KR101891668B1 - 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈 및 그 제조 방법 - Google Patents

전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

유연한 기판, 양극 집전체, 양극, 고체상 전해질, 음극, 음극 집전체를 포함하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈가 개시된다. 해당 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈는 안정적이고 지속적인 전원 공급이 가능하며, 자가 방전률이 매우 낮다. 또한, 인체에 거부감이 극소화될 수 있으며, 곡면을 가지는 렌즈 특히 콘텍트 렌즈와 같은 초소형 렌즈에 적합하게 사용될 수 있다.

Description

전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈 및 그 제조 방법{SMART WEARABLE LENS MOUNTED WITH ALL-SOLID-STATE THIN FILM BATTERY AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 명세서는, 초박형 에너지 저장 장치인 전고상 박막 이차전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
각종 초소형 전자 기기를 포함하는 착용형 디바이스인 이른바 스마트 웨어러블 디바이스(Smart wearable device)는 구글, 삼성, 애플 등과 같은 글로벌 IT 기업에서도 앞다퉈 관련 제품들을 개발하고 있을 만큼, 스마트 폰 다음의 또는 스마트 폰과 연동하여 사용될 차세대 제품으로서 많은 관심을 받고 있다.
특히, 구글은 최근 스마트 콘텍트 렌즈 개발을 통해 새로운 주목을 받은 바 있고(특허문헌 1), 삼성에서도 증강 현실(Augmented Reality)을 구현하기 위한 초소형 비디오 및 카메라를 탑재한 콘텍트 렌즈형 디스플레이를 개발하고 있다(특허문헌 2).
그러나 현재 개발 중에 있는 스마트 콘텍트 렌즈는 아직 컨셉 정도에 그칠 뿐이며, 전력 모듈이 없는 등 실제적인 구현과 구동을 위한 에너지 저장 기술이 결여된 상태이다.
미국특허 제8608310호 한국특허출원공개 제10-2016-37008호
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 일측면에서, 스마트 웨어러블 렌즈에 안정적이고 지속적인 전원 공급이 가능하고 자기 방전율이 낮은 전고상 박막 이차전지를 장착한 스마트 웨어러블 렌즈 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 다른 일측면에서, 콘텍트 렌즈와 같이 인체 부위에 직접 접촉하여 착용 시에도 거부감을 최소화할 수 있는 전고상 박막 이차전지를 장착한 스마트 웨어러블 렌즈 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 또 다른 일측면에서, 곡면을 가지는 렌즈 특히 콘텍트 렌즈와 같은 초소형 렌즈에 적합하게 적용될 수 있고 다양한 형태와 크기를 가지도록 형성할 수 있는 전고상 박막 이차전지를 장착한 스마트 렌즈 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈이고, 상기 전고상 박막 이차 전지는 유연한 기판, 양극 집전체, 양극, 고체상 전해질, 음극, 음극 집전체를 포함하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈를 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는 또한, 유연한 기판 상에 양극 집전체, 양극, 고체상 전해질, 음극, 음극 집전체가 형성된 전고상 박막 이차 전지를 제조하는 단계; 및 상기 제조된 전고상 박막 이차 전지를 스마트 웨어러블 렌즈에 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 렌즈 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에 따르면, 기존의 스마트 콘텍트 렌즈 등에서 전력모듈 부분이 없기 때문에 발생하는 안정적이고 지속적인 전원공급의 어려움을 해소할 수 있다. 특히, 슈퍼 커패시터에 비하여 보다 높은 전압과 오랜 시간 안정적인 전력 공급이 가능하고, 자가 방전률이 매우 낮기 때문에 높은 활용도를 가질 것으로 생각된다.
또한, 본 발명의 예시적인 구현예들에 따르면, 인체에 거부감이 극소화된 스마트 웨어러블 렌즈의 전원 기술을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 예시적인 구현예들에 의하면, 전고상 박막 이차 전지를 다양한 형태와 크기로 형성할 수 있고, 곡면을 가지는 렌즈 특히 콘텍트 렌즈와 같은 초소형 렌즈에 적합하게 사용될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 예시적인 일 구현예에서, 스마트 웨어러블 렌즈에 구현된 전고상 박막 전지를 나타낸 개략도이다.
