无线识别卡的制作方法

专利名称：无线识别卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线识别卡，尤其涉及内置有无线通信用电源的无线识别卡。
背景技术：
近年来，具备用户可携带的薄型无线识别卡、和与无线识别卡进行无线通信来从无线识别卡取得识别信息的读取装置(读出器)的非接触识别系统正得以普及。非接触识别系统利用从无线识别卡取得的识别信息，对可否通行自动检票机、闸门进行判断。无线识别卡有如被动型RF标签(无源标签)那样没有内置用于进行无线通信的电源的无源型无线识别卡、和如能动型RF标签(有源标签)那样内置有用于进行无线通信的电源的有源型无线识别卡。由于无源型无线识别卡能与读取装置进行通信的距离比较短，所以，被要求使无源型无线识别卡接近读取装置的行为。与此相对，有源型无线识别卡与无源型无线识别卡相比，能够和读取装置进行通信的距离长，例如与读取装置的距离即便是IOm也可以通信。因此，如果使用有源型无线识别卡，则不需要使无线识别卡接近读取装置的行为，只要使用户接近读取装置即可。但是，在有源型无线识别卡的电源是一次电池的情况下，需要电池更换等定期的维护。日本公开专利公报2004-24551中公开了一种为了不需要更换电池而利用太阳能电池的技术。日本公开专利公报2002-327观、日本公开专利公报10-240873中公开了一种具备液晶显示面板作为显示机构的无源型无线识别卡。该无线识别卡具备用于向液晶显示面板供电的太阳能电池。为了克服有源型无线识别卡的缺点，本发明人等考虑了使有源型无线识别卡的电源采用一般的结晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、或化合物半导体太阳能电池。但是，公知通过上述的太阳能电池，难以供应无线识别卡的电力。其主要原因在于，如上所述的太阳能电池在无线识别卡的使用环境中不具有产生足够电力的光电转换能力。即，无线识别卡在屋内(室内)使用的机会多。因此，向太阳能电池入射的光不是太阳光，多是来自照度比太阳光低的荧光灯等的室内光。但是，一般的结晶硅太阳能电池、 多晶硅太阳能电池、化合物半导体太阳能电池可以在太阳光下发挥足够的发电能力(即光电转换能力)，但无法在室内光下发挥足够的发电能力。因此，结果有可能无法得到无线识别卡的动作所必需的电力。另外，也考虑通过使太阳能电池大型化来增加发电量。但是，无线识别卡的大小优选为便于用户携带的大小。这样，由于在考虑无线识别卡的携带性时，无线识别卡的大小受到限制，所以太阳能电池的大小也受到限制。因此，难以通过将太阳能电池大型化来使发电
量增加。

发明内容
本发明鉴于上述事由而提出。本发明的目的在于，提供一种尽管使用大小受限的太阳能电池，也能在屋内等低照度环境下仅通过太阳能电池来供应电力的无线识别卡。本发明涉及的无线识别卡具备对识别信息进行存储的识别信息存储装置、发送包含上述识别信息存储装置中存储的上述识别信息的无线信号的发送装置、和向上述发送装置供给电力的太阳能电池。上述太阳能电池具有具备敏化作用的敏化物质、电子输送部、和空穴输送部。根据该发明，与使用一般的结晶硅太阳能电池作为上述太阳能电池的情况相比， 屋内等低照度环境下的发电量增加。因此，即便是上述无线识别卡在屋内使用的机会多的情况下，也能使用大小受限的太阳能电池，仅通过上述太阳能电池供应电力。而且，可以降低上述太阳能电池的制造成本。优选无线识别卡具备形成为板状并对规定的信息进行显示的显示机构、以及对上述识别信息存储装置和上述发送装置进行保持的卡状主体。上述敏化物质是受光时产生电子和空穴的色素。上述太阳能电池具备由半导体层构成并担承上述敏化物质的电子输送部、设置在上述电子输送部的厚度方向的一面并从上述敏化物质接受电子的作用电极、 设置在上述电子输送部的厚度方向的另一面的对置电极、和夹设于上述电子输送部与上述对置电极之间并从上述敏化物质接受空穴的由电解质层构成的空穴输送部，该太阳能电池形成为板状。上述太阳能电池和上述显示机构的任意一方具有透光性，上述太阳能电池和上述显示机构的任意一方隔着另一方被配置在上述主体的前面侧。根据该构成，与以往例那样将上述太阳能电池和上述显示机构排列在同一平面内进行配置的情况相比，可以增大上述太阳能电池和上述显示机构各自的表面积。因此，可以使上述太阳能电池的发电量提高，并改善上述显示机构的辨识性。而且，由于从上述太阳能电池向上述通信装置、上述显示机构供给电力，所不需要电池更换等维护。并且，如果使上述显示机构显示用户的姓名等，则可以将无线识别卡用作姓名卡。更优选上述显示机构具有透光性，隔着上述太阳能电池被配置在上述主体的前面。