(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部電極及び下部電極と、
絶縁性の弾性体からなり、前記上部電極と前記下部電極との間に積層状態に設けられるシリコーンゴム部材と、
を有し、
前記上部電極及び前記下部電極と前記シリコーンゴム部材とを含む素子全体が可撓性を有して外力により曲がることができ、曲がるときには前記上部電極と該上部電極と対向する前記シリコーンゴム部材の面との間、又は前記下部電極と該下部電極と対向する前記シリコーンゴム部材の面との間の少なくとも一方に曲率の違いによる滑り移動が生じ、
前記滑り移動が生じる面において、Ｓｉ−Ｏ結合を増加させる表面改質処理がなされている発電素子。
【請求項２】
請求項１に記載の発電素子において、
前記上部電極及び下部電極の一部が絶縁部材を介して互いに固定されている発電素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発電素子において、
前記素子全体が可撓性を有するフィルムにより密封されて１つのセルとしてなる発電素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の発電素子において、
前記素子全体が可撓性を有するフィルムにより密封されて１つのセルとしてなり、前記上部電極及び下部電極の少なくとも一方の一部が前記フィルムに固定されている発電素子。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の発電素子と、
前記発電素子に整流回路を介して接続された発光ダイオードと、
を有する発光素子。
【請求項６】
請求項５に記載の発光素子を複数帯状に接続してなる帯状発光体。
【請求項７】
請求項６に記載の帯状発光体と、該帯状発光体に取り付けられた浮き部材とを有する救難表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電素子、発光素子、帯状発光体及び救難表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、道路や橋梁、建築物、産業機械などの構造体の振動や、自動車や鉄道車両、航空機などの移動体の振動、人体の運動や環境に普遍的に存在する環境振動などを電気エネルギーに変換して有効利用する試みがなされている。
このような振動エネルギーを電気に変換する発電方式としては、例えば圧電素子を利用する方式が知られている。
特許文献１には、電荷を保持したエレクトレット誘電体の両側を電極で覆った構成の振動発電ケーブルが記載されている。外力が付与された際、内側と外側の電極間の距離が変化し、それぞれの電極に互いに極性を異にする電荷が誘起されて発電するものである。
特許文献１には、エレクトレット誘電体と電極との間に部分的に非接合部を設ける構成も記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１のようにエレクトレット誘電体を用いるものでは、半永久的に帯電するための帯電処理が必要であり、製造段階での工数と時間の増加によるコストアップを避けられない。
また、全体に曲げの力がかかった場合、内周側と外周側で部材の厚さによる曲率の違いにより、電極とエレクトレット誘電体との界面に力が発生する。特に金属部分での局所接着部分では応力集中が起こり、疲労破壊を起こす。結果として寿命が短くなり、特に曲げの度合いが大きい場合で顕著となる。
【０００４】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、帯電処理等による製造コストのアップを抑制できるとともに長寿命化を図れる発電素子の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の発電素子は、上部電極及び下部電極と、絶縁性の弾性体からなり、前記上部電極と前記下部電極との間に積層状態に設けられるシリコーンゴム部材と、を有し、前記上部電極及び前記下部電極と前記シリコーンゴム部材とを含む素子全体が可撓性を有して外力により曲がることができ、曲がるときには前記上部電極と該上部電極と対向する前記シリコーンゴム部材の面との間、又は前記下部電極と該下部電極と対向する前記シリコーンゴム部材の面との間の少なくとも一方に曲率の違いによる滑り移動が生じ、前記滑り移動が生じる面において、Ｓｉ−Ｏ結合を増加させる表面改質処理がなされている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、帯電処理等による製造コストのアップを抑制できるとともに長寿命化を図れる発電素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発電素子の縦断面図である。
