(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電素子が可撓性に優れる簡易な構成の発光デバイスを提供する。【解決手段】発光デバイスは、複数の気孔を有する樹脂フィルムと、この樹脂フィルムの両面側に積層される１対の電極層とを有し、樹脂フィルムの厚み変化から電気エネルギを得る圧電素子１、及び１対の電極層に電気的に接続される発光素子２を備える。発光素子２と電極層とが電流制限用の抵抗体を介さずに電気的に接続されている。発光素子２が発光ダイオードである。発光素子２の出射光を端面から入射し、他面から出射する平板状の導光部材９、発光素子２からの出射光を蓄えて発光する蓄光部材１０を備える。電極層が金属箔であり、電極層と樹脂フィルムとが接着されていない部分を有する。樹脂フィルムの主成分がフッ素樹脂である。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気孔を有する樹脂フィルムと、この樹脂フィルムの両面側に積層される１対の電極層とを有し、上記樹脂フィルムの厚み変化から電気エネルギを得る圧電素子、及び
上記１対の電極層に電気的に接続される発光素子
を備える発光デバイス。
【請求項２】
上記発光素子と上記電極層とが電流制限用の抵抗体を介さずに電気的に接続されている請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
上記発光素子が発光ダイオードである請求項１又は請求項２に記載の発光デバイス。
【請求項４】
上記発光素子の出射光を端面から入射し、他面から出射する平板状の導光部材をさらに備える請求項１、請求項２又は請求項３に記載の発光デバイス。
【請求項５】
上記発光素子からの出射光を蓄えて発光する蓄光部材をさらに備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項６】
上記電極層が金属箔であり、上記電極層と上記樹脂フィルムとが接着されていない部分を有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項７】
上記樹脂フィルムの主成分がフッ素樹脂である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の発光デバイスを備える靴。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の発光デバイスを備える衣服。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイス、靴及び衣服に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、振動に基づく圧電素子の変形により発生する電気エネルギの利用が検討されている。例えば複数の圧電素子を並べた発電床により発電した電気エネルギの利用や、圧電素子を用いた電池レスリモコンなどが検討されている。圧電素子の発電による起電力を電源として利用することにより、電源としての電池を省略したり電池の消費電力を小さくすることができる。
【０００３】
このような圧電素子を利用する発電装置として、１対の緩衝材の相互間に振動板、圧電素子及び複数の軸を備えた発電装置が提案されている（特許４５０４２９２号公報参照）。この発電装置は、圧電素子に接合された振動板を１つの軸により一方の緩衝材で支持させ、圧電素子を他の軸により他方の緩衝材で支持させることにより、いずれかの緩衝材が外力を受けた際に圧電素子及び振動板の周囲が上記他方の緩衝材側へ反るようにしたことで、圧電素子の耐久性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４５０４２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記発電装置の圧電素子は圧電セラミックスを使用しており、圧電素子が割れ易いため、上述のような構造により圧電素子を割れ難くし圧電素子の耐久性を向上させている。しかし、圧電セラミックスを使用した圧電素子は可撓性が乏しいので、上記発電装置は衣服などの変形し易いものには取り付け難い。
【０００６】
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、圧電素子が可撓性に優れる簡易な構成の発光デバイス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】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る発光デバイスは、複数の気孔を有する樹脂フィルムと、この樹脂フィルムの両面側に積層される１対の電極層とを有し、上記樹脂フィルムの厚み変化から電気エネルギを得る圧電素子、及び上記１対の電極層に電気的に接続される発光素子を備える発光デバイスである。
【０００８】
別の本発明の一態様に係る靴は、上記発光デバイスを備える靴である。
【０００９】
さらに別の本発明の一態様に係る衣服は、上記発光デバイスを備える衣服である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の発光デバイスは、簡易な構成であり、圧電素子が可撓性に優れる。また、本発明の靴及び衣服は、身体の動きに対応して発光素子が発光する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係る発光デバイスの概略構成図である。
【図１Ｂ】図１Ａとは異なる実施形態に係る発光デバイスの概略構成図である。
【図２】図１Ａの発光デバイスの圧電素子及び発光素子の模式的平面図である。
【図３】図２の圧電素子のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図である。
【図４】図３の樹脂フィルムに対する圧電処理を説明するための模式図である。
【図５】図１Ａの発光デバイスの構成例を示す模式的側面図である。
【図６】図３とは異なる実施形態に係る発光デバイスの圧電素子の模式的断面図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態に係る靴の一部分を示す模式的断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａとは異なる実施形態に係る靴の一部分を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る衣服の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１３】
