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JP2000268891A - 多色色素増感透明半導体電極部材とその製造方法、多色色素増感型太陽電池、及び表示素子 - Google Patents

多色色素増感透明半導体電極部材とその製造方法、多色色素増感型太陽電池、及び表示素子

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JP2000268891A
JP2000268891A JP11074845A JP7484599A JP2000268891A JP 2000268891 A JP2000268891 A JP 2000268891A JP 11074845 A JP11074845 A JP 11074845A JP 7484599 A JP7484599 A JP 7484599A JP 2000268891 A JP2000268891 A JP 2000268891A
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transparent
solar cell
electrode
multicolor
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正敏 櫻井
Katsuyuki Naito
勝之 内藤
Akihiro Horiguchi
昭宏 堀口
Hiroyasu Sumino
裕康 角野
Maki Yonezu
麻紀 米津
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示素子、または看板等の複数の部位に複数
の色を配置した、色素増感型太陽電池を提供する。 【解決手段】 第１の透明電極１０１と、第１の透明電
極１０１上に設けられた透明半導体層１０２と、透明半
導体層１０２表面の複数の部位に吸着した複数色の増感
色素吸着部と、増感色素吸着部上に設けられたキャリア
移動層１０７と、キャリア移動層１０７上に設けられた
第２の透明電極１０８とから成る事を特徴とする多色色
素増感型太陽電池。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多色色素増感透明
半導体電極部材、多色色素増感型太陽電池、表示素子、
及び多色色素増感透明半導体電極部材の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、様々な用途に用いられている表示
素子を駆動する電力は、例えば液晶表示素子では液晶表
示素子の外部に設けられた電池によって供給されてお
り、電池寿命により駆動時間が制限される事が問題とな
っている。駆動時間を長くする為には太陽電池の使用が
効果的であるが、太陽電池を使用する場合には、表示素
子の外部に太陽電池の受光部を設ける必要が有り、表示
素子が大きくなるという問題がある。
【０００３】表示素子が大きくなる事を防ぐ為に、表示
素子内部に太陽電池を作成する方法もある。例えば、特
許第２７２８０４１号に記載されるように、液晶表示素
子の遮光部にＳｉ等不透明な太陽電池を用いる方法があ
るが、遮光部は広い受光面積を確保できず、十分なエネ
ルギーの供給は困難である。または特開平８−１５２６
２０号に記載されるように、液晶表示素子の光吸収層に
不透明な太陽電池を用いてこれをエネルギー源として駆
動させる方法もあるが、光吸収層は液晶層の下に有る
為、光が液晶層により遮られ、これも十分なエネルギー
供給は困難である。
【０００４】その他に、表示素子内部に太陽電池を作製
する方法としては、表示素子表面に光透過性の太陽電池
を設ける方法もある。光を透過する機能を有する太陽電
池としては、ガラス基板上にアモルファスシリコン太陽
電池を設けた裏面透明電極太陽電池や、シリコンに微細
孔を開ける事によって光の透過を可能とするシースルー
太陽電池、色素増感型太陽電池などがある。しかし、裏
面電極太陽電池は色がシリコンのバンドギャップに制限
される為、表示素子は赤色以外、例えば青色や緑色など
は表現出来なくなってしまう。また、シースルー太陽電
池は、光透過性を微細孔で可能にする為、光の透過率と
