KR20170016670A - 태양광 충전이 가능한 이동형 단말기기 후면 커버 및 이를 구비하는 이동형 단말기기 - Google Patents

태양광 충전이 가능한 이동형 단말기기 후면 커버 및 이를 구비하는 이동형 단말기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동형 단말기기에 용이하게 장탈착할 수 있는 이동형 단말기기 후면 커버의 외면에 태양광 발전부를 구비하여 자체적으로 태양광 발전 및 충전이 가능한 이동형 단말기기 후면 커버 및 이를 구비하는 이동형 단말기기에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 이동형 단말기기 후면 커버는, 이동형 단말기기 후면에 착탈가능하게 결합되며, 열전도성이 우수한 금속 소재로 이루어지는 이동형 단말기기 후면 커버 본체; 상기 후면 커버 본체의 외면에 결합되어 설치되며, 태양광을 흡수하여 전기를 발전하는 태양광 발전부; 상기 후면 커버의 내면에 설치되며, 상기 태양광 발전부와 연결되어 상기 태양광 발전부에서 송전되는 전기를 충전하는 충전회로부; 상기 후면 커버의 내면에 상기 충전 회로부와 전기적으로 연결되어 설치되며, 상기 충전 회로부의 전기를 상기 이동형 단말기기에 송전하는 송전 단자;를 포함한다.

Description

태양광 충전이 가능한 이동형 단말기기 후면 커버 및 이를 구비하는 이동형 단말기기{THE BACK COVER GENERATING ELECTRICITY AND THE MOBILE DEVICE HAVING THAT}
본 발명은 이동형 단말기기 후면 커버 및 이를 구비하는 이동형 단말기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동형 단말기기에 용이하게 장탈착할 수 있는 이동형 단말기기 후면 커버의 외면에 태양광 발전부를 구비하여 자체적으로 태양광 발전 및 충전이 가능한 이동형 단말기기 후면 커버 및 이를 구비하는 이동형 단말기기에 관한 것이다.
정보통신 기술의 획기적인 발전으로 인하여 현대인들은 필수적으로 스마트폰, PDA 등의 이동형 단말기기 및 태블릿 PC 등의 모바일 통신 기기를 항상 휴대하면서 사용하고 있다. 이러한 모바일 통신 기기들은 사용과정에서 반드시 전력이 소비되며, 일정 시간 사용후에는 이를 다시 충전시켜야 하는 구조를 가진다.
따라서 모바일 통신 기기에는 충전장치와 연결되는 충전잭이 구비되어 있으며, 자체적으로 보유하고 있는 배터리에 일정량의 전기를 충전하여 사용한다. 그런데 이러한 충전 기능을 수행하기 위해서는 교류전원 등의 충전원이 반드시 필요하며, 이동 중 또는 야외에서는 충전이 불가능하여 이러한 모바일 통신기기의 사용에 많은 제한이 있는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이동형 단말기기에 용이하게 장탈착할 수 있는 구조를 가지는 이동형 단말기기 후면 커버에 외부광을 이용하여 자유롭게 충전할 수 있는 발전부를 구비하여 자체적으로 태양광 발전 및 충전이 가능한 이동형 단말기기 후면 커버 및 이를 구비하는 이동형 단말기기를 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동형 단말기기 후면 커버는, 이동형 단말기기 후면에 착탈가능하게 결합되며, 열전도성이 우수한 금속 소재로 이루어지는 이동형 단말기기 후면 커버 본체; 상기 후면 커버 본체의 외면에 결합되어 설치되며, 태양광을 흡수하여 전기를 발전하는 태양광 발전부; 상기 후면 커버의 내면에 설치되며, 상기 태양광 발전부와 연결되어 상기 태양광 발전부에서 송전되는 전기를 충전하는 충전회로부; 상기 후면 커버의 내면에 상기 충전 회로부와 전기적으로 연결되어 설치되며, 상기 충전 회로부의 전기를 상기 이동형 단말기기에 송전하는 송전 단자;를 포함한다.
