결합되도록 하는 제 11단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the fabric substrate manufacturing method according to the fourth aspect of the present invention is to mount the electronic component on the flexible substrate, the electronic component is mounted on the flexible substrate so that the pin of the electronic component is coupled to the metal edge of the through hole formed on the edge of the flexible substrate The tenth step of mounting and sewing the conductive thread to the textile fabric to form a signal line, the conductive line forming the signal line to pass through the through hole formed in the edge of the flexible substrate to the signal line and the metal edge of the through hole And an eleventh step of coupling.
즉, 상기한 바에 의하면 섬유직물상에 용이하게 전자부품을 결합시키도록 함으로써, 전자제품이 결합된 직물의 착용감을 보다 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 직물기판을 코팅처리하여 전자제품이 결합된 직물제품을 세탁하는 것이 용이하게 된다.That is, according to the above, by easily coupling the electronic components on the textile fabric, it is possible to further improve the wearing feeling of the fabric combined with electronic products. In addition, by coating the fabric substrate it is easy to wash the textile products combined electronic products.
이어, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 직물기판의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a schematic configuration of a fabric substrate according to a first embodiment of the present invention.
도1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 직물기판은 일반 섬유직물(10)상에 전자부품(20)을 결합시키고 전도성 실을 이용하여 신호라인(30)을 형성하도록 구성된다. 이때, 전자부품(20)은 적어도 하나 이상이 섬유직물(10)상에 결합될 수 있으며, 각 전자부품(20)은 전도성 실로 형성되는 신호라인(30)에 의해 전기적으로 결합된다.As shown in FIG. 1, the fabric substrate according to the present invention is configured to couple the
여기서, 상기 섬유직물(10)은 전도성을 갖지 않는 직물이다. 이때, 상기 섬유직물(10)은 의류나, 가방, 모자, 신발 등과 같은 각종 직물제품일 수 있다. 또 한, 일정 크기의 섬유직물(10)로서, 각종 직물제품에 부착되는 형태로 구성될 수 있다. 이때, 섬유직물(10)이 직물제품이 부착되는 방법은 바느질이거나 또는 예컨대 벌크로테이프나 지퍼, 단추등과 같은 탈부착이 가능한 별도의 체결수단이 이용될 수 있다. 즉, 섬유직물(10)상에 전자부품(20)과 신호라인(30)이 형성된 직물기판의 형태로 직물제품상에 결합되어 질 수 있다.Here, the