エネルギーの供給を共に高く取る事は出来ない。
【０００５】色素増感型太陽電池は、例えば特許第２６
６４１９４号に記載されているように、第１の透明電極
と、その上に設けられた透明半導体と、透明半導体表面
に吸着した増感色素、その上のキャリア層と、キャリア
層の上の第２の透明電極からなる。この色素増感型太陽
電池は、以下の過程を経て動作する。
【０００６】入射した光が、第１の透明電極、透明半導
体を通して増感色素に、または第２の透明電極、キャリ
ア層を通して増感色素に到達すると、光はこの増感色素
を励起し、ＬＵＭＯレベルに電子を、ＨＯＭＯレベルに
ホールを生じる。励起によって生じた増感色素のＬＵＭ
Ｏレベルの電子は、速やかに透明半導体の伝導帯へ移動
し、第１の透明電極に渡る。増感色素のＨＯＭＯレベル
に残ったホールはキャリア移動層から電子を受け取り、
増感色素は中和される。電子を渡した事によりキャリア
移動層中に生じたイオンもしくはホールはキャリア移動
層中を拡散し、第２の透明電極に到達し、第２の透明電
極から電子を受け取る。電子を受け取った第１の透明電
極を負極、電子を渡した第２の透明電極を正極とする事
により、色素増感型太陽電池として動作する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の色素増
感型太陽電池では、１つの透明半導体に対して色素は１
種類であった為、裏面透明電極太陽電池と同様、外観は
１枚の色ガラス状であった。従って、複数の色を表現す
る事が出来ない為、表示装置の内部に設ける事は出来
ず、光を吸収し発電する太陽電池のみとしての用途以外
は考えられていない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、透明半
導体層と、透明半導体層表面の複数の部位に吸着した複
数色の増感色素吸着部とから成る事を特徴とする多色色
素増感透明半導体電極部材を提供する。
【０００９】この多色色素増感透明半導体電極部材の増
感色素吸着部は、透明半導体層に規則的に複数色配置さ
れていても良い。また本発明は、第１の透明電極と、第
１の透明電極上に設けられた透明半導体層と、透明半導
体層表面の複数の部位に吸着した複数色の増感色素吸着
部と、増感色素吸着部上に設けられたキャリア移動層
と、キャリア移動層上に設けられた第２の透明電極とか
ら成る事を特徴とする多色色素増感型太陽電池を提供す
る。
【００１０】この多色色素増感型太陽電池の増感色素吸
着部は、透明半導体層に規則的に複数色配置されていて
も良い。また、この多色色素増感型太陽電池には、少な
くとも第１の透明電極及び第２の透明電極の一方の表
面、または少なくとも第１の透明電極及び第２の透明電
極の一方の中に補助電極を設けても良い。
【００１１】さらに本発明は、これらの多色色素増感型
太陽電池がカラーフィルターである表示素子を提供す
る。この表示素子は反射型液晶表示素子であっても良
い。
【００１２】また本発明は、透明電極上に透明半導体を
形成する工程と、透明半導体表面の複数の部位に複数色
の増感色素を吸着させる工程と、透明半導体表面の特定
の部分の増感色素を紫外線を照射する事によって脱離す
る工程とを有する事を特徴とする多色色素増感透明半導
体電極部材の製造方法を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。本発明の第１の実施例について説明する。本
実施例は図１の構成図に示すような４色の多色色素増感
型太陽電池を用いて、図２の断面図に示すようにカラー
フィルターを作製し、これを液晶表示素子としたもので
ある。
【００１４】本実施例の多色色素増感型太陽電池部分は
図１のように第１の透明電極１０１と、第１の透明電極
１０１の上の透明半導体１０２、透明半導体１０２に吸
着された４色の増感色素吸着部１０３、１０４、１０
５、１０６と、その上のキャリア移動層１０７、これら
に対向する第２の透明電極１０８からなる。第１の透明
電極１０１と第２の透明電極１０８上には補助電極１０
９が形成されている。
【００１５】図２がこの多色色素増感型太陽電池部分を
カラーフィルターとして用いた反射型液晶表示素子であ
る。基板２０１の上に、各画素毎に存在するＴＦＴ回路
