JP2013047700A - Liquid crystal display device, illumination device unit, and solar cell - Google Patents

Liquid crystal display device, illumination device unit, and solar cell Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device attaining power saving, and to provide an illumination device unit and a solar cell which are used in the liquid crystal display device.SOLUTION: A liquid crystal display device 10 includes: a liquid crystal panel 21 having a display surface 22; a backlight 61 that is arranged in an opposite side to a side in which the display surface 22 is formed with respect to the liquid crystal panel 21 and irradiates the liquid crystal panel 21 with illumination light; and a light-transmitting solar cell 31 which is arranged between the liquid crystal panel 21 and the backlight 61 and can transmit the illumination light that has been emitted from the backlight 61 toward the liquid crystal panel 21. The solar cell 31 has a photoelectric conversion layer 32 for performing photoelectric conversion using external light having transmitted through the liquid crystal panel 21, and a photoelectric conversion layer 42 for performing photoelectric conversion using the illumination light having been emitted from the backlight 61.

Description

この発明は、一般的には、液晶表示装置、照明装置ユニットおよび太陽電池に関し、より特定的には、太陽電池を備える液晶表示装置と、その液晶表示装置に用いられる照明装置ユニットおよび太陽電池とに関する。   The present invention generally relates to a liquid crystal display device, a lighting device unit, and a solar cell, and more specifically, a liquid crystal display device including a solar cell, and a lighting device unit and a solar cell used in the liquid crystal display device. About.

太陽電池を備えた機器の従来例として、たとえば、特開2005−310896号公報には、発電効率の低下を最小限に留めつつ、全面発光を達成する光源一体型太陽電池モジュールが開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示された光源一体型太陽電池モジュールは、光透過型の太陽電池と、太陽電池の裏面側に設けられたLED照明装置と、LED照明装置を収容し、かつ太陽電池の裏面側を覆う反射板とを有する。太陽電池は、その表面側から入射する太陽光を利用して電力を発生する。LED照明装置から発せられたLED光は、反射板に反射された後、太陽電池の裏面側から表面側に出射される。   As a conventional example of a device equipped with a solar cell, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-310896 discloses a light source integrated solar cell module that achieves full light emission while minimizing a decrease in power generation efficiency. (Patent Document 1). The light source integrated solar cell module disclosed in Patent Document 1 houses a light-transmissive solar cell, an LED illumination device provided on the back side of the solar cell, the LED illumination device, and the back side of the solar cell. And a reflection plate covering the substrate. A solar cell generates electric power using sunlight incident from the surface side thereof. The LED light emitted from the LED illumination device is reflected by the reflector and then emitted from the back side of the solar cell to the front side.

また、特開2007−171321号公報には、消費電力を確実に低減することを目的とした電気光学装置が開示されている(特許文献2)。特許文献2に開示された電気光学装置においては、液晶パネルの表示領域に、光電変換素子により構成される太陽電池セルが設けられている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-171321 discloses an electro-optical device for the purpose of reliably reducing power consumption (Patent Document 2). In the electro-optical device disclosed in Patent Document 2, a solar battery cell including a photoelectric conversion element is provided in a display area of a liquid crystal panel.

また、特開2006−41291号公報には、太陽電池に入射する光が減衰することなく、太陽電池の出力低下を防止でき、さらに簡単に製造することが可能な発光モジュールが開示されている(特許文献3)。特許文献3に開示された発光モジュールは、昼間に発電する太陽電池部と、電源供給することによって発光する発光部とを備える。   Japanese Patent Laid-Open No. 2006-41291 discloses a light emitting module that can prevent a decrease in the output of a solar cell without attenuating light incident on the solar cell, and can be manufactured more simply ( Patent Document 3). The light emitting module disclosed in Patent Document 3 includes a solar cell unit that generates power during the daytime and a light emitting unit that emits light when power is supplied.

また、特開2006−120387号公報には、発光素子の配置の自由度を高めつつ、簡易な構成によって低コスト化を図ることを目的とした太陽電池付き照明装置が開示されている(特許文献4)。特許文献4に開示された太陽電池付き照明装置は、互いに隣接する複数の太陽電池セルからなる非透過型の集積型太陽電池と、集積型太陽電池の裏面に実装されるLEDとを備える。   Japanese Patent Laid-Open No. 2006-120387 discloses a lighting device with a solar cell for the purpose of reducing the cost by a simple configuration while increasing the degree of freedom of arrangement of light emitting elements (Patent Document). 4). The solar cell-equipped lighting device disclosed in Patent Document 4 includes a non-transmissive integrated solar cell including a plurality of solar cells adjacent to each other, and an LED mounted on the back surface of the integrated solar cell.

特開2005−310896号公報JP 2005-310896 A 特開2007−171321号公報JP 2007-171321 A 特開2006−41291号公報JP 2006-41291 A 特開2006−120387号公報JP 2006-120387 A

特許文献1、3および4に開示された太陽電池を備える各種機器は、屋外照明などの照明装置や、発光看板、案内標識などに用いられる。これらの機器によれば、太陽電池で発電した電力を利用して発光するため、機器の省電力化を図ることができる。また、特許文献2に開示された太陽電池部を備える電気光学装置は、携帯電話機やパーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラなどの液晶パネルに用いられる。太陽電池部で発生した電力は、液晶パネルのデバイスの駆動に利用される。   Various devices provided with solar cells disclosed in Patent Documents 1, 3, and 4 are used for illumination devices such as outdoor lighting, light emitting signs, guide signs, and the like. According to these devices, light is emitted using the electric power generated by the solar cell, so that power saving of the device can be achieved. In addition, the electro-optical device including the solar cell unit disclosed in Patent Document 2 is used for a liquid crystal panel such as a mobile phone, a personal computer, or a digital still camera. The electric power generated in the solar cell unit is used to drive the liquid crystal panel device.

しかしながら、近年、液晶パネルが大型化するのに伴って液晶表示装置の消費電力を大幅に低減することが求められており、特許文献2に開示された電気光学装置においては、省電力化という点でさらなる改善の余地がある。   However, in recent years, it has been demanded that the power consumption of the liquid crystal display device be significantly reduced as the liquid crystal panel becomes larger. In the electro-optical device disclosed in Patent Document 2, power saving is required. There is room for further improvement.

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、省電力化が図られる液晶表示装置と、その液晶表示装置に用いられる照明装置ユニットおよび太陽電池とを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a liquid crystal display device that can save power, and an illumination device unit and a solar cell used in the liquid crystal display device.

この発明に従った液晶表示装置は、表示面を有する液晶パネルと、液晶パネルに対して表示面が形成される側とは反対側に配置され、液晶パネルに向けて照明光を照射する照明装置と、液晶パネルと照明装置との間に配置され、照明装置から発せられた照明光を液晶パネルに向けて透過させることが可能な光透過型の太陽電池とを備える。太陽電池は、液晶パネルを透過した外光を利用して光電変換を行なう第1光電変換層と、照明装置から照射された照明光を利用して光電変換を行なう第2光電変換層とを有する。   A liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel having a display surface, and an illumination device that is disposed on the opposite side of the liquid crystal panel from the side on which the display surface is formed and that irradiates illumination light toward the liquid crystal panel And a light-transmitting solar cell that is disposed between the liquid crystal panel and the lighting device and is capable of transmitting the illumination light emitted from the lighting device toward the liquid crystal panel. The solar cell includes a first photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion using external light transmitted through the liquid crystal panel, and a second photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion using illumination light irradiated from the illumination device. .

このように構成された液晶表示装置によれば、太陽電池に第1光電変換層および第2光電変換層を設けることによって、液晶パネル側から透過する外光と、照明装置側から照射される照明光との双方を利用して発電を行なう。このように発電された電力を液晶表示装置の駆動電力として利用することにより、液晶表示装置の省電力化を図ることができる。   According to the liquid crystal display device configured in this way, by providing the first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer in the solar cell, the external light transmitted from the liquid crystal panel side and the illumination irradiated from the illumination device side Electricity is generated using both light and light. By using the generated power as driving power for the liquid crystal display device, it is possible to save power in the liquid crystal display device.

また好ましくは、第1光電変換層および第2光電変換層には、照明装置と液晶パネルとを結ぶ方向に貫通し、照明装置から照射された照明光を液晶パネルに向けて透過させるための光透過層が配置される開口部が形成される。   Preferably, the first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer penetrate light in a direction connecting the illuminating device and the liquid crystal panel, and transmit the illumination light emitted from the illuminating device toward the liquid crystal panel. An opening in which the transmission layer is disposed is formed.

このように構成された液晶表示装置によれば、第1,第2光電変換層に光透過層が配置される開口部を形成することによって、照明装置から照射された照明光を光透過層を通じて液晶パネルに到達させる。これにより、照明装置から照射される照明光を効率的に液晶パネルに届かせることが可能となり、照明装置の省電力化を図ることができる。   According to the liquid crystal display device configured as described above, the illumination light irradiated from the illumination device is transmitted through the light transmission layer by forming the opening in which the light transmission layer is disposed in the first and second photoelectric conversion layers. Reach the LCD panel. Thereby, the illumination light irradiated from the illumination device can be efficiently delivered to the liquid crystal panel, and power saving of the illumination device can be achieved.

