KR20230126860A - 신호 전달을 위한 노드 구조를 갖는 웨어러블 디바이스 - Google Patents

Abstract

의류 텍스타일 내에 임베딩된 전기적 신호의 전달을 위한 배선 간의 전기적 접속을 위한 커넥터 및 이를 포함하는 웨어러블 디바이스가 제공된다. 상기 웨어러블 디바이스는, 적어도 부분적으로 제1 도전 영역이 형성된 제1 텍스타일; 상기 제1 텍스타일 상에 배치되고, 적어도 부분적으로 제2 도전 영역이 형성된 제2 텍스타일; 및 적어도 부분적으로 상기 제1 텍스타일과 제2 텍스타일 사이에 배치된 커넥터를 포함하되, 상기 커넥터는, 상기 제1 도전 영역의 상면과 맞닿아 도통된 제1 전극, 상기 제2 도전 영역의 배면과 맞닿아 도통되며, 상기 제1 전극과 이격된 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재된 전도성 탄성체를 포함한다.

Description

신호 전달을 위한 노드 구조를 갖는 웨어러블 디바이스{WEARABLE DEVICE WITH NODE STRUCTURE FOR SIGNAL TRANSMISSION}

본 발명은 신호 전달을 위한 노드 구조를 갖는 웨어러블 디바이스에 관한 것이다. 상세하게는, 의류 텍스타일 내에 임베딩된 전기적 신호의 전달을 위한 배선 간의 전기적 접속을 위한 커넥터 및 이를 포함하는 웨어러블 디바이스에 관한 것이다.

최근 웨어러블 디바이스와 같이 사용자가 전자적 디바이스를 손에 들고 관리하지 않고도, 일상 생활 중에서 자연스럽게 편의 기능을 제공하는 기술에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다. 대표적인 웨어러블 디바이스로 안경, 시계, 팔찌, 반지 등의 형태를 갖는 전자적 디바이스가 개발되고 있다.

그러나 이들은 여전히 사용자가 의지를 가지고 착용해야만 하는 번거로움이 한계로 작용하고 있으며, 이러한 이유로 종래 형태의 웨어러블 디바이스 외에, 의류나 의복 자체가 외부 신호를 감지하거나 반응할 수 있는 스마트 웨어 형태의 웨어러블 디바이스에 대한 관심이 점차 증가하고 있다. 이와 같은 스마트 웨어는 신체의 생체 신호를 모니터링하거나 생물학적 상태를 확인하고, 또는 주변의 외부 환경적 요인을 감지하는데 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

KR 10-2019-0057812 A (특허문헌 2) KR 10-2276614 B1 (특허문헌 3) KR 10-2276605 B1 (특허문헌 4) KR 10-2019-0057811 A (특허문헌 5) KR 10-2019-0057815 A (특허문헌 6) KR 10-2019-0057813 A (특허문헌 7) KR 10-2317323 B1

스마트 웨어는 종래의 직물 내지는 섬유 형태의 의류 상에 다양한 전자적 장치와 회로 기판, 전기의 도전 라인을 일체화하는 방향으로 연구가 이루어지고 있다. 이러한 텍스타일 기반 전자 회로를 구현하는 것은 도전 라인을 지지하는 기판의 차이로 인해 몇 가지 기술적 난제가 존재한다.

우선 스마트 웨어와 같은 형태의 웨어러블 디바이스를 구현하는 경우 신축성이 요구된다. 따라서 종래와 같은 방식의 도전 라인의 형성 보다는 전도성 섬유를 이용해 도전 라인을 제공하는 것을 고려해볼 수 있다. 그러나 전도성 섬유는 종래에 비해 현저히 큰 폭을 가지고 정밀 제어가 곤란하기 때문에 한정된 공간 내에서, 서로 간의 도통이나 절연 상태를 유지하며 배열 및 집적화하는 것은 쉽지 않은 문제이다.

또, 신체의 동작에 따라 의류 부위 별로 어느 부분은 크게 신장되거나 수축되는 반면, 어느 부분은 그렇지 않을 수 있다. 특히 다양한 센서의 접목 및 활용이 기대되는 팔 부위를 연결하는 도전 라인을 형성하기 위해 도전 라인이 경유하는 겨드랑이, 어깨 부분은 신축의 정도가 매우 높은 부위에 해당한다. 그러나 위의 위치는 공간이 더욱 한정적이어서 위와 같은 문제가 심화될 수 있다.

다른 측면에서, 스마트 웨어 형태의 웨어러블 디바이스는 일상 생활 중에 다양한 외부 충격에 노출될 수 있다. 이 때 어느 하나의 도전 라인이 손상되어 웨어러블 디바이스의 수명이 단축될 수 있다. 이를 위해 본 발명의 발명자는 복수의 도전 라인이 교차하여 서로 간에 예비적으로 도전 경로로 기능하는 노드(node) 구조를 제안한다.

그러나 전술한 바와 같이 노드를 형성하지 않는 경우에도 전도성 섬유를 배열하는 것은 쉽지 않기 때문에, 실제 사용되는 도전 라인 외 예비적 도전 라인을 고려한 노드를 형성하는 것은 더욱 어려운 문제이다.

본 발명은 위와 같은 문제 인식에 기초하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 신호 전달을 위한 노드 구조를 갖는 웨어러블 디바이스 내지는 스마트 웨어 내지는 스마트 슈트를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 위의 웨어러블 디바이스의 구현을 위한 전기적 커넥터를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 제조 공정성이 향상된 웨어러블 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 어느 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 디바이스는, 적어도 부분적으로 제1 도전 영역이 형성된 제1 텍스타일; 상기 제1 텍스타일 상에 배치되고, 적어도 부분적으로 제2 도전 영역이 형성된 제2 텍스타일; 및 적어도 부분적으로 상기 제1 텍스타일과 제2 텍스타일 사이에 배치된 커넥터를 포함하되, 상기 커넥터는, 상기 제1 도전 영역의 상면과 맞닿아 도통된 제1 전극, 상기 제2 도전 영역의 배면과 맞닿아 도통되며, 상기 제1 전극과 이격된 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재된 전도성 탄성체를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 상기 웨어러블 디바이스는 상기 제1 텍스타일에 적어도 부분적으로 삽입된 제1 캡; 및 상기 제2 텍스타일에 적어도 부분적으로 삽입된 제2 캡을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 캡과 제2 캡은 상호 끼움 결합되는 체결 구조를 가지고, 상기 제1 캡과 제2 캡 사이에는 상기 커넥터가 위치할 수 있다.