在上述显示机构和上述太阳能电池之间夹设有扩散透过体。上述扩散透过体构成为使入射到上述扩散透过体的光中用于上述显示机构的显示的光扩散，使入射到上述扩散透过体的光中用于上述太阳能电池的发电的光透过。根据该构成，由于透过上述显示机构后的光的一部分被上述扩散透过体扩散，所以能够使上述显示机构的显示的辨识性提高。而且，上述太阳能电池使用透过上述扩散透过体后的光进行发电。因此，仅通过来自一个方向的入射光，就可以实现上述显示机构的显示和上述太阳能电池的发电双方。或者，更优选上述太阳能电池相对于可见光具有透光性，隔着上述显示机构被配置在上述主体的前面。根据该构成，与上述太阳能电池位于上述显示机构的后方的情况相比，上述太阳能电池变得容易受光。因此，可以增加上述太阳能电池的发电量。进一步优选上述显示机构具有透光性。在上述显示机构的后面配置有使上述显示机构的显示的辨识性提高的背景板。
根据该构成，可以使上述显示机构的显示的辨识性提高。因此，即使从远处也容易辨认上述显示机构的显示。或者，进一步优选上述显示机构具有透光性。在上述显示机构的后面配置有使透过上述显示机构后的光反射的反射板。根据该构成，除了直接入射到上述太阳能电池的光之外，还能够通过被上述反射板反射的光进行光电转换。结果，上述太阳能电池的发电量提高。或者，更优选具备接收装置，其接收包含对上述显示机构显示的内容进行表示的显示信息的无线信号；和显示信息存储装置，其存储上述接收装置接收到的上述显示信息。 上述显示机构构成为根据上述显示信息存储装置中存储的上述显示信息进行显示。上述太阳能电池构成为向上述接收装置和上述显示机构供电。根据该构成，可以使上述显示机构进行所希望的显示。进一步优选具备将上述显示信息存储装置中存储的上述显示信息的内容更新为上述接收装置接收到的上述显示信息的内容的更新装置。根据该构成，可以对上述显示机构的显示进行更新。或者，更优选上述显示机构隔着上述太阳能电池被配置在上述主体的前面。上述太阳能电池由共用基材、与具有上述作用电极、上述半导体层、上述电解质层和上述对置电极并形成在上述共用基材上的光电转换体规定。上述发送装置由上述共用基材、在上述共用基材上形成的天线、和形成在上述共用基材上并利用上述天线发送无线信号的通信电路规定。根据该构成，可以减薄上述无线识别卡的厚度。更优选上述光电转换体、上述天线、与上述通信电路形成在上述共用基材的厚度方向的一面。根据该构成，与上述光电转换体和上述天线以及上述通信电路形成在上述共用基材的不同面的情况相比，可以减薄上述无线识别卡的厚度。或者，更优选上述光电转换体形成在上述共用基材的厚度方向的一面。上述天线和上述通信电路形成在上述共用基材的厚度方向的另一面。根据该构成，上述光电转换体和上述天线以及上述通信电路形成在上述共用基材的同一面的情况相比，可以减小上述无线识别卡的尺寸。或者，更优选无线识别卡具备对来自上述太阳能电池的电力进行蓄积的蓄电池。 上述蓄电池由上述共用基材、和在上述共用基材上形成的蓄电池体规定。根据该构成，即便在入射到上述太阳能电池的光量减少而无法仅通过上述太阳能电池向上述通信电路供给足够电力的情况下，也可以通过上述蓄电池的电力来驱动上述通信电路。或者，更优选上述显示机构隔着上述太阳能电池被配置在上述主体的前面。上述太阳能电池由被上述作用电极、上述半导体层、上述电解质层和上述对置电极规定的光电转换体、和对透过上述光电转换体后的光进行反射的反射器规定。上述发送装置由基材、在上述基材上形成的天线、和形成在上述基材上并利用上述天线发送无线信号的通信电路规定。上述反射器是上述基材或上述天线。根据该构成，可以增加上述太阳能电池的发电量，进而可以减薄上述无线识别卡的厚度。或者，更优选无线识别卡具备对来自上述太阳能电池的电力进行蓄积的蓄电池。 上述显示机构被配置在上述太阳能电池的前面。上述太阳能电池由共用基材、与具有上述作用电极、上述半导体层、上述电解质层和上述对置电极并形成在上述共用基材上的光电转换体规定。上述蓄电池由上述共用基材、与在上述共用基材上形成的蓄电池体规定。根据该构成，可以将上述无线识别卡小型化。而且，即便在入射到上述太阳能电池的光的量减少而无法仅通过上述太阳能电池向上述通信电路供给足够电力的情况下，也可以通过上述蓄电池的电力来驱动上述通信电路。并且，可以将上述太阳能电池和上述蓄电池作为一个部件加以处理，能够削减部件数量。


