特許 6017621 電力供給システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6017621

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】電力供給システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20161020BHJP

   G06K 19/07 20060101ALI20161020BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20161020BHJP

   H02J 50/20 20160101ALI20161020BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 301D

   G06K19/07 100

   H02J7/00 A

   H02J50/10

   H02J50/20

   H02J50/80

【請求項の数】4

【全頁数】56

(21)【出願番号】特願2015-94522(P2015-94522)

(22)【出願日】2015年5月6日

(62)【分割の表示】特願2013-178352(P2013-178352)の分割

【原出願日】2007年8月29日

(65)【公開番号】特開2015-181336(P2015-181336A)

(43)【公開日】2015年10月15日

【審査請求日】2015年5月7日

(31)【優先権主張番号】特願2006-237047(P2006-237047)

(32)【優先日】2006年8月31日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000153878

【氏名又は名称】株式会社半導体エネルギー研究所

(72)【発明者】

【氏名】長多 剛

(72)【発明者】

【氏名】田村 輝

【審査官】 高野 誠治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２１０８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０７０１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２０９３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７４６７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｇ０６Ｋ １９／０７

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

Ｈ０２Ｊ ５０／００ − ５０／９０

Ｈ０１Ｆ ３８／１４

Ｈ０１Ｌ ２７／０４

Ｈ０１Ｑ １／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車と、給電器と、を有し、
前記自動車に前記給電器から電波を出力する電力供給システムであって、
前記自動車は、
第１のアンテナ回路と、
第１の整流回路と、
電源回路と、
第２のアンテナ回路と、
第２の整流回路と、
充電回路と、充放電制御回路と、蓄電部と、を有し、
前記第１のアンテナ回路、前記第１の整流回路及び前記電源回路は電気的に接続され、
前記第１のアンテナ回路は電波を送受信する機能を有し、
前記第１の整流回路は前記電波を整流する機能を有し、
前記整流された電波は第１の電源回路に入力され、
前記第１の電源回路は電力を供給し、
前記第２のアンテナ回路、前記第２の整流回路、前記充電回路、前記充放電制御回路及び前記蓄電部は電気的に接続され、
前記第２のアンテナ回路は無線信号を受信する機能を有し、
前記第２の整流回路は前記無線信号を整流する機能を有し、
前記整流された無線信号は前記充電回路及び前記充放電制御回路を介して前記蓄電部を充電することを特徴とする電力供給システム。

【請求項2】

請求項１において、
前記第１のアンテナ回路及び前記第２のアンテナ回路は、電磁結合方式、電磁誘導方式またはマイクロ波方式により信号を受信することを特徴とする電力供給システム。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記蓄電部はバッテリー若しくはコンデンサのいずれか一方または双方を有することを特徴とする電力供給システム。

【請求項4】

請求項３において、
前記バッテリーは、リチウム電池、ニッケル水素電池、ニカド電池または有機ラジカル電池であることを特徴とする電力供給システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置及び受電装置に関する。特に、電波を介したデータの送受信及び
無線により電力の受信を行う半導体装置及び受電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電波又は電磁波等の無線通信を利用した個体識別技術が注目を集めている。特に
、無線通信によりデータの送受信を行う半導体装置として、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒ
ｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを利用した個体識別技術が注目を
集めている。ＲＦＩＤタグは、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）タグ、Ｉ
Ｃチップ、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグ、無線タグ、電子タグとも呼ば
れる。ＲＦＩＤタグ等を用いた個体識別技術は、個々の対象物の生産、管理や個別認証等
に利用され始めている。

【0003】

ＲＦＩＤタグは、電源を内蔵するか、外部から電源供給を受けるかの違いにより大きく
２つに分けることができる。即ち、ＲＦＩＤタグの情報を含んだ電波又は電磁波を送信す
ることが可能な、電源を内蔵したアクティブタイプ（能動タイプ）のＲＦＩＤタグと、外
部からの電波又は電磁波（搬送波）の電力を利用して駆動するパッシブタイプ（受動タイ
プ）のＲＦＩＤタグの二つである。（アクティブタイプに関しては特許文献１、パッシブ
タイプに関しては特許文献２を参照。）。このうち、アクティブタイプのＲＦＩＤタグに
おいては、ＲＦＩＤタグを駆動するための電源を内蔵しており、電源として電池を備えた
構成となっている。また、パッシブタイプにおいては、ＲＦＩＤタグを駆動するための電
源を外部からの電波又は電磁波（搬送波）の電力を利用して作りだし、電池を備えない構
成を実現している。

【0004】

図３は、アクティブタイプのＲＦＩＤタグ（半導体装置３１００）の具体的な構成につ
いてのブロック図を示す。図３のアクティブタイプの半導体装置３１００では、アンテナ
回路３１０１によって受信された信号は信号処理回路３１０２内の復調回路３１０５及び
アンプ３１０６に入力される。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ等のキ
ャリアにＡＳＫ変調又はＰＳＫ変調等の処理をおこなって送られてくる。なお、ＡＳＫ変
調ではデジタル信号を振幅の違いで表し、変調する。ＰＳＫ変調ではデジタル信号を一定
周波数の搬送波の位相の違いで表し、変調する。ここでは、信号として１３．５６ＭＨｚ
のキャリアを用いた例を示す。図３において、信号を処理するためには基準となるクロッ
ク信号が必要であり、ここでは１３．５６ＭＨｚのキャリアをクロック信号に用いている
。アンプ３１０６は１３．５６ＭＨｚのキャリアを増幅し、クロック信号として論理回路
３１０７に供給する。また、ＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された信号は復調回路３１０５で復
調される。復調された信号は論理回路３１０７に送信されて解析される。論理回路３１０
７で解析された信号はメモリコントロール回路３１０８に送信され、この信号に基づいて
メモリコントロール回路３１０８はメモリ回路３１０９を制御し、メモリ回路３１０９に
記憶されたデータを取り出し、論理回路３１１０に送る。データは論理回路３１１０でエ
ンコード処理された後にアンプ３１１１で増幅され、その信号によって、変調回路３１１
２はキャリアに変調をかける。一方、図３における半導体装置３１００の電力は、信号処
理回路３１０２の外に設けられる電池３１０３によって電源回路３１０４を介して供給さ
れている。そして電源回路３１０４がアンプ３１０６、復調回路３１０５、論理回路３１
０７、メモリコントロール回路３１０８、メモリ回路３１０９、論理回路３１１０、アン
プ３１１１及び変調回路３１１２等に電力を供給する。

【0005】

図４は、パッシブタイプのＲＦＩＤタグ（半導体装置３２００）の具体的な構成につい
てのブロック図を示す。図４のパッシブタイプの半導体装置３２００では、アンテナ回路
３２０１によって受信された信号は信号処理回路３２０２内の復調回路３２０５及びアン
プ３２０６に入力される。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ等のキャリ
アをＡＳＫ変調、ＰＳＫ変調等の処理をおこなって送られてくる。ここでは、信号として
１３．５６ＭＨｚのキャリアを用いた例を示す。図４において、信号を処理するためには
基準となるクロック信号が必要であり、ここでは１３．５６ＭＨｚのキャリアをクロック
信号に用いている。アンプ３２０６は１３．５６ＭＨｚのキャリアを増幅し、クロック信
号として論理回路３２０７に供給する。また、ＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された信号は復調
回路３２０５で復調される。復調された信号は論理回路３２０７に送信されて解析される
。論理回路３２０７で解析された信号はメモリコントロール回路３２０８に送信され、こ
の信号に基づいてメモリコントロール回路３２０８はメモリ回路３２０９を制御し、メモ
リ回路３２０９に記憶されたデータを取り出し、論理回路３２１０に送る。データは論理
回路３２１０でエンコード処理された後にアンプ３２１１で増幅され、その信号によって
、変調回路３２１２はキャリアに変調をかける。一方、図４における半導体装置３２００
の電力は、整流回路３２０３に入力された信号が整流されて電源回路３２０４に入力され
ることにより供給される。そして、電源回路３２０４がアンプ３２０６、復調回路３２０
５、論理回路３２０７、メモリコントロール回路３２０８、メモリ回路３２０９、論理回
路３２１０、アンプ３２１１及び変調回路３２１２等に電力を供給する。

【0006】

また、一方では、様々な電化製品の普及が進み、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、携帯電話又はデジタ
ルビデオカメラ等は、表示部の高精細化、電池の耐久性向上及び低消費電力化が進み、利
便性に富んだものとなってきている。携帯型の電子機器を駆動するための電源としては、
受電手段であるバッテリーを内蔵した構造を有し、バッテリーにより電力を確保している
。バッテリーとしてはリチウムイオン電池等の２次電池（以下、バッテリーという）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アダプターを用いて行われているのが現状である（特許文献３を参照）。

【0007】

なお、バッテリーを具備する電子機器としては、移動手段である自転車、自動車（電気自
動車、又は４輪車、２輪車を問わず電力より推進する移動手段を含む。）等も含まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００５−３１６７２４号公報

【特許文献2】特表２００６−５０３３７６号公報

【特許文献3】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】

【0009】

しかしながら、図３に示したように、アクティブタイプのＲＦＩＤタグでは、個体情報
の送受信又は送受信に必要な電波の強度設定に応じて電池は経時的に消耗していき、最終
的には個体情報の送受信に必要な電力を発生できなくなるという課題があった。このため
、アクティブタイプのＲＦＩＤタグのような半導体装置には、電池の残存容量の確認や電
池の交換をする作業が必要であるという課題があった。

【0010】

また、図４に示したように、パッシブタイプのＲＦＩＤタグでは、長距離からの信号の
送受信又は送受信に必要な電波を送信するための電力の確保が難しく、良好な送受信状態
を実現することが難しいという課題があった。このため、パッシブタイプのＲＦＩＤタグ
のような半導体装置には、外部からの電波又は電磁波（搬送波）により電力の供給が十分
に確保できるよう、電源供給手段であるリーダ／ライタのアンテナからの距離が近い場合
の使用に限られるという課題があった。

【0011】

また、一方では携帯電話及び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
加の一途をたどっているが、使用時間に対応する電池の容量、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、携帯電話及びデジタルビデオカメラに内蔵された電源で
あるバッテリーの充電には、家庭用交流電源を介したＡＣアダプターによる充電器からの
充電又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
電の作業は煩雑であり、給電手段であるＡＣアダプター又は一次電池を持参して屋外を移
動する必要があり、不都合である。

【0012】

また、移動型電子機器である自動車においては、燃焼機関によるバッテリーの充電が行わ
れるが、燃焼機関を始動させるにはバッテリーに充電された電力によるプラグ点火が必要
となる。そのため、一定期間自動車の使用をしないことによる所謂バッテリー上がりの際
には、プラグ点火することができず、燃焼機関の始動を行うには、有線による外部からの
直接的な電力供給を行う必要があり、安全性・利便性の面で不利であった。

【0013】

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又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又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う課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は、ＲＦＩＤタグのような半導体装置において、駆動電源として用いる電池の経
時的劣化を低減し、個体情報を送受信することができ、且つ外部からの電磁波（搬送波）
の電力が十分でない場合であっても、個体情報の送受信状態を良好に維持することが可能
な半導体装置を提供する。

【0015】

上述の諸問題を解決するため、本発明はＲＦＩＤタグのような半導体装置における電力
を供給する電源としてバッテリー（２次電池ともいう）又はコンデンサで構成される蓄電
部を設けることを特徴とする。そして本発明は、当該バッテリー又はコンデンサで構成さ
れる蓄電部に電力を供給する手段として、外部との個体情報の送受信をするアンテナとは
別に、バッテリー又はコンデンサで構成される蓄電部への充電を無線で行うためのアンテ
ナを複数個設け、各アンテナに対応した整流回路を設けることを特徴とする。

【0016】

本発明の一形態は、信号処理回路と、前記信号処理回路に接続された第１のアンテナ回
路と、第２のアンテナ回路と、前記信号処理回路に接続された蓄電部と、を有し、前記信
号処理回路は、前記第１のアンテナ回路に接続された第１の整流回路と、前記第２のアン
テナ回路に接続された第２の整流回路と、を有し、前記第１のアンテナ回路は、前記信号
処理回路に記憶されたデータが含まれた信号を送信し、又は前記信号処理回路に記憶する
データが含まれた信号を受信し、前記第２のアンテナ回路は、前記蓄電部に充電する電力
を受けとり、前記第２の整流回路は充電回路に接続され、前記第１のアンテナ回路及び前
記第２のアンテナ回路は対応する周波数帯域が異なることを特徴とする無線通信可能な半
導体装置である。

【0017】

本発明の別形態は、信号処理回路と、前記信号処理回路に接続された第１のアンテナ回
路と、第２のアンテナ回路と、前記信号処理回路に接続された蓄電部と、を有し、前記信
号処理回路は、前記第１のアンテナ回路に接続された第１の整流回路と、前記第２のアン
テナ回路に接続された第２の整流回路と、を有し、前記第１のアンテナ回路は、前記信号
処理回路に記憶されたデータが含まれた信号を送信し、又は前記信号処理回路に記憶する
データが含まれた信号を受信し、前記第２の整流回路は充電回路に接続され、前記第２の
アンテナ回路は、前記蓄電部に充電する電力を受けとり、且つ第１のアンテナ回路が有す
るアンテナとは長さの異なるアンテナを有することを特徴とする無線通信可能な半導体装
置である。

【0018】

本発明の別形態は、信号処理回路と、前記信号処理回路に接続された第１のアンテナ回
路と、複数のアンテナ回路からなるアンテナ回路群と、前記信号処理回路に接続された蓄
電部と、を有し、前記信号処理回路は、前記第１のアンテナ回路に接続された第１の整流
回路と、前記アンテナ回路群の複数のアンテナ回路の各々に接続された複数の整流回路と
、を有し、前記複数のアンテナ回路の一は前記複数の整流回路の一に接続され、且つ前記
複数の整流回路の一は前記複数のアンテナ回路の一に接続され、前記第１のアンテナ回路
は、前記信号処理回路に記憶されたデータが含まれた信号を送信し、又は前記信号処理回
路に記憶するデータが含まれた信号を受信し、前記複数の整流回路は充電回路に接続され
、前記アンテナ回路群は、前記蓄電部に充電する電力を受けとり、且つそれぞれ長さの異
なるアンテナを有することを特徴とする無線通信可能な半導体装置である。

【0019】

本発明の別形態は、信号処理回路と、前記信号処理回路に接続された第１のアンテナ回
路と、複数のアンテナ回路からなるアンテナ回路群と、前記信号処理回路に接続された蓄
電部と、を有し、前記信号処理回路は、前記第１のアンテナ回路に接続された第１の整流
回路と、前記アンテナ回路群の複数のアンテナ回路の各々に接続された複数の整流回路と
、を有し、前記複数のアンテナ回路の一は前記複数の整流回路の一に接続され、且つ前記
複数の整流回路の一は前記複数のアンテナ回路の一に接続され、前記第１のアンテナ回路
は、前記信号処理回路に記憶されたデータが含まれた信号をリーダ／ライタに送信し、又
は前記信号処理回路に記憶するデータが含まれた信号をリーダ／ライタから受信し、前記
複数の整流回路は充電回路に接続され、前記アンテナ回路群は、前記蓄電部に充電する電
力を外部の無線信号から受けとり、且つそれぞれ長さの異なるアンテナを有することを特
徴とする無線通信可能な半導体装置である。

【0020】

本発明の別形態は、信号処理回路と、前記信号処理回路に接続された第１のアンテナ回
路と、複数のアンテナ回路からなるアンテナ回路群と、前記信号処理回路に接続された蓄
電部と、を有し、前記信号処理回路は、前記第１のアンテナ回路に接続された第１の整流
回路と、前記アンテナ回路群の複数のアンテナ回路の各々に接続された複数の整流回路と
、を有し、前記複数のアンテナ回路の一は前記複数の整流回路の一に接続され、且つ前記
複数の整流回路の一は前記複数のアンテナ回路の一に接続され、前記第１のアンテナ回路
は、前記信号処理回路に記憶されたデータが含まれた信号をリーダ／ライタに送信し、又
は前記信号処理回路に記憶するデータが含まれた信号をリーダ／ライタから受信し、前記
複数の整流回路は充電回路に接続され、前記アンテナ回路群は、前記蓄電部に充電する電
力を外部の無線信号から受けとり、前記第１のアンテナ回路及び前記アンテナ回路群が有
するアンテナ回路の各々は対応する周波数帯域が異なることを特徴とする無線通信可能な
半導体装置である。