그리고 본 발명에서 상기 태양광 발전부는, 사각 판상의 절연성 세라믹 기판; 상기 세라믹 기판의 전면에 소성되어 형성되는 금속 배선 패턴; 상기 세라믹 기판의 후면 전면에 걸쳐 소성되어 형성되며, 상기 세라믹 기판을 상기 후면 커버의 외면에 브레이징 공법으로 결합시키는 금속막; 상기 금속 배선 패턴에 실장되는 다수개의 태양전지 셀;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 세라믹 기판은 알루미나인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 금속막은 텅스텐으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 금속막 표면에는 니켈 도금막이 더 형성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 후면 커버의 외면에는 상기 세라믹 기판이 삽입될 수 있는 삽입홈이 음각되어 형성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 후면 커버에는, 상기 금속 배선 패턴에서 인출되는 전선이 통과하는 전선 통과홀이 형성되는 것이 바람직하다.
한편 본 발명은, 전술한 후면 커버를 구비하는 태양광 충전이 가능한 이동형 단말기기도 제공한다.
본 발명에 따르면 이동형 단말기기의 후면에 간단한 방법에 의하여 장탈착이 가능한 일반적인 후면 커버에 적은 량의 빛을 이용하더라도 발전량이 충분한 태양광 발전부를 구비하므로, 이동형 단말기기의 충전에 있어서 장소적인 제한성이 사라지는 특유의 효과를 달성할 수 있다.
더구나 본 발명의 이동형 단말기기 후면 커버는 기존의 후면 커버와 거의 동일한 수준의 두께를 가지면서도 충분한 발전 및 충전 기능을 수행할 수 있어서 매우 실용적인 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 단말기기 후면 커버 및 이동형 단말기기의 구조를 도시하는 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전부의 전면을 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전부의 후면을 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 단말기기 후면 커버의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 단말기기 후면 커버의 내면을 도시하는 평면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
본 실시예에 따른 태양광 충전이 가능한 이동형 단말기기 후면 커버(1)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 이동형 단말기기 후면 커버 본체(10), 태양광 발전부(20), 충전 회로부(30) 및 송전 단자(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저 상기 커버 본체(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 이동형 단말기기(100) 후면에 장탈착가능하게 결합되어 이동형 단말기기(100)의 후면을 이루는 구성요소이다. 따라서 상기 이동형 단말기기 후면 커버 본체(10)에는 측면부에 이동형 단말기기(100)와의 결합시에 필요한 결합 돌기(12) 등이 구비될 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 이동형 단말기기(100)에는 상기 결합 돌기(12) 등이 삽입될 수 있는 결합홈(112)이 형성되는 구조를 가질 수 있다.
한편 본 실시예에서 상기 커버 본체(10)는 후술하는 태양광 발전부(20)에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열부의 역할도 수행하게 되므로, 열전도성이 우수한 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 커버 본체(10)는 상기 태양광 발전부(20), 충전 회로부(30) 등이 설치되기 위한 공간을 제공하며, 특히, 상기 태양광 발전부(20)가 설치될 수 있도록 도 1에 도시된 바와 같이, 설치홈(14)이 음각으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 커버 본체(10)는 일정한 두께를 가지는 것이 바람직하며, 특히 상기 태양광 충전부(20)가 설치되는 부분만 다른 부분보다 두껍게 형성되는 구조를 가질 수도 있다.
다음으로 상기 태양광 발전부(20)는, 도 1, 3에 도시된 바와 같이, 상기 후면 커버 본체(10)의 외면에 설치되며, 태양광을 흡수하여 전기를 발전하는 구성요소이다. 이를 위하여 본 실시예에서 상기 태양광 발전부(20)는, 세라믹 기판(10), 금속 배선 패턴(20), 금속막(30), 태양전지 셀(40)을 포함하여 구성된다.