また好ましくは、照明装置は、照明光を発し、開口部の直下に配置される光源を有する。このように構成された液晶表示装置によれば、照明装置から照射される照明光を効率的に液晶パネルに届かせることが可能となる。これにより、照明装置の省電力化を図ることができる。   Preferably, the lighting device has a light source that emits illumination light and is disposed immediately below the opening. According to the liquid crystal display device configured as described above, it is possible to efficiently reach the liquid crystal panel with the illumination light emitted from the illumination device. Thereby, the power saving of an illuminating device can be achieved.

また好ましくは、太陽電池の有効発電領域は、表示面を正面から見た平面視において表示面の周縁領域に重なる周縁部と、表示面の中央領域に重なる中央部とを有する。第1光電変換層および第2光電変換層の開口率は、周縁部よりも中央部の方が大きくなる。なお、太陽電池の有効発電領域とは、第1光電変換層および第2光電変換層によって発電が可能な領域を意味する。   Preferably, the effective power generation region of the solar cell has a peripheral portion that overlaps the peripheral region of the display surface and a central portion that overlaps the central region of the display surface in a plan view when the display surface is viewed from the front. As for the aperture ratio of a 1st photoelectric converting layer and a 2nd photoelectric converting layer, the direction of a center part becomes larger than a peripheral part. In addition, the effective power generation area | region of a solar cell means the area | region which can produce electric power with a 1st photoelectric converting layer and a 2nd photoelectric converting layer.

このように構成された液晶表示装置によれば、ユーザが知覚し易い表示面の中央領域に重なる中央部で光電変換層の開口率をより大きく設定することにより、中央領域における輝度ばらつきを低減し、見掛け上の表示品質を向上させることができる。また、逆にユーザが知覚し難い表示面の周縁領域に重なる周縁部で光電変換層の開口率を小さくすることにより、光電変換層を用いた発電を効率的に行ない、液晶表示装置の省電力化を図ることができる。   According to the liquid crystal display device configured as described above, by setting a larger aperture ratio of the photoelectric conversion layer in the central portion that overlaps the central region of the display surface that is easy for the user to perceive, luminance variation in the central region is reduced. Apparent display quality can be improved. Conversely, by reducing the aperture ratio of the photoelectric conversion layer at the peripheral portion that overlaps the peripheral region of the display surface that is difficult for the user to perceive, power generation using the photoelectric conversion layer is efficiently performed, and power saving of the liquid crystal display device Can be achieved.

また好ましくは、光透過層は、照明装置から液晶パネルに向かう光を拡散させる光拡散性を有する。また好ましくは、太陽電池は、第1光電変換層と液晶パネルとの間に配置され、光透過性を有する透明基板をさらに有する。透明基板は、開口部の延長上において光拡散性を有するように形成される。   Preferably, the light transmission layer has a light diffusibility for diffusing light from the illumination device toward the liquid crystal panel. Preferably, the solar cell further includes a transparent substrate disposed between the first photoelectric conversion layer and the liquid crystal panel and having light transmittance. The transparent substrate is formed so as to have light diffusibility on the extension of the opening.

このように構成された液晶表示装置によれば、照明装置から液晶パネルに向かう光を光透過層もしくは透明基板において拡散させることにより、液晶パネルの輝度均一性を向上させることができる。   According to the liquid crystal display device configured as described above, the luminance uniformity of the liquid crystal panel can be improved by diffusing light from the illumination device toward the liquid crystal panel in the light transmission layer or the transparent substrate.

また好ましくは、照明装置は、照明光を発する光源を有する。液晶表示装置は、光源と太陽電池との間に配置され、光透過性を有するとともに光を反射可能な半透過型反射板をさらに備える。このように構成された液晶表示装置によれば、太陽電池を透過して照明装置に入射した外光を、半透過型反射板によって反射させ、第2光電変換層を向かわせることができる。一方、光源から発せられた照明光は、半透過型反射板を透過することによって、液晶パネルに向かわせることができる。結果、液晶パネルに向けて照明光を照射する照明装置の機能を維持しつつ、第2光電変換層による発電効率を向上させることができる。   Preferably, the lighting device includes a light source that emits illumination light. The liquid crystal display device further includes a transflective reflector that is disposed between the light source and the solar cell and has light transmittance and can reflect light. According to the liquid crystal display device configured as described above, external light that has passed through the solar cell and entered the illumination device can be reflected by the transflective reflector and directed to the second photoelectric conversion layer. On the other hand, the illumination light emitted from the light source can be directed to the liquid crystal panel by passing through the transflective reflector. As a result, it is possible to improve the power generation efficiency of the second photoelectric conversion layer while maintaining the function of the illumination device that irradiates illumination light toward the liquid crystal panel.

また好ましくは、第1光電変換層および第2光電変換層は、第1光電変換層が液晶パネルに対向し、第2光電変換層記照明装置に対向するように、照明装置と液晶パネルとを結ぶ方向に積層される。このように構成された液晶表示装置によれば、互いに積層された第1光電変換層および第2光電変換層による発電により、液晶表示装置の省電力化を図ることができる。   Preferably, the first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer have the illumination device and the liquid crystal panel so that the first photoelectric conversion layer faces the liquid crystal panel and faces the second photoelectric conversion layer. Laminated in the direction of tying. According to the liquid crystal display device configured as described above, power saving of the liquid crystal display device can be achieved by power generation by the first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer stacked on each other.

また好ましくは、液晶表示装置は、液晶パネルと太陽電池との間の距離を一定に保つように設けられ、光透過性を有する距離保持部をさらに備える。   Preferably, the liquid crystal display device further includes a distance holding unit that is provided so as to keep a constant distance between the liquid crystal panel and the solar cell and has light transmittance.

このように構成された液晶表示装置によれば、距離保持部によって液晶パネルと光電変換層との間に一定距離が設けられる。これにより、照明装置から照射され、太陽電池を透過した照明光が、多方向に重なり合いながら液晶パネルに到達する。この際、距離保持部は光透過性を有するため、照明光の進行が距離保持部によって妨げられるということがない。このため、液晶パネルの輝度均一性を向上させることができる。   According to the liquid crystal display device configured as described above, a certain distance is provided between the liquid crystal panel and the photoelectric conversion layer by the distance holding unit. Thereby, the illumination light irradiated from the illumination device and transmitted through the solar cell reaches the liquid crystal panel while overlapping in multiple directions. At this time, since the distance holding unit has light transparency, the progress of the illumination light is not hindered by the distance holding unit. For this reason, the brightness uniformity of the liquid crystal panel can be improved.

また好ましくは、第1光電変換層および第2光電変換層には、照明装置と液晶パネルとを結ぶ方向に貫通し、照明装置から照射された照明光を液晶パネルに向けて透過させるための光透過層が配置される開口部が形成される。距離保持部は、第1光電変換層の直上から液晶パネルに向けて延伸する柱形状を有する。開口部の直上には、空気層が形成される。   Preferably, the first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer penetrate light in a direction connecting the illuminating device and the liquid crystal panel, and transmit the illumination light emitted from the illuminating device toward the liquid crystal panel. An opening in which the transmission layer is disposed is formed. The distance holding unit has a column shape that extends from directly above the first photoelectric conversion layer toward the liquid crystal panel. An air layer is formed immediately above the opening.

このように構成された液晶表示装置によれば、照明装置から照射され、太陽電池を透過した照明光が、空気層を進行する間に多方向に重なり合うため、液晶パネルの輝度均一性を向上させることができる。さらに、空気層が太陽電池と液晶パネルとの間に配置されるため、太陽電池もしくは照明装置で発生した熱が液晶パネルに伝わることを抑制できる。これにより、温度変化に起因して液晶パネルの表示品質が低下することを防止できる。   According to the liquid crystal display device thus configured, the illumination light irradiated from the illumination device and transmitted through the solar cell overlaps in multiple directions while traveling through the air layer, thereby improving the luminance uniformity of the liquid crystal panel. be able to. Furthermore, since an air layer is arrange | positioned between a solar cell and a liquid crystal panel, it can suppress that the heat which generate | occur | produced with the solar cell or the illuminating device is transmitted to a liquid crystal panel. Thereby, it is possible to prevent the display quality of the liquid crystal panel from being deteriorated due to the temperature change.

また好ましくは、距離保持部は、気泡を内包するように形成される。また好ましくは、距離保持部は、樹脂材料から形成される複数の樹脂層と、複数の樹脂層間に介挿され、空気が配置される断熱層とを有して形成される。また好ましくは、距離保持部は、空気層と境界をなす凹凸形状の表面を有する。   Preferably, the distance holding unit is formed so as to enclose bubbles. Preferably, the distance holding unit includes a plurality of resin layers formed of a resin material, and a heat insulating layer interposed between the plurality of resin layers and arranged with air. Preferably, the distance holding unit has an uneven surface that forms a boundary with the air layer.

