装着用発電モジュール
【課題】本発明は長期にわたり継続して装着使用することのできる装着用発電モジュールを提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明は、この課題を解決するために可撓性を有したフレキシブル基板８と、フレキシブル基板８の上面に形成された可撓性を有した太陽電池６と、この太陽電池６からの電源電圧によって駆動される信号処理回路５ｂが構成された信号処理部５と、太陽電池６と信号処理回路５ｂとの間を電気的に接続する接続部９とを備え、粘着剤２によって装着対象へ装着され、信号処理部５は剛性を有するとともに、フレキシブル基板８の大きさより小さくしたものである。これにより、厚みが薄く、かつ柔軟性の大きな装着用発電モジュールを実現できる。
【解決手段】本発明は、この課題を解決するために可撓性を有したフレキシブル基板８と、フレキシブル基板８の上面に形成された可撓性を有した太陽電池６と、この太陽電池６からの電源電圧によって駆動される信号処理回路５ｂが構成された信号処理部５と、太陽電池６と信号処理回路５ｂとの間を電気的に接続する接続部９とを備え、粘着剤２によって装着対象へ装着され、信号処理部５は剛性を有するとともに、フレキシブル基板８の大きさより小さくしたものである。これにより、厚みが薄く、かつ柔軟性の大きな装着用発電モジュールを実現できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装着対象へ装着されて使用される装着用発電モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の装着用発電モジュールについて図面を用いて説明する。従来の装着用発電モジュールでは、両面のフレキシブル基板の一方の面上に、アンテナや太陽電池が形成される。一方フレキシブル基板の他方の面上には直接センサや複数の電子部品が搭載されて、信号処理回路が形成される。そしてこのように構成された装着用発電モジュールの全体が樹脂によってコーティングされる。この樹脂によるコーティングでは、フレキシブル基板に搭載された電子部品や太陽電池全てが完全に覆われるようにして設けられている。
【０００３】
このように構成された装着用発電モジュールは装着対象へと装着され、センサで検出した信号を信号処理回路で送信信号へと変換し、アンテナを介して外部の監視装置へと送信する。そしてこのとき信号処理回路は、太陽電池から供給される電源電圧によって駆動される。そしてこのような装着用発電モジュールは例えば、人体などに装着されて、長期にわたって継続的に生体情報などを検知する。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３６９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら従来の装着用発電モジュールでは、汎用の実装機などによって電子部品を装着し易くするためには、フレキシブル基板の厚みを大きくする方が望ましい。また、樹脂はフレキシブル基板の上下に対し、電子部品や太陽電池を完全に埋設できる厚みで形成されるので、装着用発電モジュール全体の厚みが厚くなる。このように厚みが厚いと、装着対象から剥がれ易くなる。また人体へ装着するような場合に装着用発電モジュールの厚みが厚いと、装着時における装着者の違和感が大きくなり、長期間の継続使用に支障が生じる。
【０００７】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、長期にわたり継続して装着使用することができる装着用発電モジュールを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために可撓性を有した基材と、基材の上面に形成された太陽電池と、この太陽電池からの電源電圧によって駆動される回路が構成された信号処理部と、前記太陽電池と前記回路との間を電気的に接続する接続部とを備え、装着部材によって装着対象へ装着される装着用発電モジュールにおいて、前記信号処理部は剛性を有するとともに、前記基材の大きさより小さくしたものである。これにより所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明によれば、可撓性を有した基材と、基材の上面に形成された太陽電池と、この太陽電池からの電源電圧によって駆動される回路が構成された信号処理部と、前記太陽電池と前記回路との間を電気的に接続する接続部とを備え、装着部材によって装着対象へ装着される装着用発電モジュールにおいて、前記信号処理部は剛性を有するとともに、前記基材の大きさより小さくした装着用発電モジュールである。
【００１０】
これにより、剛性を有する部分は信号処理部のみとなり、その領域を小さくでき、かつ回路が構成された信号処理部が基材へ接続部を介して接続されるので、厚みの薄い基材を用いることができる。したがって、装着対象から剥がれにくくなり、長期にわたり継続して装着使用することができる。また、人体へ装着するような場合には、装着時の違和感や行動への妨げを少なくすることができるので、長期にわたり継続して装着使用することができる。さらに、このような装着用発電モジュールを粘着剤などによって人体へ装着する場合、基材が人体から剥がれにくいので、強い粘着力の粘着剤を用いる必要がない。したがって、弱い粘着力の粘着剤を使用することや、粘着剤の塗布面積を小さくすることもできるので、カブレなども発生しにくくなる。
【００１１】
なお、信号処理回路は剛性を有しているので、この信号処理回路を構成する電子部品は汎用の実装機などで容易に実装が可能となる。したがって、非常に生産性の良好な装着用発電モジュールを実現できる。
【００１２】
さらに、太陽電池は可撓性を有した基材上に形成されるので、装着対象の形状や、動きなどによらず、装着対象に対して装着用発電モジュールをしっかりと装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態におけるモジュールの断面図
【図２】同、下面図
【図３】同、上面図
【図４】同、回路ブロック図
【図５】同、太陽電池の要部拡大断面図
【図６】モジュールを装着対象へ装着したときの断面図
【図７】第２の例におけるモジュールの断面図
【図８】第３の例におけるモジュールの断面図
【図９】第４の例におけるモジュールの下面図
【図１０】（ａ）第５の例におけるモジュールの断面図、（ｂ）第６の例におけるモジュールの断面図
【図１１】第７の例におけるモジュールの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態における装着用発電モジュール（以降モジュール１という）について図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態におけるモジュールの断面図であり、図２は、同下面図であり、図３は同、上面図である。本実施の形態におけるセンサ装置は、測定対象に装着されて、規定の情報を検知し、その検知情報を親機（図示なし）へ送信するものである。そのためにモジュール１には、検知した情報を送信するモジュール本体部と、このモジュール本体部を測定対象へ装着するための装着部材とを有した構成となっている。なお、本実施の形態におけるセンサ装置では、装着部材として、モジュール１の測定対象と面する側（図１における下面側）に粘着剤２が塗布されている。なお、本実施の形態では、モジュール１の下面に粘着剤２が設けられているが、これはモジュール１より大きなサイズであり、下面側に粘着剤２が塗布された樹脂シートを用いても良い。そしてこの場合、樹脂シートはモジュール１を覆うようにして測定対象へ貼り付けられる。