图1 (a)是实施方式1的无线识别卡的框图，(b)是实施方式1的太阳能电池的简要截面图。图2是表示使用了实施方式1的无线识别卡的非接触识别系统的框图。图3表示实施方式1的无线识别卡，(a)是立体图，(b)是分解立体图。图4表示实施方式1的太阳能电池中使用的色素的化学式，(a)是色素(K19)的化学式，(b)是色素(K77)的化学式，(c)是色素(Z907)的化学式。图5是实施方式1的太阳能电池所使用的其他色素的化学式。图6是实施方式1的无线识别卡的使用例的说明图。图7是表示实施方式1的无线识别卡的变形例的分解立体图。图8 (a)是实施方式1的无线识别卡的其他变形例的分解立体图，(b)是上述无线识别卡的使用例的说明图。图9是实施方式1的无线识别卡的又一其他变形例的立体图。图10表示实施方式2的无线识别卡，(a)是分解立体图，(b)是简要截面图。图11是实施方式3的无线识别卡的省略了一部分的简要截面图。图12表示实施方式3的参考例，(a)是通信装置的简要截面图，(b)是太阳能电池的简要截面图，(c)是无线识别卡的省略了一部分的简要截面图。图13是实施方式3的无线识别卡的变形例的省略了一部分的简要截面图。图14表示实施方式3的参考例，(a)是通信装置的简要截面图，(b)是太阳能电池的简要截面图，(c)是无线识别卡的省略了一部分的简要截面图。图15是实施方式4的无线识别卡的省略了一部分的简要截面图。图16表示实施方式4的参考例，(a)是太阳能电池的简要截面图，(b)是蓄电池的简要截面图，(c)是无线识别卡的省略了一部分的简要截面图。图17是实施方式4的无线识别卡的变形例的省略了一部分的简要截面图。图18(a)是实施方式5的无线识别卡的分解立体图，(b)是实施方式5的无线识别卡的变形例的分解立体图。图19实施方式5的参考例的分解立体图。图20(a)是实施方式6的无线识别卡的框图，(b)是与实施方式6的无线识别卡一起构建入场出场管理系统的认证装置的框图。
图21是表示使用了实施方式6的无线识别卡的入场出场管理系统的应用例的简要图。图22是表示实施方式6的模式控制装置的动作的流程图。
具体实施例方式(实施方式1)图2表示使用了本实施方式的无线识别卡10的非接触识别系统。非接触识别系统具备无线识别卡10、和与无线识别卡10进行非接触通信(无线通信)的专用读取装置 (读出器)90。非接触识别系统被用于例如在建造物等的出入口门、自动门、自动检票机等通过无线识别卡10和读取装置90之间的非接触通信来进行个人的认证。根据该非接触识别系统，只需使用户持有无线识别卡10，便可以进行房间的入室出室管理等。本实施方式的无线识别卡10如图1(a)所示，是具备识别信息存储装置11、通信装置12、电源装置13、和显示装置14的薄型非接触识别器件。识别信息存储装置11例如是存储器，对识别信息进行存储。识别信息例如是用于对持有无线识别卡10的个人进行识别的信息。另外，识别信息可以是用于识别无线识别卡 10自身的信息。需要说明的是，识别信息存储装置11不限于存储器，例如页可以是双列直插开关、或其他的存储装置。如图2所示，通信装置12具备LF天线121、和利用LF天线121与读取装置90以 LF带(长波带30 300kHz)的第一通信方式(LF)进行通信用的作为通信电路的LF接收电路122。而且，通信装置12具备RF天线123、和利用RF天线123以UHF带(极超短波带300MHz 3GHz)的第二通信方式(UHF)与读取装置90进行通信用的作为通信电路的 RF通信电路124。并且，通信装置12具备对LF接收电路122和RF通信电路124进行控制的通信控制电路125。这里，LF天线121例如是在被用作通信装置12的基材的主体20的安装基板上形成的环形天线。RF天线123例如是在主体20的安装基板上形成的贴片天线 (patch antenna)0通信装置12作为将含有识别信息存储部11中存储的识别信息的无线信号发送给外部装置(例如读取装置90)的发送装置发挥功能。而且，通信装置12作为从外部装置 (例如重写装置)接收含有对显示装置14上显示的内容进行表示的显示信息的无线信号的接收装置发挥功能。其中，每当重写装置与无线识别卡10进行通信时，可以使用无线识别卡10的识别信息来进行认证。显示装置14是显示规定信息的显示机构(用于视觉性传递信息的信息传递机构)。显示装置14形成为板状。这样的显示装置14例如是反射型的液晶显示器，具有透光性。显示装置14具备形成为板状且具有透光性的显示画面141。显示画面141例如是液晶面板。显示画面141也可以是使用了电致色变材料的显示面板、使用了光致色变材料的显示面板。显示装置14具备对作为接收装置的通信装置12所接收到的显示信息进行存储的显示信息存储装置142。显示信息存储装置142例如是存储器。而且，显示装置14具备使显示信息存储装置142中存储的显示信息所表示的内容显示于显示画面141的显示控制电路143。