(57)【要約】【課題】表面および裏面に電極が形成された層状デバイスに対し、単一の面側からこれら両面の電極への電気的接点を簡単な構成で得る。【解決手段】留め具１は、導電層と層状のデバイスとを固定するための留め具であり、導体と、導体の外周を覆う絶縁体とからなり、導体の両端が絶縁体から露出した露出部と導電層とが接続するように配置されたことを特徴とする。絶縁体の外周はネジ溝を有する。また、導体は頭部および軸心を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層と層状のデバイスとを固定するための留め具であって、
前記留め具は、導体と、前記導体の外周を覆う絶縁体と、からなり
前記導体の両端が絶縁体から露出した露出部と前記導電層とが接続するように配置されたことを特徴とする留め具。
【請求項２】
前記絶縁体の外周はネジ溝を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の留め具。
【請求項３】
前記導体は、頭部および軸心を有し、
前記絶縁体は、前記頭部とは反対側において、前記軸心に垂直な方向に凸部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の留め具。
【請求項４】
前記導体は軸心を有し、
前記軸心は、当該軸心に垂直な断面が非円形である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の留め具。
【請求項５】
前記絶縁体は、前記軸心に沿った方向において、前記軸心の一部のみを覆っている
ことを特徴とする請求項４に記載の留め具。
【請求項６】
前記軸心のうち、前記絶縁体に覆われていない部分は少なくとも一部にネジ溝を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の留め具。
【請求項７】
第１の導電層と、
少なくとも１層の絶縁層を含み、前記第１の導電層の上に形成された層状のデバイスと、
前記デバイスの上に形成された第２の導電層と、
前記第１の導電層、前記デバイス、および前記第２の導電層を貫通する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の留め具と
を有する電子部品。
【請求項８】
第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の上に形成された第１の導電層と、
少なくとも１層の第２の絶縁層を含み、前記第１の導電層の上に形成された層状のデバイスと、
前記デバイスの上に形成された第２の導電層と、
前記第１の絶縁層と前記第１の導電層とを貫通する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の留め具と、
前記第１の絶縁層、前記第１の導電層、前記デバイス、および前記第２の導電層を貫通する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の留め具と
を有する電子部品。
【請求項９】
前記デバイスは太陽電池である
ことを特徴とする請求項７または８に記載の電子部品。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項に記載の電子部品を有する時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、留め具、電子部品および時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
腕時計などの電子機器に太陽電池を組み込む技術が知られている。特許文献１には、ソーラーセルの片面に正負出力電極を形成するために、正極スルーホールと負極スルーホールとを形成する工程と、正極スルーホールの内周面に絶縁材料を塗布する工程と、２つのスルーホールを導電性材料で埋める工程とを行うことが記載されている。特許文献２には、太陽電池基盤の外周に沿って上電極群および下電極群を形成し、導電性のゴムによって回路基板に導通させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２４４８２号公報