このように構成された液晶表示装置によれば、距離保持部の断熱性を高めることで、熱が距離保持部を通じて液晶パネルに伝わることを抑制できる。これにより、温度変化に起因して液晶パネルの表示品質が低下することを防止できる。   According to the liquid crystal display device configured as described above, it is possible to suppress heat from being transmitted to the liquid crystal panel through the distance holding unit by increasing the heat insulating property of the distance holding unit. Thereby, it is possible to prevent the display quality of the liquid crystal panel from being deteriorated due to the temperature change.

また好ましくは、太陽電池は、第1光電変換層と液晶パネルとの間に配置され、光透過性を有する透明基板をさらに有する。距離保持部は、透明基板と一体に形成される。また好ましくは、太陽電池は、第1光電変換層に積層される透明電極をさらに有する。距離保持部は、透明電極と一体に形成される。   Preferably, the solar cell further includes a transparent substrate disposed between the first photoelectric conversion layer and the liquid crystal panel and having light transmittance. The distance holding unit is formed integrally with the transparent substrate. Preferably, the solar cell further includes a transparent electrode laminated on the first photoelectric conversion layer. The distance holding unit is formed integrally with the transparent electrode.

このように構成された液晶表示装置によれば、距離保持部を簡易な構成により形成することができる。   According to the liquid crystal display device configured as described above, the distance holding unit can be formed with a simple configuration.

また好ましくは、距離保持部は、光拡散性を有する。このように構成された液晶表示装置によれば、距離保持部を透過する照明光が多方向に拡散するため、液晶パネルの輝度均一性をさらに向上させることができる。   Preferably, the distance holding unit has light diffusibility. According to the liquid crystal display device configured as described above, since the illumination light transmitted through the distance holding unit diffuses in multiple directions, the luminance uniformity of the liquid crystal panel can be further improved.

また好ましくは、照明装置は、照明光を発する光源と、光源を取り囲むように設けられ、光源から発せられた光を液晶パネルに向かわせる導光層とを有する。このように構成された液晶表示装置によれば、光源から発せられた光を導光層を通じ、照明光として液晶パネルに向かわせる。   Preferably, the lighting device includes a light source that emits illumination light, and a light guide layer that is provided so as to surround the light source and directs the light emitted from the light source to the liquid crystal panel. According to the thus configured liquid crystal display device, light emitted from the light source is directed to the liquid crystal panel as illumination light through the light guide layer.

また好ましくは、光源は、発光ダイオードから構成される。このように構成された液晶表示装置によれば、光源で消費される電力を低減させることで、液晶表示装置の省電力化をさらに図ることができる。   Preferably, the light source is composed of a light emitting diode. According to the liquid crystal display device configured as described above, the power consumption of the liquid crystal display device can be further reduced by reducing the power consumed by the light source.

また好ましくは、第1光電変換層および第2光電変換層は、アモルファスシリコン層と、アモルファスシリコン層に対して積層された微結晶シリコン層とを含む。このように構成された液晶表示装置によれば、第1,第2光電変換層を、アモルファスシリコン層と微結晶シリコン層とからなるタンデム構造に形成する。   Preferably, the first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer include an amorphous silicon layer and a microcrystalline silicon layer stacked on the amorphous silicon layer. According to the liquid crystal display device thus configured, the first and second photoelectric conversion layers are formed in a tandem structure including an amorphous silicon layer and a microcrystalline silicon layer.

この発明に従った照明装置ユニットは、液晶表示装置に用いられ、液晶パネルと組み合わされる照明装置ユニットである。照明装置ユニットは、液晶パネルに向けて照明光を照射する照明装置と、液晶パネルと照明装置との間に配置され、照明装置から発せられた照明光を液晶パネルに向けて透過させることが可能な光透過型の太陽電池とを備える。太陽電池は、液晶パネルを透過した外光を利用して光電変換を行なう第1光電変換層と、照明装置から照射された照明光を利用して光電変換を行なう第2光電変換層とを有する。   The illumination device unit according to the present invention is an illumination device unit used in a liquid crystal display device and combined with a liquid crystal panel. The illuminating device unit is disposed between the illuminating device that irradiates the illuminating light toward the liquid crystal panel and between the liquid crystal panel and the illuminating device, and can transmit the illuminating light emitted from the illuminating device toward the liquid crystal panel. A light transmissive solar cell. The solar cell includes a first photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion using external light transmitted through the liquid crystal panel, and a second photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion using illumination light irradiated from the illumination device. .

このように構成された照明装置ユニットによれば、太陽電池に第1光電変換層および第2光電変換層を設けることによって、液晶パネル側から透過する外光と、照明装置側から照射される照明光との双方を利用して発電を行なう。これにより、照明装置ユニットが用いられる液晶表示装置の省電力化を図ることができる。   According to the illuminating device unit configured in this way, by providing the solar cell with the first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer, external light transmitted from the liquid crystal panel side and illumination irradiated from the illuminating device side Electricity is generated using both light and light. Thereby, the power saving of the liquid crystal display device in which the illumination device unit is used can be achieved.

この発明に従った太陽電池は、液晶表示装置に用いられ、液晶パネルと、液晶パネルに向けて照明光を照射するための照明装置との間に配置される太陽電池である。太陽電池は、表面を有し、光透過性を有する透明基板と、その表面上に設けられ、互いに積層される第1光電変換層および第2光電変換層とを備える。第1光電変換層は、液晶パネルを透過した外光を利用して光電変換を行ない、第2光電変換層は、照明装置から照射された照明光を利用して光電変換を行なう。   A solar cell according to the present invention is used in a liquid crystal display device, and is a solar cell disposed between a liquid crystal panel and an illumination device for irradiating illumination light toward the liquid crystal panel. The solar cell includes a transparent substrate having a surface and light transmittance, and a first photoelectric conversion layer and a second photoelectric conversion layer which are provided on the surface and stacked on each other. The first photoelectric conversion layer performs photoelectric conversion using external light transmitted through the liquid crystal panel, and the second photoelectric conversion layer performs photoelectric conversion using illumination light emitted from the illumination device.

このように構成された太陽電池によれば、太陽電池に第1光電変換層および第2光電変換層を設けることによって、液晶パネル側から透過する外光と、照明装置側から照射される照明光との双方を利用して発電を行なう。これにより、太陽電池が用いられる液晶表示装置の省電力化を図ることができる。   According to the solar cell configured as described above, by providing the first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer in the solar cell, the external light transmitted from the liquid crystal panel side and the illumination light irradiated from the illumination device side To generate electricity. Thereby, the power saving of the liquid crystal display device using a solar cell can be achieved.

以上に説明したように、この発明に従えば、省電力化が図られる液晶表示装置と、その液晶表示装置に用いられる照明装置ユニットおよび太陽電池とを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device that can save power, and an illumination device unit and a solar cell that are used in the liquid crystal display device.

この発明の実施の形態1における液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal display device in Embodiment 1 of this invention. 図1中の液晶表示装置の第1変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of the liquid crystal display device in FIG. 図1中の液晶表示装置の第2変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the 2nd modification of the liquid crystal display device in FIG. 図3中の2点鎖線IVで囲まれた範囲を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the range enclosed by the dashed-two dotted line IV in FIG. 図3中の2点鎖線Vで囲まれた範囲を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the range enclosed by the dashed-two dotted line V in FIG. 図1中の液晶表示装置の第3変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd modification of the liquid crystal display device in FIG. 図1中の液晶表示装置の第4変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th modification of the liquid crystal display device in FIG. 図1中の液晶表示装置の第5変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 5th modification of the liquid crystal display device in FIG. 図1中の液晶表示装置の第6変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 6th modification of the liquid crystal display device in FIG. 図1中の液晶表示装置の第7変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 7th modification of the liquid crystal display device in FIG. 図1中の液晶表示装置の第8変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 8th modification of the liquid crystal display device in FIG. 図11中に示す距離保持部の第1変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of the distance holding | maintenance part shown in FIG. 図11中に示す距離保持部の第2変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the distance holding | maintenance part shown in FIG. 図1中の液晶表示装置の第9変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 9th modification of the liquid crystal display device in FIG.

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.

(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1における液晶表示装置を示す断面図である。図1を参照して、まず、この発明の実施の形態1における液晶表示装置の基本的な構造について説明すると、本実施の形態における液晶表示装置10は、表示面22を有する液晶パネル21と、液晶パネル21に対して表示面22が形成される側とは反対側に配置され、液晶パネル21に向けて照明光を照射する照明装置としてのバックライト61と、液晶パネル21とバックライト61との間に配置され、バックライト61から発せられた照明光を液晶パネル21に向けて透過させることが可能な光透過型の太陽電池31とを備える。
(Embodiment 1)
1 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention. With reference to FIG. 1, first, the basic structure of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention will be described. The liquid crystal display device 10 according to the present embodiment includes a liquid crystal panel 21 having a display surface 22, A backlight 61 as an illuminating device that is disposed on the opposite side of the liquid crystal panel 21 from the side on which the display surface 22 is formed and irradiates illumination light toward the liquid crystal panel 21, and the liquid crystal panel 21 and the backlight 61 And a light transmissive solar cell 31 capable of transmitting the illumination light emitted from the backlight 61 toward the liquid crystal panel 21.

