JP2020177564A - Input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電素子を有する入力装置に関するものである。 The present invention relates to an input device having a power generation element.
近年、コンピュータを使用する際に配線を用いて、コンピュータと接続することなく、使用できるキーボードが普及している。このようなキーボードは、バッテリー(蓄電池)を電源として駆動させるようにしているため、一回当たりの充電につき数時間使用することができる。しかしながら、充電式のキーボードを外出先で使用する場合、長時間にわたる使用は不可能であり、また外出先では充電も難しいため、使用時間に大きな制約があった。 In recent years, keyboards that can be used without connecting to a computer by using wiring when using a computer have become widespread. Since such a keyboard is driven by a battery (storage battery) as a power source, it can be used for several hours per charge. However, when the rechargeable keyboard is used on the go, it cannot be used for a long time, and it is difficult to charge the keyboard on the go, so that the usage time is greatly restricted.
特許文献1は、キーボードに太陽電池を内蔵して、キーボードとコンピュータ本体との間を光通信により、信号伝達する入力装置について開示されている。 Patent Document 1 discloses an input device in which a solar cell is built in a keyboard and a signal is transmitted between the keyboard and a computer body by optical communication.
特許文献1に示すように、入力装置に太陽電池を内蔵する場合、複数のキーが配置された領域の周辺領域に、太陽電池が配置される。そのため、入力装置の全体が大型化してしまう。また、低照度環境においては、充分に電力を得られない場合がある。 As shown in Patent Document 1, when the solar cell is built in the input device, the solar cell is arranged in the peripheral area of the area where a plurality of keys are arranged. Therefore, the entire input device becomes large. Further, in a low illuminance environment, sufficient power may not be obtained.
そこで、本発明の一実施形態では、低照度環境においても充分に発電し、小型化された入力装置を提供することを目的の一つとする。 Therefore, one of the objects of the embodiment of the present invention is to provide an input device that can sufficiently generate electricity even in a low illuminance environment and is miniaturized.
本発明の一実施形態に係る入力装置は、色素増感発電素子と、色素増感発電素子上に設けられたタッチセンサと、を含み、色素増感発電素子は、第1面及び第1面と反対側の第2面を有する第1基板と、第1基板の第1面上に設けられた第1電極と、第1電極上に設けられた電解質媒体と、電解質媒体に接して設けられた第1色素と、第1色素上に設けられた酸化物半導体層と、酸化物半導体層上に設けられた第2基板と、を含む。 The input device according to the embodiment of the present invention includes a dye-sensitized power generation element and a touch sensor provided on the dye-sensitized power generation element, and the dye-sensitized power generation element has a first surface and a first surface. A first substrate having a second surface on the opposite side to the surface, a first electrode provided on the first surface of the first substrate, an electrolyte medium provided on the first electrode, and an electrolyte medium provided in contact with the electrolyte medium. It includes a first dye, an oxide semiconductor layer provided on the first dye, and a second substrate provided on the oxide semiconductor layer.
本発明の一実施形態に係る入力装置は、第1色素増感発電素子及び第2色素増感発電素子と、第1色素増感発電素子及び第2色素増感発電素子上のタッチセンサと、を含み、第1色素増感発電素子及び第2色素増感発電素子のそれぞれは、第1電極と、第1電極と対向する酸化物半導体層と、第1電極と酸化物半導体層との間の電解質媒体と、電解質媒体と、酸化物半導体層との間の第1色素と、を含む。 The input device according to the embodiment of the present invention includes a first dye sensitized power generation element, a second dye sensitized power generation element, a touch sensor on the first dye sensitized power generation element and the second dye sensitized power generation element, and the like. Each of the first dye-sensitized power generation element and the second dye-sensitized power generation element is between the first electrode, the oxide semiconductor layer facing the first electrode, and the first electrode and the oxide semiconductor layer. The electrolyte medium, the electrolyte medium, and the first dye between the oxide semiconductor layer.