도 1b는 본 발명의 예시적인 일 구현예에서, 전고상 박막 이차전지의 적층 구조를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 일 구현예에서, 스마트 웨어러블 렌즈상에 형성되는 전고상 박막 전지의 박막 성막 순서 및 크기를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 일 구현예에서 전고상 박막 이차전지의 자기유도방식에 의한 무선충전 코일을 나타내는 개략도이다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 실시예예에서 렌즈상에 부착한 전고상 박막 이차전지를 나타내는 실제 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 전고상 박막 이차전지의 충방전 용량값을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 전고상 박막 이차전지의 싸이클 용량을 나타낸 그래프이다.
용어 정의
본 명세서에서 스마트 웨어러블 렌즈란 스마트 웨어러블 디바이스 중 하나로서, 안경이나 콘텍트 렌즈 등과 같이 렌즈를 포함하는 웨어러블 기기를 의미한다.
본 명세서에서 박막 이차 전지는 전지의 구성 요소들을 박막형태의 기판 상에 얇게 구현한 재충전이 가능한 전지를 말한다. 이러한 박막 이차 전지는 예컨대 0.10 mm 이하의 매우 얇은 두께를 가지며 양극 집전체, 양극, 전해질, 음극, 음극 집전체를 포함한다.
본 명세서에서 전고상 박막 이차 전지란 고체 전해질을 포함하는 박막 이차 전지로서 전지의 구성 요소가 모두 고체 상인 박막 이차 전지이다.
예시적인 구현예들의 설명
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 구현예들을 상세히 설명한다.
본 발명자들은 편평한 평면상에서 양극활물질의 결정화가 가능한 유연 기판을 이용하여 전고상의 박막 이차 전지를 제조한 후 이를 곡면을 가지는 렌즈상에 적용하는 방식으로 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈를 제조하였다.
도 1a는 본 발명의 예시적인 일 구현예에서, 스마트 웨어러블 렌즈에 장착된 전고상 박막 이차 전지를 나타낸 개략도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 센서와 마이크로 채널 등을 장착한 콘텍트 렌즈의 전력원으로서 렌즈의 곡면 상에 C 자 형태의 전고상 박막 이차 전지를 형성할 수 있다.
도 1b는 본 발명의 예시적인 일 구현예에서, 전고상 박막 이차전지의 적층 구조를 나타낸 개략도이다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 전고상 박막 이차 전지는 유연한 기판(flexible substrate) 상에 양극 활물질, 고체 전해질, 음극 활물질이 적층된 유연 박막 전지일 수 있다.
보다 구체적으로는, 유연한 기판(flexible substrate) 상에 양극 집전체(cathode current collector), 양극 활물질(cathode), 고체 전해질(solide-state electrolyte), 음극 활물질(anode), 음극 집전체(anode current collector)가 형성될 수 있다.
이러한 유연 전고상 박막 이차 전지는 렌즈 상에서 렌즈 곡면의 적어도 일부분을 따라서 위치하며, 유연한 기판이 렌즈와 접하게 된다.
도 1b를 참조하면, 동공 영역에 해당하는 렌즈의 중앙 부분은 시야 확보를 위하여 투명 영역을 유지하고 있고, 동공 영역을 제외한 영역인 렌즈의 반구의 측면 곡면에는 불투명한 전고상 박막 이차 전지가 형성된다. 예컨대 C자형 즉, 외부의 호의 길이를 길게 하고 내부의 호의 길이는 짧은 형태로 반구의 측면 곡면 가장자리를 따라서 전고상 박막 이차 전지가 형성될 수 있다.
이러한 C 자 형태 외에도 다양한 형상과 크기로 전고상 박막 이차 전지를 렌즈 상에 형성할 수 있다. 비제한적인 다른 예시에서는, 예컨대 다수의 기판 상에 전술한 전지 구성 요소를 적층한 적층 구조체를 복수 개 제조한 후, 이러한 복수의 적층 구조체를 렌즈 상에 병렬 또는 직렬로 연결한 구조를 구현할 수 있다.
도 2는 본 발명의 예시적인 일 구현예에서, 스마트 웨어러블 렌즈상에 형성되는 전고상 박막 전지의 성막 순서 및 크기를 나타내는 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 예시적인 일 구현예에서는 전고상 박막 이차 전지를 렌즈에 부착하기 전 별도로 제조한다. 즉, 곡면을 갖는 렌즈 위에서 바로 전고상 박막 이차 전지를 제조하는 것이 아니라, 편평한 평면에서 별도로 전지를 제조한 후 이를 렌즈에 부착한다.
