WO2017039084A1 - Temperature sensor of coalesced structure with improved breathability - Google Patents

Temperature sensor of coalesced structure with improved breathability Download PDF

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WO2017039084A1
WO2017039084A1 PCT/KR2016/000158 KR2016000158W WO2017039084A1 WO 2017039084 A1 WO2017039084 A1 WO 2017039084A1 KR 2016000158 W KR2016000158 W KR 2016000158W WO 2017039084 A1 WO2017039084 A1 WO 2017039084A1
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electrode
substrate
layer
sensing device
temperature sensing
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PCT/KR2016/000158
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French (fr)
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윤여은
엄성수
오준재
이태진
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엘지이노텍 주식회사
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G—PHYSICS
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    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
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    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • G—PHYSICS
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    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G—PHYSICS
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    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Definitions

  • the present invention relates to a temperature sensor and a patch-type thermometer including the temperature sensor.
  • the temperature sensing device has a temperature in which a first substrate, an electrode, a first layer on which an insulating layer is formed, and a second layer on which a second substrate, an electrode, and a conductive layer are formed are bonded to each other.
  • the present invention also relates to improving the fit and improving the breathability of the patch-type temperature sensing device in the implementation of a patch-type temperature sensing device that is easy to adhere to the skin of the human body and at the same time to minimize the skin trouble.
  • body temperature depends on the body's immunity and should be measured and managed accurately because it is an important measure in determining whether or not there is abnormal health.
  • the temperature of the body tells the state of the body is very important in the health of the infant.
  • the conventional barometric thermometer has been used a lot of bar-type thermometer because of less detection error and lower cost than other thermometers.
  • this conventional bar scale thermometer has the inconvenience of having to stand in the armpit of the subject and wait for a long time due to the glass rod shape, and fixed to the armpit because the body temperature measurement subject unconsciously or withstand the long wait time When the old thermometer was released, various problems such as the measurement of temperature became impossible or the mercury leaked due to breakage occurred.
  • the body temperature was not able to be measured from time to time, and thus the treatment time was missed, or the infant's health was worsened due to the lack of parental first aid to the infant with high fever.
  • thermometer such a patch-type thermometer is provided with a temperature sensing device in which a plurality of layers are stacked, conventionally drilled in the state in which a plurality of layers are stacked to form a via hole, and again plated via holes to internally different layers
  • the temperature sensing device was manufactured by allowing the electrodes present in the to be connected.
  • the present invention has been invented on the basis of this technical background, and in order to meet the salping technical needs in the above, as well as to provide additional technical elements that cannot be easily invented by those skilled in the art.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to implement a temperature sensing device by combining a first layer including a series of layers and a second layer including another layer.
  • an object of the present invention is to utilize the substrate in a variety of materials compared to the conventional manufacturing method.
  • an object of the present invention is to improve ventilation by forming a ventilation hole on the substrate, that is, when the patch-type thermometer is bonded to the skin and at the same time improve the fit.
  • the present invention considers not only the ventilation layer included in the temperature sensing device but also the adhesive layer formed on the ventilation layer, and numerically obtains the MVTR value according to the combination of the ventilation layer and the adhesive layer, the temperature of the most ideal combination in terms of breathability It is an object to provide a sensing device.
  • the temperature sensing device comprises: a first substrate; A first electrode formed on the first substrate; A third electrode formed on the first substrate and spaced apart from the first electrode; An insulating layer formed on the first substrate except for a region where a third electrode is formed and a predetermined region where one end of the first electrode is formed; A conductive layer formed on the third electrode; A second electrode formed on the insulating layer and the conductive layer; And a second substrate formed on the second electrode.
  • At least one of the insulating layer and the second substrate may include a mounting area for disposing a chip.
  • the third electrode formed on the first substrate and the insulating layer are spaced apart from each other.
  • the temperature sensing device may be characterized in that the conductive layer is an anisotropic conductive film (ACF).
  • ACF anisotropic conductive film
  • the first substrate may include a plurality of vent holes.
  • the ventilation hole may be formed by drilling in a region other than a portion where the first electrode and the third electrode are formed on the substrate.
  • an adhesive layer may be formed on one surface of the first substrate.
  • the ventilation layer having the adhesive layer may have a Moisture Vapor Transmission Rate (MVTR) value of 60 to 200 g / m 2 .
  • MVTR Moisture Vapor Transmission Rate
  • the first substrate may be formed of a nonwoven fabric, wherein the first substrate may be cellulose, spunlace, polyester spunlace, or tan rayon. have.
  • the first electrode may be an NFC coil.
  • the patch-type thermometer can be easily attached to and removed from an object, in particular, the skin of a person, so that the temperature of the object can be easily measured.
  • the present invention has the effect of being able to select a variety of materials as the substrate of the temperature sensing device.
  • a ventilation hole on the substrate has an effect of improving the breathability and fit, especially when attached to the human skin.
  • thermometer 1 shows a patch-type thermometer according to the invention is attached to the actual user's skin is driven.
  • FIG. 2 shows a laminated structure of a conventional temperature sensing device.
  • FIG. 3 shows a laminated structure of a temperature sensing device according to the present invention.
  • FIG. 6 shows a method of manufacturing a temperature sensing device according to the present invention in order.
  • FIG. 7 illustrates a state in which a first adhesive layer and a second adhesive layer are additionally coated on the first substrate of the first layer.
  • FIG 8 is a view illustrating a vent hole formed on a first substrate of a first layer.
  • FIG. 9 is a view for explaining a vent hole provided on a first substrate and a breathability thereof in a temperature sensing device.
  • Figure 10 shows another view of the temperature sensing device from the side.
  • 11 is a conceptual diagram for explaining breathability.
  • FIG. 12 shows an experimental set for measuring air permeability for combinations of a first substrate and an adhesive layer with vent holes.
  • 13 is a table showing the experimental results of breathability measurement.
  • an expression such as 'first' and 'second' is used only for distinguishing a plurality of components, and does not limit the order or other features between the components.
  • each layer, region, pattern or structure may be “on” or “under” the substrate, each layer, region, pad or pattern.
  • the base material to be formed at “)” includes both those formed directly or through another layer. Criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a view illustrating a state in which a temperature sensing device 1000 according to the present invention is attached to an object, especially a human skin.
  • the temperature sensing device 1000 according to the present invention may be attached to the skin of an infant requiring constant monitoring. Infants can be easily exposed to colds and require constant checking of body temperature. Conventional thermometers cannot be in constant contact with infants' bodies, so parents must always hold thermometers to the infant's mouth or armpit each time they check their temperature. Discomfort followed.
  • the present invention is designed to reduce such inconvenience, it is possible to measure the body temperature by simply attaching to the skin of the human body, as shown in Figure 1, in particular, the temperature sensing device 1000 is to be continued for a long time It is possible to monitor the body temperature of the target at all times.
  • the temperature sensing device 1000 may be implemented as a contact type for measuring the temperature of the object by indirect contact with the surface of the object, in particular in direct contact with the human skin or other materials present between them, or the object It can be implemented contactlessly to measure the temperature without contact with it.
  • the temperature sensing device 1000 implemented as a contact type is obtained by contacting the object directly or indirectly with each other to obtain a measured value in a state where the temperature is balanced with the object.
  • the non-contact temperature sensing device 1000 may measure temperature without contacting an object, and may include, for example, an infrared sensing method.
  • the temperature sensing device includes a first electrode 120 formed on the first cover layer 160, a first adhesive layer 140 formed on the first electrode 120, and a first adhesive layer.
  • the temperature sensing device includes a via hole 180 drilled from the first electrode 120 to the second electrode 130, and the outer wall of the via hole 180 is plated with a metallic material. You can check it.
  • the temperature sensing device having such a structure In order to manufacture the temperature sensing device having such a structure, a very complicated process such as stacking a plurality of layers, drilling a part of the layer to form a via hole 180, and plating an inner wall of the via hole 180 is required. In addition, there are many problems such as a problem that the inter-layer standard is misaligned, that is, a misalignment when forming a multilayer structure.
  • the conventional temperature sensing device is manufactured by photolithography, which is a process of laminating, exposing, developing, etching, and peeling.
  • Suitable substrates include polyimide and hard PCB, such as polyimide and hard PCB. Very limited. Therefore, if a circuit is to be constructed using a more flexible substrate according to the user environment, a process different from the conventional method is required.
  • the present invention is to solve the problems in the structure, manufacturing process of the temperature sensing device according to the prior art as described in detail below through the drawings.
  • Figure 3 shows a side cross-sectional view of the temperature sensing device according to the present invention.
  • the temperature sensing device is formed on the first substrate 210, the first electrode 220 formed on the first substrate 210, and the first substrate 210 from below.
  • the first substrate 210 except for a third electrode 223 formed to be spaced apart from the first electrode 220, a region in which the third electrode 223 is formed, and a predetermined region in which one end of the first electrode 220 is formed.
  • the temperature sensing device according to the present invention of FIG. 3 is not uniformly stacked and has the same height. It can be seen that layers with different properties coexist in the layer of. For example, in the temperature sensing device of FIG. 3, it can be seen that the insulating layer 240 forms a single layer together with the conductive layer 430 instead of a single layer.
  • the temperature sensing device according to the present invention comprises two divided layers comprising a series of layer structures, namely, a first This is due to the structure in which the layer and the second layer are joined.
  • the first layer and the second layer are largely bonded to each other.
  • FIGS. 4 and 5 each layer and a layer structure formed on each layer will be described. Shall be.
  • the first layer is formed on the same layer as the first substrate 210, the first electrode 220 formed on the first substrate 210, and the first electrode 220. Insulation that is formed in a region other than the third electrode 223 formed to be spaced apart from the first electrode 220, and a region in which the third electrode 223 is formed and a predetermined region in which one end of the first electrode 220 is formed.
  • Layer 240 is formed on the same layer as the first substrate 210, the first electrode 220 formed on the first substrate 210, and the first electrode 220. Insulation that is formed in a region other than the third electrode 223 formed to be spaced apart from the first electrode 220, and a region in which the third electrode 223 is formed and a predetermined region in which one end of the first electrode 220 is formed.
  • the substrate may be rigid or flexible.
  • the substrate may comprise glass or plastic.
  • the substrate includes chemically strengthened / semi-hardened glass such as soda lime glass or aluminosilicate glass, polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), propylene glycol (propylene glycol, PPG) Polycarbonate (PC), such as reinforced or soft plastics or may contain sapphire.
  • chemically strengthened / semi-hardened glass such as soda lime glass or aluminosilicate glass, polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), propylene glycol (propylene glycol, PPG) Polycarbonate (PC), such as reinforced or soft plastics or may contain sapphire.
  • the substrate may also include a photoisotropic film.
  • the substrate may include a cyclic olefin copolymer (COC), a cyclic olefin polymer (COP), an isotropic polycarbonate (PC) or an isotropic polymethyl methacrylate (PMMA).
  • COC cyclic olefin copolymer
  • COP cyclic olefin polymer
  • PC isotropic polycarbonate
  • PMMA isotropic polymethyl methacrylate
  • the substrate may be implemented with a material that can be flexibly bent, such as nonwoven fabric or paper, as will be described later.
  • the substrate when the temperature sensing device including the temperature sensing device is attached to the user's skin, the substrate can be flexibly flexed according to the user's movement, thereby increasing the fit.
  • the substrate may be partially curved while having a curved surface. That is, the substrate may be curved while partially having a plane and partially having a curved surface.
  • the end of the substrate may have a curved surface, or may be curved or curved with a surface including a random curvature.
  • the first electrode 220 may include a conductive material to allow electricity to flow.
  • the first electrode 220 may be indium tin oxide or indium zinc oxide.
  • Metal oxides such as copper oxide, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, and the like.
  • the first electrode 220 may include a nanowire, a photosensitive nanowire film, carbon nanotubes (CNT), graphene, or a conductive polymer.
  • the first electrode 220 may include various metallic materials, for example, chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), and molybdenum (Mo). .
  • Gold (Au), titanium (Ti) and their alloys may include at least one metal.
  • the first electrode 220 formed on the first substrate 210 may be a so-called NFC coil, preferably wound in the form of a coil to generate induced electromotive force.
  • a current is induced in a coil by a relative movement of a magnet and a coil.
  • the generated electromotive force is called an induced electromotive force.
  • a magnetic external device approaches the first electrode 220, a magnetic field is changed at the center of the first electrode 220 which is wound.
  • an induced electromotive force is generated to cause an induced current to flow in the first electrode 220. do. Induced current is then used to drive the chip mounted in the temperature sensing device.
  • the first electrode 220 may be a coil that receives and supplies energy from the outside so that the temperature sensing device according to the present invention can be driven without having a battery.
  • the wearer can easily maintain the attached state, there is no need to worry about the mercury leakage of the battery has the advantage that it is harmless to the human body.
  • NFC near field communication
  • RFID radio tag
  • NFC can use both data read and write functions, eliminating the need for readers that were previously required for radio frequency identification (RFID) use.
