JP2005061917A - 表示装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 光透過性を有しつつ、発電効率の高い太陽電池部を備える表示装置及びこの表示装置を備える電子機器を実現する。
【解決手段】 上板ガラス81と下板ガラス82との間の第1の領域E1に色素増感太陽電池83を配設し、上板ガラス81と下板ガラス82との間の第2の領域E2に液晶部84を配設し、その液晶部84に対応した位置に透過型偏光板85と、半透過反射板付偏光板86とを配設して、表示装置8を構成した。
光透過性を有する部材により構成される表示装置8は、表示装置自体が光透過性を有するようになり、様々な方向から照射される光が、表示装置8の各部を透過し、表示装置8の太陽電池部に照射されるようになる。そして、表示装置8に対し様々な方向から照射された光が、太陽電池部に照射されるので、太陽電池部はその光の照射に伴い、効率よい発電を行うことができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、腕時計、携帯電話機などの各種の機器に適用される表示装置及びその表示装置を備える電子機器に関する。
従来より、液晶表示部と太陽電池部が積層されて成る光透過性を有する表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この光透過性を有する表示装置は、液晶表示部の前面である視認側に、細かい格子状のアモルファスシリコンなどからなる太陽電池部が配設された構造であり、太陽電池部の格子の隙間である透過部から、太陽光や室内灯の光などが液晶表示部に照射されて、その液晶表示部を視認することができるようになっている。また、暗所においては、太陽電池部と液晶表示部の間に配設された光源部が出力する光が液晶表示部を照射し、太陽電池部の格子の隙間である透過部からその液晶表示部を視認することができるようになっている。
特開2000−187204号公報
しかしながら、上記特許文献1の場合、太陽電池部は細かい格子状であり隙間があるので、その太陽電池部の単位面積あたりの発電量は少なく、発電効率は低いという問題があった。
本発明の課題は、光透過性を有しつつ、発電効率の高い太陽電池部を備える表示装置及びこの表示装置を備える電子機器を提供することである。
本発明は、上記の課題を解決するため、以下のような構成要素を備えている。なお、以下に示す構成要素には、括弧書きにより実施形態に対応する構成及び図面参照符号を記す。
請求項1記載の発明は、表示装置(例えば、表示装置8、80)において、
第1の光透過基板(例えば、上板ガラス81)と第2の光透過基板(例えば、下板ガラス82)との間の第1の領域(例えば、第1の領域E1)に配設された光透過性を有する太陽電池部(例えば、色素増感太陽電池部83等)と、
前記第1の光透過基板と前記第2の光透過基板との間の第2の領域(例えば、第2の領域E2)に配設された液晶部(例えば、液晶部84等)と、
前記第1の光透過基板の視認側に、前記液晶部に対応して配設された第1の偏光板(例えば、透過型偏光板85等)と、
前記第2の光透過基板の視認側と反対側に、前記液晶部に対応して配設された第2の偏光板(例えば、半透過反射板付偏光板86等)と、
を備えることを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、表示装置は、第1の光透過基板と第2の光透過基板との間の第1の領域に光透過性を有する太陽電池部が配設され、第1の光透過基板と第2の光透過基板との間の第2の領域に液晶部が配設されて、その液晶部に対応した位置に第1の偏光板と、第2の偏光板とが配設されて構成されているので、表示装置自体が光透過性を有するようになる。
従って、従来のように太陽電池に隙間を設けることがないので、単位面積あたりの発電量を向上させることができることとなって、光透過性を有しつつ、発電効率の良い太陽電池部を備える表示装置を提供することができる。
請求項2記載の発明は、表示装置(例えば、表示装置9等)において、
第1の光透過基板(例えば、上板ガラス91)と中間光透過基板(例えば、中板ガラス99)の間に配設された光透過性を有する太陽電池部(例えば、色素増感太陽電池部93等)と、
前記中間光透過基板と第2の光透過基板(例えば、下板ガラス92)との間に配設された液晶部(例えば、液晶部94等)と、
前記第1の光透過基板の視認側に、前記液晶部に対応して配設された第1の偏光板(例えば、透過型偏光板95等)と、
前記第2の光透過基板の視認側と反対側に、前記液晶部に対応して配設された第2の偏光板(例えば、半透過反射板付偏光板96等)と、
を備えることを特徴とする。
請求項2記載の発明によれば、表示装置は、第1の光透過基板と中間光透過基板の間に光透過性を有する太陽電池部が配設され、中間光透過基板と第2の光透過基板との間に液晶部が配設されて、その液晶部に対応した位置に第1の偏光板と、第2の偏光板とが配置されて構成されているので、表示装置自体が光透過性を有するようになる。
従って、従来のように太陽電池に隙間を設けることがないので、単位面積あたりの発電量を向上させることができることとなって、光透過性を有しつつ、発電効率の良い太陽電池部を備える表示装置を提供することができる。
請求項3記載の発明は、表示装置(例えば、表示装置90等)において、
第1の光透過基板(例えば、上板ガラス91)と中間光透過基板(例えば、中板ガラス99)の間に配設された液晶部(例えば、液晶部94等)と、
前記中間光透過基板と第2の光透過基板(例えば、下板ガラス92)との間に配設された光透過性を有する太陽電池部(例えば、色素増感太陽電池部93等)と、
前記第1の光透過基板の視認側に、前記液晶部に対応して配設された第1の偏光板(例えば、透過型偏光板95等)と、
前記第2の光透過基板の視認側と反対側に、前記液晶部に対応して配設された第2の偏光板(例えば、半透過反射板付偏光板96等)と、
を備えることを特徴とする。
請求項3記載の発明によれば、表示装置は、第1の光透過基板と中間光透過基板の間に液晶部が配設され、中間光透過基板と第2の光透過基板との間に光透過性を有する太陽電池部が配設されて、その液晶部に対応した位置に第1の偏光板と、第2の偏光板とが配置されて構成されているので、表示装置自体が光透過性を有するようになる。
従って、従来のように太陽電池に隙間を設けることがないので、単位面積あたりの発電量を向上させることができることとなって、光透過性を有しつつ、発電効率の良い太陽電池部を備える表示装置を提供することができる。
請求項4記載の発明は、請求項2又は3に記載の表示装置において、
前記太陽電池部と前記液晶部とは、少なくとも一部が前記中間光透過基板を介して重なり合っていることを特徴とする。