本発明の一態様に係る発光デバイスは、複数の気孔を有する樹脂フィルムと、この樹脂フィルムの両面側に積層される１対の電極層とを有し、上記樹脂フィルムの厚み変化から電気エネルギを得る圧電素子、及び上記１対の電極層に電気的に接続される発光素子を備える発光デバイスである。
【００１４】
当該発光デバイスは、圧電素子が複数の気孔を有する樹脂フィルムを有し、この樹脂フィルムの厚み変化から電気エネルギを得ている。この複数の気孔を有する樹脂フィルムによる発生電圧は、従来のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬＬＡ）の圧電フィルムによる発生電圧よりも大きいので、当該発光デバイスは、発電性能及び発電効率に優れる。また、当該発光デバイスの圧電素子は可撓性に優れるので、圧電素子を衣服などに組み込み易い。
【００１５】
上記発光素子と上記電極層とが電流制限用の抵抗体を介さずに電気的に接続されているとよい。上記圧電素子は、インピーダンスが大きく、流れる電流が小さいので、このように電流制限用の抵抗体を介さずに電極層に直接接続することができる。そのため、発光素子と電極層とを電流制限用の抵抗体を介さずに電気的に接続することで、より簡易な構成で発光素子を発光させることができると共に、製造が容易にできる。ここで、「電流制限用の抵抗体」とは、発電素子に流れる電流を制限するために圧電素子と発電素子との間に接続され所定の抵抗値を有する抵抗器やダイオードなどの素子を意味し、配線用の導線は含まない概念である。
【００１６】
上記発光素子が発光ダイオードであるとよい。このように、発光素子を発光ダイオードとすることにより、発光素子の寿命を向上させると共に製造コストを低減できる。
【００１７】
上記発光素子の出射光を端面から入射し、他面から出射する平板状の導光部材をさらに備えるとよい。このように、発光素子の出射光を端面から入射し他面から出射する平板状の導光部材を備えることで、発光素子の点の光源を用いて面発光させることができ、発光状態の視認性を向上させると共に、発光素子から出射する光の指向性を広げることができる。
【００１８】
上記発光素子からの出射光を蓄えて発光する蓄光部材をさらに備えるとよい。このように、発光素子からの出射光を蓄えて発光する蓄光部材を備えることで、発光素子からの光の発光時間が短時間であっても、光が発光する時間を長くすることができ、発光状態の視認性がより向上する。
【００１９】
上記電極層が金属箔であり、上記電極層と上記樹脂フィルムとが接着されていない部分を有するとよい。このように、電極層を金属箔とし、電極層と樹脂フィルムとを完全に接着しないことで、発電効率がより向上する。これは、樹脂フィルムが電極層に接着されていないことにより、樹脂フィルムが拘束されず、樹脂フィルムの変形が妨げられないためである。また、樹脂フィルムが有する電荷により上記１対の電極層に正負が逆の電荷が誘起されるが、樹脂フィルムと電極層とが接着されていない部分では、電極層及び樹脂フィルム間の距離の変動や電極層及び樹脂フィルムの相対的スライド等により、その誘起電荷量が容易に変わる効果が発電に寄与するためである。
【００２０】
上記樹脂フィルムの主成分がフッ素樹脂であるとよい。このように、樹脂フィルムの主成分がフッ素樹脂であることにより、耐熱性及び耐候性が向上する。ここで「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば５０質量％以上含有される成分である。
【００２１】
本発明の一態様に係る靴は、上記発光デバイスを備える靴である。当該靴は、上記発光デバイスを備えているので、着地や蹴地の際の着用者の体重により圧電素子にかかる圧力の変化に対応して樹脂フィルムの厚みが変化し、発光素子が発光する。また、当該靴は、上記発光デバイスを備えることにより意匠性が向上する。
【００２２】
本発明の一態様に係る衣服は、上記発光デバイスを備える衣服である。当該衣服は、上記発光デバイスを備えているので、衣服の着用者の身体の動きに対応して樹脂フィルムの厚みが変化し、発光素子が発光する。また、上記発光デバイスの圧電素子は柔軟なので、当該衣服は、発電による発光が効率的に行われると共に、着用者の動作を妨害し難い。
【００２３】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る発光デバイス、靴及び衣服を説明する。
【００２４】
〔発光デバイス〕
図１Ａの当該発光デバイスは、圧電素子１とこの圧電素子１に接続される発光素子２とを主に備える。上記圧電素子１は、図２及び図３に示すように、複数の気孔４を有する樹脂フィルム３と、この樹脂フィルム３の両面側に積層される第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂとを有し、上記樹脂フィルム３の厚み変化から電気エネルギを得る。また、上記発光素子２は、上記圧電素子１の第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂに電気的に接続されている。また、当該発光デバイスは、導光板９及び反射フィルム１１を備える。また、当該発光デバイスは、図１Ｂに示すように、さらに蓄光シート１０を備えていてもよい。なお、図１Ａ及び図１Ｂでは、発光素子２から出射する光の進行経路を模式的に矢印で示している。また、図２では、各部材の位置関係を分かり易くするために、上面側に配設される保護シート８の図示を省略している。
【００２５】
［圧電素子］
上記圧電素子１は、樹脂フィルム３と、この樹脂フィルム３の両面側に積層される第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂと、第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂのさらに外側両面に積層される１対の保護シート８とを有する。
【００２６】
＜樹脂フィルム＞
上記樹脂フィルム３は、多孔質樹脂層６の両面に非多孔質樹脂層７が積層されたものである。樹脂フィルム３は、コロナ放電等による圧電処理により圧電性が付与されている。上記樹脂フィルム３は、コロナ放電等により、例えば多孔質樹脂層６の複数の気孔４の周囲に静電荷が帯電する（エレクトレット化する）。圧電性が付与された樹脂フィルム３に外部から力が加わり樹脂フィルム３の厚みが変化すると、その厚みの変化に対応して第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂ間に電圧が発生する。
【００２７】
樹脂フィルム３は、例えば別々に作製した多孔質樹脂層６と非多孔質樹脂層７とを重ね合わせた後に圧着処理又は焼結処理を行い、さらに圧電処理を行うことにより形成することができる。また、樹脂フィルム３は、後述するように多孔質樹脂層６の表面に非多孔質樹脂層７を直接形成したものであってもよい。