２０２、散乱反射画素電極２０３、液晶層２０４を積層
した後、共通電極２０５を形成し、最上層に図１の様な
多色色素増感型太陽電池部分が形成されている。なお、
第１の透明電極１０１、または第２の透明電極１０８を
共通電極２０５とする事も可能であり、本実施例におい
ては図１の第１の透明電極１０１を共通電極２０５とし
た。
【００１６】増感色素としては、図３に示される色素に
おいて、ｎ＝０としたシアニンイエロー増感色素と、図
３においてｎ＝１としたシアニンマゼンタ増感色素と、
図３においてｎ＝２としたシアニンシアン増感色素を用
いる。そして、シアニンイエロー増感色素とシアニンマ
ゼンタ増感色素を２：１のモル比で混合したものを赤増
感色素とし、シアニンイエロー増感色素とシアニンシア
ン増感色素を３：１のモル比で混合したものを緑増感色
素とし、シアニンマゼンタ増感色素とシアニンシアン増
感色素を３：２のモル比で混合したものを青増感色素と
する。また、図４で示される色素を黒増感色素とする。
【００１７】まず、図１に示す多色色素増感型太陽電池
部分の製造方法を述べる。エタノール中にＴｉＣｌ4を
約２ｍｏｌ／ｌ溶解し、メタノールを加える事で、約５
０ｍｇ／ｍｌチタンを含有するチタンアルコキシドを得
る。これを加水分解した後、補助電極１０９として白金
を蒸着した第１の透明電極１０１上に塗布し、約４００
℃で約３０分間焼成して透明半導体１０２としてＴｉＯ
2膜を得る。この時、ＴｉＯ2膜は、表面が平面だった場
合に対する凹凸を設けた場合の比表面積が約６００、膜
厚は約５μｍが好ましい。
【００１８】次に、得られたＴｉＯ2膜を赤増感色素吸
着部１０３のみ開口したマスクで覆い、赤増感色素のエ
タノール溶液中に浸漬する。約３時間浸漬した後、Ｔｉ
Ｏ2膜を取り出し、エタノールで洗浄し、マスクを剥離
する。次に、緑増感色素吸着部１０４を開口したマスク
を用いて緑増感色素のエタノール溶液中に浸漬する。約
３時間浸漬した後、ＴｉＯ2膜を取り出しエタノールで
洗浄し、マスクを外す。次に、青増感色素吸着部１０５
を開口したマスクを用いて青増感色素のエタノール溶液
に浸漬する。約３時間浸漬した後、ＴｉＯ2膜を取り出
しエタノールで洗浄し、マスクを外す。その後、黒増感
色素のエタノール溶液中に約３時間浸漬し、エタノール
で洗浄する。
【００１９】この上層に、エチレンカーボネートと、(
Ｃ3Ｈ7) 4ＮＩとＩ2を等モルずつ含むアセトニトリル
を、体積比でそれぞれ約８０％、約２０％となる様混合
した電解液と、スペーサーとして用いる直径約１０μｍ
のポリマービーズとを、上記の増感色素を吸着した第１
の透明電極１０１と、第２の透明電極１０８で挟み込
み、側面を樹脂で封止して多色色素増感型太陽電池部分
を得る。
【００２０】一方、図２に示すように、基板２０１上に
ＴＦＴ回路２０２、散乱反射画素電極２０３を積層す
る。この基板２０１と多色色素増感型太陽電池部分の第
１の透明電極１０１を共通電極２０５として、液晶層２
０４を挟持し、多色色素増感型太陽電池部分をカラーフ
ィルターとする反射型液晶表示素子を完成する。
【００２１】この多色色素増感型太陽電池付き反射型液
晶表示素子に疑似太陽光を約７５０ｍＷ／ｃｍ2の強度
で照射したところ、反射型液晶表示素子として用いる事
が出来るだけでなく、太陽電池として用いる事が出来、
光電変換効率を求めたところ、エネルギー変換効率約
６．５％が得られた。
【００２２】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。本実施例は第１の実施例と同様に、図１の構成図に
示すような４色の多色色素増感型太陽電池を用いて、図
５の断面図に示すようにカラーフィルターを作製し、こ
れをエレクトロクロミック表示素子としたものである。
【００２３】本実施例の多色色素増感型太陽電池部分は
実施例１と同様、図１のように構成されている。図５に
おいては、図１と共通する部分には同じ符号を付け、そ
の説明を省略する。
【００２４】図５がこの多色色素増感型太陽電池部分を
カラーフィルターとして用いたエレクトロクロミック表
示素子である。第１の透明基板５０２上には対向電極５
０１があり、エレクトロクロミック溶液層５０３、各画