【００１５】
ここで、本実施の形態のセンサ装置における測定対象は人体であり、人体に貼り付けてさまざまな人体情報を検知するものである。そこで、人体や衣服などへ直接貼り付ける場合には、粘着剤２の表面にあらかじめ設けられた剥離紙を剥がし、この粘着剤２によってモジュール１を直接貼り付ける。また、例えば皮膚が弱く粘着剤２によるカブレなどがあるように、人体や衣服へ直接貼り付けられないような場合、剥離紙は剥がさず（あるいはあらかじめ粘着剤２のないセンサ装置を準備し）、センサ装置に帯状（あるいは紐状など）の装着具を装着し、この装着具によってセンサ装置を装着する。
【００１６】
図４は、本実施の形態におけるモジュール１の回路ブロック図である。図４において、図１から図３と同じものには、同じ番号を用いており、その説明は簡略化している。では図４を用いて、本実施の形態におけるモジュール１の回路について詳細に説明する。モジュール１には、信号処理部５と、この信号処理部５へ電源電圧を供給する太陽電池６（発電手段の一例として用いた）と、信号処理部５の出力（あるいは入出力、または入力）に接続されたアンテナ７とを有している。ここで信号処理部５には、人体の人体情報を検知するセンサ５ａと、このセンサ５ａで検出された情報を送信信号へと変換する信号処理回路５ｂと、これらのセンサ５ａや信号処理回路５ｂを駆動制御するための駆動回路５ｃとを有している。
【００１７】
本実施の形態におけるセンサ５ａは人体の体温を測定する温度センサとしているが、これに限られるものではなく、脈拍や動作など他の生体情報を検知するセンサなどであっても良い。また、本実施の形態では人体に装着して、人体情報を検知しているが、これに限らず人体以外を測定対象としても良い。この場合、それぞれの測定対象に応じ、種々の情報を検知するためのセンサが適宜設けられる。
【００１８】
次に、図１から図３を用いて、本実施の形態におけるモジュール１の構成を具体的に説明する。フレキシブル基板８（可撓性を有した基材の一例として用いた）は、薄いベースフィルムの両面に導体層が形成された両面基板であり、その上面側には可撓性を有する発電手段が形成されている。本実施の形態では、フレキシブル基板８の上面側全体に発電手段が形成され、下面側に信号処理部５が搭載される構成としている。本実施の形態では信号処理部５はフレキシブル基板８の下面側に設けられているが、信号処理部５はフレキシブル基板８の上面側に搭載しても構わない。なお本実施の形態におけるフレキシブル基板８には、たとえば５０μｍ程度の厚みのポリイミド樹脂製のベースフィルムが用いられ、表裏の導体層の厚みはそれぞれ約２０μｍ程度としている。
【００１９】
図５は、本実施の形態における太陽電池の要部拡大断面図である。図１、図５において、本実施の形態における発電手段は、色素増感型の太陽電池６である。この太陽電池６は、フレキシブル基板８の上面側の導体膜で形成された電極６ａと、この電極６ａの上方に隙間６ｄを設けて対向するように形成された透明電極６ｂと、フレキシブル基板８と透明電極６ｂとの間に設けられた絶縁性のスペーサ６ｃと、電極６ａと透明電極６ｂとスペーサ６ｃとで囲まれた隙間６ｄに充填された電解液とから形成されている。なお、本実施の形態では電解液を用いたが、これは電子をプラス極からマイナス極への移動を仲介するものであれば、他のものでもかまわない。
【００２０】
ここで透明電極６ｂは、ＰＥＴ製などの可撓性を有した樹脂フィルム６ｅ上に、スパッタリングや蒸着などの方法によって、透明導電膜６ｆ｛ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）、酸化亜鉛、あるいは酸化スズなど｝が形成されたものである。本実施の形態における樹脂フィルム６ｅの厚みは５０μｍとしている。そして以上のように、太陽電池６は可撓性を有した薄いフレキシブル基板８と、可撓性を有した薄い樹脂フィルム６ｅとによって形成されるので、太陽電池６自身可撓性を有し、その柔軟性は非常に高くなる。
【００２１】
本実施の形態においてフレキシブル基板８には両面基板を用い、電極６ａは銅箔によって形成したが、片面基板を用いて、銅箔の不形成面側に透明導電膜６ｆを形成しても良い。もちろんフレキシブル基板８は多層基板としても構わない。なお、透明導電膜６ｆは、導電性接着剤などの導電部材によって、フレキシブル基板８の上面に形成された接続パターンへと接続されている。そしてこの接続パターンや電極６ａのそれぞれは、フレキシブル基板８に設けられたスルホールなどによって、フレキシブル基板８の下面側へとそれぞれに導出され、接続部９を介して信号処理回路５ｂへと接続される。
【００２２】
ここでスペーサ６ｃは熱硬化性の樹脂であり、中央部に孔を有した形状（ロの字型）とすることによって、隙間６ｄが形成される。なお本実施の形態におけるスペーサ６ｃは、フレキシブル基板８の外周に沿って約５ｍｍの幅で形成される。また本実施の形態では、色素増感型の太陽電池６を構成したが、これは他の方式の太陽電池や燃料電池などでも構わない。
【００２３】
一方、フレキシブル基板８の下面の中央部には、剛性を有した信号処理部５が、接続部９を介して接続されている。なお、接続部９には太陽電池６のプラス極（電極６ａ側）と接続されたプラス極用と、マイナス極（透明電極６ｂ側）と接続されたグランド極用とが設けられる。このとき、剛性を有した信号処理部５の大きさは、可撓性を有したフレキシブル基板８の大きさより小さくしておく。本実施の形態では、信号処理部５に剛性を持たせるために、ガラス基材エポキシ樹脂系のプリント基板１０を用い、このプリント基板１０の下面に複数の電子部品１１が装着されて、信号処理回路５ｂが形成されている。本実施の形態においてはプリント基板１０には約０．３ｍｍの厚みの基板を用いることにより、信号処理部５の高さはわずか１ｍｍである。
【００２４】
ここでプリント基板１０の上面には接続ランド９ａが設けられている。一方フレキシブル基板８の下面において、接続ランド９ａに対応する位置には、接続ランド９ａとほぼ同じ大きさと形状を有した接続ランド９ｂが形成されている。そしてプリント基板１０は、接続ランド９ａが接続ランド９ｂと対向する位置に搭載され、接続ランド９ａと接続ランド９ｂとが接続部材９ｃなどによって接続されることによって接続部９が形成される。なお、本実施の形態において、接続部材９ｃにははんだを用いているが、これに限られるものではなく、導電性と機械的接続とを果たす材料であれば、他のものでも構わない。なお、図１では説明の便宜上接続ランド９ａ、接続ランド９ｂ、接続部材９ｃの高さは実際のものの比率より大きめに描かれている。実際的にフレキシブル基板８とプリント基板１０間の距離は、０．２ｍｍ程度であるので、信号処理部５がフレキシブル基板８から突出する寸法はわずか１．２ｍｍ程度である。
【００２５】
