JP2002063801A

JP2002063801A - 発光体

Info

Publication number: JP2002063801A
Application number: JP2000249824A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Furuta; 尚志古田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】自発発光可能な新しいタイプの発光体を提供
すること。【解決手段】発光体１Ａは、可とう性を有し、シート
状をなしている。発光体１Ａは、発電を行う層状の圧電
素子６と、かかる圧電素子６に絶縁層８１を介して積層
され、発光する層状の有機ＥＬ素子２と、第１保護層７
１と第２保護層７２とで構成され、圧電素子６および有
機ＥＬ素子２等を防水する防水手段７と、圧電素子６と
有機ＥＬ素子２とを電気的に接続する配線８３、８５と
を有している。この発光体１Ａは、被着体に貼着され
て、使用される。そして、被着体等が動いて圧電素子６
が変形したり、圧電素子６に振動が加わったりすると、
圧電素子６は、発電を行う。この圧電素子６で発電され
た電気によって、有機ＥＬ素子２が発光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光体に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】日が沈んでから行ういわゆるナイトダイ
ビングでは、暗闇のため、数メートル先ですらも、目印
なしでは分からない。また、昼間のダイビングにおいて
も、水が濁っていたり、深度が深くなると、同様の事態
が頻繁に起こる。ダイビングは、通常、数人でグループ
を組んで行うが、暗闇、濁り等により視界が悪い場合、
仲間の位置を常に把握することは、とりわけ重要なこと
となる。

【０００３】通常、各メンバーは、他のメンバーからの
ライトの光をもとに、仲間の位置を把握する。しかし、
ライトの光は指向性を有しているため、一メンバーから
発せられた光は、ライトが向いている方向にいるメンバ
ーにしか認識されないという欠点がある。また、ライト
は、手で持つ必要があるため、ダイバーの手が塞がって
しまい、不便である。加えて、ライトは、電池を定期的
に交換する必要があるという点でも、不便である。

【０００４】また、ダイバーは、化学反応を起こして数
時間発光する筒状の発光ツールを、自分の位置を仲間に
知らせるために用いる場合がある。この場合、ダイバー
は、かかるツールを、発光させてから、タンクに取り付
けたり、首にぶら下げたりする。各ダイバーは、このツ
ールの発光を頼りに、お互いの位置を把握することがで
きる。

【０００５】しかし、残念なことに、かかるツールは使
い捨てであり、ダイバーは、ダイビングを行うたびに新
しいものを購入しなければならない。しかも、かかるツ
ールは、中に化学物質が詰まっているため、廃棄等によ
り環境の破壊を引き起こしかねないという問題を抱えて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、自発
発光可能な新しいタイプの発光体を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１６）の本発明により達成される。

【０００８】（１）変形または振動によって発電する
発電素子と、前記発電素子に電気的に接続された発光素
子とを有し、前記発電素子で発電された電気によって前
記発光素子が発光することを特徴とする発光体。

【０００９】（２）前記発電素子および前記発光素子
は、いずれも層状または板状である上記（１）に記載の
発光体。

【００１０】（３）前記発光素子は、前記発電素子に
積層されている上記（２）に記載の発光体。

【００１１】（４）前記発光素子と前記発電素子と
は、中間層を介して積層されている上記（３）に記載の
発光体。

【００１２】（５）前記発光素子と前記発電素子との
積層体の前記発電素子側に、発光体を固定する固定手段
が設けられている上記（３）または（４）に記載の発光
体。

【００１３】（６）可とう性を有する上記（２）ない
し（５）のいずれかに記載の発光体。

【００１４】（７）厚さが０．１〜５mmである上記
（２）ないし（６）のいずれかに記載の発光体。

【００１５】（８）前記発光素子の面積は、前記発電
素子の面積よりも小さい上記（２）ないし（７）のいず
れかに記載の発光体。

【００１６】（９）前記発電素子および／または前記
発光素子の表面には、前記発電素子および／または前記
発光素子を保護する保護層が設けられている上記（１）
ないし（８）のいずれかに記載の発光体。

【００１７】（１０）前記発光素子は、有機ＥＬ素子
である上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の発光
体。

【００１８】（１１）前記発電素子は、圧電素子であ
る上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の発光
体。

