JP5028185B2

JP5028185B2 - 静電発電装置

Info

Publication number: JP5028185B2
Application number: JP2007221041A
Authority: JP
Inventors: 佳樹村山; 直輝松原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2027-08-28
Also published as: US20100079031A1; US7649302B2; US7999434B2; JP2009055736A; US20090058224A1

Description

本発明は、静電発電装置に関し、特に、エレクトレット膜を備える静電発電装置に関する。

従来、エレクトレット膜を備える静電発電装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、エッジが角張った矩形状の断面を有する導電性領域を含む第１基板と、第１基板と対向するように設けられ、エレクトレット領域（エレクトレット膜）を有する第２基板とを備える発電装置（静電発電装置）が開示されている。この特許文献１に開示された発電装置では、第１基板と第２基板との相対的な位置を変化させることにより、導電性領域に蓄積される電荷量を変化させることによって、起電力を得ることが可能となる。

特表２００５−５２９５７４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の発電装置（静電発電装置）では、エッジが角張った矩形状の断面を有する導電性領域と、エレクトレット領域とが接触した場合に、導電性領域のエッジが角張っているので、導電性領域とエレクトレット領域とが引っ掛かってしまうという不都合がある。これにより、エレクトレット領域がスムーズに振動することができないという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、エレクトレット膜がスムーズに振動することが可能な静電発電装置を提供することである。

この発明の一の局面における静電発電装置は、エレクトレット膜と集電電極とが相対的に移動することによって発電する静電発電装置であって、第１の基板と、第１の基板上に形成されたエレクトレット膜と、エレクトレット膜上で、第１の基板と反対側に形成され、エレクトレット膜に蓄積された電荷による電界が広がるのを抑制する導電体層と、エレクトレット膜または導電体層に対向して、エレクトレット膜および導電体層と空間を隔てて設けられた集電電極と、集電電極を支持する第２の基板とを備え、導電体層は、エレクトレット膜側から集電電極に向かって幅が小さくなるような断面形状を有するように形成されている。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による静電誘導型発電装置の断面図である。図２は、図１の１００−１００線に沿った断面図である。図３は、図１に示した第１実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。図１〜図３を参照して、第１実施形態による静電誘導型発電装置１の構造について説明する。なお、本実施形態では、静電発電装置の一例である静電誘導型発電装置１に本発明を適用した場合について説明する。

この第１実施形態による静電誘導型発電装置１は、図１に示すように、第１電極部１０と第２電極部２０とが対向するように配置されている。また、静電誘導型発電装置１は、発電された電力を整流するためのブリッジ整流回路２と、直流電流の電圧を変えるためのＤＣ−ＤＣコンバータ３とを備えている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３には、静電誘導型発電装置１によって発電された電力により駆動される負荷４が接続されている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３と負荷４とは、それぞれ、接地されている。

図１に示すように、導電体からなる基板１１の表面上に、約１００μｍ〜約１０００μｍの厚みｔ１（図３参照）を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるフッ素系樹脂やシリコン酸化膜からなるエレクトレット膜１２が形成されている。また、エレクトレット膜１２は、コロナ放電により全面に負電荷が注入されることによって電荷が全体的に分布されて約−２０Ｖ〜約−２０００Ｖの電位に調整されている。

ここで、第１実施形態では、エレクトレット膜１２の表面上には、ガード電極１３が形成されている。なお、ガード電極１３は、本発明の「導電体層」の一例である。また、ガード電極１３は、エレクトレット膜１２に蓄積された電荷による電界が広がるのを抑制する機能を有する。また、ガード電極１３は、エレクトレット膜１２上に形成された素子間を接続する配線として用いてもよいし、対向する後述する集電電極２２とエレクトレット膜１２とが接触するのを抑制するためのスペーサやストッパとして用いてもよい。ガード電極１３は、約０．０５μｍ〜約１μｍの厚みを有するＡｌやＷなどの導電体から形成されている。ここで、第１実施形態では、図３に示すように、ガード電極１３は、エレクトレット膜１２側から上方に向かって幅が小さくなるテーパ状の断面の形状を有するように形成されている。また、ガード電極１３は、テーパ角θが、約２０°〜約５０°になるように形成されている。また、第１実施形態では、ガード電極１３の上端部の断面の形状は、約０．１μｍ〜約１μｍの曲率半径Ｒ１を有するように丸形形状に形成されている。また、ガード電極１３のエレクトレット膜１２と接する側は、約０．１μｍ〜約１μｍの曲率半径Ｒ２を有するように、エレクトレット膜１２に向かって徐々に幅が広くなるように形成されている。