以上の構成により、フレキシブル基板８よりも小さな大きさであり、かつ剛性を有する信号処理部５が、接続部９を介して可撓性を有するフレキシブル基板８に接続されることとなる。これにより、信号処理回路５ｂは剛性を有するプリント基板１０上に構成されるので、電子部品１１をフレキシブル基板８へ装着する必要がない。したがって、フレキシブル基板８の厚みを薄くすることができるとともに、剛性をもつ部分は信号処理部５（プリント基板１０）のみとなるので、剛性を有する領域を小さくできる。これにより、プリント基板１０以外の領域での柔軟性を大きくできるので、モジュール１は人体などの装着対象から剥がれにくくなる。さらに装着時の違和感や行動への妨げも小さくでき、その結果長期にわたり継続して装着使用することができることとなる。また、人体から剥がれにくいので、強い粘着力の粘着剤２を用いる必要がない。したがって、弱い粘着力の粘着剤２を使用することや、粘着剤２の塗布面積を小さくすることもでき、カブレなども発生しにくくなる。本実施の形態の場合、信号処理部５がフレキシブル基板８から突出する寸法も小さいので、装着者の違和感はさらに小さくできる。
【００２６】
なお、信号処理部５は剛性を有しているので、この信号処理回路５ｂを構成する電子部品１１は汎用の実装機などで容易に実装が可能となる。したがって、非常に生産性の良好なモジュール１を実現できる。さらに、太陽電池６は薄い厚みのフレキシブル基板８上に形成されるので、装着部位の形状や、動きなどによらず、装着対象に対してモジュール１をしっかりと装着することができる。
【００２７】
ここで粘着剤２は、フレキシブル基板８の下面において信号処理部５が搭載された場所を除いた領域に塗布されている。なお本実施の形態では、信号処理部５の周りも粘着剤２の不塗布部２ａとしている。これにより、信号処理部５は、人体へ貼り付かず自由度を持つ。したがって、人体の動作などの妨げになりにくくなるので、装着の違和感を小さくできる。また、本実施の形態における信号処理部５は、フレキシブル基板８が、信号処理部５の４方向すべて（図２における上下、左右方向）においてよりはみ出すような位置に搭載されている。これによって、粘着剤２で装着対象へと装着した場合に、フレキシブル基板８によって信号処理部５が覆われることとなる。したがって、外部からの異物などの進入を防止できる。これは人体に装着する場合には特に有用であり、この構成により信号処理部５への水などの浸入を防ぐことができることとなる。
【００２８】
さらに、信号処理部５はフレキシブル基板８の下面側に設けられているので、信号処理部５の上方のフレキシブル基板８にも太陽電池６が構成できる。従って、フレキシブル基板８の上面側を太陽の受光面として有効に利用することもでき、その分フレキシブル基板８を小さくできる。これにより低価格なモジュール１を実現できるとともに、装着時の違和感をさらに少なくできることとなる。
【００２９】
このように、フレキシブル基板８の厚みを薄くできるので、フレキシブル基板８によって生じる違和感は小さくできる。しかしながら、信号処理部５は剛性を有しているので、神経質な人などではそれに違和感を抱く人もいる。そこで本実施の形態では、プリント基板１０の下面に電子部品１１が埋設された樹脂層１２を設ける。これにより、電子部品１１は樹脂によって覆われるので、樹脂層１２の平坦な面が肌と接することとなるので、装着の違和感を小さくできる。また、同時に人体からの汗などが、信号処理回路５ｂに触れることを防ぐことができ、信号処理回路５ｂの誤動作などが起こりにくくなる。さらに、汗などによるプリント基板１０上の導体パターンの腐食も生じにくくできる。本実施の形態ではさらに樹脂層１２における下面と側面とが交差する箇所には、面取りもしくは丸みを設けている。これにより、角が肌に当たらなくなるので、装着者の違和感をさらに小さくできる。
【００３０】
図６は、本実施の形態におけるモジュール１を装着対象へ装着したときの断面図である。なお、図６において、図１から図４と同じものに関しては、同じ符号を用い、その説明は簡略化している。上記のように構成されたモジュール１を装着対象へと装着した場合、フレキシブル基板８の下面に塗布された粘着剤２の部分が装着対象へと貼り付く。このとき、信号処理部５には厚みを有しているので、フレキシブル基板８は、信号処理部５の上面とプリント基板１０の側面とが交わる角１０ａにおいて、折り曲げられる。このとき、電極６ａと透明電極６ｂとの間の隙間６ｄの距離が短くなり、最悪の場合電極６ａと透明電極６ｂとが短絡する。そこで、本実施の形態では、電極６ａと透明電極６ｂの間の隙間６ｄにおいて、プリント基板１０の側面に対応する位置（延長線上）には、絶縁部６ｇが形成される。これによって、電極６ａと透明電極６ｂとの間の短絡を防止できる。
【００３１】
図７は、第２の例におけるモジュールの断面図である。図７に示すモジュール１では、信号処理部５を２つに分割した構成としている。つまりそれぞれの信号処理部５は、それぞれの接続部９によってフレキシブル基板８の下面に接続されたものである。これによれば、信号処理部５と信号処理部５との間の領域３にも柔軟性が生じるので、さらに装着時の違和感を小さくできる。
【００３２】
図８は、第３の例におけるモジュールの断面図である。図８に示すモジュール１では、プリント基板１０の上面側にも電子部品１１が装着され、このプリント基板１０の上面側の電子部品１１が樹脂層１２ａによって埋設されたものである。この場合、装着対象への装着時に信号処理部５がフレキシブル基板８へと当接する場所（樹脂層１２ａの上面と樹脂層１２ａの側面とが交わる角）には、面取りもしくは丸みを設けている。これによりフレキシブル基板８の曲がりを小さくできるので、装着時の電極６ａと透明電極６ｂとの間の短絡を防止できる。なおこの場合、絶縁部６ｇは、樹脂層１２ａの側面の延長線上に設けておく。
【００３３】
図９は、第４の例におけるモジュールの下面図である。図９に示すモジュール１では、フレキシブル基板８は長方形であり、その短手方向の幅は信号処理部５の幅とほぼ同じであり、もっぱら長手方向の両端部分に粘着剤２が塗布されている。
【００３４】
図１０（ａ）は第５の例におけるモジュールの断面図であり、図１０（ｂ）は、第６の例におけるモジュールの断面図である。上記の各例では信号処理部５をフレキシブル基板８の下側に配置したが、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、信号処理部５をフレキシブル基板８の上面に搭載しても構わない。つまりプリント基板１０は、フレキシブル基板８の上面側に接続されることとなる。そしてこの場合のモジュール１は、信号処理部５が上を向く方向で人体へ装着される。これにより、人体へ装着した場合において、信号処理部５は肌に直接触れることがない。さらに、フレキシブル基板８は接続部９以外の箇所では柔軟性を有することとなる。従って、さらに装着時の違和感を少なくできる。
【００３５】
この場合、電極６ａも接続ランド９ｂもフレキシブル基板８の上面側に形成すれば良いので、フレキシブル基板８に片面基板を用いることも可能となる。従って、低価格なモジュール１を実現できる。さらに、太陽電池部分の柔軟性をさらに大きくできるので、さらに装着時の違和感を少なくできる。なおこれら第５と第７の例において、センサ５ａはプリント基板１０の下面に装着しておくと良い。これにより、センサ５ａはプリント基板１０などを介することなく人体の情報を検知できる。さらに、センサ５ａと人体との間の距離を小さくできるので、人体の情報を精度良く検知できる。
【００３６】
なお、第５の例における透明電極６ｂには、信号処理部５に対応する位置に、プリント基板１０の外周よりも大きな貫通孔２１が形成される。これにより、フレキシブル基板１０の上に貫通孔２１によって形成される凹部２２が形成され、プリント基板１０の一部は、この凹部２２内に収容されることとなる。一方第６の例における透明電極６ｂにおいて、接続部９（接続ランド９ｂ）に対応する位置には貫通孔２４が形成され、センサ５ａに対応する位置には貫通孔２５が形成されている。これにより、第５の例と第６の例におけるモジュール１の厚みを薄くでき、装着時の違和感をさらに少なくできる。さらに、センサ５ａと人体との間の距離も小さくなり、さらに精度良く人体の情報を検知できる。