【００１９】（１２）前記発電素子および前記発光素
子が濡れるのを防ぐ防水手段を有する上記（１）ないし
（１１）のいずれかに記載の発光体。

【００２０】（１３）発光体を固定する固定手段を有
する上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の発光
体。

【００２１】（１４）前記固定手段は、粘着シートで
ある上記（１３）に記載の発光体。

【００２２】（１５）前記発電素子で発電した電気を
整流する整流手段を有する上記（１）ないし（１４）の
いずれかに記載の発光体。

【００２３】（１６）前記発電素子で発電した電気を
一時的に蓄える蓄電手段を有する上記（１）ないし（１
５）のいずれかに記載の発光体。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す好
適実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実
施形態では、本発明の発光体がダイビングに用いられる
場合を例に、説明する。図１は、本発明の発光体の第１
実施形態を示す断面斜視図である。図２は、図１に示す
発光体のＩ−Ｉ線断面図である。

【００２５】本発明の発光体１Ａは、可とう性を有し、
平面形状が例えば帯状（四角形）のシート状（または板
状）をなしている。そして、発光体１Ａは、変形または
外部からの振動に応じて、自発発光することができる。

【００２６】図１、２に示すように、本発明の発光体１
Ａは、圧電素子６と、絶縁層８１と、有機ＥＬ素子２
と、第１保護層７１と第２保護層７２とを備えた防水手
段７と、配線８３、８５とを有している。詳しくは、発
光体１Ａは、発電を行う層状（または板状）の圧電素子
（発電素子）６と、かかる圧電素子６に絶縁層８１を介
して積層され、発光する層状（または板状）の有機ＥＬ
素子（発光素子）２と、圧電素子６および有機ＥＬ素子
２等を防水する防水手段７と、圧電素子６と有機ＥＬ素
子２とを電気的に接続する配線８３、８５とを有してい
る。

【００２７】このような発光体１Ａでは、圧電素子６側
の表面に、粘着シート（固定手段）９１が設けられてい
る。この粘着シート９１には、剥離シート９５が貼着さ
れている。例えば、発光体１Ａは、剥離シート９５を剥
離した後、フィンやウェットスーツ等の被着体に貼着、
固定されて、使用される。

【００２８】そして、フィンやウェットスーツ等が動い
て圧電素子６が変形したり、圧電素子６に振動が加わっ
たりすると、圧電素子６は、発電を行う。この圧電素子
６で発電された電気によって、有機ＥＬ素子２が発光す
る。この光は、圧電素子６と反対側、すなわち有機ＥＬ
素子２側から出射する。

【００２９】以下、説明の便宜上、発光体１Ａに粘着シ
ート９１および剥離シート９５が設けられたものを、粘
着シート付き発光体１０Ａという。また、発光体１Ａか
ら光が出射する方向（図２中の上側）を「正面側」、正
面側と反対方向（図２中の下側）を「背面側」という。
以下、発光体１Ａを、各構成要素ごとに説明する。

【００３０】☆まず始めに、圧電素子（ピエゾ素子）６
から説明する。図１に示すように、発光体１Ａは、平面
形状がほぼ帯状（四角形）で可とう性を有する圧電素子
６を備えている。前述したように、この圧電素子６は、
発電を行うことができる。圧電素子６が変形したり、圧
電素子６に振動が加わったりすると、圧電素子６は、発
電を行う。

【００３１】図２に示すように、圧電素子６は、圧電材
料層６１と、かかる圧電材料層６１の背面側に積層して
設けられた第１電極６３と、圧電材料層６１の正面側に
積層して設けられた第２電極６５とを有している。

【００３２】圧電材料層６１は、圧電材料（ピエゾ材
料）を含有する層であり、この圧電材料層６１に応力が
かかると、電気が発生する。この圧電材料層６１を構成
する圧電材料としては、例えば、フッ素樹脂（テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、
ポリフルオロビニリデンなど）等の圧電性樹脂、ジルコ
ン酸チタン酸鉛、チタン酸鉛、ニオブ酸リチウム等のセ
ラミックス、水晶などが挙げられる。その中でも特に、
圧電材料層６１の圧電材料としては、フッ素樹脂等の圧
電性樹脂がより好ましく用いられる。圧電性樹脂は、可
とう性に優れ、被着体の貼りつけ面に対する追従性が良
い。また、圧電性樹脂は、例えばフィン等の動きに追従
して、円滑に変形することができる。このような圧電材
料層６１の厚さは、特に限定されないが、２０〜５００
μｍ程度とすることが好ましい。