S卩，显示控制电路143对显示画面141上显示的内容(显示画面141的显示内容) 进行控制。另外，显示装置14具备将显示信息存储装置142中存储的显示信息的内容更新为通信装置12接收到的显示信息的内容的更新装置144。这样，显示装置14根据在显示信息存储装置142中存储的显示信息进行显示。而且，当从外部装置(例如重写装置)接收到显示信息时，显示装置14将显示画面141中显示的内容更新为接收到的显示信息所表示的内容。这里，读取装置90例如被设置在房间的出入口。读取装置90具备LF天线901、LF 发送电路902、RF天线903、RF通信电路904、控制电路905、作为液晶显示装置的显示装置 906、和蜂鸣器907。LF天线901和LF发送电路902构成为以LF带(长波带30 300kHz) 的第一通信方式(LF)与无线识别卡10进行通信。RF天线903和RF通信电路904构成为以UHF带(极超短波带300MHz 3GHz)的第二通信方式(UHF)与无线识别卡10进行通信。控制电路905构成为对LF发送电路902和RF通信电路904进行控制。接着，对图2所示的非接触识别系统的动作进行说明。在读取装置90中，控制电路905生成用于启动无线识别卡10的作为无线信号的启动信号S11。启动信号Sll通过LF发送电路902与感应磁场的信号成分叠加而被放大。 然后，启动信号Sll被从LF天线901发送。启动信号Sll以一定周期、即间歇性被发送。通过读取装置90发送启动信号S11，在读取装置90的周围(例如房间的出入口附近)形成认证区域(无线识别卡10能够接收启动信号Sll的区域)。当持有无线识别卡10的用户进入到认证区域内时，无线识别卡10通过LF天线 121接收启动信号S11。当通过LF天线121接收到启动信号Sll时，LF接收电路122对此作出应答，启动通信控制电路125。通信控制电路125生成含有在识别信息存储装置11中存储的识别信息的作为无线信号的识别信号S12。识别信号S12通过RF通信电路IM和 RF天线125以第二通信方式被发送给读取装置90。这里，无线识别卡10以低消耗电力模式进行动作直至接收到启动信号S11，当接收到启动信号Sll时，以普通模式进行动作。在低消耗电力模式中，从电源装置13仅向通信装置12中的LF接收电路122供给电力。在普通模式中，从电源装置13还向LF接收电路122以外的RF通信电路124、通信控制电路125供给电力。在读取装置90中，通过RF天线903及RF通信电路904接收识别信号S12。接收到的识别信号S12从控制电路905被传送给未图示的上位装置(例如认证装置)。上位装置进行识别信号S12中所含的识别信息的核对。如果核对的结果被判断为是标准的识别信息而使得认证正常完成，则上位装置向读取装置90通知认证已正常完成。该情况下，在读取装置90中，控制电路905生成含有在识别信号S12中包括的识别信息的确认信号(ACK信号)S13。确认信号S13通过RF通信电路904及RF天线903被发送给无线识别卡10。另外，控制电路905对显示装置906、蜂鸣器907进行控制，将认证已正常完成报告给用户。进而，控制电路905对房间的出入口门进行开锁。另一方面，在上位装置对识别信息的认征失败的情况下，控制电路905控制显示装置906、蜂鸣器907，进行警告。该情况下，房间的出入口门维持上锁的状态。当通过通信电路124接收到确认信号S13RF时，无线识别卡10结束识别信号S12 的发送。另外，读取装置90也可以发送包含由上位装置认证后的识别信息的启动信号 S11，来代替确认信号S13。该情况下，当通过LF接收电路122接收到包含自己的识别信息的启动信号Sll时，无线识别卡10结束识别信号S12的发送。在图2所示的非接触识别系统中，无线识别卡10以LF带的启动信号Sll启动，发送UHF带的识别信号S12。因此，可以将认证区域的范围准确规定为例如1. 5 an的范围。 另外，进行UHF带的无线通信的RF通信电路124的消耗电力为10 20mA、比较大，但进行 LF带的无线通信的LF接收电路122以数μΑ程度的微弱电力启动。因此，通过采用上述的低消耗电力模式，可以降低无线识别卡10的待机电力。另一方面，当通信装置12与未图示的外部设备(重写装置)之间进行通信，从外部设备接收到显示信息时，接收到的显示信息被存储到显示信息存储装置142中。显示控制电路143使显示信息存储装置142中存储的显示信息所表示的显示内容(例如图3的 "abcde")显示在显示画面141上。