【００３７】
図１１は、第７の例におけるモジュールの断面図である。図１１に示すように、信号処理部５を透明電極６ｂの上面に接続しても良い。そしてこの場合もモジュール１は、信号処理部５が上を向く方向で人体へ装着される。従ってこの場合も信号処理部５が肌に直接触れず、さらに違和感を少なくできる。ただしこの場合透明電極６ｂには、上面側に接続ランド９ｂなどの導体パターンが形成され、下面に透明導電膜６ｆが形成されたものを用いる。なお第７の例においても、センサ５ａはプリント基板１０の下面に装着しておくと良い。これによりセンサ５ａと人体との間の距離を小さくでき、人体の情報を精度良く検知できる。そしてこの第７の例の場合には、信号処理部５の下にも太陽電池を形成できるので、発電量を大きくできる。特に第７の例におけるモジュール１を例えば腕などに装着した場合、フレキシブル基板８が下方側へと湾曲することで、透明電極６ｂと信号処理部５との間の隙間２６が大きくなる。従って、その隙間２６に光が入射しやすくなるので、発電量を大きくできることとなる。
【００３８】
ここで第５の例から第７の例におけるモジュール１におけるフレキシブル基板８には、センサ５ａに対応する位置に貫通孔２３を設ける。これによりセンサ５ａと人体との間の距離をさらに近づけることも可能となるので、さらに精度良く人体の情報を検知できる。加えて、センサ５ａは、フレキシブル基板８を介すことなく、情報を検知できるので、さらに人体の情報を精度良く検知できる。なお、センサ５ａが温度センサである場合、センサ５ａと人体との間に熱伝導の小さな樹脂（フレキシブル基板８）の介在がなく、精度良く体温を検知できる。なおこれら第５から第７の例の構成は、上記第１から第４の各例に対して用いても同様の効果を有する。
【００３９】
以上の第５から第７の例におけるモジュール１において、プリント基板１０の下面とフレキシブル基板８の下面との間の距離は、第５の例、第６の例、第７の例の順で大きくなる。従って、センサ５ａの高さに応じて、これらの例のいずれかの構成を選択することができる。つまり、センサ５ａの高さに応じた例の構成を用いることにより、センサ５ａと人体との間の距離を小さくでき、精度良く検知できる。また逆に、センサ５ａの先端がフレキシブル基板８の下面から突出することも防止できることとなり、装着時の違和感を小さくできる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明にかかる装着用発電モジュールは、長期にわたり継続して装着使用できるという効果を有し、特に人体などへ装着されて生体情報を検知するセンサ装置等に用いると有用である。
【符号の説明】
【００４１】
５ 信号処理部
５ｂ 信号処理回路
６ 太陽電池
８ フレキシブル基板
９ 接続部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装着対象へ装着されて使用される装着用発電モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の装着用発電モジュールについて図面を用いて説明する。従来の装着用発電モジュールでは、両面のフレキシブル基板の一方の面上に、アンテナや太陽電池が形成される。一方フレキシブル基板の他方の面上には直接センサや複数の電子部品が搭載されて、信号処理回路が形成される。そしてこのように構成された装着用発電モジュールの全体が樹脂によってコーティングされる。この樹脂によるコーティングでは、フレキシブル基板に搭載された電子部品や太陽電池全てが完全に覆われるようにして設けられている。
【０００３】
このように構成された装着用発電モジュールは装着対象へと装着され、センサで検出した信号を信号処理回路で送信信号へと変換し、アンテナを介して外部の監視装置へと送信する。そしてこのとき信号処理回路は、太陽電池から供給される電源電圧によって駆動される。そしてこのような装着用発電モジュールは例えば、人体などに装着されて、長期にわたって継続的に生体情報などを検知する。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３６９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら従来の装着用発電モジュールでは、汎用の実装機などによって電子部品を装着し易くするためには、フレキシブル基板の厚みを大きくする方が望ましい。また、樹脂はフレキシブル基板の上下に対し、電子部品や太陽電池を完全に埋設できる厚みで形成されるので、装着用発電モジュール全体の厚みが厚くなる。このように厚みが厚いと、装着対象から剥がれ易くなる。また人体へ装着するような場合に装着用発電モジュールの厚みが厚いと、装着時における装着者の違和感が大きくなり、長期間の継続使用に支障が生じる。
【０００７】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、長期にわたり継続して装着使用することができる装着用発電モジュールを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために可撓性を有した基材と、基材の上面に形成された太陽電池と、この太陽電池からの電源電圧によって駆動される回路が構成された信号処理部と、前記太陽電池と前記回路との間を電気的に接続する接続部とを備え、装着部材によって装着対象へ装着される装着用発電モジュールにおいて、前記信号処理部は剛性を有するとともに、前記基材の大きさより小さくしたものである。これにより所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明によれば、可撓性を有した基材と、基材の上面に形成された太陽電池と、この太陽電池からの電源電圧によって駆動される回路が構成された信号処理部と、前記太陽電池と前記回路との間を電気的に接続する接続部とを備え、装着部材によって装着対象へ装着される装着用発電モジュールにおいて、前記信号処理部は剛性を有するとともに、前記基材の大きさより小さくした装着用発電モジュールである。
【００１０】
これにより、剛性を有する部分は信号処理部のみとなり、その領域を小さくでき、かつ回路が構成された信号処理部が基材へ接続部を介して接続されるので、厚みの薄い基材を用いることができる。したがって、装着対象から剥がれにくくなり、長期にわたり継続して装着使用することができる。また、人体へ装着するような場合には、装着時の違和感や行動への妨げを少なくすることができるので、長期にわたり継続して装着使用することができる。さらに、このような装着用発電モジュールを粘着剤などによって人体へ装着する場合、基材が人体から剥がれにくいので、強い粘着力の粘着剤を用いる必要がない。したがって、弱い粘着力の粘着剤を使用することや、粘着剤の塗布面積を小さくすることもできるので、カブレなども発生しにくくなる。
【００１１】
なお、信号処理回路は剛性を有しているので、この信号処理回路を構成する電子部品は汎用の実装機などで容易に実装が可能となる。したがって、非常に生産性の良好な装着用発電モジュールを実現できる。
【００１２】
さらに、太陽電池は可撓性を有した基材上に形成されるので、装着対象の形状や、動きなどによらず、装着対象に対して装着用発電モジュールをしっかりと装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態におけるモジュールの断面図