  • RFID radio frequency identification
  • the temperature sensing device when applying this to the temperature sensing device according to the present invention, when a magnetic field change occurs in the NFC coil, that is, the first electrode 220 by an external device, an induced current may be generated in the NFC coil to drive the mounted chip.
  • the processed information more precisely, the information processed by the control unit MCU included in the chip is transferred to the NFC coil again to generate a signal for transmitting and receiving information with the external device.
  • the temperature sensing device according to the present invention has the advantage that the temperature can be easily measured through an external device at any time as long as it is attached to the body.
  • a third electrode 223 may be further formed on the first substrate 210 in addition to the first electrode 220.
  • the third electrode 223 has a different purpose from that of the first electrode 220. If the first electrode 220 is supplied with power by induction electromotive force and is in charge of communication, the third electrode 223 has Refers to an electrode formed to connect various passive elements provided on the outer substrate. That is, various elements for constituting a temperature sensing device may be mounted on the first substrate 210. These passive elements need to be electrically connected, and in particular, need to be connected to the second electrode 450 to be described later. For example, the devices may be energized through the third electrode 223, the conductive layer 430, and the second electrode 450.
  • an insulating layer 240 may be coated on the first layer.
  • the insulating layer 240 is essentially to prevent contact between the first electrode 220 and the second electrode 450, which will be described later, and the insulating layer 240 in FIG. It is formed in a region excluding the region where the electrode 223 is formed and in a region except a predetermined region where one end of the first electrode 220 is formed.
  • the predetermined region where one end of the first electrode 220 is formed corresponds to a so-called mounting region in which the first electrode 220 may be connected to a chip mounted in the future, and the insulating layer 240 is not formed in the region. As a result, one end of the first electrode 220 may be easily connected to the chip.
  • the insulating layer 240 may be coated on the first substrate 210 by a printing method.
  • the insulating layer 240 may surround the first electrode 220.
  • the third electrode 223 may be formed to be spaced apart from each other. As a result, the void area 300 as shown in FIG. 2 may occur.
  • the insulating layer 240 may include silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiN x ) and other inorganic insulating materials, or photoacryl or benzocyclobutene (BCB), which is an organic insulating material. ) And other inorganic insulating materials.
  • the structure of the first layer has been described above.
  • the second layer may include a second substrate 410, a second electrode 450 formed on the second substrate 410, and a conductive part partially formed on the second electrode 450.
  • Layer 430 may include a second substrate 410, a second electrode 450 formed on the second substrate 410, and a conductive part partially formed on the second electrode 450.
  • the second substrate 410 basically refers to a flat plate on which an electrode may be formed, and the detailed description thereof will be referred to in the description of the first substrate 210.
  • the second electrode 450 is formed on the second substrate 410 and is essentially connected to a chip to be mounted in the future to perform a function of energization.
  • the second electrode 450 needs to be disconnected from the first electrode 220, that is, the NFC coil by the insulating layer 240, which will be described later with the third electrode 223. It may be interconnected by the conductive layer 430.
  • a conductive layer 430 may be formed on the second electrode 450.
  • the conductive layer 430 in the present invention may be preferably an anisotropic conductive film (ACF).
  • ACF anisotropic conductive film
  • An anisotropic conductive film is a film in which conductive particles such as metal particles such as nickel or gold or polymer particles coated with such metals are dispersed, and conducts electricity through the Z-axis in the XY plane direction. The film which has insulation is called.
  • the conductive layer 430 preferably the anisotropic conductive film, is formed on the first layer, and when the conductive layer 430 is finally bonded with the first layer and the second layer, 450 may be arranged on.
  • the conductive layer 430 is partially spaced apart on the second electrode 450, which is in contact with the third electrode 223 of the first layer in the future. That is, the spaced space between the conductive layers 430 is filled by the insulating layer 240 formed on the first layer when the first layer and the second layer are bonded to each other.
  • first layer and the second layer have been divided and described in the above, and the components included in each layer are distinguished, but it is to be understood that some of the components of each layer may be arranged in different layers.
  • FIG. 6 is a view for explaining the process of forming the structure of the temperature sensing device according to the present invention.
  • the temperature sensing device according to the present invention is manufactured by individually manufacturing the first layer and the second layer, and then completing the bonding process.
  • FIG. 6A illustrates a process of implementing the first layer described above with reference to FIG. 4, wherein the first electrode 220 and the third electrode 223, and further, the third electrode on the first substrate 210.
  • the first layer is realized by forming the insulating layer 240 in a region except for a region where the 223 is formed and a predetermined region where one end of the first electrode 220 exists.
  • the first electrode 220, the third electrode 223, and the insulating layer 240 may all be formed on the substrate in a printed layer manner.
  • FIG. 6B illustrates a process of implementing the second layer described above with reference to FIG. 5.
  • the second electrode 450 on the second substrate 410 and the conductive layer 430 on the second electrode 450 are illustrated. More precisely, the process of forming an ACF.
  • the second layer may also be formed by a printing layer method.
  • FIG. 6C illustrates a process in which the first and second layers manufactured separately are bonded to each other. That is, when the second layer is inverted and bonded to the first layer based on the first layer, the structure of the temperature sensing device described with reference to FIG. 3 can be finally obtained. At this time, some components of the first layer and the second layer are not necessarily included on the first layer and the second layer described above, and the configuration described as being present in the first layer is on the second layer. It may be present or vice versa.
  • the alignment between the layers may be relatively accurately compared to the prior art described with reference to FIG.
  • a material that can be used as a material can be selected from various ones, there is an advantage in that the diversity of the substrate can be achieved.
  • the temperature sensing device may further include adhesive layers 230 and 235 on the first substrate 210 as needed.
  • the first adhesive layer 230 and the second adhesive layer 235 may be formed or all may be formed according to a design.
  • the temperature sensing device may include a plurality of vent holes 250 including the adhesive layers 230 and 235 on the first substrate 210 as shown in FIG. 8. .
  • the patch having a conventional temperature sensor may cause problems with the skin when the infant or a person who is sensitive to the skin may not be able to smoothly ventilate and release sweat when it is attached for a long time. Therefore, the present invention can perforate the perforation holes in the substrate to facilitate the ventilation and sweat discharge to the patch attachment site can reduce the possibility of causing problems on the skin even if the infant or a person sensitive to the patch attach the patch for a long time.
  • FIG. 9 is a view for explaining the vent hole provided on the first substrate and the breathability thereof in the above-described temperature sensing device.
  • an electrode, a substrate, etc. constituting the temperature sensing device 1000 are formed on the first substrate, wherein the first substrate is flexibly shaped according to the user's activity as long as it contacts the skin of the user. It is desirable to utilize substrates that can vary. As will be described later, materials of such substrates include polyurethane, polyvinyl chloride (PVC), cellulose, polyethylene, embossed polyethylene, spunlace, polyester spunlace, polyester spunlace, tan rayon, etc. may be used.
  • the present invention is directed to providing a temperature sensing device 1000 having improved air permeability, wherein a plurality of vent holes 250 are formed in the first substrate.
  • vent holes 250 may be formed in the first substrate 210 while maintaining a predetermined distance horizontally and vertically on the surface thereof. Vent hole 250 is preferably bored to a size that enables ventilation and sweat discharge, the size of the vent hole 250 may be formed in various sizes according to the manufacturer's intention when manufacturing the temperature sensing device 1000 have.
  • the ventilation hole 250 may be formed by artificially drilling the first substrate 210.
  • the plurality of irregular gaps formed in the material of the first substrate 210 may also be formed in the ventilation hole.
  • the equivalent to (250) the nonwoven fabric refers to a material made by mechanical treatment to entangle the fiber, the ventilation can be made through the gap generated by the fiber entangled, the gap according to the characteristics of the material itself is also a vent hole 250 It should be understood to be included in.
  • an electrode may be formed or a chip may be mounted on one surface of the first substrate 210.
  • the vent hole 250 is not present in an area on the first substrate 210 on which the electrode is formed. It can also be implemented. This firmly mounts the electrode, the chip, etc. on the first substrate 210, and maximizes the contact area between the first substrate 210 and the skin, especially when the temperature sensing device 1000 is implemented in a contact manner. This is to more accurately measure the temperature of the object. Electrodes, chips, etc. formed on the first substrate 210 are shown in a cuboid shape in FIG. 9 for convenience.
  • FIG. 10 is a side view of the temperature sensing device 1000 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 further illustrates an adhesive layer 235 formed on the bottom surface of the first substrate 210 and a cover film 260 covering the temperature sensing device.
  • the temperature sensing device 1000 may further include a second adhesive layer 235 which is a separate layer that may be attached to the object as long as the premise is attached to the object.
  • the second adhesive layer 235 is formed on the back surface of the first substrate 210 and in contact with an object (especially the skin of the user).
  • the second adhesive layer 235 may be a material of acrylic, silicon type.
  • the second adhesive layer 235 may include a plurality of vent holes 250 similarly to the first substrate 210. Since the second adhesive layer 235 is a part directly contacting the human skin, it is preferable to form the ventilation holes 250 for ventilating and sweating functions like the first substrate 210. At this time, it is effective to match the ventilation hole 250 on the second adhesive layer 235 with the ventilation hole formed in the first substrate 210 and the position thereof. For this purpose, the first substrate 210 and the second adhesive layer 235 are effective. It is preferable to drill uniformly while) touches.
  • the temperature sensing device 1000 may further include a cover film 260.
  • the cover film 260 is a film for covering and protecting the temperature sensing device 1000 as a whole. Surrounding the upper portion of the (1000) to block the exposure to the outside to maintain mechanical and electrical functions, and serves to protect from the ingress of foreign matter.
  • the temperature sensing device 1000 according to the present invention is characterized in that the improved breathability, in the present invention will be distinguished between good and bad of the breathable effect by the value of MVTR.
  • Moisture Vapor Transmission Rate is a measure of how much water vapor passes per unit time, but the fact that water vapor can pass through a short time means that air particles can also pass through it in a short time. Ultimately, it can be used as an indicator of the aeration effect.
  • FIG 11 is a view showing air passing through the vent hole 250 in the first substrate 210 in the temperature sensing device 1000 according to the present invention. It is understood that this means how much air passed through 250). Meanwhile, breathability may be regarded as substantially the same as moisture permeability (MVTR), which is an amount of water vapor passing through the ventilation hole 250 for a unit time. MVTR).
  • MVTR moisture permeability
  • FIG. 12 illustrates an experimental set for finding the best combination of the first substrate 210 material and the second adhesive layer 235 to improve the air permeability of the temperature sensing device 1000 according to the present invention.
  • the experiment set fills a certain amount of water in containers that are not covered with a plurality of lids, and then divides the containers into an experimental group and a control group, and for the experimental group, the first substrate 210 having the adhesive layer 235 formed thereon. Cover the material and prepare the control without any description.
  • the experiment group covers the first substrate 210 material of various materials, and further experiments are performed while forming various kinds of adhesive layers on the various materials.
  • the goal was to find a better combination, that is, a higher MVTR value.
  • the experimental group was composed of a total of eleven first substrate materials and adhesive layer combinations, including a first combination of a film-type polyurethane material and an acrylic adhesive layer, and a second combination of a film-type PVC material and an acrylic adhesive layer.
  • the experiment proceeded by arranging a plurality of experimental vessels and one control vessel in the same place and observing for 24 hours, and then measuring how much the amount of water filled in the vessel was reduced to obtain MVTR values. More specifically, the initial mass of each vessel, that is, the sum of the water, the vessel, the material, and the adhesive layer, was obtained with the experimental set, and after 24 hours, the mass was again measured and the difference was calculated. As shown in Fig. 1, the mass difference was divided by the inlet area to obtain a final MVTR value.
  • 13 is a table showing the mass values before and after 24 hours and finally obtained MVTR values in each combination according to the experimental results.
  • the mass difference of the container without the first substrate was 4.5 grams before and after 24 hours and the MVTR value divided by the area of the container (0.006644m 2 ) was 677.30 g / m 2 .
  • the combination showing the highest MVTR value was the tenth combination consisting of a non-woven type carbon rayon material and an acrylic adhesive layer, and showed an MVTR value of 180.61 g / m 2 .
  • the MVTR value when the nonwoven fabric type material was used rather than the film type material, the MVTR value was higher than that of the film type, and when the acrylic adhesive layer was used, the MVTR value was generally high.
  • the improved temperature sensing device 1000 can be implemented.
  • the temperature sensing device according to the present invention is manufactured as a structure in which the first layer and the second layer are bonded together, and ultimately, the temperature sensing device may be attached to an object, particularly a user's skin, to obtain a body temperature of the user. Can be.
  • the first electrode 220 preferably the NFC coil may be provided in the temperature sensing device can be implemented to enable wireless data transmission and reception and transmission of power with the external terminal 500, through which the temperature sensing device Allows the user to monitor user temperature information without a separate battery.