(第1実施形態)
本発明の一実施形態に係る入力装置100について、図1乃至図11を参照して説明する。
(First Embodiment)
The
<入力装置の概要>
図1(A)は、本発明の一実施形態に係る入力装置100の概要を説明する図である。入力装置100は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレットなどの情報処理装置10と、無線通信により接続される。入力装置100で検出された制御信号を、情報処理装置10に送信することで、情報処理装置10を制御することができる。
<Overview of input device>
FIG. 1A is a diagram illustrating an outline of an
図1(B)は、本発明の一実施形態に係る入力装置100のハードウェア構成を示す図である。入力装置100は、制御部111、操作部112、通信部113、及び発電部114を有する。
FIG. 1B is a diagram showing a hardware configuration of an
制御部111は、例えば、CPU(Central Processing Unit)であって、操作部112、通信部113、及び発電部114の各種の制御処理を実行する。操作部112は、複数のキー102が配列された領域に相当する。操作部112は、例えば、タッチセンサを含み、ユーザがキー102に接触したことを検出すると、ユーザが接触したキー102に対応する制御信号を、情報処理装置10の制御部に出力する。また、操作部112は、ハプティクスを含み、ユーザがキー102に接触したことを検出すると、出力反応として接触した領域を振動させる。通信部113は、入力装置100が有する通信インターフェースである。本実施形態では、入力装置100は通信部113を介することで、情報処理装置10と接続することができる。通信部113は、無線通信により情報処理装置10に信号を送信する。通信部113として、例えば、ブルートゥース(登録商標)を用いることができる。発電部114は、入力装置100で消費される電力を生成する。発電部114は、生成した電力を制御部111、操作部112、及び通信部113に供給する。本発明の一実施形態では、発電部114として、色素増感発電素子を用いる。以下、色素増感発電素子の構成について詳細に説明する。
The
<色素増感発電素子の構成>
色素増感発電素子は、グレッツェル・セルと呼ばれ、光アノードと、対極と、光アノードと対極との間に設けられた電解質媒体とを有する。光アノードは、典型的には、可視光を透過する導電層と、導電層上に形成された光増感剤を含む半導体層と、を有する。半導体層は、例えば、多孔質酸化チタンを含み、光増感剤として色素が多孔質酸化チタンの表面に担持される。色素は、例えば、ルテニウム(Ru)錯体である。対極は、例えば、白金電極である。電解質媒体は、例えば、酸化還元物質(メディエータ)を含む電解質溶液である。
<Structure of dye-sensitized power generation element>
The dye-sensitized power generation element is called a Grätzel cell and has a photoanode, a counter electrode, and an electrolyte medium provided between the photoanode and the counter electrode. The optical anode typically has a conductive layer that transmits visible light and a semiconductor layer that contains a photosensitizer formed on the conductive layer. The semiconductor layer contains, for example, porous titanium oxide, and a dye is supported on the surface of the porous titanium oxide as a photosensitizer. The dye is, for example, a ruthenium (Ru) complex. The counter electrode is, for example, a platinum electrode. The electrolyte medium is, for example, an electrolyte solution containing a redox substance (mediator).
色素増感発電素子は、電池に光を照射すると、光アノードの多孔質酸化チタンに担持されている色素が光励起し、次いで、色素から多孔質酸化チタンへの電子注入が起こり、色素が酸化される。電子を失った色素は、電界液中のヨウ素から電子を奪って還元され、ヨウ素は対極から電子を受け取り元に戻る。以下に、本発明の一実施形態に係る光増感型発電素子の構成について、詳細に説明する。 In the dye-sensitized power generation element, when the battery is irradiated with light, the dye carried on the porous titanium oxide of the photoanode is photoexcited, and then electrons are injected from the dye into the porous titanium oxide to oxidize the dye. To. The dye that has lost electrons takes electrons from iodine in the electric field solution and is reduced, and iodine receives electrons from the counter electrode and returns to the original. The configuration of the photosensitizer type power generation element according to the embodiment of the present invention will be described in detail below.