然后，当通信装置12从外部设备接收到新的显示信息时，更新装置144将显示信息存储装置142中存储的显示信息的内容更新为通信装置12接收到的显示信息的内容。结果，显示控制电路143将迄今为止的显示内容更新为新的显示内容，并使显示画面141对其加以显示。在本实施方式的无线识别卡10中，向通信装置12和显示装置14供给电力的电源装置13具有太阳能电池15和蓄电池16。太阳能电池15具备将光能转换为电能的作为光电转换元件的太阳能电池面板 (太阳能电池模块)151、和将太阳能电池面板151的输出电压调整为规定值(适于驱动通信装置12、显示装置14的电压值)的调整电路152。太阳能电池模块151形成为板状。太阳能电池模块151的尺寸与显示画面141的尺寸为同等程度。调整电路152例如进行最大输出随动控制(MPPT控制)。如果使用太阳能电池15，则与一次电池不同，不需要进行电池更换、充电等维护，能够长时间供给稳定的电力。蓄电池16是二次电池或电容器等。蓄电池16在光不入射到太阳能电池15的环境下，被用于向通信装置12、显示装置14供给电力。电源装置13例如具备在入射到太阳能电池15的光多的白天，以来自太阳能电池 15的电力对蓄电池16进行充电的充电电路(未图示)。即，蓄电池16利用太阳能电池15 所生成的电力中除去由通信装置12、显示装置14消耗的电力之外的残余电力(剩余电力) 进行充电。而且，电源装置13具备在太阳能电池15的发电量下降时，从蓄电池16向通信装置12、显示装置14供给电力的放电电路(未图示)。因此，在入射到太阳能电池15的光少的夜间，可向通信装置12、显示装置14供给电力。如果使用蓄电池16，则由于可将白天由太阳能电池15生成的电力在夜间利用，所以可以有效利用太阳能电池15的电力。在本实施方式中，按照即便在屋内(室内)也能由太阳能电池15生成足够电力的方式，使用了具有有敏化作用的物质、和对电荷进行输送的电子输送部及空穴输送部的太阳能电池15。具有敏化作用的物质具备如下的功能，即通过吸收光来将电子(负电荷)和空穴 (正电荷)分成不同的物质的功能。该功能是体现光电转换效应的主要原因。电子输送部 (电子输送层)通过具有敏化作用的物质接受电子，空穴输送部(空穴输送层)通过具有敏化作用的物质接受空穴。作为具有敏化作用的物质，可以举出色素、量子点材料等。作为色素，可以举出 RuL2(H2O)2类型的钌-顺式-二水合-联二吡啶基络合物(这里，L表示4,4' - 二羧基-2，2，-联二吡啶)，钌-三(RuL3)、钌-双(RuL2)、锇-三(OsL3)、锇-双(OsL2)等类型的过渡金属络合物。除此之外，作为色素，可以举出锌-四(4-羧苯基)卟啉、铁-六氰化物络合物、酞菁、9-苯基咕吨系色素、香豆素系色素、吖啶系色素、三苯基甲烷系色素、四苯基甲烷系色素、醌系色素、偶氮系色素、靛系色素、花青系色素、部花青系色素、咕吨系色素等。作为量子点材料，可以举出mDS^dS。作为电子输送部的材料，优选金属(Cd、ZnJn、Pb、Mo、W、Sb、Bi、Cu、Hg、Ti、Ag、Mn、 Fe、V、Sn、Zr、Sr、Ga、Si、Cr 等)的氧化物、钙钛矿(SrTi03、CaTiO3 等)、硫化物(CdS、ZnS、 In2S3 > PbS, Mo2S, WS2, Sb2S3 > Bi2S3 > ZnCdS2, Cu2S 等)、金属硫属元素化物(CdSe、Inje3、Wk2、 HgSe, PbSe, CdTe等)。而且，作为电子输送部的材料，优选GaAs、Si、Se、Cd3P2、&i3P2、InP、 AgBr、I^I2、HgI2、BiI3等。并且，作为电子输送部的材料，优选含有从上述的半导体材料选择的至少 1 种以上的复合体，例如 CdS/Ti02、CdS/AgI、Ag2S/AgI、CdS/Zn0、CdS/HgS、CdS/PbS、 ZnO/ZnS、ZnO/ZnSe、CdS/HgS、CdSxZCdSe1^ > CdSyTe1-P CdSex/Te1_x> ZnS/CdSe、ZnSe/CdSe、 CdS/ZnS, Ti02/Cd3P2, CdS/CdSeCdyZni_yS, CdS/HgS/CdS 等。需要说明的是，作为电子输送部的材料，也优选体现出电子输送功能的有机物、η型有机材料等。关于空穴输送部，由于由氧化体和还原体构成的一对氧化还原系构成物质含于溶剂中即可，所以对其种类没有特别限制。上述的氧化还原系构成物质是指在氧化还原反应中，以氧化体及还原体的形式可逆地存在的一对物质。氧化体是指氧化状态的电解质(例如13_)，还原体是指还原状态的电解质(例如Γ)。作为空穴输送部的材料，可以举出碘化铜等ρ型半导体、三苯基胺等胺衍生物、聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩等导电性高分子、ρ型有机材料等。