상기 커넥터는, 상기 제1 전극이 적어도 부분적으로 삽입된 제1 지지 프레임, 및 상기 제2 전극이 적어도 부분적으로 삽입된 제2 지지 프레임을 더 포함할 수 있다.

이 때 상기 제1 지지 프레임 및 제2 지지 프레임은 상호 간에 삽입 구조를 가지고 결합될 수 있다.

상기 제1 지지 프레임의 평면상 최대 크기는 제1 전극의 평면상 최대 크기보다 크고, 상기 제2 지지 프레임의 평면상 최대 크기는 제2 전극의 평면상 최대 크기보다 클 수 있다.

또, 상기 제1 지지 프레임은 적어도 부분적으로 제1 도전 영역을 직접 대향하고, 상기 제2 지지 프레임은 적어도 부분적으로 제2 도전 영역을 직접 대향할 수 있다.

상기 제1 캡은 외주면에 체결 구조를 가지고, 상기 제2 캡은 내주면에 체결 구조를 가지며, 상기 제2 텍스타일은 제1 텍스타일 보다 두께가 두꺼울 수 있다.

상기 제1 전극은 제1 캡을 관통하여 노출되거나, 또는 상기 제2 전극은 제2 캡을 관통하여 노출될 수 있다.

또한 상기 제1 캡과 제2 캡의 체결에 의해 상기 전도성 탄성체가 압축된 상태를 유지할 수 있다.

상기 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일은 각각 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 가지고, 상기 제1 도전 영역은 적어도 부분적으로 평면상 상기 제1 관통홀을 둘러싸고, 상기 제2 도전 영역은 적어도 부분적으로 평면상 상기 제2 관통홀을 둘러쌀 수 있다.

상기 어느 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 디바이스의 제조 방법은, 제1 도전 영역이 형성된 제1 텍스타일을 준비하고, 상기 제1 도전 영역 상에 커넥터를 배치하되, 서로 대향하는 제1 전극과 제2 전극 및 그 사이에 개재된 전도성 탄성체를 포함하는 커넥터를 배치하고, 제2 관통홀을 가지고, 제2 도전 영역이 형성된 제2 텍스타일을 커넥터 상에 배치하되, 상기 제2 전극이 적어도 부분적으로 제2 관통홀과 중첩하도록 제2 텍스타일을 배치하는 것을 포함한다.

상기 방법은 상기 제2 텍스타일을 배치하기 전에, 제1 캡을 상기 제1 텍스타일의 배면 측으로부터 제1 관통홀에 삽입하는 것을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 방법은 상기 제2 텍스타일을 배치한 후에, 상기 제2 전극과 중첩하도록 제2 캡을 배치하고, 제2 캡과 제1 캡을 체결하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 어느 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터는 상호 삽입 구조를 가지고 조립된 상태의 제1 지지 프레임과 제2 프레임; 상기 제1 지지 프레임 내에 적어도 부분적으로 삽입된 제1 전극; 상기 제2 지지 프레임 내에 적어도 부분적으로 삽입되고, 제1 전극과 이격된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재된 전도성 탄성체를 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 서로 다른 레이어, 즉 텍스타일에 각각 형성된 도전성 영역을 적층 두께 방향으로 도통시켜 노드 내지는 노드 구조를 형성할 수 있다.

특히 서로 다른 층의 텍스타일에 위치하는 복수의 도전성 영역을 전기적으로 접속함에 있어서, 텍스타일 간의 안정적인 전기 접속은 매우 중요한 요소이다. 이 때 서로 다른 층의 텍스타일 간의 전기적 접속을 위해 발명된 커넥터를 이용하여 안정적으로 도통시키며 텍스타일의 위치를 정밀하게 고정할 수 있다.

나아가 의류 형태, 즉 스마트 웨어 형태의 웨어러블 디바이스의 제조 공정에 있어서 어느 텍스타일(예컨대 하부 텍스타일)과 다른 텍스타일(예컨대 상부 텍스타일)을 적층한 후 전기적 접속을 시도하는 것이 아니라, 하부 텍스타일 상에 커넥터를 고정한 후 상부 텍스타일을 적층하기 때문에 제조 공정성이 매우 높다.

본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 디바이스의 모식도이다.
도 2는 도 1의 웨어러블 디바이스의 노드 구조를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 어느 텍스타일의 도전 영역을 나타낸 모식도이다.
도 4는 도 2의 A-A' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 디바이스의 노드 구조의 단면도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 디바이스의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면도들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.

본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.

본 명세서에서, 구성요소를 지칭함에 있어 '제1 구성요소', '제2 구성요소', '제1-1 구성요소' 등과 같이 서수적 수식어는 어느 구성요소와 다른 구성요소를 구별하기 위해 사용되는 것일 뿐이다. 따라서 이하에서 지칭되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 제2 구성요소로 바꾸어 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 어느 실시예에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 다른 실시예에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있다. 또, 발명의 설명에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 청구항에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있음은 물론이다.