図2は、本発明の一実施形態に係る入力装置100の平面図である。図2に示すように、入力装置100の上面には、複数のキー102が配列されており、キー102は周囲を領域105によって囲まれている。図3は、図2に示す入力装置100の一部分110を拡大した図であり、図4は、図3に示す一部分110をB1−B2線に沿って切断したときの断面図である。なお、図4では、色素増感発電素子210の構成を示している。
FIG. 2 is a plan view of the
入力装置100は、色素増感発電素子210を有する。色素増感発電素子210は、第1基板201側に、第1導電層202及び対極として機能する第1電極203が設けられ、第2基板207側に光アノードとして機能する第2導電層206、酸化物半導体層205、及び色素208、色素218、及び色素228が設けられる。また、第1電極203と色素208、色素218、及び色素228との間には、電解質媒体204が設けられる。
The
第1基板201及び第2基板207として、例えば、ガラス基板、プラスチック基板を用いる。プラスチック基板として、例えば、アクリル、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の有機樹脂を用いる。第1基板201は、第1面201A及び第1面201Aとは反対側の第2面201Bとを有する。第2基板207は、第1面207A及び第1面207Aとは反対側の第2面207Bとを有する。第1基板201の第1面201Aは、第1電極203が設けられる面であり、第2基板207の第1面207Aには、第2導電層206が設けられる面である。また、第1基板201及び第2基板207として、可撓性を有するプラスチック基板を用いることにより、折り曲げたり、湾曲させたりすることが可能な入力装置100を形成することができる。
As the
第1電極203として、例えば、白金を用いる。第1電極203は、光起電力を有さない。第1電極203は、第1電極203の表面において、レドックス系のI3 -イオンをI-イオンへ還元する機能を有する。
For example, platinum is used as the
第1導電層202は、第1電極203に接続されて、電極供給端子と接続される。
The first
第2基板207側に光アノードとして機能する第2導電層206として、酸化インジウムスズ(Indium Tin Oxide;ITO)や、フッソドープ酸化スズ(F−doped Tin Oxide;FTO)膜を用いる。また、酸化物半導体層205として、酸化チタン、酸化亜鉛、及び酸化スズなどのn型半導体が用いられる。また、酸化物半導体層205として、IGZOを用いてもよい。上述した酸化物半導体層205は、紫外領域に吸収を持つ。化学結合(エステル結合)によって、色素208、色素218、及び色素228が、酸化物半導体層205に吸着している。
Indium tin oxide (ITO) or fluorine-doped tin oxide (FTO) film is used as the second
色素208、色素218、及び色素228として、無機色素又は有機色素を用いる。無機色素として、例えば、Ru系色素を用いる。Ru系色素は、光励起寿命が長く、光励起後の電子移動過程において生ずるRu酸化種が安定している。Ru系色素として、RuL2(NCS)2、RuL1(NCS)2、Ruフェナントロリン色素、Ruピキノリン色素を用いる。または、有機色素として、クマリン誘導体、マーキュロクロム色素等を用いる。
Inorganic dyes or organic dyes are used as the
色素208、色素218、及び色素228は、それぞれ吸収スペクトルのピークが異なっている。そのため、色素208、色素218、及び色素228によって、入力装置100のキー102を表すことができる。例えば、領域103では、色素208を用い、領域104では、色素218を用い、領域105では、色素228を用いる。ここで、領域103は、キー102の領域に相当する。領域104は、領域103の内側に設けられている。領域104では、領域103の中で、文字、図形、記号のパターンを形成するように配置される。また、領域105は、領域103の周囲を囲んでいる。少なくとも、領域103に設けられる色素208と、領域104に設けられる色素218とのそれぞれ吸収スペクトルのピークを異ならせることにより、入力装置100において、文字、図形、記号などを、視覚により識別できるように表示することができる。また、色素208と、色素228とのそれぞれの吸収スペクトルのピークを異ならせることにより、入力装置100において、キー102とキー102の周辺領域とを、視覚により識別できるように表示することができる。なお、領域104において、色素208と色素218とは重畳しないことが好ましく、色素218は酸化物半導体層205に吸着することが好ましい。このように、本発明の一実施形態に係る入力装置100では、複数のキー102の配列は、色素208、色素218、及び色素228によって表されている。なお、視覚によって領域103、領域104、及び領域105を識別できればよい。そのため、少なくともキー102を表す領域103において色素108が設けられていればよく、領域104及び領域105は、色素が設けられていなくてもよい。また、領域103〜領域105を、それぞれ識別することができればよいため、領域104及び領域105に設けられる色素の吸収スペクトルのピークは、概略同じであってもよい。
The