【0021】

本発明の別形態は、信号処理回路と、前記信号処理回路に接続された第１のアンテナ回
路と、複数のアンテナ回路からなるアンテナ回路群と、前記信号処理回路に接続された蓄
電部と、を有し、前記信号処理回路は、前記第１のアンテナ回路に接続された第１の整流
回路と、前記アンテナ回路群の複数のアンテナ回路の各々に接続された複数の整流回路と
、を有し、前記複数のアンテナ回路の一は前記複数の整流回路の一に接続され、且つ前記
複数の整流回路の一は前記複数のアンテナ回路の一に接続され、前記第１のアンテナ回路
は、前記信号処理回路に記憶されたデータが含まれた信号を送信し、又は前記信号処理回
路に記憶するデータが含まれた信号を受信し、前記複数の整流回路は充電回路に接続され
、前記充電回路は充放電回路を介して前記蓄電部に接続され、前記アンテナ回路群は、前
記蓄電部に充電する電力を受けとり、且つそれぞれ長さの異なるアンテナを有することを
特徴とする無線通信可能な半導体装置である。

【0022】

本発明の別形態は、信号処理回路と、前記信号処理回路に接続された第１のアンテナ回
路と、複数のアンテナ回路からなるアンテナ回路群と、前記信号処理回路に接続された蓄
電部と、を有し、前記信号処理回路は、前記第１のアンテナ回路に接続された第１の整流
回路と、前記アンテナ回路群の複数のアンテナ回路の各々に接続された複数の整流回路と
、を有し、前記複数のアンテナ回路の一は前記複数の整流回路の一に接続され、且つ前記
複数の整流回路の一は前記複数のアンテナ回路の一に接続され、前記第１のアンテナ回路
は、前記信号処理回路に記憶されたデータが含まれた信号をリーダ／ライタに送信し、又
は前記信号処理回路に記憶するデータが含まれた信号をリーダ／ライタから受信し、前記
複数の整流回路は充電回路に接続され、前記充電回路は充放電回路を介して前記蓄電部に
接続され、前記アンテナ回路群は、前記蓄電部に充電する電力を外部の無線信号から受け
とり、且つそれぞれ長さの異なるアンテナを有することを特徴とする無線通信可能な半導
体装置である。

【0023】

本発明の別形態は、信号処理回路と、前記信号処理回路に接続された第１のアンテナ回
路と、複数のアンテナ回路からなるアンテナ回路群と、前記信号処理回路に接続された蓄
電部と、を有し、前記信号処理回路は、前記第１のアンテナ回路に接続された第１の整流
回路と、前記アンテナ回路群の複数のアンテナ回路の各々に接続された複数の整流回路と
、を有し、前記複数のアンテナ回路の一は前記複数の整流回路の一に接続され、且つ前記
複数の整流回路の一は前記複数のアンテナ回路の一に接続され、前記第１のアンテナ回路
は、前記信号処理回路に記憶されたデータが含まれた信号をリーダ／ライタに送信し、又
は前記信号処理回路に記憶するデータが含まれた信号をリーダ／ライタから受信し、前記
複数の整流回路は充電回路に接続され、前記充電回路は充放電回路を介して前記蓄電部に
接続され、前記アンテナ回路群は、前記蓄電部に充電する電力を外部の無線信号から受け
とり、前記第１のアンテナ回路及び前記アンテナ回路群が有するアンテナ回路の各々は対
応する周波数帯域が異なることを特徴とする無線通信可能な半導体装置である。

【0024】

上記構成の本発明において、前記蓄電部は、前記信号処理回路が有する電源回路に電力
を供給することが好ましい。

【0025】

上記構成の本発明において、前記第１のアンテナ回路及び前記複数のアンテナ回路のい
ずれかは、電磁誘導方式により信号を受信することが好ましい。

【0026】

上記構成の本発明において、前記蓄電部はバッテリー若しくはコンデンサのいずれか一
方、又は双方を有することが好ましい。

【0027】

本発明の別形態は、複数のアンテナ回路と、信号処理回路と、蓄電部と、を有し、前記
信号処理回路は前記複数のアンテナ回路の各々に接続された複数の整流回路を有し、前記
複数のアンテナ回路は、前記信号処理回路を介して、前記蓄電部に充電する電力を無線に
より受けとり、前記複数の整流回路は充電回路に接続されていることを特徴とする受電装
置である。

【0028】

本発明の別形態は、複数のアンテナ回路と、信号処理回路と、蓄電部と、を有し、前記
信号処理回路は前記複数のアンテナ回路の各々に接続された複数の整流回路を有し、前記
複数のアンテナ回路は、前記信号処理回路を介して、前記蓄電部に充電する電力を無線に
より受けとり、前記複数の整流回路は充電回路に接続され、前記受電は給電器により行う
ことを特徴とする受電装置である。

【0029】

本発明の別形態は、複数のアンテナ回路と、信号処理回路と、蓄電部と、を有し、前記
信号処理回路は前記複数のアンテナ回路の各々に接続された複数の整流回路を有し、前記
複数のアンテナ回路は、前記信号処理回路を介して、前記蓄電部に充電する電力を無線に
より受けとり、前記複数の整流回路は充電回路に接続され、前記充電回路は充放電回路を
介して前記蓄電部に接続されていることを特徴とする受電装置である。

【0030】

上記構成の本発明において、前記複数のアンテナ回路のいずれかは、電磁誘導方式によ
り信号を受信することが好ましい。

【0031】

上記構成の本発明において、前記蓄電部はバッテリー若しくはコンデンサのいずれか一
方、又は双方を有することが好ましい。

【0032】

上記構成の本発明において、前記バッテリーは、リチウム電池、ニッケル水素電池、ニ
カド電池又は有機ラジカル電池であることが好ましい。

【0033】

なお、本発明において、接続されているとは、電気的に接続されている場合と直接接続
されている場合とを含むものとする。したがって、本発明が開示する構成において、所定
の接続関係に加え、その間に電気的な接続を可能とする他の素子（例えば、スイッチやト
ランジスタや容量素子やインダクタや抵抗素子やダイオードなど）が配置されていてもよ
い。あるいは、間に他の素子を挟まずに、直接接続されて、配置されていてもよい。なお
、電気的な接続を可能とする他の素子を間に介さずに接続されていて、直接接続されてい
る場合のみを含む場合であって、電気的に接続されている場合を含まない場合には、直接
接続されている、と記載するものとする。なお、電気的に接続されている、と記載する場
合は、電気的に接続されている場合と直接接続されている場合とを含むものとする。

【0034】

なお、本発明において、トランジスタは、様々な形態のトランジスタを適用させること
が出来る。よって、適用可能なトランジスタの種類に限定はない。したがって、非晶質シ
リコンや多結晶シリコンに代表される非単結晶半導体膜を用いた薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）、半導体基板やＳＯＩ基板を用いて形成されるトランジスタ、ＭＯＳ型トランジスタ
、接合型トランジスタ、バイポーラトランジスタ、ＺｎＯ、ａ−ＩｎＧａＺｎＯなどの化
合物半導体を用いたトランジスタ、有機半導体やカーボンナノチューブを用いたトランジ
スタ、その他のトランジスタを適用することができる。なお、非単結晶半導体膜には水素
又はハロゲンが含まれていてもよい。また、トランジスタが配置されている基板の種類と
しては、様々なものを用いることができ、特定のものに限定されることはない。従って例
えば、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セ
ロファン基板、石材基板などに配置することが出来る。また、ある基板でトランジスタを
形成し、その後、別の基板にトランジスタを移動させて、別の基板上に配置してもよい。

【0035】

また、本発明の半導体装置に適用するトランジスタの構成として、例えば、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ことにより、オフ電流を低減し、トラン
ジスタの耐圧を向上させて信頼性を良くし、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・ソース間電流の変化を小さくすることができる。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り、Ｓ値を小さくすることができる。なお、ここでＳ値とはド
レイン電圧一定にてドレイン電流を１ケタ変化させるサブスレッシュホールド領域でのゲ
ート電圧値をいう。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る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、オフ電流を低減し、トランジスタの耐圧
を向上させて信頼性を良くし、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・ソース間電流の変化を小さくすることができる。

【0036】

なお、すでに述べたように、本発明の半導体装置に適用するトランジスタは、様々なタ
イプを用いることができ、様々な基板上に形成させることができる。したがって、回路の
全てが、ガラス基板上に形成されていてもよいし、プラスチック基板上に形成されていて
もよいし、単結晶基板上に形成されていてもよいし、ＳＯＩ基板上に形成されていてもよ
い。半導体装置が有する回路の全てが同一基板上に形成されることで、部品点数を減らし
てコストを低減し、回路部品との接続点数を減らして信頼性を向上させたりすることがで
きる。あるいは、回路の一部が、ある基板上に形成され、回路の別の部分が、別の基板に
形成されていてもよい。つまり、回路の全てが同じ基板上に形成されていなくてもよい。
例えば、回路の一部が、ガラス基板上にトランジスタを用いて形成され、回路の別の部分
が、単結晶基板上に形成され、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）
で接続してガラス基板上に配置してもよい。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐ
ｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよい。
このように、回路の一部が同じ基板上に形成されていることにより、部品点数を減らして
コストを低減し、回路部品との接続点数を減らして信頼性を向上させることができる。ま
た、駆動電圧が高い部分や駆動周波数が高い部分は、消費電力が大きくなってしまう。そ
のため、これらの回路を同じ基板上に形成しないようにすれば、消費電力の増大を防ぐこ
とができる。

【0037】

なお、本明細書でいう半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全
般を指すものとする。なお、対応する周波数帯域とは、アンテナ回路が受信する電力が９
０％以上であり、且つアンテナ回路が反射する電力が１０％以下となる周波数帯域をいう
。

【0038】

本明細書において、アンテナと、該アンテナが受信した電磁波により生ずる起電力をバ
ッテリーに充電する回路と、該起電力を充電する媒体と、を備えたものをＲＦバッテリー
又は無線電池とも呼ぶ。

【0039】

なお、本発明で利用できる電波又は電磁波について、信号の周波数は、１２５ｋＨｚ、
１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなどがあり、それぞれＩＳＯ規格など
が設定されるが、これ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〜３０
ＧＨｚ、極超短波である３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ、超短波である３０ＭＨｚ〜３００ＭＨ
ｚ、短波である３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ、中波である３００ｋＨｚ〜３ｋＨｚ、長波である
３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ、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。

【0040】

なお、本明細書において、バッテリーとは、二次電池又は蓄電池とよばれるもので、外
部電源から得た電気的エネルギーを化学的エネルギーの形に変換して蓄え、必要に応じて
再び電力として取り出す装置をいう。また、コンデンサとは、絶縁した二つの導体が近接
し、二つの導体の一方が正、他方が負の電荷を帯びることでその電気間の引力により電荷
が蓄えられる装置をいう。

【発明の効果】

【0041】

本発明の半導体装置及び受電装置は、蓄電部を有するため、電池の経時的な劣化に伴う
個体情報の送受信のための電力の不足を防止することができる。

【0042】

また、本発明の半導体装置及び受電装置は、蓄電部に無線で電力を供給するために複数
個のアンテナと複数個の整流回路を有する。そのため、充電器に直接接続することなく、
半導体装置及び受電装置を駆動するための電力を供給する蓄電部の充電を、外部からの電
磁波により行うことができる。その結果、従来のアクティブタイプのＲＦＩＤタグ等のよ
うに電池の残存容量の確認や電池の交換をする必要がなく、長時間・長期間に渡って使用
し続けることができる。加えて、半導体装置及び受電装置が搭載された電子機器等を駆動
するための電力を常にバッテリー内に保持することにより、半導体装置及び電子機器が動
作するための十分な電力が得られ、リーダ／ライタ及び給電器との通信距離を伸ばすこと
ができる。

【0043】

また、本発明の半導体装置及び受電装置は、対応する周波数帯の異なる複数のアンテナ
が設けられている。これらが蓄電部に接続され、充電を行う。これにより、様々な周波数
帯の電磁波を電力として用いることができ、電波を効率よく利用して充電を行うことがで
きる。

【0044】

更には、一のアンテナに対応して一の整流回路を有することにより、各アンテナに対応
したインピーダンス整合をとることが容易になる。また、リターンロスが減少するため、
バッテリーの充電を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】本発明の半導体装置の一構成例を示す図。

【図2】本発明の半導体装置の一構成例を示す図。

【図3】従来の半導体装置の構成例を示す図。

【図4】従来の半導体装置の構成例を示す図。

【図5】本発明の半導体装置に含まれるアンテナ回路の一例を示す図。

【図6】本発明の半導体装置に含まれるアンテナの形状の一例を示す図。

【図7】本発明の半導体装置に含まれる電源回路の一構成例を示す図。

【図8】本発明の半導体装置の一構成例を示す図。

【図9】本発明の半導体装置と送受信するリーダ／ライタの一構成例を示す図。

【図10】本発明の半導体装置の一構成例を示す図。

【図11】本発明の半導体装置の一構成例を示す図。

【図12】本発明の半導体装置の一構成例を示す図。

【図13】本発明の受電装置の一構成例を示す図。

【図14】本発明の受電装置の一構成例を示す図。

【図15】本発明の受電装置の一構成例を示す図。

【図16】本発明の受電装置の一構成例を示す図。

【図17】本発明の受電装置の一構成例を示す図。

【図18】本発明の受電装置の一構成例を示す図。

【図19】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。

【図20】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。

【図21】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。

【図22】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。

【図23】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。

【図24】本発明の半導体装置の一構成例を示す図。

【図25】本発明の半導体装置の動作方法の一例を示す図。

【図26】本発明の半導体装置の動作方法の一例を示す図。

【図27】本発明の半導体装置の動作方法の一例を示す図。

【図28】本発明の半導体装置の動作方法の一例を示す図。

【図29】本発明の半導体装置の一構成例を示す図。

【図30】本発明の半導体装置の一構成例を示す図。

【図31】本発明の半導体装置の使用形態の例を示す図。

【図32】本発明の半導体装置の使用形態の例を示す図。

【図33】本発明の受電装置の使用形態の例を示す図。

【図34】本発明の受電装置の使用形態の例を示す図。

【図35】本発明の受電装置の使用形態の例を示す図。

【図36】本発明の受電装置の使用形態の例を示す図。

【図37】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0046】

以下、本発明の実施の形態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）

【0047】

本発明の半導体装置の一構成例について、図１及び図２に示すブロック図を用いて説明
する。なお、本実施の形態では、半導体装置をＲＦＩＤタグ等として利用する場合につい
て説明する。

【0048】

図１に示す半導体装置１００は、第１のアンテナ回路１０１、信号処理回路１０３、バ
ッテリー１０４、充電回路１１６、及びアンテナ−整流回路群１１７によって構成されて
いる。信号処理回路１０３は、第１の整流回路１０５、電源回路１０６、復調回路１０８
、アンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路１１２、
論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５によって構成されている。アンテナ−整
流回路群１１７は一対の第２のアンテナ回路１０２ａ、第２の整流回路１０７ａを始めと
する、Ｎ−１個のアンテナ−整流回路対又はアンテナ回路群１０２と整流回路群１０７か
ら構成される。これらアンテナ回路及び整流回路を代表して、第Ｎのアンテナ回路１０２
ｎ及び第Ｎの整流回路１０７ｎと表記する。

【0049】

図２は、第１のアンテナ回路１０１がリーダ／ライタ２０１からの電波２０２ａを受信
し、又はリーダ／ライタ２０１へ電波２０２ａを送信し、アンテナ−整流回路群１１７内
の第Ｎのアンテナ回路１０２ｎが外部の電波２０２ｂを受信する様子をブロック図で示し
ている。図２において、第１のアンテナ回路１０１で受信された電波２０２ａは、第１の
整流回路１０５を介して電源回路１０６に入力されて電力を供給すると同時に、電波２０
２ａに含まれるデータが復調回路１０８等（図１を参照。）により抽出される。また、ア
ンテナ−整流回路群１１７で受信した電波２０２ｂの各々（電波２０２ｃ又は電波２０２
ｄ）は、第Ｎの整流回路１０７ｎを介して充電回路１１６に入力され、バッテリー１０４
を充電する。

【0050】

本実施の形態で示す半導体装置１００は、第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで受信した外部
の電波２０２ｂが第Ｎの整流回路１０７ｎを介して充電回路１１６に入力され、バッテリ
ー１０４を充電することによって、必要に応じて、当該バッテリー１０４から適宜電源回
路１０６に電力が供給される。つまり、バッテリー１０４を無線で充電する構成となって
いる。

