(57)【要約】  自己電源供給型素子およびこれを含むフレキシブルデバイスが開示される。本発明の一具現例は、電流を印加されて固有の機能を行う素子と、前記素子と連結されて、前記素子に電流を印加する超薄膜型マイクロ電池と、を含む自己電源供給型素子を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流を印加されて固有の機能を行う素子と、
前記素子と連結されて、前記素子に電流を印加する超薄膜型マイクロ電池と、
を含む自己電源供給型素子。
【請求項２】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子に一体型で固定設置されることを特徴とする請求項１に記載の自己電源供給型素子。
【請求項３】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子から離隔して設置され、
前記素子と前記超薄膜型マイクロ電池を相互電気的に連結させる連結部材、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の自己電源供給型素子。
【請求項４】
前記超薄膜型マイクロ電池に連結され、周辺の電波または磁場から電源を供給されて前記超薄膜型マイクロ電池を充電させる無線充電モジュール、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の自己電源供給型素子。
【請求項５】
前記無線充電モジュールは、前記超薄膜型マイクロ電池に一体型で固定設置されることを特徴とする請求項４に記載の自己電源供給型素子。
【請求項６】
基板と、
前記基板にマウントされて設置される複数個の素子と、
前記複数個の素子それぞれに連結されて、前記素子の各々に電流を印加する複数個の超薄膜型マイクロ電池と、
前記複数個の素子と連結されて、前記複数個の素子それぞれに電流を供給する補助電流供給電池と、
を含む自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項７】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子の残留電圧が作動電圧未満になるように、前記素子に電流を印加し、
前記補助電流供給電池は、前記素子の残留電圧が作動電圧以上になるように、前記素子に電流を印加して、前記素子を作動させることを特徴とする請求項６に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項８】
前記複数個の素子の残留電圧を均一にレベリングする制御部、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項９】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子に一体型で固定設置されることを特徴とする 請求項６に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項１０】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子から離隔して設置され、
前記素子と前記超薄膜型マイクロ電池を相互電気的に連結させる連結部材、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項１１】
前記基板の一面に形成されるフレキシブルディスプレイ部、をさらに含み、
前記基板は、フレキシブルな材質で形成されて、前記フレキシブルディスプレイ部とともに折られたり、巻かれるように形成されることを特徴とする請求項６に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項１２】
基板と、
前記基板にマウントされて設置される複数個の素子と、
前記複数個の素子それぞれに連結されて、前記素子の各々に電流を印加する複数個の超薄膜型マイクロ電池と、
前記複数個の超薄膜型マイクロ電池それぞれに連結され、周辺の電波または磁場から電源を供給されて前記超薄膜型マイクロ電池を充電させる無線充電モジュールと、
を含む自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項１３】
前記無線充電モジュールは、複数個で形成されて、前記超薄膜型マイクロ電池それぞれに連結されることを特徴とする請求項１２に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項１４】
前記無線充電モジュールは、前記超薄膜型マイクロ電池それぞれに一体型で固定設置されることを特徴とする請求項１３に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項１５】
前記基板の一面に形成されるフレキシブルな材質のサブ無線充電モジュール、をさらに含み、
前記サブ無線充電モジュールは、前記超薄膜型マイクロ電池それぞれに連結されて、前記超薄膜型マイクロ電池を充電させることを特徴とする請求項１３に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項１６】