請求項4記載の発明によれば、請求項2又は3に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、表示装置において、太陽電池部と液晶部とは、少なくとも一部が中間光透過基板を介して重なり合わせて配設されるので、太陽電池部と液晶部のそれぞれをより大きくしたり、逆に表示装置自体をコンパクト化することができる。
つまり、光透過性を有する太陽電池部と液晶部とが重なり合っても、その太陽電池部を介して液晶部を視認することができ、また、その液晶部を介して太陽電池部に光を照射することができるので、太陽電池部と液晶部のそれぞれの機能を妨げ合うことはない。
よって、太陽電池部をより大きく、広く配設することにより、発電効率を向上させることができ、液晶部をより大きく、広く配設することにより、液晶表示のバリエーションを広げることができる。また、液晶部と太陽電池部の大きさがそのままであれば、太陽電池部と液晶部とを重ねることにより表示装置自体をコンパクト化することができる。
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の表示装置において、
前記太陽電池部と前記液晶部の両方に光を照射する光照射部(例えば、EL発光素子10、発光素子10a)を備えることを特徴とする。
請求項5記載の発明によれば、請求項1〜4の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、表示装置において、光照射部が太陽電池部と液晶部の両方に光を照射するので、太陽電池部はその光の照射に伴い発電を行うことができ、また、液晶部における液晶表示を暗所においても視認可能にすることができる。また、光照射部が太陽電池部と液晶部の両方に光を照射するので、個別に光照射部を設ける場合に比べてコストダウンを図ることができる。
請求項6記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の表示装置において、
前記光照射部は、前記太陽電池部と前記液晶部の視認側から照射する位置と、前記太陽電池部と前記液晶部の視認側と反対側から照射する位置と、前記太陽電池部と前記液晶部の側方から照射する位置と、の少なくとも何れか1つの位置に配設されることを特徴とする。
請求項6記載の発明によれば、請求項1〜5の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、表示装置において、光照射部は、太陽電池部と液晶部に対し、視認側から光を照射する位置と、視認側と反対側から光を照射する位置と、側方から光を照射する位置と、の少なくとも何れか1つの位置に配設されて、光照射部が太陽電池部と液晶部に光を照射するので、太陽電池部はその光の照射に伴い発電を行うことができ、また、液晶部における液晶表示を暗所においても視認可能にすることができる。
請求項7記載の発明は、請求項1から請求項6の何れかに記載の表示装置を機器ケース(例えば、時計ケース2)に配置したことを特徴とする電子機器(例えば、腕時計100、200、300、400)。
請求項7記載の発明によれば、電子機器は、機器ケースに請求項1から請求項6の何れかに記載の表示装置が配置されて構成されるので、請求項1〜6の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、電子機器には、表示装置が有する機能、例えば、表示装置の液晶部に基づく液晶表示機能や、表示装置の太陽電池部が発電する電力を使用する自家発電機能が付与される。その機能の付与により、電子機器の高機能化を図ることができる。
請求項1記載の発明によれば、表示装置は、第1の光透過基板と第2の光透過基板との間の第1の領域に光透過性を有する太陽電池部が配設され、第1の光透過基板と第2の光透過基板との間の第2の領域に液晶部が配設されて、その液晶部に対応した位置に第1の偏光板と、第2の偏光板とが配設されて構成されているので、表示装置自体が光透過性を有するようになる。
従って、従来のように太陽電池に隙間を設けることがないので、単位面積あたりの発電量を向上させることができることとなって、光透過性を有しつつ、発電効率の良い太陽電池部を備える表示装置を提供することができる。
請求項2記載の発明によれば、表示装置は、第1の光透過基板と中間光透過基板の間に光透過性を有する太陽電池部が配設され、中間光透過基板と第2の光透過基板との間に液晶部が配設されて、その液晶部に対応した位置に第1の偏光板と、第2の偏光板とが配置されて構成されているので、表示装置自体が光透過性を有するようになる。
従って、従来のように太陽電池に隙間を設けることがないので、単位面積あたりの発電量を向上させることができることとなって、光透過性を有しつつ、発電効率の良い太陽電池部を備える表示装置を提供することができる。
請求項3記載の発明によれば、表示装置は、第1の光透過基板と中間光透過基板の間に液晶部が配設され、中間光透過基板と第2の光透過基板との間に光透過性を有する太陽電池部が配設されて、その液晶部に対応した位置に第1の偏光板と、第2の偏光板とが配置されて構成されているので、表示装置自体が光透過性を有するようになる。
従って、従来のように太陽電池に隙間を設けることがないので、単位面積あたりの発電量を向上させることができることとなって、光透過性を有しつつ、発電効率の良い太陽電池部を備える表示装置を提供することができる。
請求項4記載の発明によれば、請求項2又は3に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、表示装置において、太陽電池部と液晶部とは、少なくとも一部が中間光透過基板を介して重なり合わせて配設されるので、太陽電池部と液晶部のそれぞれをより大きくしたり、逆に表示装置自体をコンパクト化することができる。
つまり、光透過性を有する太陽電池部と液晶部とが重なり合っても、その太陽電池部を介して液晶部を視認することができ、また、その液晶部を介して太陽電池部に光を照射することができるので、太陽電池部と液晶部のそれぞれの機能を妨げ合うことはない。
よって、太陽電池部をより大きく、広く配設することにより、発電効率を向上させることができ、液晶部をより大きく、広く配設することにより、液晶表示のバリエーションを広げることができる。また、液晶部と太陽電池部の大きさがそのままであれば、太陽電池部と液晶部とを重ねることにより表示装置自体をコンパクト化することができる。
請求項5記載の発明によれば、請求項1〜4の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、表示装置において、光照射部が太陽電池部と液晶部の両方に光を照射するので、太陽電池部はその光の照射に伴い発電を行うことができ、また、液晶部における液晶表示を暗所においても視認可能にすることができる。また、光照射部が太陽電池部と液晶部の両方に光を照射するので、個別に光照射部を設ける場合に比べてコストダウンを図ることができる。
