CN113114068B - 基于复合压电薄膜的能量采集器 - Google Patents
基于复合压电薄膜的能量采集器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113114068B CN113114068B CN202110281315.8A CN202110281315A CN113114068B CN 113114068 B CN113114068 B CN 113114068B CN 202110281315 A CN202110281315 A CN 202110281315A CN 113114068 B CN113114068 B CN 113114068B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piezoelectric
- layer
- low dielectric
- dielectric constant
- composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 54
- 239000010408 film Substances 0.000 description 40
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010351 charge transfer process Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 nickel metal hydride Chemical class 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
- H02N2/186—Vibration harvesters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
- H02N2/186—Vibration harvesters
- H02N2/188—Vibration harvesters adapted for resonant operation
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于复合压电薄膜的能量采集器，包括：固定基座，悬臂梁，质量负载；所述固定基座和悬臂梁可以是连续曲面图形或多边形，所述质量负载可根据悬臂梁形状适当调整其形状尺寸，所述悬臂梁与固定基座接触端形成固定端，远离端形成自由端。所述悬臂梁为自上而下多层结构为：上电极、压电层、下电极、支撑层，所述压电层为具有低介电常数(低介电损耗)、低压电系数(较差的压电性能)的压电层和具有高介电常数(高介电损耗)、高压电系数(良好的压电性能)的压电层根据实际情况排列组合为两层或多层结构的复合压电薄膜，所述复合压电薄膜各层厚度根据实际情况确定，整体具有良好的压电和介电性能，能够提高能量采集器的输出电压。
Description
技术领域
本发明涉及能量采集器技术领域，具体涉及一种基于复合压电薄膜的能量采集器。
背景技术
近年来，随着无线传感器和MEMS技术的快速发展，可穿戴电子设备和无线传感器都已经迈入了小型化、微能源、低功耗的时代，并且在智能电子设备，无人驾驶、机器人以及各类军事领域都有着较高的应用前景，MEMS技术是一种集微传感器、微执行器、微能源以及高性能电子集成器件等于一体的微器件或系统。一般情况下，电子设备和微传感器都是使用电池提供能量，例如镍氢电池、锂聚合物电池等等。但这种传统意义上的电池存在其自身的缺点：1.相对于微器件来说，尺寸较大，不宜与微传感器、微执行器等集成；2.电池寿命有限，需时常更换，提高制作成本。而微能源以其小尺寸，易于与其他微电子器件集成等优点成为现今研究的一大热点。
环境中存在着多种形式的振动，例如人体走路时的振动，汽车行驶时轮胎的振动，机器运转时的振动，这些振动均是潜在的能量，振动能量采集器是一种将振动能量转化为电能的能量转化器件，它利用压电材料的正压电效应(压电振子受到机械振动)促进内部电荷移动，将机械能转化为电能。目前采用AlN压电材料，AlN具有两种工作模式(d31和d33)，d31模式是指外力作用方向正交于压电材料极化后产生电场方向，d33模式是指外力作用方向与压电材料极化后产生电场方向平行，其中AlN压电材料的d33压电系数是d31压电系数的两倍多，因此，在相同外力的作用下，d33模式的电能输出效果最优。
悬臂梁作为工程中常见接受或产生振动的结构，可以产生最大的柔顺系数和挠度，具有较宽的动态范围和较低的谐振频率，并且拥有高灵敏度、低结构刚度、易加工等优点，所以悬臂梁结构是压电式振动能量采集器的首选结构。