前記複数個の素子の残留電圧を均一にレベリングする制御部、をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項１７】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子に一体型で固定設置されることを特徴とする 請求項１２に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項１８】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子から離隔して設置され、
前記素子と前記超薄膜型マイクロ電池を相互電気的に連結させる連結部材、をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【請求項１９】
前記基板の一面に形成されるフレキシブルディスプレイ部、をさらに含み、
前記基板は、フレキシブルな材質で形成されて、前記フレキシブルディスプレイ部とともに折られたり、巻かれるように形成されることを特徴とする請求項１２に記載の自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己電源供給型素子およびこれを含むフレキシブルデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
固相電解物（ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）に基づく電気化学エネルギー源は、広く公知されている。
【０００３】
このような「固相バッテリー（ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ  ｂａｔｔｅｒｙ）」は、化学エネルギーを電気エネルギーに効率的に変換させ、携帯用電子機器のための電源として使用され得る。このようなバッテリーは、例えばマイクロ電子工学モジュール、特に集積回路（ＩＣ）に電気エネルギーを小規模で供給するように使用され得る。
【０００４】
しかし、公知のバッテリーは、非常に堅固であるため、公知のバッテリーの適用性を非常に制限するという欠点がある。
【０００５】
これにより、植込み型デバイス（ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  ｄｅｖｉｃｅ）および家電製品のような剛性の電子デバイスのみならず、テキスタイル電子機器（ｔｅｘｔｉｌｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）のような可撓性電子デバイスを効果的な方式で駆動するように、伸縮性および可撓性駆動源に対する必要性が増大している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一具現例は、素子と前記素子に電源を供給する超薄膜型マイクロ電池を共に製作することにより、外部エネルギー源により全体素子を駆動する場合に比べて損失されるエネルギーを低減し、信頼性を確保することができる自己電源供給型素子を提供する。
【０００７】
また、本発明の他の具現例は、前述した自己電源供給型素子を含んで、折られたり、巻かれるように形成されたフレキシブルデバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一具現例は、電流を印加されて固有の機能を行う素子と、前記素子と連結されて、前記素子に電流を印加する超薄膜型マイクロ電池と、を含む自己電源供給型素子を提供する。
【０００９】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子に一体型で固定設置されることを特徴とすることができる。
【００１０】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子から離隔して設置され、前記素子と前記超薄膜型マイクロ電池を相互電気的に連結される連結部材、をさらに含むことができる。
【００１１】
前記超薄膜型マイクロ電池に連結され、周辺の電波または磁場から電源を供給されて、前記超薄膜型マイクロ電池を充電させる無線充電モジュール、をさらに含むことができる。
【００１２】
前記無線充電モジュールは、前記超薄膜型マイクロ電池に一体型で固定設置されることを特徴とすることができる。
【００１３】
本発明の他の具現例は、基板と、前記基板にマウントされて設置される複数個の素子と、前記複数個の素子それぞれに連結されて、前記各素子に電流を印加する複数個の超薄膜型マイクロ電池と、前記複数個の素子と連結されて、前記複数個の素子それぞれに電流を供給する補助電流供給電池と、を含む自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイスを提供する。