請求項6記載の発明によれば、請求項1〜5の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、表示装置において、光照射部は、太陽電池部と液晶部に対し、視認側から光を照射する位置と、視認側と反対側から光を照射する位置と、側方から光を照射する位置と、の少なくとも何れか1つの位置に配設されて、光照射部が太陽電池部と液晶部に光を照射するので、太陽電池部はその光の照射に伴い発電を行うことができ、また、液晶部における液晶表示を暗所においても視認可能にすることができる。
請求項7記載の発明によれば、電子機器は、機器ケースに請求項1から請求項6の何れかに記載の表示装置が配置されて構成されるので、請求項1〜6の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、電子機器には、表示装置が有する機能、例えば、表示装置の液晶部に基づく液晶表示機能や、表示装置の太陽電池部が発電する電力を使用する自家発電機能が付与される。その機能の付与により、電子機器の高機能化を図ることができる。
以下、図を参照して本発明に係る表示装置を電子機器としての腕時計に適用する実施の形態を詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は本発明の腕時計を示した平面図であり、図2は図1のII−II線における要部の断面図である。
図1、図2に示すように、腕時計100には、時計計時部1を内部に収納する機器ケースとしての時計ケース2が備えられ、時計ケース2の上部中央には時計ガラス3が装着されている。さらに、この時計ケース2の下面には、裏蓋4が防水リング5を介してビス6により取り付けられており、時計計時部1と裏蓋4との間には、緩衝部材7が設けられている。また、時計ケース2には、バンド軸2Aを介し、時計バンドBが取り付けられている。
時計計時部1は、アナログ機能とデジタル機能のうち、少なくともデジタル機能を備えたものであり、図1、図2には、その両方の機能を備えたものを示している。
図2に示すように、時計計時部1には、上部ハウジング11と下部ハウジング12とが備えられ、上部ハウジング11の上面には時字が記されている文字板13が配置されている。また、上部ハウジング11と下部ハウジング12との間に、例えば、PWBなどの回路基板14が配置されている。
上部ハウジング11には、本発明にかかる表示装置8が備えられている。このように表示装置8は、時計計時部1の上部ハウジング11に収容されて、時計ケース2に配置されている。また、上部ハウジング11において表示装置8の視認側と反対側には、光照射部であるEL発光素子10がバックライトとして配置されている。なお、EL発光素子10は、所定の光を出力することができる発光素子である。
下部ハウジング12には、アナログ指針機構15と、太陽電池部としての色素増感太陽電池83で発電された電力を蓄積するための二次電池16が組み込まれている。
アナログ指針機構15は、表示装置8に設けられた軸孔8aからその上方に延びる指針軸15aと、この指針軸15aに取り付けられた時針、分針などの指針17とを備え、この指針17が文字板13の上方を運針するように構成されている。
これら表示装置8、EL発光素子10、アナログ指針機構15は、回路基板14に電気的に接続されており、また、二次電池16も回路基板14に電気的に接続されている。
表示装置8は、図2、図3、図4に示すように、第1の光透過基板である上板ガラス81と、第2の光透過基板である下板ガラス82と、上板ガラス81と下板ガラス82との間の第1の領域E1に配設された太陽電池部としての色素増感太陽電池部83と、上板ガラス81と下板ガラス82との間の第2の領域E2に配設された液晶部84と、上板ガラス81の視認側である上面に液晶部84に対応して配設された第1の偏光板としての透過型偏光板85と、下板ガラス82の視認側と反対側である下面に液晶部84に対応して配設された第2の偏光板としての半透過反射板付偏光板86等により構成されている。
なお、第1の領域E1と第2の領域E2とはシール部材87により仕切られており、色素増感太陽電池部83と液晶部84とが隔絶されている。なお、シール部材87は、光透過性を有する樹脂等からなることが好ましい。
そして、色素増感太陽電池部83は、表示装置8において、軸孔8aの周囲に4ブロック(具体的には、文字板13の時字に対応する12時と3時の間のブロック、3時と6時の間のブロック、6時と9時の間のブロック、9時と12時の間のブロック)に区切られて配設されている。また、液晶部84は、表示装置8において、色素増感太陽電池部83の下側(腕時計100を視認する向きにおける下側)に配設されている。
そして、EL発光素子10は、表示装置8に視認側と反対側から光を照射することができ、その表示装置8の色素増感太陽電池部83と液晶部84の両方に光を照射することができる。
色素増感太陽電池部83は、例えば、上板ガラス81の下面に備えられた図示しない上透明電極と、下板ガラス82の上面に備えられた図示しない下透明電極と、その上透明電極と下透明電極の間に封止される、所定の色素を吸着させた図示しない金属酸化物層と、所定の電解質を有する図示しない電荷輸送層等により構成されている。なお、色素増感太陽電池部83は、文字板13に形成された電池窓部13aを通じて視認可能であるとともに、電池窓部13aから太陽光などの外部光が照射されるようになっている。
また、色素増感太陽電池部83は、光透過性を有しており、バックライトとしてのEL発光素子10が出力する光を腕時計100の視認側へ透過させることができる。
ここで、色素としては、例えば、ルテニウム錯体(RuL2(NCS)2, L=4.4'-dicarboxy-2,2' bipyridine)を用いることができ、金属酸化物である酸化チタン(TiO2)に吸着させて金属酸化物層が形成される。また、電解質としては、ヨウ化物を用いることができ、例えば、ポリエチレングリコールにヨウ化リチウムや金属ヨウ素を加えて電荷輸送層が形成される。
この色素増感太陽電池部83に光が照射されると、色素増感太陽電池部83の金属酸化物層(図示省略)に吸着された色素が光エネルギーを吸収し、電子を放出する。その放出された電子は酸化チタンを介して一方の透明電極へ引き渡されて、その透明電極から外部の所定の負荷抵抗(例えば、時計計時部1のアナログ指針機構15や、液晶部84)へ送られる。その負荷抵抗を経由して移動した電子は、他方の透明電極に到達した後、電解質層(図示省略)を介して、色素に復帰する。この電子の循環現象により電流を発生させて発電し、負荷抵抗に電気エネルギーを供給することが可能になる。