素毎に存在する表示電極５０４、第２の透明基板５０５
を積層し、エレクトロクロミック表示素子部を構成す
る。
【００２５】また、第１の透明電極１０１は、このエレ
クトロクロミック表示素子部の第２の透明基板５０５に
接続され、最上層に図１と同様な多色色素増感型太陽電
池部分を形成している。本実施例においては第１の透明
電極１０１を第２の透明基板５０５に接続したが、第２
の透明電極１０８を接続する事も可能である。
【００２６】次に、このエレクトロクロミック表示素子
の製造方法を述べる。本実施例の多色色素増感型太陽電
池部分の増感色素と第１の透明電極１０１上の透明半導
体１０２としてのＴｉＯ2膜の作製方法は、実施例１と
同様である。
【００２７】この後、得られたＴｉＯ2膜を、赤増感色
素のエタノール溶液中に浸漬する。約１時間浸漬させた
後ＴｉＯ2膜を取り出し、エタノールで洗浄後、赤増感
色素吸着部１０３にマスクをかぶせ、波長約２００ｎｍ
の紫外線を約３０分照射する。その後、エタノールで洗
浄する。次に、緑増感色素のエタノール溶液中に浸漬す
る。約１時間浸漬させた後ＴｉＯ2膜を取り出し、エタ
ノールで洗浄後、緑増感色素吸着部１０４にマスクをか
ぶせ、波長約２００ｎｍの紫外線を約３０分照射する。
その後、エタノールで洗浄する。次に、青増感色素のエ
タノール溶液中に浸漬する。約１時間浸漬させた後Ｔｉ
Ｏ2膜を取り出し、エタノールで洗浄後、青増感色素吸
着部１０５にマスクをかぶせ、波長約２００ｎｍの紫外
線を約３０分照射する。その後マスクをはずし、エタノ
ールで洗浄する。次に黒増感色素のエタノール溶液中に
約３時間浸漬し、エタノールで洗浄する。さらに、実施
例１と同様に作製して多色色素増感型太陽電池部分を得
る。
【００２８】この多色色素増感型太陽電池部分をカラー
フィルターとし、対向電極５０１を設けた第１の透明基
板５０２の上に、エレクトロクロミック溶液層５０３、
表示電極５０４、第２の透明基板５０５を積層した後、
その上に、多色色素増感型太陽電池部分の第１の透明電
極１０１を接続して、エレクトロクロミック表示素子を
完成する。
【００２９】この多色色素増感型太陽電池付きエレクト
ロクロミック表示素子に疑似太陽光を約７５０ｍＷ／ｃ
ｍ2の強度で照射したところ、エレクトロクロミック表
示素子として用いる事が出来るだけでなく、太陽電池と
して用いる事が出来、光電変換効率を求めたところ、エ
ネルギー変換効率約６．５％が得られた。
【００３０】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。本実施例は、２色の多色色素増感型太陽電池を用
いて、図６に示すような絵入りガラスを作製するもので
ある。
【００３１】本実施例の多色色素増感型太陽電池部分は
実施例１と同様の方法で作製し、構成されている。しか
し、増感色素のパターンは実施例１と違い、マスクを用
いて図柄６０１と、背景６０２にそれぞれの増感色素を
吸着させている。本実施例では、図柄６０１に実施例１
の赤増感色素を、背景６０２に実施例１の青増感色素を
用いた。また、光を通さない部分を持たない為、補助電
極１０９は用いていない。
【００３２】この多色色素増感型太陽電池付き絵入りガ
ラスに疑似太陽光を約７５０ｍＷ／ｃｍ2の強度で照射
したところ、太陽電池として用いることが出来、光電変
換効率を求めたところ、エネルギー変換効率約６．５％
が得られた。
【００３３】これまでの表示装置では、光エネルギーの
一部はカラーフィルターに吸収され、熱に変えられてい
た。しかし、本発明の多色色素増感型太陽電池をカラー
フィルターとして用いることにより、熱に変えられてい
た光エネルギーを光電変換し、電力を供給することが出
来る。表示装置としては、液晶表示素子に限らず、特開
平６−２５０２３３に示されるようなエレクトロクロミ
ック表示素子や、ＥＬディスプレイ、プラズマディスプ
レイ、ブラウン管を用いたディスプレイなどの表示素子
を用いることも出来る。
【００３４】また、本発明の多色色素増感型太陽電池に
よって、ガラスなどに絵や文字等の図柄を配し、電力を
供給する事の出来る窓や看板、容器などとして用いる事
も出来る。
【００３５】本発明で用いられる透明電極とは、透明基
板表面に透明導電層の設けられた、２層から構成されて
