(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと、バッテリーと、電力供給制御回路と、を有し、
前記電力供給制御回路は、スイッチを有し、
前記バッテリーは、前記アンテナで受信した信号から生成された電力を用いて充電され、
前記スイッチは、負荷に対して間欠的に前記バッテリーからの電力を供給し、
前記負荷は、表示部、または、センサを駆動する駆動部であり、
前記バッテリーは、薄膜二次電池を有し、
前記電力供給制御回路は、複数のトランジスタを有し、
前記複数のトランジスタの上方に第１の絶縁層を有し、
前記第１の絶縁層の上方に前記アンテナを有し、
前記アンテナの上方に第２の絶縁層を有し、
前記第２の絶縁層の上方に、異方導電材料を介して前記薄膜二次電池を有することを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄電装置に関する。特に、無線信号の受信により電力の蓄電を行う蓄電装置に関
する。
【０００２】
なお、本明細書でいう蓄電装置とは、外部における電力供給装置（給電器）より、無線信
号の受信により電力を蓄電する装置全般を指すものとする。
【背景技術】
【０００３】
様々な電子機器の普及が進み、多種多様な製品が市場に出荷されている。特に近年、携帯
型の電子機器の普及は顕著である。一例として、携帯電話、デジタルビデオカメラ等は、
表示部の高精細化並びに電池の耐久性及び低消費電力化が向上し、利便性に富んだものと
なってきている。携帯型の電子機器は、蓄電手段であるバッテリーを内蔵した構造を有す
る。そして当該バッテリーより携帯型の電子機器を駆動するための電源を確保している。
バッテリーとしてリチウムイオン電池等の二次電池（以下、バッテリーともいう）が用い
られており、バッテリーの充電には、給電手段である家庭用交流電源にコンセントを挿入
したＡＣアダプターを介して直接的に行われているのが現状である（特許文献１を参照）
。
【０００４】
なお、本明細書においては、固定電源からの電力供給により動作する電子機器とは異なる
ものとして、本発明のバッテリーを具備する携帯型の電子機器を総称し移動型電子機器（
移動機）と呼称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５００２２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、携帯電話、デジタルビデオカメラ等の移動型電子機器の使用頻度は増加の
一途をたどり、使用時間に対応するための電池の耐久性及び低消費電力化の向上には限界
がある。さらには、例として挙げた携帯電話、デジタルビデオカメラ等に内蔵された電源
であるバッテリーの充電には、ＡＣアダプターを介した家庭用交流電源からの充電または
市販の一次電池からの充電の他に方法が無かった。そのため、使用者にとって充電の作業
は猥雑であり、給電手段であるＡＣアダプターまたは一次電池そのものをもって屋外を移
動する必要があり負担になるといった課題があった。
【０００７】
さらには、家庭用交流電源からのＡＣアダプターによる充電または市販の一次電池からの
充電においては、移動型電子機器におけるバッテリーへの導電部として外部端子を設ける
必要があった。そのため、外部端子が剥き出しになる構成、若しくは保護部を介して外部
端子が剥き出しになる構成となっていた。そのため外部端子の破損や外部端子の不良に伴
う故障が起こってしまうといった課題があった。
【０００８】
また、バッテリーを具備する移動型電子機器においては、バッテリーからの電源回路を介
して電子機器における負荷への電力の供給が連続的に行われる。移動型電子機器において
は、固定された電源からの電力供給とは異なり、連続的に電力を一定に供給することによ
りバッテリーの消耗が激しくなる。そのためバッテリーに対し電力の供給が行われない状
況においては、移動型電子機器の長時間の使用が制限されるといった課題があった。
【０００９】
そこで本発明は、移動型電子機器において、充電手段であるバッテリーに対する給電手段
である給電器からの充電を簡便にし、かつバッテリーと給電手段を直接接続するための外
部端子の外的要因に伴う故障、または外部端子そのものの破損の可能性を無くし、かつバ
ッテリーの長時間の使用に伴うバッテリーの消耗を緩和して定期的な電力の供給を行うた
めの蓄電装置及び当該蓄電装置を具備する移動型電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の諸問題を解決するため、本発明は移動型電子機器に電力を供給するためにアンテナ
回路を設けることを特徴とする。そして本発明は、当該アンテナ回路に電磁波等の無線信
号による電力の供給をし、当該無線信号について電力供給制御回路を介してバッテリー部
に電力として供給し充電することを特徴とする。また本発明は、上記バッテリーを無線信
号により充電を行う構成に加え、バッテリーからの電力の供給を制御するための電力供給
制御回路にスイッチ回路を設け、間欠的に負荷への電力の供給を制御することを特徴とす
る。以下、本発明の具体的な構成について示す。
【００１１】
本発明の蓄電装置の一は、アンテナ回路と、電力供給制御回路と、バッテリー部を有し、
電力供給制御回路は、アンテナ回路で受信した信号を整流化する整流回路と、スイッチ回
路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、バッテリー部は、整流回路で整流された
信号により充電されるバッテリーを有し、スイッチ回路は、低周波信号発生回路からの信
号により、バッテリーまたはアンテナ回路より電源回路に供給される電力を制御するもの
である。
【００１２】
また別の構成の本発明の一は、アンテナ回路と、電力供給制御回路と、バッテリー部を有
し、電力供給制御回路は、アンテナ回路で受信した信号を整流化する整流回路と、制御回
路と、スイッチ回路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、バッテリー部は、整流
化された信号により充電されるバッテリーを有し、制御回路は、アンテナ回路より供給さ
れる電力と、バッテリーから供給される電力とを比較して、スイッチ回路に供給する電力
を選択する回路であり、スイッチ回路は、低周波信号発生回路からの信号により、制御回
路に選択された電力を、電源回路に出力することを制御するものである。
【００１３】
また別の構成の本発明の一は、アンテナ回路と、電力供給制御回路と、バッテリー部を有
し、電力供給制御回路は、アンテナ回路で受信した信号を整流する整流回路と、スイッチ
回路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、バッテリー部は、整流化された信号に
より充電されるバッテリー及び充電管理回路を有し、充電管理回路は、バッテリーの充電
量を管理する回路であり、スイッチ回路は、低周波信号発生回路からの信号により、バッ
テリーまたはアンテナ回路より電源回路に供給される電力を制御するものである。
【００１４】
また別の構成の本発明の一は、アンテナ回路と、電力供給制御回路と、バッテリー部を有
し、電力供給制御回路は、アンテナ回路で受信した信号を整流する整流回路と、制御回路
と、スイッチ回路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、バッテリー部は、整流回
路で整流された信号により充電されるバッテリー及び充電管理回路を有し、充電管理回路
は、バッテリーの充電量を管理する回路であり、制御回路は、アンテナ回路より供給され
る電力と、バッテリーから供給される電力とを比較して、スイッチ回路に供給する電力を
選択する回路であり、スイッチ回路は、低周波信号発生回路からの信号により、制御回路
に選択された電力を、電源回路に出力することを制御するものである。
【００１５】
また本発明における制御回路は、整流回路からの電力がバッテリーからの電力より小さい
ときは、バッテリーとスイッチ回路とを接続し、バッテリーからの電力が整流回路からの
電力より小さいときは、バッテリーとスイッチ回路とを接続しない回路であってもよい。
【００１６】
また本発明におけるバッテリーは、リチウム電池、リチウムポリマー電池、リチウムイオ
ン電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、
ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池または、コンデンサーでものであってもよい。
【００１７】
また本発明におけるバッテリーは、集電体薄膜と、前記集電体薄膜上の負極活物質層と、
負極活物質層上の固体電解質層と、固体電解質層上の正極活物質層と、正極活物質層上の
集電体薄膜とで構成されるものであってもよい。
【００１８】
また本発明におけるアンテナ回路は、電磁誘導方式により無線信号を受信するものであっ
てもよい。
【００１９】
また本発明における蓄電装置はブースターアンテナを有し、アンテナ回路はブースターア
ンテナを介してバッテリーを充電するための信号を受信するものであってもよい。
【００２０】
また本発明におけるアンテナ回路は、複数のアンテナを具備するものであってもよい。
【００２１】
また本発明における低周波信号発生回路は、生成されるクロック信号を分周することによ
り、スイッチ回路に出力する信号を生成するものであってもよい。
【００２２】
また本発明は、上記本発明における蓄電装置を備えた移動型電子機器を含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の蓄電装置は、アンテナ回路を有することを特徴とする。そのため、移動型電子機
器におけるバッテリーへの導電部として外部端子を設ける必要がなく、外部端子の破損や
外部端子の不良に伴う故障が起こることなく、バッテリーに対して無線信号による充電を
行うことができる。
【００２４】
また、本発明の蓄電装置は上記バッテリーを具備することによる利点に加え、負荷に電力
を供給する電力供給制御回路において、スイッチ回路を設け、定期的に負荷への電力の供
給を制御することを特徴とする。電力供給制御回路に設けられたスイッチ回路を用いて負
荷への電力の供給を制御することにより、負荷への電力の供給を間欠的におこなうことが
できる。そのためバッテリーにおける消費電力の低減を図り、さらに無線信号による電力
の供給がなくても、負荷の長時間の動作を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態１の構成について説明する図。
【図２】実施の形態１の構成について説明する図。
【図３】実施の形態１の構成について説明する図。
【図４】実施の形態１の構成について説明する図。
【図５】実施の形態１の構成について説明する図。
【図６】実施の形態１の構成について説明する図。
【図７】実施の形態１の構成について説明する図。
【図８】実施の形態１の構成について説明する図。
【図９】実施の形態１の構成について説明する図。
【図１０】実施の形態１の構成について説明する図。
【図１１】実施の形態１の構成について説明する図。
【図１２】実施の形態１の構成について説明する図。
【図１３】実施の形態２の構成について説明する図。
【図１４】実施の形態２の構成について説明する図。
【図１５】実施の形態２の構成について説明する図。
【図１６】実施の形態２の構成について説明する図。
【図１７】実施の形態３の構成について説明する図。
【図１８】実施例２の構成について説明する図。
【図１９】実施例２の構成について説明する図。
【図２０】実施例２の構成について説明する図。
【図２１】実施例２の構成について説明する図。
【図２２】実施例２の構成について説明する図。
【図２３】実施例３の構成について説明する図。
【図２４】実施例３の構成について説明する図。
【図２５】実施例３の構成について説明する図。
【図２６】実施例４の構成について説明する図。
【図２７】実施例４の構成について説明する図。
【図２８】実施例４の構成について説明する図。
【図２９】実施例４の構成について説明する図。
【図３０】実施の形態４の構成について説明する図。
【図３１】実施の形態４の構成について説明する図。
【図３２】実施の形態４の構成について説明する図。
【図３３】実施例１の構成について説明する図。
【図３４】実施例５の構成について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態及び実施例について図面を参照しながら説明する。但し、本
発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸
脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解さ
れる。従って本実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。な
お、以下に説明する本発明の構成において、同じ物を指し示す符号は異なる図面間におい
て共通とする。
（実施の形態１）
【００２７】
本発明の蓄電装置の一構成例について、図１、図２に示すブロック図を用いて説明する。
【００２８】
図１の蓄電装置１０１は、アンテナ回路１０２、電力供給制御回路１０３、バッテリー部
１０４によって構成されている。電力供給制御回路１０３は、整流回路１０５、低周波信
号発生回路１０６、スイッチ回路１０７、電源回路１０８によって構成される。またバッ
テリー部１０４は、バッテリー１０９によって構成される。なお、電力供給制御回路１０
３における電源回路１０８から、蓄電装置１０１の外部にある負荷１１０に電力の出力が
行われる。
【００２９】
なお図１における負荷１１０の構成は移動型電子機器毎に異なる。例えば携帯電話やデジ
タルビデオカメラにおける構成においては負荷として、表示部や集積回路部等が挙げられ
る。また温度や圧力などのセンサーなどにおける負荷の構成としては、センサーを駆動す
るための動力部、データ信号送信部等が挙げられる。ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）における構成においては、負荷として復調回
路、変調回路等が挙げられる。
【００３０】
また、図２には、蓄電装置１０１におけるアンテナ回路１０２が給電器２０１から無線信
号を受信するブロック図について示す。図２において、アンテナ回路１０２で無線信号を
受信することで得られた電力は整流回路１０５を介してバッテリー部１０４におけるバッ
テリー１０９に入力される。また図２において、アンテナ回路１０２で無線信号を受信す
ることにより得られた電力は、整流回路１０５を介して低周波信号発生回路１０６に入力
される。また図２において、アンテナ回路１０２で無線信号を受信することで得られた電
力は整流回路１０５及びスイッチ回路１０７を介して電源回路１０８に入力される。また
、低周波信号発生回路１０６は、入力される電力を用いて、スイッチ回路１０７のオンと
オフを制御する信号を出力する。
【００３１】
なお、アンテナ回路１０２は、図４（Ａ）に示すようにアンテナ４０１、共振容量４０
２によって構成されるものとして説明し、アンテナ４０１及び共振容量４０２を併せてア
ンテナ回路１０２ということにする。また、整流回路１０５は、アンテナ回路１０２が受
信する電磁波により誘導される交流信号を整流化、平滑化をすることにより、直流信号に
変換する回路であればよい。例えば、図４（Ｂ）に示すように、ダイオード４０４、ダイ
オード４０５、平滑容量４０６によって整流回路１０５を構成すればよい。
【００３２】
図１、図２におけるバッテリー部１０４に供給された電力はバッテリー１０９に充電さ
れ、無線信号により十分な電力の供給が受けられない場合に、バッテリー１０９より供給
される電力がスイッチ回路１０７を介して電源回路１０８へ供給される。
【００３３】
また、図１，図２におけるアンテナ回路１０２に設けられるアンテナの形状についても
、特に限定されない。つまり、蓄電装置１０１におけるアンテナ回路１０２に適用する無
線信号の伝送方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式又はマイクロ波方式等により行うこと
ができる。伝送方式は、実施者が適宜使用用途を考慮して選択すればよく、伝送方式に伴
って最適な長さや形状のアンテナを設ければよい。
【００３４】
また、図１、図２に示す構成において、アンテナ回路１０２は、給電器２０１からの無線
信号の受信に限らず、空間内の他の無線信号を受信し、電力供給制御回路１０３に信号を
供給してもよい。例えば蓄電装置１０１のバッテリー１０９を充電するためにアンテナ回
路１０２で受信する無線信号（電波）として、携帯電話の中継局の電波（８００〜９００
ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ、１．９〜２．１ＧＨｚ帯等）、携帯電話から発振される電波、
電波時計の電波（４０ｋＨｚ等）、家庭用の交流電源のノイズ（６０Ｈｚ等）、他の無線
信号出力手段から無作為に生じている電波等を利用することができる。
【００３５】
また、アンテナ回路１０２に給電器２０１より送電される信号の周波数は、特定の周波数
に限定されるものではなく、例えばサブミリ波である３００ＧＨｚ〜３ＴＨｚ、ミリ波で
ある３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ、マイクロ波である３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚ、極超短波であ
る３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ、超短波である３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ、短波である３ＭＨ
ｚ〜３０ＭＨｚ、中波である３００ＫＨｚ〜３ＭＨｚ、長波である３０ＫＨｚ〜３００Ｋ
Ｈｚ、及び超長波である３ＫＨｚ〜３０ＫＨｚのいずれの周波数も用いることができる。
【００３６】
ここで、アンテナ回路１０２に設けるアンテナの形状の一例を図３に示す。例えば、図
３（Ａ）に示すように電力供給制御回路が設けられたチップ３３２の周りに一面のアンテ
ナ３３３を配した構造を取っても良い。また、図３（Ｂ）に示すように電力供給制御回路
が設けられたチップ３３２が細いアンテナ３３３に囲まれるように配した構造をとっても
よい。また、図３（Ｃ）に示すように電力供給制御回路が設けられたチップ３３２を配し
、高周波数の電磁波を受信するためのアンテナ３３３の形状をとってもよい。また、図３
（Ｄ）に示すように電力供給制御回路が設けられたチップ３３２を配し、１８０度無指向
性（どの方向からでも同じく受信可能）なアンテナ３３３での形状をとってもよい。また
、図３（Ｅ）に示すように、電力供給制御回路が設けられたチップ３３２を配し、棒状に
長く伸ばしたアンテナ３３３の形状をとってもよい。図１，図２におけるアンテナ回路１
０２はこれらの形状のアンテナを用いることができる。
【００３７】
また、図３において、アンテナに必要な長さは受信に用いる周波数によって適正な長さ
が異なる。そのため、一般には波長の整数分の１の長さにし、例えば周波数が２．４５Ｇ
Ｈｚの場合は約６０ｍｍ（１／２波長）、約３０ｍｍ（１／４波長）とすれば良い。
【００３８】
なお、図２における給電器２０１について、図５を用いて説明する。図５における給電器
２０１は、送電制御部６０１、アンテナ回路６０２によって構成されている。送電制御部
６０１は、移動型電子機器における蓄電装置１０１に送信する送電用の電気信号を変調し
、アンテナ回路６０２から送電用の無線信号を出力する。
【００３９】
本実施の形態において、図５に示す給電器２０１のアンテナ回路６０２は、送電制御部６
０１に接続され、蓄電装置１０１におけるアンテナ回路１０２と同様に、ＬＣ並列共振回
路を構成するアンテナ６０３及び共振容量６０４を有する。送電制御部６０１は、送電時
にアンテナ回路６０２に誘導電流を供給し、アンテナ６０３より蓄電装置１０１に送電用
の無線信号を出力する。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、アンテナ回路１０２回路が受信する無線信号は、電磁誘
導方式により供給されるものとして説明する。そのため、図１及び図２における蓄電装置
１０１は、コイル状のアンテナ回路１０２を有する構成となる。例えば図６に、蓄電装置
におけるアンテナ回路と給電器におけるアンテナ回路の位置関係並びにアンテナの形状に
ついて示す。図６において、蓄電装置におけるアンテナ回路が、給電器のアンテナからの
送電用の無線信号を受信する構成について示す。
【００４１】
図６において、送電制御部７０３に接続された給電器２０１のアンテナ回路７０４内のコ
イル状のアンテナ７０５と蓄電装置１０１のアンテナ回路１０２を近づけると、給電器２
０１におけるアンテナ回路７０４のコイル状のアンテナ７０５から交流磁界が発生する。
交流磁界が蓄電装置１０１内のコイル状のアンテナ回路１０２を貫き、電磁誘導により蓄
電装置１０１内のコイル状のアンテナ回路１０２の端子間（アンテナの一端と他端の間）