Abstract

The present invention relates to a temperature sensor and a patch type thermometer including the temperature sensor. Specifically, the present invention relates to a temperature sensor in which a first layer, on which a first substrate, an electrode, and an insulation layer are formed, and a second layer, on which a second substrate, an electrode, and an insulation layer are formed, are coalesced together. In addition, the present invention relates to a patch type temperature sensor which can easily be adhered to a human body skin by improving the breathability of the patch type temperature sensing device to thereby improve wearing comfort and minimize skin troubles.

Description

통기성이 개선된 합착구조의 온도 감지 장치Bonded temperature sensing device with improved breathability
본 발명은 온도 감지 장치 및 상기 온도 감지 장치를 포함하는 패치형 온도계에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 상기 온도 감지 장치는 제1기판, 전극, 절연층이 형성되어 있는 제1레이어, 그리고 제2기판, 전극, 도전층이 형성되어 있는 제2레이어가 상호 합착된 구조의 온도 감지 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 인체의 피부에 접착이 용이한 패치형 온도 감지 장치를 구현함에 있어 상기 패치형 온도 감지 장치의 통기성을 높여 착용감을 개선시킴과 동시에 피부 트러블을 최소화 할 수 있는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature sensor and a patch-type thermometer including the temperature sensor. Specifically, the temperature sensing device has a temperature in which a first substrate, an electrode, a first layer on which an insulating layer is formed, and a second layer on which a second substrate, an electrode, and a conductive layer are formed are bonded to each other. To a sensing device. The present invention also relates to improving the fit and improving the breathability of the patch-type temperature sensing device in the implementation of a patch-type temperature sensing device that is easy to adhere to the skin of the human body and at the same time to minimize the skin trouble.
일반적으로 체온은 신체의 면역력을 좌우하고, 신체 건강의 이상 유무를 확인하는데 중요한 척도가 되므로 정확하게 측정되고 관리되어야 한다. 특히 유아들의 건강에 있어서 체온은 아주 중요한 몸의 상태를 말해준다.In general, body temperature depends on the body's immunity and should be measured and managed accurately because it is an important measure in determining whether or not there is abnormal health. In particular, the temperature of the body tells the state of the body is very important in the health of the infant.
또한 유아의 체온 상승은 체내에 침입한 바이러스를 제거하는 과정에서 나타날 가능성이 많기 때문에, 유아의 건강관리를 위해서 지속적인 체온의 측정이 요구된다.In addition, since the increase in body temperature of infants is likely to occur in the process of removing the virus invading the body, continuous measurement of body temperature is required for the health care of infants.
한편 종래의 체온 측정에는 타 체온계보다 감지 오차가 적고 비용이 저렴하다는 이유로 막대형 눈금 체온계를 많이 사용해 왔다. 하지만 이런 종래의 막대형 눈금 체온계는 유리 막대 형상으로 인해 체온 측정 시 측정 대상자의 겨드랑이에 끼우고 장시간 대기하여야 하는 불편함이 있고, 체온 측정 대상자가 무의식적으로 또는 장시간의 대기시간을 견디지 못하여 겨드랑이에 고정된 체온계가 이탈될 경우에는 온도 측정이 불가능해지거나 바닥에 떨어져 파손으로 인한 수은의 누출 등의 여러 가지 문제점이 발생했다. On the other hand, the conventional barometric thermometer has been used a lot of bar-type thermometer because of less detection error and lower cost than other thermometers. However, this conventional bar scale thermometer has the inconvenience of having to stand in the armpit of the subject and wait for a long time due to the glass rod shape, and fixed to the armpit because the body temperature measurement subject unconsciously or withstand the long wait time When the old thermometer was released, various problems such as the measurement of temperature became impossible or the mercury leaked due to breakage occurred.
이와 같은 측정의 불편함으로 인해 시시각각 변화하는 체온을 수시로 측정할 수 없었기 때문에 치료시기를 놓치거나, 고열이 발생한 유아에게 부모의 응급조치가 미흡하여 유아의 건강 상태가 더 악화되는 경우도 발생했다.　Because of the inconvenient measurement, the body temperature was not able to be measured from time to time, and thus the treatment time was missed, or the infant's health was worsened due to the lack of parental first aid to the infant with high fever.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 온도 감지 장치를 구비한 패치를 신체에 부착해 놓음으로써 온도를 지속적으로 측정하는 방법이 개발되고 있다. In order to solve this problem, a method of continuously measuring the temperature by attaching a patch having a temperature sensing device to the body has been developed.
한편, 이와 같은 패치형 온도계 내에는 다수의 층이 적층된 온도 감지 장치가 구비되는데, 종래에는 다수의 층이 적층된 상태에서 드릴링을 하여 비아홀을 형성시키고, 다시 비아홀에 도금을 하여 내부적으로 서로 다른 층에 존재하는 전극이 연결될 수 있도록 하여 온도 감지 장치를 제작하였다. On the other hand, such a patch-type thermometer is provided with a temperature sensing device in which a plurality of layers are stacked, conventionally drilled in the state in which a plurality of layers are stacked to form a via hole, and again plated via holes to internally different layers The temperature sensing device was manufactured by allowing the electrodes present in the to be connected.
그러나 이와 같은 방식은 사용하고자 하는 기판의 변경이 어려우며, 제작 공정이 복잡하며, 특히 다수의 층을 적층할 때에 각 층이 정확하게 맞지 않는 문제, 즉 얼라인(align)이 맞지 않는 문제가 존재하였다. However, this method is difficult to change the substrate to be used, the manufacturing process is complicated, in particular, when laminating a plurality of layers there is a problem that each layer does not exactly fit, that is, the alignment (align) does not match.
이에, 온도 감지 장치를 제작함에 있어 공정이 더 간이하고, 각 층 사이 얼라인(align) 조절을 개선시킬 수 있는 온도 감지 장치 제조 방법 및 이와 같은 방법으로 제조된 온도 감지 장치에 대한 필요성이 제기되었다. Therefore, there is a need for a method for manufacturing a temperature sensing device and a temperature sensing device manufactured by the same method, which are simpler in manufacturing a temperature sensing device and can improve alignment control between layers. .
한편, 종래 패치형 온도계의 또 다른 문제점으로는 불편한 착용감, 부착 환경에 따른 사용자 피부에의 트러블 발생 등이 지적되어 왔는데, 이러한 부작용을 최소화 하고자 패치형 온도계의 통기성에 대한 개선의 필요성도 제기되었다.On the other hand, as another problem of the conventional patch-type thermometer has been pointed out such as uncomfortable wearing, trouble occurs on the user's skin according to the attachment environment, in order to minimize such side effects, the need for improvement of the breathability of the patch-type thermometer has also been raised.
본 발명은 이러한 기술적 배경을 바탕으로 발명되었으며, 이상에서 살핀 기술적 요구를 충족시킴은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명할 수 없는 추가적인 기술요소들을 제공하기 위해 발명되었다.The present invention has been invented on the basis of this technical background, and in order to meet the salping technical needs in the above, as well as to provide additional technical elements that cannot be easily invented by those skilled in the art.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 특히 온도 감지 장치를 일련의 층을 포함하는 제1레이어, 또 다른 층을 포함하는 제2레이어를 합착하여 구현하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to implement a temperature sensing device by combining a first layer including a series of layers and a second layer including another layer.
또한 본 발명은 각 레이어를 개별적으로 제조할 수 있게 함으로써 제조 공정을 보다 간이하게 개선시키는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to improve the manufacturing process more simply by allowing each layer to be manufactured separately.
또한 본 발명은 종래 제조 방식에 비하여 기판을 다양한 물질로 활용케 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to utilize the substrate in a variety of materials compared to the conventional manufacturing method.
특히 본 발명은 기판 상에 통기 구멍을 형성함으로써 온도 감지 장치, 즉 패치형 온도계가 피부에 접착될 시 통기성을 높임과 동시에 착용감을 개선시키는 것을 목적으로 한다. In particular, an object of the present invention is to improve ventilation by forming a ventilation hole on the substrate, that is, when the patch-type thermometer is bonded to the skin and at the same time improve the fit.
또한 본 발명은 통기성 개선여부를 MVTR 값을 통해 객관적으로 밝힘으로써 그 효과가 수치적으로 뒷받침되는 통기성이 개선된 패치형 온도계를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide a patch-type thermometer with improved breathability, whose effect is numerically supported by objectively revealing whether the breathability is improved.
또한 본 발명은 온도 감지 장치 내 포함되는 통기층 뿐 아니라 통기층 상에 형성되는 접착층까지 고려하여 상기 통기층과 접착층의 조합에 따른 MVTR 값을 수치적으로 구해봄으로써 통기성 면에서 가장 이상적인 조합의 온도 감지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention considers not only the ventilation layer included in the temperature sensing device but also the adhesive layer formed on the ventilation layer, and numerically obtains the MVTR value according to the combination of the ventilation layer and the adhesive layer, the temperature of the most ideal combination in terms of breathability It is an object to provide a sensing device.
위와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 온도 감지 장치는 제1기판; 상기 제1기판 상에 형성된 제1전극; 상기 제1기판 상에 형성되고, 상기 제1전극과 이격되어 형성된 제3전극; 제3전극이 형성된 영역 및 제1전극의 일단이 형성된 소정의 영역을 제외한 상기 제1기판 상에 형성된 절연층; 상기 제3전극 상에 형성되는 도전층; 상기 절연층 및 상기 도전층 상에 형성된 제2전극; 상기 제2전극 상에 형성된 제2기판;을 포함한다.In order to solve the above problems, the temperature sensing device according to the present invention comprises: a first substrate; A first electrode formed on the first substrate; A third electrode formed on the first substrate and spaced apart from the first electrode; An insulating layer formed on the first substrate except for a region where a third electrode is formed and a predetermined region where one end of the first electrode is formed; A conductive layer formed on the third electrode; A second electrode formed on the insulating layer and the conductive layer; And a second substrate formed on the second electrode.
또한, 상기 온도 감지 장치에 있어서 상기 절연층 또는 상기 제2기판 중 적어도 하나는 칩(chip)이 배치되기 위한 마운팅(mounting) 영역을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the temperature sensing device, at least one of the insulating layer and the second substrate may include a mounting area for disposing a chip.
또한, 상기 온도 감지 장치에 있어서 상기 제1기판 상에 형성된 상기 제3전극과 상기 절연층은 이격된 것을 특징으로 한다.In the temperature sensing device, the third electrode formed on the first substrate and the insulating layer are spaced apart from each other.
또한, 상기 온도 감지 장치에 있어서 상기 도전층은 이방성 전도성 필름(ACF)인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the temperature sensing device may be characterized in that the conductive layer is an anisotropic conductive film (ACF).
또한, 상기 온도 감지 장치에 있어서 상기 제1기판은 복수의 통기 구멍을 포함할 수 있다.In addition, in the temperature sensing device, the first substrate may include a plurality of vent holes.
이 때, 상기 통기 구멍은 상기 기판의 상기 제1전극 및 상기 제3전극이 형성된 부분 이외의 영역에 천공되어 형성될 수 있다.In this case, the ventilation hole may be formed by drilling in a region other than a portion where the first electrode and the third electrode are formed on the substrate.
또한, 상기 온도 감지 장치에 있어서 상기 제1기판은 일면에는 접착층이 형성될 수 있다. In addition, in the temperature sensing device, an adhesive layer may be formed on one surface of the first substrate.
이 때 접착층이 형성된 상기 통기층은, 60 내지 200 g/m2의 MVTR(Moisture Vapor Transmission Rate) 값을 가질 수 있다.In this case, the ventilation layer having the adhesive layer may have a Moisture Vapor Transmission Rate (MVTR) value of 60 to 200 g / m 2 .
또한, 상기 온도 감지 장치에 있어서 상기 제1기판은 부직포로 구현될 수 있으며, 이 때 상기 제1기판은 셀룰로오드, 스펀레이스(spunlace), 폴리에스터 스펀레이스 또는 탄 레이온(Tan Rayon)일 수 있다.In addition, in the temperature sensing device, the first substrate may be formed of a nonwoven fabric, wherein the first substrate may be cellulose, spunlace, polyester spunlace, or tan rayon. have.
또한, 상기 온도 감지 장치에 있어서 상기 제1전극은 NFC 코일일 수 있다.In addition, in the temperature sensing device, the first electrode may be an NFC coil.
본 발명에 따르면 패치형 온도계를 대상물, 특히 사람의 피부에 쉽게 부착하고 뗄 수 있어 대상물의 온도를 쉽게 측정할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the patch-type thermometer can be easily attached to and removed from an object, in particular, the skin of a person, so that the temperature of the object can be easily measured.
본 발명에 의하면 온도 감지 장치의 제조 공정을 간이하게 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that can simplify the manufacturing process of the temperature sensing device.
또한 본 발명에 의하면 온도 감지 장치를 구성하는 복수 층들의 얼라인을 상대적으로 쉽고 정확하게 맞출 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention there is an effect that the alignment of the plurality of layers constituting the temperature sensing device can be easily and accurately matched.