電解質媒体204は、第1電極203から電子を受け取って酸化状態の色素208、色素218、及び色素228を還元する。このため、電解質媒体204での拡散速度が速く、酸化還元電位が低いものが好ましい。電解質媒体204として、例えば、ヨウ素系の電界液が用いられる。また、ヨウ素系以外の電界液として、臭素系、コバルト錯体系などが用いられる。また、電解質媒体204は、液体であっても、固体であってもよい。
The
色素増感発電素子210において、第1電極203と酸化物半導体層205との間にギャップを形成するために、スペーサが設けられる(図3では図示しない)。スペーサは、複数のキーが配置される領域を囲むように設けられてもよいし(図5を参照)、柱状のスペーサがキー102とキー102との間に設けられてもよい。
In the dye-sensitized
<入力装置の構成>
図5は、図2に示す入力装置100をA1−A2線に沿って切断したときの断面図である。なお、図5では、入力装置100の入力機能としてタッチセンサ217を用い、出力反応としてハプティクス220を用いる構成について説明する。
<Input device configuration>
FIG. 5 is a cross-sectional view when the
タッチセンサ217は、第2基板207の上方に設けられる。図5は、タッチセンサ217は、第2基板207上に、直接形成される。または、第2基板207とは別の基板(例えばカバー材)に形成されたタッチセンサ217を、接着材によって第2基板207に貼り合わせてもよい。
The
ハプティクス220は、色素増感発電素子210の下方に設けられ、具体的には、第1基板201の第2面201Bに設けられる。ハプティクス220は、透明電極212と、振動型のアクチュエータ213と、透明電極215と、スペーサ216とを有する。
The
第1基板201は、ユーザによってキー102が押されたときの圧力を透明電極215に伝えるため、プラスチック基板などの可撓性基板を用いる。透明電極215としてITOを用い、ITOは、第1基板201の第2面201Bに形成される。アクチュエータ213は、第3基板211上に、透明電極215を介して設けられる。透明電極215として、ITOを用い、ITOは、スパッタリング法又は蒸着法により形成される。また、スペーサ216は、アクチュエータ213と、透明電極215とを貼り合わせるシール材としても機能する。また、スペーサ216によって、アクチュエータ213と透明電極215との間に、空間214を設けることができる。
The
入力装置100において、ユーザによってキー102が押された場合に、透明電極212と透明電極215との距離が狭くなる。これにより、アクチュエータ213に電流が流れることで、押されたキー102において振動する。ユーザは、振動によって物理的なキーを押したときの感触と同様の感覚を得ることができる。
In the
本発明の一実施形態に係る入力装置100では、複数のキーが配置される領域に、色素増感発電素子210が設けられている。色素増感発電素子210は、蓄電機能を有する。そのため、急激な光量の変化があったとしても、電力の出力変動をある程度平坦化することができる。そのため、ユーザが、入力装置100を使用する際に、手によって色素増感発電素子210の発電の妨げになったとしても、太陽電池よりも影響を少なくすることができる。また、太陽電池とは異なり、複数のキーが配置される領域と、色素増感発電素子210とが配置される領域を分ける必要がないため、入力装置100の小型化を図ることができる。
In the
<入力装置100の製造方法>
次に、本発明の一実施形態に係る入力装置100の製造方法について、図6乃至図9を参照して説明する。
<Manufacturing method of
Next, a method of manufacturing the
図6(A)は、支持基板231上に第1基板201、第1導電層202、及び第1電極203を形成する工程である。支持基板231は、第1基板201としてプラスチック基板を形成する際に使用する基板である。支持基板231としては、例えば、ガラス基板を用いる。まず、支持基板231上に、第1基板201を形成する。ここでは、第1基板201としてポリイミドを用いる。次に、第1基板201上に、第1導電層202を形成する。第1導電層202は、メタルマスクを用いた蒸着法により形成する。次に、第1導電層202上に、第1電極203を形成する。第1電極203も同様に、メタルマスクを用いた蒸着法により形成する。
FIG. 6A is a step of forming the
図6(B)は、第2基板207上に、第2導電層206、酸化物半導体層205、及び色素208、色素218、及び色素228を形成する工程である。なお、図6(B)において、色素208及び色素218の図示を省略している。第2基板207として、例えば、ガラス基板、プラスチック基板を用いることができる。第2基板207として、ガラス基板を用いる場合、第2導電層206及び酸化物半導体層205を、スパッタリング法により成膜することができる。また、第2導電層206及び酸化物半導体層205をフォトリソグラフィにより加工することができる。また、第2基板207として、プラスチック基板を用いる場合、第1基板201を形成する工程と同様に、支持基板上に第2基板207を形成すればよい。次に、酸化物半導体層205上に、色素208、色素218、及び色素228を形成する。色素208、色素218、及び色素228は、各々吸収スペクトルのピークが互いに異なることが好ましい。領域103では、色素208を用い、領域104では、色素218を用い、領域105では、色素228を用いる。なお、図6(B)では、色素228を図示している。