【図２】発電素子の曲げ変形を示す図である。
【図３】発電素子の曲げ変形による発電がなされる原理を説明するための模式図である。
【図４】第２の実施形態に係る発光素子の水平断面図である。
【図５】発電素子の振動評価実験の構成を示す図である。
【図６】発電素子の９０°曲げ耐久実験の構成を示す図である。
【図７】発光素子における電極の固定構成の一例を示す水平断面図である。
【図８】発光素子における電極の固定構成の他例を示す水平断面図である。
【図９】第４の実施形態に係る救難表示装置を直線状に延ばした状態を示す図である。
【図１０】第３の実施形態に係る帯状発光体の縦断面図である。
【図１１】救難表示装置をコンパクトに丸めた状態を示す図である。
【図１２】コンパクトに丸めた救難表示装置を釣り用ベストに取り付けた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図１乃至図３に第１の実施形態（発電素子）を示す。図１は本実施形態における発電素子２の断面構造を示す図である。
発電素子２は、可撓性を有する一対の電極である上部電極４及び下部電極６と、上部電極４と下部電極６との間に挟まれて積層状態に設けられた絶縁性の弾性体からなる中間層としてのシリコーンゴム部材８と、これらを密封する可撓性の外装フィルム１０と、を有している。外装フィルム１０は他の図を含めて断面表示を省略している。符号１２は空間部を示している。
【０００９】
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる外装フィルム１０は、フィルム上部１０ａと、フィルム下部１０ｂと、熱圧着部１０ｃとからなる密封構成を有している。
上部電極４、下部電極６及びシリコーンゴム部材８を外装フィルム１０で密封した構成は１つのセルとしてなる。
発電素子２を構成する各要素はいずれも可撓性を有し、素子全体が外力を受けて曲がることができる。可撓性の度合いは、例えば水中での自然の波が作用したときに緩やかな曲がりが発生する程度である。
【００１０】
シリコーンゴム部材８は上部電極４と下部電極６のいずれにも接合されていない。このため、図２（ａ）に示すように、下部電極６側が凸となるように発電素子２を曲げると、曲率の違いにより上部電極４とこれに対向するシリコーンゴム部材８の面との間、下部電極６とこれに対向するシリコーンゴム部材８の面との間で滑り移動（摩擦滑り）が生じる。
図２（ｂ）に示すように、上部電極４側が凸となるように発電素子２を曲げる場合も同様である。
【００１１】
この原理を図３に基づいて説明する。図３（ａ）は長さが同じ部材１４、１６を重ねた状態を示している。上側の部材１４の中心点をＰ１、下側の部材１６の中心点をＰ２、中心から右側にずれた上側の部材１４の点をＰ３、これに対応する下側の部材１６の点をＰ４とする。
図３（ｂ）に示すように、両部材を重ねた状態で上側が凸となるように曲げると、中心点Ｐ１、Ｐ２の位置はずれないが、曲率半径Ｒ１、Ｒ２の違いよる曲率１／Ｒ１、１／Ｒ２の違いにより、点Ｐ３と点Ｐ４は位置がずれる。左側においても同様のずれが生じる。
【００１２】
すなわち、曲率の大きい下側の部材１６では曲げの変位が大きいため、上側の部材１４に対してずれ、この場合両部材間が接合されていないと滑り移動が生じる。下側が凸となるように曲げる場合にも同様の滑り移動が生じる。
ここでは、部材の中心に外力が作用した左右対称的な位置ずれを例示したが、部材の一端側を固定した状態で曲げても自由端側で滑り移動が生じる。
本発明では、基本的に電極は後述するように一部分のみで固定する。それ以外では、曲率による移動距離は滑りにより吸収されるため、応力集中を非常に小さくできる。
本実施形態の発電素子２では、特許文献１における接合部や、特許文献２における電極とエレクトレット誘電体との間にスペーサを設けてギャップを維持するような強固な接続部分がないため、応力集中が発生しにくく変形が容易になる。
【００１３】
素子の厚みが増せばずれ量は大きくなる。例えば、曲率半径３０ｍｍでは、素子厚みを仮に５００μｍとすると、９０°の曲げで１．７％ずれることになり、接続部分がある構成では応力集中の度合いが大きくなるが、滑り移動構成とすることによりその不具合を回避できる。
【００１４】
本実施形態では、上部電極４又は下部電極６とシリコーンゴム部材８とが接触しながら滑ることで、帯電や内部電荷が生じ、発電がなされる。
すなわち、本実施形態に係る発電素子２は、特許文献１のエレクトレット誘電体のように製造時に電荷注入を必要としない。
【００１５】