また、第１実施形態では、図２に示すように、ガード電極１３は、平面的に見て櫛歯状に形成されており、ガード電極１３の角部１３１は、約０．１μｍ〜約１μｍの曲率半径Ｒ１を有するように丸形形状に形成されている。また、ガード電極１３の櫛歯の歯の部分の幅Ｗ１と、歯と歯との間の間隔Ｗ２とは、それぞれ、約１００μｍ〜約１０００μｍである。また、ガード電極１３は、接地されている。

また、図１に示すように、絶縁性のガラスからなる基板２１の下面上には、約０．０５μｍ〜約１μｍの厚みｔ３を有するＡｌやＷからなる集電電極２２が形成されている。なお、集電電極２２は、図２に示すガード電極１３と同様に、櫛歯状または短冊状に形成されており、櫛歯の歯の部分の幅Ｗ３と、歯と歯との間の間隔Ｗ４は、それぞれ、約１００μｍ〜約１０００μｍである。また、ガード電極１３の歯と歯と間の間隔Ｗ２と、集電電極２２の歯の幅Ｗ３とは、Ｗ３≧Ｗ２の関係を満たすように構成されている。

次に、図１を用いて、本発明の第１実施形態による静電誘導型発電装置１の発電動作について説明する。

図１に示すように、静電誘導型発電装置１に振動が加わらない状態では、エレクトレット膜１２の表面と集電電極２２とが所定の間隔を隔てて対向するように配置されている。ここで、エレクトレット膜１２の表面は、負の電位（約−２０Ｖ〜約−２０００Ｖ）に調整されているので、集電電極２２は、静電誘導によって正電荷が誘導される。

次に、静電誘導型発電装置１に水平方向（Ｘ方向）の振動が加わり、エレクトレット膜１２と集電電極２２とが相対的に移動することにより、集電電極２２は、ガード電極１３と対向する位置に移動する。これにより、集電電極２２に対向する電位が、エレクトレット膜１２の電位（約−２０Ｖ〜約−２０００Ｖ）からガード電極１３の電位（接地）に変化するので、集電電極２２に静電誘導によって誘導される電荷の量が変化する。この電荷の変化分が電流となり、ブリッジ整流回路２およびＤＣ−ＤＣコンバータ３を介して負荷４に出力される。再び振動により、エレクトレット膜１２と集電電極２２とが対向することにより、集電電極２２に正電荷が蓄積される。このように、エレクトレット膜１２と集電電極２２とが繰り返し相対的に移動することによって、発電が継続して行われる。

第１実施形態では、上記のように、エレクトレット膜１２の表面上に、エレクトレット膜１２に蓄積された電荷による電界が広がるのを抑制するためのガード電極１３を備え、ガード電極１３を、エレクトレット膜１２側から上方に向かって幅が小さくなる断面形状を有するように形成することによって、集電電極２２とガード電極１３とが接触しても、ガード電極１３の側面が傾斜しているので、集電電極２２とガード電極１３とが引っ掛かるのを抑制することができる。これにより、ガード電極１３が表面上に形成されているエレクトレット膜１２がスムーズに振動することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ガード電極１３の上端部の断面形状を、丸形形状に形成することによって、集電電極２２とガード電極１３とが接触しても、ガード電極１３の表面の端部が丸形形状に形成されているので、集電電極２２とガード電極１３とが引っ掛かるのをより抑制することができる。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。図４を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ガード電極１３ａの側面がエレクトレット膜１２の表面に対して垂直になるように形成されている第１電極部１０ａについて説明する。