【図２】同、下面図
【図３】同、上面図
【図４】同、回路ブロック図
【図５】同、太陽電池の要部拡大断面図
【図６】モジュールを装着対象へ装着したときの断面図
【図７】第２の例におけるモジュールの断面図
【図８】第３の例におけるモジュールの断面図
【図９】第４の例におけるモジュールの下面図
【図１０】（ａ）第５の例におけるモジュールの断面図、（ｂ）第６の例におけるモジュールの断面図
【図１１】第７の例におけるモジュールの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態における装着用発電モジュール（以降モジュール１という）について図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態におけるモジュールの断面図であり、図２は、同下面図であり、図３は同、上面図である。本実施の形態におけるセンサ装置は、測定対象に装着されて、規定の情報を検知し、その検知情報を親機（図示なし）へ送信するものである。そのためにモジュール１には、検知した情報を送信するモジュール本体部と、このモジュール本体部を測定対象へ装着するための装着部材とを有した構成となっている。なお、本実施の形態におけるセンサ装置では、装着部材として、モジュール１の測定対象と面する側（図１における下面側）に粘着剤２が塗布されている。なお、本実施の形態では、モジュール１の下面に粘着剤２が設けられているが、これはモジュール１より大きなサイズであり、下面側に粘着剤２が塗布された樹脂シートを用いても良い。そしてこの場合、樹脂シートはモジュール１を覆うようにして測定対象へ貼り付けられる。
【００１５】
ここで、本実施の形態のセンサ装置における測定対象は人体であり、人体に貼り付けてさまざまな人体情報を検知するものである。そこで、人体や衣服などへ直接貼り付ける場合には、粘着剤２の表面にあらかじめ設けられた剥離紙を剥がし、この粘着剤２によってモジュール１を直接貼り付ける。また、例えば皮膚が弱く粘着剤２によるカブレなどがあるように、人体や衣服へ直接貼り付けられないような場合、剥離紙は剥がさず（あるいはあらかじめ粘着剤２のないセンサ装置を準備し）、センサ装置に帯状（あるいは紐状など）の装着具を装着し、この装着具によってセンサ装置を装着する。
【００１６】
図４は、本実施の形態におけるモジュール１の回路ブロック図である。図４において、図１から図３と同じものには、同じ番号を用いており、その説明は簡略化している。では図４を用いて、本実施の形態におけるモジュール１の回路について詳細に説明する。モジュール１には、信号処理部５と、この信号処理部５へ電源電圧を供給する太陽電池６（発電手段の一例として用いた）と、信号処理部５の出力（あるいは入出力、または入力）に接続されたアンテナ７とを有している。ここで信号処理部５には、人体の人体情報を検知するセンサ５ａと、このセンサ５ａで検出された情報を送信信号へと変換する信号処理回路５ｂと、これらのセンサ５ａや信号処理回路５ｂを駆動制御するための駆動回路５ｃとを有している。
【００１７】
本実施の形態におけるセンサ５ａは人体の体温を測定する温度センサとしているが、これに限られるものではなく、脈拍や動作など他の生体情報を検知するセンサなどであっても良い。また、本実施の形態では人体に装着して、人体情報を検知しているが、これに限らず人体以外を測定対象としても良い。この場合、それぞれの測定対象に応じ、種々の情報を検知するためのセンサが適宜設けられる。
【００１８】
次に、図１から図３を用いて、本実施の形態におけるモジュール１の構成を具体的に説明する。フレキシブル基板８（可撓性を有した基材の一例として用いた）は、薄いベースフィルムの両面に導体層が形成された両面基板であり、その上面側には可撓性を有する発電手段が形成されている。本実施の形態では、フレキシブル基板８の上面側全体に発電手段が形成され、下面側に信号処理部５が搭載される構成としている。本実施の形態では信号処理部５はフレキシブル基板８の下面側に設けられているが、信号処理部５はフレキシブル基板８の上面側に搭載しても構わない。なお本実施の形態におけるフレキシブル基板８には、たとえば５０μｍ程度の厚みのポリイミド樹脂製のベースフィルムが用いられ、表裏の導体層の厚みはそれぞれ約２０μｍ程度としている。
【００１９】
図５は、本実施の形態における太陽電池の要部拡大断面図である。図１、図５において、本実施の形態における発電手段は、色素増感型の太陽電池６である。この太陽電池６は、フレキシブル基板８の上面側の導体膜で形成された電極６ａと、この電極６ａの上方に隙間６ｄを設けて対向するように形成された透明電極６ｂと、フレキシブル基板８と透明電極６ｂとの間に設けられた絶縁性のスペーサ６ｃと、電極６ａと透明電極６ｂとスペーサ６ｃとで囲まれた隙間６ｄに充填された電解液とから形成されている。なお、本実施の形態では電解液を用いたが、これは電子をプラス極からマイナス極への移動を仲介するものであれば、他のものでもかまわない。
【００２０】
ここで透明電極６ｂは、ＰＥＴ製などの可撓性を有した樹脂フィルム６ｅ上に、スパッタリングや蒸着などの方法によって、透明導電膜６ｆ｛ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）、酸化亜鉛、あるいは酸化スズなど｝が形成されたものである。本実施の形態における樹脂フィルム６ｅの厚みは５０μｍとしている。そして以上のように、太陽電池６は可撓性を有した薄いフレキシブル基板８と、可撓性を有した薄い樹脂フィルム６ｅとによって形成されるので、太陽電池６自身可撓性を有し、その柔軟性は非常に高くなる。
【００２１】
本実施の形態においてフレキシブル基板８には両面基板を用い、電極６ａは銅箔によって形成したが、片面基板を用いて、銅箔の不形成面側に透明導電膜６ｆを形成しても良い。もちろんフレキシブル基板８は多層基板としても構わない。なお、透明導電膜６ｆは、導電性接着剤などの導電部材によって、フレキシブル基板８の上面に形成された接続パターンへと接続されている。そしてこの接続パターンや電極６ａのそれぞれは、フレキシブル基板８に設けられたスルホールなどによって、フレキシブル基板８の下面側へとそれぞれに導出され、接続部９を介して信号処理回路５ｂへと接続される。
【００２２】
ここでスペーサ６ｃは熱硬化性の樹脂であり、中央部に孔を有した形状（ロの字型）とすることによって、隙間６ｄが形成される。なお本実施の形態におけるスペーサ６ｃは、フレキシブル基板８の外周に沿って約５ｍｍの幅で形成される。また本実施の形態では、色素増感型の太陽電池６を構成したが、これは他の方式の太陽電池や燃料電池などでも構わない。
【００２３】
一方、フレキシブル基板８の下面の中央部には、剛性を有した信号処理部５が、接続部９を介して接続されている。なお、接続部９には太陽電池６のプラス極（電極６ａ側）と接続されたプラス極用と、マイナス極（透明電極６ｂ側）と接続されたグランド極用とが設けられる。このとき、剛性を有した信号処理部５の大きさは、可撓性を有したフレキシブル基板８の大きさより小さくしておく。本実施の形態では、信号処理部５に剛性を持たせるために、ガラス基材エポキシ樹脂系のプリント基板１０を用い、このプリント基板１０の下面に複数の電子部品１１が装着されて、信号処理回路５ｂが形成されている。本実施の形態においてはプリント基板１０には約０．３ｍｍの厚みの基板を用いることにより、信号処理部５の高さはわずか１ｍｍである。