【0051】

なお、本実施の形態で示す半導体装置１００では、バッテリー１０４を充電するために
第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで受信する電波として、外部の電波２０２ｂ（以下、「無線
信号」とも記す）を利用することを特徴としている。外部の無線信号として、例えば、携
帯電話の中継局の電波（８００〜９００ＭＨｚ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）、他のリーダ／ライタ（半導体装置１００と直接やりとりを
行わないリーダ／ライタ）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。また
、第Ｎのアンテナ回路１０２ｎとして、各々のアンテナの周波数帯が異なるよう、長さや
形状を異ならせたアンテナからなる複数のアンテナ回路とそれに対応した整流回路を設け
ることによって、バッテリー１０４の充電に様々な無線信号を利用することができる。

【0052】

また、半導体装置１００は、外部の無線信号を利用してバッテリーの充電を行うため、
充電器等を別途必要とせず、低コストで半導体装置を動作させることができる。また、第
Ｎのアンテナ回路１０２ｎに設けられるアンテナの形状は、無線信号を受信しやすい様々
な長さや形状のものを複数設ける。長さや形状の異なるアンテナを複数設けることで、様
々な周波数帯の電波を受信して電力を供給することができる。また、第１のアンテナ回路
と、第Ｎのアンテナ回路のいずれかが同じ周波数帯の電波を受信するものであってもよい
。

【0053】

なお、第１のアンテナ回路１０１、アンテナ回路群１０２の各々は、図５（Ａ）に示す
ようにアンテナ４０１及び共振容量４０２によって構成され、本明細書では、アンテナ４
０１及び共振容量４０２を併せてアンテナ回路４０３という。また、第１の整流回路１０
５、整流回路群１０７の整流回路の各々は、各々の整流回路に接続されているアンテナ（
例えば、第Ｎの整流回路１０７ｎには第Ｎのアンテナ回路１０２ｎが接続されている。）
が受信する電磁波によって誘導される交流信号を、直流信号に変換する回路であればよい
。例えば、図５（Ｂ）に示すように、ダイオード４０４、ダイオード４０５及び平滑容量
４０６によって整流回路４０７を構成すればよい。

【0054】

また、第１のアンテナ回路１０１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、半導体装置１００における第１のアンテナ回路１０１に適用する信号の
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を用いることができる。
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。

【0055】

例えば、伝送方式として、電磁結合方式又は電磁誘導方式（例えば、１３．５６ＭＨｚ
帯）を適用する場合には、電界密度の変化による電磁誘導を利用するため、アンテナとし
て機能する導電膜を輪状（例えば、ループアンテナ）又はらせん状（例えば、スパイラル
アンテナ）に形成する。

【0056】

また、伝送方式として、マイクロ波方式（例えば、ＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ帯
）、２．４５ＧＨｚ帯等）を適用する場合には、信号の伝送に用いる電波の波長を考慮し
てアンテナとして機能する導電膜の長さや形状を適宜設定すればよく、アンテナとして機
能する導電膜を、例えば、線状（例えば、ダイポールアンテナ）又は平坦な形状（例えば
、パッチアンテナ）等に形成することができる。また、アンテナとして機能する導電膜の
形状は線状に限られず、電磁波の波長を考慮して曲線状や蛇行形状又はこれらを組み合わ
せた形状で設けてもよい。

【0057】

ここで、第１のアンテナ回路１０１及びアンテナ回路群１０２の各々に設けるアンテナ
の形状の一例を図６に示す。例えば、図６（Ａ）に示すように信号処理回路が設けられた
チップ３０２Ａの周りに一面のアンテナ３０３Ａを配した構造を取っても良い。また、図
６（Ｂ）に示すように信号処理回路が設けられたチップ３０２Ｂの周りに細いアンテナ３
０３Ｂをチップ３０２Ｂの周囲を回るように配した構造をとってもよい。また、図６（Ｃ
）に示すように信号処理回路が設けられたチップ３０２Ｃに対して、高周波数の電磁波を
受信するためのアンテナ３０３Ｃのような形状をとってもよい。また、図６（Ｄ）に示す
ように信号処理回路が設けられたチップ３０２Ｄに対して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３０３Ｄのような形状をとってもよい。また、図６（
Ｅ）に示すように、信号処理回路が設けられたチップ３０２Ｅに対して、棒状に長く伸ば
したアンテナ３０３Ｅのような形状をとってもよい。第１のアンテナ回路及びアンテナ回
路群１０２の各々はこれらの形状のアンテナを組み合わせて用いることができる。

【0058】

また、図６において、信号処理回路が設けられたチップ３０２Ａ等とアンテナ３０３Ａ
等との接続方法については特に限定されない。図６（Ａ）を例に挙げると、アンテナ３０
３Ａと信号処理回路が設けられたチップ３０２Ａをワイヤボンディング接続やバンプ接続
により接続する、あるいはチップの一部を電極にしてアンテナ３０３Ａに貼り付けるとい
う方法を取ってもよい。この方式ではＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔ
ｉｖｅ Ｆｉｌｍ；異方性導電性フィルム）を用いてチップ３０２Ａをアンテナ３０３Ａ
に貼り付けることができる。また、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。例えば周波数が２．４５ＧＨｚの場合は約６０ｍｍ（１／２波長）
又は約３０ｍｍ（１／４波長）とすれば良い。

【0059】

なお、図１及び図２における電源回路１０６には、整流回路群１０７の各々を介してア
ンテナ回路群１０２から入力される外部の無線信号によりバッテリー１０４が充電され、
バッテリー１０４に充電された電力によって電源回路１０６へ電力の供給を行うことがで
きる。バッテリー１０４に充電された電力を用いることにより、通信距離が伸びた際に半
導体装置１００の第１のアンテナ回路１０１から十分な電力が得られない際にも電源回路
１０６に電力を供給することができ、半導体装置１００を動作させることが可能になる。

【0060】

図１及び図２における電源回路１０６の回路構成の一例について、図７を用いて説明す
る。電源回路１０６は基準電圧回路とバッファアンプで構成される。基準電圧回路は抵抗
１００１、ダイオード接続のトランジスタ１００２及びトランジスタ１００３によって構
成され、トランジスタのソース・ゲート間電圧Ｖ_ＧＳの２倍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及びトランジスタ１００６で構成される差動回路、
トランジスタ１００７及びトランジスタ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及び抵抗１０１０によって構成される
ソース接地アンプから構成される。

【0061】

図７に示す電源回路において、出力端子から流れる電流が大きいときはトランジスタ１
００９に流れる電流が少なくなり、また、出力端子から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回路とほぼ同じ値となる。ここでは基準
電圧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７
に限定されず、他の構成の回路であっても良い。

【0062】

なお、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、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これらに限定されるものではなく、ニッケル水素電池、ニカド電池
等の充電放電可能な電池であってもよい。または、大容量のコンデンサなどを用いても良
い。

【0063】

次に、図１及び図２に示す半導体装置１００に、リーダ／ライタ２０１よりデータを書
き込む際の動作を以下に説明する。第１のアンテナ回路１０１で受信された信号は、第１
の整流回路１０５により半波整流され、平滑化される。第１の整流回路１０５により半波
整流され、平滑化された信号は電源回路１０６に入力される。そして、電源回路１０６は
、安定化された信号の電圧をアンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１
１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５に供給する。

【0064】

第１のアンテナ回路１０１で受信された信号はアンプ１０９を介して、クロック信号と
して、論理回路１１０に入力される。さらに、第１のアンテナ回路１０１から入力された
信号は復調回路１０８で復調され、データとして論理回路１１０に入力される。

【0065】

論理回路１１０において、入力されたデータはデコードされる。リーダ／ライタ２０１
がデータを変形ミラー符号、ＮＲＺ−Ｌ符号等でエンコードして送信するため、それを論
理回路１１０はデコードする。デコードされたデータは、メモリコントロール回路１１１
に送られ、それに従いメモリ回路１１２に記憶されたデータが読み出される。メモリ回路
１１２は電源が切れても保持できる不揮発性メモリ回路である必要があり、マスクＲＯＭ
やフラッシュメモリ等が使用される。

【0066】

また、図１及び図２に示す半導体装置１００におけるメモリ回路１１２に記憶されたデ
ータをリーダ／ライタ２０１が呼び出す場合は以下のように動作する。第１のアンテナ回
路１０１で受信された信号は、第１の整流回路１０５により半波整流され、平滑化される
。第１の整流回路１０５により半波整流され、平滑化された信号は電源回路１０６に入力
される。そして、電源回路１０６は、安定化された信号の電圧をアンプ１０９、論理回路
１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１
１４、変調回路１１５に供給する。

【0067】

また、第１のアンテナ回路１０１で受信された交流信号はアンプ１０９を通して論理回
路１１０に入力され、論理演算が行われる。そして、論理回路１１０からの信号を用いて
、メモリコントロール回路１１１を制御し、メモリ回路１１２に記憶されているデータを
呼び出す。次に、メモリ回路１１２から呼び出されたデータを論理回路１１３で加工し、
アンプ１１４で増幅した後、変調回路１１５が動作する。データの加工はＩＳＯ１４４４
３、ＩＳＯ１５６９３、ＩＳＯ１８０００等の規格に定められた方式に従い加工されるが
、リーダ／ライタとの整合性が確保されれば、上記の規格以外を用いてもかまわない。

【0068】

変調回路１１５が動作すると、第１のアンテナ回路１０１のインピーダンスが変化する
。これによって、第１のアンテナ回路１０１で反射されるリーダ／ライタ２０１の信号に
変化が生じる。この変化をリーダ／ライタ２０１が読み取ることによって半導体装置１０
０のメモリ回路１１２に記憶されたデータを読み取ることが可能になる。このような変調
方式を負荷変調方式という。

【0069】

なお、信号処理回路１０３に設けるトランジスタには、様々な形態のトランジスタを適
用することが出来る。適用可能なトランジスタの種類に限定はない。

【0070】

次に、図１に示す半導体装置１００に、外部の無線信号より電力を充電する際の動作を
以下に説明する。第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで受信した外部の無線信号は、第Ｎの整流
回路１０７ｎにより半波整流され、そして平滑化される。第Ｎの整流回路１０７ｎにより
半波整流され、平滑化された信号は、充電回路１１６を介してバッテリー１０４に電力と
して供給される。バッテリー１０４に保持された電力は、電源回路１０６に供給する電力
として用いられる。

【0071】

以下に、本実施の形態の半導体装置の一構成例について説明する。なお、ここでは、第
１のアンテナ回路１０１に設けるアンテナの形状をコイル状とし、第Ｎのアンテナ回路１
０２ｎとして長さや形状の異なるアンテナを含む複数のアンテナ回路を設ける場合につい
て説明する。

【0072】

本実施の形態の半導体装置１００は、その機能及び大きさを考慮して、第１のアンテナ
回路、第２のアンテナ回路、信号処理回路及びバッテリーが、基板上に積層、又は並列に
配されたレイアウトとしてもよい。また、信号処理回路１０３においては、第１のアンテ
ナ回路に付随する回路と、第２のアンテナ回路に付随する回路で分けて記すこともできる
。

【0073】

図８に示す半導体装置は、基板７０１上に、第１のアンテナ回路７０４と、アンテナ回
路７０５ａ及びアンテナ回路７０５ｂからなるアンテナ回路群と、図１を参照して説明し
た信号処理回路１０３、充電回路１１６、整流回路群１０７を有するチップ７０２と、バ
ッテリー７０３と、を有している。なお、第１のアンテナ回路７０４と信号処理回路１０
３は接続されており、アンテナ回路７０５ａ及びアンテナ回路７０５ｂと、整流回路群１
０７と、は接続されている。

【0074】

第１のアンテナ回路７０４により受信された電波は、チップ７０２に形成された第１の
信号処理回路における第１の整流回路を介して電源回路に入力されて電力が生じると同時
に、電波に含まれる信号が復調回路により抽出される。また、バッテリー７０３とチップ
７０２に形成された充電回路１１６及びアンテナ−整流回路群１１７は接続されており、
アンテナ回路７０５ａ及びアンテナ回路７０５ｂで受信された電波は、整流回路群１０７
内の各々の整流回路を介してバッテリー７０３に入力される。

【0075】

ここでは、リーダ／ライタ７０６から送信された電波を第１のアンテナ回路７０４で受
信し、外部の無線信号７０７をアンテナ回路７０５ａ及びアンテナ回路７０５ｂで受信し
ている場合の模式図を示している。つまり、この半導体装置は、第１のアンテナ回路７０
４を介してリーダ／ライタ７０６とデータの送受信を行い、アンテナ回路７０５ａ及びア
ンテナ回路７０５ｂを介してバッテリー７０３の充電を行う。また、アンテナ回路７０５
ａ及びアンテナ回路７０５ｂには、各々に対応した整流回路が接続されていることから、
各々のアンテナに対応したインピーダンス整合をとることが容易になる。また、リターン
ロスが減少するため、バッテリーの充電を効率的に行うことができる。

【0076】

また、バッテリー７０３は、チップ７０２に設けられた信号処理回路１０３とも電気的
に接続されており、バッテリー７０３から適宜信号処理回路１０３における電源回路に電
力が供給される。バッテリー７０３と、信号処理回路１０３又はアンテナ−整流回路群１
１７と、の接続については特に限定されず、例えば、バッテリー７０３と、信号処理回路
１０３又はアンテナ−整流回路群１１７と、をワイヤボンディング接続又はバンプ接続を
用いて接続することができる。また、他にも、信号処理回路１０３又はアンテナ−整流回
路群１１７の一部を電極にしてバッテリー７０３との接続端子と貼り合わせて設けること
もでき、この場合には、異方性導電フィルム等を用いて貼り合わせることができる。

【0077】

なお、図８におけるリーダ／ライタ７０６の一例について、図９を用いて説明する。図
９におけるリーダ／ライタ７０６は、受信部５０１、送信部５０２、制御部５０３、イン
ターフェイス部５０４及びアンテナ回路５０５によって構成されている。制御部５０３は
、インターフェイス部５０４を介した上位装置５０６の制御により、データ処理命令、デ
ータ処理結果について、受信部５０１、送信部５０２を制御する。送信部５０２は半導体
装置１００に送信するデータ処理命令を変調し、アンテナ回路５０５から電磁波として出
力する。また受信部５０１は、アンテナ回路５０５で受信された信号を復調し、データ処
理結果として制御部５０３に出力する。

【0078】

本実施の形態において、図９に示すリーダ／ライタ７０６のアンテナ回路５０５は、受
信部５０１及び送信部５０２に接続され、ＬＣ並列共振回路を構成するアンテナ５０７及
び共振容量５０８を有する。アンテナ回路５０５は、受信時には、半導体装置１００によ
り出力された信号によってアンテナ回路５０５に誘導される起電力を電気的信号として受
信する。また、送信時には、アンテナ回路５０５に誘導電流を供給し、アンテナ回路５０
５より半導体装置１００に信号を送信する。

【0079】

また、バッテリー７０３の充電に用いられるアンテナ回路７０５ａ及びアンテナ回路７
０５ｂのアンテナの長さ及び形状は図８に示した構造に限られない。ここでは、アンテナ
回路７０５ａ、アンテナ回路７０５ｂのアンテナとして、長さの異なる線状のアンテナ（
ダイポールアンテナ）を設けた例を示したが、例えば、ダイポールアンテナとコイル状の
アンテナを組み合わせて用いてもよいし、ダイポールアンテナとパッチアンテナを組み合
わせて用いてもよい。このように、バッテリー７０３の充電に用いられるアンテナとして
、長さや形状の異なるものを複数設けることによって、様々な無線信号を受信することが
できるため、充電効率を向上させることができる。特に、パッチアンテナとダイポールア
ンテナ等の形状の異なるアンテナを組み合わせて設けることによって（例えば、パッチア
ンテナの周囲に折り返しダイポールアンテナを設ける）、限られたスペースを有効に活用
することが可能となる。また、対応する周波数帯の異なる複数のアンテナが設けられてい
ることにより、様々な周波数帯の電磁波を電力として用いることができ、電波を効率よく
利用して充電を行うことができる。更には、一のアンテナに対応して一の整流回路を有す
ることにより、各アンテナに対応したインピーダンス整合をとることが容易になる。また
、リターンロスが減少するため、バッテリーの充電を効率的に行うことができる。