電極の材料としては、限定されるものではないが、金や銀、銅、アルミニウム、ステンレス、タンタル、ニッケルなどの金属薄膜を蒸着または貼り付けた高分子フィルム、金属を複合化した織物、不織布などを使用することができる。また、導電性を付与したゴムを用いることもできる。
導電性ゴムの組成物のベースゴムとして好適なものとしては、例えば、シリコーン系、変性シリコーン系、アクリル系、クロロプレン系、ポリサルファイド系、ポリウレタン系、ポリイソブチル系、フロロシリコーン系、エチレン系、天然ゴム（ラテックス）などを用いることができる。
導電性ゴムの組成物の導電性フィラーとしては、ケッチェンブラックやアセチレンブラック、黒鉛、炭素繊維、カーボンファイバー（ＣＦ）、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）などの各種炭素材料、または、金、銀、白金、銅、アルミなどの金属フィラー、またはポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレンのいずれかの誘導体、または、これら誘導体にアニオンまたはカチオンに代表されるドーパントを添加した導電性高分子材料、または、極性の大きい有機フィラーであるイオン性液体などのうちのいずれか１つ以上を用いることが好ましい。
特に、可撓性フィルムに電極をスパッタしたもの、電極を貼り付けて一体化したものを用いると加工工程が短縮できて都合がよい。
【００１６】
シリコーンゴム部材８は、発電特性改善のため各種機能性フィラーを添加しても良い。機能性フィラーとしては酸化チタン、チタン酸バリウム、シリカ、炭酸カルシウム、カーボンナノチューブ、酸化鉄、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、マイカ、粘土鉱物等を含有することも可能である。
シリコーンゴム部材８の膜厚は限定されるものではないが、薄膜として変形追従性を考慮して１０μｍ以上１０ｍｍ以下が好ましく、さらに好ましくは５０〜２００μｍである。１０μｍ以下では成膜性が確保できず破れることで発電しないことがあり、１０ｍｍ以上だと変形を阻害し、発電量が著しく低下することがある。また中間層の電気特性としては絶縁性が好ましい、この場合の絶縁性としては１０８Ωｃｍ以上の体積抵抗率を持つことが好ましく、１０１０Ωｃｍ以上の体積抵抗率を持つことがより好ましい。
【００１７】
シリコーンゴム部材８は、上部電極４と下部電極６のうちの少なくとも一方との間で滑り移動が生じる面について、表面改質処理を行うことが重要である。
表面改質処理としては、プラズマ放電、コロナ放電、電子線照射、紫外線照射、オゾン処理、Ｘ線、α線、β線、γ線、中性子線などの放射線照射のうち少なくとも一つを実施する。特に処理スピードの点からプラズマ処理、コロナ放電、電子線照射が好ましいが、ある程度の照射エネルギーを有し、材料を改質し得るものであれば、これらに限定されない。
【００１８】
コロナ放電処理の場合は、１００Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２〜５０００Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２であり、より好ましくは、２００Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２〜１０００Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２のエネルギーを負荷することが好ましい。１００Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２以下では発電機能が発現しないことがあり、また５０００Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２以上だと中間層表面に裂傷が発生し、耐久が著しく低下する場合がある。
電子線照射の場合、照射線量は１ｋＧｙ以上、好ましくは３００ｋＧｙ以上１０ＭＧｙ以下の照射を行うことが好ましい。１ｋＧｙ以下では発電機能が発現しないことがあり、また１０ＭＧｙ以上だと中間層表面に裂傷が発生し、耐久が著しく低下する場合がある。照射雰囲気は限定されないが、好ましくはアルゴン、ネオン、ヘリウム、窒素等の不活性ガスの充填下で酸素分圧を５０００ｐｐｍ以下とすることが望ましい。５０００ｐｐｍ以上の場合、オゾンの発生量が多く、別途処理装置が必要になる。
【００１９】
紫外線照射の場合、波長３６５ｎｍ以下で２００ｎｍ以上、好ましくは波長３２０ｎｍ以下で２４０ｎｍ以上の紫外線を、紫外線積算光量５〜５００Ｊ／ｃｍ２、好ましくは５０〜２００Ｊ／ｃｍ２の条件下で照射することが好ましい。５Ｊ／ｃｍ２以下では発電機能が発現しないことがあり、また５００Ｊ／ｃｍ２以上だと中間層表面に裂傷が発生し、耐久が著しく低下する場合がある。