또한 본 발명에 의하면 온도 감지 장치의 기판으로 다양한 물질을 선택할 수 있게 되는 효과가 있다. In addition, according to the present invention has the effect of being able to select a variety of materials as the substrate of the temperature sensing device.
또한 본 발명에 의하면 기판 상에 통기 구멍을 형성 시킬 수 있어 특히 인체 피부에 부착되는 경우 통기성 및 착용감을 개선시키는 효과가 있다.In addition, according to the present invention it is possible to form a ventilation hole on the substrate has an effect of improving the breathability and fit, especially when attached to the human skin.
또한 본 발명에 따르면 땀, 습기 등이 온도 감지 장치 내부에 고여 발생될 수 있는 피부 트러블을 최소화 할 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the present invention there is an effect that can minimize the skin trouble that can be generated by the sweat, moisture, etc. accumulated inside the temperature sensing device.
또한 본 발명에 따르면 통기층뿐 아니라 상기 통기층의 일면에 형성되는 접착층과의 조합까지도 고려한 온도 감지 장치를 제공함으로써 사용자의 착용감, 통기성 등을 동시에 개선시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention by providing a temperature sensing device considering not only the ventilation layer but also the combination with the adhesive layer formed on one surface of the ventilation layer has the effect of improving the user's wearing comfort, breathability and the like at the same time.
도 1은 본 발명에 따른 패치형 온도계가 실제 사용자 피부에 부착되어 구동되는 모습을 나타낸 것이다.1 shows a patch-type thermometer according to the invention is attached to the actual user's skin is driven.
도 2는 종래 온도 감지 장치의 적층 구조를 나타낸 것이다.2 shows a laminated structure of a conventional temperature sensing device.
도 3은 본 발명에 따른 온도 감지 장치의 적층 구조를 나타낸 것이다. 3 shows a laminated structure of a temperature sensing device according to the present invention.
도 4는 제1레이어의 세부 구조를 나타낸 것이다.4 shows a detailed structure of the first layer.
도 5는 제2레이어의 세부 구조를 나타낸 것이다.5 shows the detailed structure of the second layer.
도 6은 본 발명에 따른 온도 감지 장치를 제조하는 방법을 순서에 따라 나타낸 것이다.6 shows a method of manufacturing a temperature sensing device according to the present invention in order.
도 7은 제1레이어의 제1기판 상에 추가적으로 제1접착층, 제2접착층이 도포된 모습을 나타낸 것이다.FIG. 7 illustrates a state in which a first adhesive layer and a second adhesive layer are additionally coated on the first substrate of the first layer.
도 8은 제1레이어의 제1기판 상에 통기 구멍이 형성된 모습을 나타낸 것이다.8 is a view illustrating a vent hole formed on a first substrate of a first layer.
도 9는 온도 감지 장치에서 제1기판 상에 구비되는 통기 구멍 및 이의 통기성에 대한 설명을 하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a view for explaining a vent hole provided on a first substrate and a breathability thereof in a temperature sensing device.
도 10은 온도 감지 장치를 측면에서 바라본 또 다른 모습을 나타낸 것이다.Figure 10 shows another view of the temperature sensing device from the side.
도 11은 통기성을 설명하기 위한 개념도이다.11 is a conceptual diagram for explaining breathability.
도 12는 통기구멍이 구비된 제1기판, 접착층의 조합들에 대해 통기성을 측정하기 위한 실험 세트를 나타낸 것이다.FIG. 12 shows an experimental set for measuring air permeability for combinations of a first substrate and an adhesive layer with vent holes. FIG.
도 13은 통기성 측정 실험 결과를 표로 나타낸 것이다.13 is a table showing the experimental results of breathability measurement.
도 14는 본 발명에 따른 온도 감지 장치가 실제 구동되는 모습을 예시적으로 나타낸 것이다.14 exemplarily shows how the temperature sensing device according to the present invention is actually driven.
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.Details of the object and technical configuration of the present invention and the resulting effects will be more clearly understood by the following detailed description based on the accompanying drawings. With reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment according to the present invention.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.The embodiments disclosed herein should not be interpreted or used as limiting the scope of the invention. It is obvious to those skilled in the art that the description, including the embodiments herein, has a variety of applications. Accordingly, certain embodiments described in the detailed description of the present invention are illustrative for better understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention to the embodiments.
도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.The functional blocks shown in the figures and described below are only examples of possible implementations. Other functional blocks may be used in other implementations without departing from the spirit and scope of the detailed description. Also, while one or more functional blocks of the present invention are represented by separate blocks, one or more of the functional blocks of the present invention may be a combination of various hardware and software configurations that perform the same function.
또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 개방형의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.In addition, the expression of including certain components merely refers to the presence of the components as an open expression, and should not be understood as excluding additional components.
나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. Further, when a component is referred to as being connected or connected to another component, it should be understood that there may be a direct connection or connection to that other component, but there may be other components in between.
또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. In addition, an expression such as 'first' and 'second' is used only for distinguishing a plurality of components, and does not limit the order or other features between the components.
한편 실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. On the other hand, in the description of the embodiments, each layer, region, pattern or structure may be “on” or “under” the substrate, each layer, region, pad or pattern. The base material to be formed at “)” includes both those formed directly or through another layer. Criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.
어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.When a part is said to be "connected" with another part, it includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "indirectly connected" with the other member in between. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명에서 설명하고자 하는 온도 감지 장치(1000)의 개략적인 모습에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a schematic view of the temperature sensing device 1000 to be described in the present invention will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명에 따른 온도 감지 장치(1000)가 대상물, 그 중에서도 특히 사람의 피부에 부착된 모습을 나타낸 것이다. 대표적인 실시예로서, 본 발명에 따른 온도 감지 장치(1000)는 상시 모니터링이 필요한 유아의 피부에 부착될 수 있다. 유아의 경우 감기 등에 쉽게 노출될 수 있어 체온의 지속적인 확인을 요하는데, 종래 온도계는 유아의 몸에 상시 접촉 시킬 수 없어 부모가 매번 체온 확인을 할 때마다 온도계를 유아의 입 또는 겨드랑이에 대어야 하는 불편함이 따랐다. 본 발명은 이와 같은 불편함을 줄이고자 고안된 것으로, 도 1에서와 같이 인체의 피부에 쉽게 부착시키는 것 만으로 체온을 측정할 수 있으며, 특히 온도 감지 장치(1000)는 부착된 상태로 오랜 시간동안 지속될 수 있어 대상의 체온을 상시 모니터링 할 수 있게 되는 효과가 있다.1 is a view illustrating a state in which a temperature sensing device 1000 according to the present invention is attached to an object, especially a human skin. As a representative embodiment, the temperature sensing device 1000 according to the present invention may be attached to the skin of an infant requiring constant monitoring. Infants can be easily exposed to colds and require constant checking of body temperature. Conventional thermometers cannot be in constant contact with infants' bodies, so parents must always hold thermometers to the infant's mouth or armpit each time they check their temperature. Discomfort followed. The present invention is designed to reduce such inconvenience, it is possible to measure the body temperature by simply attaching to the skin of the human body, as shown in Figure 1, in particular, the temperature sensing device 1000 is to be continued for a long time It is possible to monitor the body temperature of the target at all times.
한편, 상기 온도 감지 장치(1000)는 대상물의 표면, 특히 사람의 피부와 직접 접촉되거나 또는 그 사이에 다른 물질이 존재해 간접 접촉되어 대상물의 온도를 측정하는 접촉식으로 구현될 수 있으며, 또는 대상물과의 접촉 없이 온도를 측정하는 비접촉식으로 구현될 수 있다. On the other hand, the temperature sensing device 1000 may be implemented as a contact type for measuring the temperature of the object by indirect contact with the surface of the object, in particular in direct contact with the human skin or other materials present between them, or the object It can be implemented contactlessly to measure the temperature without contact with it.
접촉식으로 구현된 온도 감지 장치(1000)는 대상물과 직간접적으로 접촉되어 대상물과의 온도 평형이 이루어진 상태에서 측정값을 획득하는 방식으로 이루어진다.The temperature sensing device 1000 implemented as a contact type is obtained by contacting the object directly or indirectly with each other to obtain a measured value in a state where the temperature is balanced with the object.
비접촉식으로 구현된 온도 감지 장치(1000)는 대상물과 접촉되지 않아도 온도를 측정할 수 있으며 여기에는 예를 들어 적외선 감지 방식 등이 포함될 수 있다.The non-contact temperature sensing device 1000 may measure temperature without contacting an object, and may include, for example, an infrared sensing method.
이하에서는 도 2를 참조하여 종래 온도 감지 장치의 구조에 대해 간략히 살펴보기로 한다. Hereinafter, the structure of the conventional temperature sensing apparatus will be briefly described with reference to FIG. 2.
도 1에 따르면 종래 방식에 따른 온도 감지 장치는 제1커버층(160) 상에 형성되는 제1전극(120), 제1전극(120) 상에 형성되는 제1접착층(140), 제1접착층(140) 상에 형성되는 기판(110), 기판(110) 상에 형성되는 제2접착층(150), 제2접착층(150) 상에 형성되는 제2전극(130), 제2전극(130) 상에 형성되는 제2커버층(170)을 포함한다. According to FIG. 1, the temperature sensing device according to the related art includes a first electrode 120 formed on the first cover layer 160, a first adhesive layer 140 formed on the first electrode 120, and a first adhesive layer. The substrate 110 formed on the 140, the second adhesive layer 150 formed on the substrate 110, the second electrode 130 formed on the second adhesive layer 150, and the second electrode 130. It includes a second cover layer 170 formed on.
또한 이 때 온도 감지 장치는 상기 제1전극(120)에서부터 제2전극(130)에 이르기까지 드릴링을 한 비아홀(180)을 포함하며, 상기 비아홀(180)의 외벽은 금속성 재질로 도금되어 있음을 확인할 수 있다. In this case, the temperature sensing device includes a via hole 180 drilled from the first electrode 120 to the second electrode 130, and the outer wall of the via hole 180 is plated with a metallic material. You can check it.
이와 같은 구조의 온도 감지 장치를 제조하기 위해서는 다수의 층을 적층하는 단계, 일부 층에 드릴링을 하여 비아홀(180)을 형성시키는 단계, 비아홀(180) 내벽면을 도금하는 단계 등 매우 복잡한 공정을 필요로 하는 문제점이 존재하며, 나아가 다층의 적층구조를 형성시킬 때에 층간 규격이 어긋나는 문제, 즉 얼라인이 맞지 않는 문제 등 많은 어려움이 존재한다. In order to manufacture the temperature sensing device having such a structure, a very complicated process such as stacking a plurality of layers, drilling a part of the layer to form a via hole 180, and plating an inner wall of the via hole 180 is required. In addition, there are many problems such as a problem that the inter-layer standard is misaligned, that is, a misalignment when forming a multilayer structure.
또 다른 한편, 종래 온도 감지 장치의 경우 라미네이팅 - 노광 - 현상 - 에칭 - 박리의 과정을 거치는 포토리소그래피 방식으로 제조가 되는데, 이에 적합한 기판으로는 폴리이미드, 하드 피씨비(hard PCB)와 같이 그 종류가 매우 제한적이다. 따라서 사용자 환경에 따라 보다 유연한 기판을 활용하여 회로를 구성하고자 하는 경우에는 종래와는 다른 공정이 요구된다. On the other hand, the conventional temperature sensing device is manufactured by photolithography, which is a process of laminating, exposing, developing, etching, and peeling. Suitable substrates include polyimide and hard PCB, such as polyimide and hard PCB. Very limited. Therefore, if a circuit is to be constructed using a more flexible substrate according to the user environment, a process different from the conventional method is required.
본 발명은 이와 같이 종래 방식에 따른 온도 감지 장치의 구조, 제조 공정에서의 문제점을 해결하고자 한 것으로서 이하 도면을 통해 자세히 살펴보기로 한다.The present invention is to solve the problems in the structure, manufacturing process of the temperature sensing device according to the prior art as described in detail below through the drawings.
도 3은 본 발명에 따른 온도 감지 장치의 측단면 모습을 도시한 것이다.Figure 3 shows a side cross-sectional view of the temperature sensing device according to the present invention.
이에 따르면, 본 발명에 따른 온도 감지 장치는 아래에서부터 제1기판(210), 상기 제1기판(210) 상에 형성되는 제1전극(220), 상기 제1기판(210) 상에 형성되는 것으로 상기 제1전극(220)과 이격되어 형성되는 제3전극(223), 제3전극(223)이 형성된 영역 및 제1전극(220)의 일단이 형성된 소정 영역을 제외한 상기 제1기판(210) 상에 형성되는 절연층(240), 상기 제3전극(223) 상에 형성되는 도전층(430), 상기 절연층(240) 및 상기 도전층(430)이 이루는 면 상에 형성되는 제2전극(450), 그리고 상기 제2전극(450) 상에 형성되는 제2기판(410)을 포함한다.Accordingly, the temperature sensing device according to the present invention is formed on the first substrate 210, the first electrode 220 formed on the first substrate 210, and the first substrate 210 from below. The first substrate 210 except for a third electrode 223 formed to be spaced apart from the first electrode 220, a region in which the third electrode 223 is formed, and a predetermined region in which one end of the first electrode 220 is formed. An insulating layer 240 formed on the second electrode, a conductive layer 430 formed on the third electrode 223, and a second electrode formed on a surface of the insulating layer 240 and the conductive layer 430. 450, and a second substrate 410 formed on the second electrode 450.