に起電力が発生する。当該起電力により蓄電装置１０１内のバッテリーに充電することが
できる。なお、蓄電装置１０１におけるアンテナ回路１０２は、重畳的に存在する場合で
あっても、交流磁界内に複数存在する場合であっても給電器からの充電を行うことができ
る。
【００４２】
次に、図１、図２に示す蓄電装置１０１に、給電器からの無線信号によりバッテリーの
充電及び電源回路への電力の供給をする際の動作について説明する。アンテナ回路１０２
で受信した外部の無線信号は、整流回路１０５により、半波整流され、そして平滑化され
る。そして整流回路１０５から出力される電力は、スイッチ回路１０７を介して、電源回
路１０８に供給され、余剰電力がバッテリー１０９に蓄えられる。
【００４３】
また、前述したように、本発明では間欠的に蓄電装置を動作させることにより、消費電力
の低減を図っている。一般に蓄電回路は負荷に対し常時電力を供給するが、用途によって
は必ずしも常時電力の供給をしなくとも良い場合もある。そのような場合に、蓄電装置か
ら負荷への電力の供給の動作を停止することによって、バッテリーの消費電力を低減する
ことができる。本発明において、常時動作しているのは、図１，図２における低周波信号
発生回路１０６のみである。低周波信号発生回路１０６はバッテリー１０９に蓄えられた
電力をもとに動作する。図７を用いて、低周波信号発生回路１０６の出力波形について説
明する。
【００４４】
図７には、低周波信号発生回路１０６がスイッチ回路１０７に出力する信号の波形につい
て示している。図７の例では出力波形のデューティを１：ｎ（ｎは整数）にすることによ
って、消費電力を１／（ｎ＋１）程度にすることができる。この信号を元にしてスイッチ
回路１０７を駆動する。スイッチ回路１０７はバッテリー１０９と電源回路１０８を、低
周波信号発生回路１０６の出力信号がハイになっている期間だけ接続し、それによって、
その期間だけ蓄電装置におけるバッテリー１０９より電源回路１０８を介して負荷１１０
に電力が供給される。
【００４５】
また図８には図１，図２における低周波信号発生回路１０６の具体的な構成例について説
明する。図８の低周波信号発生回路１０６はリングオシレータ８２０、分周回路８２１、
ＡＮＤ回路８２２、インバータ８２３、８２４によって構成されている。リングオシレー
タ８２０の発振信号を分周回路８２１で分周し、その出力をＡＮＤ回路８２２にいれ、Ａ
ＮＤ回路８２２で低デューティの信号を作り出している。さらにＡＮＤ回路８２２の出力
をインバータ８２３、インバータ８２４を介して、トランスミッションゲート８２５で構
成されるスイッチ回路１０７に入力している。リングオシレータ８２０は低周波数で発振
するリングオシレータであり、たとえば、１ｋＨｚで発振させる。
【００４６】
また図９は図８で示した低周波信号発生回路１０６の各構成から出力される信号のタイミ
ングチャートについて示す。図９において、リングオシレータ８２０の出力波形、分周回
路８２１の出力波形、ＡＮＤ回路８２２の出力波形を示したものである。分周回路を１０
２４分周の分周回路８２１とすれば分周回路の出力信号としては、図９に図示するような
順次分周された信号である分周回路出力波形１、分周回路出力波形２、分周回路出力波形
３が順次出力されていく。本実施の形態では例として、分周回路８２１を１０２４分周の
分周回路であるとすると、分周回路８２１から出力された複数の信号が入力されたＡＮＤ
回路８２２より出力される信号のデューティを１：１０２４の信号として形成することが
できる。このときリングオシレータ８２０の発振周波数が１ｋＨｚであれば１つの周期に
おいて動作期間は０．５μｓ、非動作期間は５１２μｓである。リングオシレータの発振
周波数は１ｋＨｚに限らず、他の周波数であっても良い。また、分周回路における分周の
数も１０２４に限らず他の値であっても良い。
【００４７】
そして本発明における低周波信号発生回路１０６から出力される信号は定期的にスイッチ
回路１０７のトランスミッションゲート８２５のオンとオフを制御し、バッテリー１０９
から電源回路１０８への電力の供給を制御し、蓄電装置１０１からの負荷１１０への電力
の供給を制御することができる。すなわち、バッテリー１０９から負荷１１０への電力の
供給を間欠的に行うことにより、蓄電装置１０１から負荷１１０への電力の供給を抑え、
低消費電力化を行うことができる。
【００４８】
また、図１、図２における電源回路の例について図１０を用いて説明する。電源回路は
基準電圧発生回路とバッファアンプで構成される。基準電圧発生回路は抵抗１０００、ダ
イオード接続のトランジスタ１００２、１００３によって構成され、トランジスタのＶＧ
Ｓ２つ分の基準電圧を発生させる。バッファアンプはトランジスタ１００５、１００６で
構成される差動回路、トランジスタ１００７、１００８によって構成されるカレントミラ
ー回路、電流供給用抵抗１００４、トランジスタ１００９、抵抗１０１０によって構成さ
れるソース接地アンプより構成される。
【００４９】
図１０に示す電源回路において、出力端子より流れる電流が大きいときはトランジスタ
１００９に流れる電流が少なくなり、また、出力端子より流れる電流が小さいときはトラ
ンジスタ１００９に流れる電流が多くなり、抵抗１０１０に流れる電流はほぼ一定となる
ように動作する。また出力端子の電位は基準電圧発生回路とほぼ同じ値となる。ここでは
基準電圧発生回路とバッファアンプを有する電源回路を示したが、本発明に用いる電源回
路は図１０に限定されず、他の形式の電源回路であっても良い。
【００５０】
また、本明細書においてバッテリーとは、充電することで連続使用時間を回復することが
できる電池のことをいう。なおバッテリーとしては、その用途により異なるが、シート状
に形成された電池を用いることが好ましく、例えばリチウム電池、好ましくはゲル状電解
質を用いるリチウムポリマー電池や、リチウムイオン電池等を用いることで、小型化が可
能である。勿論、充電可能な電池であればなんでもよく、ニッケル水素電池、ニカド電池
、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などの充
電放電可能な電池であってもよいし、また大容量のコンデンサーなどを用いても良い。
【００５１】
なお、本発明のバッテリーとして用いることのできる大容量のコンデンサーとしては、電
極の対向面積が大きいものであることが望ましい。活性炭、フラーレン、カーボンナノチ
ューブなど比表面積の大きい電極用材料を用いた電解二重層コンデンサーを用いることが
好適である。コンデンサーは電池に較べ構成が単純であり薄膜化や積層化も容易である。
電気二重層コンデンサーは蓄電機能を有し、充放電の回数が増えても劣化が小さく、急速
充電特性にも優れているため好適である。
【００５２】
また、本実施の形態において、バッテリーに蓄電される電力は、給電器２０１より出力さ
れる無線信号に限らずに、別途蓄電装置の一部に発電素子を設け補う構成としてもよい。
図１１に蓄電装置１０１のバッテリー部１０４の一部に発電素子を設けた構成について示
す。図１１における構成は図１と異なる点としてバッテリーに電力を供給するための発電
素子１１０１を設ける点にある。発電素子１１０１を設ける構成とすることによって、バ
ッテリー１０９に蓄電される電力の供給量を増やし、また充電速度を速めることができる
ため好適である。
【００５３】
なお、図１１における発電素子１１０１としては、例えば太陽電池を用いた発電素子であ
ってもよいし、圧電素子を用いた発電素子であってもよいし、微小構造体（ＭＥＭＳ：Ｍ
ｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いた発電素子で
あってもよい。また、図１１における発電素子の構成は、前述の列挙した構成に限定され
ないことを付記する。
【００５４】
なお、図１，図２におけるアンテナ回路１０２を複数設け、受信する信号の周波数を複数
にする構成であってもよい。図１２に複数のアンテナ回路を具備する蓄電装置の構成につ
いて示す。図１，図２と異なる点は、複数のアンテナ回路として第１のアンテナ回路１２
０１、第２のアンテナ回路１２０２を具備する点にある。図１２に示すように複数のアン
テナ回路を具備する構成とすることにより、複数の周波数の無線信号をより効率よく受信
し、受信した信号による電力をバッテリーの充電に充てることができるため好適である。
また複数のアンテナ回路を設ける構成においては、給電する給電器の数を複数設けること
により、複数の無線信号を受信できる。例えば、図１２に示すように第１のアンテナ回路
１２０１に無線信号を出力する第１の給電器１２０３、第２のアンテナ回路１２０２に無
線信号を出力する第２の給電器１２０４を設けることで、より蓄電装置１０１におけるバ
ッテリーへの充電をし易くなり好適である。
【００５５】
なお、図１２に示す構成においては、第１のアンテナ回路１２０１、第２のアンテナ回路
１２０２及び第１の給電器１２０３、第２の給電器１２０４を設ける構成について示した
が、これに限定されず、さらに第３のアンテナ回路、第３の給電器といったように、さら
に複数のアンテナ回路及び給電器を設ける構成としてもよい。
【００５６】
本発明の蓄電装置においては、バッテリーより電源回路を介した負荷への電力の供給を、
間欠的に行うことにより消費電力を十分小さく下げることが可能になる。また加えて、蓄
電装置の外部より入力される無線信号をアンテナ回路で受信し、蓄電装置におけるバッテ
リー内に電力を蓄電することにより、負荷に供給する電力を定期的にアンテナ回路より供
給する必要がなくなる。また、アンテナ回路で受信される信号の電力と、バッテリー内に
蓄電された電力を制御回路により比較することで、アンテナ回路から電源回路への電力の
供給か、バッテリーから電源回路への電力の供給かを選択することによりさらなる低消費
電力化を図ることができるため好適である。
【００５７】
以上のように、本発明の蓄電装置は、アンテナ回路を有することを特徴とする。そのた
め、バッテリーへの導電部として外部端子を設ける必要がなく、直接接続し充電すること
による外部端子の破損や外部端子の不良に伴う故障が起こることなく、バッテリーに対し
て無線信号による給電を行うことができる。また、本発明の蓄電装置は上記バッテリーを
具備することによる利点に加え、負荷に電力を供給する電力供給制御回路において、スイ
ッチ回路を設け、定期的に負荷への電力の供給を制御することを特徴とする。電力供給制
御回路に設けられたスイッチ回路を用いて負荷への電力の供給を制御することにより、負
荷への電力の供給を間欠的におこなうことができる。そのためバッテリーにおける消費電
力の低減を図り、さらに無線信号による電力の供給がなくても、負荷の長時間の動作を可
能にすることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と組み合わせて実施するこ
とが可能である。
（実施の形態２）
【００５９】
本実施の形態では、上記実施の形態１で示した蓄電装置において、電力供給制御回路に
おける電源回路に供給される電力としてアンテナ回路からの電力かバッテリーからの電力
供給かを選択するための制御回路を備えた構成に関して、図面を参照して説明する。なお
、本実施の形態において使用する図面に関し、実施の形態１と同じ部分は同じ符号を用い
て示す場合がある。
【００６０】
本実施の形態における本発明の蓄電装置の一構成例について、図１３、図１４に示すブ
ロック図を用いて説明する。
【００６１】
図１３の蓄電装置１０１は、アンテナ回路１０２、電力供給制御回路１０３、バッテリー
部１０４によって構成されている。電力供給制御回路１０３は、整流回路１０５、制御回
路１６０１、低周波信号発生回路１０６、スイッチ回路１０７、電源回路１０８によって
構成される。またバッテリー部１０４は、バッテリー１０９によって構成される。なお、
電力供給制御回路１０３における電源回路１０８から、蓄電装置１０１の外部にある負荷
１１０に電力の出力が行われる。実施の形態１における図１の構成との違いは、制御回路
１６０１が整流回路１０５とバッテリー１０９との間にある構成である点にある。
【００６２】
なお図１３における負荷１１０の構成は移動型電子機器毎に異なる。例えば携帯電話やデ
ジタルビデオカメラにおける構成においては負荷として、表示部や集積回路部等が挙げら
れる。また温度や圧力などのセンサーなどにおける負荷の構成としては、センサーを駆動
するための動力部、データ信号送信部等が挙げられる。ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑ
ｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）における構成においては、負荷として復調
回路、変調回路等が挙げられる。
【００６３】
また、図１４には、アンテナ回路１０２が給電器２０１からの無線信号を元に充電を行う
ブロック図について示す。図１４において、アンテナ回路１０２で無線信号を受信するこ
とで得られる電力は整流回路１０５、制御回路１６０１を介してバッテリー部１０４にお
けるバッテリー１０９に入力される。また図１４において、アンテナ回路１０２が無線信
号を受信することで得られる電力は、整流回路１０５を介して低周波信号発生回路１０６
に入力される。また図１４において、アンテナ回路１０２が無線信号を受信することで得
られる電力は、整流回路１０５及びスイッチ回路１０７を介して電源回路１０８に入力さ
れる。また、低周波信号発生回路１０６は、入力される電力を用いて、スイッチ回路１０
７のオンとオフを制御する信号を出力する。
【００６４】
なお、図１３、図１４におけるアンテナ回路１０２は、実施の形態１で示した図４（Ａ
）に示す構成であればよい。また、整流回路１０５は、実施の形態１で示した図４（Ｂ）
に示す構成であればよい。
【００６５】
また、図１３、図１４におけるアンテナ回路１０２については、実施の形態１で述べた
アンテナ回路１０２の説明と同様であるためここでは説明を省略する。
【００６６】
なお、アンテナ回路１０２に設けるアンテナの形状の例としては、実施の形態１で説明
した図３の形状を用いれば良く、上述の説明と同様であるためここでは省略する。
【００６７】
また、図１３、図１４に示す構成において、実施の形態１の図１２で説明した様にアンテ
ナ回路、及び給電器を複数設ける構成としてもよい。
【００６８】
また、図１３、図１４における電源回路１０８の構成については、実施の形態１で述べた
電源回路１０８の構成と同様であるためここでは説明を省略する。
【００６９】
本実施の形態においては、電力供給制御回路１０３は、整流回路１０５から出力される電
力が、負荷１１０を動作させるのに必要な電力より十分に大きいときには、整流回路１０
５から出力される電力のうち余剰電力をバッテリー１０９に蓄え、整流回路１０５から出
力される電力が、負荷１１０を動作させるのに十分でないときには、バッテリー１０９か
ら電源回路１０８に電力を供給する制御回路１６０１を有している。
【００７０】
本実施の形態における制御回路１６０１としては、整流回路１０５とバッテリー１０９の
間に制御回路を接続することにより実現することができる。バッテリー１０９を接続する
ことによって、余剰電力をバッテリー１０９に蓄え、整流回路１０５から出力される電力
が低下した時にはバッテリー１０９から電源回路１０８に電力を供給する。
【００７１】
また、図１３、図１４に示す制御回路１６０１の例について図１５を用いて説明する。
【００７２】
図１５において制御回路１６０１は整流素子１３９４、整流素子１３９５、電圧比較回路
１３９１、スイッチ１３９２、及びスイッチ１３９３を有している。
【００７３】
図１５において、電圧比較回路１３９１は、バッテリー１０９から出力される電圧と整流
回路１０５から出力される電圧とを比較する。整流回路１０５から出力される電圧がバッ
テリー１０９から出力される電圧よりも十分に高いときには、電圧比較回路１３９１はス
イッチ１３９２をオンにし、スイッチ１３９３をオフにする。すると、整流回路１０５か
ら整流素子１３９４及びスイッチ１３９２を介してバッテリー１０９に電流が流れる。一
方、整流回路１０５から出力される電圧がバッテリー１０９から出力される電圧と比較し
て十分な高さでなくなると、電圧比較回路１３９１はスイッチ１３９２をオフにし、スイ
ッチ１３９３をオンにする。このとき、整流回路１０５から出力された電圧がバッテリー
１０９から出力された電圧より高ければ、整流素子１３９５には電流が流れないが、整流
回路１０５から出力された電圧がバッテリー１０９から出力された電圧より低ければ、バ
ッテリー１０９からスイッチ１３９３及び整流素子１３９５を介してスイッチ回路１０７
を介して電源回路１０８に電流が流れる。
【００７４】
なお、制御回路１６０１は本実施の形態で説明した構成に限定されず、他の形式を用いて
も良い。
【００７５】
また、図１５において説明した電圧比較回路１３９１の例について図１６を用いて説明す
る。
【００７６】
図１６に示す構成において、電圧比較回路１３９１は、バッテリー１０９から出力される
電圧を抵抗素子１４０１と抵抗素子１４０２で抵抗分割し、整流回路１０５から出力され
る電圧を抵抗素子１４０３と抵抗素子１４０４で抵抗分割し、それぞれ抵抗分割した電圧
をコンパレーター１４０５に入力している。コンパレーター１４０５の出力にはインバー
タ形式のバッファ回路１４０６及びバッファ回路１４０７を直列に接続する。そして、バ
ッファ回路１４０６の出力を図１５におけるスイッチ１３９３の制御端子に入力し、バッ
ファ回路１４０７の出力を図１５におけるスイッチ１３９２の制御端子に入力し、図１５
のスイッチ１３９２及びスイッチ１３９３のオンとオフを制御する。なお、図１５におけ
るスイッチ１３９２及びスイッチ１３９３は制御端子に入力される信号がＨレベルのとき
オンし、Ｌレベルのときオフするものとする。
【００７７】
また図１６に示す構成において、抵抗分割して、コンパレーター１４０５に入力する電圧
を調整することにより、バッテリー１０９から出力される電圧より整流回路１０５から出
力される電圧がどれだけ高くなったら、スイッチ１３９２をオンにし、スイッチ１３９３
をオフにするかを制御することができる。
【００７８】
なお、電圧比較回路１３９１は本実施の形態において説明した構成に限定されず、他の形
式を用いても良い。
【００７９】
次に、図１３、図１４に示す蓄電装置１０１に、無線信号により電力を給電する際の動
作を以下に説明する。アンテナ回路１０２で受信した外部の無線信号は、整流回路１０５
により、半波整流され、そして平滑化される。
【００８０】
そして制御回路１６０１において、バッテリー１０９から出力される電圧と整流回路１０
５から出力される電圧とを比較する。整流回路１０５から出力される電圧がバッテリー１
０９から出力される電圧よりも十分高ければ、整流回路１０５とバッテリー１０９とを接
続する。このとき整流回路１０５から出力される電力はバッテリー１０９と電源回路１０
８の両方に供給され、余剰電力がバッテリー１０９に蓄えられる。
【００８１】
制御回路１６０１は、整流回路１０５から出力される電圧がバッテリー１０９から出力さ
れる電圧より低くなると電源回路１０８とバッテリー１０９とを接続する。このとき、整
流回路１０５から出力された電圧がバッテリー１０９から出力された電圧より高いときに
は、整流回路１０５から出力される電力が電源回路１０８に供給され、バッテリー１０９
への充電やバッテリーの電力の消費はない。そして、整流回路１０５から出力される電圧
がバッテリー１０９から出力される電圧より低くなると、バッテリー１０９から電源回路
１０８に電力を供給する。すなわち、制御回路１６０１は整流回路１０５から出力される
電圧とバッテリー１０９から出力される電圧とに応じて電流の方向を制御する。
【００８２】
また、前述したように、本発明の蓄電装置においては、バッテリーより電源回路を介した
負荷への電力の供給を、間欠的に行うことにより消費電力を十分小さく下げることが可能
になる。また加えて、蓄電装置の外部より入力される無線信号をアンテナ回路で受信し、
蓄電装置におけるバッテリー内に電力を蓄電することにより、負荷に供給する電力を定期
的にアンテナ回路より供給する必要がなくなる。また、アンテナ回路で受信される信号の
電力と、バッテリー内に蓄電された電力を制御回路により比較することで、アンテナ回路
から電源回路への電力の供給か、バッテリーから電源回路への電力の供給かを選択するこ
とによりさらなる低消費電力化を図ることができるため好適である。
【００８３】
なお本実施の形態における低周波信号発生回路の構成及びタイミングチャートについては
、実施の形態１で説明した図７、図８、図９の説明箇所と同様であるため、本実施の形態
においては説明を省略する。
【００８４】
以上のように、本発明の蓄電装置は、アンテナ回路を有することを特徴とする。そのた
め、バッテリーへの導電部として外部端子を設ける必要がなく、直接接続し充電すること
による外部端子の破損や外部端子の不良に伴う故障が起こることなく、バッテリーに対し
て無線信号による給電を行うことができる。また、本発明の蓄電装置は上記バッテリーを
具備することによる利点に加え、負荷に電力を供給する電力供給制御回路において、スイ