그리고, 상기 전자부품(20)은 일반적으로 도2에 도시된 바와 같이 몸체(21)와 이 몸체(21)에 고정 결합된 적어도 하나 이상의 핀(22)을 구비하여 구성된다. 여기서, 상기 전자부품(20)의 몸체(21)는 섬유직물(10)의 상면에 배치되고, 상기 전자부품(20)의 핀(22)은 섬유직물(10)의 배면에 배치된다.In addition, the
또한, 상기 신호라인(30)은 전도성 실을 섬유직물(10)상에 바느질하여 형성된다. 이때, 전도성 실의 바느질방법은 시침질이나 박음질 등 각종 형태의 바느질방법이 적용될 수 있다. 또한, 서로 다른 신호라인(30)을 형성하는 전도성 실은 서로 겹치거나 밀착되는 경우 전송신호에 오류가 발생할 수 있기 때문에, 이를 고려하여 전도성 실이 서로 겹쳐지지 않도록 전체적인 신호라인패턴을 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the
이어, 상기 섬유직물(10)상에 전자부품(20)이 결합되는 방법을 설명한다.Next, a method of coupling the
도3a는 섬유직물(10)상에 전자부품(20)이 결합된 단면도이고, 도3b는 섬유직물(10)의 배면을 설명하기 위한 것이다. 즉, 도3a와 도3b에 도시된 바와 같이 전자부품(20)의 핀(22)이 배치되는 섬유직물(10)의 배면에 전도성 실을 이용하여 고리(40)를 형성하여 두고, 섬유직물(10)을 관통한 전자부품(20)의 핀(22)을 관통방 향과 수직하도록 절곡시켜 고리(40)에 끼우는 방법으로 섬유직물(10)상에 전자부품(20)이 결합될 수 있다. 이때, 상기 고리(40)는 신호라인(30)과 연결되어 있게 된다. 그리고, 상기 전자부품(20)의 핀(22)과 핀(22)사이는 그 이격 거리가 협소하여 고리(40)들 사이가 서로 겹쳐지는 것을 감안하여, 서로 이웃하는 핀(22)에 대응되는 고리(40)의 위치는 도3b에 도시된 바와 같이 다르게 되도록 구성하는 것이 바람직할 것이다. FIG. 3A is a cross-sectional view of the
한편, 본 발명에 있어서는 도4에 도시된 바와 같이 섬유직물(10)의 배면에 하나의 핀(22)에 대응되는 제1 및 제2 고리(41,42)를 형성하고, 섬유직물(10)을 관통한 핀(22)이 제1 고리(41)의 위를 지나 제2 고리(42)에 끼워지도록 결합할 수 있다. 이는 핀(22)과 신호라인(30)을 전기적 결합을 보다 안정적으로 하기 위함이다. 이때, 상기 제1 및 제2 고리는 신호라인(30)을 형성하는 전도성 실과 연결되어 있다. 여기서, 도시되지는 않았지만, 제1 고리(41) 대신 그 부분을 신호라인(30)을 형성하는 전도성 실로 일정 면적 촘촘히 바느질하여 핀(22)과 신호라인(30)간의 전기적 결합을 안정적으로 유지하도록 실시하는 것도 가능하다. Meanwhile, in the present invention, as shown in FIG. 4, the first and
한편, 핀(22)과 신호라인(30)간의 전기적 결합을 보다 안정적으로 하기 위해서는 도5a와 도5b에 도시된 바와 같이 구성하는 것도 가능하다. 도5a는 섬유직물(10)상에 전자부품(20)이 결합된 단면도이고, 도5b는 섬유직물(10)의 배면을 설명하기 위한 것이다. 즉, 전자부품(20)의 핀(22)이 배치되는 섬유직물(10)에는 핀(22)을 관통시키기 위한 관통홀(H)이 형성되고, 이 관통홀(H)의 테두리는 링형태로 전도성을 갖는 금속재(50)가 코팅된다. 따라서, 섬유직물(10)의 관통홀(H)을 관 통한 핀(31)이 관통방향과 수직한 방향으로 절곡됨에 따라 전자부품(20)의 핀(32)이 관통홀(H)의 테두리에 코팅된 금속재(50)와 전기적으로 결합되게 된다. 이때, 전자부품(20)의 몸체(21)가 배치된 섬유직물(10)의 배면에는 전도성 실(30)로 된 고리(40)가 형성되어 전자부품(20)의 핀(22)을 고정시키도록 한다. 그리고, 신호라인(30)을 형성하는 전도성 실은 관통홀(H)을 관통시킴으로써, 관통홀(H)의 테두리에 코팅된 금속재(50)에 의해 신호라인(30)과 전자부품(20)이 전기적으로 결합된 상태가 된다.On the other hand, in order to make the electrical coupling between the
이어, 상기한 구성으로 된 직물기판의 형성방법을 설명한다.Next, a method of forming the fabric substrate having the above configuration will be described.