照射雰囲気は限定されないが、好ましくはアルゴン、ネオン、ヘリウム、窒素等の不活性ガスの充填下で酸素分圧を５０００ｐｐｍ以下とすることが望ましい。５０００ｐｐｍ以上の場合、オゾンの発生量が多く、別途処理装置が必要になる。
【００２０】
本実施形態にて表面改質処理がなされたシリコーンゴム部材８は、初期表面電位をもたない。表面電位の測定は改質処理後に下記の測定条件で行った。
（測定条件）
表面電位計：ＴＲＥＫＪＡＰＡＮ社製のＭｏｄｅｌ３４４
測定距離：３ｍｍ
測定スポット径：φ２０ｍｍ
【００２１】
このため、特許文献１などのエレクトレット材料を用いたものとは原理が異なる。通常、エレクトレット材料は、半永久的に初期から電荷を与えておくものである。
本発明の発電原理は、負荷（外力）を加えることにより電極とシリコーンゴム部材８との間の滑り移動による摩擦帯電に誘起されると考えられるメカニズムで、帯電及び内部電荷留保により表面電位差が発生し、それが硬度差に基づく変形量の差に起因して静電容量の偏りを生み出し、電荷が移動することによるものと思われる。また、構成によっては剥離帯電で発電すると推測されるが正確には不明である。
【００２２】
従来、コロナ放電処理やＵＶ処理や電子線照射などにより励起・酸化させることで活性基を形成し、層間接着力を高めることが行われているが、層間接着への適用に限定されている。部材の最表面への改質処理の適用はむしろ離型性を低下させるため好ましくないことがわかっている。また、従来においては反応を酸素リッチな状態下で行い、効果的に反応活性基（水酸基）を導入している。
本発明では酸素が少なく減圧された反応環境によるプラズマ処理のため、表面の再架橋・結合を促し、結合エネルギーの高いＳｉ−Ｏ結合の増加に起因して耐久性が向上し、さらに、架橋密度向上による緻密化に起因して離型性が向上すると思われる。
【００２３】
特許文献２ではギャップをコントロールして放電を防止している。エレクトレット誘電体を用いる場合、ギャップでの空気放電による電位差の低下が少なくなるように設定されることが望ましい。パッシェンの法則により、空気中では３３０Ｖ程度で放電を起こす可能性があるため、これに基づいたギャップ設定が必要となる。
通常のエレクトレット材料では、電極との間に隙間が空いた場合、パッシェンの法則による放電がみられる。本実施形態では、電極と中間層との間に接着構造は存在しないため、変形によっては電極と中間層間に隙間が生じることがあるが、放電はみられなかった。
【００２４】
以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
上部及び下部電極として、アルペット９−１００電極（パナック社製、アルペット９−１００、アルミ箔の厚さ９μｍ、ポリエチレンテレフタレートフィルムの厚さ１００μｍ）を用いた。
シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＴＳＥ３０３３）に、膜厚約１００±１０μｍ狙いとしてブレード塗装を実施したものを中間層とした。それを、約１２０℃の高温で３０分焼成した後、表面改質処理としてコロナ放電処理（印加電圧１００Ｖ、積算エネルギー：５００Ｊ／ｃｍ２）を行った。
【００２５】
上記の表面改質処理を施した中間層を、縦２０ｍｍ、横５０ｍｍのサイズに加工した。
次に図１で示したように、上部電極と下部電極で中間層（シリコーンゴム部材）を挟んでいる。それぞれの電極のアルミ箔は、図４で示す形にパターニングしている。すなわち、下部電極６は連続した帯状に、上部電極４はシリコーンゴム部材８に載るようにパターニングされている。図４は、外装フィルム１０のフィルム上部を取り除いて発光素子５０（第２の実施形態）を上から見た図である。
【００２６】
上部電極４と下部電極６には、整流器としてのブリッジダイオード１８を介してＬＥＤ（発光ダイオード）２０が接続されている。密封部は、上下のＰＥＴをここの部分で熱圧着している。全体での熱圧着の幅Ｗは３０ｍｍである。
発電性能を評価する場合は、ＬＥＤ２０の部分から線を引き出して、オシロスコープ（ＬｅＣｒｏｙ社製、ＷａｖｅＡｃｅ１００１）につないだ。
【００２７】
＜評価１：発電性能＞
振動評価機は、岩崎通信社製のファンクション・ジェネレータＳＧ−４１０５と、Ｍｉｔｓｕｔｏｙｏ製のＭＥＳ１５１との組み合わせである。
図５に示すように、図１のセル（発光素子５０）の左端を符号２２で示すＭＥＳ１５１の直径８ｍｍの加振ヘッド２４に両面テープにより貼り付けて水平にし、右端を符号２６で示すＳＧ−４１０５で支持し、両振りで５ｍｍ、１０Ｈｚで加振した。
