CN101122689A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子装置。在该装置中，显示器的显示内容不影响太阳能电池的发电效率地层叠显示器和太阳能电池。在色素增感型太阳能电池(28)的红色光劣化太阳能电池块(29)上，始终照射以照射光中除红色光之外的透射全彩色电子纸(21)的光。另外，在蓝色光劣化太阳能电池块(30)上，始终照射以照射光中除蓝色光之外的透射全彩色电子纸(21)的光。并且，在绿色光劣化太阳能电池块(31)上，始终照射以照射光中除绿色光之外的透射全彩色电子纸(21)的光。本发明可以应用于IC卡或小型电子装置。

Description

电子装置
技术领域
本发明涉及一种电子装置，特别是涉及一种不使太阳能电池的发电效率产生变动地将其层叠在用于显示文字、图形等的反射式显示器的背面的电子装置。
背景技术
在将太阳能电池搭载在电子装置上时，最好是能够以高效率接受照射光的方式将太阳能电池设在电子装置的外侧面。但是，在将显示器和太阳能电池搭载在小型电子装置上时，由于需要将显示器设在小型电子装置的外侧面，因此需要考虑显示器和太阳能电池的配置。
例如图1所示，提出了这样一种方法来作为有效地配置显示器和太阳能电池的方法：将采用了聚合物网络液晶的电子纸1用作显示器，而在电子纸1的背面层叠太阳能电池2(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2001-338273号公报
如图2所示，采用图1所示的以往的构成例，在电子纸1的显示面积中，不显示文字和图形的区域(无显示区域11)使照射光透射，但显示文字和图形的区域(有显示区域12)不使照射光透射而将其反射。因此，是由透射无显示区域11的照射光来获得一定程度(大致30～50％)的发电效率。
但是，在上述以往的方法中，由于由电子纸的显示内容引起发电效率的变动，因此难以进行电流控制。因此，设想发电效率最差的状态而设定了该电子装置。
发明内容
本发明是鉴于这样的状况而做成的，提供一种可以使显示器的显示内容不影响太阳能电池的发电效率地层叠显示器和太阳能电池的装置。
作为本发明的一技术方案的电子装置具有太阳能电池和反射型显示器；上述太阳能电池吸收规定波长的光的效率较差；上述反射型显示器通过反射上述规定波长的光来进行显示，并使除了上述规定波长之外的光透射；上述反射型显示器设置在壳体外侧面，上述太阳能电池层叠在上述反射型显示器的背面。
上述太阳能电池可以由吸收波长各不相同的光的效率较差的多个块构成，上述反射型显示器可以通过反射波长各不相同的光来进行显示，具有使除了上述规定波长之外的光透射的多个显示区域。
上述太阳能电池可以是色素增感型太阳能电池。
上述反射型显示器可以是电子纸。
在作为本发明的一技术方案的电子装置中，透射过反射型显示器的除了规定波长之外的光照射在太阳能电池上而进行发电。该太阳能电池层叠在通过反射规定波长的光来进行显示、且使除了规定波长之外的光透射的反射型显示器的背面上，该太阳能电池的吸收规定波长的光的效率较差。
采用本发明的一技术方案，可以使显示器的显示内容不影响太阳能电池的发电效率地层叠显示器和太阳能电池。
附图说明
图1是表示具有显示器和发电元件的电子装置的以往构成例的框图。
图2是用于说明图1的构成例的发电效率的图。
图3是表示应用了本发明的显示装置的第1构成例的框图。
图4是表示通常的全彩色电子纸的构成例的框图。
图5是用于说明全彩色电子纸的显示层的特性的图。
图6是用于说明全彩色电子纸的显示层的特性的图。
图7是用于说明全彩色电子纸的显示层的特性的图。
图8是表示图3的全彩色电子纸的显示例的图。
图9是用于说明图3的显示装置的发电效率的图。
图10是表示应用了本发明的显示装置的第2构成例的框图。
图11是用于说明图10的显示装置的发电效率的图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明应用了本发明的具体实施方式。