【００３３】圧電素子６では、圧電材料層６１を挟むよ
うに、層状の第１電極６３と第２電極６５とが設けられ
ている。これら第１電極６３および第２電極６５は、例
えば、アルミニウム等の金属などで構成されている。第
１電極６３および第２電極６５の厚さは、特に限定され
ないが、５０nm〜１０μｍ程度とすることが好ましい。
なお、圧電素子６の厚さは、特に限定されないが、３０
〜５００μｍ程度とすることが好ましい。

【００３４】このような圧電素子６は、１〜８Ｖ程度の
電圧（最大電圧）を発生可能であることが好ましい。こ
れにより、有機ＥＬ素子２が、より好適に発光するよう
になる。特に、圧電素子６の一方の縁部（例えば図１で
は一方の短辺をなす縁部）付近と他方の縁部（例えば図
１では他方の短辺をなす縁部）付近とを手で持ち、振幅
１０cm、１Hz程度で圧電素子６を手で波打たせた場合
（振動させた場合）、圧電素子６は、１〜８Ｖ程度の電
圧（最大電圧）を発生可能であることがより好ましい。
これにより、有機ＥＬ素子２が、さらに好適に発光する
ようになる。

【００３５】本実施形態の発光体１Ａのように、発電素
子に圧電素子を用いると、発電素子を薄くし、発光体１
Ａのコンパクト化を図ることが可能となる。しかも、圧
電素子の発電効率は高い。加えて、発電される電気の電
力は圧電素子６の面積とほぼ比例するので、発光光の明
るさの設定、設計が容易となる。

【００３６】☆このような圧電素子６には、可とう性を
有する有機ＥＬ素子２が、絶縁層８１を介して接合され
ている。また、有機ＥＬ素子２は、配線８３、８５によ
り、圧電素子６に電気的に接続されている。

【００３７】有機ＥＬ素子２は、比較的低電圧で発光可
能なため、圧電効果により発生した電気で発光する発光
体１Ａに、最適である。しかも、有機ＥＬ素子２は、面
発光が可能なため、広範囲、広角度に光を照射すること
ができる。また、有機ＥＬ素子２の発光光は、視認性が
高く、幅広い角度から視認できる。以下、有機ＥＬ素子
２について説明する。

【００３８】図１に示すように、有機ＥＬ素子２は、平
面形状がほぼ帯状（四角形）をなしており、圧電素子６
とほぼ平行に（長辺が圧電素子６の長辺とほぼ平行に）
配設されている。

【００３９】この有機ＥＬ素子２の縁部では、短辺が、
圧電素子６の縁部の短辺とほぼ一致している。このよう
に、有機ＥＬ素子２の縁部と圧電素子６の縁部とが少な
くとも一部ほぼ一致していると、すなわち、発光体１Ａ
に有機ＥＬ素子２の縁部と圧電素子６の縁部とがほぼ一
致している部位を設けると、有機ＥＬ素子２と圧電素子
６との配線が容易となる。

【００４０】図１に示すように、発光体１Ａでは、有機
ＥＬ素子２の面積（発光する部分の面積）は、圧電素子
６の面積よりも小さなものとなっている。これにより、
有機ＥＬ素子２に供給される電気の電流密度が高まり、
発光体１Ａの発光光がより明るくなる。特に、発光体１
Ａでは、有機ＥＬ素子２の面積を、圧電素子６の面積の
１／２０〜２／３程度とすることが好ましく、１／１０
〜１／２程度とすることがより好ましい。これにより、
発光するのに最適な電流密度の電気を、有機ＥＬ素子２
へ供給できるようになる。