いるものであっても良い。その場合は、透明基板として
は、ガラスやポリマーフィルム等があり、透明導電層と
しては、フッ素やインジウム、アルミニウム等をドープ
した酸化錫、酸化亜鉛等が好ましい。さらに、透明導電
層には、光透過をあまり遮らない程度の微量な、白金、
金、銀、銅、アルミニウムなどの不透明な金属層が含ま
れていても良い。
【００３６】本発明の実施例では、多色色素増感型太陽
電池の、正極、負極共に、透明電極を用いており、透明
電極を透明基板と透明導電層の２層で構成している。し
かし、透明電極に用いられる透明導電層の導電性はあま
り良くなく、変換効率が下がってしまう。従って、補助
電極を設ける事によって変換効率を上げる事も出来る。
【００３７】例えば、透明半導体表面に、赤、青、緑、
黒の４色を配置する場合等は、黒色の部分は光をほとん
ど透過しない為、その黒色の部分に不透明な金属等から
成る補助電極を設けても外観にはほとんど影響がなく、
変換効率を上げる為に有効である。
【００３８】補助電極の位置は、負極は透明半導体と透
明電極の間、もしくは透明電極を透明基板と透明導電層
の２層から構成した場合は、透明電極中の透明導電層と
透明基板との間が好ましく、正極では、電極表面、もし
くは透明電極を透明基板と透明導電層の２層から構成し
た場合は、透明電極中で透明導電層と透明基板との間が
好ましい。
【００３９】また、補助電極の材料としては、白金、
金、銀、銅、アルミニウム等の金属や、グラファイト等
の導電性の高い材料が望ましい。光によって励起された
増感色素は、ＬＵＭＯレベルに電子を、ＨＯＭＯレベル
にホールを生じる。励起によって生じた増感色素のＬＵ
ＭＯレベルの電子は、速やかに透明半導体の伝導帯へ移
動し、第１の透明電極に渡る。この時、増感色素のＨＯ
ＭＯレベルにはホールが残っている為、キャリア移動層
は、このホールを中和する働きを持つキャリアを含む材
料であれば良く、キャリアの種類は電子でもホールでも
イオンでも良い。
【００４０】キャリア移動層としては液体材料でも固体
材料でも良い。液体材料としては、例えばヨウ化テトラ
プロピルアンモニウム約０．５ｍｏｌ／ｌと、ヨウ化カ
リウム約０．０２ｍｏｌ／ｌと、ヨウ素約０．０３ｍｏ
ｌ／ｌから成る、アセトニトリル／炭酸エチレン混合溶
媒電解質溶液等でも良い。
【００４１】固体材料としては、固体イオン移動材料
か、固体ホール、もしくは電子移動材料が好ましい。固
体イオン移動材料としては、例えば、アセトニトリル
や、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
またはこれらの混合物に、ポリエチレンオキサイドや、
ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリビ
ニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド
等のホストポリマーを混入して重合させたゲル電解質
や、ポリエチレンオキサイド、またはポリエチレン等の
高分子側鎖に、スルホンイミド塩や、アルキルイミダゾ
リウム塩、テトラシアノキノジメタン塩、ジシアノキノ
ジイミン塩等の塩を持つ、固体電解質等を用いる事も出
来る。
【００４２】固体ホール、もしくは電子移動材料として
は、結晶性、もしくはアモルファス性の有機分子を用い
る事が出来る。結晶性を持つものとしては、ペリレン、
コロネン等の多環芳香族や、各種金属フタロシアニン、
ペリレンテトラカルボン酸、また、テトラチアフルバレ
ン、テトラシアノキノジメタン等の電荷移動錯体等を用
いても良い。
【００４３】アモルファス材料としては、図７で示され
るアルミニウムキノジメタンや、図８で示されるジアミ
ン、図９で示される各種オキサジアゾール、その他に
も、ポリピロール、ポリアニリン、ポリＮ−ビニルカル
バゾール、ポリフェニレンビニレン等を用いても良い。
【００４４】増感色素は、入射光を吸収して励起状態に
なり、電子を透明半導体に渡し、その後キャリア移動層
でホールが中和される。従って、増感色素のＬＵＭＯ準
位は透明半導体の伝導帯準位と同じかそれより上にある
必要が有り、増感色素のＨＯＭＯ準位はキャリア移動層
の価電子帯準位、もしくはイオンの酸化還元電位と同じ