【００２４】
ここでプリント基板１０の上面には接続ランド９ａが設けられている。一方フレキシブル基板８の下面において、接続ランド９ａに対応する位置には、接続ランド９ａとほぼ同じ大きさと形状を有した接続ランド９ｂが形成されている。そしてプリント基板１０は、接続ランド９ａが接続ランド９ｂと対向する位置に搭載され、接続ランド９ａと接続ランド９ｂとが接続部材９ｃなどによって接続されることによって接続部９が形成される。なお、本実施の形態において、接続部材９ｃにははんだを用いているが、これに限られるものではなく、導電性と機械的接続とを果たす材料であれば、他のものでも構わない。なお、図１では説明の便宜上接続ランド９ａ、接続ランド９ｂ、接続部材９ｃの高さは実際のものの比率より大きめに描かれている。実際的にフレキシブル基板８とプリント基板１０間の距離は、０．２ｍｍ程度であるので、信号処理部５がフレキシブル基板８から突出する寸法はわずか１．２ｍｍ程度である。
【００２５】
以上の構成により、フレキシブル基板８よりも小さな大きさであり、かつ剛性を有する信号処理部５が、接続部９を介して可撓性を有するフレキシブル基板８に接続されることとなる。これにより、信号処理回路５ｂは剛性を有するプリント基板１０上に構成されるので、電子部品１１をフレキシブル基板８へ装着する必要がない。したがって、フレキシブル基板８の厚みを薄くすることができるとともに、剛性をもつ部分は信号処理部５（プリント基板１０）のみとなるので、剛性を有する領域を小さくできる。これにより、プリント基板１０以外の領域での柔軟性を大きくできるので、モジュール１は人体などの装着対象から剥がれにくくなる。さらに装着時の違和感や行動への妨げも小さくでき、その結果長期にわたり継続して装着使用することができることとなる。また、人体から剥がれにくいので、強い粘着力の粘着剤２を用いる必要がない。したがって、弱い粘着力の粘着剤２を使用することや、粘着剤２の塗布面積を小さくすることもでき、カブレなども発生しにくくなる。本実施の形態の場合、信号処理部５がフレキシブル基板８から突出する寸法も小さいので、装着者の違和感はさらに小さくできる。
【００２６】
なお、信号処理部５は剛性を有しているので、この信号処理回路５ｂを構成する電子部品１１は汎用の実装機などで容易に実装が可能となる。したがって、非常に生産性の良好なモジュール１を実現できる。さらに、太陽電池６は薄い厚みのフレキシブル基板８上に形成されるので、装着部位の形状や、動きなどによらず、装着対象に対してモジュール１をしっかりと装着することができる。
【００２７】
ここで粘着剤２は、フレキシブル基板８の下面において信号処理部５が搭載された場所を除いた領域に塗布されている。なお本実施の形態では、信号処理部５の周りも粘着剤２の不塗布部２ａとしている。これにより、信号処理部５は、人体へ貼り付かず自由度を持つ。したがって、人体の動作などの妨げになりにくくなるので、装着の違和感を小さくできる。また、本実施の形態における信号処理部５は、フレキシブル基板８が、信号処理部５の４方向すべて（図２における上下、左右方向）においてよりはみ出すような位置に搭載されている。これによって、粘着剤２で装着対象へと装着した場合に、フレキシブル基板８によって信号処理部５が覆われることとなる。したがって、外部からの異物などの進入を防止できる。これは人体に装着する場合には特に有用であり、この構成により信号処理部５への水などの浸入を防ぐことができることとなる。
【００２８】
さらに、信号処理部５はフレキシブル基板８の下面側に設けられているので、信号処理部５の上方のフレキシブル基板８にも太陽電池６が構成できる。従って、フレキシブル基板８の上面側を太陽の受光面として有効に利用することもでき、その分フレキシブル基板８を小さくできる。これにより低価格なモジュール１を実現できるとともに、装着時の違和感をさらに少なくできることとなる。
【００２９】
このように、フレキシブル基板８の厚みを薄くできるので、フレキシブル基板８によって生じる違和感は小さくできる。しかしながら、信号処理部５は剛性を有しているので、神経質な人などではそれに違和感を抱く人もいる。そこで本実施の形態では、プリント基板１０の下面に電子部品１１が埋設された樹脂層１２を設ける。これにより、電子部品１１は樹脂によって覆われるので、樹脂層１２の平坦な面が肌と接することとなるので、装着の違和感を小さくできる。また、同時に人体からの汗などが、信号処理回路５ｂに触れることを防ぐことができ、信号処理回路５ｂの誤動作などが起こりにくくなる。さらに、汗などによるプリント基板１０上の導体パターンの腐食も生じにくくできる。本実施の形態ではさらに樹脂層１２における下面と側面とが交差する箇所には、面取りもしくは丸みを設けている。これにより、角が肌に当たらなくなるので、装着者の違和感をさらに小さくできる。
【００３０】
図６は、本実施の形態におけるモジュール１を装着対象へ装着したときの断面図である。なお、図６において、図１から図４と同じものに関しては、同じ符号を用い、その説明は簡略化している。上記のように構成されたモジュール１を装着対象へと装着した場合、フレキシブル基板８の下面に塗布された粘着剤２の部分が装着対象へと貼り付く。このとき、信号処理部５には厚みを有しているので、フレキシブル基板８は、信号処理部５の上面とプリント基板１０の側面とが交わる角１０ａにおいて、折り曲げられる。このとき、電極６ａと透明電極６ｂとの間の隙間６ｄの距離が短くなり、最悪の場合電極６ａと透明電極６ｂとが短絡する。そこで、本実施の形態では、電極６ａと透明電極６ｂの間の隙間６ｄにおいて、プリント基板１０の側面に対応する位置（延長線上）には、絶縁部６ｇが形成される。これによって、電極６ａと透明電極６ｂとの間の短絡を防止できる。
【００３１】
図７は、第２の例におけるモジュールの断面図である。図７に示すモジュール１では、信号処理部５を２つに分割した構成としている。つまりそれぞれの信号処理部５は、それぞれの接続部９によってフレキシブル基板８の下面に接続されたものである。これによれば、信号処理部５と信号処理部５との間の領域３にも柔軟性が生じるので、さらに装着時の違和感を小さくできる。
【００３２】
図８は、第３の例におけるモジュールの断面図である。図８に示すモジュール１では、プリント基板１０の上面側にも電子部品１１が装着され、このプリント基板１０の上面側の電子部品１１が樹脂層１２ａによって埋設されたものである。この場合、装着対象への装着時に信号処理部５がフレキシブル基板８へと当接する場所（樹脂層１２ａの上面と樹脂層１２ａの側面とが交わる角）には、面取りもしくは丸みを設けている。これによりフレキシブル基板８の曲がりを小さくできるので、装着時の電極６ａと透明電極６ｂとの間の短絡を防止できる。なおこの場合、絶縁部６ｇは、樹脂層１２ａの側面の延長線上に設けておく。
【００３３】
図９は、第４の例におけるモジュールの下面図である。図９に示すモジュール１では、フレキシブル基板８は長方形であり、その短手方向の幅は信号処理部５の幅とほぼ同じであり、もっぱら長手方向の両端部分に粘着剤２が塗布されている。
【００３４】