본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 용어 '섬유(fiber)' 또는 '실' 또는 '사(yarn or thread)'는 천연 또는 인조의 가늘고 긴 섬유 고분자 물질을 통칭하며, 한가닥 또는 복수의 연속된 장섬유(長纖維)인 필라멘트(filament), 짧은 단섬유(短纖維)들을 서로 꼬여서 만든 방적사(staple)를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

또, 다르게 정의되지 않는 한 용어 '전도사' '도전사' 또는 '전도성 섬유(conductive fiber)'는 전기 전도성을 갖는 섬유 소재를 통칭하며, 전도성 섬유들만의 조합, 또는 도전사와 비도전사의 합사, 또는 전도성 물질로 도금된 비도전사 등을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 디바이스의 모식도이다. 도 2는 도 1의 웨어러블 디바이스의 노드 구조를 나타낸 분해사시도이다. 도 3은 도 2의 어느 텍스타일의 도전 영역을 나타낸 모식도이다. 도 4는 도 2의 A-A' 선을 따라 절개한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 웨어러블 디바이스(1) 또는 웨어러블 디바이스의 노드 구조는, 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120), 그 사이에 개재된 커넥터(200) 및 커넥터(200)를 고정하는 제1 캡(310)과 제2 캡(320)을 포함할 수 있다.

도 1은 웨어러블 디바이스(1)로서 스마트 슈트 형태를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스(1) 또는 그 노드 구조는 밴드, 시계, 팔찌, 반지 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.

제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)은 각각 섬유 또는 직물 소재를 포함하여 이루어진 원단일 수 있다. 예컨대 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)은 전도성 및/또는 비전도성 섬유의 직조물 또는 편직물일 수 있다.

제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)은 스마트 웨어에 요구되는 전자 회로를 구현함에 있어서 기판 내지는 기재로서 기능함과 동시에 스마트 웨어의 원단으로 기능할 수 있다. 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)은 우수한 유연성과 신축성을 가질 수 있다.

예시적인 실시예에서, 제1 텍스타일(110)은 하부 텍스타일 내지는 하부 레이어로 기능하고, 제2 텍스타일(120)은 상부 텍스타일 내지는 상부 레이어로 기능할 수 있다. 비제한적인 예시로서, 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)은 적어도 부분적으로 제3 방향(Z)으로 직접 대면할 수 있다. 즉, 웨어러블 디바이스(1)의 구현에 있어서 제1 텍스타일(110)은 사용자 측 또는 내피 측에 인접하여 위치하고 제2 텍스타일(120)은 그 반대 측에 위치할 수 있다.

제1 텍스타일(110)의 두께(T₁₁₀)는 제2 텍스타일(120)의 두께(T₁₂₀) 보다 얇을 수 있다. 또, 제1 텍스타일(110)의 신축성은 제2 텍스타일(120)의 신축성 보다 클 수 있다. 이와 같이 구성하여 웨어러블 디바이스(1), 특히 스마트 웨어를 착용한 사용자의 착용감을 개선할 수 있다.

도면으로 표현하지 않았으나, 제1 텍스타일(110)의 하부에는 추가적인 텍스타일 내지는 레이어가 배치되고, 제2 텍스타일(120)의 상부에는 추가적인 텍스타일 내지는 레이어가 배치될 수 있다. 이 때 하부의 추가 텍스타일(미도시)은 의류의 내피로 기능하고, 상부의 추가 텍스타일(미도시)은 의류의 외피로 기능할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 텍스타일(110)은 의류의 내피로 기능하거나, 및/또는 제2 텍스타일(120)은 의류의 외피로 기능할 수도 있다.

또, 도면으로 표현하지 않았으나, 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)의 사이에는 추가적인 텍스타일 내지는 레이어가 배치될 수 있다. 상기 추가 텍스타일은 절연 레이어로 기능할 수 있다. 제1 텍스타일(110)에 복잡한 경로의 제1 도전 영역(110c)이 형성되고, 제2 텍스타일(120)에 복잡한 경로의 제2 도전 영역(120c)이 형성되는 경우, 이들의 의도치 않은 위치에서의 전기적 도통을 방지하기 위해 상기 절연 레이어를 삽입할 수 있다.

제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)은 각각 제1 관통홀(110h) 및 제2 관통홀(120h)을 가질 수 있다. 후술할 바와 같이 제1 관통홀(110h)과 제2 관통홀(120h)에는 커넥터(200) 및/또는 제1 캡(310)과 제2 캡(320)이 삽입될 수 있다.

또, 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)은 각각 적어도 부분적으로 전기 도전성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 텍스타일(110)에는 대략 제1 방향(X)을 따라 연장된 라인 형상의 제1 도전 영역(110c)이 형성되고, 제2 텍스타일(120)에는 대략 제2 방향(Y)을 따라 연장된 라인 형상의 제2 도전 영역(120c)이 형성될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 텍스타일(110) 및 제2 텍스타일(120)에는 각각 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 연장된 도전 영역들 외에, 다양한 방향으로 연장된 복잡한 형상의 도전 영역이 형성될 수 있으며, 도 2는 노드 부근의 일부 영역을 예시한 것에 불과하다.

앞서 설명한 것과 같이 웨어러블 디바이스(1)의 구현에 있어서 한정된 공간 내에 도전 영역, 즉 전기 전도성을 갖는 도전 영역을 집적화하는 것은 쉽지 않은 문제이다. 이에 본 발명자는 제1 방향(X)으로 연장된 제1 도전 영역(110c)과 제2 방향(Y)으로 연장된 제2 도전 영역(120c)을 서로 다른 레이어, 즉 텍스타일에 형성하고 필요에 따라 이들을 안정적으로 접속하는 구조를 제안한다. 이에 따를 경우 하부의 도전 영역과 상부의 도전 영역이 두께 방향(즉, 제3 방향(Z))으로 중첩하는 경우에도 이들을 절연시킬 수 있고, 또는 필요에 따라 하부의 도전 영역과 상부의 도전 영역을 커넥터(200)를 이용해 안정적으로 전기 접속함으로써 공간의 효율적 이용이 가능하다.

제1 도전 영역(110c) 및/또는 제2 도전 영역(120c)은 전도성 섬유를 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 텍스타일(110)의 제1 방향(X)으로 연장된 형상의 제1 도전 영역(110c)은 제1 방향(X)으로 연장된 제1 섬유사들(111)과 제2 방향(Y)으로 연장된 제2 섬유사(113)들의 직조물일 수 있다. 도 3은 제1 섬유사들(111)과 제2 섬유사(113)들이 서로 한올씩 교차하여 직조된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.