图3表示作为本发明的一实施方式的显示装置的第1构成例。该显示装置20由全彩色电子纸21、色素增感型太阳能电池28及显示控制部32构成；全彩色电子纸21显示文字、图形等；色素增感型太阳能电池28层叠在全彩色电子纸21的背面，将透射过全彩色电子纸21的照射光转换为电力；显示控制部32以由色素增感型太阳能电池28产生的电力为电源进行工作，控制全彩色电子纸21的显示。
在此，参照图4对使用了胆留醇型液晶的通常的全彩色电子纸进行说明。通常的全彩色电子纸由蓝色显示层、绿色显示层、红色显示层及光吸收层构成。
各色显示层具有可以根据电压的施加方式使光透射或将其反射的特征。光吸收层具有吸收透射来的光、而不反射光的特征。例如，在由红色显示层反射红色光时，人眼识别到红色。相反，在使红色光透射时，由于红色光被光吸收层吸收，因此人眼不能识别到红色光。像这样，通过以使特定波长的光反射或透射的方式进行控制，可以以全彩色显示文字和图形。
光的透射或反射控制可以根据对胆留醇型液晶施加电压的方式来控制。如图5所示，胆留醇型液晶的分子具有螺旋状结构，如图6所示，通过施加低电压，将分子结构的螺旋轴维持在与施加电压的方向垂直的方向上，而使入射的光透射。另一方面，如图7所示，在施加了高电压之后使电压急剧下降的情况下，由于分子结构的螺旋轴与施加电压的方向一致，因此入射的光被反射。由于在切断了电源之后仍维持着该特性，因此可以实现即使没有电源也保持显示这样的电子纸的特征、即记忆性能。
可通过改变胆留醇型液晶的扭转间距(螺旋间距)来实现使显示层具有反射特性。众所周知，由于反射光的波长与螺旋间距成比例变化，因此通过适当设定螺旋间距，可以使显示层具有所希望的反射特性。
蓝色显示层反射照射光中的波长为450nm附近的蓝色光，从而以蓝色显示文字等，并透射除此波长之外的波长的光。绿色显示层反射照射光中的波长为550nm附近的绿色光，从而以绿色显示文字等，并透射除此波长之外的波长的光。红色显示层反射照射光中的波长为650nm附近的红色光，从而以红色显示文字等，并透射除此波长之外的波长的光。而且，在所有显示层上透射的光被设在红色显示层背面的光吸收层吸收。因此，在所有显示层上透射的光不会被反射。
因此，通过适当组合蓝色显示层、绿色显示层及红色显示层的显示，可以使全彩色电子纸以任意颜色显示文字等。
与以上说明的通常的全彩色电子纸相同，应用了本发明的显示装置20的全彩色电子纸21具有3层胆留醇型液晶(蓝色显示层22、绿色显示层23及红色显示层24)。
但是，在本实施方式的情况下，是将全彩色电子纸21的显示区域分成只显示红色的红色显示区域25、只显示蓝色的蓝色显示区域26和只显示绿色的绿色显示区域27这3个区域，在各色显示区域上以红色、蓝色、或绿色的单色显示文字等。另外，未设有通常的全彩色电子纸所具有的光吸收层。
与以往的使用了Si(硅)的太阳能电池相比，现状中色素增感型太阳能电池28的发电效率较差。但是，可能因未采用硅而可以更廉价地进行制造。由于该色素增感型太阳能电池28的制造工序与液晶的制造工序相同，因此量产效率较高。由于该色素增感型太阳能电池28采用了有机色素，因此容易着色。可以通过选择有机色素来控制光吸收特性。由于该色素增感型太阳能电池28未使用玻璃基板，因此可以弯折。具有可以更加薄型地成形等的优点。
作为有机色素，公知有苯基呫吨系色素、酞菁系色素、氧杂萘邻酮系色素、赛安宁系色素、份菁系色素、卟啉系色素、原黄素系色素等。这些有机色素不仅光吸收特性不同，发色也不相同。即使只是使用这些色素的单体，或配合多种色素，也可以使光吸收特性具有特征，而且可以控制发色。另外，也可以预想通过今后的研究开发发明出限定了波长区域的色素。因此，通过采用这些色素，可以控制光吸收特性及发色。
利用上述可控制光吸收特性的特性，由吸收规定波长的光的特性较差的3个块(红色光劣化太阳能电池块29、蓝色光劣化太阳能电池块30及绿色光劣化太阳能电池块31)构成色素增感型太阳能电池28。