도 3과 도 2의 온도 감지 장치 구조를 비교해 볼 때, 도 2에서는 각 층이 일률적으로 적층되어 있는 것과 달리 도 3의 본 발명에 따른 온도 감지 장치는 각 층이 일률적으로 적층되어 있지 않으며 같은 높이의 층에라도 서로 다른 속성의 층이 공존하고 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 도 3에서의 온도 감지 장치에서는 절연층(240)이 온전히 하나의 층을 이루지 않고 도전층(430)과 함께 하나의 층을 이루고 있음을 알 수 있다. When comparing the structure of the temperature sensing device of FIG. 3 and FIG. 2, in FIG. 2, the temperature sensing device according to the present invention of FIG. 3 is not uniformly stacked and has the same height. It can be seen that layers with different properties coexist in the layer of. For example, in the temperature sensing device of FIG. 3, it can be seen that the insulating layer 240 forms a single layer together with the conductive layer 430 instead of a single layer.
이는 본 발명에 따른 온도 감지 장치의 제조 공정이 종래 방식과 완전히 다름에 기인한 것이며, 나아가 구조적으로도 본 발명에 따른 온도 감지 장치는 일련의 층 구조를 포함하는 두 개의 나뉘어진 레이어, 즉 제1레이어 및 제2레이어가 합착된 구조로 이루어져 있음에 기인한 것이다. This is due to the fact that the manufacturing process of the temperature sensing device according to the present invention is completely different from the conventional method, and furthermore, structurally, the temperature sensing device according to the present invention comprises two divided layers comprising a series of layer structures, namely, a first This is due to the structure in which the layer and the second layer are joined.
즉, 본 발명에 따른 온도 감지 장치는 크게 제1레이어 및 제2레이어가 상호 합착되어 이루어지는데, 이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 각 레이어 및 각 레이어 상에 형성되는 층 구조에 대해 살펴보기로 한다.That is, in the temperature sensing apparatus according to the present invention, the first layer and the second layer are largely bonded to each other. Hereinafter, referring to FIGS. 4 and 5, each layer and a layer structure formed on each layer will be described. Shall be.
먼저 도 4는 상기 온도 감지 장치를 구성하는 제1레이어를 도시한 것이다.4 illustrates a first layer constituting the temperature sensing device.
도 4를 참조할 때, 제1레이어는 제1기판(210), 상기 제1기판(210) 상에 형성되는 제1전극(220), 상기 제1전극(220)과 동일한 층에 형성되되 상기 제1전극(220)과는 이격되어 형성되는 제3전극(223), 그리고 제3전극(223)이 형성된 영역 및 제1전극(220)의 일단이 형성된 소정의 영역을 제외한 영역에 형성되는 절연층(240)을 포함한다. Referring to FIG. 4, the first layer is formed on the same layer as the first substrate 210, the first electrode 220 formed on the first substrate 210, and the first electrode 220. Insulation that is formed in a region other than the third electrode 223 formed to be spaced apart from the first electrode 220, and a region in which the third electrode 223 is formed and a predetermined region in which one end of the first electrode 220 is formed. Layer 240.
먼저 상기 기판은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판은 유리 또는 플라스틱를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 기판은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다. First, the substrate may be rigid or flexible. For example, the substrate may comprise glass or plastic. In detail, the substrate includes chemically strengthened / semi-hardened glass such as soda lime glass or aluminosilicate glass, polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), propylene glycol (propylene glycol, PPG) Polycarbonate (PC), such as reinforced or soft plastics or may contain sapphire.
또한 상기 기판은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로 상기 기판은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.The substrate may also include a photoisotropic film. For example, the substrate may include a cyclic olefin copolymer (COC), a cyclic olefin polymer (COP), an isotropic polycarbonate (PC) or an isotropic polymethyl methacrylate (PMMA).
또한 상기 기판은 후술하게 될 바와 같이 부직포 또는 종이와 같은 유연하게 벤딩될 수 있는 물질로도 구현할 수 있다. 이 경우 상기 기판은 특히 사용자의 피부에 온도 감지 장치가 포함된 온도 감지 장치가 부착되는 경우 사용자의 움직임에 따라 유연하게 휠 수 있어 착용감을 높일 수 있는 효과가 있다. In addition, the substrate may be implemented with a material that can be flexibly bent, such as nonwoven fabric or paper, as will be described later. In this case, in particular, when the temperature sensing device including the temperature sensing device is attached to the user's skin, the substrate can be flexibly flexed according to the user's movement, thereby increasing the fit.
이상과 같이 상기 기판은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 기판은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 기판의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 Random한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다. 이로 인해 실시예에 따른 온도 감지 장치는 휴대가 용이하며, 다양한 디자인으로 변경이 가능하며, 신체의 움직임에 따라 모양이 변형되어 체온을 지속적으로 감지할 수 있다. As described above, the substrate may be partially curved while having a curved surface. That is, the substrate may be curved while partially having a plane and partially having a curved surface. In detail, the end of the substrate may have a curved surface, or may be curved or curved with a surface including a random curvature. As a result, the temperature sensing device according to the embodiment is easy to carry, can be changed to various designs, and the shape can be changed according to the movement of the body to continuously detect the body temperature.
다음으로, 상기 제1기판(210) 상에는 제1전극(220)이 형성된다. 이 때 제1전극(220)은 전기가 흐를 수 있도록 전도성 물질을 포함할 수 있는데, 예를 들어 상기 제1전극(220)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또한 상기 제1전극(220)은 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 또는 전도성 폴리머를 포함할 수 있다. 또한 상기 제1전극(220)은 다양한 금속성 물질을 포함할 수 있는데, 예를 들어 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.Next, a first electrode 220 is formed on the first substrate 210. In this case, the first electrode 220 may include a conductive material to allow electricity to flow. For example, the first electrode 220 may be indium tin oxide or indium zinc oxide. , Metal oxides such as copper oxide, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, and the like. In addition, the first electrode 220 may include a nanowire, a photosensitive nanowire film, carbon nanotubes (CNT), graphene, or a conductive polymer. In addition, the first electrode 220 may include various metallic materials, for example, chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), and molybdenum (Mo). . Gold (Au), titanium (Ti) and their alloys may include at least one metal.
한편, 상기 제1기판(210) 상에 형성되는 제1전극(220)은 바람직하게는 유도 기전력을 발생시키기 위해 코일 형태로 감겨져 있는, 소위 NFC 코일일 수 있다. On the other hand, the first electrode 220 formed on the first substrate 210 may be a so-called NFC coil, preferably wound in the form of a coil to generate induced electromotive force.
일반적으로 자석과 코일의 상대적인 운동에 의하여 코일에 전류가 유도되는데, 이때 생긴 기전력을 유도 기전력이라고 한다. 자성을 띄는 외부장치가 상기 제1전극(220)에 다가오면 감겨져 있는 제1전극(220) 중심부에 자기장의 변화가 생기고, 이로 인해 유도 기전력이 발생하여 제1전극(220)에는 유도 전류가 흐르게 된다. 이때 생성된 유도 전류는 상기 온도 감지 장치 내 실장되는 칩을 구동시키는 데에 사용된다. In general, a current is induced in a coil by a relative movement of a magnet and a coil. The generated electromotive force is called an induced electromotive force. When a magnetic external device approaches the first electrode 220, a magnetic field is changed at the center of the first electrode 220 which is wound. As a result, an induced electromotive force is generated to cause an induced current to flow in the first electrode 220. do. Induced current is then used to drive the chip mounted in the temperature sensing device.
즉, 이와 같이 상기 제1전극(220)은 본 발명에 따른 온도 감지 장치가 배터리를 구비하지 않고도 구동될 수 있도록 외부로부터 에너지를 수신하여 공급하는 코일일 수 있으며, 이러한 방식을 차용한 온도 감지 장치의 경우 종래의 것에 비해 얇고 가벼워 신체에 부착되어도 착용자가 부담 없이 부착상태를 유지할 수 있으며, 배터리의 수은 유출을 걱정할 필요가 없어 인체에도 무해하다는 장점이 있다.That is, as described above, the first electrode 220 may be a coil that receives and supplies energy from the outside so that the temperature sensing device according to the present invention can be driven without having a battery. In the case of a thinner and lighter than the conventional one, even if attached to the body, the wearer can easily maintain the attached state, there is no need to worry about the mercury leakage of the battery has the advantage that it is harmless to the human body.
또한, 상기 제1전극(220)과 관련하여, NFC(near field communication)란 무선태그(RFID) 기술 중 하나로 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 통신 기술을 일컫는데, NFC는 통신거리가 짧기 때문에 상대적으로 보안이 우수하고 가격이 저렴해 주목 받는 차세대 근거리 통신 기술이라 할 수 있다. NFC는 데이터 읽기와 쓰기 기능을 모두 사용할 수 있기 때문에 기존에 RFID(radio frequency identification) 사용을 위해 필요했던 판독기(reader)가 필요하지 않다. 블루투스 등 기존의 근거리 통신 기술과 유사하지만 블루투스(Bluetooth)처럼 기기 간 연결 설정을 하지 않아도 되는 장점이 있다. 따라서 NFC 기능이 있는 외부장치를 본 발명에 접촉하기만 하면 자동으로 연결이 되어 빠르게 온도를 측정할 수 있다. In addition, with respect to the first electrode 220, near field communication (NFC) refers to a non-contact communication technology that uses a frequency band of 13.56 MHz as one of radio tag (RFID) technologies, since NFC has a short communication distance. It is a next generation near field communication technology that is attracting attention because of its relatively high security and low price. NFC can use both data read and write functions, eliminating the need for readers that were previously required for radio frequency identification (RFID) use. It is similar to existing short-range communication technology such as Bluetooth, but it does not need to establish connection between devices like Bluetooth. Therefore, the external device with the NFC function can be automatically connected just by touching the present invention can measure the temperature quickly.
이를 본 발명에 따른 온도 감지 장치에 적용시키는 경우, 외부장치에 의해 NFC 코일, 즉 제1전극(220)에 자기장 변화가 생기면 NFC 코일에 유도 전류가 발생하여 실장된 칩을 구동시킬 수 있으며, 칩이 처리한 정보, 더 정확하게는 칩 내 포함된 제어부(MCU)가 처리한 정보는 다시 NFC 코일에 전달되어 외부장치와 정보를 송수신하기 위한 신호를 생성하게 된다. 이와 같이 본 발명에 따른 온도 감지 장치는 신체에 부착되어 있는 한 언제든지 외부장치를 통해 간편히 온도 측정이 가능한 장점이 있다. When applying this to the temperature sensing device according to the present invention, when a magnetic field change occurs in the NFC coil, that is, the first electrode 220 by an external device, an induced current may be generated in the NFC coil to drive the mounted chip. The processed information, more precisely, the information processed by the control unit MCU included in the chip is transferred to the NFC coil again to generate a signal for transmitting and receiving information with the external device. As described above, the temperature sensing device according to the present invention has the advantage that the temperature can be easily measured through an external device at any time as long as it is attached to the body.
한편, 상기 제1기판(210) 상에는 제1전극(220) 이외에 제3전극(223)이 더 형성될 수 있다. 제3전극(223)은 제1전극(220)과는 목적을 달리하는 구성으로서, 제1전극(220)이 유도기전력에 의해 전원을 공급하고 통신을 담당하는 것이라면 제3전극(223)은 그 외 기판 상에 구비된 다양한 수동 소자들을 연결하기 위하여 형성된 전극을 일컫는다. 즉, 상기 제1기판(210) 상에는 온도 감지 장치를 구성하기 위한 다양한 소자들이 실장될 수 있는데, 이들 수동 소자들은 전기적으로 연결될 필요성이 있으며, 특히 후술하게 될 제2전극(450)과 연결될 필요가 있는 소자들의 경우 제3전극(223)-도전층(430)-제2전극(450) 경로를 통해 통전될 수 있다.Meanwhile, a third electrode 223 may be further formed on the first substrate 210 in addition to the first electrode 220. The third electrode 223 has a different purpose from that of the first electrode 220. If the first electrode 220 is supplied with power by induction electromotive force and is in charge of communication, the third electrode 223 has Refers to an electrode formed to connect various passive elements provided on the outer substrate. That is, various elements for constituting a temperature sensing device may be mounted on the first substrate 210. These passive elements need to be electrically connected, and in particular, need to be connected to the second electrode 450 to be described later. For example, the devices may be energized through the third electrode 223, the conductive layer 430, and the second electrode 450.