【特許文献２】再表００／０３１５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１および２に記載の技術は、電極を形成するための工程が複雑であり、コストと信頼性の観点から問題があった。本発明は、表面および裏面に電極が形成された層状デバイスに対し、単一の面側からこれら両面の電極への電気的接点を簡単な構成で得ることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、導電層と層状のデバイスとを固定するための留め具であって、前記留め具は、導体と、前記導体の外周を覆う絶縁体と、からなり前記導体の両端が絶縁体から露出した露出部と前記導電層とが接続するように配置されたことを特徴とする留め具を提供する。本発明によれば、表面および裏面に電極が形成された層状デバイスに対し、一方の面側から他方の面側の電極への電気的接点を得ることができる。
【０００６】
別の好ましい態様において、前記絶縁体の外周はネジ溝を有することを特徴とする。本発明によれば、留め具が電子部品から外れることが防止される。
【０００７】
別の好ましい態様において、前記導体は、頭部および軸心を有し、前記絶縁体は、前記頭部とは反対側において、前記軸心に垂直な方向に凸部を有することを特徴とする。本発明によれば、留め具が電子部品から外れることが防止される。
【０００８】
別の好ましい態様において、前記導体は軸心を有し、前記軸心は、当該軸心に垂直な断面が非円形であることを特徴とする。本発明によれば、軸心が絶縁体に対して相対的に回転することが防止される。
【０００９】
別の好ましい態様において、前記絶縁体は、前記軸心に沿った方向において、前記軸心の一部のみを覆っていることを特徴とする。本発明によれば、表面および裏面に電極が形成された層状デバイスを、絶縁体に覆われていない部分を介して固定することができる。
【００１０】
別の好ましい態様において、前記軸心のうち、前記絶縁体に覆われていない部分は少なくとも一部にネジ溝を有することを特徴とする。本発明によれば、留め具が電子部品から外れることが防止される。
【００１１】
また、本発明は、第１の導電層と、少なくとも１層の絶縁層を含み、前記第１の導電層の上に形成された層状のデバイスと、前記デバイスの上に形成された第２の導電層と、前記第１の導電層、前記デバイス、および前記第２の導電層を貫通する上記の留め具とを有する電子部品を提供する。本発明によれば、表面および裏面に導電層が形成された層状デバイスに対し、一方の面側から他方の面側の電極への電気的接点を、留め具を介して得ることができる。
【００１２】
また、本発明は、第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層の上に形成された第１の導電層と、少なくとも１層の第２の絶縁層を含み、前記第１の導電層の上に形成された層状のデバイスと、前記デバイスの上に形成された第２の導電層と、前記第１の絶縁層と前記第１の導電層とを貫通する上記の留め具と、前記第１の絶縁層、前記第１の導電層、前記デバイス、および前記第２の導電層を貫通する上記の留め具とを有する電子部品を提供する。本発明によれば、表面および裏面に導電層が形成された層状デバイスに対し、第１の絶縁層側からこれら両面の電極への電気的接点を、留め具を介して得ることができる。
【００１３】
好ましい態様において、前記デバイスは太陽電池であることを特徴とする。本発明によれば、表面および裏面に電極が形成された太陽電池に対し、一方の面側から他方の面側の電極への電気的接点を、留め具を介して得ることができる。
【００１４】
また、本発明は、上記の電子部品を有する時計を提供する。本発明によれば、留め具が用いられない場合に比べて、時計に含まれる電子部品を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る留め具１の概観図。
【図２】留め具１の断面模式図。
【図３】第２実施形態に係る留め具２の概観図。
【図４】留め具２の断面模式図。
【図５】第３実施形態に係る留め具３の概観図。
【図６】留め具３の断面模式図。
【図７】太陽電池装置１００Ａの断面模式図。
【図８】太陽電池装置１００Ｂの断面模式図。
【図９】太陽電池装置１００Ａの断面模式図。
【図１０】太陽電池装置１００Ａの断面模式図。
【図１１】太陽電池装置１００を有する時計。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．留め具の構成