ッチ回路を設け、定期的に負荷への電力の供給を制御することを特徴とする。電力供給制
御回路に設けられたスイッチ回路を用いて負荷への電力の供給を制御することにより、負
荷への電力の供給を間欠的におこなうことができる。そのためバッテリーにおける消費電
力の低減を図り、さらに無線信号による電力の供給がなくても、負荷の長時間の動作を可
能にすることができる。
【００８５】
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と組み合わせて実施するこ
とが可能である。
（実施の形態３）
【００８６】
本実施の形態では、上記実施の形態１で示した蓄電装置の構成において、ブースターア
ンテナ回路（以下、ブースターアンテナという）を有する構成に関して、図面を参照して
説明する。なお、本実施の形態において使用する図面に関し、実施の形態１と同じ部分は
同じ符号を用いて示す。
【００８７】
なお、本実施の形態において述べるブースターアンテナとは、蓄電装置に設けられた給電
器からの無線信号を受信するアンテナよりも、サイズの大きいアンテナのことをいう。ブ
ースターアンテナは、使用する周波数帯域で、給電器からの信号を共振させ、蓄電装置に
設けられたアンテナ回路と、ブースターアンテナとを磁界結合させることで、給電器より
供給された信号を、効率よく目的の蓄電装置へ伝達させることができるものをいう。ブー
スターアンテナは磁界を介してアンテナ回路と結合しているため、直接アンテナ回路及び
電力供給制御回路とは接続する必要が無いため好適である。
【００８８】
本実施の形態における蓄電装置について、図１７に示すブロック図を用いて説明する。
【００８９】
図１７の蓄電装置１０１は、アンテナ回路１０２、ブースターアンテナ１５０１、電力供
給制御回路１０３、バッテリー部１０４によって構成されている。電力供給制御回路１０
３は、整流回路１０５、低周波信号発生回路１０６、スイッチ回路１０７、電源回路１０
８によって構成される。またバッテリー部１０４は、バッテリー１０９によって構成され
る。なお、ブースターアンテナ１５０１は給電器２０１からの無線信号を受信する。なお
、電力供給制御回路１０３における電源回路１０８から、蓄電装置１０１の外部にある負
荷１１０に電力の出力が行われる。実施の形態１における図２の構成との違いは、ブース
ターアンテナ１５０１が給電器２０１とアンテナ回路１０２との間にある構成である点に
ある。
【００９０】
図１７において、蓄電装置１０１は、ブースターアンテナ１５０１が給電器２０１からの
無線信号を受信しアンテナ回路１０２と磁界結合することで給電器２０１からの無線信号
をアンテナ回路１０２に送信する。図１７において、アンテナ回路１０２より電力供給制
御回路１０３に入力される信号は、整流回路１０５、スイッチ回路１０７を介して電源回
路１０８に入力される。また図１７においてアンテナ回路１０２で受信する信号は整流回
路１０５を介してバッテリー１０９に入力され、バッテリー１０９の充電が行われる。
【００９１】
なお、アンテナ回路１０２は、実施の形態１で示した図４（Ａ）に示す構成であればよ
い。また、整流回路１０５は、実施の形態１で示した図４（Ｂ）に示す構成であればよい
。
【００９２】
また、図１７におけるアンテナ回路１０２については、実施の形態１で述べたアンテナ
回路１０２の説明と同様であるためここでは説明を省略する。
【００９３】
また、本実施の形態においては、アンテナ回路１０２、ブースターアンテナ１５０１が受
信するための無線信号は、電磁誘導方式により供給される。そのため、図１７における蓄
電装置１０１は、コイル状のアンテナ回路１０２、ブースターアンテナ１５０１を有する
構成となる。図１７において、給電器２０１のアンテナ回路内のコイル状のアンテナと蓄
電装置１０１のブースターアンテナ１５０１を近づけると、給電器２０１におけるアンテ
ナ回路のコイル状のアンテナから交流磁界が発生する。交流磁界が蓄電装置１０１内のコ
イル状のブースターアンテナ１５０１を貫き、電磁誘導により蓄電装置１０１内のコイル
状のブースターアンテナ１５０１の端子間（アンテナの一端と他端の間）に起電力が発生
する。コイル状のブースターアンテナ１５０１において電磁誘導による起電力が発生する
と共にブースターアンテナ自体から交流磁界が発生する。そして、ブースターアンテナ１
５０１から発生する交流磁界が蓄電装置１０１内のコイル状のアンテナ回路１０２を貫き
、電磁誘導により蓄電装置１０１内のコイル状のアンテナ回路１０２の端子間（アンテナ
の一端と他端の間）に起電力が発生する。当該起電力により蓄電装置１０１内のバッテリ
ー１０９に充電することができる。
【００９４】
なお、本実施の形態において、バッテリーに蓄電される電力は、給電器２０１より出力さ
れる無線信号に限らずに、実施の形態１で説明した図１１のように蓄電装置のバッテリー
部１０４の一部に発電素子を設け電力を補う構成としてもよい。発電素子を設けることで
、バッテリー１０９に蓄電される電力の供給量を増やし、また充電速度を速めることがで
きるため好適である。
【００９５】
本実施の形態においては、図１７のブースターアンテナを具備する構成により、給電器２
０１と蓄電装置１０１間の信号の送受信についての通信距離を伸ばすことができ、信号の
やりとりをより確実にすることができるため好適である。
【００９６】
また、図１７に示す構成において、実施の形態１の図１２で説明した様にアンテナ回路、
及び給電器を複数設ける構成としてもよい。このとき、ブースターアンテナは使用する周
波数帯域で給電器２０１からの信号を共振させ、アンテナ回路とブースターアンテナを磁
界結合させることで、給電器２０１より供給された信号や他の無線信号を、効率よく蓄電
装置１０１へ伝達させることができ好適である。また図１７に示した構成において、第１
のアンテナ及び第２のアンテナとしてアンテナ回路を複数設ける際には、ブースターアン
テナ１５０１の同調を第１のアンテナ回路に限らず、ブースターアンテナ１５０１が同調
する周波数の帯域を異ならせることにより他のアンテナと磁界結合させることもできる。
【００９７】
なお、図１７に示す蓄電装置１０１内のバッテリー１０９に、外部の無線信号より電力を
充電する際の動作については、実施の形態１において説明した図２における動作の説明と
同様であるため本実施の形態においてはその説明を省略する。
【００９８】
また、本実施の形態における低周波信号発生回路の構成及びタイミングチャートについて
は、実施の形態１で説明した図７、図８、図９の説明箇所と同様であるため、本実施の形
態においては説明を省略する。
【００９９】
なお、本実施の形態においては、実施の形態２で説明した電力供給制御回路１０３におけ
る制御回路を設ける構成としてもよい。本実施の形態において制御回路を有する構成とす
ることにより、ブースターアンテナを設ける構成の効果に加えて、アンテナ回路で受信さ
れる信号の電力と、バッテリー内に蓄電された電力を制御回路により比較することで、ア
ンテナ回路から電源回路への電力の供給か、バッテリーから電源回路への電力の供給かを
選択することによりさらなるバッテリーにおける消費電力の低減を図ることができるため
好適である。
【０１００】
以上のように、本発明の蓄電装置においては、バッテリーより電源回路を介した負荷への
電力の供給を、間欠的に行うことにより消費電力を十分小さく下げることが可能になる。
また加えて、蓄電装置の外部より入力される無線信号をアンテナ回路で受信し、蓄電装置
におけるバッテリー内に電力を蓄電することにより、負荷に供給する電力を定期的にアン
テナ回路より供給する必要がなくなる。また、アンテナ回路からの受信信号の電力と、バ
ッテリー内に蓄電された電力を制御回路により比較することで、アンテナ回路から電源回
路への電力の供給か、バッテリーから電源回路への電力の供給かを選択することによりさ
らなる低消費電力化を図ることができるため好適である。
【０１０１】
さらに、本実施の形態の構成においては、実施の形態１の構成に加えて、ブースターアン
テナを有することを特徴とする。そのため、蓄電装置と給電器間の無線信号の送電を、よ
り確実に行うことが可能となるといった利点を有する。
【０１０２】
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と組み合わせて実施するこ
とが可能である。
（実施の形態４）
【０１０３】
本実施の形態では、上記実施の形態１で示した蓄電装置の構成において、充電管理回路
を有する構成に関して、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態において使用する
図面に関し、実施の形態１と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【０１０４】
なお、本実施の形態における充電管理回路とは、バッテリーを使用する場合における充放
電の管理専用の回路のことをいう。バッテリーを使用する場合、一般に、充放電の管理が
必要である。充電をおこなう際に過充電にならないように、充電状況をモニターしながら
充電を行う必要がある。本発明に用いるバッテリーにおいて、充電管理をおこなう場合に
は専用の回路が必要となる。
【０１０５】
本実施の形態における蓄電装置について、図３０に示すブロック図を用いて説明する。
【０１０６】
図３０の蓄電装置１０１は、アンテナ回路１０２、電力供給制御回路１０３、バッテリー
部１０４によって構成されている。電力供給制御回路１０３は、整流回路１０５、低周波
信号発生回路１０６、スイッチ回路１０７、電源回路１０８によって構成される。またバ
ッテリー部１０４は、バッテリー１０９、充電管理回路３３０１によって構成される。な
お、電力供給制御回路１０３における電源回路１０８から、蓄電装置１０１の外部にある
負荷１１０に電力の出力が行われる。実施の形態１における図２の構成との違いは、充電
管理回路３３０１が整流回路１０５とバッテリー１０９との間にある構成である点にある
。
【０１０７】
図３０において、蓄電装置１０１は、給電器２０１からの無線信号をアンテナ回路１０２
で受信する。図３０において、アンテナ回路１０２より電力供給制御回路１０３に入力さ
れる信号は、整流回路１０５、スイッチ回路１０７を介して電源回路１０８に入力される
。また図３０においてアンテナ回路１０２で受信する信号は整流回路１０５、充電管理回
路３３０１を介してバッテリー１０９に入力され、バッテリー１０９の充電が行われる。
【０１０８】
なお、アンテナ回路１０２は、実施の形態１で示した図４（Ａ）に示す構成であればよ
い。また、整流回路１０５は、実施の形態１で示した図４（Ｂ）に示す構成であればよい
。
【０１０９】
また、図３０におけるアンテナ回路１０２については、実施の形態１で述べたアンテナ
回路１０２の説明と同様であるためここでは説明を省略する。
【０１１０】
なお、本実施の形態において、バッテリーに蓄電される電力は、給電器２０１より出力さ
れる無線信号に限らずに、実施の形態１で説明した図１１のように蓄電装置のバッテリー
部１０４の一部に発電素子を設け電力を補う構成としてもよい。発電素子を設けることで
、バッテリー１０９に蓄電される電力の供給量を増やし、また充電速度を速めることがで
きるため好適である。
【０１１１】
また、図３０に示す構成において、実施の形態１の図１２で説明した様にアンテナ回路、
及び給電器を複数設ける構成としてもよい。
【０１１２】
なお、図３０に示す蓄電装置１０１内のバッテリー１０９に、外部の無線信号より電力を
充電する際の動作については、実施の形態１において説明した図２における動作の説明と
同様であるため本実施の形態においてはその説明を省略する。
【０１１３】
また、本実施の形態における低周波信号発生回路の構成及びタイミングチャートについて
は、実施の形態１で説明した図７、図８、図９の説明箇所と同様であるため、本実施の形
態においては説明を省略する。
【０１１４】
なお、本実施の形態においては、実施の形態２で説明した電力供給制御回路１０３におけ
る制御回路を設ける構成としてもよい。本実施の形態において制御回路を有する構成とす
ることにより、ブースターアンテナを設ける構成の効果に加えて、アンテナ回路からの受
信信号の電力と、バッテリー内に蓄電された電力を制御回路により比較することで、アン
テナ回路から電源回路への電力の供給か、バッテリーから電源回路への電力の供給かを選
択することによりさらなるバッテリーにおける消費電力の低減を図ることができるため好
適である。
【０１１５】
次に本実施の形態における充電管理回路３３０１の構成について図３１を用いて説明する
。
【０１１６】
図３１に示す充電管理回路３３０１は定電流源７４０１、スイッチ回路７４０２、充電量
制御回路７４０３から構成されている。なお図３１に示した構成における定電流源７４０
１、スイッチ回路７４０２、充電量制御回路７４０３、バッテリー１０９は、総じて上記
実施の形態１で示した図１のバッテリー部１０４に対応する。すなわち、充電管理回路３
３０１における定電流源７４０１には、上記実施の形態１で示した図１における整流回路
１０５、実施の形態２で示した図１３における制御回路１６０１からの信号が入力される
。
【０１１７】
ここで述べた充電管理回路は一例であり、この構成に限定されるものではなく、他の構成
であっても良い。本実施の形態は定電流によって、バッテリーに充電をおこなっているが
、定電流だけの充電ではなく、途中で定電圧充電に切り替えても良い。定電流を用いない
別の方式であっても良い。また、以下説明する図３１のブロック図における回路を構成す
るトランジスタは薄膜トランジスタであっても良いし、単結晶基板上のトランジスタや有
機トランジスタであっても良い。
【０１１８】
図３２には、上記図３１で示したブロック図について、詳細にしたものである。以下に動
作を説明する。
【０１１９】
図３２に示す構成において、定電流源７４０１、スイッチ回路７４０２、充電量制御回路
７４０３を有し、充電量制御回路７４０３は高電位電源線７５２６、低電位電源線７５２
７を電源線として用いている。図３２では低電位電源線７５２７をＧＮＤ線として用いて
いる。なお、低電位電源線７５２７の電位はＧＮＤには限定されず他の電位であっても良
い。
【０１２０】
定電流源７４０１はトランジスタ７５０２〜７５１１、抵抗７５０１、抵抗７５１２によ
って構成されている。高電位電源線７５２６より抵抗７５０１を介してトランジスタ７５
０２、７５０３に電流が流れ、トランジスタ７５０２、７５０３がオンする。
【０１２１】
トランジスタ７５０４、トランジスタ７５０５、トランジスタ７５０６、トランジスタ７
５０７、トランジスタ７５０８は帰還型の差動アンプを構成し、トランジスタ７５０２の
ゲート電位はトランジスタ７５０６のゲート電位とほぼ同じとなる。トランジスタ７５１
１のドレイン電流はトランジスタ７５０７のゲート電位と低電位電源線７５２７の電位差
を抵抗７５１２の抵抗値で割った値となる。その電流をトランジスタ７５０９、７５１０
によって構成されるカレントミラー回路に入力し、カレントミラー回路の出力電流をスイ
ッチ回路７４０２に供給する。定電流源７４０１は本構成に限定されず他の構成を用いて
も良い。
【０１２２】
スイッチ回路７４０２はトランスミッションゲート７５１５、インバータ７５１３，イ
ンバータ７５１４から構成され、インバータ７５１４の入力信号によって定電流源７４０
１の電流をバッテリー１０９に供給するか、否かを制御する。スイッチ回路はこの構成に
限定されず他の構成を用いても良い。
【０１２３】
充電量制御回路７４０３はトランジスタ７５１６〜７５２４、抵抗７５２５によって構
成される。高電位電源線７５２６より抵抗７５２５を介してトランジスタ７５２３、７５
２４に電流が流れ、トランジスタ７５２３、７５２４がオンする。トランジスタ７５１８
、７５１９、７５２０、７５２１、７５２２は差動型のコンパレーターを構成している。
トランジスタ７５２０のゲート電位がトランジスタ７５２１のゲート電位より低い場合、
トランジスタ７５１８のドレイン電位はほぼ高電位電源線７５２６の電位とほぼ等しくな
り、トランジスタ７５２０のゲート電位がトランジスタ７５２１のゲート電位より高い場
合、トランジスタ７５１８のドレイン電位はトランジスタ７５２０のソース電位とほぼ等
しくなる。
【０１２４】
トランジスタ７５１８のドレイン電位が高電位電源線７５２６とほぼ等しい場合、トラン
ジスタ７５１７、７５１６で構成されるバッファを介して、充電量制御回路７４０３はロ
ウを出力する。
【０１２５】
トランジスタ７５１８のドレイン電位がトランジスタ７５２０のソース電位とほぼ等しい
場合、トランジスタ７５１７、７５１６で構成されるバッファを介して、充電量制御回路
７４０３はハイを出力する。
【０１２６】
充電量制御回路７４０３の出力がロウの場合、バッテリー１０９にはスイッチ回路７４０
２を介して電流が供給される。また、充電量制御回路７４０３の出力がハイの場合は、ス
イッチ回路７４０２はオフして、バッテリー１０９に電流は供給されない。
【０１２７】
トランジスタ７５２０のゲートはバッテリー１０９に接続されているため、バッテリーが
充電され、その電位が充電量制御回路７４０３のコンパレーターのしきい値を超えると、
充電が停止する。本実施の形態ではコンパレーターのしきい値をトランジスタ７５２３の
ゲート電位で設定しているが、この値に限定するものではなく、他の電位であっても良い
。一般に設定電位は用途とバッテリーの性能によって適宜決められるものである。
【０１２８】
本実施の形態では以上のようにバッテリーへの充電管理回路を構成したが、この構成に限
定されるものではない。
【０１２９】
以上のような構成にすることにより、本発明の蓄電装置においては、バッテリー部１０４
におけるバッテリー１０９の充電を管理する機能を追加することができる。故に本発明の
蓄電装置においては、蓄電装置における電力供給制御回路によるバッテリーの充電におけ
る過充電等の不具合を防ぐことのできる蓄電装置を提供することが可能になる。加えて、
本発明の蓄電装置においては、バッテリーより電源回路を介した負荷への電力の供給を、
間欠的に行うことにより消費電力を十分小さく下げることが可能になる。また加えて、蓄
電装置の外部より入力される無線信号をアンテナ回路で受信し、蓄電装置におけるバッテ
リー内に電力を蓄電することにより、負荷に供給する電力を定期的にアンテナ回路より供
給する必要がなくなる。また、アンテナ回路で受信される信号の電力と、バッテリー内に
蓄電された電力を制御回路により比較することで、アンテナ回路から電源回路への電力の
供給か、バッテリーから電源回路への電力の供給かを選択することによりさらなる低消費
電力化を図ることができるため好適である。
【０１３０】
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と組み合わせて実施するこ
とが可能である。
【実施例１】
【０１３１】
本実施例では、本発明の蓄電装置におけるバッテリーの例について説明する本明細書にお
いて、バッテリーとは、充電することで連続使用時間を回復することができる電池のこと
をいう。バッテリーとしては、シート状に形成された電池を用いることが好ましく、例え
ばリチウム電池、好ましくはゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池や、リチウムイ
オン電池等を用いることで、小型化が可能である。勿論、充電可能な電池であればなんで
もよく、ニッケル水素電池、ニカド電池などの充電放電可能な電池であってもよいし、ま
た大容量のコンデンサーなどを用いることもできる。
【０１３２】
本実施例においては、バッテリーとしてリチウムイオン電池の例について説明する。リチ
ウムイオン電池は、ニッカド電池、鉛電池などと比べて、メモリ効果がなく、電流量が大
きく取れるなどの利点からが広く用いられている。また、リチウムイオン電池は近年、薄
膜化の研究がおこなわれており、厚さ１μｍ〜数μｍのものも作られつつある（以下、薄
膜二次電池という）。このような薄膜二次電池をＲＦＩＤなどに貼り付けることによって
フレキシブルな二次電池として活用できる。
【０１３３】
図３３に本発明のバッテリーとして用いることが可能な薄膜二次電池の例を示す。図３
３に示した例においては、リチウムイオン薄膜電池の断面例である。
【０１３４】
図３３の積層構造について説明する。図３３の基板７１０１上に電極となる集電体薄膜７
１０２を成膜する。集電体薄膜７１０２は負極活物質層７１０３と密着性がよく、抵抗が
小さいことが求められ、アルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどを用いることがで
きる。次に集電体薄膜７１０２上に負極活物質層７１０３を成膜する。一般には酸化バナ
ジウム（Ｖ２Ｏ５）などが用いられる。次に負極活物質層７１０３上に固体電解質層７１
０４を成膜する。一般にはリン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）などが用いられる。次に固体
電解質層７１０４上に正極活物質層７１０５を成膜する。一般にはマンガン酸リチウム（
ＬｉＭｎ２Ｏ４）などが用いられる。コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）やニッケル酸
