(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風防ガラスと文字板との間に配した見切リングの外周に、リング状太陽電池を光学接着することで、前記見切リングを透過する光を採光して前記リング状太陽電池で光電変換する様にしたリング状太陽電池付電子時計において、
前記リング状太陽電池は、下部電極と、光電変換層と、上部電極と、硬化処理後に表面が粘着性を有する絶縁保護膜とが、可撓性基板上に順次形成されてなり、
前記絶縁保護膜の表面に形成された粘着面によって、前記見切リングと前記リング状太陽電池とを光学接着することを特徴とするリング状太陽電池付電子時計。
【請求項２】
前記絶縁保護膜は、アクリル系の光硬化性樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のリング状太陽電池付電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風防ガラスと文字板との間に配した見切リングの外周に、リング状太陽電池を光学接着して、見切リングを透過する光を採光して、リング状太陽電池で光電変換する様にしたリング状太陽電池付電子時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池付電子時計は、光エネルギーを電気エネルギーに変換して時計駆動に利用するため、一般のクオーツ時計に内蔵される電池の消耗により、駆動が突然停止してしまうという心配がない。また、光エネルギーがある限り発電を続けることが可能であるので、電池の交換が不要である。そのため、この時計から廃棄電池が発生することもないので、この電子時計は環境負担が小さいなどの利点を有している。
【０００３】
通常、使われている太陽電池付電子時計の構造は、多くの発電効率を得るために文字板上に太陽電池を剥き出しにして配置したり、文字板の裏面に太陽電池を配置していた。この構造における文字板は、透明もしくは半透明である必要があるため、その文字板材料が限定されてしまう。しかも、十分な光を太陽電池に導く必要があるために、光透過を阻害するデザインを文字板表面に付加することができない。つまり、従来のリング状太陽電池付電子時計は、文字板のデザイン性に制約を受けるものであった。
【０００４】
そこで、文字板のデザイン性を重視して、風防ガラスと文字板との間の隙間の文字板最外周部に、短冊状の可撓性の樹脂基板上に光電変換層が形成された、リング状太陽電池を設置したリング状太陽電池付電子時計構造が提案された（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この従来のリング状太陽電池付電子時計は、文字板下に太陽電池を配置するのではなく、文字板の最外周の位置に、この文字板に対して略鉛直してリング状太陽電池を配置しているので、前述した文字板を透明もしくは半透明とする必要がない。そのため、例えば文字板の材料に高反射性の金属材料を用いたり、視認側表面に多彩なインク層を設けた文字板を用いることができ、デザイン性に優れた電子時計とすることができる。
【０００６】
この従来のリング状太陽電池付電子時計は、文字板の外縁部に断面形状が三角形の見切リングが設置されおり、この見切リングの外縁部に所定の間隙を持ってリング状太陽電池が配設される。そして、文字板の中央部に配した貫通口を介して、ムーブメントに接続された指針を運針させて、リング状太陽電池により蓄電された電力を使って、使用者が風防ガラスを透かして時刻を表示できるようになっている。
【０００７】
この様に構成されたリング状太陽電池付電子時計におけるリング状太陽電池の構成は、樹脂製の基板上に下部電極と光電変換層と上部電極と絶縁保護膜とが順次形成されており、この絶縁保護膜の表面が見切リングと対向して配置される。なお、この絶縁保護膜は、主にスクリーン印刷法によって形成することができる（例えば、特許文献２〜６参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１４８３６６号公報（第２頁、第１図）
【特許文献２】特開平１０−２００１４３号公報（第４頁、図１）
【特許文献３】特開平１０−２７０７２７号公報（第４頁、図１）
【特許文献４】特開平１１−９７７２３号公報（第４頁、図１−図４）
【特許文献５】特開平１１−１６３３７９号公報（第４頁、図３−図４）
【特許文献６】特開２００１−２６７６０７号公報（第５頁、図１−図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、風防ガラスと文字板との間に配した見切リングの外周部に沿って、リング状太陽電池を所定の間隙を持って設置しただけでは、見切リングとリング状太陽電池との間に存在する空気層によって入射した光が見切リングと空気層間の界面と、空気層とリング状太陽電池との間の界面で反射して、光の利用効率が減少する。その結果、太陽電池のエネルギー損失を引き起こす。即ち、見切リングとリング状太陽電池との間に存在する空気層との界面によって太陽エネルギーの利用効率が低下し、所望の起電力が得られないという問題が発生してしまう。
【００１０】
この対策として所望の起電力を得るためにリング状太陽電池の幅を広くして面積を大きくすることが考えられるが、その結果、時計ケースの厚みが増すことになり、リング状太陽電池付電子時計においては薄型デザインの美観を備えた時計を提供することが困難となり、好ましくない。