【００２８】
樹脂フィルム３の平均厚みの下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましく、１５μｍがさらに好ましい。一方、上記平均厚みの上限としては、１００μｍが好ましく、７５μｍがより好ましく、５０μｍがさらに好ましい。上記平均厚みが上記下限未満の場合、発光素子２を発光させるために十分な電気エネルギが得られないおそれがある。逆に、上記平均厚みが上記上限を超える場合、コロナ放電等による圧電処理が困難になるおそれがあり、また圧電素子１の可撓性が損なわれ、当該発光デバイスを曲面に設置し難くなるおそれがある。
【００２９】
（多孔質樹脂層）
図３の多孔質樹脂層６は、厚み変化から電気エネルギを得るものである。この多孔質樹脂層６は、電荷をトラップできる複数の気孔４を有する多孔質体である。
【００３０】
気孔４の大きさは、コロナ放電等の圧電処理時に電荷を適切にトラップできれば特に限定されない。気孔４の大きさとしては、０．５μｍ以上３μｍ以下が好ましい。気孔４の大きさが上記下限未満であると、適度な変形性を得ることが困難となって、十分な圧電性を発現しないおそれがある。一方、気孔４の大きさが上記上限を超えると、圧電処理時の電荷トラップ能が低下して圧電性が低くなる。また繰り返し付与される負荷に対する耐久性が低くなって、経時的な変形が生じることで圧電性能が変化してしまうおそれがある。
【００３１】
ここで、気孔４の大きさは、多孔質樹脂層６の厚み方向と平行な任意の切断面に存在する気孔断面の長さを基準として測定される。具体的には、気孔４の大きさは、切断面に存在する複数の気孔４について厚み方向の断面長を測定し、測定された断面長のうちの最大断面長から降順で５０個の断面長をピックアップし、それらの断面長の平均値（Ａ５０）として定義される。なお、切断面の観察は、ＦＩＢ加工や凍結破断により多孔質樹脂層６を厚み方向に切断し、得られた断面を走査型電子顕微鏡等により撮像することで行うことができる。走査型電子顕微鏡等による撮像結果は画像データ化され、この画像データを解析することで気孔４の大きさを測定することができる。
【００３２】
多孔質樹脂層６の気孔率は、コロナ放電等の圧電処理時に電荷を適切にトラップできれば特に限定されない。上記気孔率の下限としては、１０％が好ましく、１５％がより好ましい。一方、上記気孔率の上限としては、６０％が好ましく、４５％がより好ましい。上記気孔率が上記下限未満であると、負荷に対する変形量が小さくなり、十分な圧電性を発現できないおそれがある。逆に、上記気孔率が上記上限を超えると、繰り返し付与される負荷に対する耐久性が低くなって、経時的な変形が生じることで圧電性能が変化してしまうおそれがある。気孔率は、例えば多孔質樹脂層６の見かけの体積（Ｖ）に占める気孔体積（Ｖ０）の割合をいい、下記式（１）より求められる。
【００３３】
気孔率（％）＝（Ｖ０／Ｖ）×１００  ・・・（１）
【００３４】
上記式（１）中、多孔質樹脂層６の見かけの体積Ｖは、多孔質樹脂層６の平均厚みと、多孔質樹脂層６の厚み方向と垂直な面の面積から算出される。気孔体積（Ｖ０）は、多孔質樹脂層６の樹脂部分体積（Ｒ）を多孔質樹脂層６の見かけの体積から差し引くことにより算出される（Ｖ０＝Ｖ−Ｒ）。また、樹脂部分体積（Ｒ）は、多孔質樹脂層６の乾燥重量を樹脂の真比重（例えばポリテトラフルオロエチレンなら２．１７）で除することにより算出される。
【００３５】
複数の気孔４は、連通孔を含んでいるとよい。多孔質樹脂層６は、複数の気孔４が連通孔を含むことで、複数の気孔４によって適切に電荷をトラップすることができる。また、多孔質樹脂層６は、複数の気孔４が連通孔を含んでいると、独立泡と比べて軽い力でも厚み方向の変形度が大きくなる。また、連通孔を含む多孔質樹脂層６の変形が不均一、すなわち帯電荷の相対位置が不均一に変化する結果として、圧電素子１は高い圧電性を発現することが可能となる。
【００３６】
多孔質樹脂層６の平均厚みは特に限定されないが、圧電処理のし易さ、圧電特性の付与効率、多孔質樹脂層６の可撓性等の点から決定すればよい。上記平均厚みの下限としては、５μｍが好ましく、７μｍがより好ましい。一方、上記平均厚みの上限としては、８０μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。上記平均厚みが上記下限未満であると、負荷に対する変形量が小さくなり、十分な圧電性を発現できないおそれがある。逆に、上記平均厚みが上記上限を超えると、圧電素子１の可撓性が損なわれるおそれがある。また、透明性の高い多孔質樹脂層６を得たい場合には、上記平均厚みとしては、７μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。
【００３７】
多孔質樹脂層６は、フッ素樹脂を主成分とするものである。フッ素樹脂としては、例えばフルオロエチレンを単量体単位として含むフルオロエチレン重合体が挙げられる。フルオロエチレン重合体としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＥＰＡ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロ・テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体等が挙げられる。これらの中で電荷のトラップ能力という観点からその構成元素が炭素、フッ素及び水素からなるものが好ましく、炭素及びフッ素からなるものが特に好ましい。特にこれらの中でも、ＰＴＦＥが好ましい。その理由は、ＰＴＦＥの多孔体は電荷のトラップ能力に優れ、融点が高いため融点がより低温の非多孔質樹脂層を形成する際にも孔の潰れ等の変形が起こらないためである。また、ＰＴＦＥは、他の１種以上のフルオロエチレン重合体との混合物として使用することもできる。ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＰＡ等のテトラフルオロエチレン共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、ペンダント型共重合体のいずれであってもよい。
【００３８】
上記圧電素子１は、多孔質樹脂層６がフッ素樹脂を主成分としているので、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを用いた多孔型圧電ポリマーを利用する圧電素子に比べて、耐候性及び耐湿性に優れる。
【００３９】
（多孔質樹脂層の製造方法）