제1 섬유사들(111)은 제1 전도사(111c) 및 제1 비전도사(111nc)를 포함할 수 있다. 이 때 제2 방향(Y)으로 서로 인접하여 복수개 배열된 제1 전도사(111c)들이 차지하는 영역은 제1 도전 영역(110c)을 형성할 수 있다. 반면, 제1 비전도사(111nc)들이 차지하는 영역은 비도전 영역(110nc)을 형성할 수 있다. 한편 제2 섬유사(113)는 비전도사일 수 있다. 제2 섬유사(113)가 전기적 도전성을 갖지 않기 때문에 제1 도전 영역(110c)이 제1 방향(X)으로 연장된 전기적 경로를 제공할 수 있다.

제1 전도사(111c)를 구성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 금속을 얇게 뽑아낸 금속사, 합성 섬유 등을 얇게 뽑아낸 필라멘트 또는 방적사의 표면에 도전성 물질을 코팅하거나 도금한 도금사, 합성 섬유 등을 중심으로 도전성을 갖는 섬유를 휘감은 커버링사, 및/또는 도전사와 비도전사를 서로 꼬은 얀 등을 이용할 수 있다.

앞서 설명한 것과 같이 제1 전도사(111c)를 이용해 형성된 제1 도전 영역(110c)은 제1 텍스타일(110)의 상면 및 하면을 통해 노출되며, 제1 도전 영역(110c)의 상면 및 하면은 모두 전기적 도전성을 나타낼 수 있다.

이상에서 도 3은 제1 텍스타일(110)의 제1 도전 영역(110c)을 예로 하여 설명하였으나, 제2 텍스타일(120)의 제2 도전 영역(120c) 또한 마찬가지로 이해될 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 제1 도전 영역(110c)은 전술한 바와 같이 제1 방향(X)으로 연장된 형상의 복수의 제1 도전사(111c)들이 다발을 이루어 소정의 공간을 차지함으로써 형성되는 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 제1 도전 영역(110c)은 오직 한가닥의 도전사에 의해 형성될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 비도전사로 이루어진 원단 상에 전도성 섬유 또는 기타의 전기적 배선이 고정된 형태로 부분적으로 전기 전도성을 갖는 텍스타일이 제공될 수도 있다.

한편, 제1 텍스타일(110)은 제1 관통홀(110h)을 가지고, 제2 텍스타일(120)은 제2 관통홀(120h)을 가질 수 있다. 이 때 제1 도전 영역(110c)은 평면상 적어도 부분적으로 제1 관통홀(110h)을 둘러싸거나, 인접하거나, 맞닿을 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 관통홀(110h)의 내측면은 적어도 부분적으로 전기 전도성을 가질 수 있다. 마찬가지로, 제2 도전 영역(120c)은 평면상 적어도 부분적으로 제2 관통홀(120h)을 둘러싸거나, 인접하거나, 맞닿을 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제2 관통홀(120h)의 내측면은 적어도 부분적으로 전기 전도성을 가질 수 있다.

이하, 커넥터(200)에 대해 설명한다. 앞서 설명한 것과 같이 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)에 각각 제1 도전 영역(110c)과 제2 도전 영역(120c)을 형성하여 필요에 따라 이들을 도통시키거나, 절연함으로써 전기적 신호의 전달 경로의 다변화를 꾀할 수 있다. 그러나 서로 다른 레이어 간의 안정적인 전기 접속은 매우 중요한 문제이다. 특히 웨어 형태의 웨어러블 디바이스(1)의 제조 공정을 고려할 때, 서로 다른 레이어가 안정적으로 도통되면서, 동시에 간단한 방법으로 레이어들을 결합하는 것은 결코 쉽지 않다. 이러한 관점에서 본 발명에 따른 커넥터(200)를 발명하였다.

예시적인 실시예에서, 커넥터(200)는 서로 이격된 제1 전극(211)(또는 하부 전극)과 제2 전극(212)(또는 상부 전극), 제1 전극(211)과 제2 전극(212)을 고정 및 유지하는 제1 프레임(231)(또는 하부 프레임)과 제2 프레임(232)(또는 상부 프레임) 및 그 내부에 배치된 전도성 탄성체(250)를 포함할 수 있다.

우선 제1 프레임(231)과 제2 프레임(232)은 각각 제1 전극(211) 및 제2 전극(212)과 결합 고정되며, 제1 프레임(231)과 제2 프레임(232)이 조립되어 커넥터(200)의 전체적인 형상을 구성할 수 있다.

제1 프레임(231)과 제2 프레임(232)은 상호 삽입 구조를 가지고 결합될 수 있다. 도 4 등은 제1 프레임(231)의 홀 내에 제2 프레임(232)이 삽입된 경우를 예시하고 있으나, 제2 프레임에 제1 프레임이 삽입될 수도 있다. 후술할 전도성 탄성체(250)에 의해 제1 프레임(231)과 제2 프레임(232) 간의 이격 거리가 조절될 수 있다. 예를 들어, 전도성 탄성체(250)의 팽창으로 인해 제1 프레임(231)과 제2 프레임(232)은 서로 멀어지려는 힘을 받으며 결합된 상태를 유지하다가, 제3 방향(Z) 일측에서 커넥터(200)에 힘이 가해질 경우 제1 프레임(231)과 제2 프레임(232)은 상호 간에 더욱 삽입되며 거리가 가까워질 수 있다.