【００２８】
その結果を表１に示す。発電性能は、オシロスコープで測定した最低電圧と最高電圧のピークからピークの値である。これを比較例１のデータを１として規格化し、５倍以上を合格として判定している。
【００２９】
サンプルは、全て５サンプルの平均値である。回数は、初期値から１０％減になった回数である。比較例２以外は、往復１万回以上いったため、ここで止めている。
表１の膜厚の単位はμｍである。
【００３０】
【表１】
0006736861.tif 000002
【００３１】
＜評価２：耐久性能（９０°曲げ耐久）＞
ユアサシステム機器（株）の卓上型耐久試験機ＴＣＤＭ１１１ＬＨ（回転往復ユニット）を用いて、９０°曲げ試験を行った。
図６（ａ）に示すように、一対のＲ３０治具２８ａ、２８ｂの真ん中にサンプル（発光素子５０）を設置し、他端をクランプ３０で固定している。サンプルは、上下に長く前記外装フィルムの長いものを作製した。
【００３２】
図６（ｂ）に示すように、Ｒ３０治具２８ａ、２８ｂが変位して一方側に９０°曲げ、その後反対側に９０°曲げる。これを一往復とする。
毎分１０往復、評価１と同様に電圧のピークからピークをモニターし、初期値から１０％減を計測する。他も同様である。最大値は、１０００往復とした。
【００３３】
［実施例２］
実施例１における中間層の表面改質をプラズマ処理の代わりに、ＵＶ照射とした。ＵＶ照射ランプ（ヴィルバー・ルーマット社：ＶＬ−２１５．Ｃ）を用い、処理条件として、波長２５４ｎｍ、積算光量３００Ｊ／ｃｍ２、反応ガス窒素（酸素分圧５０００ｐｐｍ以下）に変更した。それ以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製し、実施例１と同様にして評価を行った。
【００３４】
［実施例３］
実施例１におけるプラズマ処理の変わりに電子線照射とした。浜松ホトニクス社：ライン照射型低エネルギー電子線照射源を用い、照射量：１ＭＧｙ、反応ガス窒素（酸素分圧５０００ｐｐｍ以下）を実施した。それ以外は実施例１と同様にして発光素子を作製し、実施例１と同様にして評価を行った。
【００３５】
［実施例４］
実施例４は、電極の固定方法の一例を示している。図７に示すように、上部電極４と下部電極６とが一端側の一部で絶縁部材３２により固定されている。これにより、曲げたときに自由端側（非固定側）では電極と中間層とが互いに滑り移動する。
【００３６】
［実施例５］
実施例５は、電極の固定方法の他例を示している。図８に示すように、上部電極４と下部電極６はそれぞれ外装フィルム１０に一端側の一部を接合材３４により固定されている。この場合も同様に、曲げたときに自由端側（非固定側）では電極と中間層とが互いに滑り移動する。
【００３７】
［比較例１］
株式会社東京センサー製の金属被覆ピエゾフィルムシート（型番：２００×２８０×１１０  ＣｕＮｉ）を縦２０ｍｍ、横５０ｍｍに切り出し、アルペット９−１００電極のアルミ部分をすべてエッチングで取り除き、上下の電極を実施例１のように結線し、ＬＥＤを設けずオシロスコープ（ＬｅＣｒｏｙ社製、ＷａｖｅＡｃｅ１００１）につないだ。アルペットの電極の代わりに元々前記ピエゾフィルムシートに被覆されていたＣｕＮｉ膜を電極として用いた。
【００３８】
［比較例２］
比較例１と同じ金属被覆ピエゾフィルムシートを塩化第２鉄水溶液（サンハヤト  Ｈ−２００Ａ）で上下とも全てエッチングした。これを実施例１のシリコーンゴム部材の代わりに入れ、比較例１のようにオシロスコープをつないだ。
【００３９】
［比較例３］
実施例１のシリコーンゴム部材で、表面改質処理をしないものを使用した。
【００４０】
［比較例４］
中間層として、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム全体を、コロナ放電によって略均一に帯電処理を行ったものを用いた。コロナ帯電器はコロナ針と電極とが対向配置され、直流高圧電源装置（ＨＡＲ−２０Ｒ５；松定プレシジョン製）により、放電が可能となっており、更にコロナ針と電極間にグリッドが配置されている。
グリッドにはグリッド用電源から電圧を印加できる。下記条件で帯電（エレクトレット化）した薄膜を中間層として用いて発光素子を得た。
【００４１】
［帯電条件］
コロナ針電圧：−１０ｋＶ
グリッド電圧：−１ｋＶ
なお、エレクトレット誘電体の両表面間の電位差は約２００Ｖであった。これを縦２０ｍｍ、横５０ｍｍとし、実施例１のシリコーンゴム部材の代わりに入れた。電極には、比較例１のようにオシロスコープをつないだ。
【００４２】
［比較例５］
中間層として、厚さ１００μｍのポリプロピレン（ＰＰ）フィルム全体を、比較例４と同様に、コロナ放電によって略均一に帯電処理を行ったものを用いた。