【００４１】図２に示すように、有機ＥＬ素子２は、陽
極３と、陰極５と、これらの陽極３と陰極５との間に設
置された有機ＥＬ層４とを有している。

【００４２】有機ＥＬ素子２の正面側には、層状（平板
状）の陽極３が設置されている。この陽極３は、配線８
３を介して、圧電素子６の第１電極６３に接続されてい
る。陽極３は、第１電極６３から正孔を受け取り、後述
する正孔輸送層４１へ正孔を付与する機能を有してい
る。この陽極３は、発光を見る側に設置されるため、実
質的に透明（無色透明、有色透明または半透明）なもの
とされる。このような観点からは、陽極３には、例え
ば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、酸化錫
（ＳｎＯ₂）、インジウオキサイド（ＩＯ）、インジウ
ムジンクオキサイド（ＩＺＯ）等が用いられる。このよ
うな陽極３の厚さは、例えば、５０〜５００ｎｍ程度と
するのが好ましい。

【００４３】陽極３の背面側の面には、有機ＥＬ層４が
設置されている。この有機ＥＬ層４は、図２に示すよう
に、正孔輸送層４１と、電子輸送層４２とを有し、正孔
輸送層４１は陽極３に、電子輸送層４２は陰極５に、そ
れぞれ接合して設けられている。

【００４４】正孔輸送層４１は、陽極３から正孔を受け
取り、この正孔を陰極５側に伝達、輸送する機能を有し
ている。一方、電子輸送層４２は、陰極５から電子を受
け取り、この電子を陽極３側に輸送（伝達）する機能を
有している。

【００４５】陽極３と陰極５との間に通電がなされる
（電圧が印加される）と、正孔輸送層４１中を正孔が、
また、電子輸送層４２中を電子が移動し、電子輸送層４
２内の正孔輸送層４１との界面付近で、両者は再結合す
る。この再結合に際し放出されたエネルギーによりエキ
シトン（励起子）が生成し、このエキシトンが、基底状
態へ戻る際に、エネルギー（蛍光・リン光）を放出（発
光）する。すなわち、この電子輸送層４２の正孔輸送層
４１との界面付近は、発光層４３を構成する。したがっ
て、有機ＥＬ層４は、発光層４３を中間層とする３層で
構成されているとも言える。

【００４６】正孔輸送層４１の構成材料としては、例え
ば、芳香族アミン誘導体（ＴＰＤ、α−ＮＰＤ等）等が
挙げられ、これらの中でも、α−ＮＰＤがより好ましく
用いられる。正孔輸送層４１の厚さは、特に限定されな
いが、例えば、１〜１００ｎｍ程度とするのが好まし
く、２０〜７０ｎｍ程度とするのがより好ましい。正孔
輸送層４１の厚さを前記の範囲内とすることにより、陰
極３から受け取った電子を、より確実に発光層４３に付
与することができる。

【００４７】電子輸送層４２の構成材料としては、例え
ば、８−キノリノールアルミニウム錯体（Alq₃）等が挙
げられる。また、このような電子輸送層４２の構成材料
中には、必要に応じて、１種類以上の発光物質（蛍光物
質）を含有させてもよい。これにより、発光層４３の発
光特性（例えば、発光色等）を変化させることができ
る。例えば、発光物質（蛍光物質）の種類、添加量等を
変更することにより、任意の色に発色する発光層４３を
得ることができる。このような発光物質（蛍光物質）と
しては、例えば、次のようなものを用いることができ
る。赤色の発光色を有するものとしては、例えば、ロー
ダミン、ＤＣＭの誘導体等が挙げられる。緑色の発光色
を有するものとしては、例えば、キナクリドン、クマリ
ン６等が挙げられる。青色の発光色を有するものとして
は、例えば、ペリレン等が挙げられる。

【００４８】電子輸送層４２の厚さは、特に限定されな
いが、例えば、１〜１００ｎｍ程度とするのが好まし
く、２０〜７０ｎｍ程度とするのがより好ましい。電子
輸送層４２の厚さを前記の範囲内とすることにより、陰
極５から受け取った電子を、より確実に発光層４３に付
与することができる。この内、発光層４３の厚さは、特
に限定されないが、例えば、０．１〜２０ｎｍ程度であ
るのが好ましい。

【００４９】有機ＥＬ層４の背面側の面には、層状（平
板状）の陰極５が設置されている。この陰極５は、配線
８５を介して、圧電素子６の第２電極６５に接続されて
いる。陰極５は、第２電極６５から電子を受け取り、電
子輸送層４２に電子を付与する機能を有している。この
陰極５の構成材料としては、例えば、アルミニウム、マ
グネシウム、カルシウムのような金属（低仕事関数金
属）、または、これらを含む合金等が挙げられる。陰極
５の厚さは、特に限定されないが、例えば、５０〜５０
０ｎｍ程度であるのが好ましい。