예시적인 일 구현예에서, 전고상 박막 이차 전지의 제조 과정은 다음과 같다.
먼저 유연한 기판을 준비한다(도 2a). 이러한 기판은 유연하기 때문에 반구의 곡면 구조인 렌즈에 부착하기 용이하다.
또한, 본 발명의 예시적인 구현예에서는 양극 활물질의 결정화 처리가 가능한 유연 기판을 이용한다. 이러한 기판으로서, 예컨대 폴리이미드, PET, PEN, 박리된 마이카(mica) 기판을 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 기판은 구와 같은 곡면을 갖는 렌즈상에 부착하기 위하여 외경의 호 (즉, 외경을 가지는 호)의 길이를 길게 하고 내경의 호(즉, 내경을 가지는 호)의 길이는 짧은 예컨대 C와 같은 형태로 제조될 수 있다. 이와 같이 전지의 내경과 외경의 호의 길이를 달리하면 다양한 곡면상에 부착할 수 있다.
비제한적인 예시에서, 상기 전고상 박막 이차전지는, 렌즈 착용 시 시야 확보를 위한 동공 부분인 예컨대 콘텍트 렌즈 내경 6 ㎜ 이하를 제외한 영역에 C자 형태로 형성할 수 있다. 또한, 전고상 박막 이차 전지의 외경은 통상적으로 사용되는 콘텍트 렌즈 외경 사이즈인 14mm 이하일 수 있다.
비제한적인 예시에서, 기판의 폭(a)은 최대 4.5mm 이하로 할 수 있다. 다음으로, 상기 기판에 양극 집전체(cathode current collector)를 형성한다(도 2b). 양극 집전체는 예컨대 Pt, Al, Cu, Ni, Ni-Cr 등에서 선택되는 하나 이상의 성분으로 이루어진 박막일 수 있다.
비제한적인 예시에서, 양극 집전체의 두께는 예컨대 200nm 이하로 할 수 있고, 폭(b)은 기판의 폭(a) 이하로 형성할 수 있다. 비제한적인 예시에서, 양극 집전체의 폭(b)은 0.5 ㎜ ≤ b ≤ 4.5 ㎜의 폭을 가질 수 있다. 한편, 양극 집전체의 길이 (내경 및 외경의 호의 길이)는 기판의 길이(내경 및 외경의 호의 길이) 보다 작게 형성된다. 이에 따라 양극 집전체가 형성되지 않은 부분에 추후 음극 집전체가 형성될 수 있게 된다.
이어서, 상기 양극 집전체에 양극(cathode)을 형성한다(도 2c). 예시적인 일 구현예에서, 양극활물질은 이차전지용 양극 활물질을 사용할 수 있으며, LiCoO2, LiMnO2, LiNiO2, LiNixMnyyCo1 -x- yO2, LiFePO4, LiMnPO4, LiNiPO4, LiFe1 - xMnxPO4, LiMn2O4 등에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
양극의 폭(c)은 양극 집전체의 폭(b) 이하로 형성할 수 있다. 비제한적인 예시에서, 양극의 폭(c)은 0.5 ㎜ ≤ c ≤ 4.5 ㎜ 폭을 가질 수 있다. 양극의 면적이 특히 성능에 영향을 주므로, 양극의 면적에 따라 성능을 조절할 수 있다. 최소한의 전지 성능의 관점에서 양극의 폭은 적어도 0.5mm 이상으로 형성하며, 이에 맞도록 다른 전지 구성 요소들의 폭도 정할 수 있다. 양극의 두께는 전지의 용량 등에 따라 달리할 수 있다.
다음으로, 양극 집전체가 형성되지 않는 기판 부분에 음극 집전체(anode current collector)를 형성한다(도 2d). 양극 집전체와 음극 집전체가 접하는 경우 단락될 수 있으므로 양극 집전체와 음극 집전체가 만나지 않도록 형성하는 것이다. 음극 집전체 역시 예컨대 Pt, Al, Cu, Ni, Ni-Cr 등에서 선택되는 하나 이상의 성분으로 이루어진 박막일 수 있다.
비제한적인 예시에서, 음극 집전체의 두께도 예컨대 200nm 이하로 할 수 있고, 폭(d)도 기판의 폭(a) 이하로 형성할 수 있다. 비제한적인 예시에서, 음극 집전체의 폭(d)은 0.5 ㎜ ≤ e ≤ 4.5 ㎜ 폭을 가질 수 있다.