다음으로, 상기 제1레이어 상에는 절연층(240)이 도포될 수 있다. Next, an insulating layer 240 may be coated on the first layer.
이 때, 상기 절연층(240)은 본질적으로는 상기 제1전극(220)과 후술하게 될 제2전극(450)과의 접촉을 방지하기 위한 것으로, 도 3에서 절연층(240)은 제3전극(223)이 형성된 영역을 제외한 영역, 그리고 제1전극(220)의 일단이 형성된 소정의 영역을 제외한 영역에 형성된다.In this case, the insulating layer 240 is essentially to prevent contact between the first electrode 220 and the second electrode 450, which will be described later, and the insulating layer 240 in FIG. It is formed in a region excluding the region where the electrode 223 is formed and in a region except a predetermined region where one end of the first electrode 220 is formed.
제1전극(220)의 일단이 형성된 소정의 영역은 제1전극(220)이 향후 실장된 칩과 연결될 수 있도록 한, 소위 마운팅 영역에 해당하는 것으로 해당 영역에는 절연층(240)을 형성시키지 않음으로써 상기 제1전극(220)의 일단이 칩과 용이하게 연결될 수 있도록 한다. The predetermined region where one end of the first electrode 220 is formed corresponds to a so-called mounting region in which the first electrode 220 may be connected to a chip mounted in the future, and the insulating layer 240 is not formed in the region. As a result, one end of the first electrode 220 may be easily connected to the chip.
한편, 특기할 만한 사항으로 상기 절연층(240)은 인쇄방식으로 상기 제1기판(210) 상에 도포될 수 있는데, 이 때 특히 상기 절연층(240)은 제1전극(220)은 둘러싸도록 하되 제3전극(223)에 대해서는 이격이 되도록 형성시킬 수 있다. 이로 인하여 상기 도 2에서 확인할 수 있는 보이드 영역(300) 이 발생할 수 있다.In particular, the insulating layer 240 may be coated on the first substrate 210 by a printing method. In this case, the insulating layer 240 may surround the first electrode 220. However, the third electrode 223 may be formed to be spaced apart from each other. As a result, the void area 300 as shown in FIG. 2 may occur.
한편, 상기 절연층(240)은 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx) 및 기타 무기절연물질을 포함할 수 있으며, 또는 유기절연물질인 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 및 기타 무기절연물질을 포함할 수 있다.Meanwhile, the insulating layer 240 may include silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiN x ) and other inorganic insulating materials, or photoacryl or benzocyclobutene (BCB), which is an organic insulating material. ) And other inorganic insulating materials.
이상 제1레이어의 구조에 대해 살펴보았다.The structure of the first layer has been described above.
도 5는 제2레이어의 구조를 나타낸 것이다.5 shows the structure of the second layer.
도 5를 참조할 때, 제2레이어는 제2기판(410), 상기 제2기판(410) 상에 형성되는 제2전극(450), 상기 제2전극(450) 상에 부분적으로 형성되는 도전층(430)을 포함한다. Referring to FIG. 5, the second layer may include a second substrate 410, a second electrode 450 formed on the second substrate 410, and a conductive part partially formed on the second electrode 450. Layer 430.
먼저 제2기판(410)은 기본적으로는 전극이 형성될 수 있는 평면의 플레이트를 일컫는 것으로, 그 자세한 설명은 제1기판(210)에 대한 설명에서 한 내용을 참조하기로 한다.First, the second substrate 410 basically refers to a flat plate on which an electrode may be formed, and the detailed description thereof will be referred to in the description of the first substrate 210.
다음으로 제2전극(450)은 상기 제2기판(410) 상에 형성되는 것으로서, 본질적으로는 향후 실장될 칩과 연결되어 통전의 기능을 수행한다. 앞서도 언급하였듯, 상기 제2전극(450)은 제1전극(220), 즉 NFC 코일과는 절연층(240)에 의해 단절되어 있을 것을 요하며, 제3전극(223)과는 후술하게 될 도전층(430)에 의해 상호 연결될 수 있다. Next, the second electrode 450 is formed on the second substrate 410 and is essentially connected to a chip to be mounted in the future to perform a function of energization. As mentioned above, the second electrode 450 needs to be disconnected from the first electrode 220, that is, the NFC coil by the insulating layer 240, which will be described later with the third electrode 223. It may be interconnected by the conductive layer 430.
한편, 제2전극(450)의 구성물질에 대한 설명 역시 앞서 제1전극(220), 제3전극(223)에 대한 설명을 참조하기로 한다. Meanwhile, the description of the constituent materials of the second electrode 450 will also be described with reference to the description of the first electrode 220 and the third electrode 223.
다음으로, 상기 제2전극(450) 상에는 도전층(430)이 형성될 수 있는데, 본 발명에서의 도전층(430)은 바람직하게는 이방성 전도성 필름(ACF. Anisotropic Conducting Film)일 수 있다. 이방성 전도성 필름이란 일반적으로 니켈이나 금 등의 금속 입자 또는 그와 같은 금속들로 코팅된 고분자 입자 등의 전도성 입자를 분산시킨 필름으로서, Z축 방향으로는 전기를 통하는 도전성을, XY평면 방향으로는 절연성을 가지는 필름을 일컫는다. Next, a conductive layer 430 may be formed on the second electrode 450. The conductive layer 430 in the present invention may be preferably an anisotropic conductive film (ACF). An anisotropic conductive film is a film in which conductive particles such as metal particles such as nickel or gold or polymer particles coated with such metals are dispersed, and conducts electricity through the Z-axis in the XY plane direction. The film which has insulation is called.
한편, 이 때 상기 도전층(430), 바람직하게는 이방성 전도성 필름은 제1레이어상에 형성된 것으로서, 최종적으로 제1레이어와 제2레이어와 합착되었을 때 상기 도전층(430)이 제2전극(450) 상에 배치되도록 할 수도 있다.In this case, the conductive layer 430, preferably the anisotropic conductive film, is formed on the first layer, and when the conductive layer 430 is finally bonded with the first layer and the second layer, 450 may be arranged on.
한편, 특기할 만한 사항으로 상기 도전층(430)은 제2전극(450) 상에 부분적으로 이격되어 형성되는데, 이는 상기 도전층(430)이 향후 제1레이어의 제3전극(223)에만 접촉하게 하기 위함이다. 즉, 상기 도전층(430) 사이의 이격 공간은 이후 제1레이어와 제2레이어가 합착되었을 때 제1레이어에 형성된 절연층(240)에 의해 채워지게 된다.On the other hand, it should be noted that the conductive layer 430 is partially spaced apart on the second electrode 450, which is in contact with the third electrode 223 of the first layer in the future. To make it work. That is, the spaced space between the conductive layers 430 is filled by the insulating layer 240 formed on the first layer when the first layer and the second layer are bonded to each other.
한편, 이상에서는 강학상 제1레이어, 제2레이어를 나누어 설명하였으며, 각각의 레이어가 포함하는 구성들을 구별하였으나, 각 레이어의 구성요소 일부는 다른 레이어에 배치될 수 있음을 이해해야 할 것이다. In the meantime, the first layer and the second layer have been divided and described in the above, and the components included in each layer are distinguished, but it is to be understood that some of the components of each layer may be arranged in different layers.
도 6은 본 발명에 따른 온도 감지 장치의 구조를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the process of forming the structure of the temperature sensing device according to the present invention.
도 6에 따르면, 본 발명에 따른 온도 감지 장치는 제1레이어, 제2레이어를 각각 개별적으로 제조한 이후, 이를 합착하는 방식으로 완성된다.According to FIG. 6, the temperature sensing device according to the present invention is manufactured by individually manufacturing the first layer and the second layer, and then completing the bonding process.
즉, 도 6의 (a)는 앞서 도 4에서 설명한 제1레이어를 구현하는 과정으로, 제1기판(210) 상에 제1전극(220) 및 제3전극(223), 나아가 제3전극(223)이 형성된 영역 및 제1전극(220)의 일단이 존재하는 소정의 영역을 제외한 영역에 절연층(240)이 형성됨으로써 제1레이어가 구현된다. 이 때 상기 제1전극(220), 제3전극(223), 절연층(240)은 모두 인쇄층 방식으로 기판 상에 형성될 수 있다. That is, FIG. 6A illustrates a process of implementing the first layer described above with reference to FIG. 4, wherein the first electrode 220 and the third electrode 223, and further, the third electrode on the first substrate 210. The first layer is realized by forming the insulating layer 240 in a region except for a region where the 223 is formed and a predetermined region where one end of the first electrode 220 exists. In this case, the first electrode 220, the third electrode 223, and the insulating layer 240 may all be formed on the substrate in a printed layer manner.
다음으로 도 6의 (b)는 앞서 도 5에서 설명한 제2레이어를 구현하는 과정으로, 제2기판(410) 상에 제2전극(450), 제2전극(450) 상에 도전층(430), 더 정확하게는 ACF를 형성시키는 과정을 포함한다. 이 때 제2레이어 역시 인쇄층 방식으로 형성될 수 있다. Next, FIG. 6B illustrates a process of implementing the second layer described above with reference to FIG. 5. The second electrode 450 on the second substrate 410 and the conductive layer 430 on the second electrode 450 are illustrated. More precisely, the process of forming an ACF. In this case, the second layer may also be formed by a printing layer method.
마지막으로 도 6의 (c)는 앞서 개별적으로 제조된 제1레이어 및 제2레이어가 합착되는 과정을 나타낸 것이다. 즉, 제1레이어를 기준으로 할 때 제2레이어를 뒤집어 상기 제1레이어에 합착시키는 경우, 최종적으로 도 3에서 살펴본 온도 감지 장치의 구조를 얻을 수 있게 된다. 한편 이 때, 상기 제1레이어 및 제2레이어의 일부 구성요소는 앞서 설명한 제1레이어, 제2레이어 상에 반드시 포함되는 것은 아니며, 제1레이어에 존재하는 것으로 설명된 구성이 제2레이어 상에 존재할 수 있고 또는 이와 반대의 경우도 존재할 수 있다. Finally, FIG. 6C illustrates a process in which the first and second layers manufactured separately are bonded to each other. That is, when the second layer is inverted and bonded to the first layer based on the first layer, the structure of the temperature sensing device described with reference to FIG. 3 can be finally obtained. At this time, some components of the first layer and the second layer are not necessarily included on the first layer and the second layer described above, and the configuration described as being present in the first layer is on the second layer. It may be present or vice versa.
이렇듯 제1레이어와 제2레이어를 개별적으로 제조한 후 합착하는 방식을 활용하는 경우, 앞서 도 2에서 살펴보았던 종래 기술에 비하여 각 층간의 얼라인(align)을 상대적으로 정확하게 맞출 수 있으며, 나아가 기판으로 활용할 수 있는 물질도 다양한 것들 중에 선택할 수 있어 기판의 다양성도 꾀할 수 있는 장점이 있다.As such, when the first layer and the second layer are manufactured separately and then bonded to each other, the alignment between the layers may be relatively accurately compared to the prior art described with reference to FIG. As a material that can be used as a material can be selected from various ones, there is an advantage in that the diversity of the substrate can be achieved.
특히, 본 발명과 같은 제조 공정을 활용하는 경우 열(heat)이 필요한 공정을 최소화 할 수 있어 기판 및 각 층의 변형을 줄일 수 있으며, 이에 따라 층 간의 간격, 즉 얼라인(align)을 정확하게 맞출 수 있게 되는 효과를 꾀할 수 있다.In particular, when utilizing a manufacturing process such as the present invention can minimize the process that requires heat (heat) can reduce the deformation of the substrate and each layer, accordingly to accurately align the gaps, that is the alignment (align) between the layers Can achieve the effect.
한편, 본 발명에 따른 온도 감지 장치는 도 7을 참조할 때, 필요에 따라 상기 제1기판(210) 상에 접착층(230, 235)을 더 포함할 수도 있다. 이 때 제1접착층(230), 제2접착층(235)는 설계에 따라 어느 하나만 형성시킬 수도 있으며 또는 모두를 형성시킬 수도 있다. Meanwhile, the temperature sensing device according to the present invention may further include adhesive layers 230 and 235 on the first substrate 210 as needed. In this case, only one of the first adhesive layer 230 and the second adhesive layer 235 may be formed or all may be formed according to a design.
또한, 본 발명에 따른 온도 감지 장치는 도 8에서 보는 것과 같이 제1기판(210) 상에, 더 나아가서는 상기 접착층(230, 235)을 포함하여 복수의 통기 구멍(250)을 포함할 수 있다.In addition, the temperature sensing device according to the present invention may include a plurality of vent holes 250 including the adhesive layers 230 and 235 on the first substrate 210 as shown in FIG. 8. .