FIG. 6B is a step of forming the second
図7(A)は、第2基板207上にスペーサ209を形成し、スペーサ209によって囲まれた領域に、電解質媒体204を形成する工程を説明する図である。スペーサ209は、第2基板207の周縁部を囲むように形成される。また、電解質媒体204は、スペーサ209によって囲まれた領域内に形成される。
FIG. 7A is a diagram illustrating a step of forming the
図7(B)は、第1基板201と第2基板207とを貼り合わせる工程について説明する図である。第1基板201と第2基板207との貼り合わせは、大気中で行ってもよいし、真空中で行ってもよい。第1基板201と第2基板207とを貼り合わせた後、スペーサ209に光を照射することで、スペーサ209が硬化して、第1基板201と第2基板207とを接着することができる。
FIG. 7B is a diagram illustrating a step of bonding the
図8(A)は、支持基板231から第1基板201上に形成された色素増感発電素子210を剥離した後、第1基板201の第2面201Bに透明電極215を形成する工程を説明する図である。ここでは、透明電極215として、透明電極を用いる。
FIG. 8A describes a step of forming the
図8(B)は、第3基板211上に、アクチュエータ213、透明電極212、スペーサ216を形成する工程を説明する図である。第3基板211上に、透明電極212を形成する。次に、透明電極212上に、振動型のアクチュエータ213を設ける。次に、振動型のアクチュエータ213上に、スペーサ216を形成する。スペーサ216は、透明電極212と、透明電極215とが対向する高さで形成する。
FIG. 8B is a diagram illustrating a step of forming the
図9(A)は、第3基板211を、スペーサ216を挟んで、第1基板201の透明電極215と貼り合わせる工程を説明する図である。これにより、色素増感発電素子210と、ハプティクス220とを形成することができる。
FIG. 9A is a diagram illustrating a step of attaching the
最後に、第2基板207の第2面207B上に、タッチセンサ217を形成することにより、図5に示す入力装置100を製造することができる。タッチセンサ217は、第2基板207上に、直接形成してもよいし、カバー材に形成されたタッチセンサを、粘着材を介して第2基板207に貼り合わせてもよい。
Finally, by forming the
(変形例1)
図5では、スペーサ209Aを、第2基板207の周縁部に形成する例ついて説明したが、これに限定されない。領域105に、スペーサ209Bを設けてもよい。この場合、スペーサ209Bは、酸化物半導体層及び第1電極に接するように設けることが好ましい。また、隣り合う領域103の間に、スペーサ209Bを設けてもよい。
(Modification example 1)
In FIG. 5, an example in which the
(変形例2)
次に、色素増感発電素子210を構成する第1導電層202及び第2導電層206の平面レイアウトについて説明する。図11において、図5と異なる点については、色素増感発電素子210及び第1導電層202及び第2導電層206の構成である。そのため、タッチセンサ217及びハプティクス220の構成や配置される位置は図5を参照すればよいため、図示を省略する。
(Modification 2)
Next, the planar layout of the first
図11は、第1導電層202及び第2導電層206を平面視したときの図である。図11に示すように、第1導電層202及び第2導電層206は、少なくとも複数のキー102が配置される領域と重畳するように配置される。また、第1導電層202及び第2導電層206は、複数のキー102が配置される領域の周辺領域に形成されてもよい。なお、図11において、説明のため、第1導電層202の面積が、第2導電層206の面積よりも大きくなるように図示しているが、第1導電層202の面積と第2導電層206の面積とは同じであってもよい。また、第1導電層202の端子222及び第2導電層206の端子226は、電力供給端子と接続される。端子222及び端子226は、電力供給端子を介して、制御部111、操作部112、及び通信部113と接続される。
FIG. 11 is a view of the first
(第2実施形態)
本実施形態では、色素増感発電素子210を複数有する入力装置について、図12乃至図17を参照して説明する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, an input device having a plurality of dye-sensitized
図12は、色素増感発電素子210に設けられる第1導電層202及び第2導電層206を平面視したときの図である。図12に示すように、複数の第1導電層202A〜202Dに分割されており、複数の第2導電層206A〜206Dに分割されている。複数の第1導電層202A〜202Dは、各々並列に接続されており、複数の第2導電層206A〜206Dは、各々並列に接続されている。つまり、複数の色素増感発電素子210A〜210Dが並列に接続されているのと同等の構成である。