液晶部84は、例えば、上板ガラス81の下面に備えられた図示しない上透明電極と、下板ガラス82の上面に備えられた図示しない下透明電極と、その上透明電極と下透明電極の間に封止される図示しない液晶層等により構成されている。なお、液晶層(図示省略)には、例えば、ツイスト角が90度のツイストネマティック(TN)液晶を使用する。
そして、この表示装置8において、上板ガラス81と下板ガラス82に挟持された液晶部84と、液晶部84に対応して配設された透過型偏光板85と半透過反射板付偏光板86とにより液晶表示部が構成され、液晶部84における図示しない一対の透明電極間に電圧を印加した状態に応じて、時刻や日時などの情報をデジタル表示するようになっている。
なお、図3に示すように、液晶部84における図示しない透明電極(上透明電極、下透明電極)から延出する配線84aは、液晶部84(透明電極)から、色素増感太陽電池部83の下側(腕時計100を視認する向きにおける下側)に向けて設けられている。そして、その配線84aは回路基板14に繋がるコネクター18に接続している。
また、液晶部84(液晶表示部)は、文字板13に形成された液晶窓部13bから、太陽光などの外部光が照射されるようになっており、液晶部84(液晶表示部)における液晶表示(デジタル表示)を液晶窓部13bから視認することができるようになっている。
また、第1の偏光板に透過型偏光板85、第2の偏光板に半透過反射板付偏光板86を適用することにより、EL発光素子10が出力する光が、半透過反射板付偏光板86を介して視認側へ透過するようになっており、その光を液晶部84(液晶表示部)へ照射することができるようになっている。つまり、暗所において、バックライトとしてのEL発光素子10を発光させることにより、液晶部84(液晶表示部)へ光を照射し、視認することができるようになる。
このように、表示装置8は、上板ガラス81と下板ガラス82との間に、色素増感太陽電池部83と液晶部84とをそれぞれ挟持し、その液晶部84に対応する位置に透過型偏光板85と半透過反射板付偏光板86を配設した構成で形成されることにより、表示装置8自体が光透過性を有するようにすることができる。
つまり、バックライトとしてのEL発光素子10が発光して出力する光が、表示装置8(色素増感太陽電池部83や液晶部84)を透過し、腕時計100の視認側に到達するので、暗所においてEL発光素子10を発光させることにより、文字板13や文字板13上の指針17および液晶部84(液晶表示部)をその光で照射することができ、腕時計100が示す時間等を視認可能にすることができる。
また、色素増感太陽電池部83は、視認側から照射される太陽光や室内灯の光等により発電を行うことができるとともに、色素増感太陽電池部83の裏側(下面側)からEL発光素子10が出力する光が照射されることによっても発電を行うことができる。よって、表示装置8の色素増感太陽電池部83は、効率よい発電を行うことができる。
そして、発電した電力を二次電池16に充電し、この二次電池16に充電した電力を腕時計100の電力として使用することができる。
また、表示装置8は、上板ガラス81と下板ガラス82との間に液晶部84を挟持するという一般的な液晶表示部を形成する構成において、太陽電池部としての色素増感太陽電池部83も上板ガラス81と下板ガラス82との間に備えることができるので、液晶部84と色素増感太陽電池部83とをそれぞれ厚さ方向に設ける必要が無く、液晶表示部と太陽電池部とを有する表示装置8として、薄型化を図ることができる。
このように、腕時計100は、時計計時部1にこのような表示装置8が備えられることにより、表示装置8の液晶部84によって液晶表示機能(デジタル表示機能)が付与されるとともに、表示装置8の色素増感太陽電池部83によって電力を発電し、この発電した電力を二次電池16に蓄えるようにすることによって、二次電池16は常に充電されるため、電池交換が不要となる。
また、表示装置8は、従来の太陽電池部を備える表示装置より薄型化することができるので、表示装置8を備える腕時計100の薄型化を図ることができる。
また、EL発光素子10が発光して出力する光が、表示装置8(色素増感太陽電池部83や液晶部84)を透過して、文字板13や文字板13上の指針17および液晶部84(液晶表示部)を照射することにより、腕時計100が示す時間等が暗所においても視認可能となる。
また、表示装置8の色素増感太陽電池部83は、図示しない金属酸化物層に含まれる色素に基づく色を有しているので、EL発光素子10が出力する光が色素増感太陽電池部83を透過した光は、金属酸化物層に含まれる様々な色素に応じた色で着色された有色光となる。よって、EL発光素子10の発光時に、腕時計100がそのような色素の色に基づく有色光で彩ることができ、趣向性に富んだ腕時計とすることができる。
(実施形態2)
次に、図5を参照して、本発明を腕時計に適用した実施形態2について説明する。なお、実施形態1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
図5に示すように、腕時計200には、光照射部である発光素子10aが文字板13の上方側において、時計ケース2の突起部2aの上面と、時計ガラス3の下面との間に備えられている。なお、発光素子10aは図示しない配線により回路基板14に電気的に接続されている。
発光素子10aは、所定の光を出力することができるフロントライトとしての発光素子である。
発光素子10aは、表示装置8の視認側から光を照射することができ、その表示装置8の色素増感太陽電池部83と液晶部84の両方に光を照射することができる。また、発光素子10aは、文字板13や文字板13上の指針17等にも光を照射する。
このような腕時計200においても、発光素子10aが出力する光により、文字板13や文字板13上の指針17および液晶部84(液晶表示部)が照射されるので、腕時計200が示す時間等が暗所においても視認可能となる。
また、表示部8の色素増感太陽電池部83に、太陽光や室内灯の光や、発光素子10aが出力する光を照射することによって発電を行うことができ、発電した電力を二次電池16に充電することができる。
なお、実施形態2においても、その他実施形態1と同様の効果が得られることは勿論である。
(実施形態3)
次に、図6を参照して、本発明を腕時計に適用した実施形態3について説明する。なお、実施形態1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
図6に示すように、腕時計300には、光照射部である発光素子10aが表示装置8の周囲側部において、上部ハウジング11に埋設されるように備えられている。なお、発光素子10aは図示しない配線により回路基板14に電気的に接続されている。