なお、エレクトレット誘電体の両表面間の電位差は約２００Ｖであった。これを縦２０ｍｍ、横５０ｍｍとし、実施例１のシリコーンゴム部材の代わりに入れ、さらに、等間隔でマスクパターンを用いてドット状に配列塗布することによって、直径約１ｍｍで、厚みは１００μｍとし、約１０ｍｍ間隔で部分的にポイント接着した。比較例１のようにオシロスコープをつないだ。
【００４３】
［評価１：発電性能及び放電発生でみた場合］
たとえば、実施例１、２、３、４、５と比較例２、４とを比較すると、本発明の材料、構成を用いたものは、発電性能も高く、放電発生による破壊が発生しない。
［評価２：耐久性能でみた場合］
たとえば、実施例１、２、３、４、５と比較例５とを比較すると、ポイント接着構造を持ったものは、破壊耐久性が小さい。
また、シリコーンゴムでも表面処理の無いものは、発電性能がよくないことが分かる。このことから、シリコーンゴムの表面処理側の変化が発電性能の向上に寄与していると考えられる。
【００４４】
近年、空気の流れや水流などのエネルギーを利用する圧電素子を用いた小型のフレキシブルな発電素子が提案されている（例えば特許文献３参照）。
特許文献３に記載のものは波浪エネルギー等によって振動した圧電フィルムがピエゾ電気を発生させるものであるが、水の流れを外力とする素子全体の緩やかな変形では発電性能の向上は期待できない。
【００４５】
［実施例６］
図９に示すように、実施例１のセル（発光素子５０）を複数（ここでは２０個）帯状につないで帯状発光体３６（第３の実施形態）を作製し、帯状発光体３６の一端側に浮き部材３８を接続して救難表示装置４０（第４の実施形態）を作製した。浮き部材３８は６０ｍｍ×６０ｍｍ×３０ｍｍの発泡スチロールである。
図１０は帯状発光体３６の断面を示している。
図１１に示すように、浮き部材３８を中心に丸め、木綿の糸で丸まった状態に固定して救難表示装置４０をコンパクト化した。
図１２に示すように、コンパクト化した救難表示装置４０を釣り用ベスト４２に装着したものを作製した。
【００４６】
救難表示装置４０は、図１１に示す取り付け部４０ａを釣り用ベスト４２にナイロン糸で縫い付けて取り付けられている。
釣り用ベスト４２を身に着けてプールに飛び込んで泳いだ場合、救難表示装置４０が帯状に解け、泳ぎによって生じた波で各発電素子が曲がって発電がなされ、各ＬＥＤが点灯して明かりが無い場合でも十分確認できる光の列が形成された。
このため、上記釣り用ベスト４２を身に着けて海に浮かんだ場合でも発見されやすいと考えられる。
従って、電源が必要ない形で、漁業やレジャーなどで夜間に水中や海中に転落した人をいち早く発見でき、人命救助に役立つ救難表示装置を提供できる。
救難表示装置４０は、水に濡れると溶ける糸で固定してコンパクト化する構成としてもよい。
【００４７】
本発明の発電素子は緩い曲げが発生する水中での変形で発電することができる。
上記ピエゾフィルムシートは、シートの圧縮よりも引っ張り、特に圧延方向の引っ張りによく反応し、発電性能を高めるためには鋭角に曲げる必要がある。このため、水の流れを外力とする素子全体の緩やかな変形では発電性能の向上は期待できない。
特許文献１や２等では電極間の距離を変化させる押圧力が必要で、上記と同様に、水の流れを外力とする素子全体の緩やかな変形では発電性能の向上は期待できない。
【００４８】
上記滑り移動による本発明の発電効果は、中間層が各電極のいずれにも接合されていない構成、中間層が各電極のいずれか一方のみに接合されている構成のいずれにおいても得ることができる。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５０】
２  発電素子
４  電極としての上部電極
６  電極としての下部電極
８  中間層としてのシリコーンゴム部材
１０  フィルムとしての外装フィルム
１８  整流回路としてのブリッジダイオード
２０  発光ダイオード（ＬＥＤ）
３２  絶縁部材
３６  帯状発光体
４０  救難表示装置
５０  発光素子
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特許第５４８０４１４号公報
【特許文献２】特開２０１４−２３９６４７号公報
【特許文献３】特開２０１４−１１１９１１号公報
【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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【図１２】
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