종래의 온도 센서를 구비한 패치는 장시간 부착시 통풍 및 땀 배출이 원활하지 못하여 유아 또는 피부가 민감한 사람이 이를 사용할 경우 피부에 문제가 생기는 경우가 있다. 이에 본 발명은 기판에 통기구멍을 천공하여 패치 부착 부위에 통풍 및 땀 배출이 원활하게 함으로써 유아 또는 피부가 민감한 사람이 패치를 장시간 부착하여도 피부에 문제를 일으킬 가능성이 줄어들 수 있다. The patch having a conventional temperature sensor may cause problems with the skin when the infant or a person who is sensitive to the skin may not be able to smoothly ventilate and release sweat when it is attached for a long time. Therefore, the present invention can perforate the perforation holes in the substrate to facilitate the ventilation and sweat discharge to the patch attachment site can reduce the possibility of causing problems on the skin even if the infant or a person sensitive to the patch attach the patch for a long time.
도 9는 앞서 설명한 온도 감지 장치에서 제1기판 상에 구비되는 통기 구멍 및 이의 통기성에 대한 설명을 하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a view for explaining the vent hole provided on the first substrate and the breathability thereof in the above-described temperature sensing device.
도 9에 따르면 제1기판 상에는 온도 감지 장치(1000)를 구성하는 전극, 기판 등이 형성되는데, 이 때 상기 제1기판은 사용자의 피부에 접하는 것인 이상 사용자의 활동성에 따라 유연하게 그 형태가 변할 수 있는 기재를 활용함이 바람직하다. 후술하겠지만 이러한 기재의 소재로는 폴리우레탄(poly urethane), PVC(polyvinyl chloride), 셀룰로오드, 폴리에틸렌(poly ethylene), 돋을 새김(embossed) 폴리에틸렌, 스펀레이스(spunlace), 폴리에스터 스펀레이스(polyester spunlace), 탄 레이온(tan rayon) 등이 사용될 수 있다.According to FIG. 9, an electrode, a substrate, etc. constituting the temperature sensing device 1000 are formed on the first substrate, wherein the first substrate is flexibly shaped according to the user's activity as long as it contacts the skin of the user. It is desirable to utilize substrates that can vary. As will be described later, materials of such substrates include polyurethane, polyvinyl chloride (PVC), cellulose, polyethylene, embossed polyethylene, spunlace, polyester spunlace, polyester spunlace, tan rayon, etc. may be used.
한편, 앞서도 언급하였듯 본 발명은 통기성을 개선시킨 온도 감지 장치(1000)를 제공하는 것을 목적으로 하는바, 상기 제1기판에는 복수의 통기 구멍(250)이 형성되는 것을 특징으로 한다. Meanwhile, as mentioned above, the present invention is directed to providing a temperature sensing device 1000 having improved air permeability, wherein a plurality of vent holes 250 are formed in the first substrate.
도 9를 참조할 때 제1기판(210)에는 복수의 통기 구멍(250)이 표면의 가로, 세로로 일정 간격을 유지한 채 형성될 수 있다. 통기 구멍(250)은 통풍 및 땀 배출을 가능하게 하는 크기로 천공됨이 바람직한데, 통기 구멍(250)의 크기를 온도 감지 장치(1000)를 제작할 시 제작자의 의도에 따라 다양한 크기로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 9, a plurality of vent holes 250 may be formed in the first substrate 210 while maintaining a predetermined distance horizontally and vertically on the surface thereof. Vent hole 250 is preferably bored to a size that enables ventilation and sweat discharge, the size of the vent hole 250 may be formed in various sizes according to the manufacturer's intention when manufacturing the temperature sensing device 1000 have.
한편, 상기 통기 구멍(250)은 제1기판(210)상에 인위적으로 천공되어 형성된 것일 수도 있으나, 이와 달리 상기 제1기판(210)의 소재 자체에 형성되어 있는 불규칙한 복수의 틈새 역시 상기 통기 구멍(250)에 준하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 부직포는 섬유가 얽히도록 기계적인 처리를 하여 만든 소재를 일컫는데, 섬유가 얽히면서 발생되는 틈을 통해서도 통기가 이루어질 수 있는바, 이렇게 소재 자체의 특성에 따른 틈새 역시 통기 구멍(250)에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the ventilation hole 250 may be formed by artificially drilling the first substrate 210. Alternatively, the plurality of irregular gaps formed in the material of the first substrate 210 may also be formed in the ventilation hole. It should be understood that the equivalent to (250). For example, the nonwoven fabric refers to a material made by mechanical treatment to entangle the fiber, the ventilation can be made through the gap generated by the fiber entangled, the gap according to the characteristics of the material itself is also a vent hole 250 It should be understood to be included in.
한편, 상기 제1기판(210)의 일면에는 전극이 형성되거나 칩 등이 실장될 수 있는데, 이 때 상기 전극 등이 형성되는 제1기판(210)상 영역에는 통기 구멍(250)이 존재하지 않도록 구현할 수도 있다. 이는 상기 전극, 칩 등을 제1기판(210)상에 견고하게 실장시킴과 동시에, 특히 온도 감지 장치(1000)가 접촉식으로 구현되는 경우 제1기판(210)과 피부와의 접촉면적을 최대화 시킴으로써 대상물의 온도를 보다 정확하게 측정하기 위함이다. 제1기판(210)상에 형성되는 전극, 칩 등은 편의상 도 9에서 직육면체 형상으로 도시하였다.Meanwhile, an electrode may be formed or a chip may be mounted on one surface of the first substrate 210. In this case, the vent hole 250 is not present in an area on the first substrate 210 on which the electrode is formed. It can also be implemented. This firmly mounts the electrode, the chip, etc. on the first substrate 210, and maximizes the contact area between the first substrate 210 and the skin, especially when the temperature sensing device 1000 is implemented in a contact manner. This is to more accurately measure the temperature of the object. Electrodes, chips, etc. formed on the first substrate 210 are shown in a cuboid shape in FIG. 9 for convenience.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예의 온도 감지 장치(1000)를 측면에서 바라본 모습을 나타낸 것이다. 도 10에는 제1기판(210)의 하면에 형성된 접착층(235)과 온도 감지 장치를 포괄적으로 감싸는 커버 필름(260)이 더 도시되어 있다. 10 is a side view of the temperature sensing device 1000 according to another embodiment of the present invention. FIG. 10 further illustrates an adhesive layer 235 formed on the bottom surface of the first substrate 210 and a cover film 260 covering the temperature sensing device.
도 10에 따를 때, 본 발명에 따른 온도 감지 장치(1000)는 그 전제가 대상물에 부착되는 것인 이상 대상물과 점착될 수 있는 별도의 층인 제2접착층(235)을 더 포함할 수 있다. 제2접착층(235)은 상기 제1기판(210)의 배면, 대상물(특히 사용자의 피부)에 접하는 부분에 형성된다. 위 제2접착층(235)은 아크릴, 실리콘 타입의 물질이 활용될 수 있다. According to FIG. 10, the temperature sensing device 1000 according to the present invention may further include a second adhesive layer 235 which is a separate layer that may be attached to the object as long as the premise is attached to the object. The second adhesive layer 235 is formed on the back surface of the first substrate 210 and in contact with an object (especially the skin of the user). The second adhesive layer 235 may be a material of acrylic, silicon type.
또한 상기 제2접착층(235)은 제1기판(210)과 마찬가지로 복수의 통기 구멍(250)을 포함할 수 있다. 제2접착층(235)은 사람의 피부에 직접 접하는 부분이기 때문에 제1기판(210)과 같이 통풍 및 땀 배출 기능을 하기 위한 통기 구멍(250)을 형성시킴이 바람직하다. 이 때 제2접착층(235) 상의 통기 구멍(250)은 제1기판(210)에 형성된 통기 구멍과 그 위치를 일치시키는 것이 효과적이며, 이를 위해 상기 제1기판(210)과 제2접착층(235)이 맞닿은 채로 일률적으로 천공을 하는 것이 바람직하다. In addition, the second adhesive layer 235 may include a plurality of vent holes 250 similarly to the first substrate 210. Since the second adhesive layer 235 is a part directly contacting the human skin, it is preferable to form the ventilation holes 250 for ventilating and sweating functions like the first substrate 210. At this time, it is effective to match the ventilation hole 250 on the second adhesive layer 235 with the ventilation hole formed in the first substrate 210 and the position thereof. For this purpose, the first substrate 210 and the second adhesive layer 235 are effective. It is preferable to drill uniformly while) touches.
다음으로, 본 발명에 따른 온도 감지 장치(1000)는 커버 필름(260)을 더 포함할 수 있는데, 커버 필름(260)은 온도 감지 장치(1000)를 전체적으로 덮어 보호하기 위한 필름으로, 온도 감지 장치(1000)의 상부를 둘러싸 외부로의 노출을 차단하여 기계적, 전기적 기능을 유지시키고, 이물질의 침투로부터 보호하는 기능을 한다.Next, the temperature sensing device 1000 according to the present invention may further include a cover film 260. The cover film 260 is a film for covering and protecting the temperature sensing device 1000 as a whole. Surrounding the upper portion of the (1000) to block the exposure to the outside to maintain mechanical and electrical functions, and serves to protect from the ingress of foreign matter.
한편, 본 발명에 따른 온도 감지 장치(1000)는 통기성을 개선시킨 것을 특징으로 하는데, 본 발명에서는 통기성 효과의 좋고 나쁨을 MVTR이라는 수치로 구별하기로 한다.On the other hand, the temperature sensing device 1000 according to the present invention is characterized in that the improved breathability, in the present invention will be distinguished between good and bad of the breathable effect by the value of MVTR.
MVTR(Moisture Vapor Transmission Rate)은 수증기가 단위 시간 당 얼마나 많이 통과하는지를 나타내는 수치이나, 수증기가 짧은 시간 동안 많이 통과할 수 있다는 것의 의미는 곧 공기 입자 역시 짧은 시간 동안 많은 양이 통과할 수 있음을 의미하는 것이므로 궁극적으로는 통기 효과에 대한 지표로도 활용될 수 있다. Moisture Vapor Transmission Rate (MVTR) is a measure of how much water vapor passes per unit time, but the fact that water vapor can pass through a short time means that air particles can also pass through it in a short time. Ultimately, it can be used as an indicator of the aeration effect.
도 11은 본 발명에 따른 온도 감지 장치(1000) 내 제1기판(210)에서 공기가 통기 구멍(250)을 통과하는 모습을 나타낸 것으로 본 발명에서 언급되는 통기성은 단위 시간 동안 복수의 통기 구멍(250)을 통해 얼마나 많은 양의 공기가 통과하였는지를 의미하는 것으로 이해한다. 한편, 통기성은 수증기가 단위 시간 동안 통기 구멍(250)을 통과하는 양인 투습성(MVTR)과 실질적으로 동일한 것으로 볼 수 있으며, 본 상세한 설명에서는 통기성을 직접 측정하는 대신 이를 대신할 수 있는 지표로서 투습성(MVTR)을 차용하기로 한다.11 is a view showing air passing through the vent hole 250 in the first substrate 210 in the temperature sensing device 1000 according to the present invention. It is understood that this means how much air passed through 250). Meanwhile, breathability may be regarded as substantially the same as moisture permeability (MVTR), which is an amount of water vapor passing through the ventilation hole 250 for a unit time. MVTR).
도 12는 본 발명에 따른 온도 감지 장치(1000)의 통기성을 개선시키기 위해 최선의 제1기판(210) 소재 및 제2접착층(235)의 조합을 찾기 위한 실험 세트를 도시한 것이다. FIG. 12 illustrates an experimental set for finding the best combination of the first substrate 210 material and the second adhesive layer 235 to improve the air permeability of the temperature sensing device 1000 according to the present invention.
도 12에 따르면, 실험 세트는 복수개의 뚜껑이 덮여 있지 않은 용기들에 일정양의 물을 채운 후 이들 용기들을 실험군과 대조군으로 나누고, 실험군에 대해서는 접착층(235)이 형성된 제1기판(210)의 소재를 씌우고 대조군에 대해서는 아무 기재도 씌우지 않은 상태로 준비한다. According to FIG. 12, the experiment set fills a certain amount of water in containers that are not covered with a plurality of lids, and then divides the containers into an experimental group and a control group, and for the experimental group, the first substrate 210 having the adhesive layer 235 formed thereon. Cover the material and prepare the control without any description.
이 때 실험군에 대해서는 다양한 재질의 제1기판(210) 소재를 씌우며, 나아가 상기 다양한 소재들에는 부가적으로 여러 종류의 접착층을 형성시킨 채 실험을 진행하여 다양한 조합의 소재, 접착층 조합 중 통기성이 더 좋은, 즉 MVTR 수치가 더 높은 조합을 찾는 것을 목적으로 하였다.In this case, the experiment group covers the first substrate 210 material of various materials, and further experiments are performed while forming various kinds of adhesive layers on the various materials. The goal was to find a better combination, that is, a higher MVTR value.