多孔質樹脂層６は、一例において、以下に説明する製造方法（１）又は製造方法（２）により製造することができる。
【００４０】
・製造方法（１）
多孔質樹脂層６は、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂粒子と潤滑剤との混合ペーストをシート状又はチューブ状に押出成形し、必要に応じて圧延した後、延伸及び焼結を行うことにより形成することができる。チューブ状に押出成形した場合は、切開によりフィルム状とすることで多孔質樹脂層６として使用される。延伸処理は、一軸延伸であってもよいし、二軸延伸であってもよい。
【００４１】
・製造方法（２）
多孔質樹脂層６は、フッ素樹脂粉末を分散媒中に分散したディスパージョンを基材上に塗布した後、分散媒の乾燥及びフッ素樹脂粉末の焼結を行い、その後、延伸処理を施すことにより形成することができる。延伸処理は、一軸延伸であってもよいし、二軸延伸であってもよい。
【００４２】
上記製造方法（１）又は製造方法（２）で得られた多孔質樹脂層６は、さらに厚み方向に圧縮処理を施してもよい。この圧縮処理により、多孔質樹脂層６を薄くでき、気孔４の厚み方向の大きさを小さくすることが可能となる。厚み方向の圧縮処理は、シート状とされた多孔質樹脂層６の場合、プレス機等でプレスすることにより行えばよく、長尺のフィルムの場合、圧延ロールで圧延しながら巻き取るようにして行えばよい。
【００４３】
このような圧縮処理は加熱下で行うことが好ましい。加熱下で圧縮処理を行うことにより、多孔質樹脂層６の平均厚みを効率よく小さくできる。圧縮処理時の加熱温度は、多孔質樹脂層６を構成するフッ素樹脂の種類により適宜選択されるが、例えば上記加熱温度の下限としては、１００℃が好ましく、１１０℃がより好ましい。一方、上記加熱温度の上限としては、２００℃が好ましく、１９０℃がより好ましい。上記加熱温度が上記下限未満であると、多孔質樹脂層６の平均厚みを十分に小さくできないおそれがある。逆に、上記加熱温度が上記上限を超える場合、さらなる多孔質樹脂層６の薄膜化の効果が小さい割に加熱に要するエネルギが大きくなり製造コストが増加するおそれがある。
【００４４】
このようにして製造される多孔質樹脂層６は、製造方法、延伸方法等を選択することで、種々の気孔形状、気孔率を有するものとされる。通常、延伸多孔質ＰＴＦＥの場合、ノードと称される粒子塊（二次粒子）が、フィブリルと称される繊維状の部分で繋がれた網状構造を有している。このような網状構造を有するフィルムでは、フィブリル間、フィブリル及びノード間の間隙が気孔４に該当する。
【００４５】
（非多孔質樹脂層）
非多孔質樹脂層７は、多孔質樹脂層６の圧電性向上効果を得るためのものである。この非多孔質樹脂層７は、フッ素樹脂を主成分とする。多孔質樹脂層６も非多孔質樹脂層７もフッ素樹脂を主成分とするものなので、これらが積層された上記樹脂フィルム３は、フッ素樹脂を主成分とするものである。
【００４６】
非多孔質樹脂層７を構成するフッ素樹脂としては、多孔質樹脂層６を構成するフッ素樹脂と同様なものが挙げられる。その中でも、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）が好ましい。非多孔質樹脂層７を構成するフッ素樹脂としては、変性ＰＴＦＥを使用することもできる。この変性ＰＴＦＥは、例えばポリテトラフルオロエチレンの側鎖又は末端に、パーフルオロエチレン若しくはそのポリマーブロック、又はヘキサフルオロプロピレン若しくはそのポリマーブロックを有するものである。また、多孔質樹脂層６に積層する加工の観点では、多孔質樹脂層６の気孔４が潰れたり極度に変形しないように、融点が多孔質樹脂層６より低いものを選ぶことが好ましい。多孔質樹脂層６が連通孔を有するＰＴＦＥであり、非多孔質樹脂層７がＰＦＡ、ＦＥＰである場合が最も好ましい。
【００４７】
非多孔質樹脂層７は、実質的に非多孔質であればよい。具体的には、非多孔質樹脂層７のガーレー秒としては、３００秒以上が好ましく、１０００秒以上がより好ましく、５０００秒以上がさらに好ましい。上記ガーレー秒が上記下限未満であると、非多孔質樹脂層７と多孔質樹脂層６との界面で電荷がトラップされ難くなり、十分な圧電性向上効果が得られないおそれがある。また、非多孔質樹脂層７の透湿防止性等が損なわれるおそれがある。ここで、ガーレー秒とは、ＪＩＳ−Ｐ８１１７（２００９）等に記載されている透気度（空気の透過量）を表す指標であり、１００ｍｌの空気が６４５ｃｍ２の面積を通過する時間（秒）を示している。
【００４８】
非多孔質樹脂層７の平均厚みの下限としては、１μｍが好ましく、２μｍがより好ましい。一方、上記平均厚みの上限としては、２５μｍが好ましく、１５μｍがより好ましく、１０μｍがさらに好ましい。上記平均厚みが上記下限未満であると、均一な膜厚に形成するのが困難となるおそれがある。逆に、上記平均厚みが上記上限を超えると、樹脂フィルム３において多孔質樹脂層６による圧電性の向上効果が得られ難くなるおそれがある。
【００４９】
非多孔質樹脂層７の製造方法は、特に限定されないが、例えば具体的な製造方法として、フッ素樹脂粉末を分散媒中に分散したディスパージョンを基材上に塗布した後、分散媒の乾燥及びフッ素樹脂粉末の焼結を行い、その後基材を除去することにより上記非多孔質樹脂層７を製造することができる。
【００５０】
基材上にディスパージョンを塗布することに代えて、多孔質樹脂層６の表面にディスパージョンを塗布した後、気泡が入らないように平滑な箔を被せる方法を採用してもよい。このような方法では、多孔質樹脂層６の表面に非多孔質樹脂層７を直接形成することができる。
【００５１】
なお、ディスパージョンの塗布方法としては、キャピラリー方式、グラビア方式、ロール方式、ダイ（リップ）方式、スリット方式、バー方式等を採用することができる。これらのうち、キャピラリー方式、ダイ方式、スリット方式及びバー方式は、薄膜を形成する点から好ましく用いられる。
【００５２】
上記平滑な箔としては、例えば金属箔が使用され、特に銅箔又はアルミ箔が好ましい。金属箔を用いて非多孔質樹脂層７を製造する場合、この金属箔を保持したまま圧電処理に供してもよく、エッチング等により金属箔の一部だけを除去した状態で圧電処理に供してもよい。これらの場合、金属箔は、圧電素子１の第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂとすることも可能である。
【００５３】
＜電極層＞
第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂは、樹脂フィルム３から電気エネルギを外部に取り出すものである。図２に示すように、第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂには、発光素子２を接続する端子１２が設けられている。