FIG. 12 is a view of the first
図13は、図12に示すC1−C2線に沿って切断したときの断面図である。図13に示すように、隣り合う複数の色素増感発電素子210A〜210Dにおいて、第1電極203、酸化物半導体層205、電解質媒体204、及び色素228の積層順は同じである。例えば、色素増感発電素子210Aが有する第1電極203、酸化物半導体層205、電解質媒体204、及び色素228の積層順は、色素増感発電素子210Bが有する第1電極203、酸化物半導体層205、電解質媒体204、及び色素228の積層順と同じである。
FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line C1-C2 shown in FIG. As shown in FIG. 13, in the plurality of dye-sensitized
複数の第1導電層202A〜202Dに分割する場合、第1電極203を、第1導電層202A〜202Dと同様に、パターニングしてもよい。または、第1電極203をパターニングせずに、複数の第1導電層202A〜202Dの全体と重畳するように形成してもよい。なお、色素は、酸化物半導体層205と吸着するが、第1電極203とは吸着しにくい。そのため、例えば、第1導電層202Aと第1導電層202Bとの間に領域に色素228を設ける場合には、酸化物半導体層205をパターニングせずに、複数の第1導電層202A〜202Dの全体と重畳するように形成することが好ましい。
When dividing into a plurality of first
(変形例3)
次に、図11とは一部異なる色素増感発電素子210を構成する第1導電層202及び第2導電層206の平面レイアウトについて説明する。
(Modification 3)
Next, the planar layout of the first
図14は、第1導電層202及び第2導電層206を平面視したときの図である。図14に示すように、複数の第1導電層202A〜第1導電層202Dに分割されており、複数の第2導電層206A〜第2導電層206Dに分割されている。図12と異なる点は、複数の色素増感発電素子210A〜210Dが直列に接続されている点である。第1導電層202A〜202Dは、それぞれ接続されている。一方、第2導電層206Bと第2導電層206Cとは接続されている。第2導電層206Aと、第2導電層206Dとは分離されている。第2導電層206Aの端子222A及び第2導電層206Dの端子222Bは、それぞれ異なる電源供給端子と接続される。
FIG. 14 is a view of the first
図15は、図14に示すD1−D2線に沿って切断したときの断面図である。図15に示すように、第1基板201側から順に、第1導電層202A、第1電極203A、電解質媒体204A、色素228A、酸化物半導体層205A、及び第2導電層206Aが積層されている。また、第1基板201側から順に、第1導電層202A、酸化物半導体層205B、色素228B、電解質媒体204、第1電極203B、第2導電層206Bが積層されている。つまり、色素増感発電素子210Aの積層順は、色素増感発電素子210Bの積層順と反対である。また、第1基板201側から順に、第1導電層202C、第1電極203C、電解質媒体204C、色素228C、酸化物半導体層205C、及び第2導電層206Cが積層されている。また、第1基板201側から順に、第1導電層202D、酸化物半導体層205D、色素228D、電解質媒体204D、第1電極203D、第2導電層206Dが積層されている。つまり、隣り合う色素増感発電素子210A〜210Dの積層順が上下で入れ替わりながら接続されている。
FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line D1-D2 shown in FIG. As shown in FIG. 15, the first
(変形例4)
次に、図11とは一部異なる色素増感発電素子210を構成する第1導電層202及び第2導電層206の平面レイアウトについて説明する。
(Modification example 4)
Next, the planar layout of the first
図16は、第1導電層202A〜202D及び第2導電層206A〜206Dを平面視したときの図である。図16に示すように、複数の第1導電層202A〜202Dに分割されており、複数の第2導電層206A〜206Dに分割されている。図16においても、複数の色素増感発電素子210A〜210Dが直列に接続されているのと同等の構成である。図14と異なる点は、第1導電層202A〜202Dと第2導電層206A〜206Dとは、色素増感発電素子210の内部で接続されている点である。
FIG. 16 is a view of the first
図17は、図16に示すE1−E2線に沿って切断したときの断面図である。図17に示すように、第1導電層202A〜202D上には、第1電極203A〜203Dが形成されており、第2導電層206A〜206Dには、酸化物半導体層205A〜205Dを介して色素228A〜228Dが設けられている。第1導電層202Aは、第2導電層206Bと一部が重畳している。第1導電層202Aと第2導電層206Bとが重畳している領域において、導電性を有するシール材219によって、第1導電層202と第2導電層206Bとが接続されている。また、第1導電層202Bは、第2導電層206Cと一部が重畳している。第1導電層202Bと第2導電層206Cとが重畳している領域において、導電性を有するシール材219によって、第1導電層202Bと第2導電層206Cとが接続されている。また、導電性を有するシール材219は、スペーサ209によって囲まれており、隣り合う第1導電層202を絶縁し、隣り合う第2導電層206を絶縁する。
FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line E1-E2 shown in FIG. As shown in FIG. 17, the
(変形例5)
本発明の一実施形態に係る入力装置100では、複数のキー102が配置される領域に、色素増感発電素子210を設ける構成について説明したが、色素増感発電素子210を設ける領域はこれに限定されない。例えば、入力装置100の筐体101の側面に、色素増感発電素子230Aを設けてもよい。
(Modification 5)
In the
図18に、本発明の一実施形態に係る入力装置100の外観図を示す。図18に示すように、入力装置100の筐体101の側面に、色素増感発電素子210が設けられている。筐体101の側面を囲むように、一つの色素増感発電素子210を設けてもよいし、筐体101の側面毎に色素増感発電素子230Aを設けてもよい。これにより、入力装置100の上面だけから光を吸収する場合と比較して、側面からも光を吸収することができるため、発電量を増加させることができる。
FIG. 18 shows an external view of the
10:情報処理装置、100:入力装置、101:筐体、102:キー、103:領域、104:領域、105:領域、110:一部分、111:制御部、112:操作部、113:通信部、114:発電部、201:第1基板、201A:第1面、201B:第2面、202:第1導電層、203:第1電極、204:電解質媒体、205:酸化物半導体層、206:第2導電層、207:第2基板、207A:第1面、207B:第2面、208:色素、209:スペーサ、210:色素増感発電素子、211:第3基板、212:透明電極、213:アクチュエータ、215:透明電極、216:スペーサ、217:タッチセンサ、218:色素、219:シール材、220:ハプティクス、222:端子、226:端子、228:色素、230A:色素増感発電素子、231:支持基板 10: Information processing device, 100: Input device, 101: Housing, 102: Key, 103: Area, 104: Area, 105: Area, 110: Part, 111: Control unit, 112: Operation unit, 113: Communication unit , 114: Power generation unit, 201: First substrate, 201A: First surface, 201B: Second surface, 202: First conductive layer, 203: First electrode, 204: Electrolyte medium, 205: Oxide semiconductor layer, 206 : 2nd conductive layer, 207: 2nd substrate, 207A: 1st surface, 207B: 2nd surface, 208: dye, 209: spacer, 210: dye sensitized power generation element, 211: 3rd substrate, 212: transparent electrode , 213: Actuator, 215: Transparent electrode, 216: Spacer, 217: Touch sensor, 218: Dye, 219: Sealing material, 220: Haptics, 222: Terminal, 226: Terminal, 228: Dye, 230A: Dye sensitized power generation Element, 231: Support substrate
Claims (15)
前記色素増感発電素子上に設けられたタッチセンサと、を含み、
前記色素増感発電素子は、
第1電極と、
前記第1電極と対向する酸化物半導体層と、
前記第1電極と前記酸化物半導体層との間の電解質媒体と、
前記電解質媒体と、前記酸化物半導体層との間の第1色素と、を含む、入力装置。 Dye-sensitized power generation element and
Including a touch sensor provided on the dye-sensitized power generation element,
The dye-sensitized power generation element is
With the first electrode
The oxide semiconductor layer facing the first electrode and
An electrolyte medium between the first electrode and the oxide semiconductor layer,
An input device comprising the electrolyte medium and a first dye between the oxide semiconductor layer.