かそれより下にある必要がある。
【００４５】また、増感色素は透明半導体に強く吸着す
る為の、吸着サイトを持っていれば良く、カルボキシル
基や、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシル基、スルホ
ン基、カルボキシアルキル基等の官能基を分子中に持つ
事が望ましい。
【００４６】そして、ルテニウムートリス、ルテニウム
ービス、オスミウムートリス、オスミウムービス型の遷
移金属錯体や、多核錯体、ルテニウムーシスージアクア
ービピリジル錯体、フタロシアニン色素、ポルフィリン
色素、ペリレン色素、アントラキノン色素、アゾ色素、
キノフタロン色素、ナフトキノン色素、シアニン色素、
メロシアニン色素等に、前段落中の官能基を持った構造
である事が好ましい。
【００４７】透明半導体の各部位に１つの色として吸着
する色素は、１種類で構成されていても良いし、所望す
る色を得る為に、複数の色素の混合物が透明半導体表面
に吸着されていても良い。
【００４８】また、色は何色用いても良く、そのうちの
数色は、増感色素として光電変換に寄与していなくても
良い。ただし、用いられる色のうち少なくとも２色以上
は、増感色素として光電変換機能に寄与している必要が
ある。
【００４９】色素の透明半導体への吸着は、色素が溶解
している溶媒中に透明半導体を浸漬する事により行う事
が出来、その際、溶媒を加熱する事も出来る。所望する
色を得る為に、二種類以上の色素を同一の場所に吸着さ
せる場合には、それらの色素の混合物の溶液を用いても
良い。
【００５０】本発明の透明半導体表面への色素吸着の場
所の制御方法において用いるマスクは、フォトリソグラ
フィー法等により形成すれば良い。また、実施例２にお
いて、紫外線照射によって、色素を分解除去する場合、
紫外線照射は、レンズ等を用いて焦点を絞った光や、レ
ーザー光で基板上を走査する方法でも良い。
【００５１】透明半導体として用いられる材料は、可視
光領域の光吸収が少ない半導体で、金属酸化物半導体で
は遷移金属の酸化物、例えばチタン、ジルコニウム、ハ
フニウム、ストロンチウム、亜鉛、インジウム、イット
リウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、タンタル、ク
ロム、モリブデン、タングステン等の酸化物、及びこれ
らの複合酸化物、または酸化物混合物が好ましい。Ｓｒ
ＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＢａＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、Ｓ
ｒＮｂ2Ｏ6の様なペロブスカイト、あるいはこれらの複
合酸化物、または酸化物混合物、またＧａＮ等でも良
い。
【００５２】増感色素の透明半導体表面への吸着は数分
子層程度の厚み以上は起こらない。従って、色の濃さを
調整する為に、透明半導体表面に微細な凹凸を設け実効
的な表面積を調節し、増感色素の単位面積当たりの吸着
量を制御する事も出来る。凹凸構造としては、微粒子構
造を用いる事が出来る。例えば粒径約１０ｎｍのＴｉＯ
2微粒子の焼結体を用いて微細構造を作製する場合に
は、微粒子層の厚みを調節する事により、実効的な表面
積を制御できる。
【００５３】また、透明半導体に増感色素を吸着させる
際に、マスクの下の透明半導体中を色素が移動し、マス
クパターンの外側に色素がしみだすのを防ぐ為に、透明
半導体中には、ランダム、または所定のパターンにセパ
レータ材料を含ませても良い。
【００５４】
【発明の効果】以上のように、本発明の多色色素増感型
太陽電池によれば、光電変換機能を持ったカラーフィル
ターが得られ、これを表示装置の駆動電源として表示装
置中で用いる事により、表示装置の外部に太陽電池等の
補助電源を設けずに、電源から供給される電力を低減
し、装置の省エネルギー化を図る事が出来る。この光電
変換機能付きカラーフィルターは従来のカラーフィルタ
ーに置き換わる構成となる為、従来のカラーフィルター
が吸収して熱に変えていた光エネルギーを光電変換する
ので、従来のカラー表示パネルに比べて画面の明るさ
や、色再現性を損なう事なく電力を供給する事が出来