目前压电式悬臂梁能量采集器一般由基座、悬臂梁、压电材料、质量块和外部采集电路构成。悬臂梁固定在基座上，在悬臂梁上表面铺沉底电极，然后设置压电层，上电极沉积在压电层上部，质量块固定在悬臂梁上以降低能量采集器的谐振频率。压电能量采集器主要性能指标为输出电压，该性能指标很大程度上取决于其功能层(压电薄膜)的压电性能和介电性能，而目前能量采集器所用采用的大部分是纯AlN薄膜或者纯ScAlN薄膜，AlN介电常数低，介电损耗小，具有良好的介电性能，但其压电系数相对较小，压电性能较差，ScAlN具有高压电系数，但其介电常数较大，易产生较高的介电损耗，介电性能较差，这些压电薄膜在满足良好压电性能的同时往往介电性能较差，或者在满足良好介电性能的同时往往压电性能较差，因此，急需一种同时具有良好压电性能和介电性能的压电薄膜来有效提高能量采集器性能，良好的压电性能能够较好地改善其能量采集器压电层上下表面的电荷密度，良好的介电性能(低介电损耗)能够减少电荷迁移过程中的能量损耗，能够增加电荷迁移量，最终也能提高电荷密度，此外，良好的介电性能(低介电损耗)能够减小压电层的等效电容，较高的电荷密度和较小的等效电容能够产生较高的输出电压，提高能量采集器自身性能。
发明内容
为提高压电能量采集器的自身性能，本发明提出了一种基于复合压电薄膜的能量采集器，通过将具有低介电常数(低介电损耗)、低压电系数(较差的压电性能)的压电层和具有高介电常数(高介电损耗)、高压电系数(良好的压电性能)的压电层可以根据实际情况排列组合为两层或多层结构的复合压电薄膜，各压电层优势互补，复合压电薄膜整体具有良好的压电性能和介电性能，从而提高能量采集器自身性能。
为实现上述目的，本发明提供的一种基于复合压电薄膜的能量采集器，其特征在于：其结构包括：固定基座、悬臂梁和质量负载；
所述固定基座和悬臂梁为连续曲面图形或多边形；所述质量负载能根据悬臂梁形状适当调整其形状和尺寸；所述悬臂梁与固定基座接触一端形成固定端，远离所述固定基座一端形成自由端。
作为优选方案，所述固定基座采用Si基底；
所述悬臂梁自上而下的多层结构为：顶电极、压电层、底电极和支撑层；所述压电层为具有低介电常数、低压电系数的压电层和具有高介电常数、高压电系数的压电层复合分布的复合压电薄膜。
进一步地，所述顶电极和底电极材料为Mo、Al、Cu或其他导电材料中任一种。
更进一步地，所述复合压电薄膜各压电层材料为AlN、ScAlN、PZT、ZnO或其他压电材料中任一种，其各层厚度能根据实际情况选择。
更进一步地，所述具有低介电常数、低压电系数的压电层，具有高介电常数、高压电系数的压电层能根据实际情况排列组合为两层或多层结构，其结构为AlN\ScAlN、AlN\PZT、ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\AlN或由其他具有高压电系数和高介电常数的压电层、具有低压电系数和低介电常数的压电层排列组合的多层复合结构中任一种；各压电层优势互补，使压电薄膜整体具有良好的压电性能和介电性能。
具体来说，上述方案中的基于复合压电薄膜的能量采集器，其结构包括：固定基座，悬臂梁，质量负载；所述固定基座和悬臂梁可以是连续曲面图形或多边形，所述质量负载可根据悬臂梁形状适当调整其形状尺寸，所述悬臂梁与固定基座接触一端形成固定端，远离所述固定基座一端形成自由端。上述固定基座采用Si基底，所述悬臂梁为自上而下多层结构为：上电极、压电层、下电极、支撑层，所述压电层为具有低介电常数(低介电损耗)、低压电系数(较差的压电性能)的压电层和具有高介电常数(高介电损耗)、高压电系数(良好的压电性能)的压电层复合分布的复合压电薄膜。上述上电极和下电极材料可以为：Mo，Al，Cu或其他导电材料。在上述复合压电薄膜中，各压电层材料可以是：AlN、ScAlN、PZT、ZnO、或其他压电材料，其各层厚度可以根据实际情况选择。
在上述复合压电薄膜中，具有低介电常数(低介电损耗)、低压电系数(较差的压电性能)的压电层，具有高介电常数(高介电损耗)、高压电系数(良好的压电性能)的压电层可以根据实际情况排列组合为两层或多层结构，其结构可以为：AlN\ScAlN、AlN\PZT、ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\AlN或由其他具有高压电系数和高介电常数的压电层、具有低压电系数和低介电常数的压电层排列组合的多层复合结构，各压电层优势互补，使压电薄膜整体具有良好的压电性能和介电性能。
本发明的有益效果及优点如下：
本发明能量采集器采用高压电系数(压电性能良好)、高介电常数(高介电损耗)的压电层和低压电系数(压电性能较差)、低介电常数(低介电损耗)的压电层根据实际情况排列组合为两层或多层结构的复合压电薄膜，各压电层优势互补，压电薄膜整体具有良好的压电性能和介电性能，从而提高能量采集器输出电压，改善其性能。
附图说明
图1是本发明基于复合压电薄膜的能量采集器的结构示意图；
图2是本发明基于复合压电薄膜的能量采集器的俯视图；
图3是本发明基于复合压电薄膜的能量采集器的原理图；
图4是本发明实施例1中能量采集器的截面图；
图5是本发明实施例1中能量采集器的仿真效果对比图；