前記第1色素が設けられた第1領域と、
前記第2色素が設けられた第2領域と、を有し、
前記第2領域は前記第1領域の内側に配置され、
前記第2色素は、前記第1色素と、吸収スペクトルのピークが異なる、請求項1に記載の入力装置。 The dye-sensitized power generation element further contains a second dye.
The first region provided with the first dye and
It has a second region provided with the second dye, and has
The second region is arranged inside the first region.
The input device according to claim 1, wherein the second dye has a peak in an absorption spectrum different from that of the first dye.
前記パターンは、前記タッチセンサを通して表示される、請求項2に記載の入力装置。 The second region is arranged so as to form a pattern of characters, figures, and symbols in the first region.
The input device according to claim 2, wherein the pattern is displayed through the touch sensor.
前記第3領域は前記第1領域を囲むように配置され、
前記第3色素は、前記第1色素と、吸収スペクトルのピークが異なる、請求項3に記載の入力装置。 The dye-sensitized power generation element further has a third region provided with a third dye, and has a third region.
The third region is arranged so as to surround the first region.
The input device according to claim 3, wherein the third dye has a peak in the absorption spectrum different from that of the first dye.
前記ハプティクスは、
前記第1基板に設けられた第1透明電極と、
前記第1透明電極と対向する第2透明電極と、
前記第1透明電極と前記第2透明電極との間の振動アクチュエータと、
前記振動アクチュエータと、前記第1透明電極とが対向するように設けられた第1スペーサと、を含む、請求項1に記載の入力装置。 Further including haptics provided below the dye-sensitized power generation element via the first substrate,
The haptics are
The first transparent electrode provided on the first substrate and
The second transparent electrode facing the first transparent electrode and
A vibrating actuator between the first transparent electrode and the second transparent electrode,
The input device according to claim 1, further comprising the vibration actuator and a first spacer provided so that the first transparent electrode faces the first transparent electrode.
前記第1電極と、前記酸化物半導体層とのギャップを形成する第2スペーサと、をさらに含む、請求項1に記載の入力装置。 The dye-sensitized power generation element is
The input device according to claim 1, further comprising a second spacer forming a gap between the first electrode and the oxide semiconductor layer.
前記第1色素増感発電素子及び前記第2色素増感発電素子上のタッチセンサと、を含み、
前記第1色素増感発電素子及び前記第2色素増感発電素子のそれぞれは、
第1電極と、
前記第1電極と対向する酸化物半導体層と、
前記第1電極と前記酸化物半導体層との間の電解質媒体と、
前記電解質媒体と、前記酸化物半導体層との間の第1色素と、を含む、入力装置。 The first dye-sensitized power generation element and the second dye-sensitized power generation element,
The first dye sensitized power generation element and the touch sensor on the second dye sensitized power generation element are included.
Each of the first dye-sensitized power generation element and the second dye-sensitized power generation element
With the first electrode
The oxide semiconductor layer facing the first electrode and
An electrolyte medium between the first electrode and the oxide semiconductor layer,
An input device comprising the electrolyte medium and a first dye between the oxide semiconductor layer.
前記ハプティクスは、
前記第1基板に設けられた第1透明電極と、
前記第1透明電極と対向する第2透明電極と、
前記第1透明電極と前記第2透明電極との間の振動アクチュエータと、
前記振動アクチュエータと、前記第1透明電極とが対向するように設けられた第1スペーサと、を含む、請求項8に記載の入力装置。 Further including a haptics provided below the first dye-sensitized power generation element and the second dye-sensitized power generation element via a first substrate.
The haptics are
The first transparent electrode provided on the first substrate and
The second transparent electrode facing the first transparent electrode and
A vibrating actuator between the first transparent electrode and the second transparent electrode,
The input device according to claim 8, further comprising the vibration actuator and a first spacer provided so that the first transparent electrode faces each other.
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