具有有敏化作用的物质和电荷输送部(电子输送部及空穴输送部)的太阳能电池，例如是色素敏化太阳能电池、量子点敏化太阳能电池、或色素敏化有机太阳能电池等。本实施方式中的太阳能电池15是色素敏化太阳能电池。太阳能电池15的太阳能电池模块151如图1(b)所示，具备由玻璃基板形成的第一基板(作用电极基板)1511、和在第一基板的一个表面(后面)上形成的由透明导电体层(透明电极)构成的作用电极 1512。而且，太阳能电池15的太阳能电池模块151具备由玻璃基板形成的第二基板(对置电极基板)1516、和在第二基板的一个表面(前面)上形成的由透明导电体层(透明电极)构成的对置电极1515。第一基板1511和第二基板1516被配置成作用电极1512和对置电极1515相互对置。在作用电极1512上设置有由半导体构成的半导体层1513。半导体层1513对接收光时放射出电子的色素(未图示)进行担承。另外，半导体层1513作为电子输送部发挥功能。在作用电极1513和对置电极1515之间配置有包围半导体层1513 的筒状密封部件1517。在该密封部件1517中填充有构成作为空穴输送部而发挥功能的电解质层154的电解液(参考文献1 夕’ > 〃 〃工^ (Gratzel)外1名、“Nature”、(英国)、 1991 年 10 月 24 日、第 353 卷、p. 737-740)。这样，太阳能电池15具备对由在接收光时产生电子和空穴的色素构成的敏化物质进行担承的半导体层1513、设置在半导体层1513的厚度方向的一面并从敏化物质接受电子的作用电极1512、设置在半导体层1513的厚度方向的另一面的对置电极1515、和存在于半导体层1512与对置电极1515之间且从敏化物质接受空穴的电解质层1514。根据该构成，入射到太阳能电池15的太阳能电池模块151的光(例如可见光区域的光)，穿过第一基板1511和作用电极1512，被半导体层1513中的色素吸收。吸收了光的色素成为激发状态，放射出电子。从色素放射出的电子向半导体层1513移动，并通过半导体粒子间后到达作用电极1512。到达了作用电极1512的电子通过在作用电极1512与对置电极1515之间用导线等连接的负载(例如通信电路12)后，向对置电极1515移动。色素通过从电解质层1514中含有的还原状态的电解质(还原体)Γ接受电子接受而从激发状态返回到基态。电解质(还原体)Γ通过向色素提供电子而被氧化，成为电解质(氧化体) 13_。被氧化的电解质(氧化体)13_从对置电极1515接受电子而恢复成还原体Γ。结果，当光入射到太阳能电池15时，电流从太阳能电池15流向负载(通信装置12、显示装置14)。其中，如果第一基板1511及第二基板1516由透明材料形成，则可以使太阳能电池 15的太阳能电池模块151具有透光性。另外，如果第一基板1511及第二基板1516由具有可挠性的树脂膜等形成，则可以使太阳能电池模块151具有可挠性。而且，作用电极1512 和对置电极1515的透光率越高越好，优选为50%以上，更优选为80%以上。对置电极1515 例如可以使用掺杂有氟的氧化锡。半导体层1513例如可以使用由TW2的微粒构成的多孔质膜。如果半导体层1513使用TiO2，则可以防止光向电解质层1514中的溶解，而且可以提高光电转换特性。在太阳能电池15中，作为色素，优选使用Ru络合物。特别优选使用图4(a)所示的Κ19、图4(b)所示的1(77、图4(()所示的Ζ907等疏水性高的色素。如果使用疏水性高的色素，则可以阻碍水的接近，可以抑制水解所致的色素脱离。因此，可以使太阳能电池15的耐久性提高。电解质层1514中含有的氧化体13_的浓度优选为0. 02mol/dm3以下。其原因在于， 当过度增高氧化体的浓度时，电解质层1514吸收可见光区域的光，由此导致太阳能电池15 的发电效率降低。优选氧化体I3-的浓度的下限值为IOX 10_9mOl/dm3。该浓度(10X 10_9mOl/dm3)等于利用吸光光度法对不将氧化体I3-的供给源(例如碘I2)溶解于溶剂等中，而仅将还原体 Γ的供给源(例如碘化物盐)添加到溶剂等中而得到的电解质层1514进行测定时检测出的氧化体I3-的浓度。与是否将氧化体I3-的供给源添加到溶剂等中无关，认为氧化体If的浓度为10X10_9mol/dm3左右的原因在于以下的2个方面。第一原因是碘化物盐中所含的杂质的存在导致氧化体13_的生成，第二原因是当将碘化物盐溶解于有机溶剂等时发生某平衡反应而生成氧化体13_。