太陽電池31は、液晶パネル21を透過した外光を利用して光電変換を行なう第1光電変換層としての光電変換層32と、バックライト61から照射された照明光を利用して光電変換を行なう第2光電変換層としての光電変換層42とを有する。   The solar cell 31 performs photoelectric conversion using a photoelectric conversion layer 32 as a first photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion using external light transmitted through the liquid crystal panel 21 and illumination light emitted from the backlight 61. And a photoelectric conversion layer 42 as a second photoelectric conversion layer to be performed.

続いて、本実施の形態における液晶表示装置10の構造について詳細な説明を行なう。
液晶表示装置10は、液晶パネル21およびバックライト61を有する。液晶パネル21には、画像を表示するための表示面22が形成されている。表示面22は、外部空間に面して形成されており、太陽光や、液晶表示装置10が設置された部屋の室内照明の光などを受光する。
Next, the structure of the liquid crystal display device 10 in the present embodiment will be described in detail.
The liquid crystal display device 10 includes a liquid crystal panel 21 and a backlight 61. The liquid crystal panel 21 has a display surface 22 for displaying an image. The display surface 22 is formed so as to face the external space, and receives sunlight, light from indoor lighting in a room where the liquid crystal display device 10 is installed, and the like.

液晶パネル21の構造は、特に限定されず、公知の液晶パネルを適宜使用することができる。一例を挙げれば、液晶パネル21は、複数の薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)が形成されたアクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板に対向して配置される対向基板とを有し、これら一対の基板の間に液晶がシール部材によって封入された構造を有する。   The structure of the liquid crystal panel 21 is not specifically limited, A well-known liquid crystal panel can be used suitably. For example, the liquid crystal panel 21 includes an active matrix substrate on which a plurality of thin film transistors (TFTs) are formed, and a counter substrate disposed to face the active matrix substrate. The liquid crystal is sealed with a sealing member between the two.

表示面22とは反対側の液晶パネル21の表面には、光学部材26および透明板27が設けられている。たとえば、光学部材26は、液晶パネル21のエリア内においてバックライト61から照射される光に輝度差が生じることを緩和するため設けられる拡散板と、液晶表示装置10の使用形態に応じて最適な配向特性を供給するために設けられる拡散シートと、特定方向の光を集光するために設けられるプリズムシートとの組み合わせにより設けられている。透明板27は、光学部材26を保護するために設けられている。   An optical member 26 and a transparent plate 27 are provided on the surface of the liquid crystal panel 21 opposite to the display surface 22. For example, the optical member 26 is optimal in accordance with the diffusion plate provided to alleviate the occurrence of a luminance difference in the light emitted from the backlight 61 in the area of the liquid crystal panel 21 and the usage pattern of the liquid crystal display device 10. It is provided by a combination of a diffusion sheet provided to supply orientation characteristics and a prism sheet provided to collect light in a specific direction. The transparent plate 27 is provided to protect the optical member 26.

なお、バックライト61に使用される光学部材は、上記組み合わせに限られず、液晶表示装置10に必要とされる光学性能に応じて適宜、変更される。   In addition, the optical member used for the backlight 61 is not limited to the above combination, and is appropriately changed according to the optical performance required for the liquid crystal display device 10.

表示面22を正面から見て液晶パネル21の裏側には、バックライト61が配置されている。液晶表示装置10においては、表示面22が配置される側が表示側であり、バックライト61が配置される側が背面側である。バックライト61は、液晶パネル21と距離を隔てて配置されている。バックライト61は、液晶パネル21を背面側から照らす機能を有する。   A backlight 61 is disposed on the back side of the liquid crystal panel 21 when the display surface 22 is viewed from the front. In the liquid crystal display device 10, the side on which the display surface 22 is arranged is the display side, and the side on which the backlight 61 is arranged is the back side. The backlight 61 is arranged at a distance from the liquid crystal panel 21. The backlight 61 has a function of illuminating the liquid crystal panel 21 from the back side.

バックライト61は、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)62と、空気層63と、基板64とから構成されている。   The backlight 61 includes a light emitting diode (LED) 62, an air layer 63, and a substrate 64.

LED62は、光を発する光源として設けられている。本実施の形態では、LED62として、R,G,Bのチップが1つのパッケージにモールドされたものが用いられている。LED62は、基板64の表面上に互いに間隔を隔てて設けられている。光源として発光ダイオードを用いることにより、バックライト61の消費電力を低減することができるとともに、光源の長寿命化を図ることができる。   The LED 62 is provided as a light source that emits light. In the present embodiment, the LED 62 is formed by molding R, G, and B chips into one package. The LEDs 62 are provided on the surface of the substrate 64 at a distance from each other. By using a light emitting diode as the light source, the power consumption of the backlight 61 can be reduced and the life of the light source can be extended.

空気層63と境界をなす基板64の表面上には、バックライト反射板65が設けられている。バックライト反射板65は、LED62から発せられた光を反射可能な反射層として機能する。バックライト反射板65は、たとえば、基板64の表面にアルミニウムなどの金属を蒸着させることにより形成されている。   A backlight reflector 65 is provided on the surface of the substrate 64 that forms a boundary with the air layer 63. The backlight reflector 65 functions as a reflective layer that can reflect the light emitted from the LED 62. The backlight reflecting plate 65 is formed by evaporating a metal such as aluminum on the surface of the substrate 64, for example.

空気層63は、基板64上に形成されている。空気層63は、LED62の周囲を取り囲むように設けられている。空気層63は、LED62から発せられた光を液晶パネル21に向かわせる導光層としての機能を有する。   The air layer 63 is formed on the substrate 64. The air layer 63 is provided so as to surround the periphery of the LED 62. The air layer 63 has a function as a light guide layer that directs light emitted from the LEDs 62 to the liquid crystal panel 21.

なお、本実施の形態では、LED62から発せられた光を液晶パネル21へと向かわせる導光層として空気層63を用いたが、本発明はこれに限られず、たとえば導光板を用いてもよい。導光板は、光透過性を有する部材から形成され、一例を挙げれば、PMMA(メタクリル酸メチル樹脂)等の(メタ)アクリル系樹脂、「ゼオノア」(登録商標、日本ゼオン株式会社製)等のCOP(シクロオレフィンポリマー)、COC(シクロオレフィンコポリマー)、ポリカーボネート等の透明樹脂から形成される。   In the present embodiment, the air layer 63 is used as the light guide layer for directing the light emitted from the LEDs 62 to the liquid crystal panel 21, but the present invention is not limited to this, and a light guide plate may be used, for example. . The light guide plate is formed of a light-transmitting member. For example, a (meth) acrylic resin such as PMMA (methyl methacrylate resin), “ZEONOR” (registered trademark, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), etc. It is formed from a transparent resin such as COP (cycloolefin polymer), COC (cycloolefin copolymer), and polycarbonate.

液晶表示装置10は、太陽電池31をさらに有する。太陽電池31は、液晶パネル21とバックライト61との間に配置されている。太陽電池31は、バックライト61に隣接して設けられている。太陽電池31は、透明基板としてのガラス基板36と、光電変換層32,42と、電極33,34,43,44とから構成されている。   The liquid crystal display device 10 further includes a solar cell 31. The solar cell 31 is disposed between the liquid crystal panel 21 and the backlight 61. The solar cell 31 is provided adjacent to the backlight 61. The solar cell 31 includes a glass substrate 36 as a transparent substrate, photoelectric conversion layers 32 and 42, and electrodes 33, 34, 43, and 44.

光電変換層32,42は、光電効果を利用して発電を行なう機能を有する。
本実施の形態においては、光電変換層32,42は、アモルファスシリコン層と微結晶シリコン層とが積層されてなるタンデム型の薄膜太陽電池から形成されている。アモルファスシリコン層は、a−Si:Hp層、a−Si:Hi層およびa−Si:Hn層からなり、微結晶シリコン層は、μc−Si:Hp層、μc−Si:Hi層およびμc−Si:Hn層からなるが、これに限定されるものではない。
The photoelectric conversion layers 32 and 42 have a function of generating power using the photoelectric effect.
In the present embodiment, the photoelectric conversion layers 32 and 42 are formed of a tandem thin film solar cell in which an amorphous silicon layer and a microcrystalline silicon layer are stacked. The amorphous silicon layer includes an a-Si: Hp layer, an a-Si: Hi layer, and an a-Si: Hn layer, and the microcrystalline silicon layer includes a μc-Si: Hp layer, a μc-Si: Hi layer, and a μc- Although it consists of a Si: Hn layer, it is not limited to this.