【0080】

また、リーダ／ライタ７０６と信号の送受信を行うために用いられる第１のアンテナ回
路７０４も図８に示した構造に限られず、上述したように適用する伝送方式により様々な
長さや形状のアンテナを用いることができる。

【0081】

例えば、第１のアンテナ回路７０４とリーダ／ライタ７０６間で送受信される信号の周
波数は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなどがあり、
それぞれＩＳＯ規格などが設定される。勿論、第１のアンテナ回路７０４とリーダ／ライ
タ７０６間で送受信される信号の周波数はこれに限定されず、例えばサブミリ波である３
００ＧＨｚ〜３ＴＨｚ、ミリ波である３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ、マイクロ波である３Ｇ
Ｈｚ〜３０ＧＨｚ、極超短波である３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ、超短波である３０ＭＨｚ〜
３００ＭＨｚ、短波である３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ、中波である３００ｋＨｚ〜３ｋＨｚ、
長波である３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ、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。また、第１のアンテナ回路７０４とリーダ／ライタ７０
６間で送受信される信号は、搬送波を変調した信号である。搬送波の変調方式は、アナロ
グ変調であってもデジタル変調であってよく、振幅変調、位相変調、周波数変調及びスペ
クトラム拡散のいずれであってもよい。好ましくは、振幅変調又は周波数変調にするとよ
い。

【0082】

なお、図８では、同一の基板７０１上に第１のアンテナ回路７０４と、アンテナ回路７
０５ａと、アンテナ回路７０５ｂと、信号処理回路、充電回路及びアンテナ−整流回路群
を有するチップ７０２と、バッテリー７０３と、を設けた例を示したが、本実施の形態で
示す半導体装置は、図８に示した構造に限られない。

【0083】

例えば、図１０に示すように、チップ７０２ａ及び第１のアンテナ回路７０４が設けら
れた基板７０１ａと、チップ７０２ｂ、アンテナ回路７０５ａ、アンテナ回路７０５ｂ及
びバッテリー７０３が設けられた基板７０１ｂとを作製し、これらを貼り合わせることで
、重畳的に設けた構成としてもよい。チップ７０２ａには信号処理回路が設けられており
、チップ７０２ｂには充電回路及びアンテナ−整流回路群が設けられている。

【0084】

図１０においては、第１のアンテナ回路７０４に受信された電波は、チップ７０２ａに
設けられた信号処理回路における第１の整流回路を介して電源回路に入力されて電力が供
給され、電波に含まれる信号が復調回路により抽出される。また、アンテナ回路７０５ａ
及びアンテナ回路７０５ｂで受信された電波は、チップ７０２ｂに設けられた充電回路及
びアンテナ−整流回路群における整流回路の各々から充電回路を介してバッテリー７０３
に入力される。

【0085】

また、第１のアンテナ回路７０４はチップ７０２ａに設けられた信号処理回路と接続さ
れ、アンテナ回路７０５ａ及びアンテナ回路７０５ｂは、チップ７０２ｂに設けられた整
流回路群１０７の各々及び充電回路１１６に接続されている。バッテリー７０３は、チッ
プ７０２ａに設けられた信号処理回路と、チップ７０２ｂに設けられた整流回路群の各々
及び充電回路とそれぞれ電気的に接続されるように設けられている。

【0086】

また、バッテリー７０３と、信号処理回路又は整流回路群の各々及び充電回路と、の接
続については特に限定されず、例えば、バッテリー７０３と信号処理回路又は整流回路群
の各々及び充電回路をワイヤボンディング接続やバンプ接続を用いて接続することができ
る。また、他にも、信号処理回路又は整流回路群の各々及び充電回路の一部を電極にして
バッテリー７０３との接続端子と貼り合わせることもでき、この場合には、異方性導電フ
ィルム等を用いて貼り合わせることができる。

【0087】

このように、リーダ／ライタとの信号の送受信に用いるチップ及びアンテナと、バッテ
リーの充電に用いるチップ及びアンテナとを別々の基板に形成した後、当該基板を貼り合
わせることによって、アンテナやバッテリーの形状を大きく形成することができる。

【0088】

なお、図８及び図１０におけるバッテリー７０３は、信号処理回路又は整流回路群の各
々及び充電回路と同時に設けることができる。例えば、１０μｍ〜１００μｍ程度に薄く
したリチウムイオン２次電池を信号処理回路又は整流回路群の各々及び充電回路と同時に
形成してもよい。また、信号処理回路又は整流回路群の各々及び充電回路と同時に薄膜の
キャパシタを形成してバッテリー７０３としてもよい。また、図８及び図１０ではバッテ
リー７０３をアンテナ回路７０５ａと重なるように設けているが、他にも第１のアンテナ
回路７０４と重なるように設けてもよいし（図１１（Ａ））、第１のアンテナ回路７０４
、アンテナ回路７０５ａ及びアンテナ回路７０５ｂのいずれにも重ならないように設けて
もよい。

【0089】

また、バッテリー７０３を信号処理回路又は整流回路群の各々及び充電回路と接続され
るように貼り合わせて設けてもよい。例えば、図１１（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、バ
ッテリー７０３を信号処理回路及び整流回路群の各々及び充電回路が形成されたチップ７
０２と貼り合わせて設ける。この場合、基板の表面（チップ７０２が形成された面）又は
裏面に貼り合わせることができ、チップ７０２に含まれる信号処理回路、整流回路群の各
々及び充電回路とバッテリー７０３とがそれぞれ電気的に接続するように貼り合わせる。
例えば、チップ７０２に電気的に接続されるバンプ等の接続端子７１１を設け、バッテリ
ーの接続端子７１２と電気的に接続されるように設ける。貼り合わせには、異方性導電フ
ィルム等を用いることができる。

【0090】

また、第１のアンテナ回路７０４、アンテナ回路７０５ａ、アンテナ回路７０５ｂ及び
バッテリー７０３が設けられた基板７０１に信号処理回路１０３又は整流回路群１０７の
各々及び充電回路が形成されたチップ７０２を貼り合わせて設けてもよい（図１２（Ａ）
）。また、第１のアンテナ回路７０４、アンテナ回路７０５ａ及びアンテナ回路７０５ｂ
が設けられた基板７０１上に信号処理回路又は整流回路群の各々及び充電回路が形成され
たチップ７０２とバッテリー７０３とを貼り合わせて設けてもよい（図１２（Ｂ））。こ
の場合、チップ７０２に含まれる信号処理回路、整流回路群の各々及び充電回路とバッテ
リー７０３とがそれぞれ電気的に接続し、信号処理回路と第１のアンテナ回路７０４、整
流回路群の各々及び充電回路と、アンテナ回路７０５ａ及びアンテナ回路７０５ｂと、が
電気的に接続するように貼り合わせる。貼り合わせには、上述したように、チップ７０２
、バッテリー７０３又は第１のアンテナ回路７０４、アンテナ回路７０５ａ、アンテナ回
路７０５ｂに電気的に接続するバンプ等の接続端子を設け、当該接続端子を電気的に接続
して設ける。

【0091】

図１１又は図１２に示す構造は、図１０に示す構造にも適用することができる。

【0092】

以上のように、本発明の半導体装置は、バッテリーを有する。そのため、電池の経時的
な劣化に伴う個体情報の送受信に要する電力の不足を防止することができる。

【0093】

そして、本発明の半導体装置は、バッテリーに無線で電力を供給するために複数個のア
ンテナを有する。そのため、充電器に直接接続することなく、半導体装置を駆動するため
の電力を供給するバッテリーの充電を、外部からの電磁波により行うことができる。その
結果、従来のアクティブタイプのＲＦＩＤタグとは異なり、電池の残存容量の確認や電池
の交換をする必要がなく、長時間・長期間に渡って使用し続けることができる。加えて、
半導体装置を駆動するための電力を常にバッテリー内に保持することにより、当該半導体
装置が動作するための十分な電力が得られ、リーダ／ライタとの通信距離を伸ばすことが
できる。

【0094】

更には、一のアンテナに対応する一の整流回路を有するため、各アンテナに対応したイ
ンピーダンス整合をとることが容易になる。また、リターンロスが減少するため、バッテ
リーの充電を効率的に行うことができる。

【0095】

なお、本実施の形態では、蓄電部としてバッテリーを例として説明したが、それに換え
てコンデンサを用いて半導体装置を構成することもできる。コンデンサとしては様々なも
のを用いることができるが、小型で容量の大きい電気二重層コンデンサや積層セラミック
コンデンサを用いることが好ましい。また、蓄電部としてバッテリーとコンデンサの両方
を設けてもよい。

【0096】

なお、本実施の形態では半波整流する場合のみ記載しているが、全波整流してもよい。

【0097】

なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態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）

【0098】

本発明の受電装置を具備する移動型電子機器の構成について、図１３及び図１４に示す
ブロック図を用いて説明する。本実施の形態で説明する受電装置はＲＦバッテリー又は無
線電池とも呼ばれるものである。

【0099】

図１３に示す移動型電子機器２７００は、受電装置部２７０１及び電源負荷部２７０５
を有する。受電装置部２７０１は、複数のアンテナ回路からなるアンテナ回路群２７０２
、信号処理回路２７０３及びバッテリー２７０４によって構成されている。信号処理回路
２７０３は、複数の整流回路からなる整流回路群２７０７、電源回路２７０８及び充電回
路２７１６によって構成されている。

【0100】

なお、図１３における電源回路２７０８は、電源負荷部２７０５に電力を供給するが、
電源負荷部２７０５の構成は移動型電子機器毎に異なる。そのため、本実施の形態におい
ては、携帯電話機又はデジタルビデオカメラにおける構成を想定して説明する。よって電
源負荷部２７０５は、表示部２７０９及び集積回路部２７１０を有する。ここで、集積回
路部２７１０は表示部以外の信号を処理する回路部であり、移動型電子機器毎に異なる構
成を有するため本明細書では詳しい説明については割愛する。集積回路部２７１０は、移
動型電子機器２７００の機能に応じて設計を行えばよい。表示部２７０９は、画素部２７
１１と、画素部２７１１を制御するための表示制御部２７１２と、を有する。勿論、表示
部２７０９における画素に設けられる表示素子については、種類を問わずエレクトロルミ
ネッセンス素子や液晶素子等が移動型電子機器の用途等に応じて選択される。

【0101】

また、図１４は、アンテナ回路群２７０２が給電器２８００からの信号を受電するブロ
ック図について示す。図１４において、アンテナ回路群２７０２の各々のアンテナで受電
した電力は整流回路群２７０７の各々を介してバッテリー２７０４に入力され、バッテリ
ー２７０４から、電源回路２７０８に電力が供給される。

【0102】

なお、アンテナ回路群２７０２におけるアンテナの形状については、特に限定されない
。例えば、図６（Ａ）に示すように、信号処理回路の周りに一面のアンテナ回路を配した
構造とすることができる。また、図６（Ｂ）に示すように、信号処理回路の周りに細いア
ンテナ回路が回るように配された構造をとってもよい。また、図６（Ｃ）に示すように、
信号処理回路に対して、高周波数の電磁波を受信する形状を有するアンテナ回路としても
よい。また、図６（Ｄ）に示すように、信号処理回路に対して、１８０度無指向性（どの
方向からでも同じく受信可能）な形状のアンテナ回路としてもよい。また、図６（Ｅ）に
示すように、信号処理回路に対して、棒状に長く伸ばし、折り返す形状のアンテナ回路と
してもよい。また、図示しないがパッチアンテナであってもよい。また、信号処理回路と
アンテナ回路におけるアンテナの接続については特に図示した構成には限定されない。例
えば、アンテナ回路と信号処理回路とを離して配置し、配線により接続されていてもよい
し、近接して接続されていてもよい。また、アンテナに必要な長さは受電に用いる電磁波
の周波数によって適正な長さが異なる。本実施の形態においてはアンテナ回路の形状につ
いて、図６（Ｂ）の形状を採用し、電磁波を受電し、受電する電磁波の電磁誘導により電
力を得るものとして説明する。また、アンテナ回路群２７０２における第Ｎのアンテナ回
路２７０２ｎは、図５（Ａ）に示すようにアンテナ４０１、共振容量４０２によって構成
されるものとし、アンテナ４０１及び共振容量４０２を併せてアンテナ回路４０３という
ことにする。つまり、第Ｎのアンテナ回路２７０２ｎは図５（Ａ）のアンテナ回路４０３
に相当する。

【0103】

また、整流回路群２７０７は、アンテナ回路群２７０２が受電する電磁波により誘導さ
れる交流信号を直流信号に変換する回路であればよい。例えば、図５（Ｂ）に示すように
、ダイオード４０４、ダイオード４０５及び平滑容量４０６によって整流回路４０７を構
成すればよい。

【0104】

なお、図１４における給電器２８００について、図１５を用いて説明する。図１５にお
ける給電器２８００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受電装置部２７０１に送信する送電用の
電気信号を変調し、アンテナ回路６０２から送電用の電磁波を出力する。

【0105】

本実施の形態において、図１５に示す給電器２８００のアンテナ回路６０２は、受電装
置部２７０１におけるアンテナ回路群２７０２と同様に、送電制御部６０１に接続され、
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６
０１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より受電装置
部２７０１に送電用の電磁波を出力する。

【0106】

なお、上述したように本実施の形態においては、アンテナの形状に従い、アンテナ回路
群２７０２が受電する無線信号は、電磁誘導方式によるものとする。そのため、図１３及
び図１４における受電装置部２７０１は、コイル形状を有する第Ｎのアンテナ回路２７０
２ｎを有する。例として、図１６は、受電装置部を有する移動型電子機器におけるアンテ
ナ回路の位置関係並びにアンテナの形状を示す。図１６において、受電装置部におけるア
ンテナ回路は、給電器のアンテナからの送電用の電磁波を受電する構成を示す。

【0107】

図１６において、送電制御部３３０３に接続された給電器のアンテナ回路３３０４が有
するコイル状のアンテナ３３０５と、受電装置部３３００のアンテナ回路３３０２と、を
近づけると、コイル状のアンテナ３３０５から交流磁界が発生する。交流磁界が受電装置
部３３００内のコイル状のアンテナ回路３３０２を貫き、電磁誘導により受電装置部３３
００内のコイル状のアンテナ回路３３０２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。この起電力により受電装置部３３００が有するバッテリーに充電すること
ができる。なお、図１７に示すように、受電装置部３３００におけるアンテナ回路３３０
２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。

【0108】

なお、第Ｎのアンテナ回路２７０２ｎに給電器２８００より送電される信号の周波数と
しては、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３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ、
中波である３００ｋＨｚ〜３ｋＨｚ、長波である３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ及び超長波で
ある３ｋＨｚ〜３０ｋＨｚのいずれも用いることができる。

【0109】

図１３及び図１４における電源回路２７０８は、図１及び図２における電源回路１０６
に相当する。

【0110】

次に、図１３及び図１４に示す移動型電子機器２７００に、給電器２８００より無電信
号で電力を充電する際の動作を以下に説明する。アンテナ回路群の各々で受信した無線信
号は、整流回路群２７０７の各々により、半波整流され、平滑化される。整流回路群２７
０７の各々により半波整流され、平滑化された電圧は、バッテリー２７０４に一旦保持さ
れる。バッテリー２７０４に保持された電力は、電源回路２７０８に供給する電力として
用いられる。

【0111】

なお、本実施の形態において、バッテリーに蓄積される電力は、給電器２８００より出
力される無線信号のみならず、別途移動型電子機器の一部に発電素子を設けて補う構成と
してもよい。図１８は発電素子を設けた構成を示す。図１８の構成は図１３の構成と比較
して、バッテリーに電力を供給するための発電素子８５１を設ける点が異なる。発電素子
８５１を設けることによって、バッテリー２７０４に蓄積される電力の供給量を増やし、
また充電速度を高めることができるため好適である。

【0112】

なお、図１８における発電素子８５１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。勿論、発電素子の代わりに自動車のエンジン等の燃焼機関に動力による発
電で生じる、大型の発電装置からの電力を供給してもよい。なお、図１８における発電素
子８５１は、前述の列挙した構成に限定されない。

【0113】

次に、バッテリー２７０４より電源回路２７０８に供給された電力は、図１３及び図１
４に示す構成において、電源負荷部２７０５における表示部２７０９の画素部２７１１、
表示制御部２７１２及び集積回路部２７１０に供給される。このように、移動型電子機器
２７００を動作させることができる。