图6是本发明实施例2中能量采集器的截面图；
图7是本发明实施例3中能量采集器的截面图；
图8是本发明实施例4中能量采集器的截面图；
图中：1、固定基座，2、悬臂梁，3、质量负载，4、上电极，5、ScAlN，6、AlN，7、下电极，8、支撑层，9、PZT。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明中能量采集器采用具有低介电常数(低介电损耗)、低压电系数(较差的压电性能)的压电层和具有高介电常数(高介电损耗)、高压电系数(良好的压电性能)的压电层根据实际情况排列组合为两层或多层结构的复合压电薄膜，各压电层优势互补，压电薄膜整体具有良好的压电性能和介电性能。相比于基于纯AlN或ScAlN层的能量采集器，基于复合压电薄膜的能量采集器具有更高的输出电压。
式中，V表示输出电压，Q表示电荷量，C表示等效电容，εr为相对介电常数，ε0为真空介电常数。
良好的压电性能能够较好地改善其能量采集器压电层上下表面的电荷密度(Q)，良好的介电性能(低介电损耗)能够减少电荷迁移过程中的能量损耗，能够增加电荷迁移量，最终也能增加电荷密度(Q)，此外，良好的介电性能(低介电损耗)能够减小压电层的等效电容C，较高的电荷密度(Q)和较小的等效电容C能够产生较高的输出电压V，从而提高能量采集器自身性能。
图1为本发明基于复合压电薄膜的能量采集器的结构示意图，能量采集器的基本结构包括固定基座1、悬臂梁2、质量负载3。图2为该能量采集器的俯视图。图3本发明基于复合压电薄膜的能量采集器的原理图，具有低介电常数(低介电损耗)、低压电系数(较差的压电性能)的压电层和具有高介电常数(高介电损耗)、高压电系数(良好的压电性能)的压电层根据实际情况排列组合为两层或多层结构的复合压电薄膜具有良好压电性能和介电性能，可结合图1、图2、图3对发明实施例进行解释说明。
实施例1
图4为本实施例1中复合压电薄膜的能量采集器的截面示意图，基于复合压电薄膜的能量采集器多层结构由上至下依次是上电极4、ScAlN 5、AlN 6、下电极7、支撑层8、固定基座1、质量负载3。
图5为本实施例1中复合压电薄膜的能量采集器的仿真效果图，与纯AlN压电薄膜相比，ScAlN-AlN复合压电薄膜的输出电压明显较高。
实施例2
图6为本实施例2中复合压电薄膜的能量采集器的结构示意图，基于复合压电薄膜的能量采集器多层结构由上至下依次是上电极4、PZT 9、AlN 6、下电极7、支撑层8、固定基座1、质量负载3。
实施例3
图7为本实施例3中复合压电薄膜的能量采集器的结构示意图，基于复合压电薄膜的能量采集器多层结构由上至下依次是上电极4、ScAlN 5、PZT 9、AlN 6、下电极7、支撑层8、固定基座1、质量负载3。
实施例4
图8为本实施例4中复合压电薄膜的能量采集器的结构示意图，基于复合压电薄膜的能量采集器多层结构由上至下依次是上电极4、ScAlN-5、AlN-6、ScAlN-5、下电极7、支撑层8、固定基座1、质量负载3。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于复合压电薄膜的能量采集器，其特征在于：其结构包括：固定基座、悬臂梁和质量负载；
所述固定基座和悬臂梁为连续曲面图形或多边形；所述质量负载能根据悬臂梁形状适当调整其形状和尺寸；所述悬臂梁与固定基座接触一端形成固定端，远离所述固定基座一端形成自由端；
所述固定基座采用Si基底；
所述悬臂梁自上而下的多层结构为：顶电极、压电层、底电极和支撑层；所述压电层为具有低介电常数、低压电系数的压电层和具有高介电常数、高压电系数的压电层复合分布的复合压电薄膜。
2.根据权利要求1所述的基于复合压电薄膜的能量采集器，其特征在于：所述顶电极和底电极材料为Mo、Al、Cu或其他导电材料中任一种。
3.根据权利要求1或2所述的基于复合压电薄膜的能量采集器，其特征在于：所述复合压电薄膜各压电层材料为AlN、ScAlN、PZT、ZnO或其他压电材料中任一种，其各层厚度能根据实际情况选择。
4.根据权利要求1或2所述的基于复合压电薄膜的能量采集器，其特征在于：所述具有低介电常数、低压电系数的压电层，具有高介电常数、高压电系数的压电层能根据实际情况排列组合为两层或多层结构，其结构为AlN\ScAlN、AlN\PZT、ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\AlN或由其他具有高压电系数和高介电常数的压电层、具有低压电系数和低介电常数的压电层排列组合的多层复合结构中任一种；各压电层优势互补，使压电薄膜整体具有良好的压电性能和介电性能。