第２実施形態による第１電極部１０ａは、図４に示すように、エレクトレット膜１２の表面上には、エレクトレット膜１２に蓄積された電荷による電界が広がるのを抑制するためのガード電極１３ａが形成されている。なお、ガード電極１３ａは、本発明の「導電体層」の一例である。ガード電極１３ａは、約０．０５μｍ〜約１μｍの厚みｔ４を有する。また、ガード電極１３ａは、エレクトレット膜１２と接する側からエレクトレット膜１２と接しない側に向かって幅が小さくなる断面形状を有するとともに、ガード電極１３ａの側面１３１ａがエレクトレット膜１２の表面に対して垂直になるように形成されている。また、第２実施形態では、ガード電極１３ａの表面の端部の断面形状は、約０．１μｍ〜約１μｍの曲率半径Ｒ３を有するように丸形形状に形成されている。また、ガード電極１３ａのエレクトレット膜１２と接する側は、約０．１μｍ〜約１μｍの曲率半径Ｒ４を有するように、エレクトレット膜１２に向かって徐々に幅が広くなっている。

また、ガード電極１３ａは、上記第１実施形態と同様に、図２に示すように、平面的に見て櫛歯状に形成されている。また、ガード電極１３ａの櫛歯の歯の部分の幅Ｗ５と、歯と歯との間の間隔Ｗ６とは、それぞれ、約１００μｍ〜約１０００μｍである。また、ガード電極１３ａは、接地されている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、エレクトレット膜１２と接しない側のガード電極１３ａの表面の端部を、丸形形状に形成することによって、集電電極２２（図１参照）とガード電極１３ａとが接触しても、ガード電極１３ａの表面の端部の断面形状が丸形形状に形成されているので、集電電極２２とガード電極１３ａとが引っ掛かるのを抑制することができる。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。図５を参照して、この第３実施形態では、上記第１実施形態と異なり、エレクトレット膜１２のガード電極１３が形成されない表面上には、絶縁膜１４が形成されている第１電極部１０ｂについて説明する。

第３実施形態による第１電極部１０ｂは、図５に示すように、エレクトレット膜１２のガード電極１３が形成されない表面上には、ＭＳＱ（メチルシルセスキオキサン）、ＳｉＯＣまたはＳｉＮからなる絶縁膜１４が形成されている。なお、絶縁膜１４は、エレクトレット膜１２の表面から電荷が流出するのを抑制する機能を有する。また、絶縁膜１４は、約０．０１μｍ〜約１μｍの厚みｔ５を有し、ガード電極１３の厚みｔ２と同じか、または、ガード電極１３の厚みｔ２よりも小さい厚みに形成される。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、エレクトレット膜１２のガード電極１３が形成されない表面上に、絶縁膜１４を形成することによって、エレクトレット膜１２のガード電極１３が形成されない表面上から電荷が流出するのを抑制することができるので、エレクトレット膜１３の表面電位の低下を抑制することができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。図６を参照して、この第４実施形態では、上記第３実施形態と異なり、ガード電極１３の表面上には、保護膜１５が形成されている第１電極部１０ｃについて説明する。

第４実施形態による第１電極部１０ｃは、図６に示すように、ガード電極１３の表面上には、保護膜１５が形成されている。なお、保護膜１５は、ＭＳＱ、ＳｉＯＣまたはＳｉＮからなる絶縁膜でもよいし、導電性膜でもよい。また、保護膜１５は、ガード電極１３の厚みｔ２と同じか、または、ガード電極１３の厚みｔ２よりも小さい、約０．０１μｍ〜約１μｍの厚みｔ６を有するように構成されている。また、保護膜１５の表面の端部の断面形状は、約０．１μｍ〜約１μｍの曲率半径Ｒ５を有するように丸形形状に形成されている。また、保護膜１５は、約０．１μｍ〜約１μｍの曲率半径Ｒ６を有するようにエレクトレット膜１２側に向かって徐々に幅が広くなるように形成されている。なお、曲率半径Ｒ５およびＲ６は、ガード電極１３の曲率半径Ｒ１およびＲ２（図３参照）と同じか、または、曲率半径Ｒ１およびＲ２よりも大きくなるように形成されている。これにより、保護膜１５が形成されない場合と比べて、集電電極２２とガード電極１３とがより引っ掛かりにくくなるので、エレクトレット膜１２がよりスムーズに振動することが可能となる。

なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第４実施形態では、上記のように、ガード電極１３の表面上に、保護膜１５を形成することにより、ガード電極１３と集電電極２２とが接触するのを抑制することができるので、集電電極２２に蓄積された電荷がガード電極１３に流出するのを抑制することができる。

なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第５実施形態）
図７は、本発明の第５実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。図７を参照して、この第５実施形態では、上記第４実施形態と異なり、絶縁膜１４の厚みｔ５が、保護膜１５ａの厚みｔ７よりも大きい第１電極部１０ｄについて説明する。

第５実施形態による第１電極部１０ｄは、図７に示すように、ガード電極１３の表面上には、ＭＳＱ、ＳｉＯＣまたはＳｉＮからなる保護膜１５ａが形成されている。ここで、第５実施形態では、絶縁膜１４の厚みｔ５は、保護膜１５ａの厚みｔ７よりも大きくなるように構成されている。

なお、第５実施形態のその他の構成は、上記第４実施形態と同様である。

第５実施形態では、上記のように、絶縁膜１４の厚みｔ５を、保護膜１５ａの厚みｔ７よりも大きくなるように構成することによって、保護膜１５ａが、ガード電極１３が露出するようなダメージを受けた場合でも、絶縁膜１４の厚みｔ５が保護膜１５ａの厚みｔ７よりも大きいので、絶縁膜１４が、エレクトレット膜１２が露出するほどのダメージを受けるのを抑制することができる。これにより、エレクトレット膜１２がダメージを受けることに起因する表面電位の低下を抑制することができる。

なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第４実施形態と同様である。

（第６実施形態）
図８は、本発明の第６実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。図８を参照して、この第６実施形態では、上記第５実施形態と異なり、エレクトレット膜１２ａに凸部１２１ａが形成されている第１電極部１０ｅについて説明する。

第６実施形態による第１電極部１０ｅは、図８に示すように、基板１１に表面上に、凸部１２１ａを有するエレクトレット膜１２ａが形成されている。なお、凸部１２１ａは、ガード電極１３の形状に合わせて、平面的に見て櫛歯状に形成されている。また、凸部１２１ａは、約０．６４μｍの厚みｔ８を有する。また、エレクトレット膜１２ａの凸部１２１ａの表面上には、ガード電極１３が形成されている。これにより、エレクトレット膜１２ａの凹部１２１ｂの表面に蓄積される電荷が、ガード電極１３に流出するのを抑制することが可能となる。また、エレクトレット膜１２ａの凹部１２１ｂの表面上には、約１．５５μｍの厚みｔ９を有するＭＳＱ、ＳｉＯＣまたはＳｉＮからなる絶縁膜１４ａが形成されている。これにより、エレクトレット膜１２ａの凹部１２１ｂの表面に蓄積される電荷が流出するのをより抑制することが可能となる。また、ガード電極１３の表面上には、約０．２８μｍの厚みｔ１０を有するＭＳＱ、ＳｉＯＣまたはＳｉＮからなる保護膜１５ｂが形成されている。なお、エレクトレット膜１２ａの凸部１２１ａの厚みｔ８、絶縁膜１４ａの厚みｔ９および保護膜１５ｂの厚みｔ１０は、ｔ８：ｔ９：ｔ１０＝２．２：５．５：１．０程度の比になるように構成されている。

なお、第６実施形態のその他の構成は、上記第５実施形態と同様である。

また、第６実施形態の効果は、上記第５実施形態と同様である。

（第７実施形態）
図９は、本発明の第７実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。図９を参照して、この第７実施形態では、上記第６実施形態と異なり、エレクトレット膜１２の表面上に絶縁膜１６が形成されている第１電極部１０ｆについて説明する。