제1 전극(211)은 제1 프레임(231) 내에 적어도 부분적으로 삽입되고, 제1 프레임(231)에 고정된 상태일 수 있다. 또, 제2 전극(212)은 제2 프레임(232) 내에 적어도 부분적으로 삽입되고, 제2 프레임(232)에 고정된 상태일 수 있다. 즉, 제1 전극(211)과 제1 프레임(231)의 상대적 위치 및 제2 전극(212)과 제2 프레임(232)의 상대적 위치는 고정된 상태일 수 있다. 이에 따라 전도성 탄성체(250)가 제공하는 팽창력은 제1 전극(211)과 제2 전극(212)을 통해 제1 프레임(231) 및 제2 프레임(232)에 전달될 수 있다. 또, 커넥터(200)의 외부에서 제1 전극(211) 또는 제2 전극(212)에 제3 방향(Z)으로 힘이 가해질 경우 제1 프레임(231)과 제2 프레임(232)이 가까워질 수 있다.

제1 전극(211)의 상면에는 내부가 비어 있는 원통 형상의 상부 돌출부가 위치할 수 있다. 즉, 상부 돌출부는 내측으로(하측으로) 함몰된 홈을 가지고, 상기 홈 내에 전도성 탄성체(250)가 배치될 수 있다. 마찬가지로 제2 전극(212)의 하면에는 내부가 비어 있는 원통 형상의 하부 돌출부가 위치할 수 있다. 즉, 하부 돌출부는 내측으로(상측으로) 함몰된 홈을 가지고, 상기 홈 내에 전도성 탄성체(250)가 배치될 수 있다.

서로 이격하여 대향하는 제1 전극(211)과 제2 전극(212)이 각각 상부 돌출부의 홈 및 하부 돌출부의 홈을 가짐에 따라 전도성 탄성체(250)의 위치를 안정적으로 고정할 수 있다. 또, 전술한 제1 전극(211)의 상부 돌출부 및 제2 전극(212)의 하부 돌출부는 각각 제1 프레임(231) 및 제2 프레임(232)의 내부에 삽입된 부분을 의미할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 제1 전극(211)은 하측으로 돌출된 제1 결합 돌출부(211p)를 포함하고, 제2 전극(212)은 상측으로 돌출된 제2 결합 돌출부(212p)를 포함할 수 있다. 제1 결합 돌출부(211p) 및 제2 결합 돌출부(212p)는 각각 적어도 부분적으로 제1 관통홀(110h) 및 제2 관통홀(120h) 내에 삽입된 상태일 수 있으나, 삽입되지 않을 수도 있다.

제1 결합 돌출부(211p)는 후술할 제1 캡(310)과 맞물리고, 제2 결합 돌출부(212p)는 후술할 제2 캡(320)과 맞물릴 수 있다. 따라서 커넥터(200)의 하측으로 노출된 제1 전극(211)과 제1 캡(310), 그리고 커넥터(200)의 상측으로 노출된 제2 전극(212)과 제2 캡(320) 간에 별도의 고정이나 결합을 위한 수단을 구비하지 않고도, 커넥터(200)와 제1 캡(310) 및/또는 제2 캡(320) 간의 상대적인 위치를 안정적으로 유지할 수 있다. 특히, 이는 웨어러블 디바이스(1)의 제조 공정을 고려할 때 매우 효과적인 방안이 될 수 있다.

또, 제1 결합 돌출부(211p) 및 제2 결합 돌출부(212p)는 각각 내부가 비어 있는 원통 형상을 가질 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제1 결합 돌출부(211p)는 하면 상에 상측으로 함몰된 홈을 가지고, 제2 결합 돌출부(212p)는 상면 상에 하측으로 함몰된 홈을 가질 수 있다. 즉, 제1 결합 돌출부(211p)와 제2 결합 돌출부(212p)가 평면상 환 형상과 같이 회전에도 불구하고 동일성을 유지하는 형상을 가짐에 따라, 외력에 의해 후술할 제1 캡(310) 및/또는 제2 캡(320)이 회전하는 경우에도 커넥터(200)는 회전력이 전달되지 않고 안정적인 전기 접속 구조를 유지할 수 있다.

전도성 탄성체(250)는 서로 이격된 제1 전극(211)과 제2 전극(212)의 사이에서, 제1 전극(211) 및 제2 전극(212)과 맞닿아 위치할 수 있다. 도 4 등은 전도성 탄성체(250)가 금속 재질 등의 용수철인 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서 전도성 탄성체(250)는 매우 높은 탄성력 내지는 원복력을 갖는 전도성 고분자 등일 수도 있다.

전도성 탄성체(250)는 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 사이의 전기적 도통 경로를 제공함과 동시에, 제1 전극(211)을 제1 텍스타일(110)의 상면에 밀착시키고, 제2 전극(212)을 제2 텍스타일(120)의 하면에 밀착시키는 기능을 할 수 있다.

제1 전극(211)은 제1 관통홀(110h) 및/또는 제1 도전 영역(110c)과 적어도 부분적으로 제3 방향(Z)으로 중첩하며, 제1 도전 영역(110c)의 상면과 접할 수 있다. 또, 제2 전극(212)은 제2 관통홀(120h) 및/또는 제2 도전 영역(120c)과 적어도 부분적으로 제3 방향(Z)으로 중첩하며, 제2 도전 영역(120c)의 하면과 접할 수 있다. 제1 전극(211)과 제2 전극(212)은 제3 방향(Z)으로 중첩하거나, 또는 중첩하지 않을 수 있다.

이 때 제3 방향(Z)으로 이격된 제1 도전 영역(110c)과 제2 도전 영역(120c)을 안정적으로 전기 접속함에 있어서 기술적 난제는, 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)의 벌어짐 문제이다. 특히 의류의 경우 착용자의 다양한 신체 동작에 따라 신축할 수 있고, 이에 따라 서로 상이한 신축력을 갖는 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)은 적어도 부분적으로 맞닿거나 벌어지는 것을 반복할 수 있다.