発光素子10aは、所定の光を出力することができるサイドライトとしての発光素子である。
発光素子10aは、表示装置8の側方から光を照射することができ、その表示装置8の色素増感太陽電池部83と液晶部84の両方に光を照射することができる。特に、発光素子10aから出力された光は、光透過性を有する上板ガラス81と下板ガラス82に導光されて、上板ガラス81や下板ガラス82の上面や下面から放出されるので、放出された光を好適に色素増感太陽電池部83や液晶部84、また、文字板13や文字板13上の指針17等に照射することができる。
このような腕時計300においても、発光素子10aが出力する光により、文字板13や文字板13上の指針17および液晶部84(液晶表示部)が照射されるので、腕時計300が示す時間等が暗所においても視認可能となる。
また、表示部8の色素増感太陽電池部83に、太陽光や室内灯の光や、発光素子10aが出力する光を照射することによって発電を行うことができ、発電した電力を二次電池16に充電することができる。
なお、実施形態3においても、その他実施形態1と同様の効果が得られることは勿論である。
(実施形態4)
次に、図7、図8を参照して、本発明を腕時計に適用した実施形態4について説明する。なお、実施形態1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
本発明にかかる腕時計の時計計時部に備えられる表示装置は、図7、図8に示すような構造の表示装置80であってもよい。
表示装置80は、第1の光透過基板である上板ガラス81と、第2の光透過基板である下板ガラス82と、上板ガラス81と下板ガラス82との間の第1の領域E1に配設された太陽電池部としての色素増感太陽電池部83aと、上板ガラス81と下板ガラス82との間の第2の領域E2に配設された液晶部84aと、上板ガラス81の視認側である上面に液晶部84aに対応して配設された第1の偏光板としての透過型偏光板85aと、下板ガラス82の視認側と反対側である下面に液晶部84aに対応して配設された第2の偏光板としての半透過反射板付偏光板86a等により構成されている。
なお、第1の領域E1と第2の領域E2とはシール部材87aにより仕切られており、色素増感太陽電池部83aと液晶部84aとが隔絶されている。なお、シール部材87aは、光透過性を有する樹脂等からなることが好ましい。
そして、液晶部84aは、表示装置80における、略中央部(腕時計を視認する際の向きにおける略中央部)に配設されている。
また、色素増感太陽電池部83aは、表示装置80における液晶部84aの周囲であり、表示装置80の4隅に4ブロックに区切られて配設されている。
このような構成の表示装置80も、表示装置80自体が光透過性を有するように構成されている。
よって、表示装置80の視認側に備えられたフロントライトは勿論のこと、表示装置80の視認側と反対側に備えられたバックライトや、表示装置80の周囲側部に備えられたサイドライトによっても、それらライト(発光素子、光照射部)が出力する光によって、表示装置80を照射することができ、表示装置80の色素増感太陽電池部83aと液晶部84aの両方に光を照射することができる。
このような表示装置80を腕時計に備えることにより、表示装置80の液晶部84aによって液晶表示機能(デジタル表示機能)が腕時計に付与されるとともに、表示装置80の色素増感太陽電池部83aが発電した電力を二次電池16に充電し、この二次電池16により腕時計に電力が供給されるようになる。
なお、実施形態4においても、その他実施形態1と同様の効果が得られることは勿論である。
(実施形態5)
次に、図9、図10を参照して、本発明を腕時計に適用した実施形態5について説明する。なお、実施形態1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
図9、図10に示すように、腕時計400の時計計時部1の上部ハウジング11には、本発明にかかる表示装置9が備えられている。このように表示装置9は、時計計時部1(上部ハウジング11)に収容されて、時計ケース2に配置されている。また、上部ハウジング11において表示装置9の視認側と反対側には、光照射部であるEL発光素子10がバックライトとして配置されている。
EL発光素子10は、表示装置9に視認側と反対側から光を照射することができ、その表示装置9の色素増感太陽電池部93と液晶部94の両方に光を照射することができる。
表示装置9は、図9、図10に示すように、第1の光透過基板である上板ガラス91と、上板ガラス91の視認側と反対側に配設される第2の光透過基板である下板ガラス92と、上板ガラス91と下板ガラス92の間に配置される中間光透過基板である中板ガラス99と、上板ガラス91と中板ガラス99との間に配設された太陽電池部としての色素増感太陽電池部93と、中板ガラス99と下板ガラス92との間に配設された液晶部94と、上板ガラス91の視認側である上面に液晶部94に対応して配設された第1の偏光板としての透過型偏光板95と、下板ガラス92の視認側と反対側である下面に液晶部94に対応して配設された第2の偏光板としての半透過反射板付偏光板96等により構成されている。
なお、色素増感太陽電池部93は、上板ガラス91と中板ガラス99との間にシール部材97により封止され、液晶部94は、中板ガラス99と下板ガラス92との間にシール部材97により封止されている。このシール部材97は、光透過性を有する樹脂等からなることが好ましい。そして、色素増感太陽電池部93と液晶部94は、中板ガラス99を介して重なり合うように配置されている。
色素増感太陽電池部93は、例えば、上板ガラス91の下面に備えられた図示しない上透明電極と、中板ガラス99の上面に備えられた図示しない下透明電極と、その上透明電極と下透明電極の間に封止される、所定の色素を吸着させた図示しない金属酸化物層と、所定の電解質を有する図示しない電荷輸送層等により構成されている。なお、色素増感太陽電池部93は、文字板13に形成された窓部13cを通じて視認可能であるとともに、窓部13cから太陽光などの外部光が照射されるようになっている。
また、色素増感太陽電池部93は、光透過性を有しており、バックライトとしてのEL発光素子10が出力する光を、液晶部94を介して腕時計100の視認側へ透過させることができる。その際、EL発光素子10が出力する光は、液晶部94を介して色素増感太陽電池部93に照射される。
液晶部94は、例えば、中板ガラス99の下面に備えられた図示しない上透明電極と、下板ガラス92の上面に備えられた図示しない下透明電極と、その上透明電極と下透明電極の間に封止される図示しない液晶層等により構成されている。なお、液晶層(図示省略)には、例えば、ツイスト角が90度のツイストネマティック(TN)液晶を使用する。