本発明に係る留め具は、少なくとも導電層と層状デバイスとを互いに固定するために用いられるものである。本発明において、層状デバイスから見て導電層と反対の面から導電層への電気的接点を得ることができる。留め具は、これら２つの層に加えて、さらに１以上の層を固定してもよい。さらに固定される層は、導電層および絶縁層のいずれの層であってもよい。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係る留め具１の概観図である。留め具１は、留め具本体１０Ａと外周部材１０Ｂとを有する。留め具本体１０Ａは、導体（例えばステンレス鋼）により形成される。外周部材１０Ｂは、絶縁体（例えばポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスチック）により形成される。この例で、留め具１はネジの形状を有しており、頭部１１と軸１２とを有する。頭部１１は、留め具１を回すための工具が差し込まれる溝１１ａを頂面に有する。頭部１１は、留め具本体１０Ａの一部である。したがって、頭部１１からは導体が露出している。軸１２は、側面にネジ溝１２０を有する。
【００１８】
図２は、留め具１の断面を示す模式図である。図２（ａ）は、留め具１を軸１２に沿って切った場合の断面の模式図である。図２（ｂ）は、留め具１を軸１２に対して垂直に（図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿って）切った場合の断面の模式図である。図２に示す通り、軸１２は、軸心１２ａと、外周部１２ｂとを有する。軸心１２ａは、留め具本体１０Ａの一部である。外周部１２ｂは、外周部材１０Ｂにより形成される。すなわち、軸心１２ａは導体で、外周部１２ｂは絶縁体で、それぞれ形成されている。また、軸心１２ａは頭部１１と一体成形されており、電気的に導通している。外周部１２ｂには、ネジ溝１２０が設けられる（すなわち、絶縁体の外周には、ネジ溝１２０が設けられる）。軸心１２ａの先端となる端面１３は、外周部１２ｂが覆っていないため外部に露出した状態となる。したがって、軸１２は、頭部１１とは反対側の端面１３において導体が露出している。導体が露出した頭部１１および端面１３は、露出部の一例である。
【００１９】
また、この例で、軸心１２ａの、軸心が延びる方向に垂直な断面は矩形である（図２（ｂ））。断面を非円形の形状にすることにより、ネジをねじ込むときに、留め具本体１０Ａが外周部材１０Ｂに対して滑ってしまうことを防止している。なお、ここでいう「非円形」とは、留め具本体１０Ａが外周部材１０Ｂに対して滑らない程度に真円からずれた形状であって、例えば楕円形を含む。これによって、軸心１２ａが外周部１２ｂに対して相対的に回転してしまうのを防止している。
【００２０】
図３は、本発明の第２実施形態に係る留め具２の概観図である。以下、留め具１との相違点を中心に説明する。この例で、留め具２はリベットの形状を有しており、頭部２１と軸２２とを有する。頭部２１は、留め具本体２０Ａの一部である。軸２２は、頭部２１とは反対側の端部において、軸２２に垂直な方向に突出した凸部２４を有する。凸部２４は、頭部２１側から見て軸２２から円形状に突出している。凸部２４の径は、頭部２１から離れるにしたがって短くなる。
【００２１】
図４は、留め具２の断面を示す模式図である。図４（ａ）は、留め具２を軸２２に沿って切った場合の断面の模式図である。図４（ｂ）は、留め具２を軸２２に対して垂直に（図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿って）切った場合の断面の模式図である。図４に示す通り、軸２２は、軸心２２ａと、外周部２２ｂとを有する。軸心２２ａは、留め具本体２０Ａの一部である。外周部２２ｂは、外周部材２０Ｂにより形成される。すなわち、軸心２２ａは導体で、外周部２２ｂは絶縁体で、それぞれ形成される。また、軸心２２ａは頭部２１と一体成形されており、電気的に導通している。外周部２２ｂは、軸心２２ａが延びる方向に垂直な方向に凸部２４が形成される。
【００２２】
図５は、本発明の第３実施形態に係る留め具３の概観図である。この例で、留め具３はネジの形状を有しており、頭部３１と軸３２とを有する。頭部３１は、留め具本体３０Ａの一部である。頭部３１は、留め具３を回すための工具が差し込まれる溝３１ａを頂面に有する。軸３２は、側面にネジ溝３２０を有する。
【００２３】
図６は、留め具３の断面を示す模式図である。図６（ａ）は、留め具３を軸３２に沿って切った場合の断面の模式図である。図６（ｂ）は、留め具３を軸３２に対して垂直に（図６（ａ）のＡ−Ａ線に沿って）切った場合の断面の模式図である。図６に示す通り、軸３２は、軸心３２ａと、外周部３２ｂとを有する。留め具１においては軸１２の全体に外周部１２ｂが設けられていた（すなわち軸１２の全体が絶縁体で覆われていた）のに対し、留め具３においては軸３２の一部のみに外周部３２ｂが設けられ、軸３２の一部においては留め具本体３０Ａが露出している。具体的には、頭部３１側の領域Ｄ１には外周部３２ｂが設けられているが、先端側の領域Ｄ２には外周部３２ｂが設けられておらず軸心３２ａが露出している。軸心３２ａは、留め具本体３０Ａの一部である。外周部３２ｂは、外周部材３０Ｂにより形成されている。すなわち、軸心３２ａは導体で、外周部３２ｂは絶縁体で、それぞれ形成されている。また、軸心３２ａは頭部３１と一体成形されており、電気的に導通している。軸心３２ａのうち露出している部分（領域Ｄ２）には、ネジ溝が設けられている。