作为构成电解质层1514的溶剂，优选γ-丁内酯、聚乙二醇、甲氧基丙腈溶剂等。 作为电解质层1514的溶剂，特别优选Y-丁内酯、聚乙二醇(分子量200)。进而，将太阳能电池15的具体例表示为以下的实施例1 3。(实施例1)每当制作实施例1的太阳能电池15时，首先，使平均1次粒径为20nm的高纯度氧化钛粉末在乙基纤维素中分散，制作丝网印刷用的第一膏。另外，使平均1次粒径为20nm 的高纯度氧化钛粉末和平均1次粒径为400nm的高纯度氧化钛粉末在乙基纤维素中分散， 制作丝网印刷用的第二膏。接着，在作为作用电极1512及第一基板1511而被使用的导电性玻璃基板(旭硝子公司制，一个表面通过以被掺杂氟的SnO2涂敷而被赋予了导电性的玻璃基板，表面电阻为10 ω /sq,厚度为1mm，1. 6cmX3. 6cm)上，将上述的第一膏涂布IcmX 3cm见方并进行干燥。然后，在空气中以500°C对干燥后的第一膏进行30分钟烧成。由此，在导电性玻璃基板上形成厚度为10 μ m的多孔氧化钛膜。进而，在多孔氧化钛膜上涂布第二膏并进行干燥。 然后，在空气中以500°C对干燥后的第二膏进行30分钟的烧成。由此，在多孔氧化钛膜上形成厚度为4μ m的氧化钛膜。由此得到受光面积为3cm2的半导体层1513。接着，在将半导体层1513浸渍于含有色素(例如图4(a)所示的色素)的溶液之后，从上述溶液取出并在暗处室温下静置M小时。由此，色素被吸附到半导体层1513中。 这里，上述溶液使用在以容积比50 50混合乙腈和t-丁醇而得到的混合溶剂中，溶解上述色素而使其浓度为3X 10-4mol/dm3的溶液。另一方面，在第二基板1516用的其他导电性玻璃基板(旭硝子公司制，一个表面通过被涂敷掺杂氟的SnA而被赋予了导电性的玻璃基板，表面电阻为ΙΟω/sq、厚度为 lmm、1.6cmX3· 6cm)上以 5X l(T6l/cm2 涂布 5mmol/dm3 的 H2PtCl6溶液(溶剂异丙醇)之后， 以450°C热处理15分钟。由此在第二基板1516上形成对置电极1515。在第一基板1511和第二基板1516之间，按照包围半导体层1513的方式配置成为密封部件1517的基础的厚度为20 μ m的热塑性树脂(杜邦公司制彳、>”)。然后，通过一边以250°C加热30秒，一边在厚度方向上对上述热塑性树脂加压，通过上述热塑性树脂将第一基板1511和第二基板1516接合。这里，电解液向密封部1517内(第一基板1511和第二基板1516之间)的注入， 从设置于密封部1517的宽为Imm的孔利用减压注入方式进行。在注入了电解液之后，上述孔被紫外线固化树脂堵塞。作为电解质层1514，使用在Y-丁内酯中分别溶解有甲基三丙基铵 0. 5mol/dm3、碘 0. 005mol/dm3、碘化锂 0. 05mol/dm3、N_ 甲基苯并咪唑 0. 5mol/dm3 而得到的电解液。(实施例2)实施例2的太阳能电池15在使用溶解有碘0. 05mol/dm3的电解液作为电解质层 1514这一点上与实施例1的太阳能电池15不同，其他与实施例1的太阳能电池15相同。(实施例3)实施例3的太阳能电池15在使用图5(a)所示的色素这一点上与实施例1的太阳能电池15不同，其他与实施例1的太阳能电池15相同。其中，图5(a)中的“TBA”是指图 5(b)所示的四丁基铵。如果使用以上说明的各实施例的太阳能电池15，则除了在有太阳光照射的屋外 (室外)，即便在屋内(室内)也能生成足以驱动通信装置12、显示装置14的电力。因此， 可以仅通过太阳能电池15供应与读取装置90的通信等所必需的电力。不过，在前述的非接触识别系统中采用了使用锂电池CR2032(纽扣型电池)的有源型无线识别卡(不具备显示装置14)时，对于无线识别卡的电池寿命，报告说如果是通常的使用状况则为1年左右。这里，从电池容量和寿命的关系出发，每天的消耗电量为 1. Smffh/日左右。将验证了是否能用各实施例的太阳能电池15供应该消耗电量的结果示于表1。在验证时，假设是在屋内(室内)使用，以荧光灯为光源，在照度为1000勒克司[lx] 的环境下将太阳能电池15暴露6小时，将此时的太阳能电池的受光量定义为每天的受光量。而且，太阳能电池15的受光面积为10cm2。并且，作为比较例，对硅系太阳能电池(结晶硅太阳能电池)也进行了同样的验证。表权利要求
1.一种无线识别卡，其特征在于，具备对识别信息进行存储的识别信息存储装置、发送包含所述识别信息存储装置中存储的所述识别信息的无线信号的发送装置、和向所述发送装置供给电力的太阳能电池，所述太阳能电池具备具有敏化作用的敏化物质、电子输送部、和空穴输送部。