다음으로, 양극 상에 양극을 커버하되 양극 집전체의 일부를 노출하도록 고체 전해질(solid electrolyte)를 형성한다(도 2e). 비제한적인 예시에서, 상기 고체전해질은 이차전지용 고체전해질을 사용할 수 있으며, LiPON, LiBON, LiLaTiO3 등에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
비제한적인 예시에서, 고체 전해질의 두께는 예컨대 300nm으로 할 수 있다. 고체 전해질의 폭(e)은 기판의 폭(a) 이하로 형성할 수 있다. 비제한적인 예시에서, 고체 전해질의 폭(e)은 0.5 ㎜ ≤ e ≤ 4.5 ㎜ 폭을 가질 수 있다.
다음으로, 고체 전해질 상에 음극(anode)를 형성하되 음극 집전체까지 이어지도록 형성한다(도 2f). 예시적인 일 구현예에서, 상기 음극활물질은 이차전지용 음극 활물질을 사용할 수 있으며, Li, Si, Si-Al, SiNx, Li4Ti5O12, 그라파이트(graphite), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 그래핀(graphene) 등에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
음극의 폭(f)도 기판의 폭(a) 이하로 형성할 수 있다. 비제한적인 예시에서, 음극의 폭(f)은 0.5 ㎜ ≤ f ≤ 4.5 ㎜ 폭을 가질 수 있다. 음극의 두께도 양극 두께와 마찬가지로 전지 용량 등에 따라 달리할 수 있다.
한편, 양극 집전체 및 음극 집전체의 단부에는 충전 단자(g)를 형성할 수 있으며, 이러한 충전 단자(g)를 통해 유선 충전이 가능하다.
이상의 방법에서 양극 집전체, 양극 활물질, 고체 전해질, 음극 활물질, 음극 집전체의 박막 형성은 스퍼터링과 같은 증착 공정을 통하여 형성되며, PLD, ALD, 증발기(evaporator), 에너지 빔(E-beam), 스핀 코터(spin-coater), 스프레이지 증착(spray-deposition), CVD, PECVD 등과 같은 다른 박막 증착 장비를 사용하여 증착할 수도 있다.
이상의 전고상 박막 이차전지는 다양한 형태와 사이즈로 제조할 수 있지만, 예시적인 일 구현예에서, 전고상 박막 이차 전지의 폭 (즉, 도 2에서 a)은 최대 4.5 ㎜까지 가능하며, 면적은 1.05 ㎠까지 사용 가능하다. 또한, 두께는 기판을 제외한 전지의 두께가 최대 100㎛ 이하일 수 있다.
이렇게 제조된 전고상 박막 이차전지는, 기판이 렌즈에 접하도록 렌즈의 곡면을 따라 부착하게 된다(도 1a, 1b 참조). 이때 전고상 박막 이차전지는 인체에 무해하며 렌즈에 손상을 주지 않는 접착제 예컨대 에폭시 등을 사용하여 부착할 수 있다.
또한 예시적인 일 구현예에서, 전고상 박막 이차전지는 인체에 무해한 파릴렌(parylene) 등을 최상부 층에 코팅하여 패키징을 할 수 있다.
한편, 예시적인 일 구현예에서, 전고상 박막 이차전지는 유선 또는 무선 충전하여 사용할 수 있다. 예컨대, 전술한 바와 같이, 예시적 일 구현예에 따른 전고상 박막 이차전지는 도 2의 g에 나타낸 바와 같은 충전단자를 통해 유선충전이 가능하다.
아울러, 도 3은 본 발명의 예시적인 일 구현예에서 전고상 박막 이차전지의 자기유도방식에 의한 무선 충전 코일을 나타내는 개략도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 전고상 박막 이차 전지는 최상부 코팅층 예컨대 파릴렌 코팅층(i) 상에 형성한 코일(h)을 통해 자기유도방식을 이용하여 무선충전을 할 수 있다.
이하, 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 구체적인 실시예를 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니며 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있고, 단지 하기 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것임이 이해될 것이다.
<실시예>
전고상 박막 이차전지를 반구 형태의 렌즈에 부착하기 위하여, 렌즈의 동공을 제외한 영역 최 상부에서부터 렌즈 끝 단까지의 호의 길이를 각각 계산한 결과 C자 형태의 디자인을 갖는 것을 얻었다.