【００５０】陰極５は、その正面側の面（陰極５の有機
ＥＬ層４側の面）５１は、光反射性を有しているのが好
ましい、すなわち、鏡面で構成されているのが好まし
い。発光層４３から発せられた光は、有機ＥＬ素子２の
正面側のみならず、背面側にも発せられる。このとき、
陰極５の面５１が鏡面で構成されていると、背面側に向
かって発せられた光は、面５１で反射し、この反射光
は、有機ＥＬ層４、陽極３を透過し、有機ＥＬ素子２の
正面側から出射する。このため、有機ＥＬ素子２の正面
側で発光の明るさが増大（ほぼ２倍）し、光の有効利用
が図られる。なお、陰極５の面５１は、鏡面としなくて
もよい。このような有機ＥＬ素子２の厚さは、特に限定
されないが、１００〜７００μｍ程度とすることが好ま
しい。

【００５１】☆圧電素子６と有機ＥＬ素子２との間に
は、中間層として絶縁層８１が設けられている。この絶
縁層８１は、例えば樹脂等の絶縁体で構成されている。
これにより、有機ＥＬ素子２と圧電素子６との短絡が好
適に防止される。また、発光体１Ａのように、圧電素子
６と有機ＥＬ素子２との間に中間層を設けた方が、両者
の接合が容易となる。

【００５２】このような絶縁層８１は、後述する第１保
護層７１、第２保護層７２と同種類の材料で構成するこ
ともできるし、異なる材料で構成することもできる。絶
縁層８１を第１保護層７１、第２保護層７２と同種類の
材料で構成すると、発光体１Ａの製造設備をより簡易な
ものとすることができる。絶縁層８１を第１保護層７
１、第２保護層７２と異なる材料で構成すると、絶縁層
８１、および第１保護層７１、第２保護層７２は、それ
ぞれの機能を好適に発揮しやすくなる。このような絶縁
層８１の厚さは、特に限定されないが、１０nm〜１００
μｍ程度とすることが好ましい。

【００５３】なお、本実施形態では、圧電素子６と有機
ＥＬ素子２との間に設ける中間層として絶縁層８１を挙
げたが、絶縁層８１の代わりに中間層として、例えば、
圧電素子６と有機ＥＬ素子２とを接着する接着剤層等を
設けてもよい。

【００５４】☆発光体１Ａでは、圧電素子６、有機ＥＬ
素子２等が直接水で濡れるのを防ぐべく、防水手段７が
設けられている。この防水手段７は、有機ＥＬ素子２を
覆う第１保護層７１と、圧電素子６を覆う第２保護層７
２とで構成されている。これら第１保護層７１および第
２保護層７２は、水不透過性を有している。そして、こ
れら第１保護層７１と第２保護層７２とは、圧電素子６
と有機ＥＬ素子２との積層体を完全に覆っており、これ
らの縁部は、図１に示すように、例えば融着または接着
されている。すなわち、発光体１Ａの内部は、第１保護
層７１と第２保護層７２とにより封止・密閉されてい
る。このため、発光体１Ａでは、内部に水が進入するこ
とが防止される。したがって、発光体１Ａは、水中でも
好適に使用できる。

【００５５】以上述べた機能に加えて、第１保護層７１
は、有機ＥＬ素子２（および圧電素子６）を保護する機
能を有している。この第１保護層７１により、有機ＥＬ
素子２は、傷付き、劣化等から、好適に保護される。ま
た、第２保護層７２は、圧電素子６を保護する機能を有
している。この第２保護層７２（および第１保護層７
１）により、圧電素子６は、傷付き、劣化等から、好適
に保護される。

【００５６】なお、第１保護層７１は、実質的に光透過
性を有するもの（透明または半透明）で構成される。こ
れにより、発光体１Ａは、有機ＥＬ素子２の発光光を好
適に出射できるようになる。