なお、薄膜太陽電池である光電変換層32,42は、プラズマCVD装置内でガス状のシリコンをプラズマ放電によって分解し、ガラス基板上に薄いシリコン膜を積層することによって作製される。光電変換層32,42に薄膜太陽電池を用いた場合、液晶パネル21を作製する際に必要なシリコン薄膜の技術を太陽電池31の作製に水平展開できるため、太陽電池31を有する液晶表示装置10を効率的に生産することができる。   The photoelectric conversion layers 32 and 42 which are thin film solar cells are produced by decomposing gaseous silicon by plasma discharge in a plasma CVD apparatus and laminating a thin silicon film on a glass substrate. In the case where thin film solar cells are used for the photoelectric conversion layers 32 and 42, the technology of the silicon thin film necessary for manufacturing the liquid crystal panel 21 can be applied horizontally to the manufacture of the solar cell 31, so that the liquid crystal display device 10 having the solar cell 31 is used. Can be produced efficiently.

光電変換層32および光電変換層42は、互いに積層されている。光電変換層32および光電変換層42は、表示面22を正面から見た液晶表示装置10の平面視において、互いに重なり合うように積層されている。光電変換層32は、液晶パネル21に対向する側、すなわち液晶表示装置10の表示側に配置されている。光電変換層42は、バックライト61に対向する側、すなわち液晶表示装置10の背面側に配置されている。   The photoelectric conversion layer 32 and the photoelectric conversion layer 42 are stacked on each other. The photoelectric conversion layer 32 and the photoelectric conversion layer 42 are stacked so as to overlap each other in a plan view of the liquid crystal display device 10 when the display surface 22 is viewed from the front. The photoelectric conversion layer 32 is disposed on the side facing the liquid crystal panel 21, that is, on the display side of the liquid crystal display device 10. The photoelectric conversion layer 42 is disposed on the side facing the backlight 61, that is, on the back side of the liquid crystal display device 10.

光電変換層32,42には、開口部40が形成されている。開口部40は、液晶パネル21とバックライト61とを結ぶ方向において、光電変換層32,42を貫通するように形成されている。開口部40は、液晶パネル21とバックライト61とを結ぶ方向に直交する平面により切断された場合に、いずれの位置においても同一の断面形状を有するように形成されている。開口部40によって、光電変換層32,42は、複数のセルに分割されている。液晶表示装置10の平面視において、光電変換層32,42のセルは、マトリクス状に配置されている。   Openings 40 are formed in the photoelectric conversion layers 32 and 42. The opening 40 is formed so as to penetrate the photoelectric conversion layers 32 and 42 in the direction connecting the liquid crystal panel 21 and the backlight 61. The opening 40 is formed to have the same cross-sectional shape at any position when cut by a plane orthogonal to the direction connecting the liquid crystal panel 21 and the backlight 61. The photoelectric conversion layers 32 and 42 are divided into a plurality of cells by the opening 40. In a plan view of the liquid crystal display device 10, the cells of the photoelectric conversion layers 32 and 42 are arranged in a matrix.

本実施の形態では、開口部40に、バックライト61から照射された照明光を液晶パネル21に向けて透過させるための光透過層としての空気層41が配置されている。なお、光透過層は、光透過性を有する層であればよく、たとえば、開口部40に上記の各種透明樹脂を用いた透明樹脂層が配置されてもよい。   In the present embodiment, an air layer 41 as a light transmission layer for transmitting the illumination light emitted from the backlight 61 toward the liquid crystal panel 21 is disposed in the opening 40. In addition, the light transmissive layer should just be a layer which has a light transmittance, for example, the transparent resin layer using said various transparent resin may be arrange | positioned in the opening part 40. FIG.

電極33,34は、光電変換層32の各セルに対して積層され、電極43,44は、光電変換層42の各セルに対して積層されている。より具体的には、電極33は、光電変換層32の各セルに対して液晶表示装置10の表示側から積層されている。電極34は、光電変換層32に対して液晶表示装置10の背面側から積層されている。電極43は、光電変換層42の各セルに対して液晶表示装置10の背面側から積層されている。電極44は、光電変換層42の各セルに対して液晶表示装置10の表示側から積層されている。電極34,44は、光電変換層32と光電変換層42との間に配置されている。電極34と電極44とは、互いに電気的に絶縁された状態で隣り合って配置されている。電極33は、光電変換層32と液晶パネル21との間に配置され、電極43は、光電変換層42とバックライト61との間に配置されている。   The electrodes 33 and 34 are stacked on each cell of the photoelectric conversion layer 32, and the electrodes 43 and 44 are stacked on each cell of the photoelectric conversion layer 42. More specifically, the electrode 33 is laminated on each cell of the photoelectric conversion layer 32 from the display side of the liquid crystal display device 10. The electrode 34 is laminated on the photoelectric conversion layer 32 from the back side of the liquid crystal display device 10. The electrode 43 is laminated on each cell of the photoelectric conversion layer 42 from the back side of the liquid crystal display device 10. The electrode 44 is laminated on each cell of the photoelectric conversion layer 42 from the display side of the liquid crystal display device 10. The electrodes 34 and 44 are disposed between the photoelectric conversion layer 32 and the photoelectric conversion layer 42. The electrode 34 and the electrode 44 are disposed adjacent to each other while being electrically insulated from each other. The electrode 33 is disposed between the photoelectric conversion layer 32 and the liquid crystal panel 21, and the electrode 43 is disposed between the photoelectric conversion layer 42 and the backlight 61.

電極33,43は、光透過性を有する透明電極として設けられており、たとえばSnO(酸化錫)から形成されている。電極34,44は、遮光性を有し、たとえばZnO(酸化亜鉛)層とAg(銀)層とを積層して形成されている。 The electrodes 33 and 43 are provided as light-transmitting transparent electrodes, and are made of, for example, SnO 2 (tin oxide). The electrodes 34 and 44 have a light shielding property, and are formed, for example, by laminating a ZnO (zinc oxide) layer and an Ag (silver) layer.

本実施の形態では、LED62が開口部40の直下に位置するように設けられている。なお、LED62の配置は、上記形態に限られず、たとえば、LED62が1つおきの開口部40ごとに設けられてもよいし、光電変換層32のセルの直下に位置するように設けられてもよい。   In the present embodiment, the LED 62 is provided so as to be located immediately below the opening 40. The arrangement of the LEDs 62 is not limited to the above form, and for example, the LEDs 62 may be provided for every other opening 40, or may be provided so as to be located immediately below the cell of the photoelectric conversion layer 32. Good.

ガラス基板36は、光透過性を有する。ガラス基板36は、光電変換層32と液晶パネル21との間に配置されている。ガラス基板36は、液晶パネル21、光学部材26および透明板27と距離を隔てて配置されている。ガラス基板36は、液晶パネル21とバックライト61との結ぶ方向の直交方向に延在する表面37を有する。電極33、光電変換層32、電極34、電極44、光電変換層42および電極43は、挙げた順に、ガラス基板36の表面37上に積層されている。ガラス基板36は、表面37がバックライト61と対向するように設けられている。   The glass substrate 36 has optical transparency. The glass substrate 36 is disposed between the photoelectric conversion layer 32 and the liquid crystal panel 21. The glass substrate 36 is disposed at a distance from the liquid crystal panel 21, the optical member 26 and the transparent plate 27. The glass substrate 36 has a surface 37 extending in a direction orthogonal to the direction in which the liquid crystal panel 21 and the backlight 61 are connected. The electrode 33, the photoelectric conversion layer 32, the electrode 34, the electrode 44, the photoelectric conversion layer 42, and the electrode 43 are laminated on the surface 37 of the glass substrate 36 in the order given. The glass substrate 36 is provided so that the surface 37 faces the backlight 61.

なお、太陽電池31に用いられる基板は、上記のガラス基板に限られず、光透過性を有する透明基板であって、太陽電池31の製造プロセス時の高温に耐え得るだけの耐熱性を有する基板であればよい。   In addition, the board | substrate used for the solar cell 31 is not restricted to said glass substrate, It is a transparent substrate which has a light transmittance, Comprising: It is a board | substrate which has heat resistance which can endure the high temperature at the time of the manufacturing process of the solar cell 31. I just need it.

液晶表示装置10は、距離保持部51をさらに有する。距離保持部51は、液晶パネル21と太陽電池31との間の距離を一定に保つように設けられている。より具体的には、距離保持部51は、液晶パネル21と太陽電池31との間に配置されている。距離保持部51は、液晶パネル21とガラス基板36との間に配置されている。距離保持部51は、太陽電池31から液晶パネル21に向けて延伸する柱形状を有する。距離保持部51は、光電変換層32のセルの直上から液晶パネル21に向けて延伸する柱形状を有する。本実施の形態では、距離保持部51が、光電変換層32の各セルに対応して設けられている。   The liquid crystal display device 10 further includes a distance holding unit 51. The distance holding unit 51 is provided so as to keep the distance between the liquid crystal panel 21 and the solar cell 31 constant. More specifically, the distance holding unit 51 is disposed between the liquid crystal panel 21 and the solar cell 31. The distance holding unit 51 is disposed between the liquid crystal panel 21 and the glass substrate 36. The distance holding unit 51 has a column shape extending from the solar cell 31 toward the liquid crystal panel 21. The distance holding unit 51 has a column shape that extends from directly above the cell of the photoelectric conversion layer 32 toward the liquid crystal panel 21. In the present embodiment, the distance holding unit 51 is provided corresponding to each cell of the photoelectric conversion layer 32.