5.根据权利要求3所述的基于复合压电薄膜的能量采集器，其特征在于：所述具有低介电常数、低压电系数的压电层，具有高介电常数、高压电系数的压电层能根据实际情况排列组合为两层或多层结构，其结构为AlN\ScAlN、AlN\PZT、ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\AlN或由其他具有高压电系数和高介电常数的压电层、具有低压电系数和低介电常数的压电层排列组合的多层复合结构中任一种；各压电层优势互补，使压电薄膜整体具有良好的压电性能和介电性能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110281315.8A CN113114068B (zh) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | 基于复合压电薄膜的能量采集器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110281315.8A CN113114068B (zh) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | 基于复合压电薄膜的能量采集器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113114068A CN113114068A (zh) | 2021-07-13 |
| CN113114068B true CN113114068B (zh) | 2022-09-30 |
Family
ID=76711370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110281315.8A Active CN113114068B (zh) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | 基于复合压电薄膜的能量采集器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113114068B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101944860A (zh) * | 2010-09-11 | 2011-01-12 | 上海交通大学 | 压电悬臂梁振动能量采集器及其制备方法 |
| CN103532426A (zh) * | 2012-07-04 | 2014-01-22 | 扬州博达电气设备有限公司 | 一种自供电的无线传感网络节点 |
| JP2019179876A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 三井化学株式会社 | 圧電繊維構造体、圧電織物、圧電編物、圧電デバイス、力センサー、アクチュエータ、及び圧電繊維構造体の製造方法 |
-
2021
- 2021-03-16 CN CN202110281315.8A patent/CN113114068B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101944860A (zh) * | 2010-09-11 | 2011-01-12 | 上海交通大学 | 压电悬臂梁振动能量采集器及其制备方法 |
| CN103532426A (zh) * | 2012-07-04 | 2014-01-22 | 扬州博达电气设备有限公司 | 一种自供电的无线传感网络节点 |
| JP2019179876A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 三井化学株式会社 | 圧電繊維構造体、圧電織物、圧電編物、圧電デバイス、力センサー、アクチュエータ、及び圧電繊維構造体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113114068A (zh) | 2021-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Manjakkal et al. | Energy autonomous electronic skin | |
| Li et al. | Recent progress on piezoelectric energy harvesting: structures and materials | |
| Khan et al. | Evolution from single to hybrid nanogenerator: a contemporary review on multimode energy harvesting for self-powered electronics | |
| US8446072B2 (en) | High-efficiency compact miniaturized energy harvesting and storage device | |
| CN103368452B (zh) | 静电脉冲发电机和直流脉冲发电机 | |