【００５４】
第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂを上記金属箔で形成する場合、上記金属箔は非多孔質樹脂層７に接着してもよいし、接着しなくてもよい。金属箔と非多孔質樹脂層７とを接着する場合、接着剤や接着シートを用いることができる。また、非多孔質樹脂層７を熱や溶剤で溶解して金属箔に接着することもできる。また、第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂは、非多孔質樹脂層７の表面に蒸着等の公知の手法により金属膜を形成することで得ることもできる。蒸着により第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂを形成した場合には、第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂは非多孔質樹脂層７に接着された状態となる。
【００５５】
第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂを金属箔で形成する場合、製造が容易であること、樹脂フィルム３の変形を妨げないため発電効率が高くなること、金属箔と樹脂フィルム３との相対位置の変動も発電に寄与させることができることから、第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂは、樹脂フィルム３と接着されていない部分を有することが好ましい。第１電極層５ａ又は第２電極層５ｂと樹脂フィルム３との接着部分の面積の下限としては、金属箔の片面全体の面積の０．０１％が好ましい。また、上記接着部分の面積の上限としては、金属箔の片面全体の面積の５０％が好ましく、２５％がより好ましく、１０％がさらに好ましい。
【００５６】
上記１対の金属箔には樹脂フィルム３の有する電荷により正負が逆の電荷が誘起される。金属箔及び樹脂フィルム３間の距離が変動したり相対的にスライドしたりするとその誘起電荷量が変わり、発電が起こる。金属箔と樹脂フィルム３とが接着された状態、例えば金属箔表面の凹凸に樹脂が入り込むアンカー効果や分子間力により金属箔と樹脂とが密に固定化されている場合、樹脂フィルム及び金属箔間に接着層を設けて金属箔を固定化させる場合にはこの発電効果が見られない。従って、例えば樹脂フィルムと金属箔とを単純に積層した上で金属箔と樹脂フィルムとが分離しないように保護シート８で両者を包むことが好ましい。また、加締めやステイプラー等の固定治具により金属箔と樹脂フィルム３とが部分的に固定され、接着されない状態であることが好ましい。
【００５７】
第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂを形成する金属箔は、電気特性、価格、入手容易性及び薄膜加工容易性の観点から銅箔及びアルミ箔が好ましく、特にアルミ箔が好ましい。
【００５８】
第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂをアルミ箔で形成する場合、これらの電極層の平均厚みの下限としては、３０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。一方、上記平均厚みの上限としては、１００μｍが好ましく、７０μｍがより好ましい。上記平均厚みが上記下限未満であると、上記電極層が湾曲等の変形等によって断線するおそれが生ずる。逆に、上記平均厚みが上記上限を超えると、圧電素子１の可撓性が損なわれ、当該発光デバイスを曲面に設置し難くなるおそれがある。
【００５９】
（圧電処理）
圧電処理は、樹脂フィルム３に圧電性を付与するために行われる。この圧電処理としては、樹脂フィルム３に高電圧を印加する方法、高電界下に数分間保持する方法、コロナ放電により荷電させる方法等が挙げられる。ただし、高電圧を印加する方法の場合、樹脂フィルム３に第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂを設けた後に圧電処理が行われる。
【００６０】
圧電処理としては、コロナ放電を利用する方法が好ましい。コロナ放電による圧電処理は、例えば図４に示したように、金属板２０及び高圧電源２１を備えた装置を用いて行われる。この装置では、金属板２０上に樹脂フィルム３を載置した状態で、高圧電源２１によって高電圧を印加することで、針電極２２から樹脂フィルム３に向けて放電が生じる。コロナ放電による圧電処理は、電流計２３に飽和電流が流れるまで針電極２２に電圧を印加し続けることにより行われる。
【００６１】
針電極２２としては、例えばチタン製のものが使用される。針電極２２の先端と樹脂フィルム３との間の距離の下限としては、３ｍｍが好ましく、５ｍｍがより好ましい。一方、上記距離の上限としては、２０ｍｍが好ましく、１０ｍｍがより好ましい。上記距離が上記下限未満であると、十分な電圧を印加することができず、樹脂フィルムに圧電性を付与できないおそれがある。逆に、上記距離が上記上限を超えると、コロナ放電を起こさせる電圧を印加することが困難となるおそれがある。
【００６２】
また、高圧電源２１による印加電圧の下限としては、−２０ｋＶが好ましく、−１５ｋＶがより好ましい。一方、上記印加電圧の上限としては、−１ｋＶが好ましく、−５ｋＶがより好ましい。上記印加電圧が上記下限未満であると、高電圧を出力できる装置が必要となるため設備コストが増加すると共に、使用電力量が増加するおそれがある。逆に、上記印加電圧が上記上限を超えると、コロナ放電が生じ難く、樹脂フィルムに十分な圧電性を付与できないおそれがある。
【００６３】
また、高圧電源２１による電圧の印加時間の下限としては、１０秒が好ましく、３０秒がより好ましい。一方、上記印加時間の上限としては、２４０秒が好ましく、１２０秒がより好ましい。上記印加時間が上記下限未満であると、樹脂フィルムに十分な圧電性を付与できないおそれがある。逆に、上記印加時間が上記上限を超えると、圧電処理に要する時間が長くなり、当該発光デバイスの製造工程全体の時間が長くなるおそれがある。
【００６４】
＜保護シート＞
上記保護シート８は、樹脂フィルム３の両面に積層された第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂのさらに外側両面に配設され、圧電素子１の表面に耐湿性、耐衝撃性等を付与するものである。保護シート８は、例えばポリエチレンテレフタラートフィルム、ポリプロピレンフィルム等を用いることができる。保護シート８の配設は、接着剤を用いて貼着してもよいし熱溶着により貼着してもよい。熱溶着による貼着は加工が容易であるため好ましい。