距離保持部51は、太陽電池31から液晶パネル21に近づくに従って断面積が小さくなるように形成されている。距離保持部51は、液晶パネル21側の先端が尖った形状を有する。距離保持部51は、液晶パネル21側に頂点が配置される円錐形状を有する。   The distance holding unit 51 is formed so that the cross-sectional area decreases as the distance from the solar cell 31 toward the liquid crystal panel 21 increases. The distance holding unit 51 has a shape with a sharp tip on the liquid crystal panel 21 side. The distance holding unit 51 has a conical shape in which a vertex is disposed on the liquid crystal panel 21 side.

距離保持部51は、光透過性を有する部材から形成されている。本実施の形態では、距離保持部51が、上記に例を挙げた透明樹脂から形成されている。   The distance holding unit 51 is formed of a light transmissive member. In the present embodiment, the distance holding unit 51 is formed from the transparent resin exemplified above.

このような構成を備える距離保持部51によって、液晶パネル21と太陽電池31との間には、空気層52が形成されている。空気層52は、開口部40の直上に位置して形成されている。空気層52は、互いに隣り合う距離保持部51間の空間に形成されている。空気層52は、透明板27およびガラス基板36と境界をなすように形成されている。空気層52は、液晶パネル21と太陽電池31との間で一定の厚みを有しながら平面状に延在するように形成されている。   An air layer 52 is formed between the liquid crystal panel 21 and the solar cell 31 by the distance holding unit 51 having such a configuration. The air layer 52 is formed immediately above the opening 40. The air layer 52 is formed in a space between the distance holding portions 51 adjacent to each other. The air layer 52 is formed so as to make a boundary with the transparent plate 27 and the glass substrate 36. The air layer 52 is formed so as to extend in a planar shape between the liquid crystal panel 21 and the solar cell 31 while having a certain thickness.

液晶表示装置10に用いられ、液晶パネル21と組み合わされる照明装置ユニットとしてのバックライトユニット12は、液晶パネル21に向けて照明光を照射する照明装置としてのバックライト61と、液晶パネル21とバックライト61との間に配置され、バックライト61から発せられた照明光を液晶パネル21に向けて透過させることが可能な光透過型の太陽電池31とを備える。太陽電池31は、液晶パネル21を透過した外光を利用して光電変換を行なう第1光電変換層としての光電変換層32と、照明装置から照射された照明光を利用して光電変換を行なう第2光電変換層としての光電変換層42とを有する。   The backlight unit 12 used as the illumination device unit used in the liquid crystal display device 10 and combined with the liquid crystal panel 21 includes a backlight 61 as an illumination device that irradiates illumination light toward the liquid crystal panel 21, and the liquid crystal panel 21 and the backlight unit. A light transmissive solar cell 31 that is disposed between the light 61 and capable of transmitting illumination light emitted from the backlight 61 toward the liquid crystal panel 21 is provided. The solar cell 31 performs photoelectric conversion using a photoelectric conversion layer 32 as a first photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion using external light transmitted through the liquid crystal panel 21 and illumination light emitted from the illumination device. And a photoelectric conversion layer 42 as a second photoelectric conversion layer.

液晶表示装置10に用いられ、液晶パネル21と、液晶パネル21に向けて照明光を照射するためのバックライト61との間に配置される太陽電池31は、表面37を有し、光透過性を有する透明基板としてのガラス基板36と、その表面37上に設けられ、互いに積層される第1光電変換層としての光電変換層32および第2光電変換層としての光電変換層42とを備える。光電変換層32は、液晶パネル21を透過した外光を利用して光電変換を行ない、光電変換層42は、バックライト61から照射された照明光を利用して光電変換を行なう。   The solar cell 31 used in the liquid crystal display device 10 and disposed between the liquid crystal panel 21 and the backlight 61 for irradiating illumination light toward the liquid crystal panel 21 has a surface 37 and is light transmissive. A glass substrate 36 as a transparent substrate, a photoelectric conversion layer 32 as a first photoelectric conversion layer, and a photoelectric conversion layer 42 as a second photoelectric conversion layer, which are provided on the surface 37 and stacked on each other. The photoelectric conversion layer 32 performs photoelectric conversion using external light transmitted through the liquid crystal panel 21, and the photoelectric conversion layer 42 performs photoelectric conversion using illumination light emitted from the backlight 61.

続いて、本実施の形態における液晶表示装置10によって奏される作用、効果について説明する。   Then, the effect | action and effect which are show | played by the liquid crystal display device 10 in this Embodiment are demonstrated.

まず、照明光による液晶パネル21の照射について説明すると、LED62から発せられた光は、空気層63を通り、照明光として液晶パネル21に向けて照射される。この際、液晶表示装置10の背面側に向かう光は、バックライト反射板65が反射層として機能することによって液晶パネル21に向けて反射される。バックライト61から照射された照明光は、空気層41を通り、さらに光透過性を有するガラス基板36を透過することによって太陽電池31を透過する。   First, irradiation of the liquid crystal panel 21 with illumination light will be described. Light emitted from the LED 62 passes through the air layer 63 and is irradiated toward the liquid crystal panel 21 as illumination light. At this time, the light traveling toward the back side of the liquid crystal display device 10 is reflected toward the liquid crystal panel 21 by the backlight reflector 65 functioning as a reflective layer. Illumination light emitted from the backlight 61 passes through the air layer 41 and further passes through the solar cell 31 by passing through the glass substrate 36 having optical transparency.

照明光は、さらに空気層52を通過し、液晶パネル21に向けて照射される。この際、光は、空気層52において多方向に重なり合いながら液晶パネル21に到達する。また、空気層52を形成する距離保持部51は光透過性を有するため、空気層52を進行する光が距離保持部51によって遮られるということがない。本実施の形態における液晶表示装置10においては、このような照明光が液晶パネル21に向けて照射されるため、液晶パネル21における輝度均一性を向上させることができる。   The illumination light further passes through the air layer 52 and is irradiated toward the liquid crystal panel 21. At this time, the light reaches the liquid crystal panel 21 while overlapping in multiple directions in the air layer 52. In addition, since the distance holding unit 51 that forms the air layer 52 is light transmissive, light traveling in the air layer 52 is not blocked by the distance holding unit 51. In the liquid crystal display device 10 according to the present embodiment, since such illumination light is emitted toward the liquid crystal panel 21, the luminance uniformity in the liquid crystal panel 21 can be improved.

また、空気層52は、液晶パネル21と太陽電池31との間に介在する断熱層として機能する。これにより、太陽電池31もしくはバックライト61で発生した熱が液晶パネル21に伝わることを抑制できる。液晶パネル21に熱が伝わり、パネル内の液晶の温度が上昇すると、液晶の応答性が変化する。本実施の形態では、液晶パネル21への伝熱を抑制することで、液晶の応答性変化に起因する表示品質の劣化を防ぐことができる。   In addition, the air layer 52 functions as a heat insulating layer interposed between the liquid crystal panel 21 and the solar cell 31. Thereby, it is possible to suppress the heat generated in the solar cell 31 or the backlight 61 from being transmitted to the liquid crystal panel 21. When heat is transmitted to the liquid crystal panel 21 and the temperature of the liquid crystal in the panel rises, the response of the liquid crystal changes. In the present embodiment, by suppressing the heat transfer to the liquid crystal panel 21, it is possible to prevent the display quality from being deteriorated due to the change in the response of the liquid crystal.

また、本実施の形態では、バックライト61から照射された照明光を空気層41を通じて液晶パネル21に到達させるため、太陽電池31を液晶パネル21に対して外付けする構造が可能となる。このため、太陽電池31を設けたことに起因して液晶パネル21内の画素の開口率が低下するということがなく、液晶パネル21の表示品質の維持を図ることができる。   Moreover, in this Embodiment, since the illumination light irradiated from the backlight 61 reaches | attains the liquid crystal panel 21 through the air layer 41, the structure which attaches the solar cell 31 with respect to the liquid crystal panel 21 is attained. For this reason, it is possible to maintain the display quality of the liquid crystal panel 21 without reducing the aperture ratio of the pixels in the liquid crystal panel 21 due to the provision of the solar cells 31.

次に、照明光および外光による発電作用について説明すると、LED62から発せられた光の一部は、空気層63を通って電極43に向かう。光は、透明電極である電極43を透過して、光電変換層42に達する。一方、表示面22を通じて液晶パネル21に入射する外光は、液晶パネル21を透過し、空気層52に入射する。空気層52を通過し、ガラス基板36および透明電極である電極33を透過した外光は、光電変換層32に達する。これにより、光電変換層42にて照明光を利用した発電が行なわれ、光電変換層32にて外光を利用した発電が行なわれる。   Next, the power generation action by illumination light and external light will be described. A part of the light emitted from the LED 62 goes to the electrode 43 through the air layer 63. The light passes through the electrode 43, which is a transparent electrode, and reaches the photoelectric conversion layer 42. On the other hand, external light that enters the liquid crystal panel 21 through the display surface 22 passes through the liquid crystal panel 21 and enters the air layer 52. External light that has passed through the air layer 52 and transmitted through the glass substrate 36 and the electrode 33 that is a transparent electrode reaches the photoelectric conversion layer 32. Thereby, power generation using illumination light is performed in the photoelectric conversion layer 42, and power generation using external light is performed in the photoelectric conversion layer 32.