【００１４】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子の残留電圧が作動電圧未満になるように、前記素子に電流を印加し、前記補助電流供給電池は、前記素子の残留電圧が作動電圧以上になるように、前記素子に電流を印加して、前記素子を作動させることを特徴とすることができる。
【００１５】
前記複数個の素子の残留電圧を均一にレベリングする制御部、をさらに含むことができる。
【００１６】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子に一体型で固定設置されることを特徴とすることができる。
【００１７】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子から離隔して設置され、前記素子と前記超薄膜型マイクロ電池を相互電気的に連結させる連結部材、をさらに含むことができる。
【００１８】
前記基板の一面に形成されるフレキシブルディスプレイ部、をさらに含み、前記基板は、フレキシブルな材質で形成されて、前記フレキシブルディスプレイ部とともに折られたり、巻かれるように形成されることを特徴とすることができる。
【００１９】
本発明のさらに他の具現例は、基板と、前記基板にマウントされて設置される複数個の素子と、前記複数個の素子それぞれに連結されて、前記各素子に電流を印加する複数個の超薄膜型マイクロ電池と、前記複数個の超薄膜型マイクロ電池それぞれに連結され、周辺の電波または磁場から電源を供給されて、前記超薄膜型マイクロ電池を充電させる無線充電モジュールと、を含む自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイスを提供する。
【００２０】
前記無線充電モジュールは、複数個で形成され、前記超薄膜型マイクロ電池それぞれに連結されることを特徴とすることができる。
【００２１】
前記無線充電モジュールは、前記超薄膜型マイクロ電池それぞれに一体型で固定設置されることを特徴とすることができる。
【００２２】
前記基板の一面に形成されるフレキシブルな材質のサブ無線充電モジュール、をさらに含み、前記サブ無線充電モジュールは、前記超薄型マイクロ電池それぞれに連結されて、前記超薄膜型マイクロ電池を充電させることを特徴とすることができる。
【００２３】
前記複数個の素子の残留電圧を均一にレベリングする制御部、をさらに含むことができる。
【００２４】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子に一体型で固定設置されることを特徴とすることができる。
【００２５】
前記超薄膜型マイクロ電池は、前記素子から離隔して設置され、前記素子と前記超薄膜型マイクロ電池を相互電気的に連結させる連結部材、をさらに含むことができる。
【００２６】
前記基板の一面に形成されるフレキシブルディスプレイ部、をさらに含み、前記基板は、フレキシブルな材質で形成されて、前記フレキシブルディスプレイ部とともに折られたり、巻かれるように形成されることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一具現例によれば、素子と前記素子に電源を供給する超薄膜型マイクロ電池を共に製作することにより、外部エネルギー源により全体素子を駆動する場合に比べて損失されるエネルギーを低減し、信頼性を確保することができる自己電源供給型素子を提供することができる。
【００２８】
また、本発明の他の具現例によれば、前述した自己電源供給型素子を含んで折られたり、巻かれるように形成されたフレキシブルデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明による自己電源供給型素子の第１実施形態である。
【図２】図２は、本発明による自己電源供給型素子の第２実施形態である。
【図３】図３は、本発明による自己電源供給型素子の第３実施形態である。
【図４】図４は、本発明による自己電源供給型素子の第４実施形態である。
【図５】図５は、本発明によるフレキシブルデバイスの第１実施形態である。
【図６】図６は、本発明によるフレキシブルデバイスの第２実施形態である。
【図７】図７は、本発明によるフレキシブルデバイスの第３実施形態である。
【図８】図８は、本発明によるフレキシブルデバイスの第４実施形態である。
【図９】図９は、本発明によるフレキシブルデバイスの第５実施形態である。
【図１０】図１０は、本発明によるフレキシブルデバイスの第６実施形態である。
【図１１】図１１は、本発明によるフレキシブルデバイスの第７実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明は、多様な変換を加えることができ、様々な実施形態を有することができるところ、特定の実施形態を図面に例示し、詳細な説明で詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の実施形態について限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変換、均等物ないし代替物を含むものと理解すべきである。本発明を説明するに際して、関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすることができると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
