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자가 발전형 유닛으로서, 기판; 상기 기판 상에 구비되는 제1전극필름; 상기 제1전극필름과 특정간격 이격되어 위치된 음전하로 대전된 음전하 대전필름; 및상기 음전하 대전필름을 상기 기판 상에서 이격시키며 탄성구조를 갖는 낮은 강성의 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛
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제 1항에 있어서, 상기 스페이서는 구불구불한 다리형태를 가지며, 넓은 주파수 범위의 외부 진동에너지에서 진동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛
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제 2항에 있어서, 상기 음전하 대전필름 상면에 부착되는 유전체 필름; 상기 유전체 필름 상면에 부착되는 제2전극필름; 및상기 제2전극필름 상면에 부착되는 보호필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛
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제 3항에 있어서, 상기 제2전극필름과 상기 유전체 필름 중 적어도 어느 하나는, 상기 제1전극필름과 대응된 위치에 마련되는 중단부와, 상기 중단부 양측에 위치되는 양단부와, 상기 양단부 각각을 상기 중단부에 연결하는 탄성구조를 갖는 낮은 강성의 연결부를 포함하며, 상기 양단부는 상기 기판에 접착되는 부분이고, 상기 연결부가 탄성구조를 갖는 낮은 강성의 스페이서를 구성하게 되며, 상기 중단부는 상기 음전하 대전필름과 접합되는 위치인 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛
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제 4항에 있어서, 상기 음전하 대전필름은, 음전하 주입 피가공재료를 전극판 하에서, 고전압이 인가되는 고전압 핀에 의해 상기 피가공재료 주위의 유체를 이온화하여, 생성된 이온들이 전기장에 의해 상기 피가공재료 주입되는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛
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제 5항에 있어서, 상기 피가공재료는 FEP필름이고, 상기 기판은 신축성 기판인 PDMS로 구성되는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛
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제 6항에 있어서, 상기 제1전극필름은 알루미늄으로 구성되고, 상기 제2전극필름은 구리로 구성되며, 상기 유전체 필름과 상기 보호필름은 PI로 구성되는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛
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제 1항에 있어서, 상기 음전하대전필름과 상기 제1전극필름이 접촉되지 않고 진동되는 경우 음전하대전필름에 인위적으로 삽입된 정전하에 의해 정전하 유도현상이 발생되어 전류가 발생되고, 상기 음전하대전필름과 상기 제1전극필름이 접촉되면서 진동되는 경우 음전하대전필름과 제1전극필름 간 마찰대전에 의해 정전하 유도현상이 발생되어 전류가 발생되는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛
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자가 발전형 유닛의 제조방법에 있어서, 제2전극필름과 유전체필름을 부착한 후 커팅기를 통해, 중단부와, 양단부와 중단부와 양단부를 연결하는 탄성구조를 갖는 낮은 강성의 연결부를 갖는 2D패턴 구조를 제작하는 단계; 상기 중단부 하면에 음전하로 대전된 음전하 대전필름을 부착하는 단계; 및기 설정된 인장력 만큼 인장된 신축성 기판의 양측 접합부에 상기 양단부 각각을 접착하고, 상기 기 설정된 인장력을 해제하여 상기 2D패턴 구조에 압축력이 가해지면서 기계적 좌굴에 의해 상기 연결부가 탄성구조를 갖는 낮은 강성의 스페이서가 되고 상기 음전하 대전필름과 상기 기판에 부착된 제1전극필름이 특정간격 이격되어 3D 구조가 생성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛의 제조방법
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제 9항에 있어서, 상기 3D 구조가 생성되는 단계에서 하나의 기판에 복수의 상기 2D 패턴구조를 접착하여, 복수의 3D 구조를 생성하는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛의 제조방법
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제 10항에 있어서, 상기 3D 구조에서 상기 음전하 대전필름과 상기 제1전극필름 간 간격은 나노단위까지 가능한 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛의 제조방법
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제 11항에 있어서, 상기 기 설정된 인장력의 크기, 상기 신축성 기판의 탄성력, 상기 탄성구조를 갖는 스페이서의 형상, 재료, 두께, 너비, 및 길이에 따라 상기 유닛의 성능 특성을 조절하는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛의 제조방법
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제 12항에 있어서, 상기 3D 구조의 생성 후, 상기 신축성 기판에 기설정된 특정 변형력을 가하여 유닛의 성능 특성이 가변되는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛의 제조방법
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제 13항에 있어서, 상기 음전하 대전필름은, 음전하 주입 피가공재료를 전극판 하에서, 고전압이 인가되는 고전압 핀에 의해 상기 피가공재료 주위의 유체를 이온화하여, 생성된 이온들이 전기장에 의해 상기 피가공재료 주입되는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛의 제조방법
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제 14항에 있어서, 상기 신축성 기판의 접합부와 상기 2D패턴의 양단부는 플라즈마 처리에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛의 제조방법
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제 15항에 있어서, 상기 2D패턴 구조를 제작하는 단계에서, 상기 제2전극필름의 상면에 보호필름을 부착하는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛의 제조방법
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제 9항에 있어서, 상기 음전하대전필름과 상기 제1전극필름이 접촉되지 않고 진동되는 경우 음전하대전필름에 인위적으로 삽입된 정전하에 의해 정전하 유도현상이 발생되어 전류가 발생되고, 상기 음전하대전필름과 상기 제1전극필름이 접촉되면서 진동되는 경우 음전하대전필름과 제1전극필름 간 마찰대전에 의해 정전하 유도현상이 발생되어 전류가 발생되는 것을 특징으로 하는 낮은 강성을 갖는 3차원 구조와 정전하 유도 기반 자가 발전형 유닛의 제조방법
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제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스터
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