본 발명에 따를 경우 전도성 탄성체(250)가 갖는 팽창력을 이용해 제1 전극(211)과 제2 전극(212)을 각각 제1 도전 영역(110c)과 제2 도전 영역(120c)에 밀착시키는 상태를 유지할 수 있다. 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니나, 예컨대 등 부위와 같이 신축력이 가해지는 정도가 적은 부위에서 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120)은 벌어지는 경우가 많고, 이 때 전도성 탄성체(250)는 상대적으로 긴 제3 방향(Z)으로의 길이를 가지며 제1 도전 영역(110c) 및 제2 도전 영역(120c)과 맞닿을 수 있다. 다른 예를 들어, 겨드랑이 부위와 같이 어깨를 회전할 때 신장되는 부위에서, 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120) 간의 이격 거리는 감소하는 경우가 많고, 이 때 전도성 탄성체(250)는 상대적으로 짧은 제3 방향(Z)으로의 길이를 가지며 제1 도전 영역(110c) 및 제2 도전 영역(120c)과 맞닿을 수 있다.

이를 위해 제1 전극(211)의 수평 방향(즉, 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)이 속하는 평면 방향)으로의 최대폭(즉, 평면상 최대 크기)은 제1 관통홀(110h)의 최대폭 보다 크고, 제2 전극(212)의 수평 방향으로의 최대폭은 제2 관통홀(120h)의 최대폭 보다 클 수 있다.

또, 제1 프레임(231)의 수평 방향으로의 최대폭은 제1 전극(211)의 최대폭 보다 크고, 제2 프레임(232)의 수평 방향으로의 최대폭은 제2 전극(212)의 최대폭 보다 클 수 있다. 전도성 탄성체(250)는 제1 전극(211) 및 제2 전극(212)과 직접 맞닿고, 전도성 탄성체(250)가 제공하는 제3 방향(Z)으로의 팽창력은 제1 전극(211) 및 제2 전극(212)에 직접 가해질 수 있다.

이 때 전도성 탄성체(250)는 제1 텍스타일(110) 및/또는 제2 텍스타일(120)과의 반작용에 의한 반발력을 받으며, 커넥터(200)가 안정적으로 고정되지 않을 경우 제2 전극(212)(또는 제1 전극(211))이 수평 방향으로 쏠려 커넥터(200)가 손상될 수 있다. 따라서 제1 전극(211)을 지지하는 제1 프레임(231)과 제2 전극(212)을 지지하는 제2 프레임(232)의 수평 방향으로의 폭을 충분히 형성하여 상기 반작용에 의해 커넥터(200)가 손상되는 것을 감소시킬 수 있다.

제1 프레임(231)의 폭이 제1 전극(211)의 폭보다 큼에 따라 제1 프레임(231)은 제1 도전 영역(110c)을 제3 방향(Z)으로 직접 대향할 수 있다. 마찬가지로, 제2 프레임(232)의 폭이 제2 전극(212)의 폭 보다 큼에 따라 제2 프레임(232)은 제2 도전 영역(120c)을 제3 방향(Z)으로 직접 대향할 수 있다.

한편, 웨어러블 디바이스(1) 또는 그 노드 구조는 제1 캡(310) 및 제2 캡(320)을 더 포함할 수 있다. 제1 캡(310)과 제2 캡(320)은 제1 관통홀(110h) 및 제2 관통홀(120h)을 커버하며 노드 구조를 안정적으로 유지하는 기능을 할 수 있다. 필요에 따라 전술한 커넥터(200) 및 제1 캡(310)과 제2 캡(320)을 포함하여 노드 구조체로 지칭될 수도 있다.

예시적인 실시예에서, 제1 캡(310)과 제2 캡(320)은 서로 끼움 결합, 구체적으로 억지 끼움 결합 또는 클립 끼움 결합되는 체결 구조를 가지고 상호 간에 결합될 수 있다. 또 체결된 제1 캡(310)과 제2 캡(320) 사이에는 커넥터(200)가 배치되고, 제1 텍스타일(110) 및 제2 텍스타일(120)이 적어도 부분적으로 위치할 수 있다.

제1 캡(310)은 제1 텍스타일(110)의 하면 상에 배치되되, 적어도 부분적으로 제1 텍스타일(110)의 제1 관통홀(110h)에 삽입될 수 있다. 또, 제2 캡(320)은 제2 텍스타일(120)의 상면 상에 배치되되, 적어도 부분적으로 제2 텍스타일(120)의 제2 관통홀(120h)에 삽입될 수 있다. 제1 캡(310)과 제2 캡(320)을 각각 적어도 부분적으로 제1 텍스타일(110) 및 제2 텍스타일(120)에 관통 삽입하여 제1 캡(310)과 제2 캡(320)의 평면상 위치를 고정할 수 있다.

제1 텍스타일(110)이 의류의 내피 측에 인접하고 제2 텍스타일(120)이 의류의 외피 측에 인접한 예시적인 실시예에서, 제2 캡(320)은 제1 캡(310) 보다 평면상 큰 크기를 가질 수 있다. 즉, 제1 캡(310)은 그 외주면 상에 끼움 결합을 위한 제1 돌기(310p)를 가지고, 제2 캡(320)은 그 내주면 상에 끼움 결합을 위한 제2 돌기(320p)를 가질 수 있다.

제1 캡(310)과 제2 캡(320)이 결합되어 하우징을 형성한 상태에서, 제1 돌기(310p)와 제2 돌기(320p) 사이에는 제1 텍스타일(110) 및 제2 텍스타일(120)이 위치할 수 있다. 다시 말해서, 제1 캡(310)과 제2 캡(320)은 제1 텍스타일(110) 및 제2 텍스타일(120)을 사이에 두고 끼워질 수 있다.

이 때 전술한 바와 같이 제1 텍스타일(110)을 제2 텍스타일(120)에 비해 두께가 얇고 신축성이 높은 소재로 형성한 경우, 상대적으로 맞물려 절곡되는 정도가 큰 레이어를 제1 텍스타일(110)로 하고 상대적으로 맞물려 절곡되는 정도가 작은 레이어를 제2 텍스타일(120)로 하는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해 제1 텍스타일(110) 측에 평면상 크기가 작은 제1 캡(310), 즉 외주면에 끼움 결합 돌기가 형성된 캡을 배치하고, 제2 텍스타일(120) 측에 평면상 크기가 큰 제2 캡(320), 즉 내주면에 끼움 결합 돌기가 형성된 캡을 배치하여 노드 구조의 기계 구조적 안정성을 높일 수 있다.