【００６５】
なお、保護シート８として厚み方向の負荷に対する変形態様が互いに異なる第１領域及び第２領域を有するものや凹凸があるものを使うことで、第１電極層５ａ、第２電極層５ｂ及び樹脂フィルム３に不均一に力がかかる結果、高い発電効率を得ることができる。
【００６６】
［発光素子］
上記発光素子２は、発光ダイオードであり、第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂに電気的に接続され、圧電素子１で得られる電気エネルギによって発光する。
【００６７】
発光素子２は、図２に示すように、抵抗器やダイオードなどの電流制限用の抵抗体を介さずに、第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂの端子１２に導線により直接接続されている。上記圧電素子１は、インピーダンスが大きく、流れる電流が小さいので、このように電流制限用の抵抗体を介さずに発光素子２を第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂに直接接続することができる。なお、圧電素子１と発光素子２とを近接して配設する場合、導線を介さずに発光素子２のリード線を直接端子１２に接続してもよい。
【００６８】
発光素子２と第１電極層５ａ及び第２電極層５ｂとの接続方法は、使用環境に応じたものとすればよく特に限定されないが、例えば半田付け、ステイプラー、ネジ止め、挿抜可能な端子接続などによる接続方法が挙げられる。圧電素子１及び発光素子２が相対的に固定されて使用される場合には、導電性及び耐久性の点より半田付けによる接続が好ましい。また、低コストで容易に強固な接続が可能であること、及び保護シート８等の他の層も同時に留める事が可能であることからステイプラーによる接続も好ましい。一方、設置場所に応じて圧電素子１と発光素子２との組み合わせを変更するような場合には、挿抜可能な端子接続による接続が好ましい。
【００６９】
［導光板］
上記導光板９は、平板状の導光部材であり、図１Ａに示すように、発光素子２に対して発光素子２の出射光が端面に入射する位置に配設されている。導光板９がこの位置に配設されていることで、発光素子２の出射光が導光板９の端面へ入射し、導光板９の一方の面（図中上側の面であり、以下第１面と呼ぶ）及び第１面と反対側の面（以下第２面と呼ぶ）で反射しながら導光板９内を進行する。導光板９には光の反射角度を変える加工が施されており、導光板９内を進行する光は、反射角度が変わることにより導光板９の上記第１面の広い領域から出射する。又は、上記第１面の部分的な領域に、その周囲とは屈折率の異なる別の層が形成されていることにより、導光板９内を進行する光は第１面の広い領域から出射する。これにより、発光素子の点の光源を用いて面発光させることができ、発光状態の視認性が向上する。また、発光ダイオードから出射される光は指向性が狭いが、導光板９により出射する光の指向性を広げることができる。なお、光の反射角度を変える加工部や屈折率の異なる上記別の層は、光源から離れるにつれてその密度が増すように形成することが好ましい。これらの加工部や別の層を均一な密度で形成すると光源に近い部分は強く面発光するが、その発光強度は光源から離れると急激に減衰する。これに対し、加工部や別の層を光源から離れるにつれて密度が増すように形成すると、光源から遠いところまで均一な強度で面発光させることができる。
【００７０】
また、導光板９は柔軟性を有することが望ましい。導光板９が柔軟性を有することにより意匠性に富み、例えば当該発光デバイスの応用が期待できる衣服や靴といった柔軟な材料からなる製品と当該発光デバイスとを容易に組み合わせることができる。また、導光板９が柔軟であることにより、当該発光デバイスは耐衝撃性に優れる。すなわち、当該発光デバイスは、衝撃により割れたり欠けたりすることがなく、また歪みが蓄積しないので経年劣化し難くなる。そのため、導光板９の材料としては、透明性に優れたエラストマやゴム材が好ましく、例えばシリコーンエラストマ、アクリル系エラストマ、スチレン系エラストマ等が好ましい。これらの中でも柔軟性、耐熱性及び耐環境性に優れたシリコーンエラストマが特に好ましい。
【００７１】
また、導光板９の端面に光を効率よく入射させるためには、発光素子２と導光板９の端面との位置関係が重要となる。図５に示すように、導光板９と発光素子２とを１つの基板１３の同じ面側に設置すると、発光素子２から出射する光を導光板９の端面から容易に入射させることができる。発光素子２は、基板１３に実装できる実装型が好ましく、基板１３の表面に平行に光を出射する側面発光型が好ましい。基板１３としては、フレキシブルプリント回路板等の柔軟なものが好ましい。なお、図５の基板１３は、基板１３に半田付けされた導線１４を介して圧電素子１に電気的に接続される。
【００７２】
［蓄光シート］
当該発光デバイスは、図１Ｂに示すように、蓄光シート１０を備えていてもよい。上記蓄光シート１０は、蓄光材を有し、出射光を蓄えて発光するシート状の蓄光部材である。蓄光シート１０は、他の樹脂等と蓄光材との混合物や蓄光材の微粉末を紙等の上に塗工したり紙等に含浸させたもののように一部に蓄光材を有していてもよく、蓄光材から構成されていてもよい。蓄光シート１０は、図１Ｂに示すように、蓄光シート１０の一方の面（以下第３面と呼ぶ）が導光板９の上記第２面に対面するよう近接して配設されている。導光板９の上記端面から入射した光は、蓄光シート１０側の第２面から出射し、その光が蓄光シート１０に蓄えられる。
【００７３】
また、蓄光シート１０に代えて、導光板９自体に蓄光材を含むものを使用してもよい。導光板９自体に蓄光材を含むものを使用することで、図１Ａのように当該発光デバイスの構造が簡単になると共に、蓄光材を含む層の厚みを大きくできるので蓄光効果が大きくなり、また導光板と蓄光シートとの間での光学的ロスや接着不良の問題が発生しない。
【００７４】