リチウム（ＬｉＮｉＯ２）を用いても良い。次に正極活物質層７１０５上に電極となる集
電体薄膜７１０６を成膜する。集電体薄膜７１０６は正極活物質層７１０５と密着性がよ
く、抵抗が小さいことが求められ、アルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどを用い
ることができる。
【０１３５】
なお、上記集電体薄膜７１０２、負極活物質層７１０３、固体電解質層７１０４、正極活
物質層７１０５、集電体薄膜７１０６の薄膜層は、スパッタ技術を用いて形成しても良い
し、蒸着技術を用いても良い。また集電体薄膜７１０２、負極活物質層７１０３、固体電
解質層７１０４、正極活物質層７１０５、集電体薄膜７１０６のそれぞれの厚さは０．１
μｍ〜３μｍが望ましい。
【０１３６】
次に以下に充電時、放電時の動作を説明する。充電時には、正極活物質層７１０５から
リチウムがイオンとなって離脱する。そのリチウムイオンは固体電解質層７１０４を介し
て負極活物質層７１０３に吸収される。このときに、正極活物質層７１０５から外部へ電
子が放出される。
【０１３７】
また放電時には、負極活物質層７１０３からリチウムがイオンとなって離脱する。そのリ
チウムイオンは固体電解質層７１０４を介して、正極活物質層７１０５に吸収される。こ
のとき負極活物質層７１０３から外部に電子が放出される。この様にして薄膜二次電池は
動作する。
【０１３８】
なお、再度集電体薄膜７１０２、負極活物質層７１０３、固体電解質層７１０４、正極活
物質層７１０５、集電体薄膜７１０６の薄膜層を重ねて形成することで、より大きい電力
の充放電が可能になるため好適である。
【０１３９】
以上のように、薄膜二次電池を形成することで、シート状であり、且つ充放電可能なバッ
テリーを形成することができる。
【０１４０】
本実施例は、上記の実施の形態および他の実施例と組み合わせることができる。すなわ
ち、定期的にバッテリーに対し充電を行うことにより、従来のように、電池の経時的な劣
化に伴う電力の不足を防止することができる。そして、本発明の蓄電装置はバッテリーへ
の充電に際し、アンテナ回路にて無線信号を受信することにより得られる電力を用いて当
該バッテリーの充電を行うことを特徴とする。そのため、充電器に直接接続することなく
、ＲＦＩＤを駆動するための電源を外部からの電磁波の電力を利用してバッテリーを充電
することができる。
【０１４１】
また、本発明の蓄電装置は上記バッテリーを具備することによる利点に加え、電力供給制
御回路において、スイッチ回路を設け、定期的に電源回路を介した負荷への電力の供給を
制御することを特徴とする。電源供給回路に設けられたスイッチ回路を用いて負荷への電
力の供給を制御することにより、負荷への電力の供給を間欠的におこなうことができる。
そのためバッテリーにおける消費電力の低減を図り、さらに無線信号による電力の供給が
なくても、負荷の長時間の動作を可能にすることができる。
【実施例２】
【０１４２】
本実施例では、上記実施の形態で示した蓄電装置の作製方法の一例に関して、図面を参
照して説明する。本実施例においては、アンテナ回路、電力供給制御回路、バッテリーを
同じ基板上に設ける構成について説明する。なお、同一基板上にアンテナ回路、電力供給
制御回路、バッテリーを形成し、電力供給制御回路を構成するトランジスタを薄膜トラン
ジスタとすることで、小型化を図ることができるため好適である。また、蓄電装置におけ
るバッテリーとしては上記実施例で説明した薄膜二次電池を用いた例について本実施例で
は説明する。
【０１４３】
なお、本実施例においては、上記実施の形態で述べたアンテナ回路について、その形状
及び取り付け位置について述べるに留まるため、単にアンテナと称することにする。
【０１４４】
まず、基板１３０１の一表面に絶縁膜１３０２を介して剥離層１３０３を形成し、続け
て下地膜として機能する絶縁膜１３０４と半導体膜１３０５（例えば、非晶質珪素を含む
膜）を積層して形成する（図１８（Ａ）参照）。なお、絶縁膜１３０２、剥離層１３０３
、絶縁膜１３０４および半導体膜１３０５は、連続して形成することができる。
【０１４５】
基板１３０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板（例えばセラミック基板またはステ
ンレス基板など）、Ｓｉ基板等の半導体基板、など、から選択されるものである。他にも
プラスチック基板として、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタ
レート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、アクリルなどの基板を選択する
こともできる。なお、本工程では、剥離層１３０３は、絶縁膜１３０２を介して基板１３
０１の全面に設けているが、必要に応じて、基板１３０１の全面に剥離層を設けた後に、
フォトリソグラフィ及びエッチングにより選択的にパターニングしてもよい。
【０１４６】
絶縁膜１３０２、絶縁膜１３０４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シ
リコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シ
リコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、絶縁膜
１３０２、１３０４を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜
を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層
目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化シリコン膜を形
成してもよい。絶縁膜１３０２は、基板１３０１から剥離層１３０３又はその上に形成さ
れる素子に不純物元素が混入するのを防ぐブロッキング層として機能し、絶縁膜１３０４
は基板１３０１、剥離層１３０３からその上に形成される素子に不純物元素が混入するの
を防ぐブロッキング層として機能する。このように、ブロッキング層として機能する絶縁
膜１３０２、１３０４を形成することによって、基板１３０１からＮａなどのアルカリ金
属やアルカリ土類金属が、剥離層１３０３から剥離層１３０３に含まれる不純物元素がこ
の上に形成する素子に悪影響を与えることを防ぐことができる。なお、基板１３０１とし
て石英を用いるような場合には絶縁膜１３０２、１３０４を省略してもよい。
【０１４７】
剥離層１３０３は、金属膜や金属膜と金属酸化膜の積層構造等を用いることができる。
金属膜としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル
（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ
）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オス
ミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素または元素を主成分とする合金
材料若しくは化合物材料からなる膜を単層又は積層して形成する。また、これらの材料は
、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法等を用いて形成することができる。金
属膜と金属酸化膜の積層構造としては、上述した金属膜を形成した後に、酸素雰囲気下ま
たはＮ２Ｏ雰囲気下におけるプラズマ処理、酸素雰囲気下またはＮ２Ｏ雰囲気下における
加熱処理を行うことによって、金属膜表面に当該金属膜の酸化物または酸化窒化物を設け
ることができる。例えば、金属膜としてスパッタ法やＣＶＤ法等によりタングステン膜を
設けた場合、タングステン膜にプラズマ処理を行うことによって、タングステン膜表面に
タングステン酸化物からなる金属酸化膜を形成することができる。また、この場合、タン
グステンの酸化物は、ＷＯｘで表され、Ｘは２〜３であり、Ｘが２の場合（ＷＯ２）、Ｘ
が２．５の場合（Ｗ２Ｏ５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ４Ｏ１１）、Ｘが３の場合（ＷＯ
３）などがある。タングステンの酸化物を形成するにあたり、上記に挙げたＸの値に特に
制約はなく、エッチングレート等を基に、どの酸化物を形成するかを決めるとよい。また
、プラズマ処理として、例えば高密度プラズマ処理を行ってもよい。また、金属酸化膜の
他にも、金属窒化物や金属酸化窒化物を用いてもよい。この場合、金属膜に窒素雰囲気下
または窒素と酸素雰囲気下でプラズマ処理や加熱処理を行えばよい。
【０１４８】
非晶質半導体膜１３０５は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等に
より、２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成する。
【０１４９】
次に、非晶質半導体膜１３０５にレーザー光を照射して結晶化を行う。なお、レーザー
光の照射と、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金
属元素を用いる熱結晶化法とを組み合わせた方法等により非晶質半導体膜１３０５の結晶
化を行ってもよい。その後、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にエッチングして、結
晶質半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆを形成し、当該半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆを
覆うようにゲート絶縁膜１３０６を形成する（図１８（Ｂ）参照）。
【０１５０】
ゲート絶縁膜１３０６は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒
化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（Ｓ
ｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、ゲート絶縁膜１３
０６を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成し、第２
層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁膜とし
て酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成してもよい。
【０１５１】
結晶質半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆの作製工程の一例を以下に簡単に説明すると、
まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚５０〜６０ｎｍの非晶質半導体膜を形成する。次
に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体膜上に保持させ
た後、非晶質半導体膜に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５
０℃、４時間）を行って結晶質半導体膜を形成する。その後、フォトリソグラフィ法を用
いてレーザー光を照射し、エッチングを行うことよって結晶質半導体膜１３０５ａ〜１３
０５ｆを形成する。なお、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化を行わずに、レー
ザー光の照射だけで非晶質半導体膜の結晶化を行ってもよい。
【０１５２】
結晶化に用いるレーザー発振器としては、連続発振型のレーザー（ＣＷレーザー）やパ
ルス発振型のレーザー（パルスレーザー）を用いることができる。ここで用いることがで
きるレーザービームは、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、エキシマレーザーなどの気体レー
ザー、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、
ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３
、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａの
うち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、ガラスレーザー、ルビ
ーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、銅蒸気レーザー
または金蒸気レーザーのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる
。このようなレーザービームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波
のレーザービームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：
ＹＶＯ４レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３
５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザーのパワー密度は０．０１〜１００Ｍ
Ｗ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）が必要である。そして、走査速
度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４
、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セ
ラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとし
てＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されて
いるものを媒質とするレーザー、Ａｒイオンレーザー、またはＴｉ：サファイアレーザー
は、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことに
よって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ
以上の発振周波数でレーザービームを発振させると、半導体膜がレーザーによって溶融し
てから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が
低いパルスレーザーを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動
させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができ
る。
【０１５３】
また、ゲート絶縁膜１３０６は、半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆに対し前述の高密度
プラズマ処理を行い、表面を酸化又は窒化することで形成しても良い。例えば、Ｈｅ、Ａ
ｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと、酸素、酸化窒素（ＮＯ２）、アンモニア、窒素、水素な
どの混合ガスを導入したプラズマ処理で形成する。この場合のプラズマの励起は、マイク
ロ波の導入により行うと、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。この
高密度プラズマで生成された酸素ラジカル（ＯＨラジカルを含む場合もある）や窒素ラジ
カル（ＮＨラジカルを含む場合もある）によって、半導体膜の表面を酸化又は窒化するこ
とができる。
【０１５４】
このような高密度プラズマを用いた処理により、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎ
ｍの絶縁膜が半導体膜に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁
膜と半導体膜との界面準位密度はきわめて低くすることができる。このような、高密度プ
ラズマ処理は、半導体膜（結晶性シリコン、或いは多結晶シリコン）を直接酸化（若しく
は窒化）するため、形成される絶縁膜の厚さは理想的には、ばらつきをきわめて小さくす
ることができる。加えて、結晶性シリコンの結晶粒界でも酸化が強くされることがないた
め、非常に好ましい状態となる。すなわち、ここで示す高密度プラズマ処理で半導体膜の
表面を固相酸化することにより、結晶粒界において異常に酸化反応をさせることなく、均
一性が良く、界面準位密度が低い絶縁膜を形成することができる。
【０１５５】
ゲート絶縁膜は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁膜のみを用いても良いし
、それにプラズマや熱反応を利用したＣＶＤ法で酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シ
リコンなどの絶縁膜を堆積し、積層させても良い。いずれにしても、高密度プラズマで形
成した絶縁膜をゲート絶縁膜の一部又は全部に含んで形成されるトランジスタは、特性の
ばらつきを小さくすることができる。
【０１５６】
また、半導体膜に対し、連続発振レーザービーム若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発
振するパルスレーザービームを照射しながら一方向に走査して結晶化させて得られた半導
体膜１３０５ａ〜１３０５ｆは、そのビームの走査方向に結晶が成長する特性がある。そ
の走査方向をチャネル長方向（チャネル形成領域が形成されたときにキャリアが流れる方
向）に合わせてトランジスタを配置し、上記ゲート絶縁層を組み合わせることで、特性ば
らつきが小さく、しかも電界効果移動度が高い薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を得ることが
できる。
【０１５７】
次に、ゲート絶縁膜１３０６上に、第１の導電膜と第２の導電膜とを積層して形成する
。ここでは、第１の導電膜は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、２０〜１００ｎｍ
の厚さで形成する。第２の導電膜は、１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。第１の導電
膜と第２の導電膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブ
デン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等
から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成
する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料
により形成する。第１の導電膜と第２の導電膜の組み合わせの例を挙げると、窒化タンタ
ル膜とタングステン膜、窒化タングステン膜とタングステン膜、窒化モリブデン膜とモリ
ブデン膜等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導
電膜と第２の導電膜を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる
。また、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデン膜とアルミニウム膜とモリブ
デン膜の積層構造を採用するとよい。
【０１５８】
次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極と
ゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆの
上方にゲート電極１３０７を形成する。ここでは、ゲート電極１３０７として、第１の導
電膜１３０７ａと第２の導電膜１３０７ｂの積層構造で設けた例を示している。
【０１５９】
次に、ゲート電極１３０７をマスクとして半導体膜１３０５ａ、１３０５ｂ、１３０５
ｄ、及び１３０５ｆに、イオンドープ法またはイオン注入法により、ｎ型を付与する不純
物元素を低濃度に添加し、その後、フォトリソグラフィ法によりレジストからなるマスク
を選択的に形成して、半導体膜１３０５ｃ及び半導体膜１３０５ｅにｐ型を付与する不純
物元素を高濃度に添加する。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）
等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム
（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、ｎ型を付与する不純物
元素としてリン（Ｐ）を用い、１×１０１５〜１×１０１９／ｃｍ３の濃度で含まれるよ
うに半導体膜１３０５ａ、１３０５ｂ、１３０５ｄ、及び１３０５ｆに選択的に導入し、
ｎ型を示す不純物領域１３０８を形成する。また、ｐ型を付与する不純物元素としてボロ
ン（Ｂ）を用い、１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように選択的に
半導体膜１３０５ｃ、１３０５ｅに導入し、ｐ型を示す不純物領域１３０９を形成する（
図１８（Ｃ）参照）。
【０１６０】
続いて、ゲート絶縁膜１３０６とゲート電極１３０７を覆うように、絶縁膜を形成する
。絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪
素の窒化物の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又は積層し
て形成する。次に、絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエ
ッチングして、ゲート電極１３０７の側面に接する絶縁膜１３１０（サイドウォールとも
よばれる）を形成する。絶縁膜１３１０は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒ
ａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。
【０１６１】
続いて、フォトリソグラフィ法により形成したレジストからなるマスクと、ゲート電極
１３０７および絶縁膜１３１０をマスクとして用いて、半導体膜１３０５ａ、１３０５ｂ
、１３０５ｄ、１３０５ｆにｎ型を付与する不純物元素を高濃度に添加して、ｎ型を示す
不純物領域１３１１を形成する。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）
を用い、１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜１３０５
ａ、１３０５ｂ、１３０５ｄ、１３０５ｆに選択的に導入し、不純物領域１３０８より高
濃度のｎ型を示す不純物領域１３１１を形成する。
【０１６２】
以上の工程により、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１３００ａ、１３００ｂ、１３００
ｄ、１３００ｆとｐチャネル型薄膜トランジスタ１３００ｃ、１３００ｅが形成される（
図１８（Ｄ）参照）。
【０１６３】
ｎチャネル型薄膜トランジスタ１３００ａは、ゲート電極１３０７と重なる半導体膜１
３０５ａの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１３０７及び絶縁膜１３１０
と重ならない半導体膜１３０５ａの領域にソース領域またはドレイン領域を形成する不純
物領域１３１１が形成され、絶縁膜１３１０と重なる半導体膜１３０５ａの領域であって
チャネル形成領域と不純物領域１３１１の間に低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）が形成さ
れている。また、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１３００ｂ、１３００ｄ、１３００ｆも
同様にチャネル形成領域、低濃度不純物領域及び不純物領域１３１１が形成されている。
【０１６４】
ｐチャネル型薄膜トランジスタ１３００ｃは、ゲート電極１３０７と重なる半導体膜１
３０５ｃの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１３０７と重ならない半導体
膜１３０５ｃの領域にソース領域またはドレイン領域を形成する不純物領域１３０９が形
成されている。また、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１３００ｅも同様にチャネル形成領
域及び不純物領域１３０９が形成されている。なお、ここでは、ｐチャネル型薄膜トラン
ジスタ１３００ｃ、１３００ｅには、ＬＤＤ領域を設けていないが、ｐチャネル型薄膜ト
ランジスタにＬＤＤ領域を設けてもよいし、ｎチャネル型薄膜トランジスタにＬＤＤ領域
を設けない構成としてもよい。
【０１６５】
次に、半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆ、ゲート電極１３０７等を覆うように、絶縁膜
を単層または積層して形成し、当該絶縁膜上に薄膜トランジスタ１３００ａ〜１３００ｆ
のソース領域またはドレイン領域を形成する不純物領域１３０９、１３１１と電気的に接
続する導電膜１３１３を形成する（図１９（Ａ）参照）。絶縁膜は、ＣＶＤ法、スパッタ
法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等
の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ等の有
機材料やシロキサン材料等により、単層または積層で形成する。ここでは、当該絶縁膜を
２層で設け、１層目の絶縁膜１３１２ａとして窒化酸化珪素膜で形成し、２層目の絶縁膜
１３１２ｂとして酸化窒化珪素膜で形成する。また、導電膜１３１３は、薄膜トランジス
タ１３００ａ〜１３００ｆのソース電極またはドレイン電極を形成しうる。
【０１６６】
なお、絶縁膜１３１２ａ、１３１２ｂを形成する前、または絶縁膜１３１２ａ、１３１
２ｂのうちの１つまたは複数の薄膜を形成した後に、半導体膜の結晶性の回復や半導体膜
に添加された不純物元素の活性化、半導体膜の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい
。加熱処理には、熱アニール、レーザーアニール法またはＲＴＡ法などを適用するとよい
。
【０１６７】
導電膜１３１３は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タ
ングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル
（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネ
オジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元
素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウ
ムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料
、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合
金材料に相当する。導電膜１３１３は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ
−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と
窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チ
タンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニ
ウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜１３１３を形成す
る材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアル
ミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素で
あるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができて
いたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとること
ができる。
【０１６８】
次に、導電膜１３１３を覆うように、絶縁膜１３１４を形成し、当該絶縁膜１３１４上
に、薄膜トランジスタ１３００ａ、１３００ｆのソース電極またはドレイン電極を形成す
る導電膜１３１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜１３１５ａ、１３１５ｂを形成する
。また、薄膜トランジスタ１３００ｂのソース電極またはドレイン電極を形成する導電膜
１３１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜１３１６を形成する。なお、導電膜１３１５
ａ、１３１５ｂと導電膜１３１６は同一の材料で同時に形成してもよい。導電膜１３１５
ａ、１３１５ｂと導電膜１３１６は、上述した導電膜１３１３で示したいずれかの材料を
用いて形成することができる。
【０１６９】
続いて、導電膜１３１６にアンテナとして機能する導電膜１３１７が電気的に接続され
るように形成する（図１９（Ｂ）参照）。
【０１７０】
絶縁膜１３１４は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素
（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘ
Ｏｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライク
カーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノー
ル、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材
料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ
−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）と
の結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばア
ルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもで
きる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよ
い。
【０１７１】
導電膜１３１７は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の
印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する
。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金
（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モ
リブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しく
は化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
【０１７２】
例えば、スクリーン印刷法を用いてアンテナとして機能する導電膜１３１７を形成する
場合には、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電体粒子を有機樹脂に溶解または分散させた導
電性のペーストを選択的に印刷することによって設けることができる。導電体粒子として
は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウ
ム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびチタン（Ｔｉ）等のいずれか
一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀の微粒子、または分散性ナノ粒子を用いることができ
る。また、導電性ペーストに含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー、溶媒、分散剤
および被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つまたは複数を用いることができる
。代表的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の有機樹脂が挙げられる。また、導電膜
の形成にあたり、導電性のペーストを押し出した後に焼成することが好ましい。例えば、
導電性のペーストの材料として、銀を主成分とする微粒子（例えば粒径１ｎｍ以上１００
ｎｍ以下）を用いる場合、１５０〜３００℃の温度範囲で焼成することにより硬化させて
導電膜を得ることができる。また、はんだや鉛フリーのはんだを主成分とする微粒子を用
いてもよく、この場合は粒径２０μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。はんだや鉛
フリーのはんだは、低コストであるといった利点を有している。
【０１７３】
また、導電膜１３１５ａ、１３１５ｂは、後の工程において本発明の蓄電装置に含まれ
るバッテリーと電気的に接続される配線として機能しうる。また、アンテナとして機能す
る導電膜１３１７を形成する際に、導電膜１３１５ａ、１３１５ｂに電気的に接続するよ
うに別途導電膜を形成し、当該導電膜を本発明の蓄電装置に含まれるバッテリーに接続す
る配線として利用してもよい。
【０１７４】
次に、導電膜１３１７を覆うように絶縁膜１３１８を形成した後、薄膜トランジスタ１
３００ａ〜１３００ｆ、導電膜１３１７等を含む層（以下、「素子形成層１３１９」と記
す）を基板１３０１から剥離する。ここでは、レーザー光（例えばＵＶ光）を照射するこ
とによって、素子形成層１３１９の薄膜トランジスタ１３００ａ〜１３００ｆを避けた領
域に開口部を形成後（図１９（Ｃ）参照）、物理的な力を用いて基板１３０１から素子形
成層１３１９を剥離することができる。また、基板１３０１から素子形成層１３１９を剥
離する前に、形成した開口部にエッチング剤を導入して、剥離層１３０３を選択的に除去
してもよい。エッチング剤は、フッ化ハロゲンまたはハロゲン間化合物を含む気体又は液
体を使用する。例えば、フッ化ハロゲンを含む気体として三フッ化塩素（ＣｌＦ３）を使
用する。そうすると、素子形成層１３１９は、基板１３０１から剥離された状態となる。
なお、剥離層１３０３は、全て除去せず一部分を残存させてもよい。こうすることによっ
て、エッチング剤の消費量を抑え剥離層の除去に要する処理時間を短縮することが可能と
なる。また、剥離層１３０３の除去を行った後にも、基板１３０１上に素子形成層１３１
９を保持しておくことが可能となる。また、素子形成層１３１９が剥離された基板１３０
１を再利用することによって、コストの削減をすることができる。
【０１７５】
絶縁膜１３１８は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素
（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘ
Ｏｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライク
カーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノー
ル、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材
料からなる単層または積層構造で設けることができる。
【０１７６】
本実施例では、レーザー光の照射により素子形成層１３１９に開口部を形成した後に、
当該素子形成層１３１９の一方の面（絶縁膜１３１８の露出した面）に第１のシート材１
３２０を貼り合わせた後、基板１３０１から素子形成層１３１９を剥離する（図２０（Ａ
）参照）。
【０１７７】
次に、素子形成層１３１９の他方の面（剥離により露出した面）に、第２のシート材１
３２１を貼り合わせた後、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って第２のシート材１
３２１を貼り合わせる（図２０（Ｂ）参照）。第１のシート材１３２０、第２のシート材
１３２１として、ホットメルトフィルム等を用いることができる。
【０１７８】
また、第１のシート材１３２０、第２のシート材１３２１として、静電気等を防止する
帯電防止対策を施したフィルム（以下、帯電防止フィルムと記す）を用いることもできる
。帯電防止フィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、及び
帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルム等が挙げられる。帯電防止可能な材料が設
けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよいし、両
面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよい。さらに、片面に帯電防止可能
な材料が設けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が設けられた面をフィルムの内側に
なるように層に貼り付けてもよいし、フィルムの外側になるように貼り付けてもよい。な
お、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に設けてあればよい。ここでの
帯電防止可能な材料としては、金属、インジウムと錫の酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性
剤や陽イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤等の界面活性剤用いることができる。
また、他にも帯電防止材料として、側鎖にカルボキシル基および４級アンモニウム塩基を
もつ架橋性共重合体高分子を含む樹脂材料等を用いることができる。これらの材料をフィ
ルムに貼り付けたり、練り込んだり、塗布することによって帯電防止フィルムとすること
ができる。帯電防止フィルムで封止を行うことによって、商品として取り扱う際に、外部
からの静電気等によって半導体素子に悪影響が及ぶことを抑制することができる。
【０１７９】
なお、バッテリーは、上記実施例１で示した薄膜二次電池を導電膜１３１５ａ、１３１
５ｂに接続して形成されるが、バッテリーとの接続は、基板１３０１から素子形成層１３
１９を剥離する前（図１９（Ｂ）又は図１９（Ｃ）の段階）に行ってもよいし、基板１３
０１から素子形成層１３１９を剥離した後（図２０（Ａ）の段階）に行ってもよいし、素
子形成層１３１９を第１のシート材及び第２のシート材で封止した後（図２０（Ｂ）の段
階）に行ってもよい。以下に、素子形成層１３１９とバッテリーを接続して形成する一例
を図２１、図２２を用いて説明する。
【０１８０】
図１９（Ｂ）において、アンテナとして機能する導電膜１３１７と同時に導電膜１３１
５ａ、１３１５ｂにそれぞれ電気的に接続する導電膜１３３１ａ、１３３１ｂを形成する
。続けて、導電膜１３１７、導電膜１３３１ａ、１３３１ｂを覆うように絶縁膜１３１８
を形成した後、導電膜１３３１ａ、１３３１ｂの表面が露出するように絶縁膜１３１８に
開口部１３３２ａ、１３３２ｂを形成する。その後、レーザー光の照射により素子形成層
１３１９に開口部を形成した後に、当該素子形成層１３１９の一方の面（絶縁膜１３１８
の露出した面）に第１のシート材１３２０を貼り合わせた後、基板１３０１から素子形成
層１３１９を剥離する（図２１（Ａ）参照）。
【０１８１】
次に、素子形成層１３１９の他方の面（剥離により露出した面）に、第２のシート材１
３２１を貼り合わせた後、素子形成層１３１９を第１のシート材１３２０から剥離する。
従って、ここでは第１のシート材１３２０として粘着力が弱いものを用いる。続けて、開
口部１３３２ａ、１３３２ｂを介して導電膜１３３１ａ、１３３１ｂとそれぞれ電気的に
接続する導電膜１３３４ａ、１３３４ｂを選択的に形成する（図２１（Ｂ）参照）。
【０１８２】
導電膜１３３４ａ、導電膜１３３４ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印
刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電
性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａ
ｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、
タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分
とする合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
【０１８３】
なお、ここでは、基板１３０１から素子形成層１３１９を剥離した後に導電膜１３３４