【００２４】
なお、以上で述べた留め具１から留め具３の特徴のうち、異なる留め具の特徴が組み合わされてもよい。
【００２５】
２．留め具の使用例
図７は、留め具１を用いた太陽電池装置１００Ａ（電子部品の一例）の断面の模式図である。太陽電池装置１００Ａは、第１導電層１０１と、太陽電池層１０２と、第２導電層１０３とを有する。第１導電層１０１は、ステンレス鋼などの導体により形成された層である。図７の例で、第１導電層１０１は、太陽電池装置１００Ａの基板となる層である。太陽電池層１０２は、受光面に入射した光に応じて発電する層状のデバイスであって、例えば、アモルファスシリコンのｎ型半導体層と真性半導体層（絶縁層）とｐ型半導体層とを積層したデバイスである。この例では、第１導電層１０１側から、ｐ型半導体層、真性半導体層（絶縁層）、ｎ型半導体層の順に積層されている。すなわちｎ型半導体層の表面が太陽電池層の受光面である。第２導電層１０３は、太陽電池層の受光面上に形成されているので、光を透過する導体、例えば酸化インジウムにより形成されている。以下では、第２導電層１０３側の面を太陽電池装置１００Ａの「表面」と表現し、第１導電層１０１側の面を太陽電池装置１００Ａの「裏面」と表現する。
【００２６】
図７において、留め具１は、太陽電池装置１００Ａの各層を表面から貫通している。留め具１が貫通した状態で、頭部１１は第２導電層１０３に接触し、また、外周部１２ｂは太陽電池層１０２および第１導電層１０１に接触する。したがって、層間の絶縁性を確保しつつ、太陽電池装置１００Ａの裏面から第２導電層１０３への電気的接点を得ることができる。例えば、第１導電層１０１と留め具１の端面１３とに、導体の部材Ｓ（例えば、スプリングピン）をそれぞれ当てれば、太陽電池装置１００Ａの裏面に設けられた制御回路（図示略）に接続することができる。
【００２７】
太陽電池層１０２のように表面と裏面に電極が形成された層状デバイスを電子機器に組み込む際には、従来は、層状デバイスにスルーホールを形成したり、表面から裏面まで配線を引き回したりしていた。これらの手法には、コストが高い、信頼性が低下する、空間的な制約がある、といった問題があった。しかし、本実施形態によれば、これらの手法と比較して、より簡単に、単一の面から層状デバイスの両面への電気的接点を得ることができる。
【００２８】
図８は、留め具１を用いた太陽電池装置１００Ｂ（電子部品の別の例）の断面の模式図である。太陽電池装置１００Ｂは、第１導電層１０１と、太陽電池層１０２と、第２導電層１０３と、絶縁層１０４とを有する。絶縁層１０４は、絶縁体により形成され、太陽電池装置１００Ｂの基板となる層である。図８において、第１導電層１０１は、絶縁層１０４の上に形成される。この例では、第１導電層１０１の一部の領域のみに太陽電池層１０２および第２導電層１０３が形成されている。具体的には、領域Ｄ３には太陽電池層１０２および第２導電層１０３が形成されておらず、領域Ｄ４には太陽電池層１０２および第２導電層１０３が形成されている。以下では、第１導電層１０１および第２導電層１０３側の面を太陽電池装置１００Ｂの「表面」と表現し、絶縁層１０４側の面を太陽電池装置１００Ｂの「裏面」と表現する。
【００２９】
図８においては、領域Ｄ３および領域Ｄ４のそれぞれで、留め具１（１Ａおよび１Ｂ）が太陽電池装置１００Ｂの層を貫通している。留め具１Ａは、領域Ｄ３において、太陽電池装置１００Ｂを表面から貫通している。留め具１Ａが貫通した状態で、頭部１１は第１導電層１０１に接触し、また、外周部１２ｂは絶縁層１０４に接触する。留め具１Ｂは、領域Ｄ４において、太陽電池装置１００Ｂを表面から貫通している。留め具１Ｂが貫通した状態で、頭部１１は第２導電層１０３に接触し、また、外周部１２ｂは太陽電池層１０２と第１導電層１０１と絶縁層１０４とに接触する。したがって、層間の絶縁性を確保しつつ、太陽電池装置１００Ｂの裏面から第１導電層１０１および第２導電層１０３への電気的接点を得ることができる。例えば、留め具１Ａおよび留め具１Ｂの端面１３に、導体の部材Ｓをそれぞれ当てれば、太陽電池装置１００Ｂの裏面に設けられた制御回路（図示略）に接続することができる。