本出願で使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものと理解すべきである。
【００３２】
第１、第２等の用語は、多様な構成要素を説明するのに使用され得るが、前記構成要素は、前記用語により限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。
【００３３】
本発明の一具現例は、電流を印加されて固有の機能を行う素子と、前記素子と連結されて、前記素子に電流を印加する超薄膜型マイクロ電池と、を含む自己電源供給型素子を提供する。
【００３４】
以下、図面を参照して本発明の一具現例による自己電源供給型素子について説明する。
【００３５】
図１は、本発明による自己電源供給型素子の第１実施形態である。
【００３６】
図１を参照すると、本発明による自己電源供給型素子１０ａは、素子１１０と、前記素子１１０に一体型で固定設置される超薄膜型マイクロ電池１２０とを含んで構成され得る。
【００３７】
ここで、素子１１０は、通常の電子デバイスを構成する多様な電子部品を含むものであってもよい。
【００３８】
また、超薄膜型マイクロ電池１２０は、固相電解物（ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）に基づく全固体２次電池であってもよく、例えば、シリコン電池が使用され得るが、これに限定されない。
【００３９】
超薄膜型マイクロ電池１２０は、素子１１０と連結された状態で素子１１０上に積層されて、前記素子１１０が固有の機能を行うのに必要な電源を供給する役割をする。
【００４０】
図２は、本発明による自己電源供給型素子の第２実施形態である。
【００４１】
図２を参照すると、本発明による自己電源供給型素子１０ｂは、素子１１０と、前記素子１１０から一定の間隔をもって離隔して設置される超薄膜型マイクロ電池１２０と、前記素子１１０と前記超薄膜型マイクロ電池１２０を相互電気的に連結させる連結部材１１５とを含んで構成され得る。
【００４２】
ここで、素子１１０および超薄膜型マイクロ電池１２０は、前述した構成と同一なので、重複説明は省略する。
【００４３】
連結部材１１５は、素子１１０と超薄膜型マイクロ電池１２０を相互電気的に連結させる多様な形態で設計変形可能である。
【００４４】
図３は、本発明による自己電源供給型素子の第３実施形態である。図４は、本発明による自己電源供給型素子の第４実施形態である。
【００４５】
図３および図４を参照すると、本発明による自己電源供給型素子１０ｃ、１０ｄは、素子１１０、超薄膜型マイクロ電池１２０、および無線充電モジュール１３０を含んで構成され得る。
【００４６】
ここで、素子１１０および超薄膜型マイクロ電池１２０は、図３に示されたように、一体型で固定設置されたり、図４に示されたように、一定の間隔をもって離隔して設置され得る。
【００４７】
この際、無線充電モジュール１３０は、超薄膜型マイクロ電池１２０に連結され、周辺の電波または磁場から電源を供給されて、前記超薄膜型マイクロ電池１２０を充電させる役割をする。
【００４８】
図３および図４では、無線充電モジュール１３０が超薄膜型マイクロ電池１２０上に一体型で固定設置されるように示されたが、これに限定されるものではない。例えば、無線充電モジュール１３０が超薄膜型マイクロ電池１２０から一定の間隔をもって離隔して設置されたり、超薄膜型マイクロ電池１２０に連結された状態で素子１１０上に積層されることもできる。
【００４９】
本発明の他の具現例は、基板と、前記基板にマウントされて設置される複数個の素子と、前記複数個の素子それぞれに連結されて、前記各素子に電流を印加する複数個の超薄膜型マイクロ電池と、前記複数個の素子と連結されて、前記複数個の素子それぞれに電流を供給する補助電流供給電池と、を含む自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイスを提供する。
【００５０】
以下、図面を参照して本発明の他の具現例によるフレキシブルデバイスについて説明するようにする。
【００５１】
図５は、本発明によるフレキシブルデバイスの第１実施形態である。図６は、本発明によるフレキシブルデバイスの第２実施形態である。
【００５２】
図５および図６を参照すると、本発明によるフレキシブルデバイス１ａ、１ｂは、基板２０、素子１１０、超薄膜型マイクロ電池１２０、および補助電流供給電池３０を含んで構成され得る。
【００５３】
まず、素子１１０は、複数個が前述した基板２０にマウントされて設置され得、通常の電子デバイスを構成する多様な電子部品を含むものであってもよい。
【００５４】