【００１１】
そこで、本発明は、上記課題を解決し、風防ガラスと文字板との間に配した見切リングの外周部に沿ってリング状太陽電池を設置する際に、見切リングとリング状太陽電池間に存在する空気層との界面によって入射した光が反射して、光の利用効率が減少することが無く、所望の起電力を得ることのできる薄型のリング状太陽電池付電子時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため本発明のリング状太陽電池付電子時計は、下記記載の手段を使用する。
【００１３】
本発明のリング状太陽電池付電子時計は、風防ガラスと文字板との間に配した見切リングの外周に、リング状太陽電池を光学接着することで、見切リングを透過する光を採光してリング状太陽電池で光電変換する様にしたリング状太陽電池付電子時計において、下部電極と、光電変換層と、上部電極と、硬化処理後に表面が粘着性を有する絶縁保護膜とが、可撓性基板上に順次形成されてなり、絶縁保護膜の表面に形成された粘着面によって、見切リングとリング状太陽電池とを光学接着することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明のリング状太陽電池付電子時計は、絶縁保護膜が、アクリル系の光硬化性樹脂により形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
ここで言う光学接着とは、リング状太陽電池と接触する透明な見切リングとの間に空気層が残らないように接合し、両者の界面における光の反射、減衰、屈折等が起こらないような接合を意味する。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成及び手段を採用することで、風防ガラスと文字板との間に配した見切リングの外周部に沿ってリング状太陽電池を設置する際に、見切リングと表面に粘着性を有する絶縁保護膜を備えたリング状太陽電池は密接に接合し、その間には空気層が存在しなくなる。そのため、見切リングとリング状太陽電池間に存在する空気層との界面による光の反射が無くなり、光の利用効率が減少しなくなる。即ち、太陽電池におけるエネルギー損失を引き起こさず、利用効率の低下が無くなる。その結果、所望の起電力を得ることのできる薄型のリング状太陽電池付電子時計を提供することができる。
【００１７】
なお、本発明のリング状太陽電池付電子時計の技術は、腕時計に限らず、懐中時計、携
帯電話、各種表示装置、測定装置、カード、電卓など、リング状太陽電池搭載可能なすべての電子機器において適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のリング状太陽電池付電子時計は、風防ガラスと文字板との間に配した見切リングの外周に、リング状太陽電池を光学接着して、見切リングを透過する光を採光して、リング状太陽電池で光電変換する様に構成されたリング状太陽電池付電子時計において、リング状太陽電池が、下部電極と、光電変換層と、上部電極と、硬化処理後に表面が粘着性を有する絶縁保護膜とが、順次可撓性基板上に形成されている構成を採用してなるものである。以下に、このリング状太陽電池付電子時計の具体的な構成例について詳細に説明する。
【００１９】
まず、本発明に係る太陽電池付電子時計の構成について説明をする。図１（ａ）は、本発明のリング状太陽電池付電子時計の正面図を示し、本図（ｂ）は、（ａ）図におけるＡ−Ａ’断面図を示している。また（ｃ）図は本発明のリング状太陽電池付電子時計に用いるリング状太陽電池の斜視図を示している。
【００２０】
図１（ａ）に示す様に、本発明のリング状太陽電池付電子時計を構成する文字板５は円形状であり、文字板５の最外周部に見切リング３を設置する。
【００２１】
また、図１（ｂ）に示すように、このリング状太陽電池付電子時計は、時計ケース７に取り付けられた風防ガラス１と、その風防ガラス１と文字板５との隙間であり、この文字板５の最外周に透光性の見切リング３を配置し、更にその見切リング３の外周部に光学接着させて、空気層を介在しない状態でリング状太陽電池２を配置している。これにより、風防ガラス１を透過して文字板５と風防ガラス１間で反射を繰り返した光、または風防ガラス１を透過した直接光がこの透光性の見切リング３に入射し、この見切リング３を透過した光を前述したリング状太陽電池２に入射させることができる。これらの入射光により光電交換した電力が、文字板５下に配設したムーブメント６に搭載された二次電池（図示せず）に蓄電される。
【００２２】
また、文字板５には、ほぼ中心部に指針軸を通すだけの貫通孔が設けられており、図示しない二次電池により得られる電圧を昇圧するための昇圧回路と、指針４を駆動するための駆動回路を有するムーブメント６により指針４を回転駆動できるようになっている。
【００２３】
そして、図１（ｃ）に示すように、このリング状太陽電池２は円形形状であり、両端部にリング状太陽電池２で発電した起電力を取り出すための電力取り出し用電極８ａ、８ｂが配置されている。
【００２４】
なお、電子時計を駆動でき、かつ正確な計時を維持するために必要な電力を生成するための光量は、使用するリング状太陽電池２の変換効率により異なる。そこで、このリング状太陽電池２で採光できる必要な光量に合わせて、見切リング３と、リング状太陽電池２とを構成する上下電極および光電変換層を設計する必要がある。
【００２５】