【００３０】
図９は、留め具２を用いた太陽電池装置１００Ａの断面の模式図である。留め具２は、太陽電池装置１００Ａの表面から裏面に向かって押し込まれることにより太陽電池装置１００Ａを貫通する。留め具２が貫通した状態では、凸部２４があることにより留め具２が太陽電池装置１００Ａから外れることが防止される。留め具２が貫通した状態で、頭部２１は第２導電層１０３に接触し、また、外周部２２ｂは太陽電池層１０２および第１導電層１０１に接触する。したがって、層間の絶縁性を確保しつつ、太陽電池装置１００Ａの裏面から第２導電層１０３への電気的接点を得ることができる。例えば、第１導電層１０１と留め具２の端面２３とに、導体の部材Ｓをそれぞれ当てれば、太陽電池装置１００Ａの裏面に設けられた制御回路（図示略）に接続することができる。
【００３１】
図１０は、留め具３を用いた太陽電池装置１００Ａの断面の模式図である。図１０において、留め具３は、太陽電池装置１００Ａの各層を表面から貫通している。留め具３が貫通した状態で、頭部３１は第２導電層１０３に接触する。また、留め具３が貫通した状態で、軸３２の領域Ｄ１は、太陽電池層１０２および第１導電層１０１に接触する。したがって、層間の絶縁性を確保しつつ、太陽電池装置１００Ａの裏面から第２導電層１０３への電気的接点を得ることができる。さらに、留め具３が貫通した状態で、軸３２の端面３３および領域Ｄ２は、太陽電池装置１００Ａの裏面から突出する。この領域Ｄ２に、他の電子部品や筐体などを固定することができる。
【００３２】
図１１は、上述の太陽電池装置１００（１００Ａまたは１００Ｂ）を有する時計１０００の概観図である。この例で、時計１０００は、文字盤に太陽電池装置１００が組み込まれた腕時計であり、文字盤に入射した光を電気エネルギーに変換して利用する。
【００３３】
３．変形例
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下で説明する変形例のうち、２つ以上のものが組み合わされて用いられても良い。
【００３４】
太陽電池装置１００Ｂに用いられる留め具は、留め具１に限らない。留め具２または留め具３が太陽電池装置１００Ｂが用いられてもよい。
【００３５】
留め具の形状は、実施形態に記載された形状に限らない。例えば、軸心１２ａは、軸心が延びる方向に垂直な断面が矩形以外の形状であってもよい。なお、当該断面は円形であってもよい。この場合、軸心と外周部とが滑らないように、接着剤を用いて両者を固定する。
留め具２の凸部２４は、軸２２に垂直な方向に突出していればいかなる形状であってもよい。
留め具３は、領域Ｄ２における軸３２の径が、領域Ｄ１における軸３２の径よりも短くてもよい。
留め具３は、領域Ｄ２の一部にネジ溝３２０を有していてもよい。
留め具は、頭部を有さない杭のような形状であってもよい。この場合、表面の電極と軸心とを配線で接続し、電気的接点を得てもよい。
留め具の軸は、頭部と一体成形されていなくてもよい。
【００３６】
留め具を形成する材料は、実施形態に記載された材料に限らない。また、留め具の軸心と頭部とは、導体により形成されていれば、必ずしも同じ材料により形成されていなくてもよい。
【００３７】
本発明に係る留め具が利用される電子部品は、実施形態に記載された太陽電池装置１００に限らない。例えば、上述の太陽電池層１０２に代えて他の層状のデバイスが用いられた電子部品に留め具が利用されてもよい。この場合、他の層状のデバイスには、少なくとも１層の絶縁層が含まれる。
【００３８】
本発明に係る太陽電池装置１００が組み込まれる電子機器は、時計１０００に限らない。太陽電池装置１００は、時計１０００以外のいかなる電子機器に組み込まれてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１，２，３…留め具、１０Ａ，２０Ａ，３０Ａ…留め具本体、１０Ｂ，２０Ｂ，３０Ｂ…外周部材、１１，２１，３１…頭部、１１ａ，３１ａ…溝、１２，２２，３２…軸、１２ａ，２２ａ，３２ａ…軸心、１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ…外周部、１２０，３２０…ネジ溝、１３、２３、３３…端面、２４…凸部、１００Ａ，１００Ｂ…太陽電池装置、１０１…第１導電層、１０２…太陽電池層、１０３…第２導電層、１０４…絶縁層、１０００…時計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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