【0114】

以上のように、本発明の受電装置は、アンテナ回路を有する。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給電を
行うことができる。加えて、受電装置であるバッテリーを有する移動型電子機器に対し、
給電を行う給電手段が無線により給電を行うことにより、無線の受信状況が良好であれば
、充電器や充電のための一次電池を携帯することなく、常に充電を行うことが可能になる
。

【0115】

また、本発明の受電装置は、受信する周波数帯の異なる複数のアンテナが設けられてい
る。これらがバッテリーに接続され、充電が可能な構成を有している。これにより、様々
な周波数帯の電磁波を電力として用いることができ、電波を効率よく利用して充電を行う
ことができる。

【0116】

更には、一のアンテナに対応して一の整流回路を有することで、各アンテナに対応した
インピーダンス整合をとることが容易になる。また、リターンロスが減少するため、バッ
テリーの充電を効率的に行うことができる。

【0117】

なお、本実施の形態では、蓄電部としてバッテリーを例示して説明したが、それに換え
て、蓄電部としてコンデンサを用いることもできる。コンデンサとしては様々なものを用
いることができるが、小型で容量の大きい電気二重層コンデンサや積層セラミックコンデ
ンサを用いることが好ましい。また、蓄電部としてバッテリーとコンデンサの両方を設け
てもよい。

【0118】

なお、本実施の形態では半波整流する場合のみ記載しているが、全波整流してもよい。

【0119】

なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態と組み合わせて実施することが可
能である。

【0120】

（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１及び実施の形態２で示した半導体装置について、作製
方法の一例を説明する。

【0121】

まず、図１９（Ａ）に示すように、基板１９０１の一表面に絶縁膜１９０２を介して剥
離層１９０３を形成し、続けて下地膜として機能する絶縁膜１９０４と半導体膜１９０５
（例えば、非晶質シリコンを含む膜）とを積層して形成する。なお、絶縁膜１９０２、剥
離層１９０３、絶縁膜１９０４及び半導体膜１９０５は、連続して形成することができる
。

【0122】

なお、基板１９０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板（例えばステンレス基板等）
、セラミック基板、シリコン基板等の半導体基板から選択すればよい。他にもプラスチッ
ク基板として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（Ｐ
ＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）又はアクリル等を用いることもできる。なお
、本工程では、剥離層１９０３は、絶縁膜１９０２を介して基板１９０１の全面に設けて
いるが、必要に応じて、基板１９０１の全面に剥離層を設けた後に、フォトリソグラフィ
法を適用することで選択的に設けてもよい。

【0123】

また、絶縁膜１９０２、絶縁膜１９０４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１９０２及び絶縁膜１９０４を２層構造とする場合、各々、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１９０２は、基板１９０１から剥離層１９０
３又はその上に形成される素子に不純物元素が混入することを防ぐブロッキング層として
機能する。絶縁膜１９０４は、基板１９０１及び剥離層１９０３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１９０２、絶縁膜１９０４を形成することによって、
基板１９０１から侵入しうるナトリウム（Ｎａ）等のアルカリ金属やアルカリ土類金属や
、剥離層１９０３に含まれる不純物元素、又は剥離層１９０３を構成する物質がこの上に
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１９０１として石英
を用いるような場合には絶縁膜１９０２を形成しなくともよい。剥離層１９０３から不純
物元素等が素子に侵入する可能性がなければ、絶縁膜１９０４を形成しなくともよい。

【0124】

剥離層１９０３には、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（Ｚ
ｒ）、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又は当該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で形成する。また、これらの材料
は、スパッタ法や各種ＣＶＤ法（例えば、プラズマ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
雰囲気又はＮ_２Ｏ雰囲気中でのプラズマ処理、酸素雰囲気又はＮ_２Ｏ雰囲気中における加
熱処理によって、金属膜表面に当該金属膜の酸化物又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。タングステン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。他にも、例えば、金属膜（例えば、タングステン）を形成した
後に、当該金属膜上にスパッタ法で酸化シリコン（ＳｉＯ_２）等の絶縁膜を設けると共に
、金属膜上に金属酸化物（例えば、タングステン上にタングステン酸化物）を形成しても
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
素雰囲気下又は窒素と酸素の混合ガス雰囲気下でプラズマ処理や加熱処理を行えばよい。

【0125】

半導体膜１９０５は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法又はプラズマＣＶＤ法により、
２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成する。

【0126】

次に、図１９（Ｂ）に示すように、半導体膜１９０５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（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌ
ｉｎｇ）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と、により半導体膜１９０５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、結晶化した結晶性の
半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆを形成し、当該半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆを覆う
ようにゲート絶縁膜１９０６を形成する。

【0127】

なお、ゲート絶縁膜１９０６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）又は窒化酸化シリ
コン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、ゲート絶
縁膜１９０６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。なお、ここで第一層目の絶縁膜は第２層目の絶縁膜上に形成されている。

【0128】

結晶性の半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆの作製工程の一例として、結晶化を助長する
金属元素を用いる場合を以下に簡単に説明する。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（Ｎｉ）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（５５０℃、４時間）と、を行って結
晶性の半導体膜を形成する。その後、レーザー光を照射し、フォトリソグラフィ法を用い
ることによって結晶性の半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆを形成する。なお、結晶化を助
長する金属元素を用いることなく、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。

【0129】

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ビーム（ＣＷレーザー
ビーム）やパルス発振型のレーザービーム（パルスレーザービーム）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、ＹＶＯ_４、フォルステライト（Ｍｇ_２
ＳｉＯ_４）、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ_２Ｏ
_３、ＹＶＯ_４、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、
Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種又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、金蒸気レーザーのうち１種又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：ＹＶＯ_４レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）
や第３高調波（３５５ｎｍ）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
．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ^２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ^２）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、ＹＶＯ_４、フォルステライト（Ｍｇ_２ＳｉＯ_４）、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４、若
しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ_２Ｏ_３、ＹＶＯ_４、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４に
、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種又は複
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、又は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。

【0130】

また、ゲート絶縁膜１９０６は、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆ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等の希ガスと、酸素、酸化窒素（ＮＯ_２）、アンモニア、窒素、水素等の
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）又は窒素ラジカ
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させるこ
とができる。

【0131】

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（或いは
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強く酸化されるわけではないため
、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。

【0132】

なお、ゲート絶縁膜１９０６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、酸化窒化
シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン等の絶縁膜を堆積して形成してもよい。単層
でも積層でも良い。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
一部又は全部に含むように形成されたトランジスタは、特性のばらつきが小さくなる。

【0133】

また、半導体膜に対し、連続発振レーザー若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振する
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１９０５
ａ〜１９０５ｆ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（チャネル形成領域における、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、上記ゲート絶縁膜を組み合わせることで、特性のばらつきが小さく、且
つ電界効果移動度が高い薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒ）を得ることができる。

【0134】

次に、ゲート絶縁膜１９０６上に、導電膜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（Ｐ
）等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン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。そのため、これらを用いる
ことで、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、アルミニウム膜をモリ
ブデン膜で挟んだ積層構造を採用するとよい。

【0135】

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１９０５ａ〜１９０５ｆの
上方にゲート電極１９０７を形成する。ここでは、ゲート電極１９０７として、導電膜１
９０７ａと導電膜１９０７ｂを積層して形成した例を示している。

【0136】

次に、図１９（Ｃ）に示すように、ゲート電極１９０７をマスクとして半導体膜１９０
５ａ、１９０５ｂ、１９０５ｄ、１９０５ｆに、イオンドープ法又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で添加し、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、ｐ型を付与する不純物元素を高濃度で半導体
膜１９０５ｃ、１９０５ｅに添加する。ｎ型を付与する不純物元素としては、リン（Ｐ）
又はヒ素（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）、アルミニウム（Ａｌ）又はガリウム（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、１×１０^１５〜１×１０^１９／ｃ
ｍ^３の濃度で含まれるように半導体膜１９０５ａ、１９０５ｂ、１９０５ｄ、１９０５ｆ
に選択的に導入し、ｎ型を示す不純物領域１９０８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、１×１０^１９〜１×１０^２０／ｃｍ^３の濃度で含ま
れるように選択的に半導体膜１９０５ｃ、半導体膜１９０５ｅに導入し、ｐ型を示す不純
物領域１９０９を形成する。

【0137】

続いて、ゲート絶縁膜１９０６とゲート電極１９０７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、シリコン、シリコンの酸化
物又はシリコンの窒化物等の無機材料を含む膜や、有機樹脂等の有機材料を含む膜を、単
層又は積層して形成する。次に、この絶縁膜を、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１９０７の側面に接する絶縁膜１９１０（サ
イドウォールともよばれる）を形成する。絶縁膜１９１０は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ
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。

【0138】

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
１９０７及び絶縁膜１９１０をマスクとして用いて、半導体膜１９０５ａ、半導体膜１９
０５ｂ、半導体膜１９０５ｄ及び半導体膜１９０５ｆにｎ型を付与する不純物元素を高濃
度で添加して、ｎ型を示す不純物領域１９１１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、１×１０^１９〜１×１０^２０／ｃｍ^３の濃度で含まれ
るように半導体膜１９０５ａ、半導体膜１９０５ｂ、半導体膜１９０５ｄ及び半導体膜１
９０５ｆに選択的に導入し、不純物領域１９０８より高濃度にｎ型を付与する不純物元素
を含む、不純物領域１９１１を形成する。

【0139】

以上の工程により、図１９（Ｄ）に示すように、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９０
０ａ、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｂ、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９０
０ｄ及びｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｆと、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１
９００ｃ及びｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｅと、が形成される。

【0140】

なお、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ａは、ゲート電極１９０７と重なる半導
体膜１９０５ａの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１９０７及び絶縁膜１
９１０と重ならない領域にソース領域又はドレイン領域となる不純物領域１９１１が形成
され、絶縁膜１９１０と重なる領域であってチャネル形成領域と不純物領域１９１１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１９００ｂ、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｄ及びｎチャネル型薄膜トラン
ジスタ１９００ｆに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１９１
１が形成されている。

【0141】

また、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｃは、ゲート電極１９０７と重なる半導
体膜１９０５ｃの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１９０７と重ならない
領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９０９が形成されている。ま
た、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｅも同様にチャネル形成領域及び不純物領域
１９０９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１９００ｃ
、１９００ｅ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ＬＤ
Ｄ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。

【0142】

次に、図２０（Ａ）に示すように、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆ、ゲート電極１９
０７等を覆うように、絶縁膜を単層又は積層して形成し、当該絶縁膜上に薄膜トランジス
タのソース領域又はドレイン領域となる不純物領域１９０９及び不純物領域１９１１と電
気的に接続する導電膜１９１３を形成する。絶縁膜は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、Ｓ
ＯＧ法、液滴吐出法又はスクリーン印刷法等により、シリコンの酸化物や窒化物等の無機
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
又はシロキサン材料等により、単層又は積層で形成する。ここでは、当該絶縁膜を２層で
設け、１層目の絶縁膜１９１２ａを窒化酸化シリコン膜で形成し、２層目の絶縁膜１９１
２ｂを酸化窒化シリコン膜で形成する。また、導電膜１９１３は、半導体膜１９０５ａ〜
１９０５ｆのソース電極又はドレイン電極を形成する。

【0143】

なお、絶縁膜１９１２ａ及び絶縁膜１９１２ｂを形成する前、または絶縁膜１９１２ａ
、絶縁膜１９１２ｂのうちのいずれか又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又はＲＴＡ法等を適
用するとよい。

【0144】

また、導電膜１９１３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、単層で、又は積層して形成する
。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、炭素とシリコンの一方又
は両方とを含む合金材料に相当する。導電膜１９１３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（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１９１３を形成する材料として最適である。また、上層と下層にバリア層を
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ことで、結晶質半
導体膜上に薄い自然酸化膜が形成された場合にも、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。

【0145】

次に、導電膜１９１３を覆うように絶縁膜１９１４を形成し、当該絶縁膜１９１４上に
、半導体膜１９０５ａ、半導体膜１９０５ｆのソース電極又はドレイン電極を形成する導
電膜１９１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜１９１５ａ及び導電膜１９１５ｂを形成
する。また、半導体膜１９０５ｂ及び半導体膜１９０５ｅのソース電極又はドレイン電極
を形成する導電膜１９１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜１９１６ａ及び導電膜１９
１６ｂを形成する。なお、導電膜１９１５ａと導電膜１９１５ｂ、更に導電膜１９１６ａ
と導電膜１９１６ｂは同一の材料で同時に形成してもよい。導電膜１９１５ａ、導電膜１
９１５ｂと導電膜１９１６ａ、導電膜１９１６ｂは、上述した導電膜１９１３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。

【0146】

続いて、図２０（Ｂ）に示すように、導電膜１９１６ａ及び導電膜１９１６ｂにアンテ
ナとして機能する導電膜１９１７ａ及び導電膜１９１７ｂが電気的に接続されるように形
成する。ここでは、アンテナとして機能する導電膜１９１７ａと導電膜１９１７ｂの一方
が上記実施の形態で示した第１のアンテナ回路のアンテナに相当し、他方が第２のアンテ
ナ回路や第Ｎのアンテナ回路等のアンテナに相当する。例えば、導電膜１９１７ａが第１
のアンテナ回路のアンテナであり、導電膜１９１７ｂが第２のアンテナ回路のアンテナで
あるとすると、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ａ、ｎチャネル型薄膜トランジス
タ１９００ｂ及びｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｃが上記実施の形態で示した第
１の信号処理回路を構成する素子として機能し、薄膜トランジスタ１９００ｄ〜１９００
ｆが上記実施の形態で示した第２の信号処理回路を構成する素子として機能する。

【0147】

なお、絶縁膜１９１４は、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等により、酸化シリコン（Ｓ
ｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、
窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素又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又はシロキサン樹
脂等のシロキサン材料からなる膜を単層で又は積層して形成することができる。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。

【0148】

また、導電膜１９１７ａ、導電膜１９１７ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリ
ーン印刷若しくはグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法又はメッキ法等
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、単層で、又は積層して形成する。

【0149】

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１９１７ａ、導電膜
１９１７ｂ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
解又は分散させた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）及びチタン（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、又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、
分散剤及び被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つ、又は複数を用いることがで
きる。代表的には、エポキシ樹脂又はシリコ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、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
性粒子を含むペーストとして、銀を主成分とする微粒子（例えば粒径１ｎｍ以上１００ｎ
ｍ以下）を用いる場合には、１５０〜３００℃の温度範囲で焼成することによりペースト
を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
。はんだや鉛フリーはんだは、低コストであるといった利点を有している。

【0150】

また、導電膜１９１５ａ及び導電膜１９１５ｂは、後の工程において本実施の形態の半
導体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１９１７ａ及び導電膜１９１７ｂを形成する際に、導電膜１９
１５ａ及び導電膜１９１５ｂ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
をバッテリーに接続する配線として利用してもよい。

【0151】

次に、図２０（Ｃ）に示すように、導電膜１９１７ａ及び導電膜１９１７ｂを覆うよう
に絶縁膜１９１８を形成した後、薄膜トランジスタ１９００ａ〜１９００ｆ、導電膜１９
１７ａ及び導電膜１９１７ｂ等を含む層（以下、「素子形成層１９１９」と記す）を基板
１９０１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
、薄膜トランジスタ１９００ａ〜１９００ｆを避けた領域に開口部を形成し、物理的な力
を用いて基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離することができる。また、基板１９
０１から素子形成層１９１９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１９０３を選択的に除去してもよい。エッチング剤は、フッ化ハロゲン又はハロ
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（ＣｌＦ_３）を使用する。そうすると、素子形成層１９１９は、基板１９０
１から剥離された状態となる。なお、剥離層１９０３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できる。また、剥離層１９０３の除去を行った後にも、基板１９
０１上に素子形成層１９１９を保持しておくことが可能となる。また、素子形成層１９１
９が剥離された基板１９０１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。

【0152】

絶縁膜１９１８は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）
、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化
シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素又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又はシロキサン樹脂等のシ
ロキサン材料からなる層を単層で又は積層して形成することができる。

【0153】

本実施の形態では、図２１（Ａ）に示すように、レーザー光の照射により素子形成層１
９１９に開口部を形成した後に、当該素子形成層１９１９の一方の面（絶縁膜１９１８の
露出した面）に第１のシート材１９２０を貼り合わせた後、基板１９０１から素子形成層
１９１９を剥離する。