ａ、１３３４ｂを形成する例を示しているが、導電膜１３３４ａ、１３３４ｂを形成した
後に基板１３０１から素子形成層１３１９の剥離を行ってもよい。
【０１８４】
次に、基板上に複数の素子を形成している場合には、素子形成層１３１９を素子ごとに
分断する（図２２（Ａ）参照）。分断は、レーザー照射装置、ダイシング装置、スクライ
ブ装置等を用いることができる。ここでは、レーザー光を照射することによって１枚の基
板に形成された複数の素子を各々分断する。
【０１８５】
次に、分断された素子をバッテリーと電気的に接続する（図２２（Ｂ）参照）。本実施
例においては、バッテリーとしては上記実施例１で示した薄膜二次電池が用いられ、集電
体薄膜、負極活物質層、固体電解質層、正極活物質層、集電体薄膜の薄膜層が順次積層さ
れる。
【０１８６】
導電膜１３３６ａ、導電膜１３３６ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印
刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電
性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａ
ｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、
タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分
とする合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。なお導電膜１
３３６ａ、導電膜１３３６ｂは、上記実施例１で示した集電体薄膜７１０２に対応する。
そのため導電性材料としては、負極活物質と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ
、特にアルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどが好適である。
【０１８７】
薄膜二次電池の構成について次いで詳述すると、導電膜１３３６ａ上に負極活物質層１３
８１を成膜する。一般には酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）などが用いられる。次に負極活物
質層１３８１上に固体電解質層１３８２を成膜する。一般にはリン酸リチウム（Ｌｉ３Ｐ
Ｏ４）などが用いられる。次に固体電解質層１３８２上に正極活物質層１３８３を成膜す
る。一般にはマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）などが用いられる。コバルト酸リチ
ウム（ＬｉＣｏＯ２）やニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）を用いても良い。次に正極
活物質層１３８３上に電極となる集電体薄膜１３８４を成膜する。集電体薄膜１３８４は
正極活物質層１３８３と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、アルミニウム、銅
、ニッケル、バナジウムなどを用いることができる。
【０１８８】
上述の負極活物質層１３８１、固体電解質層１３８２、正極活物質層１３８３、集電体薄
膜１３８４の各薄膜層はスパッタ技術を用いて形成しても良いし、蒸着技術を用いても良
い。それぞれの層の厚さは０．１μｍ〜３μｍが望ましい。
【０１８９】
次に樹脂を塗布し、層間膜１３８５を形成する。そしてその層間膜をエッチングしコンタ
クトホールを形成する。層間膜は樹脂には限定せず、ＣＶＤ酸化膜など他の膜であっても
良いが、平坦性の観点から樹脂であることが望ましい。また、感光性樹脂を用いて、エッ
チングを用いずにコンタクトホールを形成しても良い。次に層間膜１３８５上に配線層１
３８６を形成し、導電膜１３３４ｂと接続することにより、薄膜二次電池と素子形成層１
３１９との電気接続を確保する。
【０１９０】
ここでは、素子形成層１３１９に設けられた導電膜１３３４ａ、１３３４ｂと予め積層さ
れたバッテリーである薄膜二次電池１３８９の接続端子となる導電膜１３３６ａ、１３３
６ｂとをそれぞれ接続する。ここで、導電膜１３３４ａと導電膜１３３６ａとの接続、又
は導電膜１３３４ｂと導電膜１３３６ｂとの接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（Ａｎ
ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ））や異方導電性ペースト（ＡＣ
Ｐ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ））等の接着性を有す
る材料を介して圧着させることにより電気的に接続する場合を示している。ここでは、接
着性を有する樹脂１３３７に含まれる導電性粒子１３３８を用いて接続する例を示してい
る。また、他にも、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や
半田接合等を用いて接続を行うことも可能である。
【０１９１】
なお、トランジスタの構成は、様々な形態をとることができる。本実施例で示した特定の
構成に限定されない。例えば、ゲート電極が２個以上になっているマルチゲート構造を用
いてもよい。マルチゲート構造にすると、チャネル領域が直列に接続されるような構成と
なるため、複数のトランジスタが直列に接続されたような構成となる。マルチゲート構造
にすることにより、オフ電流の低減や、トランジスタの耐圧を向上させ信頼性を向上する
ことや、飽和領域で動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変化しても、ドレイン・ソ
ース間電流があまり変化せず、フラットな特性にすることができる。また、チャネルの上
下にゲート電極が配置されている構造でもよい。チャネルの上下にゲート電極が配置され
ている構造にすることにより、チャネル領域が増えるため、電流値を大きくし、空乏層が
できやすくなってＳ値を小さくすることができる。チャネルの上下にゲート電極が配置さ
れると、複数のトランジスタが並列に接続されたような構成となる。
【０１９２】
また、チャネルの上にゲート電極が配置されている構造でもよいし、チャネルの下にゲ
ート電極が配置されている構造でもよいし、正スタガ構造であってもよいし、逆スタガ構
造でもよいし、チャネル領域が複数の領域に分かれていてもよいし、並列に接続されてい
てもよいし、直列に接続されていてもよい。また、チャネル（もしくはその一部）にソー
ス電極やドレイン電極が重なっていてもよい。チャネル（もしくはその一部）にソース電
極やドレイン電極が重なっていない構造にすることにより、チャネルの一部に電荷がたま
って、動作が不安定になることを防ぐことができる。また、ＬＤＤ領域があってもよい。
ＬＤＤ領域を設けることにより、オフ電流の低減や、トランジスタの耐圧を向上させ信頼
性を向上することや、飽和領域で動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変化しても、
ドレイン・ソース間電流があまり変化せず、フラットな特性にすることができる。
【０１９３】
なお、本実施例は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。定期的に
バッテリーに対し充電を行うことにより、従来のように、電池の経時的な劣化に伴う電力
の不足を防止することができる。そして、本発明の蓄電装置はバッテリーへの充電に際し
、アンテナ回路にて無線信号を受信することにより得られる電力を用いて当該バッテリー
の充電を行うことを特徴とする。そのため、充電器に直接接続することなく、ＲＦＩＤを
駆動するための電源を外部からの電磁波の電力を利用してバッテリーを充電することがで
きる。
【０１９４】
また、本発明の蓄電装置は上記バッテリーを具備することによる利点に加え、電力供給制
御回路において、スイッチ回路を設け、定期的に電源回路を介した負荷への電力の供給を
制御することを特徴とする。電源供給回路に設けられたスイッチ回路を用いて負荷への電
力の供給を制御することにより、負荷への電力の供給を間欠的におこなうことができる。
そのためバッテリーにおける消費電力の低減を図り、さらに無線信号による電力の供給が
なくても、負荷の長時間の動作を可能にすることができる。
【実施例３】
【０１９５】
本実施例では、上記実施の形態で示した蓄電装置の作製方法の一例に関して、図面を参
照して説明する。本実施例においては、アンテナ回路、電力供給制御回路、バッテリーを
同じ基板上に設ける構成について説明する。なお、同一基板上にアンテナ回路、電力供給
制御回路、バッテリーを形成し、電力供給制御回路を構成するトランジスタを単結晶基板
に形成されたトランジスタとすることで、トランジスタ特性のばらつきが少ないトランジ
スタで蓄電装置を構成することができるため好適である。また、蓄電装置におけるバッテ
リーとしては上記実施例で説明した薄膜二次電池を用いた例について本実施例では説明す
る。
【０１９６】
まず、半導体基板２３００に素子領域２３０４、２３０６（以下、領域２３０４、２３
０６とも記す）を形成する（図２３（Ａ）参照）。半導体基板２３００に設けられた領域
２３０４、２３０６は、それぞれ絶縁膜２３０２（フィールド酸化膜ともいう）によって
分離されている。また、ここでは、半導体基板２３００としてｎ型の導電型を有する単結
晶Ｓｉ基板を用い、半導体基板２３００の領域２３０６にｐウェル２３０７を設けた例を
示している。
【０１９７】
また、基板２３００は、半導体基板であれば特に限定されず用いることができる。例え
ば、ｎ型又はｐ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ基板、化合物半導体基板（ＧａＡｓ基板、
ＩｎＰ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイア基板、ＺｎＳｅ基板等）、貼り合わせ
法またはＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  Ｏｘｙｇｅｎ
）法を用いて作製されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板等を
用いることができる。
【０１９８】
領域２３０４、２３０６は、選択酸化法（ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏ
ｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）法）又はトレンチ分離法等を適宜用いることができる。
【０１９９】
また、半導体基板２３００の領域２３０６に形成されたｐウェル２３０７は、半導体基
板２３００にｐ型の導電型を有する不純物元素を選択的に導入することによって形成する
ことができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）や
ガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。
【０２００】
なお、本実施例では、半導体基板２３００としてｎ型の導電型を有する半導体基板を用
いているため、領域２３０４には不純物元素の導入を行っていないが、ｎ型を示す不純物
元素を導入することにより領域２３０４にｎウェルを形成してもよい。ｎ型を示す不純物
元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。一方、ｐ型の導電型
を有する半導体基板を用いる場合には、領域２３０４にｎ型を示す不純物元素を導入して
ｎウェルを形成し、領域２３０６には不純物元素の導入を行わない構成としてもよい。
【０２０１】
次に、領域２３０４、２３０６を覆うように絶縁膜２３３２、２３３４をそれぞれ形成
する（図２３（Ｂ）参照）。
【０２０２】
絶縁膜２３３２、２３３４は、例えば、熱処理を行い半導体基板２３００に設けられた
領域２３０４、２３０６の表面を酸化させることにより酸化珪素膜で絶縁膜２３３２、２
３３４を形成することができる。また、熱酸化法により酸化珪素膜を形成した後に、窒化
処理を行うことによって酸化珪素膜の表面を窒化させることにより、酸化珪素膜と酸素と
窒素を有する膜（酸窒化珪素膜）との積層構造で形成してもよい。
【０２０３】
他にも、上述したように、プラズマ処理を用いて絶縁膜２３３２、２３３４を形成して
もよい。例えば、半導体基板２３００に設けられた領域２３０４、２３０６の表面に高密
度プラズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行うことにより、絶縁膜２３３２、２３３
４として酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜又は窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜で形成することができる。
また、高密度プラズマ処理により領域２３０４、２３０６の表面に酸化処理を行った後に
、再度高密度プラズマ処理を行うことによって窒化処理を行ってもよい。この場合、領域
２３０４、２３０６の表面に接して酸化珪素膜が形成され、当該酸化珪素膜上に酸窒化珪
素膜が形成され、絶縁膜２３３２、２３３４は酸化珪素膜と酸窒化珪素膜とが積層された
膜となる。また、熱酸化法により領域２３０４、２３０６の表面に酸化珪素膜を形成した
後に高密度プラズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行ってもよい。
【０２０４】
また、半導体基板２３００の領域２３０４、２３０６に形成された絶縁膜２３３２、２３
３４は、後に完成するトランジスタにおいてゲート絶縁膜として機能する。
【０２０５】
次に、領域２３０４、２３０６の上方に形成された絶縁膜２３３２、２３３４を覆うよ
うに導電膜を形成する（図２３（Ｃ）参照）。ここでは、導電膜として、導電膜２３３６
と導電膜２３３８を順に積層して形成した例を示している。もちろん、導電膜は、単層又
は３層以上の積層構造で形成してもよい。
【０２０６】
導電膜２３３６、２３３８としては、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン
（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、
ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素またはこれらの元素を主成分とする合金材料若しく
は化合物材料で形成することができる。また、これらの元素を窒化した金属窒化膜で形成
することもできる。他にも、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表され
る半導体材料により形成することもできる。
【０２０７】
ここでは、導電膜２３３６として窒化タンタルを用いて形成し、その上に導電膜２３３
８としてタングステンを用いて積層構造で設ける。また、他にも、導電膜２３３６として
、窒化タンタル、窒化タングステン、窒化モリブデン又は窒化チタンから選ばれた単層又
は積層膜を用い、導電膜２３３８として、タングステン、タンタル、モリブデン、チタン
から選ばれた単層又は積層膜を用いることができる。
【０２０８】
次に、積層して設けられた導電膜２３３６、２３３８を選択的にエッチングして除去す
ることによって、領域２３０４、２３０６の上方の一部に導電膜２３３６、２３３８を残
存させ、それぞれゲート電極２３４０、２３４２を形成する（図２４（Ａ）参照）。
【０２０９】
次に、領域２３０４を覆うようにレジストマスク２３４８を選択的に形成し、当該レジ
ストマスク２３４８、ゲート電極２３４２をマスクとして領域２３０６に不純物元素を導
入することによって不純物領域を形成する（図２４（Ｂ）参照）。不純物元素としては、
ｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素を用いる。ｎ型を示す不純物元
素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素
としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることがで
きる。ここでは、不純物元素として、リン（Ｐ）を用いる。
【０２１０】
図２４（Ｂ）においては、不純物元素を導入することによって、領域２３０６にソース
領域またはドレイン領域を形成する不純物領域２３５２とチャネル形成領域２３５０が形
成される。
【０２１１】
次に、領域２３０６を覆うようにレジストマスク２３６６を選択的に形成し、当該レジ
ストマスク２３６６、ゲート電極２３４０をマスクとして領域２３０４に不純物元素を導
入することによって不純物領域を形成する（図２４（Ｃ）参照）。不純物元素としては、
ｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素を用いる。ｎ型を示す不純物元
素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素
としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることがで
きる。ここでは、図２４（Ｂ）で領域２３０６に導入した不純物元素と異なる導電型を有
する不純物元素（例えば、ボロン（Ｂ））を導入する。その結果、領域２３０４にソース
領域またはドレイン領域を形成する不純物領域２３７０とチャネル形成領域２３６８を形
成される。
【０２１２】
次に、絶縁膜２３３２、２３３４、ゲート電極２３４０、２３４２を覆うように第２の
絶縁膜２３７２を形成し、当該第２の絶縁膜２３７２上に領域２３０４、２３０６にそれ
ぞれ形成された不純物領域２３５２、２３７０と電気的に接続する配線２３７４を形成す
る（図２５（Ａ）参照）。
【０２１３】
第２の絶縁膜２３７２は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒
化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化珪素（Ｓ
ｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンド
ライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフ
ェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキ
サン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは
、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（
Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例
えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いるこ
ともできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用い
てもよい。
【０２１４】
配線２３７４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タン
グステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（
Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオ
ジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素
を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウム
を主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、
又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金
材料に相当する。配線２３７４は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓ
ｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化
チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタン
の窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウム
やアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、配線２３７４を形成する材料
として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウ
ムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチ
タンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたと
しても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができ
る。
【０２１５】
なお本発明のトランジスタを構成するトランジスタの構造は図示した構造に限定されるも
のではないことを付記する。例えば、逆スタガ構造、フィンＦＥＴ構造等の構造のトラン
ジスタの構造を取り得る。フィンＦＥＴ構造であることでトランジスタサイズの微細化に
伴う短チャネル効果を抑制することができるため好適である。
【０２１６】
また本発明における蓄電装置においては、バッテリーを具備することを特徴とする。バッ
テリーとしては上記実施例で示した薄膜二次電池を用いることが好ましい。そこで本実施
例においては、本実施例において作成したトランジスタにおいて、薄膜二次電池との接続
について説明する。
【０２１７】
本実施例において薄膜二次電池は、トランジスタに接続された配線２３７４上に積層して
形成される。薄膜二次電池は、集電体薄膜、負極活物質層、固体電解質層、正極活物質層
、集電体薄膜の薄膜層が順次積層される（図２５（Ｂ））。そのため、薄膜二次電池の集
電体薄膜と兼用される配線２３７４の材料は、負極活物質と密着性がよく、抵抗が小さい
ことが求められ、特にアルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどが好適である。
【０２１８】
薄膜二次電池の構成について次いで詳述すると、配線２３７４上に負極活物質層２３９１
を成膜する。一般には酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）などが用いられる。次に負極活物質層
２３９１上に固体電解質層２３９２を成膜する。一般にはリン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４
）などが用いられる。次に固体電解質層２３９２上に正極活物質層２３９３を成膜する。
一般にはマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）などが用いられる。コバルト酸リチウム
（ＬｉＣｏＯ２）やニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）を用いても良い。次に正極活物
質層２３９３上に電極となる集電体薄膜２３９４を成膜する。集電体薄膜２３９４は正極
活物質層２３９３と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、アルミニウム、銅、ニ
ッケル、バナジウムなどを用いることができる。
【０２１９】
上述の負極活物質層２３９１、固体電解質層２３９２、正極活物質層２３９３、集電体薄
膜２３９４の各薄膜層はスパッタ技術を用いて形成しても良いし、蒸着技術を用いても良
い。また、それぞれの層の厚さは０．１μｍ〜３μｍが望ましい。
【０２２０】
次に樹脂を塗布し、層間膜２３９６を形成する。そして層間膜２３９６をエッチングしコ
ンタクトホールを形成する。層間膜は樹脂には限定せず、ＣＶＤ酸化膜など他の膜であっ
ても良いが、平坦性の観点から樹脂であることが望ましい。また、感光性樹脂を用いて、
エッチングを用いずにコンタクトホールを形成しても良い。次に層間膜２３９６上に配線
層２３９５を形成し、配線２３９７と接続することにより、薄膜二次電池とトランジスタ
の電気接続を確保する。
【０２２１】
以上のような構成にすることにより、本発明の蓄電装置においては、単結晶基板上にトラ
ンジスタを形成し、その上に薄膜二次電池を有する構成を取り得る。故に本発明の蓄電装
置においては、極薄化、小型化を達成した柔軟性を具備する蓄電装置を提供することがで
きる。
【０２２２】
なお、本実施例は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。すなわち
、定期的にバッテリーに対し充電を行うことにより、従来のように、電池の経時的な劣化
に伴う電力の不足を防止することができる。そして、本発明の蓄電装置はバッテリーへの
充電に際し、アンテナ回路が無線信号を受信して得られた電力を、当該バッテリーの充電
に充てることを特徴とする。そのため、充電器に直接接続することなく、負荷に供給する
電源を外部からの電磁波の電力を利用してバッテリーに充電することができる。
【０２２３】
また、本発明の蓄電装置は上記バッテリーを具備することによる利点に加え、電力供給制
御回路において、スイッチ回路を設け、定期的に電源回路を介した負荷への電力の供給を
制御することを特徴とする。電源供給回路に設けられたスイッチ回路を用いて負荷への電
力の供給を制御することにより、負荷への電力の供給を間欠的におこなうことができる。
そのためバッテリーにおける消費電力の低減を図り、さらに無線信号による電力の供給が
なくても、負荷の長時間の動作を可能にすることができる。
【実施例４】
【０２２４】
本実施例では、上記実施例３と異なる蓄電装置の作製方法の一例に関して、図面を参照
して説明する。本実施例においては、アンテナ回路、電力供給制御回路、バッテリーを同
じ基板上に設ける構成について説明する。なお、同一基板上にアンテナ回路、電力供給制
御回路、バッテリーを形成し、電力供給制御回路を構成するトランジスタを単結晶基板に
形成されたトランジスタとすることで、トランジスタ特性のばらつきが少ないトランジス
タで蓄電装置を構成することができるため好適である。また、蓄電装置におけるバッテリ
ーとしては上記実施例で説明した薄膜二次電池を用いた例について本実施例では説明する
。
【０２２５】
まず、基板２６００上に絶縁膜を形成する。ここでは、ｎ型の導電型を有する単結晶Ｓ
ｉを基板２６００として用い、当該基板２６００上に絶縁膜２６０２と絶縁膜２６０４を
形成する（図２６（Ａ）参照）。例えば、基板２６００に熱処理を行うことにより絶縁膜
２６０２として酸化珪素（ＳｉＯｘ）を形成し、当該絶縁膜２６０２上にＣＶＤ法を用い
て窒化珪素（ＳｉＮｘ）を成膜する。
【０２２６】
また、基板２６００は、半導体基板であれば特に限定されず用いることができる。例え
ば、ｎ型又はｐ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ基板、化合物半導体基板（ＧａＡｓ基板、
ＩｎＰ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイア基板、ＺｎＳｅ基板等）、貼り合わせ
法またはＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｂｙ  ＩＭｐｌａｎｔｅｄ  ＯＸｙｇｅｎ
）法を用いて作製されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板等を
用いることができる。
【０２２７】
また、絶縁膜２６０４は、絶縁膜２６０２を形成した後に高密度プラズマ処理により当
該絶縁膜２６０２の表面を窒化することにより設けてもよい。なお、基板２６００上に設
ける絶縁膜は単層又は３層以上の積層構造で設けてもよい。
【０２２８】
次に、絶縁膜２６０４上に選択的にレジストマスク２６０６のパターンを形成し、当該
レジストマスク２６０６をマスクとして選択的にエッチングを行うことによって、基板２
６００に選択的に凹部２６０８を形成する（図２６（Ｂ）参照）。基板２６００、絶縁膜
２６０２、２６０４のエッチングとしては、プラズマを利用したドライエッチングにより
行うことができる。
【０２２９】
次に、レジストマスク２６０６のパターンを除去した後、基板２６００に形成された凹
部２６０８を充填するように絶縁膜２６１０を形成する（図２６（Ｃ）参照）。
【０２３０】
絶縁膜２６１０は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリ
コン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘ
Ｏｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。ここでは、絶縁膜２６１０として
、常圧ＣＶＤ法または減圧ＣＶＤ法によりＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケート）ガ
スを用いて酸化珪素膜を形成する。
【０２３１】
次に、研削処理、又はＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓ
ｈｉｎｇ）などの研磨処理を行うことによって、基板２６００の表面を露出させる。ここ
では、基板２６００の表面を露出させることにより、基板２６００の凹部２６０８に形成
された絶縁膜２６１１間に領域２６１２、２６１３が設けられる。なお、絶縁膜２６１１
は、基板２６００の表面に形成された絶縁膜２６１０が研削処理、又はＣＭＰなどの研磨
処理により除去されることにより得られたものである。続いて、ｐ型の導電型を有する不
純物元素を選択的に導入することによって、基板２６００の領域２６１３にｐウェル２６
１５を形成する（図２７（Ａ）参照）。
【０２３２】
ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇ
ａ）等を用いることができる。ここでは、不純物元素として、ボロン（Ｂ）を領域２６１
３に導入する。
【０２３３】
なお、本実施例では、基板２６００としてｎ型の導電型を有する半導体基板を用いてい
るため、領域２６１２には不純物元素の導入を行っていないが、ｎ型を示す不純物元素を
導入することにより領域２６１２にｎウェルを形成してもよい。ｎ型を示す不純物元素と
しては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。
【０２３４】
一方、ｐ型の導電型を有する半導体基板を用いる場合には、領域２６１２にｎ型を示す
不純物元素を導入してｎウェルを形成し、領域２６１３には不純物元素の導入を行わない
構成としてもよい。
【０２３５】
次に、基板２６００の領域２６１２、２６１３の表面上に絶縁膜２６３２、２６３４を
それぞれ形成する（図２７（Ｂ）参照）。
【０２３６】
絶縁膜２６３２、２６３４は、例えば、熱処理を行い基板２６００に設けられた領域２
６１２、２６１３の表面を酸化させることにより酸化珪素膜で絶縁膜２６３２、２６３４
を形成することができる。また、熱酸化法により酸化珪素膜を形成した後に、窒化処理を
行うことによって酸化珪素膜の表面を窒化させることにより、酸化珪素膜と酸素と窒素を
有する膜（酸窒化珪素膜）との積層構造で形成してもよい。
【０２３７】
他にも、上述したように、プラズマ処理を用いて絶縁膜２６３２、２６３４を形成して
もよい。例えば、基板２６００に設けられた領域２６１２、２６１３の表面に高密度プラ
ズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行うことにより、絶縁膜２６３２、２６３４とし
て酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜又は窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜で形成することができる。また、
高密度プラズマ処理により領域２６１２、２６１３の表面に酸化処理を行った後に、再度
高密度プラズマ処理を行うことによって窒化処理を行ってもよい。この場合、領域２６１
２、２６１３の表面に接して酸化珪素膜が形成され、当該酸化珪素膜上に酸窒化珪素膜が
形成され、絶縁膜２６３２、２６３４は酸化珪素膜と酸窒化珪素膜とが積層された膜とな
る。また、熱酸化法により領域２６１２、２６１３の表面に酸化珪素膜を形成した後に高
密度プラズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行ってもよい。
【０２３８】
なお、基板２６００の領域２６１２、２６１３上に形成された絶縁膜２６３２、２６３
４は、後に完成するトランジスタにおいてゲート絶縁膜として機能する。
【０２３９】
次に、基板２６００に設けられた領域２６１２、２６１３の上方に形成された絶縁膜２
６３２、２６３４を覆うように導電膜を形成する（図２７（Ｃ）参照）。ここでは、導電
膜として、導電膜２６３６と導電膜２６３８を順に積層して形成した例を示している。も
ちろん、導電膜は、単層又は３層以上の積層構造で形成してもよい。
【０２４０】
導電膜２６３６、２６３８としては、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン
（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、
ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素またはこれらの元素を主成分とする合金材料若しく
は化合物材料で形成することができる。また、これらの元素を窒化した金属窒化膜で形成
することもできる。他にも、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表され
る半導体材料により形成することもできる。
【０２４１】
ここでは、導電膜２６３６として窒化タンタルを用いて形成し、その上に導電膜２６３
８としてタングステンを用いて積層構造で設ける。また、他にも、導電膜２６３６として
、窒化タンタル、窒化タングステン、窒化モリブデン又は窒化チタンから選ばれた単層又
は積層膜を用い、導電膜２６３８として、タングステン、タンタル、モリブデン、チタン
から選ばれた単層又は積層膜を用いることができる。
【０２４２】
次に、積層して設けられた導電膜２６３６、２６３８を選択的にエッチングして除去す
ることによって、基板２６００の領域２６１２、２６１３の上方の一部に導電膜２６３６
、２６３８を残存させ、それぞれゲート電極として機能する導電膜２６４０、２６４２を
形成する（図２８（Ａ）参照）。また、ここでは、基板２６００において、導電膜２６４
０、２６４２と重ならない領域２６１２、２６１３の表面が露出するようにする。
【０２４３】
具体的には、基板２６００の領域２６１２上に形成された絶縁膜２６３２のうち当該導
電膜２６４０と重ならない部分を選択的に除去し、導電膜２６４０と絶縁膜２６３２の端
部が概略一致するように形成する。また、基板２６００の領域２６１３上に形成された絶
縁膜２６３４のうち当該導電膜２６４２と重ならない部分を選択的に除去し、導電膜２６
４２と絶縁膜２６３４の端部が概略一致するように形成する。
【０２４４】
この場合、導電膜２６４０、２６４２の形成と同時に、導電膜２６４０及び２６４２と
重ならない部分の絶縁膜等を除去してもよいし、導電膜２６４０、２６４２を形成後残存
したレジストマスク又は当該導電膜２６４０、２６４２をマスクとして導電膜２６４０及
び２６４２と重ならない部分の絶縁膜等を除去してもよい。
【０２４５】
次に、基板２６００の領域２６１２、２６１３に不純物元素を選択的に導入する（図２
８（Ｂ）参照）。ここでは、領域２６１３に導電膜２６４２をマスクとしてｎ型を付与す
る低濃度の不純物元素を選択的に導入し、領域２６１２に導電膜２６４０をマスクとして
ｐ型を付与する低濃度の不純物元素を選択的に導入する。ｎ型を付与する不純物元素とし
ては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を付与する不純物元素と
しては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができ
る。
【０２４６】
次に、導電膜２６４０、２６４２の側面に接するサイドウォール２６５４を形成する。
具体的には、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪
素の窒化物の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又は積層し
て形成する。そして、当該絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択
的にエッチングして、導電膜２６４０、２６４２の側面に接するようにサイドウォール２
６５４を形成することができる。なお、サイドウォール２６５４は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔ
ｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる
。また、ここでは、サイドウォール２６５４は、導電膜２６４０、２６４２の下方に形成
された絶縁膜や浮遊ゲート電極の側面にも接するように形成されている。
【０２４７】
続いて、当該サイドウォール２６５４、導電膜２６４０、２６４２をマスクとして基板
２６００の領域２６１２、２６１３に不純物元素を導入することによって、ソース領域ま
たはドレイン領域として機能する不純物領域を形成する（図２８（Ｃ）参照）。ここでは
、基板２６００の領域２６１３にサイドウォール２６５４と導電膜２６４２をマスクとし
て高濃度のｎ型を付与する不純物元素を導入し、領域２６１２にサイドウォール２６５４
と導電膜２６４０をマスクとして高濃度のｐ型を付与する不純物元素を導入する。
【０２４８】
その結果、基板２６００の領域２６１２には、ソース領域またはドレイン領域を形成す
る不純物領域２６５８と、ＬＤＤ領域を形成する低濃度不純物領域２６６０と、チャネル
形成領域２６５６が形成される。また、基板２６００の領域２６１３には、ソース領域ま
たはドレイン領域を形成する不純物領域２６６４と、ＬＤＤ領域を形成する低濃度不純物
領域２６６６と、チャネル形成領域２６６２が形成される。
【０２４９】
なお、本実施例では、導電膜２６４０、２６４２と重ならない基板２６００の領域２６
１２、２６１３を露出させた状態で不純物元素の導入を行っている。従って、基板２６０
０の領域２６１２、２６１３にそれぞれ形成されるチャネル形成領域２６５６、２６６２
は導電膜２６４０、２６４２と自己整合的に形成することができる。
【０２５０】
次に、基板２６００の領域２６１２、２６１３上に設けられた絶縁膜や導電膜等を覆う
ように第２の絶縁膜２６７７を形成し、当該第２の絶縁膜２６７７に開口部２６７８を形
成する（図２９（Ａ）参照）。
【０２５１】
第２の絶縁膜２６７７は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒
化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化珪素（Ｓ
ｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンド
ライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフ
ェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキ
サン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは
、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（
Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例
えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いるこ
ともできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用い
てもよい。
【０２５２】
次に、ＣＶＤ法を用いて開口部２６７８に導電膜２６８０を形成し、当該導電膜２６８
０と電気的に接続するように絶縁膜２６７７上に導電膜２６８２ａ〜２６８２ｄを選択的
に形成する（図２９（Ｂ）参照）。
【０２５３】
導電膜２６８０、２６８２ａ〜２６８２ｄは、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、
アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリ
ブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ
）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択さ
れた元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積
層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成
分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素
の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電膜２６８０、２６８２ａ〜２６８２ｄ