第７実施形態による第１電極部１０ｆは、図９に示すように、エレクトレット膜１２の表面上に、ＨＤＰ（ＨｉｇｈＤｅｎｓｉｔｙＰｌａｓｍａ）酸化膜からなる絶縁膜１６が形成されている。なお、絶縁膜１６は、ガード電極１３の形状に合わせて、平面的に見て櫛歯状に形成されている。また、絶縁膜１６の表面上には、ガード電極１３が形成されている。この絶縁膜１６により、エレクトレット膜１２の絶縁膜１６が形成されない表面に蓄積される電荷が、ガード電極１３に流出するのを抑制することが可能となる。また、エレクトレット膜１２の絶縁膜１６が形成されない表面上には、ＭＳＱ、ＳｉＯＣまたはＳｉＮからなる絶縁膜１４ａが形成されている。これにより、エレクトレット膜１２の絶縁膜１６が形成されない表面に蓄積される電荷が流出するのをより抑制することが可能となる。また、ガード電極１３の表面上には、ＭＳＱ、ＳｉＯＣまたはＳｉＮからなる保護膜１５ｂが形成されている。

なお、第７実施形態のその他の構成は、上記第６実施形態と同様である。

また、第７実施形態の効果は、上記第６実施形態と同様である。

（第８実施形態）
図１０は、本発明の第８実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。図１０を参照して、この第８実施形態では、上記第５実施形態と異なり、絶縁膜と保護膜とが一体的に形成されている第１電極部１０ｇについて説明する。

第８実施形態による第１電極部１０ｇは、図１０に示すように、エレクトレット膜１２のガード電極１３が形成されない表面上と、ガード電極１３の表面上とには、ＭＳＱ、ＳｉＯＣまたはＳｉＮからなる保護膜１５ｃが形成されている。なお、エレクトレット膜１２のガード電極１３が形成されない表面上に形成される保護膜１５ｃは、エレクトレット膜１２の表面から電荷が流出するのを抑制する絶縁膜として機能する。これにより、エレクトレット膜１２の表面から電荷が流出するのを抑制する絶縁膜と保護膜とを別々の工程で形成する場合と異なり、絶縁膜と保護膜とが一体的に同時に形成することが可能となるので、製造工程を簡略化することが可能となる。また、スピンコート法を用いることにより、容易に、エレクトレット膜１２のガード電極１３が形成されない表面上に形成される保護膜１５ｃの厚みｔ１１を、ガード電極１３の表面上に形成される保護膜１５ｃの厚みｔ１２よりも大きくすることが可能となる。

なお、第８実施形態のその他の構成は、上記第５実施形態と同様である。

また、第８実施形態の効果は、上記第５実施形態と同様である。

（第９実施形態）
図１１は、本発明の第９実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。図１１を参照して、この第９実施形態では、上記第６実施形態と異なり、絶縁膜と保護膜とが一体的に形成されている第１電極部１０ｈについて説明する。

第９実施形態による第１電極部１０ｈは、図１１に示すように、エレクトレット膜１２ａの凸部１２１ａの側面上と、凹部１２１ｂの表面上と、ガード電極１３の表面上とを覆うようにＭＳＱ、ＳｉＯＣまたはＳｉＮからなる保護膜１５ｄが形成されている。なお、エレクトレット膜１２ａの凹部１２１ｂの表面上に形成される保護膜１５ｄは、エレクトレット膜１２ａの表面から電荷が流出するのを抑制する絶縁膜として機能する。

なお、第９実施形態のその他の構成は、上記第６実施形態と同様である。

また、第９実施形態の効果は、上記第６実施形態と同様である。

（第１０実施形態）
図１２は、本発明の第１０実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。図１２を参照して、この第１０実施形態では、上記第７実施形態と異なり、絶縁膜と保護膜とが一体的に形成されている第１電極部１０ｉについて説明する。