红色光劣化太阳能电池块29几乎不能将波长为650nm附近的红色光转换为电力，但是可以将除该波长之外的波长为450nm附近的蓝色光和波长为550nm附近的绿色光等转换为电力。蓝色光劣化太阳能电池块30几乎不能将波长为450nm附近的蓝色光转换为电力，但是可以将除该波长之外的波长为650nm附近的红色光和波长为550nm附近的绿色光等转换为电力。绿色光劣化太阳能电池块31几乎不能将波长为550nm附近的绿色光转换为电力，但是可以将除该波长之外的波长为450nm附近的蓝色光和波长为650nm附近的红色光等转换为电力。
另外，如图3所示，色素增感型太阳能电池28的各块与全彩色电子纸21的各色显示区域的关系为将红色光劣化太阳能电池块29层叠在红色显示区域25的背面，将蓝色光劣化太阳能电池块30层叠在蓝色显示区域26的背面，将绿色光劣化太阳能电池块31层叠在绿色显示区域27的背面。
像这样，在本实施方式的显示装置20中，将显示区域中的除了显示颜色之外的颜色(即，该颜色所对应的波长的光)的发电效率较高的太阳能电池配置在电子纸的背面。因此，即使在电子纸的显示状态产生了变动的情况下，也可以将到达太阳能电池表面的发电对象光的光量变动压制在最小限度。例如，在蓝色的显示区域中整个面显示蓝色的情况下，设想全部入射光透射的状态。
此时，即使在整个面显示状态的情况下，入射光中的除了蓝色的频率成分之外，以规定的透射率透射电子纸，而入射到太阳能电池中。此时，若将对除了蓝色之外的颜色所对应的光的发电效率较高的太阳能电池设置在电子纸背面，则与使全部入射光透射的情况相比，可使发电效率不产生较大变动。
从这样的观点出发，显示装置20采用了上述的配置结构。由此，可以实现稳定的电力供给。
接着，例如图8所示，以如下三种情况为例说明显示装置20的动作：在红色显示区域25显示红色文字“休息日特价！”，在蓝色显示区域26显示蓝色文字“￥9800”，在绿色显示区域25显示绿色文字“限定10台”。
显示控制部32进行控制，使得仅对红色显示区域25下层的蓝色显示层22至红色显示层24中的红色显示层24的一部分(与应显示的文字“休息日特价！”对应的部分)施加较高的电压而反射红色光，并对红色显示层24的其它部分(不显示文字的部分)、蓝色显示层22和绿色显示层23施加较低的电压而使照射光透射。
另外，显示控制部32进行控制，使得仅对蓝色显示区域26下层的蓝色显示层22至红色显示层24中的蓝色显示层22的一部分(与应显示的文字“￥9800”对应的部分)施加较高的电压而反射蓝色光，并对蓝色显示层22的其它部分(不显示文字的部分)、绿色显示层23和红色显示层24施加较低的电压而使照射光透射。
并且，显示控制部32进行控制，使得仅对绿色显示区域27下层的蓝色显示层22至红色显示层24中的绿色显示层23的一部分(与应显示的文字“限定10台”对应的部分)施加较高的电压而反射绿色光，并对绿色显示层23的其它部分(不显示文字的部分)、蓝色显示层22和红色显示层24施加较低的电压而使照射光透射。
如图9所示，通过这样的显示控制，在色素增感型太阳能电池28的红色光劣化太阳能电池块29上，始终照射有照射光中除红色光之外的透射过全彩色电子纸21的光。另外，在蓝色光劣化太阳能电池块30上，始终照射有照射光中除蓝色光之外的透射过全彩色电子纸21的光。并且，在绿色光劣化太阳能电池块31上，始终照射有照射光中除绿色光之外的透射过全彩色电子纸21的光。因此，无论全彩色电子纸21的显示内容如何，色素增感型太阳能电池28都可以稳定地获得发电效率。
接着，图10表示本发明一实施方式的显示装置的第2构成例。该显示装置40是将图3所示的显示装置20的全彩色电子纸21置换为彩色电子纸41的装置。
即，在图3所示的显示装置20的全彩色电子纸21中，是使全部3层(红、绿、蓝)颜色显示区域重合，但在显示装置40的彩色电子纸41中，也可以做成这样的结构：在红色劣化太阳能电池块29的上部仅层叠红色显示层42，而未层叠绿色显示层44及蓝色显示层43；在蓝色劣化太阳能电池块30的上部仅层叠蓝色显示层43，而未层叠红色显示层42及绿色显示层44；在绿色劣化太阳能电池块31的上部仅层叠绿色显示层44，而未层叠红色显示层42及蓝色显示层43。