【0154】

次に、図２１（Ｂ）に示すように、素子形成層１９１９の他方の面（剥離により露出し
た面）に、第２のシート材１９２１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１９２１を貼り合わせる。第１のシート材１９２０及び第２の
シート材１９２１として、ホットメルトフィルム等を用いることができる。

【0155】

また、第１のシート材１９２０及び第２のシート材１９２１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：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉ
ｎ Ｏｘｉｄｅ）、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
界面活性剤等を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
シル基及び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、練り込み、又は塗布することに
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。

【0156】

なお、バッテリーは、導電膜１９１５ａ、１９１５ｂに接続して形成されるが、バッテ
リーとの接続は、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離する前（図２０（Ｂ）又は
図２０（Ｃ）の段階）に行ってもよいし、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離し
た後（図２１（Ａ）の段階）で行ってもよいし、素子形成層１９１９を第１のシート材及
び第２のシート材で封止した後（図２１（Ｂ）の段階）に行ってもよい。以下に、素子形
成層１９１９とバッテリーを接続して形成する方法の一例を図２２及び図２３を用いて説
明する。

【0157】

図２０（Ｂ）において、アンテナとして機能する導電膜１９１７ａ及び導電膜１９１７
ｂと同時に、導電膜１９１５ａ及び導電膜１９１５ｂにそれぞれ電気的に接続する導電膜
１９３１ａ及び導電膜１９３１ｂを形成する。続けて、導電膜１９１７ａ、導電膜１９１
７ｂ、導電膜１９３１ａ及び導電膜１９３１ｂを覆うように絶縁膜１９１８を形成した後
、導電膜１９３１ａ及び導電膜１９３１ｂの表面が露出するように開口部１９３２ａ、開
口部１９３２ｂを形成する。その後、図２２（Ａ）に示すように、レーザー光の照射によ
り素子形成層１９１９に開口部を形成し、当該素子形成層１９１９の一方の面（絶縁膜１
９１８の露出した面）に第１のシート材１９２０を貼り合わせた後、基板１９０１から素
子形成層１９１９を剥離する。

【0158】

次に、図２２（Ｂ）に示すように、素子形成層１９１９の他方の面（剥離により露出し
た面）に、第２のシート材１９２１を貼り合わせた後、素子形成層１９１９を第１のシー
ト材１９２０から剥離する。従って、ここでは第１のシート材１９２０として粘着力が弱
いものを用いる。続けて、開口部１９３２ａ及び開口部１９３２ｂを介して導電膜１９３
１ａ及び導電膜１９３１ｂとそれぞれ電気的に接続する導電膜１９３４ａ及び導電膜１９
３４ｂを選択的に形成する。

【0159】

導電膜１９３４ａ及び導電膜１９３４ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン
印刷若しくはグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法又はメッキ法等を用
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、単層で又は積層して形成する。

【0160】

なお、ここでは、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離した後に導電膜１９３４
ａ、導電膜１９３４ｂを形成する例を示しているが、導電膜１９３４ａ、１９３４ｂを形
成した後に基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離してもよい。

【0161】

次に、図２３（Ａ）に示すように、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１９１９を素子ごとに分断する。素子ごとに分断するには、レーザー照射装置、ダ
イシング装置又は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。

【0162】

次に、図２３（Ｂ）に示すように、分断された素子をバッテリーの接続端子と電気的に
接続する。ここでは、素子形成層１９１９に設けられた導電膜１９３４ａ及び導電膜１９
３４ｂと、基板１９３５上に設けられたバッテリーの接続端子となる導電膜１９３６ａ及
び導電膜１９３６ｂと、をそれぞれ接続する。ここで、導電膜１９３４ａと導電膜１９３
６ａとの接続、又は導電膜１９３４ｂと導電膜１９３６ｂとの接続は、異方導電性フィル
ム（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））や異方導電
性ペースト（ＡＣＰ（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行う。ここでは、接着性を有する
樹脂１９３７に含まれる導電性粒子１９３８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、銅ペースト又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。

【0163】

バッテリーが素子より大きい場合には、一枚の基板上に複数の素子を形成し、当該素子
を分断後にバッテリーと接続することによって、一枚の基板に作り込める素子の数を増や
すことができるため、半導体装置をより低コストで作製することが可能となる。なお、本
実施の形態においては、薄膜トランジスタを形成する場合について示したが、ＭＯＳ（Ｍ
ｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタであってもよい。Ｍ
ＯＳトランジスタにて形成した例を図３７に示す。図３７に示すＭＯＳトランジスタは、
半導体基板を利用して形成されている。半導体基板として代表的には単結晶シリコン基板
が採用される。半導体基板の厚さは１００〜３００μｍであるが、研磨して１０〜１００
μｍに薄片化しても良い。また、各トランジスタは素子分離絶縁層により分離されている
。素子分離絶縁層は半導体基板に窒化膜などのマスクを形成し、熱酸化して素子分離用の
酸化膜を形成するＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ
）技術を使って形成することができる。また、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ
Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）技術を使って、半導体基板に溝を形成し、そこに絶縁膜を埋め込み
、さらに平坦化することで素子分離絶縁層を形成しても良い。ＳＴＩ技術を使うことで素
子分離絶縁層の側壁を急峻にすることができ、素子分離幅を縮小することができる。半導
体基板にはｎウエル及びｐウエルを形成し、所謂ダブルウエル構造としてｎチャネル型ト
ランジスタ及びｐチャネル型トランジスタを形成することができる。又はシングルウエル
構造としても良い。なお、図３７は図２３（Ｂ）に示す半導体装置の薄膜トランジスタを
ＭＯＳトランジスタに置き換えたものであるため、各層の詳しい説明は省略する。

【0164】

以上の工程により、半導体装置を作製することができる。なお、本実施の形態では、基
板上に薄膜トランジスタ等の素子を形成した後に剥離する工程を示したが、剥離を行わず
そのまま製品としてもよい。また、ガラス基板上に薄膜トランジスタ等の素子を設けた後
に、当該ガラス基板を素子が設けられた面と反対側から研磨することにより、またはシリ
コン等の半導体基板を用いてＭＯＳ型のトランジスタを形成した後に当該半導体基板を研
磨することによって、半導体装置の薄膜化、小型化を行うことができる。

【0165】

なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態と組み合わせて実施することが可
能である。

【0166】

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の半導体装置の充電方法の一例について説明する。

【0167】

図２４に示す本実施の形態に係る半導体装置９３００は、図１に示した半導体装置１０
０に、充放電制御回路９３０１を追加した構成である。充放電制御回路９３０１は、バッ
テリー１０４の充電及び放電のタイミングを制御する。

【0168】

例えば、充放電制御回路９３０１によって、バッテリー１０４の充放電を同時稼働にし
てもよい。つまり、バッテリー１０４を信号処理回路１０３の電源として使用しているか
否かに関わらず、第Ｎの整流回路１０７ｎから出力される電力をバッテリー１０４に供給
し、充電を行うことを可能とする。

【0169】

そして、充放電制御回路９３０１は、バッテリー１０４に対して過充電とならないよう
にするため、バッテリー１０４の電圧が規定の電圧になったらバッテリー１０４への充電
を停止する機能を有することが好ましい。

【0170】

この場合のフローチャートの例を図２５に示している。図２５のフローチャートについ
て簡単に説明する。まず、第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで信号を受信する（ＳＴＥＰ９４
０１）。そして、第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで受信した信号を第Ｎの整流回路１０７ｎ
で整流し、電力を得る（ＳＴＥＰ９４０２）。第Ｎの整流回路１０７ｎから出力される電
力は、充電回路１１６を介して充放電制御回路９３０１に供給される。そして、バッテリ
ー１０４の電圧が規定の電圧より小さいか否かを充放電制御回路９３０１が判別する（Ｓ
ＴＥＰ９４０３）。そして、規定の電圧より小さいときには、充放電制御回路９３０１は
第Ｎの整流回路１０７ｎから出力される電力を一定時間、バッテリー１０４に供給して充
電する（ＳＴＥＰ９４０４）。規定した電圧以上のとき（ＳＴＥＰ９４０３及びＳＴＥＰ
９４０４を繰り返して規定した電圧以上になった場合を含む）には充放電制御回路９３０
１は第Ｎの整流回路１０７ｎから出力される電力をバッテリー１０４に供給しない（ＳＴ
ＥＰ９４０５）。第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで信号が受信される度に上記の動作が行わ
れる。

【0171】

なお、本発明は上記の構成に限定されない。充放電制御回路９３０１は、バッテリー１
０４の電圧が規定された電圧未満になると、バッテリー１０４への充電を可能とし、バッ
テリー１０４の電圧が規定の電圧になると、バッテリー１０４への充電を停止する機能を
有していてもよい。この場合のフローチャートの例を図２６に示している。

【0172】

図２６について簡単に説明する。まず、第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで信号を受信する
（ＳＴＥＰ９５０１）。そして、第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで受信した信号を第Ｎの整
流回路１０７ｎで整流し、電力を得る（ＳＴＥＰ９５０２）。第Ｎの整流回路１０７ｎか
ら出力される電力は、充電回路１１６を介して充放電制御回路９３０１に供給される。そ
して、バッテリー１０４の電圧が規定した電圧Ｖ１より小さいか否かを充放電制御回路９
３０１が判別する（ＳＴＥＰ９５０３）。そして、規定した電圧Ｖ１より小さいときには
、充放電制御回路９３０１は第Ｎの整流回路１０７ｎから出力される電力をバッテリー１
０４に供給してバッテリーの電圧が規定した電圧Ｖ２（なおＶ２＞Ｖ１とする）になるま
で充電する（ＳＴＥＰ９５０４）。バッテリー１０４の電圧が規定した電圧Ｖ１以上のと
き（ＳＴＥＰ９５０４により、バッテリー１０４の電圧が電圧Ｖ２以上になった場合を含
む）には充放電制御回路９３０１は第Ｎの整流回路１０７ｎから出力される電力をバッテ
リー１０４に供給しない（ＳＴＥＰ９５０５）。第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで信号が受
信される度に上記の動作が行われる。

【0173】

または、バッテリー１０４は、充電又は放電のいずれか一方を行うようにしてもよい。
つまり、第１のアンテナ回路１０１で信号が受信されていないときには、充放電制御回路
９３０１は、バッテリー１０４への充電を可能にし、第１のアンテナ回路１０１で信号を
受信すると、充放電制御回路９３０１はバッテリー１０４への充電を停止し、バッテリー
１０４からの放電を可能とする。この場合には、充放電制御回路９３０１が電源回路１０
６に接続された構成にする。この場合のフローチャートの例を図２７に示している。

【0174】

図２７について簡単に説明する。まず、第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで信号を受信する
（ＳＴＥＰ９６０１）。そして、第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで受信した信号を第Ｎの整
流回路１０７ｎで整流し、電力を得る（ＳＴＥＰ９６０２）。第Ｎの整流回路１０７ｎか
ら出力される電力は充電回路１１６を介して充放電制御回路９３０１に供給される。そし
て、第１のアンテナ回路１０１が信号を受信しているときには、例えば論理回路１１０か
らその情報を伝達する信号が充放電制御回路９３０１に入力される（ＳＴＥＰ９６０３）
。そして、充放電制御回路９３０１は第Ｎの整流回路１０７ｎからバッテリー１０４への
電力の供給を停止する（ＳＴＥＰ９６０４）。第１のアンテナ回路１０１が信号を受信中
でないときには、充放電制御回路９３０１は第Ｎの整流回路１０７ｎから出力される電力
をバッテリー１０４に供給してバッテリー１０４の電圧を規定の電圧まで充電する（ＳＴ
ＥＰ９６０５及びＳＴＥＰ９６０６）。バッテリー１０４の電圧が規定の電圧になると、
充放電制御回路９３０１は第Ｎの整流回路１０７ｎから出力される電力をバッテリー１０
４に供給しなくなる（ＳＴＥＰ９６０４）。第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで信号が受信さ
れる度に上記の動作が行われる。

【0175】

または、第１のアンテナ回路１０１で信号を受信し、信号処理回路１０３で信号の処理
を行い、第１のアンテナ回路１０１から信号を送信した後、バッテリー１０４の消費電力
分をバッテリー１０４へ充電可能とするような機能を充放電制御回路９３０１が有してい
てもよい。この場合のフローチャートの例を図２８に示している。

【0176】

図２８について簡単に説明する。まず、第１のアンテナ回路１０１で信号を受信する（
ＳＴＥＰ９７０１）。そして、第１のアンテナ回路１０１で受信した信号を信号処理回路
１０３で処理し、第１のアンテナ回路１０１から信号を送信する（ＳＴＥＰ９７０２）。
その後、充放電制御回路９３０１は、第Ｎのアンテナ回路１０２ｎで受信した信号から充
電回路１１６を介して得られた電力をバッテリー１０４に供給し、バッテリーの電圧を規
定の電圧まで充電する（ＳＴＥＰ９７０３）。つまり、第１のアンテナ回路１０１で信号
を送信する度、バッテリー１０４を規定の電圧まで充電することにより、消費した電力分
を充電することができる。

【0177】

なお、充放電制御回路９３０１は、過充電を防止する機能だけではなく、過放電を防止
する機能も設けていても良い。

【0178】

なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態と組み合わせて実施することが可
能である。

【0179】

（実施の形態５）
本実施の形態では、アンテナ回路で受信した信号に同期させてバッテリーから出力され
る電圧を昇圧し、電源電圧を生成する本実施の形態に係る半導体装置の構成について説明
する。

【0180】

図２９は、本実施の形態に係る半導体装置９１００の一構成例を示すブロック図である
。

【0181】

図２９に示す半導体装置９１００は、受信した信号に同期させてバッテリーから出力さ
れる電圧を昇圧する。そして、その昇圧された電圧を、不揮発性メモリへ書き込むデータ
の振幅を大きくするためのレベルシフタ回路９１１１の電源として用いている。

【0182】

本実施の形態に係る半導体装置９１００は、アンテナ回路９１０１と、信号処理回路９
１０２と、バッテリー９１１４と、充電回路９１１５と、アンテナ−整流回路群９１１６
と、を有する。

【0183】

アンテナ−整流回路群９１１６は、一対のアンテナと整流回路とが複数個集合したもの
である。アンテナ−整流回路群９１１６は充電回路９１１５を介してバッテリー９１１４
に接続されている。アンテナ−整流回路群９１１６を構成するアンテナが受信した電波に
より、充電回路９１１５を介してバッテリー９１１４を充電する。

【0184】

アンテナ回路９１０１及びアンテナ−整流回路群９１１６を構成するアンテナの形状に
は、様々な形態をとることができる。例えば、図６に示す、実施の形態１にて説明したも
のを用いることができる。他にも、いわゆる、ダイポールアンテナ、ループアンテナ、八
木アンテナ、パッチアンテナ又は微小アンテナ等を用いることができる。信号処理回路９
１０２に含まれるトランジスタを形成する基板上にアンテナも形成する場合、好ましくは
、アンテナ形状を微小ループアンテナや、微小ダイポールアンテナ等にするとよい。

【0185】

また、アンテナ回路９１０１及びアンテナ−整流回路群９１１６を構成するアンテナに
は、受信した信号の周波数を変更する手段を有していても良い。例えば、アンテナ形状が
ループアンテナのとき、アンテナを構成するアンテナコイルと、コンデンサとにより共振
回路を形成していてもよく、コンデンサの容量を可変とすることで対応する信号の周波数
を変更することができる。

【0186】

バッテリー９１１４には、リチウムイオン電池、リチウム二次電池、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
電池等の二次電池が適用可能であるが、これらに限定されない。また、バッテリーとして
大容量のコンデンサなどを用いてもよい。特に、リチウムイオン電池やリチウム二次電池
は充放電容量が大きいため、本実施の形態に係る半導体装置に備えるバッテリーに適用す
ることで小型化を図ることができる。なお、リチウムイオン電池の活物質や電解質をスパ
ッタリング法により形成することにより、バッテリー９１１４を信号処理回路９１０２が
形成された基板と同一の基板上に形成してもよいし、アンテナ回路９１０１が形成された
基板と同一の基板上に形成されていてもよい。信号処理回路９１０２やアンテナ回路９１
０１が形成された基板上にバッテリー９１１４を形成することにより、歩留まりが向上す
る。金属リチウム電池は、正極活物質にリチウムイオン含有遷移金属酸化物、金属酸化物
、金属硫化物、鉄系化合物、導電性ポリマー若しくは有機イオウ系化合物等を用い、負極
活物質にリチウム（合金）、電解質に有機系電解液若しくはポリマー電解質等を用いるこ
とで、より充放電容量の大きなバッテリー９１１４とすることができる。