そして、この表示装置9において、中板ガラス99と下板ガラス92に挟持された液晶部94と、液晶部94に対応して配設された透過型偏光板95と半透過反射板付偏光板96とにより液晶表示部が構成され、液晶部94における図示しない一対の透明電極間に電圧を印加した状態に応じて、時刻や日時などの情報をデジタル表示するようになっている。
なお、液晶部94は、文字板13に形成された窓部13cを通じ、光透過性を有する色素増感太陽電池部93を介して視認することができるようになっている。
つまり、液晶部94(液晶表示部)には、文字板13に形成された窓部13cから、太陽光などの外部光が照射されるようになっており、液晶部94(液晶表示部)における液晶表示(デジタル表示)を窓部13cから視認することができるようになっている。
また、第1の偏光板に透過型偏光板95、第2の偏光板に半透過反射板付偏光板96を適用することにより、EL発光素子10が出力する光が、半透過反射板付偏光板96を介して視認側へ透過するようになっており、その光を液晶部94(液晶表示部)へ照射することができるようになっている。つまり、暗所において、バックライトとしてのEL発光素子10を発光させることにより、液晶部94(液晶表示部)へ光を照射し、視認することができるようになる。
このように、表示装置9は、上板ガラス91と中板ガラス99と下板ガラス92の間に、色素増感太陽電池部93と液晶部94とをそれぞれ挟持し、その液晶部94に対応する位置に透過型偏光板95と半透過反射板付偏光板96を配設した構成で形成されることにより、表示装置9自体が光透過性を有するようにすることができる。
つまり、バックライトとしてのEL発光素子10が発光して出力する光が、表示装置9(色素増感太陽電池部93や液晶部94)を透過し、腕時計400の視認側に到達するので、暗所においてEL発光素子10を発光させることにより、文字板13や文字板13上の指針17および液晶部94(液晶表示部)をその光で照射することができ、腕時計400が示す時間等を視認可能にすることができる。
また、色素増感太陽電池部93は、視認側から照射される太陽光や室内灯の光等により発電を行うことができるとともに、色素増感太陽電池部93の裏側(下面側)からEL発光素子10が出力する光が照射されることによっても発電を行うことができる。よって、表示装置9の色素増感太陽電池部93は、効率よい発電を行うことができる。
そして、発電した電力を腕時計400の電力として使用することができる。
また、表示装置9は、上板ガラス91と中板ガラス99との間に挟持した色素増感太陽電池部93と、中板ガラス99と下板ガラス92との間に挟持した液晶部94を、中板ガラス99を介して重なり合うように配置することにより、時計計時部1(上部ハウジング11)のスペースを有効に活用するように、色素増感太陽電池部93や液晶部94をより広く、大きく配設することができる。
そして、より広く、大きく色素増感太陽電池部93が備えられることにより、色素増感太陽電池部93が発電する電力量をより上げることができる。
また、より広く、大きく液晶部94が備えられることにより、液晶部94における液晶表示(デジタル表示)をより大きく、多彩に表示することができる。
なお、これら色素増感太陽電池部93や液晶部94は、それぞれ光透過性を有しているので、液晶部94の前面に色素増感太陽電池部93が重なるように配置されても、液晶部94における液晶表示(デジタル表示)を視認することはでき、バックライトとしてのEL発光素子10が発光して出力する光は、液晶部94を介して色素増感太陽電池部93に照射することができるので、色素増感太陽電池部93や液晶部94のそれぞれの機能を妨げることはない。
このように、腕時計400は、時計計時部1にこのような表示装置9が備えられることにより、表示装置9の液晶部94によって液晶表示機能(デジタル表示機能)が付与されるとともに、表示装置9の色素増感太陽電池部93によって二次電池16が充電されるようになる。
また、EL発光素子10が発光して出力する光が、表示装置9(色素増感太陽電池部93や液晶部94)を透過して、文字板13や文字板13上の指針17および液晶部84(液晶表示部)を照射することにより、腕時計400が示す時間等が暗所においても視認可能となる。
また、表示装置9の色素増感太陽電池部93は、図示しない金属酸化物層に含まれる色素に基づく色を有しているので、EL発光素子10が出力する光が色素増感太陽電池部93を透過した光は、その色素に基づく色で着色された有色光となる。よって、EL発光素子10の発光時に、腕時計400がそのような有色光で彩ることができ、趣向性に富んだ腕時計とすることができる。
このように、実施形態5においても、実施形態1と同様の効果が得られる。
(実施形態6)
次に、図11を参照して、本発明を腕時計に適用した実施形態6について説明する。なお、実施形態1、実施形態5と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
本発明にかかる腕時計の時計計時部に備えられる表示装置は、図11に示すような構造の表示装置90であってもよい。
表示装置90は、第1の光透過基板である上板ガラス91と、上板ガラス91の視認側と反対側に配設される第2の光透過基板である下板ガラス92と、上板ガラス91と下板ガラス92の間に配置される中間光透過基板である中板ガラス99と、上板ガラス91と中板ガラス99との間に配設された液晶部94と、中板ガラス99と下板ガラス92との間に配設された太陽電池部としての色素増感太陽電池部93と、上板ガラス91の視認側である上面に液晶部94に対応して配設された第1の偏光板としての透過型偏光板95と、下板ガラス92の視認側と反対側である下面に液晶部94に対応して配設された第2の偏光板としての半透過反射板付偏光板96等により構成されている。
なお、液晶部94は、上板ガラス91と中板ガラス99との間にシール部材97により封止され、色素増感太陽電池部93は、中板ガラス99と下板ガラス92との間にシール部材97により封止されている。このシール部材97は、光透過性を有する樹脂等からなることが好ましい。そして、色素増感太陽電池部93と液晶部94は、中板ガラス99を介して重なり合うように配置されている。
このような構成の表示装置90も、表示装置90自体が光透過性を有するように構成されている。
つまり、色素増感太陽電池部93は、文字板13に形成された窓部13cから太陽光などの外部光が液晶部94を介して照射されるようになっている。また、色素増感太陽電池部93は、バックライトとしてのEL発光素子10が出力する光が半透過反射板付偏光板96を介して照射されるようになっている。