由此，与显示装置20相比，可以使构造更加简化，并且可以提高各色劣化太阳能电池块的光透射率。
另外，与显示装置20的全彩色电子纸21的使用方法相同，将彩色电子纸41的显示区域分成只显示红色的红色显示区域25、只显示蓝色的蓝色显示区域26和只显示绿色的绿色显示区域27这3个区域。
另外，由于对显示装置40的构成要素中与显示装置20共用的部分标注了相同的附图标记，因此省略其说明。
接着，采用图8所示的显示例对显示装置40的动作进行说明。
显示控制部32进行控制，使得仅对红色显示区域25下层的红色显示层42的一部分(与应显示的文字“休息日特价！”对应的部分)施加较高的电压而反射红色光，并对红色显示层42的其它部分(不显示文字的部分)、蓝色显示层43和绿色显示层44施加较低的电压而使照射光透射。
另外，显示控制部32进行控制，使得仅对蓝色显示区域26下层的蓝色显示层43的一部分(与应显示的文字“￥9800”对应的部分)施加较高的电压而反射蓝色光，并对蓝色显示层43的其它部分(不显示文字的部分)、绿色显示层44和红色显示层42施加较低的电压而使照射光透射。
并且，显示控制部32进行控制，使得仅对绿色显示区域27下层的绿色显示层44的一部分(与应显示的文字“限定10台”对应的部分)施加较高的电压而反射绿色光，并对绿色显示层44的其它部分(不显示文字的部分)、蓝色显示层43和红色显示层42施加较低的电压而使照射光透射。
如图11所示，通过这样的显示控制，在色素增感型太阳能电池28的红色光劣化太阳能电池块29上，始终照射有照射光中除红色光之外的透射过彩色电子纸41的光。另外，在蓝色光劣化太阳能电池块30上，始终照射有照射光中除蓝色光之外的透射过彩色电子纸41的光。并且，在绿色光劣化太阳能电池块31上，始终照射有照射光中除绿色光之外的透射过彩色电子纸41的光。因此，无论彩色电子纸41的显示内容如何，色素增感型太阳能电池28都可以稳定地获得发电效率。
即，在红色劣化太阳能电池块29上，即使在以红色的文字或图形显示的区域产生了变动的情况下，绿色光及蓝色光也无变动地透射，而其发电效率不会产生变动。同样，在蓝色光劣化太阳能电池块30上，即使在以蓝色的文字或图形显示的区域产生了变动的情况下，红色光及绿色光也无变动地会透射，而其发电效率不会产生变动。同样，在绿色光劣化太阳能电池块31上，即使在以绿色的文字或图形显示的区域产生了变动的情况下，红色光及蓝色光也无变动地透射，而其发电效率不会产生变动。因此，即使文字或图形的显示产生变动，也可以获得稳定的发电效率。
另外，像上述第1或第2构成例那样，本发明也可以应用于不是全部显示红色、蓝色及绿色这3种颜色，而是以任意1种颜色进行显示的显示装置。
另外，除了具有太阳能电池和显示器的电子装置，本发明可以应用于例如IC(Integrated Circuit)卡等。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变换。

Claims (4)

1.一种电子装置，具有太阳能电池和反射型显示器；上述太阳能电池吸收规定波长的光的效率较差；上述反射型显示器通过反射上述规定波长的光来进行显示，并使除了上述规定波长之外的光透射；上述反射型显示器设置在壳体外侧面，上述太阳能电池层叠在上述反射型显示器的背面。
2.根据权利要求1所述的电子装置，上述太阳能电池由吸收波长各不相同的光的效率较差的多个块构成，上述反射型显示器通过反射波长各不相同的光来进行显示，具有使除了上述规定波长之外的光透射的多个显示区域。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，上述太阳能电池是色素增感型太阳能电池。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，上述反射型显示器是电子纸。
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