特許6362306IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

イオン層に形成されるpn接合を利用して機能性を発揮するイオン性素子の駆動方法、そのようなイオン性素子を有するイオン性素子モジュール、およびこのイオン性素子モジュールを備えた電子機器

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところで、したイオン性素子では一般に、素子の長寿命化が求められている。したがって、そのような長寿命化を実現する手法の提案が望まれる。 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、素子の長寿命化を図ることが可能なイオン性素子の駆動方法およびイオン性素子モジュール、ならびにそのようなイオン素子モジュールを備えた電子機器を提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明のイオン性素子モジュールは、多孔質材とこの多孔質材内に分散された電解質とを含むイオン層と、複数の電極とを有するイオン性素子と、これら複数の電極を介してイオン層へ駆動電圧を印加することにより、イオン性素子を駆動する駆動部とを備えたものである。イオン性素子は、駆動電圧が印加されているときにイオン層内においてpn接合の形成を部分的に開始させるためのスタータ機構を更に有すると共に、このスタ・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明のイオン性素子モジュール、電子機器およびイオン性素子の駆動方法によれば、イオン性素子を駆動する際に駆動電圧を間欠的に低下させるようにしたので、イオン層内の電解質の定期的なリフレッシュ動作を実現することができる。よって、イオン性素子の長寿命化を図ることが可能となる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

知財ポータルサイト IP Force にログインして確認する (無料)

この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るイオン性素子の構成例を表す模式断面図である。

【図2】図1に示したイオン層の状態を模式的に表す断面図である。

【図3】第1の実施の形態に係るイオン性素子の製造方法の一例を工程順に表す流れ図である。

【図4】電圧印加時に形成される電荷二重層の状態を表す模式図である。

【図5】図4に示した電荷二重層の態様を拡大して表す模式図である。

【図6】電圧印加時におけるpn接合の形成原理を説明するための模式図である。

【図7】pn接合およびそれを利用した蓄電機能について説明するための模式図である。

【図8】pn接合を利用した発光機能について説明するための模式図である。

【図9】pn接合を利用した発電機能について説明するための模式図である。

【図10】蓄電機能、発光機能および発電機能同士の関係の一例について説明するための模式図である。

【図11】イオン性素子の他の構成例を表す模式断面図である。

【図12】図11に示したイオン性素子における電圧無印加状態への移行後のイオン層の状態を表す模式図である。

【図13】図1に示したイオン性素子における電圧無印加状態への移行後のイオン層の状態を表す模式図である。

【図14】図1に示したイオン性素子における電圧無印加状態への移行後のイオン層での各機能について説明するための模式図である。

【図15A】比較例1に係るイオン層の膜厚ばらつきを表す図である。

【図15B】実施例1に係るイオン層の膜厚ばらつきを表す図である。

【図16】実施例2−1,2−2に係る溶媒と膜厚等との関係を表す図である。

【図17】実施例3に係る超音波撹拌と発光特性との関係を表す図である。

【図18】実施例4に係る印加電圧と各種電流との関係を表す特性図である。

【図19】実施例4に係る印加電圧遮断後の経過時間と各種電流との関係を表す特性図である。

【図20】実施例4に係る印加電圧遮断後の経過時間と各種電流との関係を温度変化と併せて示す特性図である。

【図21】第2の実施の形態に係るイオン性素子の構成例を表す模式断面図である。

【図22】図21に示したイオン層の平面構成例を表す模式図である。

【図23】図22に示した微粒子の作用について説明するための模式平面図である。

【図24】図22に示した微粒子の作用について説明するための他の模式平面図である。

【図25】変形例1に係るイオン性素子の構成例を表す模式断面図である。

【図26】図25に示したイオン層の平面構成例を表す模式図である。

【図27】変形例2に係るイオン性素子におけるイオン層の平面構成例を表す模式図である。

【図28】変形例3に係るイオン性素子におけるイオン層の平面構成例を表す模式図である。

【図29】変形例2,3に係るイオン性素子における温度分布の形成期間の一例について説明するためのタイミング図である。

【図30】第3の実施の形態に係るイオン性素子モジュールの構成例を表す模式図である。

【図31】図30に示した駆動電圧の波形の一例を表すタイミング波形図である。

【図32】図30に示した駆動電圧の波形の他の例を表すタイミング波形図である。

【図33】第3の実施の形態に係る駆動方法の切換例を表すタイミング図である。

【図34】図30に示したイオン性素子モジュールの作用について説明するための模式図である。

【図35】図30に示したイオン性素子モジュールの作用について説明するための他の模式図である。

【図36A】実施例4に係る駆動期間と発光特性との関係を表す特性図である。

【図36B】図36Aの一部を拡大して駆動電圧とともに示す特性図である。

【図37A】実施例5に係る駆動期間と発光特性との関係を表す特性図である。

【図37B】図37Aの一部を拡大して駆動電圧とともに示す特性図である。

【図38】変形例4に係るイオン性素子の構成例を表す模式断面図である。

【図39】図38に示したイオン層の状態を模式的に表す断面図である。

【図40】図38に示したイオン性素子における電圧印加時のイオン層での各機能について説明するための模式図である。

【図41】図38に示したイオン性素子における電圧無印加状態への移行後のイオン層での各機能について説明するための模式図である。

【図42】イオン性素子およびイオン性素子モジュールの適用例1に係る電子機器の構成例を表す模式図である。

【図43】イオン性素子およびイオン性素子モジュールの適用例2に係る電子機器の構成例を表す模式図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1,1A〜1E…イオン性素子、10…基板、111,112…電極、12…イオン層、12p…p型領域、12n…n型領域、121…多孔質体、121h…細孔、122…電解質(分子)、122c…陽イオン、122a…陰イオン、13…保護層、14A…微粒子、14B…突起部、14C…熱電素子、141…凹凸構造、15…光源、2…イオン性素子モジュール、21…駆動部、3…携帯型照明器具、30…光出射口、4…携帯型充電器、40…光入射口、41…コネクタ、5…モバイル機器、PS…電圧供給源、h…ホール、e…電子、g…間隔、A1,A2…電気伝導領域、Aht…高温領域、Sj…接合面、Lin…入射光、Lout…発光光(出射光)、L1…照射光、T1…始動期間、T2…定常動作期間、TH…高電圧期間(駆動期間)、TL…低電圧期間(リフレッシュ動作期間)、Vd…駆動電圧、VH…高電圧、VL…低電圧、Vdc…直流電圧。

全ての図面はログインすると無料で閲覧できます。ログイン・ユーザー登録

[広告欄]

ログインすれば広告は減ります

ログインすれば広告は減ります