このように構成された、この発明の実施の形態1における液晶表示装置10によれば、光電変換層32,42にて発電された電力を、バックライト61におけるLED62の発光や液晶パネル21におけるデバイスの駆動に利用することができる。これにより、液晶表示装置10の省電力化を図ることができる。   According to the liquid crystal display device 10 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the power generated by the photoelectric conversion layers 32 and 42 is used to emit light from the LEDs 62 in the backlight 61 and to the devices in the liquid crystal panel 21. Can be used for driving. Thereby, power saving of the liquid crystal display device 10 can be achieved.

なお、本実施の形態における液晶表示装置10の構造は、液晶テレビなど、液晶パネルを用いた各種の機器に適用されるが、より好適には、デジタルサイネージとして用いられる大型インフォメーションディスプレイなど、消費電力が大きい大型の液晶表示装置に適用される。   Note that the structure of the liquid crystal display device 10 in this embodiment is applied to various devices using a liquid crystal panel such as a liquid crystal television, but more preferably power consumption such as a large information display used as a digital signage. Is applied to large liquid crystal display devices.

(実施の形態2)
本実施の形態では、図1中の液晶表示装置10の各種変形例について説明を行なう。本実施の形態における液晶表示装置は、実施の形態1における液晶表示装置10と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, various modifications of the liquid crystal display device 10 in FIG. 1 will be described. The liquid crystal display device in the present embodiment has basically the same structure as that of the liquid crystal display device 10 in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図2は、図1中の液晶表示装置の第1変形例を示す断面図である。図2を参照して、本変形例における液晶表示装置は、半透過型反射板66を有する。半透過型反射板66は、光透過性を有するとともに光を反射可能なように形成されている。より具体的には、半透過型反射板66は、光を反射可能な板材、たとえばアルミニウム板から形成されている。半透過型反射板66には、その板厚方向に貫通する複数の孔67が形成されている。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first modification of the liquid crystal display device in FIG. Referring to FIG. 2, the liquid crystal display device according to this modification includes a transflective reflector 66. The transflective reflector 66 is formed so as to be light transmissive and reflect light. More specifically, the transflective reflector 66 is made of a plate material that can reflect light, such as an aluminum plate. The transflective reflector 66 has a plurality of holes 67 penetrating in the thickness direction.

半透過型反射板66は、LED62と太陽電池31との間に配置されている。半透過型反射板66は、LED62と太陽電池31との間を遮るように、液晶パネル21とバックライト61とを結ぶ方向の直交方向に平面状に延在して配置されている。半透過型反射板66は、LED62および光電変換層42の双方から距離を隔てた位置に配置されている。   The transflective reflector 66 is disposed between the LED 62 and the solar cell 31. The transflective reflector 66 is disposed so as to extend in a plane in a direction orthogonal to the direction connecting the liquid crystal panel 21 and the backlight 61 so as to block between the LED 62 and the solar cell 31. The transflective reflector 66 is disposed at a position spaced from both the LED 62 and the photoelectric conversion layer 42.

このような構成によれば、LED62から発せられ、空気層63に出射された光は、孔67を通過することによって、半透過型反射板66を透過する。また、半透過型反射板66の表面に反射された光は、バックライト反射板65に再び反射されることによって半透過型反射板66に向かう。半透過型反射板66を透過した照明光の一部が空気層41を通って液晶パネル21に照射され、残る部分が光電変換層42における発電に寄与する。   According to such a configuration, the light emitted from the LED 62 and emitted to the air layer 63 passes through the hole 67 and passes through the transflective reflector 66. The light reflected on the surface of the transflective reflector 66 is reflected again by the backlight reflector 65 and travels toward the transflective reflector 66. Part of the illumination light transmitted through the transflective reflector 66 is irradiated to the liquid crystal panel 21 through the air layer 41, and the remaining part contributes to power generation in the photoelectric conversion layer 42.

また、表示面22を通じて液晶パネル21に入射する外光の一部は、空気層41を通じてバックライト61に向かう。本実施の形態では、このような外光を半透過型反射板66によって反射させることによって、光電変換層42における発電に寄与させることができる。これにより、太陽電池31における発電効率を向上させることができる。   Further, part of the external light that enters the liquid crystal panel 21 through the display surface 22 travels to the backlight 61 through the air layer 41. In the present embodiment, such external light is reflected by the transflective reflector 66, thereby contributing to power generation in the photoelectric conversion layer 42. Thereby, the power generation efficiency in the solar cell 31 can be improved.

このように構成された、この発明の実施の形態2における液晶表示装置によれば、実施の形態1に記載の効果を同様に得ることができる。   According to the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the effects described in the first embodiment can be similarly obtained.

(実施の形態3)
本実施の形態では、図1中の液晶表示装置10の各種変形例について説明を行なう。本実施の形態における液晶表示装置は、実施の形態1における液晶表示装置10と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, various modifications of the liquid crystal display device 10 in FIG. 1 will be described. The liquid crystal display device in the present embodiment has basically the same structure as that of the liquid crystal display device 10 in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図3は、図1中の液晶表示装置の第2変形例を示す平面図である。図中には、図1中の太陽電池31を構成する光電発光層32,42の平面視が示されている。図4は、図3中の2点鎖線IVで囲まれた範囲を拡大して示す平面図である。図5は、図3中の2点鎖線Vで囲まれた範囲を拡大して示す平面図である。   FIG. 3 is a plan view showing a second modification of the liquid crystal display device in FIG. In the figure, a plan view of the photoelectric emission layers 32 and 42 constituting the solar cell 31 in FIG. 1 is shown. 4 is an enlarged plan view showing a range surrounded by a two-dot chain line IV in FIG. FIG. 5 is an enlarged plan view showing a range surrounded by a two-dot chain line V in FIG.

図3から図5を参照して、図中には、光電発光層32,42が配置される領域であり、その光電発光層32,42によって発電が可能な領域である有効発電領域110が示されている。有効発電領域110は、中央部113および周縁部112を含む。中央部113は、図1中の表示面22の中央領域に重なって配置されている。周縁部112は、図1中の表示面22の周縁領域に重なって配置されている。周縁部112は、中央部113の周囲で環状に延在する。   Referring to FIGS. 3 to 5, an effective power generation region 110, which is a region where the photoelectric light emitting layers 32 and 42 are arranged, and is a region where power can be generated by the photoelectric light emitting layers 32 and 42, is shown. Has been. The effective power generation region 110 includes a central portion 113 and a peripheral portion 112. The central portion 113 is disposed so as to overlap the central region of the display surface 22 in FIG. The peripheral portion 112 is disposed so as to overlap the peripheral region of the display surface 22 in FIG. The peripheral edge 112 extends annularly around the central part 113.

なお、図3中には、略矩形の平面形状を有する中央部113が示されているが、これに限られず、中央部113は円形などの平面形状を有してもよい。   In FIG. 3, the central portion 113 having a substantially rectangular planar shape is shown, but the present invention is not limited to this, and the central portion 113 may have a planar shape such as a circle.

本変形例では、太陽電池31の有効発電領域110における光電変換層32,42の開口率が、周縁部112よりも中央部113で大きくなる。すなわち、単位面積当たりに形成される開口部40の面積が、周縁部112よりも中央部113で大きくなるということである。光電変換層32,42のセルがマトリクス状に配置された状態において、中央部113におけるセル間のピッチL1は、周縁部112におけるセル間のピッチL2よりも大きくなる。   In this modification, the aperture ratio of the photoelectric conversion layers 32 and 42 in the effective power generation region 110 of the solar cell 31 is larger in the central portion 113 than in the peripheral portion 112. That is, the area of the opening 40 formed per unit area is larger in the central portion 113 than in the peripheral portion 112. In a state where the cells of the photoelectric conversion layers 32 and 42 are arranged in a matrix, the pitch L1 between the cells in the central portion 113 is larger than the pitch L2 between the cells in the peripheral portion 112.

このような構成によれば、開口部40を通じてバックライト61から液晶パネル21に向けて照射される光量が、周縁部112よりも中央部113で大きくなる。液晶表示装置の視聴者は、表示面22の周縁部よりも中央部の映像を知覚し易い傾向があるため、本変形例によれば、その中央部における輝度ばらつきを低減し、見掛け上の表示品質を向上させることができる。   According to such a configuration, the amount of light emitted from the backlight 61 toward the liquid crystal panel 21 through the opening 40 is larger in the central portion 113 than in the peripheral portion 112. Since the viewer of the liquid crystal display device tends to perceive the image of the central portion rather than the peripheral portion of the display surface 22, according to this modification, the luminance variation in the central portion is reduced and the apparent display is achieved. Quality can be improved.

このように構成された、この発明の実施の形態3における液晶表示装置によれば、実施の形態1に記載の効果を同様に得ることができる。   According to the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention configured as described above, the effects described in the first embodiment can be similarly obtained.