圧電素子１は応力の変化により電圧を発生するため、例えば圧電素子１に力が加わった瞬間や力が除かれた瞬間の短時間に電圧を発生する。従って、この圧電素子１と接続された発光ダイオードによる発光時間は極めて短いが、導光板９に含まれる蓄光材や蓄光シート１０は、発光素子２の発光時の光エネルギを吸収し、発光素子２が消灯した後に吸収した光エネルギを徐々に放出する。この光エネルギの放出により、発光素子２が消灯した後に蓄光材や蓄光シート１０が発光すると共に、導光板９の上記第１面から光が出射する。これにより、発光素子２の短時間の発光に対して、発光素子２が消灯した後も導光板９からの発光を継続させ、発光時間を長くできる。また、蓄光材や蓄光シート１０から放出される光エネルギは時間とともに減衰するため導光板９から発光される光は時間とともに弱くなるが、発光素子２を再度発光させることで、継続して導光板９を発光させることができる。すなわち、適当なタイミングで発光素子２を点滅させた場合、導光板９を長時間発光させた状態とすることができる。人の動作（歩く、走る等の動作）や身の回りのいわゆる環境振動（装置の振動、風、水流等の自然エネルギーに関する振動）のように間欠的に反復して応力を発生する事象と上記圧電素子１とを組み合わせると、短時間の発光が間欠的に反復して繰り返されることになるが、さらに蓄光材や蓄光シートを組み合わせることにより、長時間発光する当該発光デバイスを形成できる。
【００７５】
導光板９に含有させる蓄光材又は蓄光シート１０が有する蓄光材としては、例えばストロンチウムアルミネイト（ＳｒＡｌ２Ｏ４、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５）やカルシウムアルミネイト（ＣａＡｌ２Ｏ４）を母結晶にして希土類元素を添加した材料や、硫化亜鉛（ＺｎＳ）の中に銅を少量加えた化合物等を用いることができる。これらの中でもストロンチウムアルミネイトが発光強度が強く耐久性に優れるため好ましい。一方、発光素子２の種類によって放射される光の波長（強度が強い光の波長）は異なる。従って、発光素子２の種類に対応して、放射される光の波長に対する吸収が大きい蓄光材を選択することが好ましい。上記蓄光材と発光素子との組み合わせは、吸収波長のピークが３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の蓄光材と、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長の発光が強い、いわゆる青色ＬＥＤとの組み合わせが好ましい。同波長帯の発光が強いものであれば、青色ＬＥＤをベースにした白色ＬＥＤと、上記吸収波長のピークを有する蓄光材とを組み合わせてもよい。このような白色ＬＥＤと組み合わせた場合も、容易に耐候性や発光強度に優れた発光デバイスを作ることができる。
【００７６】
［反射フィルム］
上記反射フィルム１１は、図１Ａに示すように、一方の面が導光板９の第２面に接するように配設されている。また図１Ｂの場合、上記反射フィルム１１は、一方の面が上記蓄光シート１０の第３面とは反対側の面（以下第４面と呼ぶ）に接するように配設されている。
【００７７】
図１Ａの場合、上記反射フィルム１１が導光板９の上記第２面に接して配設されていることで、導光板９内で上記第２面から出射する光は反射フィルム１１によって反射され、導光板９内を上記第１面側へ向かって進行し、導光板９の第１面から出射される。一方、図１Ｂの場合、上記反射フィルム１１が蓄光シート１０の上記第４面に接して配設されていることで、蓄光シート１０内で上記第４面から出射する光は反射フィルム１１によって反射され、蓄光シート１０内を上記第３面側へ向かって進行し、上記第３面から導光板９へ向けて出射する。そのため、蓄光シート１０から放出される光を上記導光板９の第１面側へ出射できる。
【００７８】
［利点］
当該発光デバイスは、圧電素子が複数の気孔を有する樹脂フィルムを有し、この樹脂フィルムの厚み変化から電気エネルギを得ている。そのため、当該発光デバイスの圧電素子は圧電セラミックスを用いた圧電素子に比べて大面積化が容易で、かつ可撓性に優れるので、当該発光デバイスは衣服などに組み込み易い。また、従来の樹脂圧電材料を用いた圧電素子は発生電圧が小さく発光素子を発光させるのが困難であったが、当該発光デバイスの圧電素子は発生電圧が大きく発電性能及び発電効率に優れるため、当該発光デバイスは容易に発光素子を発光させることが可能である。
【００７９】
また、当該発光デバイスは、発光素子と電極層とを電流制限用の抵抗体を介さずに電気的に接続できるので、簡易な構成で発光素子を発光させることができ、かつ容易に製造できる。
【００８０】
また、当該発光デバイスは、導光部材及び蓄光部材を備えているので、発光部分の面積が大きくなると共に発光時間が長くなり、当該発光デバイスによる発光を認知され易くできる。
【００８１】
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００８２】
つまり、上記実施形態においては、圧電素子１の樹脂フィルム３が１つの多孔質樹脂層６を有する構成について説明したが、圧電素子の樹脂フィルムが複数の多孔質樹脂層を有する構成としてもよい。図６に示す圧電素子３１の樹脂フィルム３３は、複数の気孔３４を有する２つの多孔質樹脂層３６を有している。この樹脂フィルム３３は、３つの非多孔質樹脂層３７と２つの多孔質樹脂層３６とを交互に積層したものである。この樹脂フィルム３３は、基本的には図３の樹脂フィルム３と同様なプロセスにより形成することができる。そして、樹脂フィルム３３の両面側に第１電極層３５ａ及び第２電極層３５ｂが積層され、第１電極層３５ａ及び第２電極層３５ｂの両外側に１対の保護シート３８が積層されている。ここで、樹脂フィルム３３は、２つの多孔質樹脂層３６の構成樹脂の種類、厚み、気孔率、製造方法等が同じものであってもよいし、異なったものであってもよい。これらが異なったものである方が、樹脂フィルム３３の厚み方向に力が加わる際に２つの多孔質樹脂層３６の構造上の対称性が崩れ易く、これにより高い圧電特性が得られ易い。また、３つの非多孔質樹脂層３７は、構成樹脂の種類、厚み、製造方法等が同じであってもよいし、異なっていてもよい。これらが異なったものである方が、樹脂フィルム３３の厚み方向に力が加わる際に３つの非多孔質樹脂層３７の構造上の対称性が崩れ易く、これにより高い圧電特性が得られ易い。なお、樹脂フィルムにおける多孔質樹脂層の数は３つ以上であってもよく、非多孔質樹脂層の数は４つ以上であってもよい。
【００８３】
また、上記実施形態では、多孔質樹脂層６の両面に非多孔質樹脂層７を積層する構成について説明したが、非多孔質樹脂層は、多孔質樹脂層の片面のみに選択的に積層してもよく、また省略してもよい。つまり、上記樹脂フィルムは、多孔質樹脂層の両面に直接１対の電極層が積層される樹脂フィルムとしてもよい。
【００８４】
また、当該発光デバイスは、厚み方向に積層される複数の圧電素子を備える構成としてもよい。このような構成とすることにより、圧電素子の厚み方向にかかる圧力に対して発生する電力を大きくすることができる。また、このような構成にする場合、各圧電素子の電極層を直列に接続することが好ましい。各圧電素子の電極層を直列に接続することにより、発生電圧を大きくすることができる。
【００８５】