超薄膜型マイクロ電池１２０は、複数個の素子１１０それぞれに連結されて、前記各素子１１０に電流を印加する構成である。超薄膜型マイクロ電池１２０は、固相電解物に基づく全固体２次電池であってもよく、例えば、シリコン電池が使用され得るが、これに限定されない。
【００５５】
ここで、素子１１０および超薄膜型マイクロ電池１２０は、図５に示されたように、一体型で固定設置されたり、図６に示されたように、一定の間隔をもって離隔して設置され得る。
【００５６】
補助電流供給電池３０は、複数個の素子１１０と連結されて、前記複数個の素子１１０それぞれに電流を供給する構成である。
【００５７】
この際、超薄膜型マイクロ電池１２０は、素子１１０に残っている残留電圧が作動電圧未満になるまで前記素子１１０に電流を印加して素子１１０を駆動し、残留電圧が作動電圧未満になれば、補助電流供給電池３０が前記素子１１０に電流を印加して前記素子１１０の残留電圧が作動電圧以上になるように、前記素子１１０を駆動することを特徴とする。
【００５８】
この際、図示してはいないが、本発明によるフレキシブルデバイスは、制御部（不図示）を構成として前記複数個の素子１１０の残留電圧を均一にレベリングすることが好ましい。
【００５９】
本発明のさらに他の具現例は、基板と、前記基板にマウントされて設置される複数個の素子と、前記複数個の素子それぞれに連結されて、前記各素子に電流を印加する複数個の超薄膜型マイクロ電池と、前記複数個の超薄膜型マイクロ電池それぞれに連結され、周辺の電波または磁場から電源を供給されて前記超薄膜型マイクロ電池を充電させる無線充電モジュールと、を含む自己電源供給型素子を具備するフレキシブルデバイスを提供する。
【００６０】
以下、図面を参照して本発明のさらに他の具現例によるフレキシブルデバイスについて説明する。
【００６１】
図７は、本発明によるフレキシブルデバイスの第３実施形態である。図８は、本発明によるフレキシブルデバイスの第４実施形態である。
【００６２】
図７および図８を参照すると、本発明によるフレキシブルデバイス１ｃ、１ｄは、基板２０、素子１１０、超薄膜型マイクロ電池１２０、および無線充電モジュール１３０を含んで構成され得る。
【００６３】
ここで、素子１１０および超薄膜型マイクロ電池１２０は、図７に示されたように、一体型で固定設置されたり、図８に示されたように、一定の間隔をもって離隔して設置され得る。
【００６４】
この際、無線充電モジュール１３０は、複数個で形成されて、超薄膜型マイクロ電池１２０それぞれに連結され、周辺の電波または磁場から電源を供給されて、前記超薄膜型マイクロ電池１２０を充電させる役割をする。
【００６５】
図７および図８では、無線充電モジュール１３０が超薄膜型マイクロ電池１２０上に一体型で固定設置されるように図示されたが、これに限定されるものではない。例えば、無線充電モジュール１３０が超薄膜型マイクロ電池１２０から一定の間隔をもって離隔して設置されたり、超薄膜型マイクロ電池１２０に連結された状態で素子１１０上に積層されることもできる。
【００６６】
図９は、本発明によるフレキシブルデバイスの第５実施形態である。
【００６７】
図９を参照すると、本発明によるフレキシブルデバイスは、基板２０の一面に形成されるフレキシブルディスプレイ部４０をさらに含むことができる。
【００６８】
この場合、前記基板２０は、フレキシブルな材質で形成されて、フレキシブルディスプレイ部４０とともに折られたり、巻かれるように構成され得る。
【００６９】
図１０は、本発明によるフレキシブルデバイスの第６実施形態である。図１１は、本発明によるフレキシブルデバイスの第７実施形態である。
【００７０】
図１０および図１１を参照すると、本発明によるフレキシブルデバイスは、前述した無線充電モジュール１３０以外に、基板２０の一面に形成されるフレキシブルな材質のサブ無線充電モジュール５０をさらに含むことができる。
【００７１】
前記サブ無線充電モジュール５０は、超薄型マイクロ電池１２０それぞれに連結されて、前記超薄膜型マイクロ電池１２０を充電させる役割をする。
【００７２】
図１０および図１１では、このようなサブ無線充電モジュール５０が基板２０の背面に一つ付加構成されたものと図示されたが、多様な位置に多様な個数で設計可能である。
【００７３】
以上、本発明を特定の好ましい実施形態に関連して図示し説明したが、以下の特許請求の範囲により設けられる本発明の技術的特徴や分野を逸脱しない限度内で本発明が多様に改造および変化され得ることは、当業界における通常の知識を有する者に明白であろう。
【図１】
2019507564.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019507564.tif 000009
【図８】
2019507564.tif 000010
【図９】
2019507564.tif 000011
【図１０】
2019507564.tif 000012
【図１１】
2019507564.tif 000013
【国際調査報告】
2019507564.tif 000014
2019507564.tif 000015
2019507564.tif 000016
2019507564.tif 000017