図１０（ａ）は第５の例におけるモジュールの断面図であり、図１０（ｂ）は、第６の例におけるモジュールの断面図である。上記の各例では信号処理部５をフレキシブル基板８の下側に配置したが、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、信号処理部５をフレキシブル基板８の上面に搭載しても構わない。つまりプリント基板１０は、フレキシブル基板８の上面側に接続されることとなる。そしてこの場合のモジュール１は、信号処理部５が上を向く方向で人体へ装着される。これにより、人体へ装着した場合において、信号処理部５は肌に直接触れることがない。さらに、フレキシブル基板８は接続部９以外の箇所では柔軟性を有することとなる。従って、さらに装着時の違和感を少なくできる。
【００３５】
この場合、電極６ａも接続ランド９ｂもフレキシブル基板８の上面側に形成すれば良いので、フレキシブル基板８に片面基板を用いることも可能となる。従って、低価格なモジュール１を実現できる。さらに、太陽電池部分の柔軟性をさらに大きくできるので、さらに装着時の違和感を少なくできる。なおこれら第５と第７の例において、センサ５ａはプリント基板１０の下面に装着しておくと良い。これにより、センサ５ａはプリント基板１０などを介することなく人体の情報を検知できる。さらに、センサ５ａと人体との間の距離を小さくできるので、人体の情報を精度良く検知できる。
【００３６】
なお、第５の例における透明電極６ｂには、信号処理部５に対応する位置に、プリント基板１０の外周よりも大きな貫通孔２１が形成される。これにより、フレキシブル基板１０の上に貫通孔２１によって形成される凹部２２が形成され、プリント基板１０の一部は、この凹部２２内に収容されることとなる。一方第６の例における透明電極６ｂにおいて、接続部９（接続ランド９ｂ）に対応する位置には貫通孔２４が形成され、センサ５ａに対応する位置には貫通孔２５が形成されている。これにより、第５の例と第６の例におけるモジュール１の厚みを薄くでき、装着時の違和感をさらに少なくできる。さらに、センサ５ａと人体との間の距離も小さくなり、さらに精度良く人体の情報を検知できる。
【００３７】
図１１は、第７の例におけるモジュールの断面図である。図１１に示すように、信号処理部５を透明電極６ｂの上面に接続しても良い。そしてこの場合もモジュール１は、信号処理部５が上を向く方向で人体へ装着される。従ってこの場合も信号処理部５が肌に直接触れず、さらに違和感を少なくできる。ただしこの場合透明電極６ｂには、上面側に接続ランド９ｂなどの導体パターンが形成され、下面に透明導電膜６ｆが形成されたものを用いる。なお第７の例においても、センサ５ａはプリント基板１０の下面に装着しておくと良い。これによりセンサ５ａと人体との間の距離を小さくでき、人体の情報を精度良く検知できる。そしてこの第７の例の場合には、信号処理部５の下にも太陽電池を形成できるので、発電量を大きくできる。特に第７の例におけるモジュール１を例えば腕などに装着した場合、フレキシブル基板８が下方側へと湾曲することで、透明電極６ｂと信号処理部５との間の隙間２６が大きくなる。従って、その隙間２６に光が入射しやすくなるので、発電量を大きくできることとなる。
【００３８】
ここで第５の例から第７の例におけるモジュール１におけるフレキシブル基板８には、センサ５ａに対応する位置に貫通孔２３を設ける。これによりセンサ５ａと人体との間の距離をさらに近づけることも可能となるので、さらに精度良く人体の情報を検知できる。加えて、センサ５ａは、フレキシブル基板８を介すことなく、情報を検知できるので、さらに人体の情報を精度良く検知できる。なお、センサ５ａが温度センサである場合、センサ５ａと人体との間に熱伝導の小さな樹脂（フレキシブル基板８）の介在がなく、精度良く体温を検知できる。なおこれら第５から第７の例の構成は、上記第１から第４の各例に対して用いても同様の効果を有する。
【００３９】
以上の第５から第７の例におけるモジュール１において、プリント基板１０の下面とフレキシブル基板８の下面との間の距離は、第５の例、第６の例、第７の例の順で大きくなる。従って、センサ５ａの高さに応じて、これらの例のいずれかの構成を選択することができる。つまり、センサ５ａの高さに応じた例の構成を用いることにより、センサ５ａと人体との間の距離を小さくでき、精度良く検知できる。また逆に、センサ５ａの先端がフレキシブル基板８の下面から突出することも防止できることとなり、装着時の違和感を小さくできる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明にかかる装着用発電モジュールは、長期にわたり継続して装着使用できるという効果を有し、特に人体などへ装着されて生体情報を検知するセンサ装置等に用いると有用である。
【符号の説明】
【００４１】
５ 信号処理部
５ｂ 信号処理回路
６ 太陽電池
８ フレキシブル基板
９ 接続部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有した基材と、基材の上面に形成された可撓性を有した発電手段と、この発電手段からの電源電圧によって駆動される回路が構成された信号処理部と、前記発電手段と前記回路との間を電気的に接続する接続部とを備え、装着部材によって装着対象へ装着される装着用モジュールにおいて、前記信号処理部は剛性を有するとともに、前記基材の大きさより小さくした装着用発電モジュール。
【請求項２】
信号処理部には、少なくとも両面に導体パターンが形成されるとともに、剛性を有したプリント基板と、このプリント基板に装着された複数個の電子部品とを設け、接続部は前記プリント基板の他方の面に形成された請求項１に記載の装着用発電モジュール。
【請求項３】
プリント基板は、基材の上面側に接続されるとともに、装着用発電モジュールは前記信号処理部側が上向きとなる方向で人体へ装着される請求項２に記載の装着用発電モジュール。
【請求項４】
プリント基板は基材の下面側に、電子部品が下方を向く方向に搭載され、少なくとも前記プリント基板の下面側には、前記電子部品が埋設された第１の樹脂層が設けられ、装着用発電モジュールは前記信号処理部側が下向きとなる方向で装着対象へと装着される請求項２に記載の装着用発電モジュール。
【請求項５】
装着部材は基材の他方の面に塗布された粘着剤とするとともに、前記信号回路部の周囲には前記粘着剤の不塗布部が形成され、前記粘着剤によって装着対象へと装着される請求項４に記載の装着用発電モジュール。
【請求項６】
第１の樹脂層の下面と前記第１の樹脂層の側面とが交わる角には面取りもしくは丸みが設けられた請求項４に記載の装着用発電モジュール。
【請求項７】
発電手段は太陽電池であって、前記太陽電池は基材上に形成された電極と、この電極の上方に設けられた透明電極と、この透明電極と前記電極との間に設けられたスペーサと、このスペーサの中央に設けられた孔と、この孔内に充填された電解液と、前記孔内に設けられるとともに、前記電極と前記透明電極との間に設けられた絶縁部とを有し、前記プリント基板は前記基材へ直接装着されるとともに、前記絶縁部は前記プリント基板の側面の延長線上近傍に形成された請求項４に記載の装着用発電モジュール。
【請求項８】
太陽電池には、基材上に形成された電極と、この電極の上方に設けられた透明電極と、この透明電極と前記電極との間に設けられたスペーサと、このスペーサの中央に設けられた孔と、この孔内に充填された電解液と、前記孔内に設けられるとともに、前記電極と前記透明電極との間に設けられた絶縁部とを有し、信号処理部には、プリント基板と基材との間に設けられた第２の樹脂層が形成され、前記絶縁部は、前記第２の樹脂層の側面の延長線上近傍に形成された請求項４に記載の装着用発電モジュール。
【請求項９】