第１０実施形態による第１電極部１０ｉは、図１２に示すように、エレクトレット膜１２の表面上には、絶縁膜１６が形成されている。また、エレクトレット膜１２のガード電極１３が形成されない表面上と、絶縁膜１６の側面上と、ガード電極１３の表面上とを覆うようにＭＳＱ、ＳｉＯＣまたはＳｉＮからなる保護膜１５ｅが形成されている。なお、エレクトレット膜１２のガード電極１３が形成されない表面上に形成される保護膜１５ｅは、エレクトレット膜１２の表面から電荷が流出するのを抑制する絶縁膜として機能する。

なお、第１０実施形態のその他の構成は、上記第７実施形態と同様である。

また、第１０実施形態の効果は、上記第７実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべ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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

また、上記第１〜第１０実施形態では、導電体からなる基板１１を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、絶縁体からなる基板を用いてもよい。ただし、この場合には、絶縁体からなる基板とエレクトレット膜との間に導電体層を形成する必要がある。

また、上記第１〜第１０実施形態では、ガード電極１３および１３ａを接地する例を示したが、本発明はこれに限らず、ガード電極１３および１３ａを接地しなくてもよい。また、ガード電極１３および１３ａにエレクトレット膜１２および１２ａの表面電位と逆極性の所定の電圧を印加してもよい。

また、上記第１〜第１０実施形態では、集電電極２２の歯の幅Ｗ４が櫛歯状のガード電極１３および１３ａの歯と歯の間の幅Ｗ２以上の大きさに形成される例を示したが、本発明はこれに限らず、ガード電極１３および１３ａの歯の幅Ｗ１を集電電極２２の歯と歯の間の幅Ｗ３以上の大きさに形成してもよい。

また、上記第１〜第１０実施形態では、集電電極２２の厚みｔ３がガード電極１３および１３ａの厚みｔ２と同程度の厚みに形成される例を示したが、本発明はこれに限らず、ガード電極１３および１３ａの厚みｔ２を集電電極２２の厚みｔ３以上の大きさに形成してもよい。

本発明の第１実施形態による静電誘導型発電装置の断面図である。図１の１００−１００線に沿った断面図である。図１に示した第１実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。本発明の第２実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。本発明の第３実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。本発明の第４実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。本発明の第５実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。本発明の第６実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。本発明の第７実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。本発明の第８実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。本発明の第９実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。本発明の第１０実施形態による静電誘導型発電装置の第１電極部の拡大図である。

符号の説明

１静電誘導型発電装置（静電発電装置）
１２、１２ａエレクトレット膜
１３、１３ａガード電極（導電体層）
１４、１４ａ絶縁膜
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ保護膜

Claims

エレクトレット膜と集電電極とが相対的に移動することによって発電する静電発電装置であって、
第１の基板と、
前記第１の基板上に形成されたエレクトレット膜と、
前記エレクトレット膜上で、前記第１の基板と反対側に形成され、前記エレクトレット膜に蓄積された電荷による電界が広がるのを抑制する導電体層と、
前記エレクトレット膜または前記導電体層に対向して、前記エレクトレット膜および前記導電体層と空間を隔てて設けられた集電電極と、
前記集電電極を支持する第２の基板とを備え、
前記導電体層は、前記エレクトレット膜側から前記集電電極に向かって幅が小さくなるような断面形状を有するように形成されている、静電発電装置。
前記導電体層の上端部の断面形状は、丸形形状に形成されている、請求項１に記載の静電発電装置。
前記エレクトレット膜の前記導電体層が形成されない表面上には、絶縁膜が形成されている、請求項１または２に記載の静電発電装置。
前記導電体層の表面上には、保護膜が形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電発電装置。
前記絶縁膜の厚みは、前記保護膜の厚みよりも大きい、請求項４に記載の静電発電装置。
前記導電体層の角部は、平面的に見て、丸形形状に形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電発電装置。
前記導電体層は、複数の短冊状の形状を有しており、
前記集電電極は、複数の短冊状の形状を有しており、
前記複数の導電体層および、前記複数の集電電極は、同一の周期で配置されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の静電発電装置。