제1 캡(310)과 제2 캡(320)은 상호 결합되어 그 사이에 위치한 제1 텍스타일(110) 및 제2 텍스타일(120)이 벌어지는 한계를 정의함과 동시에, 전도성 탄성체(250)의 팽창 한도를 정의할 수 있다. 또, 전도성 탄성체(250)의 팽창력에 대한 반작용에 있어서, 유연성이 높은 제1 텍스타일(110) 및 제2 텍스타일(120) 외에 플라스틱 등 강도와 강성이 높은 제1 캡(310)과 제2 캡(320)에 의해 반발력이 제공되도록 함으로써 전도성 탄성체(250)의 배열 안정성을 향상시킬 수 있다. 다시 말해서, 제1 캡(310)과 제2 캡(320)의 체결에 의해 전도성 탄성체(250)가 소정의 압축 상태를 유지할 수 있다.

한편 사시도로 표현하지 않았으나, 제1 캡(310)의 상면 상에는 제1 결합 돌출부(211p)와 상응하는 환 형상의 홈이 형성되고, 제2 캡(320)의 하면 상에는 제2 결합 돌출부(212p)와 상응하는 환 형상의 홈이 형성될 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 다만 전술한 실시예와 실질적으로 동일하거나, 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 디바이스의 노드 구조의 단면도로서, 도 4와 상응하는 위치를 나타낸 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 웨어러블 디바이스(2) 또는 그 노드 구조는 제1 텍스타일(110)과 제2 텍스타일(120), 그 사이에 개재된 커넥터 및 커넥터를 감싸는 제1 캡(310)과 제2 캡(320)을 포함하되, 제1 전극(211)과 제2 전극(212)이 제1 캡(310) 및 제2 캡(320)을 관통한 점이 전술한 실시예와 상이한 점이다.

제1 전극(211)은 적어도 부분적으로 제1 캡(310)에 삽입되고, 제1 캡(310)을 관통할 수 있다. 또, 제2 전극(212)은 적어도 부분적으로 제2 캡(320)에 삽입되고, 제2 캡(320)을 관통할 수 있다. 이 때 제1 전극(211)의 관통 부위 및/또는 제2 전극(212)의 관통 부위는 제1 텍스타일(110)의 제1 관통홀 및 제2 텍스타일(120)의 제2 관통홀 내에 위치할 수 있다.

앞서 설명한 것과 같이 제1 텍스타일(110) 및 제2 텍스타일(120)은 각각 의류의 내피 및 외피로 사용되거나, 또는 그렇지 않을 수 있다. 이 때 필요에 따라 노드 구조의 제1 텍스타일(110)의 하부 측으로, 또는 제2 텍스타일(120)의 상부 측으로 전기적 도통이 요구될 수 있다.

예를 들어, 제1 텍스타일(110)의 하면 측으로 노출된 제1 전극(211)은 다른 전극 내지는 패드 등과 전기적으로 도통되고, 상기 다른 전극 및/또는 패드는 착용자의 신체와 맞닿아 생체 신호의 수집을 위해 사용될 수 있다. 또는 제1 텍스타일(110)의 하면 상에 배치된 추가 레이어의 도전 라인과 전기적 연결을 위해 사용될 수도 있다.

다른 예를 들어, 제2 텍스타일(120)의 상면 측으로 노출된 제2 전극(212)은 다른 전극 내지는 패드 등과 전기적으로 도통될 수 있다. 이 때 상기 다른 전극, 또는 노출된 제2 전극(212) 자체는 외부의 다른 전자 장치, 예컨대 센서, 디스플레이 등의 전자 장치와 접속 구조를 형성할 수 있다. 또는 제2 텍스타일(120)의 상면 상에 배치된 추가 레이어의 도전 라인과 전기적 연결을 위해 사용될 수도 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 디바이스의 제조 방법에 대해 설명한다. 이하에서 도 5의 웨어러블 디바이스의 제조 방법을 예로 하여 설명하나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 디바이스의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면도들로서, 도 5와 상응하는 위치를 나타낸 단면도이다.

우선 도 6을 참조하면, 제1 도전 영역(110c)이 형성된 제1 텍스타일(110)을 준비한다. 그리고 제1 텍스타일(110)의 하면 측에 제1 캡(310)을 배치하고, 제1 텍스타일(110)의 상면 측에 커넥터를 배치한다. 제1 텍스타일(110)의 제1 관통홀, 제1 캡(310) 및 커넥터, 나아가 제1 도전 영역(110c)은 적어도 부분적으로 서로 제3 방향(Z)으로 중첩 배치될 수 있다. 그리고 제1 관통홀 내에서 제1 캡(310)과 커넥터의 제1 전극(211)을 서로 결합시킨다.

본 단계에서, 커넥터, 구체적으로 전도성 탄성체(250)는 제1 프레임(231)과 제2 프레임(232)의 결합 구조에 의해 제한된 반발력 외 제3 방향(Z)으로 가해지는 압축력이 없기 때문에 제3 방향(Z)으로 상대적으로 신장된 상태일 수 있다.

이들 각각에 대한 설명은 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

앞서 설명한 것과 같이 제1 프레임(231), 제2 프레임(232), 제1 전극(211), 제2 전극(212) 및 전도성 탄성체(250)가 일체화 및 조립되어 커넥터를 형성하되, 커넥터와 제1 캡(310)이 분리 가능하기 때문에 제1 텍스타일(110) 상에서 이들을 용이하게 조립할 수 있다.