먼저 상기 절연성 세라믹 기판(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 후면 커버 본체(10)에 결합되어 설치되며, 상기 태양전지 셀(26)이 실장되는 구성요소이다. 태양전지 셀(26)에서 생산되는 전기가 외부로 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 상기 세라믹 기판(22)은 절연성 소재 즉, 알루미나로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 상기 절연성 세라믹 기판(22)은 전체적으로 사각판 형상을 가지며, 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 태양전지셀(26)이 일정 간격 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.
다음으로 상기 금속 배선 패턴(24)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹 기판(22)의 전면에 소성되어 형성되는 구성요소이며, 상기 태양전지 셀(26)과 연결되어 상기 태양전지셀(26)에서 생산되는 전기를 외부로 송전하는 역할을 한다. 이를 위하여 상기 금속 배선 패턴(24)은 전도성이 우수한 금속 소재로 이루어진다.
구체적으로 상기 금속 배선 패턴(24)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹 기판(22) 상에 소성되어 형성되며, 상기 세라믹 기판(22)의 내부로 일부 함입되어 상기 세라믹 기판(22)과 거의 일체화되어 완벽한 접촉 상태를 이룬다.
다음으로 상기 금속막(28)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹 기판(22)의 후면 중 가장자리 부분을 제외한 전면에 걸쳐 소성되어 형성되는 구성요소이며, 상기 절연성 세라믹 기판(22을 금속으로 이루어지는 상기 후면 커버 본체(10)와 효과적으로 결합시키고, 상기 세라믹 기판(22)의 열을 효과적으로 상기 후면 커버 본체(10)에 전달하는 역할을 한다. 이를 위하여 본 실시예에서 상기 금속막(28)은 상기 세라믹 기판(22)에 소성되어 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹 기판(22)의 내부로 일부 함입되어 상기 세라믹 기판과 일체로 형성되며, 완벽한 접촉을 이룬다.
실제로 상기 금속막(28)과 상기 금속 배선 패턴(24)은 동일한 물질로 동일한 제작 과정에 의하여 형성될 수 있으며, 상기 절연성 세라믹 기판(22)의 절연성능이 유지되는 범위 내에서 상기 절연성 세라믹 기판(22)을 최대한 얇게 형성한 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 절연성 세라믹 기판(22) 내부로 스며들며 소성된다. 따라서 상기 금속막(28)과 상기 금속 배선 배턴(24)의 물리적 거리는 매우 가깝게 되고, 상기 태양전지셀(26)에서 발생되는 열은 상기 금속 배선 패턴(24)을 통하여 상기 절연성 세라믹 기판(22) 및 이에 일체로 형성되어 있는 금속막(28)으로 전도되는 것이다.
본 실시예에서 상기 금속막(28)은 전도성이 우수한 금속 소재로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 텅스텐으로 이루어질 수 있다.
한편 상기 금속막(28) 표면에는 금속 재질로 이루어지는 금속 재질의 상기 후면 커버 본체(10)와의 효과적인 결합을 위하여 브레이징(brazing) 공법이 적용가능한 부가 금속막(도면에 미도시)이 더 형성될 수 있다. 상기 부가 금속막으로는 니켈(Ni) 도금막이 적용될 수 있다.
다음으로 상기 태양전지 셀(26)은 외부에서 입사되는 태양광 등의 빛을 이용하여 실제로 태양광 발전을 수행하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 태양전지 셀(26)은 상용적으로 구매하여 사용할 수 있는 트리플 정션 셀(Triple Junction Cell)을 사용할 수 있다.
상기 태양전지 셀(26)은 도 1, 4에 도시된 바와 같이, 하나의 세라믹 기판(22)에 다수개가 상기 금속 배선 패턴(24) 상의 정확한 위치에 실장되어 발전 기능을 수행한다. 상기 태양전지 셀(26)은 상기 금속 배선 패턴(24) 상에 브레이징 공법 등을 이용하여 실장될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 태양전지 셀(26)의 전면이 상기 금속 배선 패턴(24)와 완벽하게 접촉하므로 발생된 열이 상기 금속 배선 패턴(24)으로 효과적으로 전도될 수 있다.