は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、
バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造
を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモ
リブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗
値が低く、安価であるため、導電膜２６８０、２６８２ａ〜２６８２ｄを形成する材料と
して最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウム
シリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタ
ンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたとし
ても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができる
。ここでは、導電膜２６８０、２６８２ａ〜２６８２ｄはＣＶＤ法によりタングステン（
Ｗ）を選択成長することにより形成することができる。
【０２５４】
以上の工程により、基板２６００の領域２６１２に形成されたｐ型のトランジスタと、
領域２６１３に形成されたｎ型のトランジスタとを得ることができる。
【０２５５】
なお本発明のトランジスタを構成するトランジスタの構造は図示した構造に限定されるも
のではないことを付記する。例えば、逆スタガ構造、フィンＦＥＴ構造等の構造のトラン
ジスタの構造を取り得る。フィンＦＥＴ構造であることでトランジスタサイズの微細化に
伴う短チャネル効果を抑制することができるため好適である。
【０２５６】
また本発明における蓄電装置においては、バッテリーを具備することを特徴とする。バッ
テリーとしては上記実施例で示した薄膜二次電池を用いることが好ましい。そこで本実施
例においては、本実施例において作成したトランジスタにおいて、薄膜二次電池との接続
について説明する。
【０２５７】
本実施例において薄膜二次電池は、トランジスタに接続された導電膜２６８２ｄ上に積層
して形成される。薄膜二次電池は、集電体薄膜、負極活物質層、固体電解質層、正極活物
質層、集電体薄膜の薄膜層が順次積層される（図２９（Ｂ））。そのため、薄膜二次電池
の集電体薄膜と兼用される導電膜２６８２ｄの材料は、負極活物質と密着性がよく、抵抗
が小さいことが求められ、特にアルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどが好適であ
る。
【０２５８】
薄膜二次電池の構成について次いで詳述すると、導電膜２６８２ｄ上に負極活物質層２６
９１を成膜する。一般には酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）などが用いられる。次に負極活物
質層２６９１上に固体電解質層２６９２を成膜する。一般にはリン酸リチウム（Ｌｉ３Ｐ
Ｏ４）などが用いられる。次に固体電解質層２６９２上に正極活物質層２６９３を成膜す
る。一般にはマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）などが用いられる。コバルト酸リチ
ウム（ＬｉＣｏＯ２）やニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）を用いても良い。次に正極
活物質層２６９３上に電極となる集電体薄膜２６９４を成膜する。集電体薄膜２６９４は
正極活物質層２６９３と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、アルミニウム、銅
、ニッケル、バナジウムなどを用いることができる。
【０２５９】
上述の負極活物質層２６９１、固体電解質層２６９２、正極活物質層２６９３、集電体薄
膜２６９４の各薄膜層はスパッタ技術を用いて形成しても良いし、蒸着技術を用いても良
い。また、それぞれの層の厚さは０．１μｍ〜３μｍが望ましい。
【０２６０】
次に樹脂を塗布し、層間膜２６９６を形成する。そして層間膜２６９６をエッチングしコ
ンタクトホールを形成する。層間膜２６９６は樹脂には限定せず、ＣＶＤ酸化膜など他の
膜であっても良いが、平坦性の観点から樹脂であることが望ましい。また、感光性樹脂を
用いて、エッチングを用いずにコンタクトホールを形成しても良い。次に層間膜２６９６
上に配線層２６９５を形成し、配線２６９７と接続することにより、薄膜二次電池とトラ
ンジスタの電気接続を確保する。
【０２６１】
以上のような構成にすることにより、本発明の蓄電装置においては、単結晶基板上にトラ
ンジスタを形成し、その上に薄膜二次電池を有する構成を取り得る。故に本発明の蓄電装
置においては、極薄化、小型化を達成した柔軟性を具備する蓄電装置を提供することがで
きる。
【０２６２】
なお、本実施例は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。すなわち
、定期的にバッテリーに対し充電を行うことにより、従来のように、電池の経時的な劣化
に伴う電力の不足を防止することができる。そして、本発明の蓄電装置はバッテリーへの
充電に際し、アンテナ回路にて無線信号を受信することにより得られる電力を用いて当該
バッテリーの充電を行うことを特徴とする。そのため、充電器に直接接続することなく、
負荷に供給するための電力を外部からの電磁波の電力を利用してバッテリーに充電するこ
とができる。
【０２６３】
また、本発明の蓄電装置は上記バッテリーを具備することによる利点に加え、電力供給制
御回路において、スイッチ回路を設け、定期的に電源回路を介した負荷への電力の供給を
制御することを特徴とする。電源供給回路に設けられたスイッチ回路を用いて負荷への電
力の供給を制御することにより、負荷への電力の供給を間欠的におこなうことができる。
そのためバッテリーにおける消費電力の低減を図り、さらに無線信号による電力の供給が
なくても、負荷の長時間の動作を可能にすることができる。
【実施例５】
【０２６４】
本実施例では、本発明の無線信号によりバッテリーの充電を行う蓄電装置の用途につい
て説明する。本発明の蓄電装置は、例えば、デジタルビデオカメラ、コンピュータ、携帯
情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒
体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（
ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）など
の電子機器や、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等
）、包装用容器類（包装紙やボトル等）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等）、
乗物類（自転車等）、身の回り品（鞄や眼鏡等）、食品類、植物類、動物類、人体、衣類
、生活用品類、電子機器等に設ける、いわゆるＩＣラベル、ＩＣタグ、ＩＣカードとして
使用することができる。
【０２６５】
なお、本明細書において、ＩＣカードとは、プラスチック製カードに薄片化した半導体
集積回路（ＩＣチップ）を埋設して情報を記録できるようにしたカードである。データを
読み書きする方式の違いによって「接触式」と「非接触式」に分けられる。非接触式カー
ドにはアンテナが内蔵されており、微弱な電磁波を利用して端末と交信することができる
ものである。また、ＩＣタグとは、物体の識別に利用される微小なＩＣチップに自身の識
別コードなどの情報が記録されており、電波を使って管理システムと情報を送受信する能
力をもつものをいう。数十ミリメートルの大きさで、電磁波で読み取り器と交信すること
ができる。本発明の無線通信によりデータの交信を行うＲＦＩＤに使うＩＣタグの態様は
さまざまであり、カード形式のものや、ラベル類（ＩＣラベルという）、証書類などがあ
る。
【０２６６】
本実施例では、図３４を参照して、本発明の蓄電装置を具備するＲＦＩＤを内蔵したＩ
Ｃラベル、ＩＣタグ、ＩＣカードの応用例、及びそれらを付した商品の一例について説明
する。
【０２６７】
図３４（Ａ）は、本発明に係る蓄電装置を具備するＲＦＩＤを内蔵したＩＣラベルの一
例である。ラベル台紙３００１（セパレート紙）上に、ＲＦＩＤ３００２を内蔵した複数
のＩＣラベル３００３が形成されている。ＩＣラベル３００３は、ボックス３００４内に
収納されている。また、ＩＣラベル３００３上には、その商品や役務に関する情報（商品
名、ブランド、商標、商標権者、販売者、製造者等）が記されており、一方、内蔵されて
いるＲＦＩＤには、その商品（又は商品の種類）固有のＩＤナンバーが付されており、偽
造や、商標権、特許権等の知的財産権侵害、不正競争等の不法行為を容易に把握すること
ができる。また、ＲＦＩＤ内には、商品の容器やラベルに明記しきれない多大な情報、例
えば、商品の産地、販売地、品質、原材料、効能、用途、数量、形状、価格、生産方法、
使用方法、生産時期、使用時期、賞味期限、取扱説明、商品に関する知的財産情報等を入
力しておくことができ、取引者や消費者は、簡易なリーダによって、それらの情報にアク
セスすることができる。また、生産者側からは容易に書換え、消去等も可能であるが、取
引者、消費者側からは書換え、消去等ができない仕組みになっている。
【０２６８】
図３４（Ｂ）は、本発明の蓄電装置を具備するＲＦＩＤ３０１２を内蔵したラベル状の
ＩＣタグ３０１１を示している。ＩＣタグ３０１１を商品に備え付けることにより、商品
管理が容易になる。例えば、商品が盗難された場合に、商品の経路を辿ることによって、
その犯人を迅速に把握することができる。このように、ＩＣタグを備えることにより、所
謂トレーサビリティに優れた商品を流通させることができる。また、なお図３４（Ｂ）に
示した本発明の蓄電装置を具備するＩＣタグにおいては、バッテリーとして薄膜二次電池
または大容量のコンデンサーを具備する構成を取り得る。そのため図３４（Ｂ）に示すよ
うに曲面形状を有する物品への貼付に際しても本発明は有用である。
【０２６９】
図３４（Ｃ）は、本発明の蓄電装置を具備するＲＦＩＤ３０２２を内包したＩＣカード
３０２１の完成品の状態の一例である。上記ＩＣカード３０２１としては、キャッシュカ
ード、クレジットカード、プリペイドカード、電子乗車券、電子マネー、テレフォンカー
ド、会員カード等のあらゆるカード類が含まれる。
【０２７０】
なお図３４（Ｃ）に示した本発明の蓄電装置を具備するＩＣカードにおいては、バッテリ
ーとして薄膜二次電池または大容量のコンデンサーを具備する構成を取り得る。そのため
、図３４（Ｄ）に示すように折り曲げた形状に変形させたとしても使用することが可能に
なるため、本発明は大変有用である。
【０２７１】
図３４（Ｅ）は、無記名債券３０３１の完成品の状態を示している。無記名債券３０３
１には、本発明の蓄電装置を具備するＲＦＩＤ３０３２が埋め込まれており、その周囲は
樹脂によって成形され、ＲＦＩＤを保護している。ここで、該樹脂中にはフィラーが充填
された構成となっている。無記名債券３０３１は、本発明に係るＩＣラベル、ＩＣタグ、
ＩＣカードと同じ要領で作成することができる。なお、上記無記名債券類には、切手、切
符、チケット、入場券、商品券、図書券、文具券、ビール券、おこめ券、各種ギフト券、
各種サービス券等が含まれるが、勿論これらに限定されるものではない。また、紙幣、硬
貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に本発明のＲＦＩＤ３０３２を設けることによ
り、認証機能を設けることができ、この認証機能を活用すれば、偽造を防止することがで
きる。
【０２７２】
以上、本発明の蓄電装置を具備するＲＦＩＤは物品（生き物を含む）であればどのよう
なものにでも設けて使用することができる。
【０２７３】
本実施例は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。すなわち定期的に
バッテリーに対し充電を行うことにより、従来のように、電池の経時的な劣化に伴う電力
の不足を防止することができる。そして、本発明の蓄電装置はバッテリーへの充電に際し
、アンテナ回路で無線信号を受信し得られた電力を当該バッテリーの充電を行うことを特
徴とする。そのため、充電器に直接接続することなく、負荷に供給するための電力を外部
からの電磁波の電力を利用してバッテリーに充電することができる。
【０２７４】
また、本発明の蓄電装置は上記バッテリーを具備することによる利点に加え、電力供給制
御回路において、スイッチ回路を設け、定期的に電力供給制御回路への電力の供給を制御
することを特徴とする。電源供給回路に設けられたスイッチ回路を用いて負荷への電力の
供給を制御することにより、負荷への電力の供給を間欠的におこなうことができる。その
ためバッテリーにおける消費電力の低減を図り、さらに無線信号による電力の供給がなく
ても、負荷の長時間の動作を可能にすることができる。
【符号の説明】
【０２７５】
１０１    蓄電装置
１０２    アンテナ回路
１０３    電力供給制御回路
１０４    バッテリー部
１０５    整流回路
１０６    低周波信号発生回路
１０７    スイッチ回路
１０８    電源回路
１０９    バッテリー
１１０    負荷
２０１    給電器
３３２    チップ
３３３    アンテナ
４０１    アンテナ
４０２    共振容量
４０４    ダイオード
４０５    ダイオード
４０６    平滑容量
６００    給電器
６０１    送電制御部
６０２    アンテナ回路
６０３    アンテナ
６０４    共振容量
７０３    送電制御部
７０４    アンテナ回路
７０５    アンテナ
８２０    リングオシレータ
８２１    分周回路
８２２    ＡＮＤ回路
８２３    インバータ
８２４    インバータ
８２５    トランスミッションゲート
１０００    抵抗
１００２    トランジスタ
１００３    トランジスタ
１００４    電流供給用抵抗
１００５    トランジスタ
１００６    トランジスタ
１００７    トランジスタ
１００８    トランジスタ
１００９    トランジスタ
１０１０    抵抗
１１０１    発電素子
１２０１    第１のアンテナ回路
１２０２    第２のアンテナ回路
１２０３    第１の給電器
１２０４    第２の給電器
１３０１    基板
１３０２    絶縁膜
１３０３    剥離層
１３０４    絶縁膜
１３０５    半導体膜
１３０６    ゲート絶縁膜
１３０７    ゲート電極
１３０８    不純物領域
１３０９    不純物領域
１３１０    絶縁膜
１３１１    不純物領域
１３１３    導電膜
１３１４    絶縁膜
１３１６    導電膜
１３１７    導電膜
１３１８    絶縁膜
１３１９    素子形成層
１３２０    シート材
１３２１    シート材
１３３７    樹脂
１３３８    導電性粒子
１３８１    負極活物質層
１３８２    固体電解質層
１３８３    正極活物質層
１３８４    集電体薄膜
１３８５    層間膜
１３８６    配線層
１３８９    薄膜二次電池
１３９１    電圧比較回路
１３９２    スイッチ
１３９３    スイッチ
１３９４    整流素子
１３９５    整流素子
１４０１    抵抗素子
１４０２    抵抗素子
１４０３    抵抗素子
１４０４    抵抗素子
１４０５    コンパレーター
１４０６    バッファ回路
１４０７    バッファ回路
１５０１    ブースターアンテナ
１６０１    制御回路
２３００    基板
２３０２    絶縁膜
２３０４    領域
２３０６    領域
２３０７    ｐウェル
２３３２    絶縁膜
２３３４    絶縁膜
２３３６    導電膜
２３３８    導電膜
２３４０    ゲート電極
２３４２    ゲート電極
２３４８    レジストマスク
２３５０    チャネル形成領域
２３５２    不純物領域
２３６６    レジストマスク
２３６８    チャネル形成領域
２３７０    不純物領域
２３７２    絶縁膜
２３７４    配線
２３９１    負極活物質層
２３９２    固体電解質層
２３９３    正極活物質層
２３９４    集電体薄膜
２３９５    配線層
２３９６    層間膜
２３９７    配線
２６００    基板
２６０２    絶縁膜
２６０４    絶縁膜
２６０６    レジストマスク
２６０８    凹部
２６１０    絶縁膜
２６１１    絶縁膜
２６１２    領域
２６１３    領域
２６１５    ｐウェル
２６３２    絶縁膜
２６３４    絶縁膜
２６３６    導電膜
２６３８    導電膜
２６４０    導電膜
２６４２    導電膜
２６５４    サイドウォール
２６５６    チャネル形成領域
２６５８    不純物領域
２６６０    低濃度不純物領域
２６６２    チャネル形成領域
２６６４    不純物領域
２６６６    低濃度不純物領域
２６７７    絶縁膜
２６７８    開口部
２６８０    導電膜
２６９１    負極活物質層
２６９２    固体電解質層
２６９３    正極活物質層
２６９４    集電体薄膜
２６９５    配線層
２６９６    層間膜
２６９７    配線
３００１    ラベル台紙
３００２    ＲＦＩＤ
３００３    ＩＣラベル
３００４    ボックス
３０１１    ＩＣタグ
３０１２    ＲＦＩＤ
３０２１    ＩＣカード
３０２２    ＲＦＩＤ
３０３１    無記名債券
３０３２    ＲＦＩＤ
３３０１    充電管理回路
７１０１    基板
７１０２    集電体薄膜
７１０３    負極活物質層
７１０４    固体電解質層
７１０５    正極活物質層
７１０６    集電体薄膜
７４０１    定電流源
７４０２    スイッチ回路
７４０３    充電量制御回路
７４１０    定電流源
７５０１    抵抗
７５０２    トランジスタ
７５０４    トランジスタ
７５０５    トランジスタ
７５０６    トランジスタ
７５０７    トランジスタ
７５０８    トランジスタ
７５０９    トランジスタ
７５１１    トランジスタ
７５１２    抵抗
７５１３    インバータ
７５１４    インバータ
７５１５    トランスミッションゲート
７５１６    トランジスタ
７５１７    トランジスタ
７５１８    トランジスタ
７５２０    トランジスタ
７５２１    トランジスタ
７５２３    トランジスタ
７５２５    抵抗
７５２６    高電位電源線
７５２７    低電位電源線
１３００ａ    薄膜トランジスタ
１３００ｂ    薄膜トランジスタ
１３００ｃ    薄膜トランジスタ
１３００ｄ    薄膜トランジスタ
１３００ｅ    薄膜トランジスタ
１３００ｆ    薄膜トランジスタ
１３０５ａ    半導体膜
１３０５ｂ    半導体膜
１３０５ｃ    半導体膜
１３０５ｄ    半導体膜
１３０５ｅ    半導体膜
１３０５ｆ    半導体膜
１３０７ａ    導電膜
１３０７ｂ    導電膜
１３１２ａ    絶縁膜
１３１２ｂ    絶縁膜
１３１５ａ    導電膜
１３１５ｂ    導電膜
１３３１ａ    導電膜
１３３１ｂ    導電膜
１３３２ａ    開口部
１３３２ｂ    開口部
１３３４ａ    導電膜
１３３４ｂ    導電膜
１３３６ａ    導電膜
１３３６ｂ    導電膜
２６８２ａ    導電膜
２６８２ｂ    導電膜
２６８２ｃ    導電膜
２６８２ｄ    導電膜
【図１】
0005504359.tif 000002
【図２】
0005504359.tif 000003
【図３】
0005504359.tif 000004
【図４】
0005504359.tif 000005
【図５】
0005504359.tif 000006
【図６】
0005504359.tif 000007
【図７】
0005504359.tif 000008
【図８】
0005504359.tif 000009
【図９】
0005504359.tif 000010
【図１０】
0005504359.tif 000011
【図１１】
0005504359.tif 000012
【図１２】
0005504359.tif 000013
【図１３】
0005504359.tif 000014
【図１４】
0005504359.tif 000015
【図１５】
0005504359.tif 000016
【図１６】
0005504359.tif 000017
【図１７】
0005504359.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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