먼저, 섬유직물(10)상에 패턴을 형성한다. 즉, 종이 등과 같은 패턴지에 신호라인(30)이 서로 겹치지 않도록 패턴을 형성한 후, 이 패턴지를 섬유직물(10)의 일면에 배치시킨다. First, a pattern is formed on the
이어, 패턴지에 형성된 신호라인을 따라 섬유직물(10)을 전도성 실로 바느질한 후, 패턴지를 섬유직물(10)로부터 떼어낸다. 이때, 패턴지에 형성된 패턴을 근거로 전자부품(20)이 배치되는 섬유직물(10)의 해당 위치에 관통홀(H)을 형성할 수 있으며, 관통홀(H)의 형성은 신호라인(30)보다 먼저 형성될 수 있다. 그리고, 섬유직물(10)의 관통홀(H)이 형성된 테두리는 금속재(50)로 코팅한다. 또한, 섬유직물(10)의 배면에는 전자부품(20)의 핀(22)의 위치에 대응되도록 고리(40)를 형성한다. 이때, 고리(40)는 신호라인(30)과 연결된 상태로 될 수 있다. Then, the
이후, 섬유직물(10)의 상면에 전자부품(20)의 몸체(21)를 배치시킨 상태에서 전자부품(20)의 핀(22)은 섬유직물(10)의 배면에 위치되도록 관통시키고, 이후 핀(22)을 관통방향과 수직되도록 절곡시키면서 섬유직물(10)의 배면에 형성된 고리(40)에 끼워넣는다. Subsequently, in a state where the
상술한 바와 같이 형성된 직물기판은 전자부품(20)이 수분 등에 노출되지 않도록 코팅제를 통해 코팅됨으로써 완성된다. The fabric substrate formed as described above is completed by coating with a coating so that the
한편, 도6a와 도6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 직물기판의 구성을 설명하기 위한 것으로, 전자부품(20)의 핀(32)과 핀(32) 사이의 거리가 협소하여 전도성 실을 이용한 전송라인(30)과의 결합에 어려움이 있는 것을 감안하여 전자부품(20)이 결합된 유연성기판(60)을 섬유직물(10)에 결합하도록 구성할 수 있다. 상기 유연성기판(60)은 전자부품(20)의 몸체(21)가 중앙부분에 결합됨과 더불어, 전자부품(20)의 핀(22) 끝단이 유연성기판(60)의 테두리에 배치되도록 함으로써, 전자부품(20)의 핀(22)간 이격거리가 최대화되게 된다. 그리고, 상기 유연성기판(60)은 상기 핀(22)의 끝단이 배치되는 위치에 관통홀(61)이 형성되고, 이 관통홀(61)의 테두리는 전도성을 갖는 금속재(62)가 링형태로 코팅되어 구성된다. 즉, 상기 전자부품(20)의 핀(22) 끝단은 상기 관통홀(61)주변에 형성된 금속재(62)와 접촉된 상태가 된다. 그리고, 신호라인(30)을 형성하는 전도성 실과 연장되도록 상기 유연성기판(60)의 관통홀(61)을 통해 섬유직물(10)과 바느질함으로써, 유연성기판(60)의 관통홀(61) 주변에 코팅된 금속재(62)를 통해 전자부품(20)과 신호라인(30)이 전기적으로 결합된 상태가 된다. 6A and 6B illustrate the structure of the fabric substrate according to the second embodiment of the present invention. The distance between the pin 32 and the pin 32 of the
또한, 본 발명에 있어서는 하나의 섬유직물(10)상에 상기 도3a,도3a나 도4, 도5a,도5b 및 도6a,도6b에 도시된 바와 같은 방법이 혼재된 형태로 전자부품(20)이 결합되어 질 수 있다. In addition, according to the present invention, the electronic component may be formed on a
즉, 상기 실시예에 의하면 섬유직물상에 용이하게 전자부품을 결합시키고 전도성 실을 바느질하여 신호라인을 형성하도록 함으로써, 전자부품이 결합된 직물제품의 착용감을 보다 향상시킬 수 있게 된다.That is, according to the above embodiment, by easily coupling the electronic component on the textile fabric and sewing the conductive thread to form a signal line, it is possible to further improve the wearing feeling of the textile product to which the electronic component is coupled.
또한, 직물기판을 코팅처리하여 전자부품이 결합된 직물제품을 세탁하는 것이 용이하게 된다.In addition, by coating the fabric substrate it is easy to wash the textile products combined with electronic components.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시하는 것이 가능하다.In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 섬유직물상에 용이하게 전자부품을 결합시키고 전도성 실을 바느질하여 신호라인을 형성하도록 함으로써, 전자제품이 결합된 직물의 착용감을 보다 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 직물기판을 코팅처리하여 전자제품이 결합된 직물제품을 세탁하는 것이 용이하게 된다.As described above, according to the present invention, by easily coupling the electronic components on the textile fabric and sewing the conductive thread to form a signal line, it is possible to further improve the wearing feeling of the fabric bonded electronic products. In addition, by coating the fabric substrate it is easy to wash the textile products combined electronic products.
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