더 구체적으로, 실험군으로는 총 11개의 제1기판용 소재, 접착층 조합으로 구성하였으며, 여기에는 필름 타입의 폴리우레탄 소재와 아크릴 접착층의 제1조합, 필름 타입의 PVC 소재와 아크릴 접착층의 제2조합, 부직포 타입의 셀룰로오드 소재와 아크릴 접착층의 제3조합, 필름 타입의 폴리에틸렌 소재와 아크릴 접착층의 제4조합, 필름 타입의 돋을 새김(embossed) 폴리에틸렌과 아크릴 접착층의 제5조합, 필름 타입의 폴리우레탄 소재와 아크릴 접착층의 제6조합, 부직포 타입의 스펀레이스 소재와 실리콘 접착층의 제7조합, 부직포 타입의 폴리에스터 스펀레이스와 아크릴 접착층의 제8조합 및 제9조합, 부직포 타입의 탄 레이온 소재와 아크릴 접착층의 제10조합, 폼(foam) 타입의 폴리에틸렌 소재와 아크릴 접착층의 제11조합이 포함된다. More specifically, the experimental group was composed of a total of eleven first substrate materials and adhesive layer combinations, including a first combination of a film-type polyurethane material and an acrylic adhesive layer, and a second combination of a film-type PVC material and an acrylic adhesive layer. , Third combination of nonwoven type cellulose material and acrylic adhesive layer, fourth combination of film type polyethylene material and acrylic adhesive layer, fifth combination of film type embossed polyethylene and acrylic adhesive layer, film type poly The sixth combination of the urethane material and the acrylic adhesive layer, the seventh combination of the nonwoven fabric type spunlace material and the silicone adhesive layer, the eighth and nineth combination of the nonwoven fabric type polyester spunlace and the acrylic adhesive layer, and the tan rayon material of the nonwoven fabric type The tenth combination of the acrylic adhesive layer, the foam type polyethylene material and the eleventh combination of the acrylic adhesive layer are included.
실험의 진행은 복수의 실험군 용기들과 하나의 대조군 용기를 동일한 장소에 배치하고 24시간 동안 관찰한 후 용기에 채워져 있던 물의 양이 얼마나 줄었는지를 측정하여 MVTR 수치를 획득하는 방식으로 진행되었다. 더 구체적으로, 상기 실험 세트가 갖추어진 상태에서 각 용기들의 초기 질량, 즉 물, 용기, 소재 및 접착층을 합한 질량을 구하고, 24시간 후 다시 질량을 측정한 뒤 그 차이를 계산하였으며, 아래 수학식 1과 같이 질량 차이를 입구 면적으로 나누어 최종적인 MVTR 수치를 획득하였다.The experiment proceeded by arranging a plurality of experimental vessels and one control vessel in the same place and observing for 24 hours, and then measuring how much the amount of water filled in the vessel was reduced to obtain MVTR values. More specifically, the initial mass of each vessel, that is, the sum of the water, the vessel, the material, and the adhesive layer, was obtained with the experimental set, and after 24 hours, the mass was again measured and the difference was calculated. As shown in Fig. 1, the mass difference was divided by the inlet area to obtain a final MVTR value.
Figure PCTKR2016000158-appb-M000001
Figure PCTKR2016000158-appb-M000001
도 13은 실험 결과에 따른 각 조합에서의 24시간 이전과 이후 질량값과 최종적으로 획득한 MVTR 수치를 표로 나타낸 것이다.13 is a table showing the mass values before and after 24 hours and finally obtained MVTR values in each combination according to the experimental results.
먼저 대조군 용기를 살펴볼 때, 제1기판의 소재를 씌우지 않은 용기의 경우 24시간 전후의 질량차가 4.5그램이었으며 이를 용기의 면적(0.006644m2)으로 나눈 MVTR 수치는 677.30g/m2 이었다. First, when looking at the control container, the mass difference of the container without the first substrate was 4.5 grams before and after 24 hours and the MVTR value divided by the area of the container (0.006644m 2 ) was 677.30 g / m 2 .
다음으로 실험군 용기들을 살펴볼 때, 가장 높은 MVTR 수치를 보인 조합은 부직포 타입의 탄 레이온 소재와 아크릴 접착층으로 이루어진 제10조합이었으며 180.61g/ m2의 MVTR 수치를 나타내었다. 제10조합에 이어 높은 수치를 보인 조합은 부직포 타입의 셀룰로오드 소재와 아크릴 접착층으로 된 제3조합(120.41g/ m2), 부직포 타입의 스펀레이스 소재와 실리콘 접착층으로 된 제7조합(75.26g/ m2), 부직포 타입의 폴리에스터 스펀레이스 소재와 아크릴 접착층으로 된 제8조합(60.20g/ m2) 및 제9조합(60.20g/ m2)이었다.Next, when looking at the container of the experimental group, the combination showing the highest MVTR value was the tenth combination consisting of a non-woven type carbon rayon material and an acrylic adhesive layer, and showed an MVTR value of 180.61 g / m 2 . Following combination of claim 10 in combination showed a high value is the seventh combination of a third combination (120.41g / m 2), a spun-lace material and a silicone adhesive layer of non-woven type with the odd materials and acrylic adhesive layer of the cellulose nonwoven fabric type (75.26 in g / m 2 ), an eighth combination (60.20 g / m 2 ) and a ninth combination (60.20 g / m 2 ) consisting of a nonwoven fabric type polyester spunlace material and an acrylic adhesive layer.
도 13의 실험 결과를 살펴볼 때, 전반적으로 필름 타입의 소재보다는 부직포 타입의 소재를 사용한 경우 MVTR 수치가 높게 나타났으며, 아크릴 계열의 접착층을 사용한 경우 대체적으로 높은 MVTR 수치가 나타났다. 13, when the nonwoven fabric type material was used rather than the film type material, the MVTR value was higher than that of the film type, and when the acrylic adhesive layer was used, the MVTR value was generally high.
즉, 도 13을 참조할 때 온도 감지 장치(1000)의 통기성을 높이기 위해서는 부직포 타입의 소재, 아크릴 타입의 접착층 조합을 활용하는 것이 바람직함을 확인할 수 있다. That is, referring to FIG. 13, in order to increase the air permeability of the temperature sensing apparatus 1000, it may be preferable to use a combination of a nonwoven fabric type material and an acrylic type adhesive layer.
또한, 상기 실험 결과에 비추어 볼 때 온도 감지 장치(1000)의 제1기판(210) 및 접착층(235)으로 활용할 수 있는 다양한 물질로 조합을 해 본 결과 60 g/ m2 내지 200 g/ m2 의 MVTR 수치를 가지는 소재와 접착층의 조합이 구현 가능한 범위 내에서 통기성이 개선된 결과를 보였으며, 바람직하게는 제7조합과 제10조합의 MVTR 수치가 포함되는 75 g/ m2 내지 200 g/ m2 사이의 MVTR 수치를 가지도록, 더 바람직하게는 제1기판과 접착층이 제10조합의 MVTR 수치가 포함되는 180 g/ m2 내지 200 g/ m2 사이의 MVTR 수치를 가지도록 할 때에 통기성이 개선된 온도 감지 장치(1000)를 구현할 수 있음을 알 수 있다.In addition, 60 g / m 2 to 200 g / m 2 as a result of combining various materials that can be utilized as the first substrate 210 and the adhesive layer 235 of the temperature sensing device 1000 in view of the above experimental results. The air permeability was improved within the range in which the combination of the material having the MVTR value and the adhesive layer was realized, and preferably 75 g / m 2 to 200 g / including the MVTR value of the seventh and tenth combinations. to have an MVTR value of between m 2, more preferably, the first substrate and the adhesive layer of claim 10 in combination of the MVTR value permeability upon to have an MVTR value of between 180 g / m 2 to 200 g / m 2 which contains the It can be seen that the improved temperature sensing device 1000 can be implemented.
도 14는 본 발명에 따른 온도 감지 장치가 실제 구동되는 모습을 예시적으로 나타낸 것이다. 14 exemplarily shows how the temperature sensing device according to the present invention is actually driven.
앞서도 설명하였듯, 본 발명에 따른 온도 감지 장치는 제1레이어 및 제2레이어가 합착된 구조로서 제조되며, 궁극적으로는 대상물, 특히 사용자 피부에 부착하여 해당 사용자의 체온을 획득하는 데에 활용될 수 있다.As described above, the temperature sensing device according to the present invention is manufactured as a structure in which the first layer and the second layer are bonded together, and ultimately, the temperature sensing device may be attached to an object, particularly a user's skin, to obtain a body temperature of the user. Can be.
또한, 상기 온도 감지 장치 내에는 제1전극(220), 바람직하게는 NFC 코일이 구비될 수 있어 외부 단말기(500)와 무선 데이터 송수신 및 전력 전달이 가능하게 구현할 수 있으며, 이를 통해 온도 감지 장치로 하여금 별도의 배터리를 구비하지 않은 채로 사용자 체온 정보를 모니터링 하도록 할 수 있다. In addition, the first electrode 220, preferably the NFC coil may be provided in the temperature sensing device can be implemented to enable wireless data transmission and reception and transmission of power with the external terminal 500, through which the temperature sensing device Allows the user to monitor user temperature information without a separate battery.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

Claims (12)

  1. 패치형 온도계 내 구비되는 온도 감지 장치에 있어서,In the temperature sensing device provided in the patch-type thermometer,
    제1기판;A first substrate;
    상기 제1기판 상에 형성된 제1전극;A first electrode formed on the first substrate;
    상기 제1기판 상에 형성되고, 상기 제1전극과 이격되어 형성된 제3전극;A third electrode formed on the first substrate and spaced apart from the first electrode;
    제3전극이 형성된 영역 및 제1전극의 일단이 형성된 소정의 영역을 제외한 상기 제1기판 상에 형성된 절연층;An insulating layer formed on the first substrate except for a region where a third electrode is formed and a predetermined region where one end of the first electrode is formed;
    상기 제3전극 상에 형성되는 도전층;A conductive layer formed on the third electrode;
    상기 절연층 및 상기 도전층 상에 형성된 제2전극;A second electrode formed on the insulating layer and the conductive layer;
    상기 제2전극 상에 형성된 제2기판;A second substrate formed on the second electrode;
    을 포함하는 온도 감지 장치.Temperature sensing device comprising a.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 절연층 또는 상기 제2기판 중 적어도 하나는 칩(chip)이 배치되기 위한 마운팅(mounting) 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.At least one of the insulating layer or the second substrate includes a mounting area for placing a chip (chip).
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1기판 상에 형성된 상기 제3전극과 상기 절연층은 이격된 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.And the third electrode and the insulating layer formed on the first substrate are spaced apart from each other.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 도전층은 이방성 전도성 필름(ACF)인 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.The conductive layer is an anisotropic conductive film (ACF) characterized in that the temperature sensing device.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1기판은 복수의 통기 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.And the first substrate includes a plurality of vent holes.
  6. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 통기 구멍은 상기 기판의 상기 제1전극 및 상기 제3전극이 형성된 부분 이외의 영역에 천공되어 형성된 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.And the vent hole is formed by drilling a region other than a portion where the first electrode and the third electrode are formed on the substrate.
  7. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 제1기판은 일면에 접착층이 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.The first substrate is a temperature sensing device, characterized in that the adhesive layer is formed on one surface.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    접착층이 형성된 상기 통기층은,The ventilation layer formed with an adhesive layer,
    60 내지 200 g/m2의 MVTR(Moisture Vapor Transmission Rate) 값을 가지는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.Temperature sensing device, characterized in that it has a MVTR (Moisture Vapor Transmission Rate) value of 60 to 200 g / m 2 .
  9. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 제1기판은 부직포인 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.And the first substrate is a nonwoven fabric.
  10. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 제1기판은 셀룰로오드, 스펀레이스(spunlace), 폴리에스터 스펀레이스 또는 탄 레이온(Tan Rayon)인 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.Wherein the first substrate is cellulose, spunlace, polyester spunlace or tan rayon.
  11. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1전극은 NFC 코일인 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.The first electrode is a temperature sensing device, characterized in that the NFC coil.
  12. 패치형 온도계 내 구비되는 온도 감지 장치에 있어서,In the temperature sensing device provided in the patch-type thermometer,
    제1기판;A first substrate;
    상기 제1기판 상에 형성된 제1전극;A first electrode formed on the first substrate;
    상기 제1기판 상에 형성되고, 상기 제1전극과 이격되어 형성된 제3전극;A third electrode formed on the first substrate and spaced apart from the first electrode;
    제3전극이 형성된 영역 및 제1전극의 일단이 형성된 소정의 영역을 제외한 상기 제1기판 상에 형성된 절연층;을 포함하는 제1레이어 및And an insulating layer formed on the first substrate except for a region in which a third electrode is formed and a predetermined region in which one end of the first electrode is formed.
    상기 제3전극 상에 형성되는 도전층;A conductive layer formed on the third electrode;
    상기 절연층 및 상기 도전층 상에 형성된 제2전극;A second electrode formed on the insulating layer and the conductive layer;
    상기 제2전극 상에 형성된 제2기판;을 포함하는 제2레이어;A second layer comprising a second substrate formed on the second electrode;
    를 포함하는 온도 감지 장치.Temperature sensing device comprising a.
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