る。また、本発明の多色色素増感型太陽電池により、光
電変換という付加価値を持った、多色パターンの色ガラ
スや、絵や文字等の情報が入った窓、看板、容器等とし
て用いる事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の多色色素増感型太陽電池の構成図。
【図２】 本発明の多色色素増感型太陽電池を用いた反
射型液晶表示素子の断面図。
【図３】 本発明の実施例に係る増感色素の化学式。
【図４】 黒増感色素の化学式。
【図５】 本発明の多色色素増感型太陽電池を用いたエ
レクトロクロミック表示素子の断面図。
【図６】 本発明の多色色素増感型太陽電池を用いた絵
入りガラスを説明する図。
【図７】 アルミニウムキノジメタンの化学式。
【図８】 ジアミンの化学式。
【図９】 各種オキサジアゾールの化学式。
【符号の説明】
１０１…第１の透明電極 １０２…透明半導体層 １０３…赤増感色素吸着部 １０４…緑増感色素吸着部 １０５…青増感色素吸着部 １０６…黒増感色素吸着部 １０７…キャリア移動層 １０８…第２の透明電極 １０９…補助電極 ２０１…基板 ２０２…ＴＦＴ回路 ２０３…散乱反射画素電極 ２０４…液晶層 ２０５…共通電極 ５０１…対向電極 ５０２…第１の透明基板 ５０３…エレクトロクロミック溶液層 ５０４…表示電極 ５０５…第２の透明基板 ６０１…図柄 ６０２…背景
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀口 昭宏 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 角野 裕康 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 米津 麻紀 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Ｆターム(参考） 5F051 AA14 5H032 AA06 AS16 BB10 CC11 EE07 EE16 HH10

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透明半導体層と、前記透明半導体層表面
    の複数の部位に吸着した複数色の増感色素吸着部とから
    成る事を特徴とする多色色素増感透明半導体電極部材。
  2. 【請求項２】 前記増感色素吸着部が、前記透明半導体
    層に規則的に複数色配置されている事を特徴とする請求
    項１記載の多色色素増感透明半導体電極部材。
  3. 【請求項３】 第１の透明電極と、前記第１の透明電極
    上に設けられた透明半導体層と、前記透明半導体層表面
    の複数の部位に吸着した複数色の増感色素吸着部と、前
    記増感色素吸着部上に設けられたキャリア移動層と、前
    記キャリア移動層上に設けられた第２の透明電極とから
    成る事を特徴とする多色色素増感型太陽電池。
  4. 【請求項４】 前記増感色素吸着部が、前記透明半導体
    層に規則的に複数色配置されている事を特徴とする請求
    項３記載の多色色素増感型太陽電池。
  5. 【請求項５】 少なくとも前記第１の透明電極及び前記
    第２の透明電極の一方の表面、または少なくとも前記第
    １の透明電極及び前記第２の透明電極の一方の中に補助
    電極を設けた事を特徴とする請求項３または４記載の多
    色色素増感型太陽電池。
  6. 【請求項６】 請求項４記載の多色色素増感型太陽電池
    がカラーフィルターである事を特徴とする表示素子。
  7. 【請求項７】 前記表示素子が反射型液晶表示素子であ
    る事を特徴とする請求項６記載の表示素子。
  8. 【請求項８】 透明電極上に透明半導体を形成する工程
    と、前記透明半導体表面の複数の部位に複数色の増感色
    素を吸着させる工程と、前記透明半導体表面の特定の部
    分の前記増感色素を紫外線を照射する事によって脱離す
    る工程とを有する事を特徴とする多色色素増感透明半導
    体電極部材の製造方法。
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