【0187】

信号処理回路９１０２は、整流回路９１０３と、電源回路９１０４と、復調回路９１０
５と、論理回路９１０６と、メモリコントロール回路９１０７と、メモリ回路９１０８と
、論理回路９１０９と、変調回路９１１０と、レベルシフタ回路９１１１と、昇圧回路９
１１２と、スイッチ９１１３と、を有している。メモリ回路９１０８には、例えば、不揮
発性メモリを適用することができる。

【0188】

整流回路９１０３は、アンテナ回路９１０１で受信した交流信号を整流し、平滑化する
。そして、整流回路９１０３から出力される電圧は、電源回路９１０４に供給される。電
源回路９１０４では、所望の電圧が生成される。そして、電源回路９１０４から信号処理
回路９１０２の様々な回路に電源電圧を供給する。

【0189】

本実施の形態に係る半導体装置の信号処理については以下のとおりである。アンテナ回
路９１０１によって受信された通信信号が復調回路９１０５に入力される。通常、通信信
号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ等のキャリアをＡＳＫ変調又はＰＳＫ変調等の処理
をおこなって送られてくる。

【0190】

図２９は１３．５６ＭＨｚの通信信号を用いた場合の例である。ＡＳＫ変調やＰＳＫ変
調された通信信号は、アンテナ回路９１０１で受信され、復調回路９１０５で復調される
。復調された信号は論理回路９１０６に送られ、解析される。論理回路９１０６で解析さ
れた信号はメモリコントロール回路９１０７に送られ、それに基づき、メモリコントロー
ル回路９１０７はメモリ回路９１０８を制御する。

【0191】

メモリコントロール回路９１０７に送られた信号が、メモリ回路９１０８からのデータ
の読み出し命令を含む場合には、メモリコントロール回路９１０７は、メモリ回路９１０
８に記憶されたデータを取り出し、そのデータを論理回路９１０９に送る。論理回路９１
０９に送られたデータは、論理回路９１０９でエンコード処理されたのち、その信号によ
って、変調回路９１１０はキャリアに変調をかける。

【0192】

次に、メモリコントロール回路９１０７に送られた信号が、メモリ回路９１０８へのデ
ータの書き込み命令を含む場合には、メモリコントロール回路９１０７は、スイッチ９１
１３をオンにする。すると、バッテリー９１１４から昇圧回路９１１２に電圧が供給され
、供給された電圧が昇圧される。そして、レベルシフタ回路９１１１は、メモリコントロ
ール回路９１０７から入力されるメモリ回路９１０８に書き込むデータを、昇圧回路９１
１２によって昇圧された電圧を用いてレベルシフトする。レベルシフトされ、振幅の大き
くなったデータをメモリ回路９１０８に書き込む。

【0193】

以上のように、本実施の形態に係る半導体装置９１００は動作する。

【0194】

また、図２９では電源回路９１０４とバッテリー９１１４が接続されていないが、勿論
、バッテリー９１１４と電源回路９１０４を接続して、バッテリー９１１４を用いて、電
源回路９１０４を駆動してもよい。

【0195】

なお、本実施の形態では１３．５６ＭＨｚの通信信号について述べたが本発明はこれに
限定されない。キャリアの周波数として、例えば１２５ＫＨｚ、ＵＨＦ帯周波数、２．４
５ＧＨｚ等を用いることも可能である。なお、本実施の形態は図２９に示した構成に限定
されるものではない。

【0196】

なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態と組み合わせて実施することが可
能である。

【0197】

（実施の形態６）
本実施の形態では、アンテナ回路で受信した信号に同期させてバッテリーから出力され
る電圧を用いることで、遠方への送信を可能にする本実施の形態に係る半導体装置の構成
について説明する。

【0198】

図３０は、本実施の形態に係る半導体装置９２００の構成の一例を示すブロック図であ
る。

【0199】

図３０に示す半導体装置９２００は、受信した信号により送信距離を判別し、送信距離
が近い場合には変調回路９２１０によって変調された信号をアンテナ回路９２０１に供給
し、送信距離が遠い場合には変調回路９２１０によって変調された信号をアンプ９２１１
により増幅してアンテナ回路９２０１に供給する。そして、アンプ９２１１はバッテリー
９２１５の電圧により動作する。

【0200】

なお、バッテリー９２１５には、一対のアンテナと整流回路が複数個集合したアンテナ
−整流回路群９２１６が接続されている。アンテナ−整流回路群９２１６を構成するアン
テナが受信した電波により、充電回路９２１７を介してバッテリー９２１５を充電する。

【0201】

本実施の形態に係る半導体装置９２００は、アンテナ回路９２０１と、信号処理回路９
２０２と、バッテリー９２１５と、を有する。

【0202】

アンテナ回路９２０１のアンテナ形状としては、様々な形態をとることができる。例え
ば、図６に示す、実施の形態１にて説明したものを用いることができる。他にも、いわゆ
る、ダイポールアンテナ、ループアンテナ、八木アンテナ、パッチアンテナ又は微小アン
テナ等を用いることができる。信号処理回路に含まれるトランジスタを形成する基板と同
一の基板上にアンテナも形成する場合には、好ましくは、アンテナ形状を微小ループアン
テナや、微小ダイポールアンテナ等にするとよい。

【0203】

また、アンテナ回路９２０１には、受信した信号の周波数を変更する手段を有していて
も良い。例えば、アンテナ形状がループアンテナのとき、アンテナを構成するアンテナコ
イルと、コンデンサと、により共振回路を形成していてもよい。

【0204】

バッテリー９２１５には、リチウムイオン電池、リチウム二次電池、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
電池等の二次電池が適用可能であるが、これらに限定されるものではない。また、大容量
のコンデンサ等を適用してもよい。特に、リチウムイオン電池やリチウム二次電池は充放
電容量が大きいため、本発明の半導体装置に備えるバッテリーに適用することで半導体装
置の小型化を図ることができる。なお、リチウムイオン電池の活物質や電解質をスパッタ
リング法により形成することにより、バッテリー９２１５を信号処理回路９２０２が形成
された基板と同一の基板上に形成してもよいし、アンテナ回路９２０１が形成された基板
と同一の基板上に形成されていてもよい。信号処理回路９２０２やアンテナ回路９２０１
が形成された基板上にバッテリー９２１５を形成することにより、歩留まりが向上する。
金属リチウム電池は、正極活物質にリチウムイオン含有遷移金属酸化物、金属酸化物、金
属硫化物、鉄系化合物、導電性ポリマー若しくは有機イオウ系化合物等を用い、負極活物
質にリチウム（合金）、電解質に有機系電解液若しくはポリマー電解質等を用いることで
、より充放電容量の大きなバッテリー９２１５とすることができる。

【0205】

信号処理回路９２０２は、整流回路９２０３と、電源回路９２０４と、復調回路９２０
５と、論理回路９２０６と、メモリコントロール回路９２０７と、メモリ回路９２０８と
、論理回路９２０９と、変調回路９２１０と、アンプ９２１１と、スイッチ９２１２と、
スイッチ９２１３と、スイッチ９２１４と、を有している。メモリ回路９２０８には、様
々なメモリを適用することができる。例えば、マスクＲＯＭや不揮発性メモリを適用する
ことができる。

【0206】

整流回路９２０３は、アンテナ回路９２０１で受信した交流信号を整流し、平滑化する
。そして、整流回路９２０３から出力される電圧は、電源回路９２０４に供給される。電
源回路９２０４では、所望の電圧が生成される。そして、電源回路９２０４から信号処理
回路９２０２の様々な回路の電源となる電圧を供給する。

【0207】

本発明に係る半導体装置の信号処理については以下のとおりである。アンテナ回路９２
０１によって受信された通信信号が復調回路９２０５に入力される。通常、通信信号は１
３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ等のキャリアをＡＳＫ変調又はＰＳＫ変調等の処理をおこ
なって送られてくる。

【0208】

図３０は１３．５６ＭＨｚの通信信号を用いた場合の例である。ＡＳＫ変調又はＰＳＫ
変調された通信信号は、アンテナ回路９２０１で受信され、復調回路９２０５で復調され
る。復調後の信号は論理回路９２０６に送られて解析される。論理回路９２０６で解析さ
れた信号はメモリコントロール回路９２０７に送られ、それに基づき、メモリコントロー
ル回路９２０７はメモリ回路９２０８を制御する。そして、メモリコントロール回路９２
０７は、メモリ回路９２０８に記憶されたデータを読み出し、論理回路９２０９に送る。
論理回路９２０９に送られたデータは、論理回路９２０９でエンコード処理された後、そ
の信号によって、変調回路９２１０がキャリアに変調をかける。そして、送信距離が近い
場合には、変調をかけた信号はアンテナ回路９１０１に送られ、送信距離が遠い場合には
、変調をかけた信号はまずアンプ９２１１に送られ、信号が増幅されてから、アンテナ回
路９２０１に送られる。

【0209】

つまり、論理回路９２０６に送られた信号によって、送信距離が遠いか近いかが判別さ
れ、論理回路９２０６によりスイッチ９２１２、スイッチ９２１３及びスイッチ９２１４
が制御される。送信距離が近いと判断された場合には、スイッチ９２１３は変調回路９２
１０とアンテナ回路９２０１とを接続し、スイッチ９２１２及びスイッチ９２１４はオフ
にする。送信距離が遠いと判断された場合には、スイッチ９２１３は変調回路９２１０と
アンプ９２１１とを接続し、スイッチ９２１２及びスイッチ９２１４はオンにする。つま
り、送信距離が遠いと判断された場合には、アンプ９２１１は電源としてバッテリー９２
１５から出力される電圧を用いて、変調回路９２１０から出力された信号を増幅してアン
テナ回路９２０１に送る。

【0210】

なお、送信距離の判別方法としては、あらかじめ送信距離を判別するための制御信号を
論理回路９２０６に送ってもよいし、復調回路９２０５によって復調された信号の大きさ
で判別してもよい。

【0211】

また、図３０では電源回路９２０４とバッテリー９２１５とが接続されていないが、勿
論、バッテリー９２１５と電源回路９２０４とを接続して、バッテリー９２１５を用いて
、電源回路９２０４を駆動してもよい。

【0212】

なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態と組み合わせて実施することが可
能である。

【0213】

（実施の形態７）
本発明の半導体装置の応用例について説明する。

【0214】

本実施の形態では、本発明の無線通信によりデータの交信を行う半導体装置の用途につ
いて説明する。本発明の半導体装置は、例えば、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（Ｄ
ＶＤ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、電子機器等の商品や荷物の荷札等の物品
に設ける、いわゆるＩＤラベル、ＩＤタグ、ＩＤカードとして使用することができる。電
子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（単にテレビ、テレビ受像
機、テレビジョン受像機とも呼ぶ）及び携帯電話等を指す。

【0215】

本実施の形態では、図３１を参照して、本発明の応用例、及びそれらを付した商品の一
例について説明する。

【0216】

図３１（Ａ）は、本発明に係る半導体装置を有する完成品の状態の一例である。ラベル
台紙３００１（セパレート紙）上に、半導体装置３００２を内蔵した複数のＩＤラベル３
００３が設けられている。ＩＤラベル３００３は、ボックス３００４内に収納されている
。また、ＩＤ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、内蔵されている半導体装置
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、半導体装置内には、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、消費期限、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、消去等が可能であるが、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。

【0217】

図３１（Ｂ）は、半導体装置３０１２を内蔵したラベル状のＩＤタグ３０１１を示して
いる。ＩＤ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、ＩＤ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。

【0218】

図３１（Ｃ）は、本発明に係る半導体装置３０２２を内包したＩＤカード３０２１の完
成品の状態の一例である。ＩＤ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、テレフォンカード及び会員カード
等のあらゆるカード類が含まれる。

【0219】

図３１（Ｄ）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、半導体装置３０３２が埋め込まれており、半導体装置の周囲は樹脂により保護さ
れている。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３
０３１は、本発明に係るＩＤラベル、ＩＤタグ及びＩＤ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
類等に本発明の半導体装置３０３２を設けることにより、認証機能を付与することができ
、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。

【0220】

図３１（Ｅ）は、本発明に係る半導体装置３０４２を内包したＩＤラベル３０４１を貼
付した書籍３０４３を示している。本発明の半導体装置３０４２は、表面に貼り、又は埋
め込むことで、物品に固定される。図３１（Ｅ）に示すように、書籍であれば紙に漉き込
むことができ、有機樹脂からなるパッケージであれば当該有機樹脂に埋め込むことで、各
物品に固定される。

【0221】

また、ここでは図示しないが、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、
生活用品類又は電子機器等に本発明の半導体装置を設けることにより、検品システム等の
システムの効率化を図ることができる。また、乗物類に半導体装置を設けることにより、
偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個
々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物に無線タグを埋め
込むことによって、生まれた年や性別又は種類等を容易に識別することが可能となる。

【0222】

図３２（Ａ）は、本発明に係るＩＤラベル２５０８を貼付したペットボトル２７２２を
示している。更に、非接触型薄膜集積回路装置の場合、アンテナとチップとを一体形成で
き、曲面を有する商品に直接転写することが容易になる。

【0223】

図３２（Ｂ）は、果物類２７２５に、直接、ＩＤラベル２７２０を貼り付けた状態を示
している。また、図３２（Ｃ）は、包装用フィルム類によって、野菜類２７２４を包装し
た一例を示している。なお、チップ２７２１を商品に貼り付けた場合、剥がされる可能性
があるが、包装用フィルム類によって商品をくるんだ場合、包装用フィルム類２７２３を
剥がすのは困難であるため、防犯対策上のメリットがある。また、このような生鮮食品類
の採取日、製造日等をＩＤラベルに記録しておくことで、商品の管理を容易に行うことも
可能になる。

【0224】

本発明の半導体装置は上述した商品に限定されず、あらゆる商品に利用することができ
る。

【0225】

次に、本発明の受電装置を具備する移動型電子機器の用途について説明する。本発明の
受電装置を具備する移動型電子機器は、例えば、携帯電話、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 Ｖｅｒｓａｔｉｌ
ｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等が挙げられる。以下、その一例について図面を用いて説明する
。

【0226】

なお、本実施の形態においては、実施の形態２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。

【0227】

図３３（Ａ）は携帯電話の一例であり、本体２５０１、音声出力部２５０２、音声入力
部２５０３、表示部２５０４、操作スイッチ２５０５、アンテナ２５０６等によって構成
されている。本発明の受電装置は本体２５０１の内部に信号処理回路及びバッテリーを具
備し、アンテナ２５０６で外部から無線信号により送電される電力を受電し、バッテリー
を充電することができる。そのためバッテリーの充電に際し、専用の充電器で充電するこ
となく、表示部２５０４の表示等に要する電力を供給することが可能になる。

【0228】

図３３（Ｂ）は携帯型コンピュータ（ノート型コンピュータともいう）の一例であり、
本体２５１１、筐体２５１２、表示部２５１３、キーボード２５１４、外部接続ポート２
５１５、ポインティングデバイス２５１６、アンテナ２５１７等によって構成されている
。本発明の受電装置は本体２５１１内部に信号処理回路及びバッテリーを具備し、アンテ
ナ２５１７で外部から無線信号により送電される電力を受電し、バッテリーを充電するこ
とができる。そのため、バッテリーの充電に際し、専用の充電器で充電することなく、表
示部２５１３の表示等に要する電力を供給することが可能になる。

【0229】

図３３（Ｃ）はデジタルカメラの一例であり、本体２５２１、表示部２５２２、操作キ
ー２５２３、スピーカー２５２４、シャッターボタン２５２５、受像部２５２６、アンテ
ナ２５２７等によって構成されている。本発明の受電装置は本体２５２１内部に信号処理
回路及びバッテリーを具備し、アンテナ２５２７で外部から無線信号により送電される電
力を受電し、バッテリーを充電することができる。そのためバッテリーの充電に際し、専
用の充電器で充電することなく、表示部２５２２の表示等に要する電力を供給することが
可能になる。

【0230】

図３３（Ｄ）は記録媒体を備えた携帯型画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）の
一例であり、本体２３３１、筐体２５３２、第１の表示部２５３３、第２の表示部２５３
４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２５３５、操作キー２５３６、スピーカー部２５３
７、アンテナ２５３８等によって構成されている。本発明の受電装置は本体２３３１内部
に信号処理回路及びバッテリーを具備し、アンテナ２５３８で外部から無線信号により送
電される電力を受電し、バッテリーを充電することができる。そのためバッテリーの充電
に際し、専用の充電器で充電することなく、第１の表示部２５３３及び第２の表示部２５
３４の表示部等に要する電力を供給することが可能になる。