本発明で使用する見切リング３は、リング状太陽電池２で行なわれる光電変換効率を高くする波長帯域の光量を極力減衰しない様に設計された部材により構成される。通常は、電子時計に用いられるリング状太陽電池２は、蛍光灯下で最も発電効率が高くなる様に設計されるため、可視光域の波長の光が減衰しない様に見切リング３が設計されている。
【００２６】
次に、このリング状太陽電池２について、下記に詳細に説明をする。図２（ａ）はリング状太陽電池２の構成を示す断面図である。図２（ｂ）はリング状太陽電池２を見切リン
グ３に光学接着した状態を示す断面図である。
【００２７】
本発明の太陽電池付電子時計で用いるリング状太陽電池２は、図２（ａ）に示す様に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムやＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルムからなる可撓性樹脂製の基板１０上に、ＡｌやＴｉで形成された下部電極１１と、アモルファスシリコン層からなる光電変換層１２と、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）で形成された上部電極１３と、硬化処理後に表面が粘着性を有する絶縁保護膜１４とを順に積層した構造を採用している。尚、光電変換層１２の接合構造は、ｐｉｎ接合構造、ｐｎ接合構造、ヘテロ接合構造、ショットキー型構造、多重接合構造等のいずれの構成でも構わない。その後、詳細は略すがフォトリソグラフィ法、ドライエッチング法を採用して、光電変換層１２と上部電極１３とを同じパターンにして形成してなる。
【００２８】
次に、本発明のリング状太陽電池の上部電極１３上に形成する、硬化処理後に表面が粘着性を有する絶縁保護膜１４について説明する。図２（ａ）に示す様に絶縁保護膜１４は上部電極１３上に形成されるが、本発明では、アクリル系の光硬化性樹脂をスクリーン印刷法によって形成する。アクリル系の光硬化性樹脂を選択した理由は、以下の通りである。
【００２９】
本発明では、図２（ｂ）に示す様に、見切リング３とリング状太陽電池２との間の空気層との界面での入射光の反射が無くなり、太陽電池のエネルギー損失を引き起こすことがなく、しかも所望の起電力を得ることのできる薄型のリング状太陽電池付電子時計を提供するためには、風防ガラス１と文字板５との間に配した見切リング３の外周部に沿ってリング状太陽電池を設置する際に、見切リング３と硬化処理後に表面が粘着性を有する絶縁保護膜１４を有するリング状太陽電池２を光学接着し、その間に存在する空気層を無くす必要がある。
【００３０】
そのための絶縁保護膜１４として本発明者が種々の材料について検討した結果、アクリル系の光硬化性樹脂が最適であることが分かった。通常、アクリル系の光硬化樹脂は酸素存在下では、酸素による硬化阻害反応によって、光硬化が困難である。そのため窒素ガスの様な酸素を含有しない不活性ガス雰囲気で光硬化させる。但し、樹脂表面にはタックと称される僅かな粘着性が残存する。本発明はこの表面に残存する粘着性を、見切リング３と絶縁保護膜１４を有するリング状太陽電池２の間に存在する空気層を無くした状態で光学接着させるために利用したものである。
【００３１】
アクリル系の光硬化樹脂は、スクリーン印刷法によって形成することができるが、スピンコート法などの他の塗布方法でも良い。また、アクリル系光硬化樹脂からなる絶縁保護膜１４の膜厚は、１０μｍから１００μｍが適当である。これは１０μｍ以下では充分な絶縁性を得ることが困難であり、１００μｍ以上では絶縁保護膜１４表面の凹凸や応力による反りが顕著となり、これらが原因で見切リング３と絶縁保護膜１４との間に再び空気層を介在させてしまう虞があるからである。
【００３２】
アクリル系光硬化樹脂からなる絶縁保護膜１４表面の粘着性を数値評価することは困難であるが、見切リングと光学接着させるためには充分な粘着性を有している。さらに、好ましくは約１ｋｇｆ／ｃｍ２ 以上の圧力を印加して光学接着させるほうが良い。その際に約５０℃以上の温度雰囲気で行なうとより強力な接合力を得ることができる。また、本発明では文字板５が円形状の文字板５（図１（ａ）参照）を有するリング状太陽電池付電子時計について説明したが、これに限定されるものではなく、文字板５が四角形のような異形文字板に対しても適用できる。
【００３３】
この様に、本発明の構成によれば、見切リング３と硬化処理後に表面が粘着性を有する
絶縁保護膜１４を有するリング状太陽電池２は密接に光学接着し、その間には空気層が存在しなくなるので、入射光の空気層界面による反射が無くなり、太陽電池のエネルギー損失を引き起こすことがなく、所望の起電力を得ることのできる薄型のリング状太陽電池付電子時計を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のリング状太陽電池付電子時計の構成例を示す図面である。
【図２】本発明のリング状太陽電池付電子時計におけるリング状太陽電池の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  風防ガラス
２  リング状太陽電池
３  見切リング
４  指針
５  文字板
６  ムーブメント
７  時計ケース
８ａ、８ｂ、電力取り出し用電極
１０  基板
１１  下部電極
１２  光電変換層
１３  上部電極
１４  絶縁保護膜
【図１】
0004746445.tif 000002
【図２】
0004746445.tif 000003