한편 본 실시예에서 상기 후면 커버 본체(10)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹 기판(22)의 후면에 상기 금속막(28)과 브레이징되어 결합되며, 상기 태양전지 셀(26)에서 발생되는 열을 최종적으로 외부로 방열하는 역할을 수행한다. 따라서 전술한 바와 같이, 상기 후면 커버 본체(10)는, 알루미늄 소재와 같은 열전도성이 우수한 금속 소재로 이루어질 수 있으며, 다이캐스팅 방법으로 다양한 형상을 가지도록 대량 생산될 수 있다.
한편 상기 후면 커버 본체(10)의 외면에는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹 기판(22)이 삽입될 수 있는 삽입홈(14)이 음각되어 형성되는 것이 바람직하며, 상기 세라믹 기판(22)은 상기 삽입홈(14)에 삽입된 상태로 상기 금속막(28)을 이용하여 브레이징 공법으로 상기 후면 커버 본체(10)와적으로 접촉한 상태에서 결합된다. 따라서 상기 금속막(28)과 금속 결합되어 있는 후면 커버 본체(10)로 열이 효과적으로 전도되는 장점이 있다.
또한 상기 후면 커버 본체(10)에는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 금속 배선 패턴(24)에서 인출되는 전선이 통과하는 전선 통과홀(21)이 형성된다. 이 전선 통과홀(21)을 통하여 상기 세라믹 기판(22)에 연결되어 생산된 전기를 외부로 송전하는 전선이 설치되는 것이다. 이때 상기 전선과 전선 통과홀(21) 사이에는 내부 공간을 밀폐할 수 있도록 밀폐 부재(도면에 미도시)를 이용하여 밀폐된다.
한편 본 실시예에서 상기 태양전지 셀(26)은 전술한 바와 같이, 집광형 발전소자인, 트리플 정션 셀로 구성되는 것이 바람직하다. 이렇게 집광형 발전소자로 구성되면, 야외의 태양광 뿐만아니라 실내의 약한 빛에 의해서도 발전이 가능하므로 다양한 조건 및 환경에서 발전이 가능한 장점이 있다. 특히, 본 실시예에서는 상기 트리플 정션 셀이 Ge, GaAs, GaInP로 이루어지는 것이 발전효율이 가장 우수하여 바람직하다.
그리고 본 실시예에 따른 후면 커버(1)에는 도 1, 5에 도시된 바와 같이, 보호부재(60)가 더 구비될 수 있다. 상기 보호 부재(60)는, 상기 후면 커버(1)의 외면에 상기 태양전지 셀(26)을 덮어서 보호하는 형태로 설치된다. 이때 상기 보호부재(60)는 빛이 통과할 수 있는 투명 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 그 외면에 오염방지 코팅막(도면에 미도시)이 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 본 실시예에서 상기 보호 부재(60)는 상기 세라믹 기판(22) 및 태양전지 셀(26)과의 이격 공간이 전혀 없이 완전히 밀착된 상태로 성형되는 것이 상기 태양전지 셀(26)을 완벽하게 보호할 수 있어서 바람직하다.
다음으로 상기 충전 회로부(30)는, 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 상기 후면 커버 본체(10)의 내면에 설치되며, 상기 태양전지 셀(26)과 연결되어 상기 태양광 발전부(20)에서 송전되는 전기를 충전하는 구성요소이다. 상기 충전회로부(30)는 태양광 발전부(20)에서 발전되는 직류 전류를 충전할 수 있는 일반적인 회로 구성을 가질 수 있으며, 상기 후면 커버 본체(10)의 내면에 매우 얇은 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로 상기 송전 단자(40)는, 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 상기 후면 커버 본체(10)의 내면에 상기 충전 회로부(30)와 연결전선(70)에 의하여 연결되어 설치되며, 상기 충전 회로부(30)의 전기를 상기 이동형 단말기기(100)에 송전하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 연결전선(70)은 상기 후면 커버 본체(10)가 전도성 소재로 이루어지므로, 절연 재질의 커버(도면에 미도시)가 코팅되어 있는 구조를 가지며, 발전 또는 충전된 전기를 외부로 유출하지 않고 효과적으로 전달하는 구조를 가진다.