さらに、上記実施形態では、発光素子として発光ダイオードを用いる構成について説明したが、発光素子として発光ダイオード以外の素子を用いる構成としてもよい。具体的には、例えばレーザダイオードや有機ＥＬ素子などを上記発光素子として用いることができる。ただし、レーザダイオードは発光ダイオードよりも高価であり、有機ＥＬ素子は発光ダイオードに比べて発光効率及び寿命の点で劣る。従って、コスト及び寿命の観点より発光ダイオードが好ましい。
【００８６】
また、上記実施形態では、導光板９とは別に蓄光シート１０を設ける構成及び導光板９自体に蓄光材を含む構成について説明したが、これらの構成に代えて、導光板の光の出射面とは反対側の面に蓄光材塗料を塗布してもよい。この場合にも、当該発光デバイスの発光時間を長くする効果が得られる。
【００８７】
また、上記実施形態では、導光板９、蓄光シート１０及び反射フィルム１１を備える発光デバイスについて説明したが、当該発光デバイスは、これらのうちの一部又は全部が省略されてもよい。つまり、当該発光デバイスは、少なくとも圧電素子及び発光素子を備えていればよい。
【００８８】
また、上記実施形態では、１つの圧電素子に１つの発光素子を接続する構成の発電デバイスについて説明したが、圧電素子と発光素子との接続は、１対１の接続に限るものではない。例えば１つの圧電素子に複数の発光素子が接続する発電デバイスとしてもよい。この場合、発光箇所が多くなり発光デバイスによる発光を認知させ易くできる。また、複数の圧電素子に１つの発光素子を接続する発電デバイスとしてもよい。この場合、複数の圧電素子のうちいずれかの圧電素子の作動で発光素子を発光させることができる。また、１つの発光素子に複数の圧電素子を接続することにより、単位時間当たりの発光の回数及び総発光時間を増加させることができる。また、複数の圧電素子に複数の発光素子を接続する発電デバイスとしてもよい。
【００８９】
〔靴〕
図７Ａに示す当該靴は、踵部分に当該発光デバイスを備えている。当該発光デバイスの圧電素子４１は、一方の電極層側の面がインソール４３の裏面に接するようにミッドソール４４内に配設されている。また、当該発光デバイスの発光素子４２は、光の出射方向が当該靴の後方向きとなるようアッパー地４５下部のミッドソール４４内に配設されている。発光素子４２の周りには、当該発光デバイスの防水及び光透過のために透明樹脂４６が充填されている。
【００９０】
当該発光デバイスは、当該靴の踵部分に電極層側の面がインソール４３の裏面に接して配設されているので、当該靴の着用者の着地や蹴地の際に、着用者の体重によって圧電素子４１の樹脂フィルムが圧縮されて厚みが変化し、発電される。この発電により発光素子４２が発光し、夜道などで当該靴の着用者の存在の後方からの視認性を向上させることができる。
【００９１】
当該発光デバイスは、着用者の体重がかかる踵部分に配設されているので、圧電素子４１が確実に作動して発電される。
【００９２】
なお、透明樹脂４６に光散乱剤を添加することが好ましい。光散乱剤を添加することにより、発光素子４２から出射する光の指向性が広がり、より広い範囲から当該靴の発光を認知できるようになる。
【００９３】
図７Ｂに示す当該靴は、図７Ａの靴とは異なる構成の当該発光デバイスを備えた靴である。当該発光デバイスの圧電素子４７は、ミッドソール４４とインソール４３との間に敷設されている。当該靴の圧電素子４７は、図７Ａのミッドソール４４に圧電素子４１を埋め込む靴に比べて敷設が容易である。圧電素子４７は、導線４９を介して靴の後方に貼付されたシート状の発光部４８に電気的に接続される。発光部４８は、上記発電素子と導光板とが組み合わせられたものであり、圧電素子４７で発電された電力により面状に発光する。
【００９４】
なお、上記圧電素子４１、４７は、靴の踵部分に加えて、靴の前方部、当該靴を履いた際の着用者の指の付け根と土踏まずとの間の体重がかかり易い部分にも敷設し、これらの複数の圧電素子４１、４７を同じ発光素子に電気的に接続することが好ましい。当該靴の着用者の歩行時に、靴の踵側に体重がかかる時と前方側に体重がかかる時とのタイミングが異なるが、複数の圧電素子４１、４７をこのように配設及び接続することで、単位時間当たりの発光素子の総発光時間を長くすることができる。
【００９５】
〔衣服〕
図８に示す当該衣服は、当該発光デバイスを備えている。当該衣服は、当該発光デバイスの複数の発光素子５２が当該衣服の襟の部分に配設されており、複数の圧電素子５１が衣服本体部５０の複数個所に配設されている。なお、衣服本体部５０とは、身頃及び袖を意味する。
【００９６】
上記複数の圧電素子５１は、当該衣服を着用した際、着用者の身体の動きの大きい部分に対応する箇所に配設されている。上記複数の圧電素子５１の配設箇所は、具体的には、例えば肘、肩、脇などが接する箇所である。なお、上記複数の圧電素子５１は、当該衣服のこれら以外の箇所に配設されていてもよい。
【００９７】
当該衣服の複数個所に配設された圧電素子５１に接触する身体が動くことにより、動いた身体に接触する箇所に配設されている圧電素子５１の樹脂フィルムの厚みが変化し、発電が起こる。この発電力により、その圧電素子５１に電気的に接続されている発光素子５２が点灯する。これにより、例えば夜間の交通整理などにおいて当該衣服の着用者の存在を目立たせることができる。
【００９８】
また、図１Ａに示す発光デバイスのように導光部材や蓄光部材を当該衣服の発光素子５２の近傍に配設してもよい。蓄光部材により発光時間を長くできると共に、導光部材により、より多くの方向から当該衣服の着用者を認知できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明の発光デバイスは、簡易な構成であり、圧電素子が可撓性に優れる。また本発明の靴及び衣服は、着用者の動きに対応して発光素子を発光させることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１、３１、４１、４７、５１  圧電素子
２、４２、５２  発光素子
３、３３  樹脂フィルム
４、３４  気孔
５ａ、３５ａ  第１電極層
５ｂ、３５ｂ  第２電極層
６、３６  多孔質樹脂層
７、３７  非多孔質樹脂層
８、３８  保護シート
９  導光板
１０  蓄光シート
１１  反射フィルム
１２  端子
１３  基板
１４、４９  導線
２０  金属板
２１  高圧電源
２２  針電極
２３  電流計
４３  インソール
４４  ミッドソール
４５  アッパー地
４６  透明樹脂
４８  発光部
５０  衣服本体部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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