따라서, 기판은 평면상에 C와 같은 형태로 가공된 폴리이미드 유연 기판을 준비하였다. C자형 기판은 렌즈의 곡면 상에 부착되어야 하므로 외부의 호의 길이를 길게 하고 내부의 호의 길이는 짧은 C와 같은 형태로 하였다. 기판의 폭은 약 4mm로 하였다.
성막하기 전 기판의 청결을 위하여 아세톤 15분, 메탄올 15 분, D.I. 워터로 15 분간 초음파 세척기로 세정을 한 후 N2 가스로 물기를 제거하였다.
양극 전류집전체 박막으로는 백금을 사용하였으며 DC스퍼터를 통하여 기판에 증착하였다.
양극 전류 집전체 두께는 약 80nm, 폭은 3mm로 하였다.
그 위에 양극 박막을 형성하고자, LiFePO4 조성의 단일상 타겟을 RF 마그네트론 스퍼터링 (Samwon Vacuum, Korea)을 사용하여 백금이 증착된 폴리이미드 기판에 성막 하였다.
양극 박막의 두께는 1㎛, 폭은 3mm로 하였다.
백금이 증착된 기판에 양극 박막을 성막하였으며, 성막하기 전의 초기 진공도는 5×10-6 mTorr 이하였으며, 성막 중에는 40 mTorr의 압력에서 박막을 제조하였다. 성막시의 출력은 예비 실험을 통하여 최적 조건으로 도출된 160 W(4" target, 2 W/㎠)로 고정하였다.
한편, 양극 박막의 결정화를 위해 백금이 증착된 기판의 온도를 상온으로 고정한 후 박막을 제조하고, 분위기 조절이 가능한 로에서 3% H2/(Ar+H2)를 분당 800 cc 속도로 주입하면서 환원분위기에서 열처리를 하였다. 이때 열처리 온도는 400℃이며 승온 속도 3 ℃/min으로 2 시간 동안 열처리를 하였으며, 분위기로에서 열처리 후 결정화가 이루어졌다.
사용된 기판이 내열성이 높은 폴리이미드 기판이므로 이러한 양극 결정화를 위한 열처리가 가능하다.
다음으로 고체전해질은 Li3PO4 타겟을 이용하였으며, RF 마그네트론 스퍼터링을 사용하여 반응성 스퍼터링을 통해 상온에서 LiPON 박막을 성막하였다.
고체 전해질 박막의 두께는 약 1㎛, 폭은 4mm로 하였다.
음극은 Li 금속 또는 SiNx를 열 증발기(evaporator)나 스퍼터를 사용하여 상온에서 증착하였다.
음극 박막의 두께는 200~300nm, 폭은 3mm로 하였다.
음극 전류집전체 박막으로는 구리 박막을 상온에서 DC 스퍼터를 사용하여 증착하였다. 음극 전류 집전체는 양극 전류 집전체가 형성되지 않은 기판 부분에 형성하였다.
음극 전류집전체 두께는 약 80nm, 폭은 3mm로 하였다.
이와 같이 제조된 전고상 박막 이차 전지를 인체에 무해하며 렌즈에 손상을 주지 않는 에폭시를 사용하여 렌즈에 부착하였다. 또한 인체에 무해한 파릴렌을 최상부 층에 코팅하여 패키징하였다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 실시예에서 렌즈상에 부착한 전고상 박막 이차전지를 나타내는 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 전고상 박막 이차전지의 충방전 용량값을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 전고상 박막 이차전지의 싸이클 용량을 나타낸 그래프이다.
본 발명 실시예의 전고상 박막 이차전지의 충방전을 측정한 결과, 도 5에서 나타난 바와 같이, 초기 방전용량 66.44 ㎼h/㎠㎛ 을 얻을 수 있었다.
이와 같이 본 발명의 예시적인 구현예들에 있어서 렌즈 상에서 구현할 수 전고상 박막 이차전지는 최대 면적 1.05 ㎠, 기판을 제외한 전지의 두께가 최대 100 ㎛ 이하이며, 양극활물질의 두께가 5 ㎛ 일 때 전력량은 약 332.2 ㎼h 일 수 있다.
또한, 양극활물질을 이론용량 대비 60%로 구현할 경우 전력량은 650 ㎼h로 구현 가능하다. 예를 들어 당뇨병 진단용 스마트렌즈에서 요구되는 전력량은 약 200 ㎼h 이므로 이에 적용가능한 전원이다.