한편 본 실시예에서 상기 송전 단자(40)는 일반적으로 전기를 전달할 수 있는 구조를 가질 수 있으며, 상기 이동형 단말기기(100)에 형성되어 있는 충전단자(114)와 연결될 수 있는 다양한 구조로 변형될 수 있다.
한편 본 실시예에 따른 이동형 단말기기(100)에는 상기 송전 단자(40)와 대응되는 위치에 별도의 송전단자(114)를 구비하는 구성을 가질 수 있다. 물론 별도로 송전단자가 구비되지 않고, 이동형 단말기기(100)에 기설치되어 있는 충전잭(116)을 송전통로로 활용할 수도 있을 것이다.
1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기기 후면 커버
10 : 후면 커버 본체 20 : 태양광 발전부
30 : 충전 회로부 40 : 송전 단자
60 : 보호 부재 70 : 연결 전선
100 : 이동 단말기기

Claims (8)

  1. 이동형 단말기기 후면에 착탈가능하게 결합되며, 열전도성이 우수한 금속 소재로 이루어지는 이동형 단말기기 후면 커버 본체;
    상기 후면 커버 본체의 외면에 결합되어 설치되며, 태양광을 흡수하여 전기를 발전하는 태양광 발전부;
    상기 후면 커버의 내면에 설치되며, 상기 태양광 발전부와 연결되어 상기 태양광 발전부에서 송전되는 전기를 충전하는 충전회로부;
    상기 후면 커버의 내면에 상기 충전 회로부와 전기적으로 연결되어 설치되며, 상기 충전 회로부의 전기를 상기 이동형 단말기기에 송전하는 송전 단자;를 포함하는 태양광 충전이 가능한 이동형 단말기기 후면 커버.
  2. 제1항에 있어서, 상기 태양광 발전부는,
    사각 판상의 절연성 세라믹 기판;
    상기 세라믹 기판의 전면에 소성되어 형성되는 금속 배선 패턴;
    상기 세라믹 기판의 후면 전면에 걸쳐 소성되어 형성되며, 상기 세라믹 기판을 상기 후면 커버의 외면에 브레이징 공법으로 결합시키는 금속막;
    상기 금속 배선 패턴에 실장되는 다수개의 태양전지 셀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 충전이 가능한 이동형 단말기기 후면 커버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 알루미나인 것을 특징으로 하는 태양광 충전이 가능한 이동형 단말기기 후면 커버.
  4. 제2항에 있어서, 상기 금속막은,
    텅스텐으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 충전이 가능한 이동형 단말기기 후면 커버.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 금속막 표면에는 니켈 도금막이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 이동형 단말기기 후면 커버.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 후면 커버의 외면에는 상기 세라믹 기판이 삽입될 수 있는 삽입홈이 음각되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이동형 단말기기 후면 커버.
  7. 제6항에 있어서, 상기 후면 커버에는,
    상기 금속 배선 패턴에서 인출되는 전선이 통과하는 전선 통과홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 이동형 단말기기 후면 커버.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 후면 커버를 구비하는 태양광 충전이 가능한 이동형 단말기기.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107799614A (zh) * 2017-10-31 2018-03-13 厦门祐尼三的新材料科技有限公司 一种太阳能发电手机后盖
CN108965517A (zh) * 2018-06-29 2018-12-07 深圳市沃特沃德股份有限公司 立体充电手机和充电支架

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107799614A (zh) * 2017-10-31 2018-03-13 厦门祐尼三的新材料科技有限公司 一种太阳能发电手机后盖
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