【００５７】第１保護層７１および第２保護層７２は、
樹脂で構成することが好ましい。これにより、前述した
機能・効果をより好適に得られるようになる。また、発
光体１Ａの可とう性の向上に寄与できる。特に、第１保
護層７１および第２保護層７２をポリオレフィン（ポリ
エチレン等）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレ
ート等）などの熱可塑性樹脂で構成すると、縁部を融着
して、発光体１Ａ内部を封止・密閉することが、簡易に
できるようになる。この場合、第１保護層７１および第
２保護層７２を、同種類の材料で構成することが好まし
い。これにより、縁部の融着がさらに容易となる。した
がって、例えば第１保護層７１にポリオレフィンを用い
た場合、第２保護層７２にも、ポリオレフィンを用いる
ことが好ましい。また、例えば第１保護層７１にポリエ
ステルを用いた場合、第２保護層７２にも、ポリエステ
ルを用いることが好ましい。なお、第１保護層７１およ
び第２保護層７２を樹脂以外の材料で構成してもよいこ
とは、言うまでもない。これら第１保護層７１および第
２保護層７２の厚さは、特に限定されないが、１０μｍ
〜２mm程度とすることが好ましい。

【００５８】☆以上述べた発光体１Ａの厚さＴは、０．
１〜５mm程度とすることが好ましく、０．５〜２mm程度
とすることがより好ましい。発光体１Ａを薄くしすぎる
と、発光体１Ａの強度が低下する場合がある。また、発
光体１Ａをあまり厚くしすぎると、内部応力が高まり、
発光体１Ａが被着体から剥がれやすくなる場合がある。
また、発光体１Ａをあまり厚くしすぎると、発光体１Ａ
が変形しにくくなり、発電効率が低下する可能性も出て
くる。

【００５９】なお、発光体１Ａをダイビングに用いる場
合、発光体１Ａの面積を、０．００１〜０．３ｍ²程度
とするとよい。これにより、仲間のダイバーは、発光体
１Ａの発光を視認しやすくなり、しかも、発光体１Ａを
装着したダイバーは、発光体１Ａが邪魔になりにくい。

【００６０】このような発光体１Ａの第２保護層７２
（圧電素子６側）には、粘着シート（固定手段）９１が
接合されている。これにより、発光体１Ａを被着体に容
易に貼着、固定できるようになる。特に、本実施形態の
ように、粘着シート９１を有機ＥＬ素子２と反対側、す
なわち背面側に設けると、発光体１Ａは、光を好適に出
射することができる。この粘着シート９１は、公知のい
ずれのもので構成してもよい。その中でも特に、粘着シ
ート９１は、粘着剤層（粘着剤よりなる層）、両面テー
プなどで構成することが好ましい。この粘着シート９１
には、剥離シート９５が貼着されている。この剥離シー
ト９５には、公知のいずれのものを用いてもよい。

【００６１】本実施形態の発光体１Ａのように、発光体
をシート状（または板状）とすると、発光体がコンパク
トなものとなる。特に、本実施形態の発光体１Ａのよう
に、圧電素子６と有機ＥＬ素子２とを積層した構成とす
ると、発光体１Ａが極めてコンパクトなものとなる。ま
た、発光体１Ａの強度も向上する。また、本実施形態の
発光体１Ａのように、発光体１Ａ自身が可とう性を有し
ていると、様々な形状の被着体に容易に貼着することが
できる。しかも、発光体１Ａ自身が変形しやすくなり、
発電効率も向上する。

【００６２】発光体１Ａは、このような性質、利点を有
しているので、フィン等の被着体に容易に貼着でき、貼
着後即使用できるので、利便性が高い。しかも、発光体
１Ａは、使用時、邪魔になりにくい。

【００６３】☆以下、発光体１Ａの作用について説明す
る。まず、発光体１Ａに振動を与えたり、発光体１Ａを
変形させたりする。これにより、圧電素子６が変形す
る、または、圧電素子６に振動が与えられる。そして、
この変形・振動により、圧電素子６は、電気を発生させ
る。この電気は、配線８３、８５を通って、有機ＥＬ素
子２に供給される。なお、発光体１Ａでは、電気の発生
具合は、圧電素子６の振動・変形、すなわち、発光体１
Ａの振動・変形に対応したものとなる。そして、圧電材
料層６１の第１電極６３側でプラス電荷が発生し、第２
電極６５側でマイナス電荷が発生したときに、陽極３に
プラス電荷（正孔）が供給され、陰極５にマイナス電荷
（電子）が供給され、有機ＥＬ素子２が発光する。

【００６４】例えば、発光体１Ａをフィンに装着して、
このフィンを用いてダイビングを行うと、フィンを動か
した際に、発光体１Ａはフィンの動きに対応して変形
し、また、発光体１Ａにフィンの動き等に対応した振動
が加わる。このため、発光体１Ａは、フィンの動きに対
応して発光する。したがって、発光体１Ａは、ダイバー
の潜水・移動動作、停滞動作に対応したパターンで発光
することとなる。このため、他のダイバーは、暗闇中に
おいても、発光体１Ａを装着したダイバーの位置を把握
できることはもちろんのこと、かかるダイバーがどのよ
うな動作をしているかも、推測することができる。

【００６５】以上述べたように、本発明の発光体１Ａ
は、発光体１Ａを変形させたり、発光体１Ａに振動を与
えたりすれば、自分で電気を発生させてその電気で発光
する。すなわち、発光体１Ａは、自発発光する。このた
め、発光体１Ａは、外部電源等に接続しなくても発光
し、極めて便利である。しかも、発光体１Ａは、長寿命
で発光することが可能である。このため、使用者は発光
体１Ａを繰り返し使用することができ、極めて経済的で
ある。加えて、発光体１Ａからは、特段、発光に伴う廃
棄物等が出てこない。したがって、発光体１Ａは、極め
てクリーンであり、環境に優しい。

【００６６】以下、発光体の第２実施形態について説明
する。なお、以下の説明では、第１実施形態と相違する
事項を中心に説明し、共通する事項については、説明を
省略する。図３は、本発明の発光体の第２実施形態を示
す断面図である。

【００６７】同図に示すように、本発明の発光体１Ｂ
は、配線８３、８５上に、整流器（整流手段）８７を有
している。すなわち、発光体１Ｂでは、圧電素子６と有
機ＥＬ素子２とは、整流器８７を介して、電気的に接続
されている。

【００６８】この整流器８７は、例えばブリッジダイオ
ードよりなり、圧電素子６で発生させた電気を整流（全
波整流）することができる。このため、発光体１Ｂで
は、圧電材料層６１の第１電極６３側でマイナス電荷が
発生し、第２電極６５側でプラス電荷が発生したときで
も、陽極３にプラス電荷を、陰極５にマイナス電荷を供
給することができる。これにより、発光体１Ｂの発光効
率は向上する。すなわち、発光体１Ｂは、より明るく
（連続的に）発光することができる。

【００６９】以下、発光体の第３実施形態について説明
する。なお、以下の説明では、第１実施形態、第２実施
形態と相違する事項を中心に説明し、共通する事項につ
いては、説明を省略する。図４は、本発明の発光体の第
３実施形態を示す断面図である。

【００７０】同図に示すように、本発明の発光体１Ｃ
は、整流器８７よりも有機ＥＬ素子２側の配線８３、８
５上に、コンデンサー（蓄電手段）８８を有している。
すなわち、発光体１Ｃでは、圧電素子６と有機ＥＬ素子
２とは、整流器８７とコンデンサー８８とを介して、電
気的に接続されている。

【００７１】このコンデンサー８８は、圧電素子６で発
生させた電気を一時的に蓄えることができる。このた
め、圧電素子６から有機ＥＬ素子２への電気の供給量が
低下した場合、コンデンサー８８から有機ＥＬ素子２
に、電気が供給されるようになる。したがって、発光体
１Ｃでは、圧電素子６に振動、応力等が加わらなくな
り、圧電素子６の発電効率が低下した後も、一定時間、
有機ＥＬ素子２の発光が持続する。なお、本実施形態で
は、蓄電手段にコンデンサー８８を用いたが、蓄電手段
には、例えば二次電池（Ni-Cd電池等）などを用いても
よい。

【００７２】このように、圧電素子６と有機ＥＬ素子２
との間に絶縁層８１を設けると、配線上に、整流器８
７、コンデンサー８８等の素子を設けることが、容易と
なる。

【００７３】以上、本発明を添付図面に示す好適実施形
態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、圧電素子の電極と有機ＥＬ素子の
電極とを、一部一体的なものとしてもよい。また、例え
ば、圧電素子と有機ＥＬ素子とを別体としてもよい。

【００７４】以上述べた実施の形態では、固定手段（取
り付け手段）に粘着シートを用いたが、固定手段には、
粘着シート以外のもの、例えば、磁石、クリップ、吸盤
などを用いてもよい。以上述べた実施の形態では、変形
または振動によって発電する発電素子に圧電素子を用い
たが、発電素子には、圧電素子以外のもの、例えば変形
による摩擦がもたらす熱を利用した熱素子（例えばバイ
メタル）などを用いてもよい。同様に、発光素子には、
有機ＥＬ素子以外のものを用いてもよい。

【００７５】以上述べた説明は、発光体をダイビングに
用いる場合、すなわち水中で使用する場合を例に説明し
たが、本発明の発光体は、水中使用以外の用途に使用可
能なことは、言うまでもない。本発明の発光体は、例え
ば、自転車、建設機械、靴、おもちゃ、ペット、自動
車、服、夜間作業用軽器材（例えば警棒など）、軽装置
（例えば移動可能な発電機）、その他振動を発する装置
等、様々なものに取り付けて、様々な用途に使用可能で
ある。当然、本発明の発光体を、物に取り付けず、単独
で使用してもよい。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、自発発光する新しいタ
イプの発光体を提供することができる。この発光体は、
外部電源を必要とせず、繰り返し使用可能であり、発光
により廃棄物等を特に排出しないという利点を有してい
る。したがって、本発明の発光体は、極めて便利である
とともに、環境に優しいツールでもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発光体の第１実施形態を示す断面斜視
図である。

【図２】図１に示す発光体のＩ−Ｉ線断面図である。

【図３】本発明の発光体の第２実施形態を示す断面図で
ある。

【図４】本発明の発光体の第３実施形態を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ発光体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ粘着シート付き発光体２有機ＥＬ素子（発光素子）３陽極４有機ＥＬ層４１正孔輸送層４２電子輸送層４３発光層５陰極５１面６圧電素子（発電素子）６１圧電材料層６３第１電極６５第２電極７防水手段７１第１保護層７２第２保護層８１絶縁層（中間層）８３、８５配線８７整流器（整流手段）８８コンデンサー（蓄電手段）９１粘着シート（固定手段）９５剥離シートＴ厚さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変形または振動によって発電する発電素
子と、前記発電素子に電気的に接続された発光素子とを有し、前記発電素子で発電された電気によって前記発光素子が
発光することを特徴とする発光体。
【請求項２】前記発電素子および前記発光素子は、い
ずれも層状または板状である請求項１に記載の発光体。
【請求項３】前記発光素子は、前記発電素子に積層さ
れている請求項２に記載の発光体。
【請求項４】前記発光素子と前記発電素子とは、中間
層を介して積層されている請求項３に記載の発光体。
【請求項５】前記発光素子と前記発電素子との積層体
の前記発電素子側に、発光体を固定する固定手段が設け
られている請求項３または４に記載の発光体。
【請求項６】可とう性を有する請求項２ないし５のい
ずれかに記載の発光体。
【請求項７】厚さが０．１〜５mmである請求項２ない
し６のいずれかに記載の発光体。
【請求項８】前記発光素子の面積は、前記発電素子の
面積よりも小さい請求項２ないし７のいずれかに記載の
発光体。
【請求項９】前記発電素子および／または前記発光素
子の表面には、前記発電素子および／または前記発光素
子を保護する保護層が設けられている請求項１ないし８
のいずれかに記載の発光体。
【請求項１０】前記発光素子は、有機ＥＬ素子である
請求項１ないし９のいずれかに記載の発光体。
【請求項１１】前記発電素子は、圧電素子である請求
項１ないし１０のいずれかに記載の発光体。
【請求項１２】前記発電素子および前記発光素子が濡
れるのを防ぐ防水手段を有する請求項１ないし１１のい
ずれかに記載の発光体。
【請求項１３】発光体を固定する固定手段を有する請
求項１ないし１２のいずれかに記載の発光体。
【請求項１４】前記固定手段は、粘着シートである請
求項１３に記載の発光体。
【請求項１５】前記発電素子で発電した電気を整流す
る整流手段を有する請求項１ないし１４のいずれかに記
載の発光体。
【請求項１６】前記発電素子で発電した電気を一時的
に蓄える蓄電手段を有する請求項１ないし１５のいずれ
かに記載の発光体。