信号処理部には、プリント基板と基材との間に第２の樹脂層が形成され、この第２の樹脂層の上面と前記第２の樹脂層の側面とが交わる角には面取りもしくは丸みが設けられた請求項４に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１０】
発電手段は太陽電池であって、前記太陽電池は基材上に形成された電極と、この電極の上方に設けられた透明電極と、この透明電極と前記電極との間に設けられたスペーサと、このスペーサの中央に設けられた孔と、この孔内に充填された電解液とを有し、前記透明電極には少なくとも接続部を露出させるべく設けられた第１の貫通孔と、少なくとも前記センサに対応する位置に第２の貫通孔とが設けられた請求項３に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１１】
第１の貫通孔と第２の貫通孔とは一体に形成された請求項１０に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１２】
基材には、センサに対応する位置に第３の貫通孔が形成された請求項１０に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１３】
発電手段は太陽電池であって、前記太陽電池は基材上に形成された電極と、この電極の上方に設けられた透明電極と、この透明電極と前記電極との間に設けられたスペーサと、このスペーサの中央に設けられた孔と、この孔内に充填された電解液とを有し、前記接続部は前記透明電極の上面側に形成されて、プリント基板が前記透明電極の上側へ装着された請求項２に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１４】
前記透明電極には、少なくとも前記センサに対応する位置に第１の貫通孔が設けられた請求項１３に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１５】
基材には、少なくとも前記センサに対応する位置に第２の貫通孔が設けられた請求項１４に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１】
可撓性を有した基材と、基材の上面に形成された可撓性を有した発電手段と、この発電手段からの電源電圧によって駆動される回路が構成された信号処理部と、前記発電手段と前記回路との間を電気的に接続する接続部とを備え、装着部材によって装着対象へ装着される装着用モジュールにおいて、前記信号処理部は剛性を有するとともに、前記基材の大きさより小さくした装着用発電モジュール。
【請求項２】
信号処理部には、少なくとも両面に導体パターンが形成されるとともに、剛性を有したプリント基板と、このプリント基板に装着された複数個の電子部品とを設け、接続部は前記プリント基板の他方の面に形成された請求項１に記載の装着用発電モジュール。
【請求項３】
プリント基板は、基材の上面側に接続されるとともに、装着用発電モジュールは前記信号処理部側が上向きとなる方向で人体へ装着される請求項２に記載の装着用発電モジュール。
【請求項４】
プリント基板は基材の下面側に、電子部品が下方を向く方向に搭載され、少なくとも前記プリント基板の下面側には、前記電子部品が埋設された第１の樹脂層が設けられ、装着用発電モジュールは前記信号処理部側が下向きとなる方向で装着対象へと装着される請求項２に記載の装着用発電モジュール。
【請求項５】
装着部材は基材の他方の面に塗布された粘着剤とするとともに、前記信号回路部の周囲には前記粘着剤の不塗布部が形成され、前記粘着剤によって装着対象へと装着される請求項４に記載の装着用発電モジュール。
【請求項６】
第１の樹脂層の下面と前記第１の樹脂層の側面とが交わる角には面取りもしくは丸みが設けられた請求項４に記載の装着用発電モジュール。
【請求項７】
発電手段は太陽電池であって、前記太陽電池は基材上に形成された電極と、この電極の上方に設けられた透明電極と、この透明電極と前記電極との間に設けられたスペーサと、このスペーサの中央に設けられた孔と、この孔内に充填された電解液と、前記孔内に設けられるとともに、前記電極と前記透明電極との間に設けられた絶縁部とを有し、前記プリント基板は前記基材へ直接装着されるとともに、前記絶縁部は前記プリント基板の側面の延長線上近傍に形成された請求項４に記載の装着用発電モジュール。
【請求項８】
太陽電池には、基材上に形成された電極と、この電極の上方に設けられた透明電極と、この透明電極と前記電極との間に設けられたスペーサと、このスペーサの中央に設けられた孔と、この孔内に充填された電解液と、前記孔内に設けられるとともに、前記電極と前記透明電極との間に設けられた絶縁部とを有し、信号処理部には、プリント基板と基材との間に設けられた第２の樹脂層が形成され、前記絶縁部は、前記第２の樹脂層の側面の延長線上近傍に形成された請求項４に記載の装着用発電モジュール。
【請求項９】
信号処理部には、プリント基板と基材との間に第２の樹脂層が形成され、この第２の樹脂層の上面と前記第２の樹脂層の側面とが交わる角には面取りもしくは丸みが設けられた請求項４に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１０】
発電手段は太陽電池であって、前記太陽電池は基材上に形成された電極と、この電極の上方に設けられた透明電極と、この透明電極と前記電極との間に設けられたスペーサと、このスペーサの中央に設けられた孔と、この孔内に充填された電解液とを有し、前記透明電極には少なくとも接続部を露出させるべく設けられた第１の貫通孔と、少なくとも前記センサに対応する位置に第２の貫通孔とが設けられた請求項３に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１１】
第１の貫通孔と第２の貫通孔とは一体に形成された請求項１０に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１２】
基材には、センサに対応する位置に第３の貫通孔が形成された請求項１０に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１３】
発電手段は太陽電池であって、前記太陽電池は基材上に形成された電極と、この電極の上方に設けられた透明電極と、この透明電極と前記電極との間に設けられたスペーサと、このスペーサの中央に設けられた孔と、この孔内に充填された電解液とを有し、前記接続部は前記透明電極の上面側に形成されて、プリント基板が前記透明電極の上側へ装着された請求項２に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１４】
前記透明電極には、少なくとも前記センサに対応する位置に第１の貫通孔が設けられた請求項１３に記載の装着用発電モジュール。
【請求項１５】
基材には、少なくとも前記センサに対応する位置に第２の貫通孔が設けられた請求項１４に記載の装着用発電モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２５１７０６（Ｐ２０１０−２５１７０６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９７４１０（Ｐ２００９−２９７４１０）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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