また、液晶部94は、文字板13に形成された窓部13cから太陽光などの外部光が照射されたり、バックライトとしてのEL発光素子10が出力する光が半透過反射板付偏光板96や色素増感太陽電池部93を介して照射されたりするようになっており、液晶部94(液晶表示部)における液晶表示(デジタル表示)を窓部13cから視認することができるようになっている。
また、表示装置90の視認側と反対側に備えられたバックライト(EL発光素子10)は勿論のこと、表示装置90の視認側に備えられたフロントライトや、表示装置90の周囲側部に備えられたサイドライトによっても、それらライト(発光素子、光照射部)が出力する光によって、表示装置90を照射することができ、表示装置90の色素増感太陽電池部93と液晶部94の両方に光を照射することができる。
このような表示装置90を腕時計に備えることにより、表示装置90の液晶部94によって液晶表示機能(デジタル表示機能)が腕時計に付与されるとともに、表示装置90の色素増感太陽電池部93によって二次電池16が充電されるようになる。
なお、実施形態6においても、その他実施形態1、実施形態5と同様の効果が得られることは勿論である。
(実施形態7)
次に、図12を参照して、本発明を腕時計に適用した実施形態7について説明する。なお、実施形態1、実施形態5と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
本発明にかかる腕時計の時計計時部に備えられる表示装置は、図12に示すような構造の表示装置60であってもよい。
表示装置60は、第1の光透過基板である上板ガラス91と、上板ガラス91の視認側と反対側に配設される第2の光透過基板である下板ガラス92と、上板ガラス91と下板ガラス92との間に配置される中間光透過基板である中板ガラス99と、上板ガラス91と中板ガラス99との間の第1の領域に配設された太陽電池部としての色素増感太陽電池部93aと、中板ガラス99と下板ガラス92との間の第2の領域に配設された液晶部94aと、上板ガラス91の視認側である上面に液晶部94aに対応して配設された第1の偏光板としての透過型偏光板95aと、下板ガラス92の視認側と反対側である下面に液晶部94aに対応して配設された第2の偏光板としての半透過反射板付偏光板96a等により構成されている。
なお、色素増感太陽電池部93aは、上板ガラス91と中板ガラス99との間にシール部材97aにより封止され、液晶部94aは、中板ガラス99と下板ガラス92との間にシール部材97aにより封止されている。このシール部材97aは、光透過性を有する樹脂等からなることが好ましい。
この表示装置60は、実施形態1における表示装置8に中板ガラス99を配設し、色素増感太陽電池部と液晶部とを中板ガラス99を介してそれぞれの領域に配置したものである。
なお、表示装置60において、色素増感太陽電池部93aと液晶部94aをそれぞれ異なるガラス基板間に配設したことにより、液晶部94aにおける図示しない透明電極(上透明電極、下透明電極)から延出する配線(図示省略)の形成が行いやすくなる。
つまり、表示装置60においては、実施形態1における表示装置8のように、同一のガラス基板間に色素増感太陽電池部93aと液晶部94aとが配設されず、表示装置60の中板ガラス99と下板ガラス92の間には、液晶部94aのみが配設され、その液晶部94aに関する構成の配設のみを行うことができる。よって、中板ガラス99と下板ガラス92の間において、液晶部94aの図示しない透明電極から延出する配線(図示省略)を形成する自由度が向上することになり、配線(図示省略)の形成が行いやすくなる。なお、その配線(図示省略)はコネクター18に接続している。
このような構成の表示装置60も、表示装置60自体が光透過性を有するように構成されている。
よって、表示装置60の視認側に備えられたフロントライトは勿論のこと、表示装置60の視認側と反対側に備えられたバックライトや、表示装置60の周囲側部に備えられたサイドライトによっても、それらライト(発光素子、光照射部)が出力する光によって、表示装置60を照射することができ、表示装置60の色素増感太陽電池部93aと液晶部94aの両方に光を照射することができる。
なお、色素増感太陽電池部93aを中板ガラス99と下板ガラス92との間に配設し、液晶部94aを上板ガラス91と中板ガラス99との間に配設するようにしてもよい。
このような表示装置60を腕時計に備えることにより、表示装置60の液晶部94aによって液晶表示機能(デジタル表示機能)が腕時計に付与されるとともに、表示装置60の色素増感太陽電池部93aによって二次電池16が充電されるようになる。
なお、実施形態7においても、その他実施形態1、実施形態5と同様の効果が得られることは勿論である。
(実施形態8)
次に、図13を参照して、本発明を腕時計に適用した実施形態8について説明する。なお、実施形態1、実施形態5と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
本発明にかかる腕時計の時計計時部に備えられる表示装置は、図13に示すような構造の表示装置70であってもよい。
表示装置70は、第1の光透過基板である上板ガラス91と、上板ガラス91の視認側と反対側に配設される第2の光透過基板である下板ガラス92と、上板ガラス91と下板ガラス92との間に配置される中間光透過基板である中板ガラス99と、中板ガラス99と下板ガラス92との間の第1の領域に配設された太陽電池部としての色素増感太陽電池部93bと、上板ガラス91と中板ガラス99との間の第2の領域に配設された液晶部94bと、上板ガラス91の視認側である上面に液晶部94bに対応して配設された第1の偏光板としての透過型偏光板95bと、下板ガラス92の視認側と反対側である下面に液晶部94bに対応して配設された第2の偏光板としての半透過反射板付偏光板96b等により構成されている。
なお、色素増感太陽電池部93bは、中板ガラス99と下板ガラス92との間にシール部材97bにより封止され、液晶部94bは、上板ガラス91と中板ガラス99との間にシール部材97bにより封止されている。このシール部材97bは、光透過性を有する樹脂等からなることが好ましい。
この表示装置70は、実施形態4における表示装置80に中板ガラス99を配設し、色素増感太陽電池部と液晶部とを中板ガラス99を介してそれぞれの領域に配置したものである。
なお、表示装置70において、色素増感太陽電池部93bと液晶部94bをそれぞれ異なるガラス基板間に配設したことにより、液晶部94bにおける図示しない透明電極(上透明電極、下透明電極)から延出する配線(図示省略)の形成が行いやすくなる。