【0231】

図３３（Ｅ）はデジタルビデオカメラであり、本体２５４１、表示部２５４２、音声入
力部２５４３、操作スイッチ２５４４、バッテリー２５４５、受像部２５４６、アンテナ
２５４７等によって構成されている。本発明の受電装置は本体２５４１内部に信号処理回
路及びバッテリーを具備し、アンテナ２５４７で外部から無線信号により送電される電力
を受電し、バッテリーを充電することができる。そのためバッテリーの充電に際し、専用
の充電器で充電することなく、表示部２５４２の表示等に要する電力を供給することが可
能になる。

【0232】

図３３（Ｆ）は携帯情報端末であり、本体２５５１、スタイラス２５５２、表示部２５
５３、操作ボタン２５５４、外部インターフェイス２５５５及びアンテナ２５５６等によ
って構成されている。本発明の受電装置は、本体２５５１の内部に信号処理回路及びバッ
テリーを具備し、アンテナ２５５６で外部から無線信号により送電される電力を受電し、
バッテリーを充電することができる。そのため、バッテリーの充電に際し、専用の充電器
で充電することなく、表示部２５５３の表示等に要する電力を供給することが可能になる
。

【0233】

また図３４（Ａ）に、ワイヤレスでディスプレイのみの持ち運びが可能なテレビ受像器
を示す。筐体２６０１には映像信号受信器及び本発明の受電装置が内蔵されており、受電
装置内のバッテリーで表示部２６０２やスピーカー部２６０３を駆動させる。バッテリー
は給電器２６０４から無線により送電される信号を受電装置で受電することで充電が可能
となっている。無線により送電される信号は、ディスプレイ側に設けられたアンテナ２６
０６Ａ及び給電器側に設けられたアンテナ２６０６Ｂで送受信されることで電力の供給が
可能となる。

【0234】

また、給電器２６０４は映像信号を送受信することが可能で、そのため図３４（Ｂ）に
示すようにディスプレイを給電器から取り外したとしても、その映像信号をディスプレイ
の信号受信器に送信することができる。筐体２６０１は操作キー２６０５によって制御さ
れる。また、図３４に示す装置は、操作キー２６０５を操作することによって、筐体２６
０１から給電器２６０４に信号を送ることも可能であるため映像音声双方向通信装置とも
よぶことができる。また、操作キー２６０５を操作することによって、筐体２６０１から
給電器２６０４に信号を送り、さらに給電器２６０４が送信できる信号を他の電子機器に
受信させることによって、他の電子機器の通信制御も可能であり、給電器２６０４は汎用
遠隔制御装置ともよぶことができる。

【0235】

なお、給電器２６０４に表示部２６０２及びスピーカー部２６０３を装着することによ
り、据え置き型のテレビ受像器として視聴することができる。据え置き型のテレビ受像器
の形態においては、給電器２６０４と、表示部２６０２及びスピーカー部２６０３と、は
直接接続されて電力の供給を受けることが可能な構成であってもよい。

【0236】

また、図３５（Ａ）に大型の給電器を用いた、バッテリーを有する自動車や自転車等の
移動型電子機器との電力供給システムについて説明する。

【0237】

図３５（Ａ）に示す給電器２７３０は、放物曲面状の反射面を有するパラボラアンテナ２
７２６を用いて、アンテナ及びバッテリー（アンテナ２７３２Ａ及びバッテリー２７３３
Ａ等）を含む受電装置を具備する自動車、自転車に電力を送電する。そのため、通常、自
動車においては燃焼機関の動力を利用した発電機による発電が困難な場合である所謂バッ
テリー上がりの際に、特に好適である。また自転車においても人力では走行が困難な坂道
などで電力を利用した動力による所謂アシスト機能つきの自転車において、バッテリーの
充電が尽きたとしても、一定期間の受電を行うことでバッテリーへの充電が可能になる。
バッテリー付きの自転車においては、家庭用交流電源からの充電を用いることなく、バッ
テリーの充電を行うことができるため、使用者は有線によるバッテリーの充電を行う必要
性が軽減されるため好適である。

【0238】

図３５（Ｂ）に受電装置を備える自動車の構成について示す。該自動車はアンテナ２７
３２Ｄ及びバッテリー２７３３Ｄを有する。図３５（Ｂ）に示すようにアンテナは自動車
の外周部にそって設けられていてもよいし、フロントガラスやリアガラスなど、複数箇所
に設けられていてもよい。

【0239】

また、給電器と移動型電子機器に設けられる受電装置の構成は、多種多様な形態に及ぶ
。その一例として、図３６を用いて説明する。

【0240】

図３６（Ａ）に示す構成は、自動車間における給電器と移動手段を有する受電装置の電
力供給システムについて示したものである。図３６（Ａ）において、双方の自動車が共に
バッテリー及びアンテナを具備する構成について示す。ここでは、一方の自動車がアンテ
ナとバッテリー２８０１とを有し、該アンテナが受電用アンテナ２８０２として機能する
ものとする。また他方の自動車がアンテナとバッテリー２８０３とを有し、該アンテナが
給電用アンテナ２８０４として機能するものとする。

【0241】

図３６（Ａ）において、一方の自動車のバッテリー２８０１の充電が切れた場合であっ
ても、他方の車のバッテリー２８０３に充電された電力を給電用アンテナ２８０４から無
線信号として受電用アンテナ２８０２に出力することにより、バッテリー２８０１の充電
を行うことができる。なお、受電用アンテナ２８０２と給電用アンテナ２８０４の距離を
近接して電力供給用の無線信号を出力することにより、磁界結合に伴う電磁誘導によって
充電時間を短縮することができる。図３６（Ａ）の構成においては、電力を供給するため
の有線によるバッテリー同士の接続を行う必要がないため、使用者は自動車内に待機した
ままであっても、アンテナでの受電により充電作業を行うことができる。

【0242】

また、図３６（Ｂ）に図３６（Ａ）で示した構成とは別の構成について図示して説明す
る。図３６（Ｂ）に示す構成は、特に電力によって動力を得る所謂、電気自動車において
特に好適である。

【0243】

図３６（Ｂ）に示す構成においては、自動車は圧電センサー２８０６上にきた際に、給
電器２８０５からの無線信号による電力の供給を行う。給電器２８０５からの無線信号に
よる電力供給に伴い、自動車内の受電装置が有するアンテナ２８０７で受電し、バッテリ
ー２８０８は充電される。そのため、バッテリー２８０８への充電のための有線による家
庭用交流電源との接続の必要はなく、利用者は車内に居ながらにして、バッテリーの充電
を行うことができ、利便性を向上させることができる。

【0244】

以上、本発明の受電装置は電力により駆動させる物品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。

【0245】

なお、本実施の形態で示した移動型電子機器の形態において、アンテナの形状は図示した
形状に限定されず、適宜他の実施の形態で示したアンテナの形状に置き換えて構成するこ
とが可能である。

【0246】

本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0247】

１００ 半導体装置
１０１ アンテナ回路
１０２ アンテナ回路群
１０３ 信号処理回路
１０４ バッテリー
１０５ 整流回路
１０６ 電源回路
１０７ 整流回路群
１０８ 復調回路
１０９ アンプ
１１０ 論理回路
１１１ メモリコントロール回路
１１２ メモリ回路
１１３ 論理回路
１１４ アンプ
１１５ 変調回路
１１６ 充電回路
１１７ アンテナ−整流回路群
２０１ リーダ／ライタ
４０１ アンテナ
４０２ 共振容量
４０３ アンテナ回路
４０４ ダイオード
４０５ ダイオード
４０６ 平滑容量
４０７ 整流回路
５０１ 受信部
５０２ 送信部
５０３ 制御部
５０４ インターフェイス部
５０５ アンテナ回路
５０６ 上位装置
５０７ アンテナ
５０８ 共振容量
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
７０１ 基板
７０２ チップ
７０３ バッテリー
７０４ アンテナ回路
７０６ リーダ／ライタ
７０７ 無線信号
７１１ 接続端子
７１２ 接続端子
８５１ 発電素子
１００１ 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
１０１１ 基準電圧回路
１０２ａ アンテナ回路
１０２ｎ アンテナ回路
１０７ａ 整流回路
１０７ｎ 整流回路
１９０１ 基板
１９０２ 絶縁膜
１９０３ 剥離層
１９０４ 絶縁膜
１９０５ 半導体膜
１９０６ ゲート絶縁膜
１９０７ ゲート電極
１９０８ 不純物領域
１９０９ 不純物領域
１９１０ 絶縁膜
１９１１ 不純物領域
１９１３ 導電膜
１９１４ 絶縁膜
１９１８ 絶縁膜
１９１９ 素子形成層
１９２０ シート材
１９２１ シート材
１９３５ 基板
１９３７ 樹脂
１９３８ 導電性粒子
２０２ａ 電波
２０２ｂ 電波
２０２ｃ 電波
２０２ｄ 電波
２３３１ 本体
２５０１ 本体
２５０２ 音声出力部
２５０３ 音声入力部
２５０４ 表示部
２５０５ 操作スイッチ
２５０６ アンテナ
２５０８ ＩＤラベル
２５０９ チップ
２５１１ 本体
２５１２ 筐体
２５１３ 表示部
２５１４ キーボード
２５１５ 外部接続ポート
２５１６ ポインティングデバイス
２５１７ アンテナ
２５２１ 本体
２５２２ 表示部
２５２３ 操作キー
２５２４ スピーカー
２５２５ シャッターボタン
２５２６ 受像部
２５２７ アンテナ
２５３２ 筐体
２５３３ 表示部
２５３４ 表示部
２５３５ 部
２５３６ 操作キー
２５３７ スピーカー部
２５３８ アンテナ
２５４１ 本体
２５４２ 表示部
２５４３ 音声入力部
２５４４ 操作スイッチ
２５４５ バッテリー
２５４６ 受像部
２５４７ アンテナ
２５５１ 本体
２５５２ スタイラス
２５５３ 表示部
２５５４ 操作ボタン
２５５５ 外部インターフェイス
２５５６ アンテナ
２６０１ 筐体
２６０２ 表示部
２６０３ スピーカー部
２６０４ 給電器
２６０５ 操作キー
２７００ 移動型電子機器
２７０１ 受電装置部
２７０２ アンテナ回路群
２７０３ 信号処理回路
２７０４ バッテリー
２７０５ 電源負荷部
２７０７ 整流回路群
２７０８ 電源回路
２７０９ 表示部
２７１０ 集積回路部
２７１１ 画素部
２７１２ 表示制御部
２７１６ 充電回路
２７２０ ＩＤラベル
２７２１ チップ
２７２２ ペットボトル
２７２３ 包装用フィルム類
２７２４ 野菜類
２７２５ 果物類
２７２６ パラボラアンテナ
２７３０ 給電器
２７３２Ａ アンテナ
２７３３Ａ バッテリー
２７３２Ｂ アンテナ
２７３３Ｂ バッテリー
２７３２Ｃ アンテナ
２７３３Ｃ バッテリー
２７３２Ｄ アンテナ
２７３３Ｄ バッテリー
２８００ 給電器
２８０１ バッテリー
２８０２ 受電用アンテナ
２８０３ バッテリー
２８０４ 給電用アンテナ
２８０５ 給電器
２８０６ 圧電センサー
２８０７ アンテナ
２８０８ バッテリー
３００１ ラベル台紙
３００２ 半導体装置
３００３ ＩＤラベル
３００４ ボックス
３０１１ ＩＤタグ
３０１２ 半導体装置
３０２１ ＩＤカード
３０２２ 半導体装置
３０２Ａ チップ
３０２Ｂ チップ
３０２Ｃ チップ
３０２Ｄ チップ
３０２Ｅ チップ
３０３１ 無記名債券
３０３２ 半導体装置
３０３Ａ アンテナ
３０３Ｂ アンテナ
３０３Ｃ アンテナ
３０３Ｄ アンテナ
３０３Ｅ アンテナ
３０４１ ＩＤラベル
３０４２ 半導体装置
３０４３ 書籍
３１００ 半導体装置
３１０１ アンテナ回路
３１０２ 信号処理回路
３１０３ 電池
３１０４ 電源回路
３１０５ 復調回路
３１０６ アンプ
３１０７ 論理回路
３１０８ メモリコントロール回路
３１０９ メモリ回路
３１１０ 論理回路
３１１１ アンプ
３１１２ 変調回路
３２００ 半導体装置
３２０１ アンテナ回路
３２０２ 信号処理回路
３２０３ 整流回路
３２０４ 電源回路
３２０５ 復調回路
３２０６ アンプ
３２０７ 論理回路
３２０８ メモリコントロール回路
３２０９ メモリ回路
３２１０ 論理回路
３２１１ アンプ
３２１２ 変調回路
３３００ 受電装置部
３３０２ アンテナ回路
３３０３ 送電制御部
３３０４ アンテナ回路
３３０５ アンテナ
７０１ａ 基板
７０１ｂ 基板
７０２ａ チップ
７０２ｂ チップ
７０５ａ アンテナ回路
７０５ｂ アンテナ回路
９１００ 半導体装置
９１０１ アンテナ回路
９１０２ 信号処理回路
９１０３ 整流回路
９１０４ 電源回路
９１０５ 復調回路
９１０６ 論理回路
９１０７ メモリコントロール回路
９１０８ メモリ回路
９１０９ 論理回路
９１１０ 変調回路
９１１１ レベルシフタ回路
９１１２ 昇圧回路
９１１３ スイッチ
９１１４ バッテリー
９１１５ 充電回路
９１１６ アンテナ−整流回路群
９２００ 半導体装置
９２０１ アンテナ回路
９２０２ 信号処理回路
９２０３ 整流回路
９２０４ 電源回路
９２０５ 復調回路
９２０６ 論理回路
９２０７ メモリコントロール回路
９２０８ メモリ回路
９２０９ 論理回路
９２１０ 変調回路
９２１１ アンプ
９２１２ スイッチ
９２１３ スイッチ
９２１４ スイッチ
９２１５ バッテリー
９２１６ アンテナ−整流回路群
９２１７ 充電回路
９３００ 半導体装置
９３０１ 充放電制御回路
９４０１ ＳＴＥＰ
９４０２ ＳＴＥＰ
９４０３ ＳＴＥＰ
９４０４ ＳＴＥＰ
９４０５ ＳＴＥＰ
９５０１ ＳＴＥＰ
９５０２ ＳＴＥＰ
９５０３ ＳＴＥＰ
９５０４ ＳＴＥＰ
９５０５ ＳＴＥＰ
９６０１ ＳＴＥＰ
９６０２ ＳＴＥＰ
９６０３ ＳＴＥＰ
９６０４ ＳＴＥＰ
９６０５ ＳＴＥＰ
９６０６ ＳＴＥＰ
９７０１ ＳＴＥＰ
９７０２ ＳＴＥＰ
９７０３ ＳＴＥＰ
１９００ａ ｎチャネル型薄膜トランジスタ
１９００ｂ ｎチャネル型薄膜トランジスタ
１９００ｃ ｐチャネル型薄膜トランジスタ
１９００ｄ ｎチャネル型薄膜トランジスタ
１９００ｅ ｐチャネル型薄膜トランジスタ
１９００ｆ ｎチャネル型薄膜トランジスタ
１９０５ａ 半導体膜
１９０５ｂ 半導体膜
１９０５ｃ 半導体膜
１９０５ｄ 半導体膜
１９０５ｅ 半導体膜
１９０５ｆ 半導体膜
１９０７ａ 導電膜
１９０７ｂ 導電膜
１９１２ａ 絶縁膜
１９１２ｂ 絶縁膜
１９１５ａ 導電膜
１９１５ｂ 導電膜
１９１６ａ 導電膜
１９１６ｂ 導電膜
１９１７ａ 導電膜
１９１７ｂ 導電膜
１９３１ａ 導電膜
１９３１ｂ 導電膜
１９３２ａ 開口部
１９３２ｂ 開口部
１９３４ａ 導電膜
１９３４ｂ 導電膜
１９３６ａ 導電膜
１９３６ｂ 導電膜
２６０６Ａ アンテナ
２６０６Ｂ アンテナ
２７０２ｎ アンテナ回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】