이어서 도 7을 참조하면, 제1 텍스타일(110) 및 커넥터 상에 제2 텍스타일(120)을 배치한다. 본 단계에서, 커넥터와 제2 텍스타일(120)의 제2 관통홀, 그리고 제2 도전 영역(120c)은 적어도 부분적으로 제3 방향(Z)으로 중첩하도록 배치될 수 있다. 특히 본 실시예에서 제2 전극(212)은 제2 관통홀 내에 삽입될 수 있다.

이어서 도 8을 참조하면, 제1 캡(310) 및 커넥터와 중첩하도록 제2 캡(320)을 배치하고, 제1 캡(310)과 제2 캡(320)을 체결한다. 이 때 제1 캡(310)과 제2 캡(320)을 끼움 결합하며 제1 캡(310)과 제2 캡(320) 간의 이격 거리가 감소하고, 그에 따라 전도성 탄성체(250)가 압축될 수 있다. 그리고 압축된 전도성 탄성체(250)가 제공하는 팽창력 내지는 반발력에 의해 제1 전극(211) 및 제2 전극(212)은 각각 제1 도전 영역(110c) 및 제2 도전 영역(120c)에 밀착될 수 있다.

본 실시예에 따를 경우 제1 텍스타일과 제2 텍스타일을 결합, 예컨대 재봉한 후에 노드 구조를 형성하는 것이 아니라, 제1 텍스타일(110), 커넥터 및 제2 텍스타일(120)을 순차적으로 적층하여 노드 구조를 형성하기 때문에 종래 의류의 제조 공정과 부합하여 높은 제조 공정성을 가질 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 웨어러블 디바이스
110: 제1 텍스타일
120: 제2 텍스타일
200: 커넥터
310: 제1 캡
320: 제2 캡

Claims (11)

1. 적어도 부분적으로 제1 도전 영역이 형성된 제1 텍스타일;
   상기 제1 텍스타일 상에 배치되고, 적어도 부분적으로 제2 도전 영역이 형성된 제2 텍스타일; 및
   적어도 부분적으로 상기 제1 텍스타일과 제2 텍스타일 사이에 배치된 커넥터를 포함하되, 상기 커넥터는,
   상기 제1 도전 영역의 상면과 맞닿아 도통된 제1 전극,
   상기 제2 도전 영역의 배면과 맞닿아 도통되며, 상기 제1 전극과 이격된 제2 전극, 및
   상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재된 전도성 탄성체를 포함하는, 웨어러블 디바이스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 텍스타일에 적어도 부분적으로 삽입된 제1 캡; 및
   상기 제2 텍스타일에 적어도 부분적으로 삽입된 제2 캡을 더 포함하되,
   상기 제1 캡과 제2 캡은 상호 끼움 결합되는 체결 구조를 가지고,
   상기 제1 캡과 제2 캡 사이에는 상기 커넥터가 위치하는 웨어러블 디바이스.
3. 제2항에 있어서,
   상기 커넥터는,
   상기 제1 전극이 적어도 부분적으로 삽입된 제1 지지 프레임, 및
   상기 제2 전극이 적어도 부분적으로 삽입된 제2 지지 프레임을 더 포함하되,
   상기 제1 지지 프레임 및 제2 지지 프레임은 상호 간에 삽입 구조를 가지고 결합된 웨어러블 디바이스.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 지지 프레임의 평면상 최대 크기는 제1 전극의 평면상 최대 크기보다 크고, 상기 제2 지지 프레임의 평면상 최대 크기는 제2 전극의 평면상 최대 크기보다 크고,
   상기 제1 지지 프레임은 적어도 부분적으로 제1 도전 영역을 직접 대향하고, 상기 제2 지지 프레임은 적어도 부분적으로 제2 도전 영역을 직접 대향하는 웨어러블 디바이스.
5. 제2항에 있어서,
   상기 제1 캡은 외주면에 체결 구조를 가지고, 상기 제2 캡은 내주면에 체결 구조를 가지며, 상기 제2 텍스타일은 제1 텍스타일 보다 두께가 두꺼운 웨어러블 디바이스.
6. 제2항에 있어서,
   상기 제1 전극은 제1 캡을 관통하여 노출되거나, 또는
   상기 제2 전극은 제2 캡을 관통하여 노출되는 웨어러블 디바이스.
7. 제2항에 있어서,
   상기 제1 캡과 제2 캡의 체결에 의해 상기 전도성 탄성체가 압축된 상태를 유지하는 웨어러블 디바이스.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일은 각각 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 가지고,
   상기 제1 도전 영역은 적어도 부분적으로 평면상 상기 제1 관통홀을 둘러싸고, 상기 제2 도전 영역은 적어도 부분적으로 평면상 상기 제2 관통홀을 둘러싸는 웨어러블 디바이스.
9. 제1 도전 영역이 형성된 제1 텍스타일을 준비하고,
   상기 제1 도전 영역 상에 커넥터를 배치하되, 서로 대향하는 제1 전극과 제2 전극 및 그 사이에 개재된 전도성 탄성체를 포함하는 커넥터를 배치하고,
   제2 관통홀을 가지고, 제2 도전 영역이 형성된 제2 텍스타일을 커넥터 상에 배치하되, 상기 제2 전극이 적어도 부분적으로 제2 관통홀과 중첩하도록 제2 텍스타일을 배치하는 것을 포함하는, 웨어러블 디바이스의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 텍스타일을 배치하기 전에,
    제1 캡을 상기 제1 텍스타일의 배면 측으로부터 제1 관통홀에 삽입하고,
    상기 제2 텍스타일을 배치한 후에,
    상기 제2 전극과 중첩하도록 제2 캡을 배치하고, 제2 캡과 제1 캡을 체결하는 것을 더 포함하는 웨어러블 디바이스의 제조 방법.
11. 상호 삽입 구조를 가지고 조립된 상태의 제1 지지 프레임과 제2 프레임;
    상기 제1 지지 프레임 내에 적어도 부분적으로 삽입된 제1 전극;
    상기 제2 지지 프레임 내에 적어도 부분적으로 삽입되고, 제1 전극과 이격된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재된 전도성 탄성체를 포함하는, 커넥터.