つまり、表示装置70においては、実施形態4における表示装置80のように、同一のガラス基板間に色素増感太陽電池部93bと液晶部94bとが配設されず、表示装置70の上板ガラス91と中板ガラス99の間には、液晶部94bのみが配設され、その液晶部94bに関する構成の配設のみを行うことができる。よって、上板ガラス91と中板ガラス99の間において、液晶部94bの図示しない透明電極から延出する配線(図示省略)を形成する自由度が向上することになり、配線(図示省略)の形成が行いやすくなる。なお、その配線(図示省略)はコネクター18に接続している。
このような構成の表示装置70も、表示装置70自体が光透過性を有するように構成されている。
よって、表示装置70の視認側に備えられたフロントライトは勿論のこと、表示装置70の視認側と反対側に備えられたバックライトや、表示装置70の周囲側部に備えられたサイドライトによっても、それらライト(発光素子、光照射部)が出力する光によって、表示装置70を照射することができ、表示装置70の色素増感太陽電池部93bと液晶部94bの両方に光を照射することができる。
なお、液晶部94bを中板ガラス99と下板ガラス92との間に配設し、色素増感太陽電池部93bを上板ガラス91と中板ガラス99との間に配設するようにしてもよい。
このような表示装置70を腕時計に備えることにより、表示装置70の液晶部94bによって液晶表示機能(デジタル表示機能)が腕時計に付与されるとともに、表示装置70の色素増感太陽電池部93bによって二次電池16が充電されるようになる。
なお、実施形態8においても、その他実施形態1、実施形態5と同様の効果が得られることは勿論である。
なお、以上の実施の形態においては、電子機器として腕時計を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子機器は、携帯電話機、PDA、パソコン、自動車の計器類など、各種機器であってもよい。
また、色素増感太陽電池部における色素として、ルテニウム系の色素を例にあげたが、色素としては、メロシアニン系、クマリン系、フェナントロリン系の色素なども用いることができる。
また、太陽電池部として、色素増感太陽電池部を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、太陽電池部は光透過性を有するものであれば、任意のものでよい。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
本発明にかかる実施形態1を適用した腕時計を示す一部省略平面図である。 図1のII−II線における腕時計の要部の断面図である。 本発明にかかる実施形態1を適用した表示装置を示す平面図である。 図3のIV−IV線における表示装置の断面図である。 本発明にかかる実施形態2を適用した腕時計を示す断面図である。 本発明にかかる実施形態3を適用した腕時計を示す断面図である。 本発明にかかる実施形態4を適用した表示装置を示す平面図である。 図7のVIII−VIII線における表示装置の断面図である。 本発明にかかる実施形態5を適用した腕時計を示す断面図である。 本発明にかかる実施形態5を適用した表示装置を示す断面図である。 本発明にかかる実施形態6を適用した表示装置を示す断面図である。 本発明にかかる実施形態7を適用した表示装置を示す断面図である。 本発明にかかる実施形態8を適用した表示装置を示す断面図である。
符号の説明
1 時計計時部
2 時計ケース(機器ケース)
8、80、9、90、60、70 表示装置
81 上板ガラス(第1の光透過基板)
82 下板ガラス(第2の光透過基板)
83、83a 色素増感太陽電池部(太陽電池部)
84、84a 液晶部
85、85a 透過型偏光板(第1の偏光板)
86、86a 半透過反射板付偏光板(第2の偏光板)
91 上板ガラス(第1の光透過基板)
92 下板ガラス(第2の光透過基板)
93、93a、93b 色素増感太陽電池部(太陽電池部)
94、94a、94b 液晶部
95、95a、95b 透過型偏光板(第1の偏光板)
96、96a、96b 半透過反射板付偏光板(第2の偏光板)
99 中板ガラス(中間光透過基板)
10 EL発光素子(光照射部)
10a 発光素子(光照射部)
11 上部ハウジング
12 下部ハウジング
100、200、300、400 腕時計(電子機器)
E1 第1の領域
E2 第2の領域

Claims (7)

  1. 第1の光透過基板と第2の光透過基板との間の第1の領域に配設された光透過性を有する太陽電池部と、
    前記第1の光透過基板と前記第2の光透過基板との間の第2の領域に配設された液晶部と、
    前記第1の光透過基板の視認側に、前記液晶部に対応して配設された第1の偏光板と、
    前記第2の光透過基板の視認側と反対側に、前記液晶部に対応して配設された第2の偏光板と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
  2. 第1の光透過基板と中間光透過基板の間に配設された光透過性を有する太陽電池部と、
    前記中間光透過基板と第2の光透過基板との間に配設された液晶部と、
    前記第1の光透過基板の視認側に、前記液晶部に対応して配設された第1の偏光板と、
    前記第2の光透過基板の視認側と反対側に、前記液晶部に対応して配設された第2の偏光板と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
  3. 第1の光透過基板と中間光透過基板の間に配設された液晶部と、
    前記中間光透過基板と第2の光透過基板との間に配設された光透過性を有する太陽電池部と、
    前記第1の光透過基板の視認側に、前記液晶部に対応して配設された第1の偏光板と、
    前記第2の光透過基板の視認側と反対側に、前記液晶部に対応して配設された第2の偏光板と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
  4. 前記太陽電池部と前記液晶部とは、少なくとも一部が前記中間光透過基板を介して重なり合っていることを特徴とする請求項2又は3に記載の表示装置。
  5. 前記太陽電池部と前記液晶部の両方に光を照射する光照射部を備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の表示装置。
  6. 前記光照射部は、前記太陽電池部と前記液晶部の視認側から照射する位置と、前記太陽電池部と前記液晶部の視認側と反対側から照射する位置と、前記太陽電池部と前記液晶部の側方から照射する位置と、の少なくとも何れか1つの位置に配設されることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の表示装置。
  7. 請求項1から請求項6の何れかに記載の表示装置を機器ケースに配置したことを特徴とする電子機器。

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