| JP5337721B2 (ja) | パラメトリック曲げモードエネルギー収穫を組み込む圧電型振動エネルギー収穫システム | |
| CN104836473B (zh) | 采集声音能量的发电机和声音传感器 | |
| US8426055B2 (en) | Apparatus for storing energy and method for manufacturing the same | |
| KR20130023810A (ko) | 압전 에너지 하베스팅/저장 장치 및 그 제조 방법 | |
| CN104426425A (zh) | 具有发电单元的惯性发电装置和加速方向检测装置 | |
| CN108054951B (zh) | 一种基于多层结构的俘能/储能一体化微纳电池 | |
| CN106252501A (zh) | 一种基于柔性衬底上的压电厚膜及其制备方法 | |
| CN107170959A (zh) | 一种mems振动能量收集与存储的单片集成装置及其制备方法 | |
| CN107947633B (zh) | 压电-电磁复合式振动能量收集器及其制备方法 | |
| CN113114068B (zh) | 基于复合压电薄膜的能量采集器 | |
| CN107026581B (zh) | 静电能量采集器及其制备方法 | |
| CN109444545B (zh) | 一种基于摩擦纳米发电机的电阻测定仪及其方法 | |
| CN206585483U (zh) | 一种微型压电和电容复合能量采集器 | |
| Lee et al. | MEMS generator of power harvesting by vibrations using piezoelectric cantilever beam with digitate electrode | |
| Vyas | On-chip electrochemical capacitors and piezoelectric energy harvesters for self-powering sensor nodes | |
| KR101308908B1 (ko) | 미세 압전 진동자로 구성되는 발전 소자를 이용한 적층형 에너지 하베스팅 장치 및 발전 소자의 제조 방법 | |
| CN108002341B (zh) | 电磁式振动能量收集器及其制备方法 | |
| CN108059123B (zh) | 一种电磁式振动能量收集器及其制备方法 | |
| CN112929802A (zh) | 一种基于二维薄膜的高灵敏度微型自供电声电转换器 | |
| CN111844705B (zh) | 一种封闭式摩擦纳米发电机及其使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220408 Address after: 315832 e2025, zone a, Room 401, building 1, No. 88, Meishan Qixing Road, Beilun District, Ningbo, Zhejiang Province Applicant after: Ningbo Huazhang enterprise management partnership (L.P.) Address before: 430072 Hubei Province, Wuhan city Wuchang District of Wuhan University Luojiashan Applicant before: WUHAN University |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220826 Address after: No.01, 4th floor, building D7, phase 3, Wuhan Software New Town, No.9 Huacheng Avenue, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province, 430000 Applicant after: Wuhan Minsheng New Technology Co.,Ltd. Address before: 315832 e2025, zone a, Room 401, building 1, No. 88, Meishan Qixing Road, Beilun District, Ningbo, Zhejiang Province Applicant before: Ningbo Huazhang enterprise management partnership (L.P.) |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |