JPH0854479A - エレクトロルミネッセンス素子付き太陽電池時計 - Google Patents
エレクトロルミネッセンス素子付き太陽電池時計Info
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- JPH0854479A JPH0854479A JP6191505A JP19150594A JPH0854479A JP H0854479 A JPH0854479 A JP H0854479A JP 6191505 A JP6191505 A JP 6191505A JP 19150594 A JP19150594 A JP 19150594A JP H0854479 A JPH0854479 A JP H0854479A
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- timepiece
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Electromechanical Clocks (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 エネルギ−源として太陽電池を用いた駆動シ
ステムにおいて、暗闇での時刻認識が可能となるような
構成の提案とそれを用いた太陽電池時計を提供するこ
と。これにより、太陽電池を使用した環境汚染の恐れの
ない駆動システムに暗闇での時刻認識という機能を付加
することが可能となる。また、着色拡散層との組み合わ
せにより太陽電池本来の外観色を隠すことができ太陽電
池であることを意識させず従来に比してデザインの自由
度が大幅に広がる。 【構成】 太陽電池素子１４の前面に少なくとも可視域
の光を拡散透過する発光層と絶縁層および透明電極層と
の積層により構成されたエレクトロルミネッセンス素子
を設ける。さらに、太陽電池素子の前面に上記のエレク
トロルミネッセンス素子と太陽電池素子の発電に寄与す
る光エネルギ−の一部を反射し残りを透過する着色拡散
層とを積層に配置する。
ステムにおいて、暗闇での時刻認識が可能となるような
構成の提案とそれを用いた太陽電池時計を提供するこ
と。これにより、太陽電池を使用した環境汚染の恐れの
ない駆動システムに暗闇での時刻認識という機能を付加
することが可能となる。また、着色拡散層との組み合わ
せにより太陽電池本来の外観色を隠すことができ太陽電
池であることを意識させず従来に比してデザインの自由
度が大幅に広がる。 【構成】 太陽電池素子１４の前面に少なくとも可視域
の光を拡散透過する発光層と絶縁層および透明電極層と
の積層により構成されたエレクトロルミネッセンス素子
を設ける。さらに、太陽電池素子の前面に上記のエレク
トロルミネッセンス素子と太陽電池素子の発電に寄与す
る光エネルギ−の一部を反射し残りを透過する着色拡散
層とを積層に配置する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光をエネルギ−源として
使用する太陽電池時計に関するものであり、さらに詳し
くは暗闇での時刻認識が可能となるような手段を有した
太陽電池時計に関するものである。
使用する太陽電池時計に関するものであり、さらに詳し
くは暗闇での時刻認識が可能となるような手段を有した
太陽電池時計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から単結晶シリコンや多結晶シリコ
ンおよびアモルファスシリコンは太陽電池として時計、
電卓、ラジオなどのエネルギ−源に使われているがさら
に近年、地球環境への配慮から環境汚染の恐れのある電
池は用いないような駆動システムが注目されており、太
陽電池に対する期待はますます大きくなってきている。
またこれと並行して太陽電池を用いた商品の高機能化、
多機能化も強く望まれている。
ンおよびアモルファスシリコンは太陽電池として時計、
電卓、ラジオなどのエネルギ−源に使われているがさら
に近年、地球環境への配慮から環境汚染の恐れのある電
池は用いないような駆動システムが注目されており、太
陽電池に対する期待はますます大きくなってきている。
またこれと並行して太陽電池を用いた商品の高機能化、
多機能化も強く望まれている。
【０００３】これに対して、本発明者らは太陽電池素子
の前面に着色拡散層を配置することにより外部からは太
陽電池素子の存在が認識できない構成を提案しつつ、さ
らにカラフルな外装部材としての美しさやデザインの多
様化が図れるような太陽電池装置を提案してきた。
の前面に着色拡散層を配置することにより外部からは太
陽電池素子の存在が認識できない構成を提案しつつ、さ
らにカラフルな外装部材としての美しさやデザインの多
様化が図れるような太陽電池装置を提案してきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先の提
案範囲においては太陽電池を用いた商品の多様化は図れ
るが、もう一方の課題である商品の高機能化、多機能化
に対しては何ら解決策とはなっていない。特に時計など
の場合には環境汚染の恐れのある電池は用いない駆動シ
ステムの実現と共に暗闇での時刻認識手段の実現が大き
な課題となっているが、現状では両者を同時に満たす方
策はない。
案範囲においては太陽電池を用いた商品の多様化は図れ
るが、もう一方の課題である商品の高機能化、多機能化
に対しては何ら解決策とはなっていない。特に時計など
の場合には環境汚染の恐れのある電池は用いない駆動シ
ステムの実現と共に暗闇での時刻認識手段の実現が大き
な課題となっているが、現状では両者を同時に満たす方
策はない。
【０００５】本発明の目的は、環境汚染の恐れのない太
陽電池を用いた駆動システムにおける暗闇での時刻認識
が可能となるような構成の提案とそれを用いた太陽電池
時計を提供することである。
陽電池を用いた駆動システムにおける暗闇での時刻認識
が可能となるような構成の提案とそれを用いた太陽電池
時計を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明における太陽電池
時計は、太陽電池素子の前面に少なくとも可視域の光を
拡散透過する発光層と絶縁層および透明電極層との積層
により構成されたエレクトロルミネッセンス素子を配置
することにより構成される。この際、発光層中に蛍光体
やりん光体を含有しても良い。
時計は、太陽電池素子の前面に少なくとも可視域の光を
拡散透過する発光層と絶縁層および透明電極層との積層
により構成されたエレクトロルミネッセンス素子を配置
することにより構成される。この際、発光層中に蛍光体
やりん光体を含有しても良い。
【０００７】さらに、太陽電池素子の前面にエレクトロ
ルミネッセンス素子と、太陽電池素子の発電に寄与する
光エネルギ−の一部を反射し残りを透過する着色拡散層
とを積層配置することによっても構成される。ここでい
う着色拡散層としては、例えば第１の白色拡散層と干渉
フィルタ−層もしくは高屈折率材料層との組み合わせ、
あるいは該干渉フィルタ−層もしくは高屈折率材料層と
第２の白色拡散層との組み合わせにより得られる。ここ
で第１の白色拡散層と第２の白色拡散層とは形成場所の
違いにより機能が異なることから要求仕様が異なる。
ルミネッセンス素子と、太陽電池素子の発電に寄与する
光エネルギ−の一部を反射し残りを透過する着色拡散層
とを積層配置することによっても構成される。ここでい
う着色拡散層としては、例えば第１の白色拡散層と干渉
フィルタ−層もしくは高屈折率材料層との組み合わせ、
あるいは該干渉フィルタ−層もしくは高屈折率材料層と
第２の白色拡散層との組み合わせにより得られる。ここ
で第１の白色拡散層と第２の白色拡散層とは形成場所の
違いにより機能が異なることから要求仕様が異なる。
【０００８】
【作用】少なくとも可視域の光を拡散透過する発光層と
可視域の光に対して透明な材料からなる透明電極層およ
び絶縁層を積層することにより、機能時には発光し機能
時以外には外部からの光エネルギ−を透過するエレクト
ロルミネッセンス素子が作成できる。このエレクトロル
ミネッセンス素子を太陽電池素子の前面に配置すること
により機能時以外には外部からの光エネルギ−は太陽電
池素子に到達して発電に寄与し、機能時には発光により
文字板上の時刻認識が可能となる。従来用いられている
エレクトロルミネッセンス素子は反射型のため光エネル
ギ−を透過できず、このため外部から入射した光エネル
ギ−は太陽電池素子まで到達できない。また、単純にす
べての構成層を可視域の光に対して透明な材料で構成し
たエレクトロルミネッセンス素子においては機能時に発
光層自体が導波路となって内部で発生した光は横方向に
伝搬して逃げてしまい結果として外部観察者には発光が
観察されない。このため構成層のいずれかには可視域の
光を拡散透過する機能が必要であり発光層にこの機能を
持たせることが最も効果的である。この際、拡散透過性
を有する発光層中に蛍光体やりん光体を分散含有するこ
とにより太陽電池素子の遮蔽効果と波長増感効果による
発電効率の改善が可能となる。太陽電池素子は用いる材
料により光エネルギ−の吸収ピ−ク波長が異なりアモル
ファスシリコンで０．４〜０．７ミクロン、結晶化シリ
コンで０．４〜１．２ミクロン程度であるため太陽電池
素子の前面に他の部材を配置したとしてもこの範囲の光
エネルギ−が透過して太陽電池素子に到達できれば太陽
電池として十分に機能する。この結果、上記のような構
成を取れば太陽電池による駆動システムとエレクトロル
ミネッセンス素子による暗闇での時刻認識が両立可能と
なる。
可視域の光に対して透明な材料からなる透明電極層およ
び絶縁層を積層することにより、機能時には発光し機能
時以外には外部からの光エネルギ−を透過するエレクト
ロルミネッセンス素子が作成できる。このエレクトロル
ミネッセンス素子を太陽電池素子の前面に配置すること
により機能時以外には外部からの光エネルギ−は太陽電
池素子に到達して発電に寄与し、機能時には発光により
文字板上の時刻認識が可能となる。従来用いられている
エレクトロルミネッセンス素子は反射型のため光エネル
ギ−を透過できず、このため外部から入射した光エネル
ギ−は太陽電池素子まで到達できない。また、単純にす
べての構成層を可視域の光に対して透明な材料で構成し
たエレクトロルミネッセンス素子においては機能時に発
光層自体が導波路となって内部で発生した光は横方向に
伝搬して逃げてしまい結果として外部観察者には発光が
観察されない。このため構成層のいずれかには可視域の
光を拡散透過する機能が必要であり発光層にこの機能を
持たせることが最も効果的である。この際、拡散透過性
を有する発光層中に蛍光体やりん光体を分散含有するこ
とにより太陽電池素子の遮蔽効果と波長増感効果による
発電効率の改善が可能となる。太陽電池素子は用いる材
料により光エネルギ−の吸収ピ−ク波長が異なりアモル
ファスシリコンで０．４〜０．７ミクロン、結晶化シリ
コンで０．４〜１．２ミクロン程度であるため太陽電池
素子の前面に他の部材を配置したとしてもこの範囲の光
エネルギ−が透過して太陽電池素子に到達できれば太陽
電池として十分に機能する。この結果、上記のような構
成を取れば太陽電池による駆動システムとエレクトロル
ミネッセンス素子による暗闇での時刻認識が両立可能と
なる。
【０００９】着色拡散層とエレクトロルミネッセンス素
子とを組み合わせることによっても外観色を従来とは異
なった色で表現しながら上記と同様な機能が得られる。
通常、着色拡散層は第１の白色拡散層、干渉フィルタ−
層もしくは高屈折率材料層、第２の白色拡散層からな
る。第１の白色拡散層は太陽電池素子に近接し外部から
の入射光のうち太陽電池素子からの反射光を散乱あるい
は拡散させ結果として外部から太陽電池素子を遮蔽し見
えなくする機能を有する。ついで第１の白色拡散層に隣
接配置される干渉フィルタ−層もしくは高屈折率材料層
は外部からの入射光の一部を反射するがこの時の反射光
の色相および強度を制御する機能を有する。さらにこの
干渉フィルタ−層もしくは高屈折率材料層に隣接配置さ
れる第２の白色拡散層は前記干渉フィルタ−層もしくは
高屈折率材料層からの反射光を散乱させる機能を有す
る。太陽電池素子の前面に着色拡散層、エレクトロルミ
ネッセンス素子を積層配置する場合にはその配置の仕方
によりエレクトロルミネッセンス素子中の拡散透過性を
有した発光層に上記着色拡散層中の第１もしくは第２の
白色拡散層の機能を持たせることが可能である。太陽電
池素子前面に順次エレクトロルミネッセンス素子、着色
拡散層を配置した場合について説明すると、外部からの
入射光は第２の白色拡散層を透過するがそのうちの一部
は干渉フィルタ−層もしくは高屈折率材料層により反射
され散乱された後、先ほどとは逆の過程を経て外部に戻
る。この結果、外部観察者は干渉フィルタ−層もしくは
高屈折率材料層で制御された色相および強度で戻る光を
指向性なく観察できる。また入射光のうち干渉フィルタ
−層もしくは高屈折率材料層を透過した光はエレクトロ
ルミネッセンス素子を透過し太陽電池素子に到達し発電
に寄与する。この際太陽電池素子からの若干の反射光は
エレクトロルミネッセンス素子中の第１の白色拡散層の
機能を有した発光層により散乱あるいは拡散されるため
外部観察者まではほとんど戻ってこない。これにより、
外部からは従来の太陽電池素子とは異なった色に見えな
がら太陽電池を用いた駆動システムが実現できさらにエ
レクトロルミネッセンス素子による暗闇での時刻認識が
可能となる。
子とを組み合わせることによっても外観色を従来とは異
なった色で表現しながら上記と同様な機能が得られる。
通常、着色拡散層は第１の白色拡散層、干渉フィルタ−
層もしくは高屈折率材料層、第２の白色拡散層からな
る。第１の白色拡散層は太陽電池素子に近接し外部から
の入射光のうち太陽電池素子からの反射光を散乱あるい
は拡散させ結果として外部から太陽電池素子を遮蔽し見
えなくする機能を有する。ついで第１の白色拡散層に隣
接配置される干渉フィルタ−層もしくは高屈折率材料層
は外部からの入射光の一部を反射するがこの時の反射光
の色相および強度を制御する機能を有する。さらにこの
干渉フィルタ−層もしくは高屈折率材料層に隣接配置さ
れる第２の白色拡散層は前記干渉フィルタ−層もしくは
高屈折率材料層からの反射光を散乱させる機能を有す
る。太陽電池素子の前面に着色拡散層、エレクトロルミ
ネッセンス素子を積層配置する場合にはその配置の仕方
によりエレクトロルミネッセンス素子中の拡散透過性を
有した発光層に上記着色拡散層中の第１もしくは第２の
白色拡散層の機能を持たせることが可能である。太陽電
池素子前面に順次エレクトロルミネッセンス素子、着色
拡散層を配置した場合について説明すると、外部からの
入射光は第２の白色拡散層を透過するがそのうちの一部
は干渉フィルタ−層もしくは高屈折率材料層により反射
され散乱された後、先ほどとは逆の過程を経て外部に戻
る。この結果、外部観察者は干渉フィルタ−層もしくは
高屈折率材料層で制御された色相および強度で戻る光を
指向性なく観察できる。また入射光のうち干渉フィルタ
−層もしくは高屈折率材料層を透過した光はエレクトロ
ルミネッセンス素子を透過し太陽電池素子に到達し発電
に寄与する。この際太陽電池素子からの若干の反射光は
エレクトロルミネッセンス素子中の第１の白色拡散層の
機能を有した発光層により散乱あるいは拡散されるため
外部観察者まではほとんど戻ってこない。これにより、
外部からは従来の太陽電池素子とは異なった色に見えな
がら太陽電池を用いた駆動システムが実現できさらにエ
レクトロルミネッセンス素子による暗闇での時刻認識が
可能となる。
【００１０】
（実施例１）本発明の第１の実施例における太陽電池時
計を図１および図２を用いて説明する。図１はエレクト
ロルミネッセンス素子付き太陽電池時計としての外観模
式図である。時計ケ−ス１１内にはモジュ−ルなどの時
計本体１２やガラス基板１３などが固定設置されてお
り、ガラス基板の片面にはアモルファスシリコン膜をプ
ラズマＣＶＤ法で形成することにより太陽電池素子１４
を作成した。ついで太陽電池素子形成面と反対面のガラ
ス基板１３上で時計文字板外周部に相当する部分にエレ
クトロルミネッセンス素子１５を配置した。さらにその
上面には時字１６を形成した。図２はこのエレクトロル
ミネッセンス素子１５の断面模式図である。ガラスなど
からなる透明基板４１上に蒸着法により下部透明電極層
４２を形成した後、フッ素系樹脂中に光散乱物質として
の炭酸カルシウム粒子と発光種としての硫化亜鉛粒子を
分散することにより拡散透過性を有した発光層４３、ア
ルミナからなる絶縁層４４、上部透明電極層４５を順次
積層形成した。通常はこの上に保護層（図示せず）を形
成してエレクトロルミネッセンス素子１５を構成する。
計を図１および図２を用いて説明する。図１はエレクト
ロルミネッセンス素子付き太陽電池時計としての外観模
式図である。時計ケ−ス１１内にはモジュ−ルなどの時
計本体１２やガラス基板１３などが固定設置されてお
り、ガラス基板の片面にはアモルファスシリコン膜をプ
ラズマＣＶＤ法で形成することにより太陽電池素子１４
を作成した。ついで太陽電池素子形成面と反対面のガラ
ス基板１３上で時計文字板外周部に相当する部分にエレ
クトロルミネッセンス素子１５を配置した。さらにその
上面には時字１６を形成した。図２はこのエレクトロル
ミネッセンス素子１５の断面模式図である。ガラスなど
からなる透明基板４１上に蒸着法により下部透明電極層
４２を形成した後、フッ素系樹脂中に光散乱物質として
の炭酸カルシウム粒子と発光種としての硫化亜鉛粒子を
分散することにより拡散透過性を有した発光層４３、ア
ルミナからなる絶縁層４４、上部透明電極層４５を順次
積層形成した。通常はこの上に保護層（図示せず）を形
成してエレクトロルミネッセンス素子１５を構成する。
【００１１】上記の構成において発光層は透明体中に炭
酸カルシウム粒子が分散していることにより入射光を拡
散し透過する効果を有する。具体的には平均粒系１ミク
ロンの炭酸カルシウム微粉末を０．５重量パ−セント、
硫化亜鉛粒子を５０重量パ−セント分散混入することに
よりエレクトロルミネッセンス素子発光時には光を拡散
し外部に有効に放出し、非発光時には入射光の９０パ−
セント以上を透過するような拡散透過性を有した発光層
が得られる。他の構成層はいずれも可視域においてはほ
ぼ透明であり、材料の選択によっては１ミクロン付近の
近赤外域までほとんど吸収を示さないためにエレクトロ
ルミネッセンス素子部への入射光のほとんどは素子を透
過して下の太陽電池素子に到達し発電に寄与する。エレ
クトロルミネッセンス素子が形成されていない場所への
入射光は直接太陽電池素子に到達し従来と同様にして発
電に寄与する。一方、周囲が暗い場合には外部操作（図
示せず）によりエレクトロルミネッセンス素子が発光す
ることにより時字を含む文字板面付近が照らされ時刻認
識が可能となる。このためエレクトロルミネッセンス素
子形成箇所は少なくとも文字板面の時字部分を含む一部
に対応した領域であることが望ましい。ここでエレクト
ロルミネッセンス素子１５の裏面もしくはガラス基板１
３表面を機械的に荒らすことによりエレクトロルミネッ
センス素子からの発光が有効に上部に放出されるように
なり時刻認識がさらに容易になる。
酸カルシウム粒子が分散していることにより入射光を拡
散し透過する効果を有する。具体的には平均粒系１ミク
ロンの炭酸カルシウム微粉末を０．５重量パ−セント、
硫化亜鉛粒子を５０重量パ−セント分散混入することに
よりエレクトロルミネッセンス素子発光時には光を拡散
し外部に有効に放出し、非発光時には入射光の９０パ−
セント以上を透過するような拡散透過性を有した発光層
が得られる。他の構成層はいずれも可視域においてはほ
ぼ透明であり、材料の選択によっては１ミクロン付近の
近赤外域までほとんど吸収を示さないためにエレクトロ
ルミネッセンス素子部への入射光のほとんどは素子を透
過して下の太陽電池素子に到達し発電に寄与する。エレ
クトロルミネッセンス素子が形成されていない場所への
入射光は直接太陽電池素子に到達し従来と同様にして発
電に寄与する。一方、周囲が暗い場合には外部操作（図
示せず）によりエレクトロルミネッセンス素子が発光す
ることにより時字を含む文字板面付近が照らされ時刻認
識が可能となる。このためエレクトロルミネッセンス素
子形成箇所は少なくとも文字板面の時字部分を含む一部
に対応した領域であることが望ましい。ここでエレクト
ロルミネッセンス素子１５の裏面もしくはガラス基板１
３表面を機械的に荒らすことによりエレクトロルミネッ
センス素子からの発光が有効に上部に放出されるように
なり時刻認識がさらに容易になる。
【００１２】（実施例２）本発明の第２の実施例におけ
る太陽電池時計構成を図３を用いて説明する。基本的な
構成は実施例１と同様であるがエレクトロルミネッセン
ス素子が時計文字板に相当する部分全体に形成されてい
ることと、蛍光体粒子を分散含有した拡散透過性を有す
る発光層であることが異なる。図３に示すようにフッ素
系樹脂などのベ−ス材に炭酸カルシウム粒子を分散混入
してなる拡散透過層５１中に発光種５２としての硫化亜
鉛粒子、蛍光体５３としてのスチルベン誘導体粒子を分
散混入することにより拡散透過性を有する発光層４３を
形成した。実施例１においては外部からの入射光のうち
紫外光は太陽電池の発電に寄与することなくむしろ太陽
電池素子の劣化要因になっていたが、本実施例において
は蛍光体が紫外光を吸収して可視光に変換して発光する
ため太陽電池素子の発光効率が改善される（波長増感効
果）。ベ−ス材中に炭酸カルシウム粉末を３重量パ−セ
ント、硫化亜鉛粒子を５０重量パ−セント、スチルベン
誘導体粒子を０．５重量パ−セント分散混入することに
より透過率５０パ−セントの特性を有しながら外観は白
色を呈しその下の太陽電池素子が認識できないような拡
散透過性を有する発光層が得られた。
る太陽電池時計構成を図３を用いて説明する。基本的な
構成は実施例１と同様であるがエレクトロルミネッセン
ス素子が時計文字板に相当する部分全体に形成されてい
ることと、蛍光体粒子を分散含有した拡散透過性を有す
る発光層であることが異なる。図３に示すようにフッ素
系樹脂などのベ−ス材に炭酸カルシウム粒子を分散混入
してなる拡散透過層５１中に発光種５２としての硫化亜
鉛粒子、蛍光体５３としてのスチルベン誘導体粒子を分
散混入することにより拡散透過性を有する発光層４３を
形成した。実施例１においては外部からの入射光のうち
紫外光は太陽電池の発電に寄与することなくむしろ太陽
電池素子の劣化要因になっていたが、本実施例において
は蛍光体が紫外光を吸収して可視光に変換して発光する
ため太陽電池素子の発光効率が改善される（波長増感効
果）。ベ−ス材中に炭酸カルシウム粉末を３重量パ−セ
ント、硫化亜鉛粒子を５０重量パ−セント、スチルベン
誘導体粒子を０．５重量パ−セント分散混入することに
より透過率５０パ−セントの特性を有しながら外観は白
色を呈しその下の太陽電池素子が認識できないような拡
散透過性を有する発光層が得られた。
【００１３】この構成を用いて他は実施例１と同様にし
て組まれた太陽電池時計は蛍光体の波長増感効果により
従来に比して６０パ−セント程度の発電効率を維持し日
常動作には全く支障がなかった。さらに発光層の拡散透
過性によりエレクトロルミネッセンス素子機能時には十
分な発光が確認され暗闇での時刻認識との両立が可能で
あった。蛍光体としてここでは染料系のスチルベン誘導
体を例に示したが顔料系であっても差し支えなくロ−ダ
ミンＢ、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、アントラキ
ノン誘導体などが使用でき、さらにりん光体であってよ
い。
て組まれた太陽電池時計は蛍光体の波長増感効果により
従来に比して６０パ−セント程度の発電効率を維持し日
常動作には全く支障がなかった。さらに発光層の拡散透
過性によりエレクトロルミネッセンス素子機能時には十
分な発光が確認され暗闇での時刻認識との両立が可能で
あった。蛍光体としてここでは染料系のスチルベン誘導
体を例に示したが顔料系であっても差し支えなくロ−ダ
ミンＢ、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、アントラキ
ノン誘導体などが使用でき、さらにりん光体であってよ
い。
【００１４】（実施例３）本発明の第３の実施例におけ
る太陽電池時計構成を図４を用いて説明する。本実施例
においては太陽電池素子（図示せず）の前面にエレクト
ロルミネッセンス素子と高屈折率材料層を用いた着色拡
散層を時計文字板に相当する部分全体に順次積層に配置
する。ここでエレクトロルミネッセンス素子の構成は図
２と同様である。着色拡散層の構成としては図４に示す
ように、少なくとも可視域で透明なプラスチック基板６
１の片面を機械的に荒らすことにより平均荒さＲａ：
０．３ミクロン、平均深さ：１．０ミクロン程度の微小
な凸凹を有する第２の白色拡散層６２を形成した。つい
でその反対面に酸化チタンの蒸着層からなる高屈折率材
料層６３を作成することにより着色拡散層１７を構成し
た。一方、基本構成は図２と同様であるが拡散透過性を
有する発光層中の炭酸カルシウム微粉末の添加量を１重
量パ−セントとしたエレクトロルミネッセンス素子を作
成し、この上部に先の着色拡散層を配置した。この際、
着色拡散層を構成する第２の白色拡散層上には時字を形
成することにより文字板としての機能を兼ねた。
る太陽電池時計構成を図４を用いて説明する。本実施例
においては太陽電池素子（図示せず）の前面にエレクト
ロルミネッセンス素子と高屈折率材料層を用いた着色拡
散層を時計文字板に相当する部分全体に順次積層に配置
する。ここでエレクトロルミネッセンス素子の構成は図
２と同様である。着色拡散層の構成としては図４に示す
ように、少なくとも可視域で透明なプラスチック基板６
１の片面を機械的に荒らすことにより平均荒さＲａ：
０．３ミクロン、平均深さ：１．０ミクロン程度の微小
な凸凹を有する第２の白色拡散層６２を形成した。つい
でその反対面に酸化チタンの蒸着層からなる高屈折率材
料層６３を作成することにより着色拡散層１７を構成し
た。一方、基本構成は図２と同様であるが拡散透過性を
有する発光層中の炭酸カルシウム微粉末の添加量を１重
量パ−セントとしたエレクトロルミネッセンス素子を作
成し、この上部に先の着色拡散層を配置した。この際、
着色拡散層を構成する第２の白色拡散層上には時字を形
成することにより文字板としての機能を兼ねた。
【００１５】上記のようにして作成された第２の白色拡
散層は９０パ−セント以上の透過率と高屈折率材料層か
らの反射光を散乱させる機能が両立する。このため指向
性の無い明るいグレ−外観を示しながらほとんどの入射
光を透過させることが可能である。透過光は高屈折率材
料層で２５パ−セント程度の反射成分と７５パ−セント
程度の透過成分に振り分けられるため、ト−タルとして
は入射光の７０パ−セント近くが下のエレクトロルミネ
ッセンス素子に入射する。エレクトロルミネッセンス素
子構成のうち拡散透過性を有する発光層は白濁外観を呈
しかつ８５パ−セント程度の透過率を示すため第１の白
色拡散層としての機能をエレクトロルミネッセンス素子
側に持たせることができる。エレクトロルミネッセンス
素子の他の構成部材は透明なため最終的には入射光の６
０パ−セント程度が太陽電池素子に到達し発電に寄与す
る。このため本実施例においては通常はグレ−文字板を
有した普通の時計のように見えながら、暗闇ではエレク
トロルミネッセンス素子を発光させることにより時刻認
識が可能となる。本実施例においては高屈折率材料層を
用いたが、この代わりに例えば酸化チタン薄膜と酸化シ
リコン薄膜との交互積層配置によって得られる干渉フィ
ルタ−層などを用いることにより任意のカラ−を表現し
つつ同様な効果が得られる。
散層は９０パ−セント以上の透過率と高屈折率材料層か
らの反射光を散乱させる機能が両立する。このため指向
性の無い明るいグレ−外観を示しながらほとんどの入射
光を透過させることが可能である。透過光は高屈折率材
料層で２５パ−セント程度の反射成分と７５パ−セント
程度の透過成分に振り分けられるため、ト−タルとして
は入射光の７０パ−セント近くが下のエレクトロルミネ
ッセンス素子に入射する。エレクトロルミネッセンス素
子構成のうち拡散透過性を有する発光層は白濁外観を呈
しかつ８５パ−セント程度の透過率を示すため第１の白
色拡散層としての機能をエレクトロルミネッセンス素子
側に持たせることができる。エレクトロルミネッセンス
素子の他の構成部材は透明なため最終的には入射光の６
０パ−セント程度が太陽電池素子に到達し発電に寄与す
る。このため本実施例においては通常はグレ−文字板を
有した普通の時計のように見えながら、暗闇ではエレク
トロルミネッセンス素子を発光させることにより時刻認
識が可能となる。本実施例においては高屈折率材料層を
用いたが、この代わりに例えば酸化チタン薄膜と酸化シ
リコン薄膜との交互積層配置によって得られる干渉フィ
ルタ−層などを用いることにより任意のカラ−を表現し
つつ同様な効果が得られる。
【００１６】（実施例４）本発明の第４の実施例におけ
る太陽電池時計構成を図５を用いて説明する。太陽電池
素子（図示せず）の前面に高屈折率材料層を用いた着色
拡散層とエレクトロルミネッセンス素子を順次積層に配
置する。少なくとも可視域で透明なプラスチック基板６
１の片面を機械的に荒らすことにより平均荒さ：０．７
ミクロン、平均深さ：１．０ミクロン程度の微小な凸凹
を有する第１の白色拡散層６４を形成した。この時の第
１の白色拡散層は８５パ−セント程度の透過率を示し
た。ついでその反対面に実施例３と同様に酸化チタンの
蒸着層からなる高屈折率材料層６３を作成することによ
り着色拡散層１７を構成した。さらにこの上部に実施例
１の条件で文字板全面に形成されたエレクトロルミネッ
セス素子を配置した。エレクトロルミネッセンス素子の
上面には時字を形成することにより文字板としての機能
を兼用した。この際のエレクトロルミネッセンス素子に
おける拡散透過性を有する発光層は白濁外観を呈しなが
ら９０パ−セント程度の透過率を示すために第２の白色
拡散層としての機能をエレクトロルミネッセンス素子側
に持たせることができる。上記のような構成を取ること
により最終的には入射光の６０パ−セント程度が太陽電
池素子に到達し発電に寄与するため実施例３と同様に太
陽電池時計としての機能と暗闇での時刻認識機能の両立
が可能となる。
る太陽電池時計構成を図５を用いて説明する。太陽電池
素子（図示せず）の前面に高屈折率材料層を用いた着色
拡散層とエレクトロルミネッセンス素子を順次積層に配
置する。少なくとも可視域で透明なプラスチック基板６
１の片面を機械的に荒らすことにより平均荒さ：０．７
ミクロン、平均深さ：１．０ミクロン程度の微小な凸凹
を有する第１の白色拡散層６４を形成した。この時の第
１の白色拡散層は８５パ−セント程度の透過率を示し
た。ついでその反対面に実施例３と同様に酸化チタンの
蒸着層からなる高屈折率材料層６３を作成することによ
り着色拡散層１７を構成した。さらにこの上部に実施例
１の条件で文字板全面に形成されたエレクトロルミネッ
セス素子を配置した。エレクトロルミネッセンス素子の
上面には時字を形成することにより文字板としての機能
を兼用した。この際のエレクトロルミネッセンス素子に
おける拡散透過性を有する発光層は白濁外観を呈しなが
ら９０パ−セント程度の透過率を示すために第２の白色
拡散層としての機能をエレクトロルミネッセンス素子側
に持たせることができる。上記のような構成を取ること
により最終的には入射光の６０パ−セント程度が太陽電
池素子に到達し発電に寄与するため実施例３と同様に太
陽電池時計としての機能と暗闇での時刻認識機能の両立
が可能となる。
【００１７】上記の実施例においては、エレクトロルミ
ネッセンス素子はすべて発光種として硫化亜鉛を用いた
無機型を例にとって説明したが、もちろんジスチリル誘
導体などの有機型の使用も可能である。有機型エレクト
ロルミネッセンス素子を用いた場合には発光させるため
の電圧レベルが数ボルトで済むため昇圧回路が不要もし
くは簡略化されるため更なる省スペ−スが図れ時計など
の小型携帯機器には有利である。また、暗闇での時刻認
識のためには常時表示用と比較すれば数十分の一程度の
明るさで十分なため有機、無機いずれのエレクトロルミ
ネッセンス素子でも十分使用可能である。また、実施例
においてはエレクトロルミネッセンス素子における可視
光の拡散透過性を発光層のみに持たせたが絶縁層にも持
たせることは可能であり、この際には発光層と絶縁層の
両層の組み合わせで拡散透過性を調整することが必要で
ある。ここでは例としてアナログ時計を示したがもちろ
んデジタル時計でも良い。さらに透明電極層その他をパ
タ−ン化することによりエレクトロルミネッセンス素子
の一部のみを発光させることができるために省力化とと
もに、他のセンサ−との組み合わせによる照射光量表
示、太陽電池素子の充電状態表示などの機能を付加する
ことも可能である。
ネッセンス素子はすべて発光種として硫化亜鉛を用いた
無機型を例にとって説明したが、もちろんジスチリル誘
導体などの有機型の使用も可能である。有機型エレクト
ロルミネッセンス素子を用いた場合には発光させるため
の電圧レベルが数ボルトで済むため昇圧回路が不要もし
くは簡略化されるため更なる省スペ−スが図れ時計など
の小型携帯機器には有利である。また、暗闇での時刻認
識のためには常時表示用と比較すれば数十分の一程度の
明るさで十分なため有機、無機いずれのエレクトロルミ
ネッセンス素子でも十分使用可能である。また、実施例
においてはエレクトロルミネッセンス素子における可視
光の拡散透過性を発光層のみに持たせたが絶縁層にも持
たせることは可能であり、この際には発光層と絶縁層の
両層の組み合わせで拡散透過性を調整することが必要で
ある。ここでは例としてアナログ時計を示したがもちろ
んデジタル時計でも良い。さらに透明電極層その他をパ
タ−ン化することによりエレクトロルミネッセンス素子
の一部のみを発光させることができるために省力化とと
もに、他のセンサ−との組み合わせによる照射光量表
示、太陽電池素子の充電状態表示などの機能を付加する
ことも可能である。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、太陽電池を使用するこ
とにより環境汚染の恐れのない駆動システムを実現しつ
つ暗闇での時刻認識という機能を付加することが可能と
なった。また、着色拡散層との組み合わせにより太陽電
池本来の外観色を遮蔽することができるため太陽電池を
意識させず従来に比してデザインの自由度が大幅に広が
る。
とにより環境汚染の恐れのない駆動システムを実現しつ
つ暗闇での時刻認識という機能を付加することが可能と
なった。また、着色拡散層との組み合わせにより太陽電
池本来の外観色を遮蔽することができるため太陽電池を
意識させず従来に比してデザインの自由度が大幅に広が
る。
【図１】本発明の第１の実施例であるエレクトロルミネ
ッセンス素子付き太陽電池時計の外観模式図である。
ッセンス素子付き太陽電池時計の外観模式図である。
【図２】本発明の第１の実施例に用いられるエレクトロ
ルミネッセンス素子の断面模式図である。
ルミネッセンス素子の断面模式図である。
【図３】本発明の第２の実施例に用いられる蛍光体を含
有した拡散透過性を有する発光層の断面模式図である。
有した拡散透過性を有する発光層の断面模式図である。
【図４】本発明の第３の実施例に用いられる着色拡散層
の断面模式図である。
の断面模式図である。
【図５】本発明の第４の実施例に用いられる着色拡散層
の断面模式図である。
の断面模式図である。
１１ 時計ケ−ス １２ 時計本体 １３ ガラス基板 １４ 太陽電池素子 １５ エレクトロルミネッセンス素子 １６ 時字 １７ 着色拡散層 ４１ 透明基板 ４２ 下部透明電極層 ４３ 拡散透過性を有する発光層 ４４ 絶縁層 ４５ 上部透明電極層 ５１ 拡散透過層 ５２ 発光種 ５３ 蛍光体 ６１ プラスチック基板 ６２ 第２の白色拡散層 ６３ 高屈折率材料層 ６４ 第１の白色拡散層
Claims (6)
- 【請求項１】 時計ケースの中に収納された時計本体
と、太陽電池素子と、該太陽電池素子の前面に可視域の
光に対して透明な材料からなる透明基板と下部透明電極
層と可視域の光を拡散透過する発光層と絶縁層と上部透
明電極層とが順次積層されてなるエレクトロルミネッセ
ンス素子とからなり、該エレクトロルミネッセンス素子
は上面に文字板としての装飾がなされていることを特徴
とするエレクトロルミネッセンス素子付き太陽電池時
計。 - 【請求項２】 前記発光層は蛍光体あるいはりん光体も
しくはその両方が含有されていることを特徴とする請求
項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子付き太陽電
池時計。 - 【請求項３】 時計ケースの中に収納された時計本体
と、太陽電池素子と、該太陽電池素子の前面に可視域の
光に対して透明な材料からなる透明基板と下部透明電極
層と可視域の光を拡散透過する発光層と絶縁層と上部透
明電極層とが順次積層されてなるエレクトロルミネッセ
ンス素子と、可視域において太陽電池の発電に寄与する
光エネルギ−の一部を反射し残りを透過する着色拡散層
とが順次積層配置され、該着色拡散層は上面に文字板と
しての装飾がなされていることを特徴とするエレクトロ
ルミネッセンス素子付き太陽電池時計。 - 【請求項４】 前記着色拡散層が、干渉フィルタ−層も
しくは高屈折率材料層と該干渉フィルタ−層もしくは高
屈折率材料層からの反射光を散乱制御するための第２の
白色拡散層との組み合わせからなることを特徴とする請
求項３に記載のエレクトロルミネッセンス素子付き太陽
電池時計。 - 【請求項５】 時計ケ−スの中に収納された時計本体
と、太陽電池素子と、該太陽電池素子の前面に可視域に
おいて太陽電池の発電に寄与する光エネルギ−の一部を
反射し残りを透過する着色拡散層と、可視域の光に対し
て透明な材料からなる透明基板と下部透明電極層と可視
域の光を拡散透過する発光層と絶縁層と上部透明電極層
とが順次積層されてなるエレクトロルミネッセンス素子
とが順次積層配置され、該エレクトロルミネッセンス素
子は上面に文字板としての装飾がなされていることを特
徴とするエレクトロルミネッセンス素子付き太陽電池時
計。 - 【請求項６】 前記着色拡散層が、太陽電池素子を外部
から遮蔽するために太陽電池素子からの反射光を散乱も
しくは拡散させるための第１の白色拡散層と反射光成分
の色相および強度を制御する干渉フィルタ−層もしくは
高屈折率材料層との組み合わせからなることを特徴とす
る請求項５に記載のエレクトロルミネッセンス素子付き
太陽電池時計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19150594A JP3524588B2 (ja) | 1994-08-15 | 1994-08-15 | エレクトロルミネッセンス素子付き太陽電池時計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19150594A JP3524588B2 (ja) | 1994-08-15 | 1994-08-15 | エレクトロルミネッセンス素子付き太陽電池時計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0854479A true JPH0854479A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3524588B2 JP3524588B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=16275774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19150594A Expired - Fee Related JP3524588B2 (ja) | 1994-08-15 | 1994-08-15 | エレクトロルミネッセンス素子付き太陽電池時計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3524588B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998011473A1 (fr) * | 1996-09-12 | 1998-03-19 | Citizen Watch Co., Ltd. | Montre electronique comportant une pile solaire integree |
| US7157851B2 (en) * | 2003-08-01 | 2007-01-02 | Industrial Technology Research Institute | Self-charging organic electroluminescent display device |
| WO2008072605A1 (ja) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Seiko Epson Corporation | 時計用文字板および時計 |
| JP2009129699A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 自発光式照明装置 |
-
1994
- 1994-08-15 JP JP19150594A patent/JP3524588B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998011473A1 (fr) * | 1996-09-12 | 1998-03-19 | Citizen Watch Co., Ltd. | Montre electronique comportant une pile solaire integree |
| US6181648B1 (en) | 1996-09-12 | 2001-01-30 | Citizen Watch Co., Ltd. | Electronic watch equipped with solar cell |
| US7157851B2 (en) * | 2003-08-01 | 2007-01-02 | Industrial Technology Research Institute | Self-charging organic electroluminescent display device |
| WO2008072605A1 (ja) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Seiko Epson Corporation | 時計用文字板および時計 |
| JP2009129699A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 自発光式照明装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3524588B2 (ja) | 2004-05-10 |
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