한편, 전고상 박막 이차전지의 싸이클 안정성을 측정한 결과 도 6에서 나타난 바와 같이 25 싸이클까지 충방전을 진행하였음에도 용량변화가 거의 없는 매우 안정한 결과를 얻을 수 있었다.

Claims (19)

  1. 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈이고,
    상기 전고상 박막 이차 전지는, 일정 폭을 가지고 내측 및 외측 호를 가지되 내측 호의 길이가 외측 호의 길이 보다 짧은 C자 형태인 유연한 기판, 양극 집전체, 양극, 고체상 전해질, 음극, 음극 집전체를 포함하는 구조를 가지는 것이며,
    상기 유연한 기판 상의 일부에 양극 집전체가 성막되어 있고,
    상기 양극 집전체 상에 양극이 성막되어 있고,
    상기 유연한 기판 상의 양극 집전체가 형성되지 않은 부분에 음극 집전체가 성막되어 있으며,
    상기 양극 상에 고체 전해질이 성막되어 있고,
    상기 고체 전해질 상에 음극이 성막되어 있되 고체 전해질로 커버되지 않은 음극 집전체에 음극이 연결되도록 음극이 성막되어 있는 것이며,
    상기 전고상 박막 이차 전지가 렌즈 상에서 렌즈 곡면 영역의 적어도 일부분을 따라서 위치하고,
    상기 유연한 기판이 렌즈와 접하는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트 웨어러블 렌즈는 콘텍트 렌즈이고, 전고상 박막 이차 전지가 콘텍트 렌즈의 동공 영역을 제외한 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전고상 박막 이차 전지는 C자 형태이고 콘텍트 렌즈의 측면 곡면 영역을 따라 위치하는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전고상 박막 이차전지는 전지 폭이 4.5 ㎜ 이하이며, 기판을 제외한 전지의 두께가 최대 100 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    유연한 기판, 양극 집전체, 양극, 고체상 전해질, 음극, 음극 집전체의 각각의 폭이 0.5 ㎜ 이상 4.5mm 이하인 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 전고상 박막 이차 전지는 형상과 크기가 다른 유연한 기판 상에 형성된 복수 개의 전고상 박막 이차전지이고,
    콘텍트 렌즈의 동공을 제외한 영역에 복수 개의 전고상 박막 이차전지가 직렬 또는 병렬로 위치하는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연한 기판은 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 또는 박리된 마이카(mica) 기판인 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전고상 박막 이차 전지는 음극 집전체 및 양극 집전체와 연결된 충전 단자 또는 무선 충전 코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차전지 가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전고상 박막 이차 전지는 패키징되는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차전지 가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전고상 박막 이차 전지의 패키징 상에 무선 충전 코일이 형성되는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈의 제조 방법으로서,
    유연한 기판에 양극 집전체, 양극, 고체상 전해질, 음극, 음극 집전체가 형성된 전고상 박막 이차 전지를 제조하는 단계; 및
    상기 제조된 전고상 박막 이차 전지를 스마트 웨어러블 렌즈에 부착하는 단계;를 포함하고,
    상기 전고상 박막 이차 전지를 제조하는 단계는,
    일정 폭을 가지고 내측 및 외측 호를 가지되 내측 호의 길이가 외측 호의 길이보다 짧은 C자 형태인 유연판 기판 상의 일부에 양극 집전체를 성막하는 단계;
    상기 양극 집전체 상에 양극을 성막하는 단계;
    상기 유연한 기판 상의 양극 집전체가 형성되지 않은 부분에 음극 집전체를 성막하는 단계;
    상기 양극 상에 고체 전해질을 성막하는 단계; 및
    상기 고체 전해질 상에 음극을 성막하되 고체 전해질로 커버되지 않은 음극 집전체에 음극이 연결되도록 음극을 성막하는 단계;를 포함하며,
    상기 제조된 전고상 박막 이차 전지를 스마트 웨어러블 렌즈에 부착하는 단계에서는,
    상기 전고상 박막 이차 전지의 유연한 기판이 렌즈와 접하도록 부착하는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 양극을 성막 후 결정화 처리하는 것이고,
    상기 유연한 기판은 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 또는 박리된 마이카(mica) 기판인 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈의 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 전고상 박막 이차 전지를 패키징 물질로 패키징하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈의 제조 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 전고상 박막 전지에 음극 집전체 및 양극 집전체와 연결되도록 충전 단자를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈의 제조 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 패키징 상에 무선 충전 코일을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈의 제조 방법.
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