2.如权利要求1所述的无线识别卡，其特征在于，具备 形成为板状并对规定的信息进行显示的显示机构、以及对所述识别信息存储装置和所述发送装置进行保持的卡状主体， 所述敏化物质是受光时产生电子和空穴的色素，所述太阳能电池具备由半导体层构成并担承所述敏化物质的电子输送部、设置在所述电子输送部的厚度方向的一面并从所述敏化物质接受电子的作用电极、设置在所述电子输送部的厚度方向的另一面的对置电极、和夹设于所述电子输送部与所述对置电极之间并从所述敏化物质接受空穴的由电解质层构成的空穴输送部，该太阳能电池形成为板状，所述太阳能电池和所述显示机构的任意一方具有透光性，所述太阳能电池和所述显示机构的任意一方隔着另一方被配置在所述主体的前面侧。
3.如权利要求2所述的无线识别卡，其特征在于，所述显示机构具有透光性，隔着所述太阳能电池被配置在所述主体的前面， 在所述显示机构和所述太阳能电池之间夹设有扩散透过体，所述扩散透过体构成为使入射到所述扩散透过体的光中用于所述显示机构的显示的光扩散，使入射到所述扩散透过体的光中用于所述太阳能电池的发电的光透过。
4.如权利要求2所述的无线识别卡，其特征在于，所述太阳能电池相对于可见光具有透光性，隔着所述显示机构被配置在所述主体的前
5.如权利要求4所述的无线识别卡，其特征在于， 所述显示机构具有透光性，在所述显示机构的后面配置有使所述显示机构的显示的辨识性提高的背景板。
6.如权利要求4所述的无线识别卡，其特征在于， 所述显示机构具有透光性，在所述显示机构的后面配置有使透过所述显示机构后的光反射的反射板。
7.如权利要求2所述的无线识别卡，其特征在于，具备接收装置，其接收包含对所述显示机构显示的内容进行表示的显示信息的无线信号；和显示信息存储装置，其存储所述接收装置接收到的所述显示信息；所述显示机构构成为根据所述显示信息存储装置中存储的所述显示信息进行显示，所述太阳能电池构成为向所述接收装置和所述显示机构供电。
8.如权利要求7所述的无线识别卡，其特征在于，具备将所述显示信息存储装置中存储的所述显示信息的内容更新为所述接收装置接收到的所述显示信息的内容的更新装置。
9.如权利要求2所述的无线识别卡，其特征在于，具备所述显示机构隔着所述太阳能电池被配置在所述主体的前面， 所述太阳能电池由共用基材、与具有所述作用电极、所述半导体层、所述电解质层和所述对置电极并形成在所述共用基材上的光电转换体规定，所述发送装置由所述共用基材、在所述共用基材上形成的天线、和形成在所述共用基材上并利用所述天线发送无线信号的通信电路规定。
10.如权利要求9所述的无线识别卡，其特征在于，所述光电转换体、所述天线、和所述通信电路形成在所述共用基材的厚度方向的一面。
11.如权利要求9所述的无线识别卡，其特征在于，所述光电转换体形成在所述共用基材的厚度方向的一面， 所述天线和所述通信电路形成在所述共用基材的厚度方向的另一面。
12.如权利要求9所述的无线识别卡，其特征在于，具备对来自所述太阳能电池的电力进行蓄积的蓄电池，所述蓄电池由所述共用基材、与在所述共用基材上形成的蓄电池体规定。
13.如权利要求2所述的无线识别卡，其特征在于，所述显示机构隔着所述太阳能电池被配置在所述主体的前面， 所述太阳能电池由被所述作用电极、所述半导体层、所述电解质层和所述对置电极规定的光电转换体、与对透过所述光电转换体后的光进行反射的反射器规定，所述发送装置由基材、在所述基材上形成的天线、与形成在所述基材上并利用所述天线发送无线信号的通信电路规定，所述反射器是所述基材或所述天线。
14.如权利要求2所述的无线识别卡，其特征在于， 具备对来自所述太阳能电池的电力进行蓄积的蓄电池， 所述显示机构被配置在所述太阳能电池的前面，所述太阳能电池由共用基材、与具有所述作用电极、所述半导体层、所述电解质层和所述对置电极并形成在所述共用基材上的光电转换体规定，所述蓄电池由所述共用基材、与在所述共用基材上形成的蓄电池体规定。
全文摘要
无线识别卡(10)具备存储识别信息的识别信息存储装置(11)、和利用无线信号向读取装置(90)发送识别信息存储装置(11)中存储的识别信息的通信装置(12)。而且，无线识别卡(10)具有向通信装置(12)供给电力的太阳能电池(15)。太阳能电池(15)具备具有敏化作用的敏化物质、成为电子输送部的半导体层(1513)、和成为空穴输送部的电解质层(1514)。
文档编号G09F9/00GK102165466SQ200980137429
公开日2011年8月24日 申请日期2009年9月9日 优先权日2008年9月10日
发明者关口隆史, 山木健之, 神户伸吾(已逝) 申请人:松下电工株式会社