(実施の形態4)
本実施の形態では、図1中の液晶表示装置10の各種変形例について説明を行なう。本実施の形態における液晶表示装置は、実施の形態1における液晶表示装置10と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
(Embodiment 4)
In the present embodiment, various modifications of the liquid crystal display device 10 in FIG. 1 will be described. The liquid crystal display device in the present embodiment has basically the same structure as that of the liquid crystal display device 10 in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図6は、図1中の液晶表示装置の第3変形例を示す断面図である。図6を参照して、本変形例における液晶表示装置は、図1中の距離保持部51に替えて、距離保持部71を有する。本変形例では、距離保持部71がガラス基板36と一体に形成されている。すなわち、距離保持部71は、ガラスから形成されている。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a third modification of the liquid crystal display device in FIG. Referring to FIG. 6, the liquid crystal display device according to this modification includes a distance holding unit 71 instead of distance holding unit 51 in FIG. 1. In this modification, the distance holding unit 71 is formed integrally with the glass substrate 36. That is, the distance holding unit 71 is made of glass.

このような構成によれば、距離保持部71を太陽電池31を構成するガラス基板36と一体に形成することによって、部品点数を削減しつつ、液晶パネル21における輝度均一性を向上させることができる。   According to such a configuration, by forming the distance holding unit 71 integrally with the glass substrate 36 constituting the solar cell 31, it is possible to improve the luminance uniformity in the liquid crystal panel 21 while reducing the number of components. .

図7は、図1中の液晶表示装置の第4変形例を示す断面図である。図7を参照して、本変形例では、ガラス基板36が、光電変換層42とバックライト61との間に配置されている。ガラス基板36は、表面37が液晶パネル21と対向するように設けられている。表面37上には、電極43、光電変換層42、電極44、電極34、光電変換層32および電極33が順に積層されている。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the liquid crystal display device in FIG. With reference to FIG. 7, in this modification, a glass substrate 36 is disposed between the photoelectric conversion layer 42 and the backlight 61. The glass substrate 36 is provided so that the surface 37 faces the liquid crystal panel 21. On the surface 37, the electrode 43, the photoelectric conversion layer 42, the electrode 44, the electrode 34, the photoelectric conversion layer 32, and the electrode 33 are laminated | stacked in order.

本変形例における液晶表示装置は、図1中の距離保持部51に替えて、距離保持部としてのガラス板76を有する。ガラス板76は、ガラスから形成されており、光透過性を有する。ガラス板76は、電極33および透明板27と接するように設けられている。ガラス板76は、液晶パネル21と太陽電池31との間で一定の厚みを有しながら平面状に延在するように形成されている。   The liquid crystal display device in this modification has a glass plate 76 as a distance holding unit instead of the distance holding unit 51 in FIG. The glass plate 76 is made of glass and has light transmittance. The glass plate 76 is provided in contact with the electrode 33 and the transparent plate 27. The glass plate 76 is formed so as to extend in a flat shape while having a certain thickness between the liquid crystal panel 21 and the solar cell 31.

このような構成においては、太陽電池31を透過した照明光が、さらにガラス板76を透過し、液晶パネル21に向けて照射される。この際、光は、ガラス板76において多方向に重なり合いながら液晶パネル21に到達するため、液晶パネル21における輝度均一性を向上させることができる。   In such a configuration, the illumination light transmitted through the solar cell 31 is further transmitted through the glass plate 76 and irradiated toward the liquid crystal panel 21. At this time, since the light reaches the liquid crystal panel 21 while overlapping in multiple directions on the glass plate 76, the luminance uniformity in the liquid crystal panel 21 can be improved.

図8は、図1中の液晶表示装置の第5変形例を示す断面図である。図8を参照して、本変形例では、図7中に示す変形例と同様に、ガラス基板36が、表面37が液晶パネル21と対向するように設けられている。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fifth modification of the liquid crystal display device in FIG. Referring to FIG. 8, in this modified example, a glass substrate 36 is provided so that the surface 37 faces the liquid crystal panel 21 as in the modified example shown in FIG. 7.

本変形例における液晶表示装置は、図1中の距離保持部51に替えて、距離保持部78を有する。本変形例では、距離保持部78が、透明電極である電極33と一体に形成されている。すなわち、距離保持部78はSnO(酸化錫)から形成されている。距離保持部78は、太陽電池31から液晶パネル21に向けて延伸する円柱形状を有する。 The liquid crystal display device in this modification has a distance holding unit 78 instead of the distance holding unit 51 in FIG. In this modification, the distance holding portion 78 is formed integrally with the electrode 33 that is a transparent electrode. That is, the distance holding unit 78 is made of SnO 2 (tin oxide). The distance holding unit 78 has a cylindrical shape extending from the solar cell 31 toward the liquid crystal panel 21.

このような構成によれば、距離保持部78を太陽電池31を構成する電極33と一体に形成することによって、部品点数を削減しつつ、液晶パネル21における輝度均一性を向上させることができる。   According to such a configuration, by forming the distance holding portion 78 integrally with the electrode 33 constituting the solar cell 31, it is possible to improve the luminance uniformity in the liquid crystal panel 21 while reducing the number of components.

このように構成された、この発明の実施の形態4における液晶表示装置によれば、実施の形態1に記載の効果を同様に得ることができる。   According to the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention configured as described above, the effects described in the first embodiment can be obtained similarly.

(実施の形態5)
本実施の形態では、図1中の液晶表示装置10の各種変形例について説明を行なう。本実施の形態における液晶表示装置は、実施の形態1における液晶表示装置10と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
(Embodiment 5)
In the present embodiment, various modifications of the liquid crystal display device 10 in FIG. 1 will be described. The liquid crystal display device in the present embodiment has basically the same structure as that of the liquid crystal display device 10 in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図9は、図1中の液晶表示装置の第6変形例を示す断面図である。図9を参照して、本変形例では、距離保持部51が光拡散性を有する。より具体的には、距離保持部51を形成する透明樹脂に、LED62から発せられた光を散乱させる散乱粒子81が分散して設けられている。散乱粒子81としては、たとえば、TiO、SiO、アルミナ、窒化アルミニウム、またはムライトの粉末(粒径は、たとえば10nm〜10μm)などを利用することができる。 FIG. 9 is a sectional view showing a sixth modification of the liquid crystal display device in FIG. Referring to FIG. 9, in this modification, the distance holding unit 51 has light diffusibility. More specifically, scattering particles 81 that scatter light emitted from the LEDs 62 are dispersed in the transparent resin forming the distance holding unit 51. As the scattering particles 81, for example, TiO 2 , SiO 2 , alumina, aluminum nitride, or mullite powder (particle size is, for example, 10 nm to 10 μm) can be used.

このような構成によれば、距離保持部51を透過する光が散乱粒子81によって拡散されるため、液晶パネル21に照射される照明光の輝度ムラをさらに低減させることができる。   According to such a configuration, since the light transmitted through the distance holding unit 51 is diffused by the scattering particles 81, the luminance unevenness of the illumination light irradiated on the liquid crystal panel 21 can be further reduced.

図10は、図1中の液晶表示装置の第7変形例を示す断面図である。図10を参照して、本変形例では、ガラス基板36が開口部40の延長上において光拡散性を有するように形成されている。より具体的には、ガラス基板36を形成するガラスに、LED62から発せられた光を散乱させる散乱粒子82が分散して設けられている。散乱粒子82は、液晶表示装置の平面視において開口部40と重なるガラス基板36の位置に設けられている。散乱粒子82としては、上記の各種粉末を利用することができる。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing a seventh modification of the liquid crystal display device in FIG. Referring to FIG. 10, in this modification, the glass substrate 36 is formed so as to have light diffusibility on the extension of the opening 40. More specifically, scattering particles 82 that scatter light emitted from the LEDs 62 are dispersed in the glass forming the glass substrate 36. The scattering particles 82 are provided at the position of the glass substrate 36 that overlaps the opening 40 in a plan view of the liquid crystal display device. As the scattering particles 82, the above-described various powders can be used.

このような構成によれば、ガラス基板36を透過する光が散乱粒子82によって拡散されるため、上記と同様の効果を得ることができる。   According to such a configuration, since the light passing through the glass substrate 36 is diffused by the scattering particles 82, the same effect as described above can be obtained.

このように構成された、この発明の実施の形態5における液晶表示装置によれば、実施の形態1に記載の効果を同様に得ることができる。   According to the thus configured liquid crystal display device in the fifth embodiment of the present invention, the effects described in the first embodiment can be similarly obtained.

(実施の形態6)
本実施の形態では、図1中の液晶表示装置10の各種変形例について説明を行なう。本実施の形態における液晶表示装置は、実施の形態1における液晶表示装置10と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
(Embodiment 6)
In the present embodiment, various modifications of the liquid crystal display device 10 in FIG. 1 will be described. The liquid crystal display device in the present embodiment has basically the same structure as that of the liquid crystal display device 10 in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図11は、図1中の液晶表示装置の第8変形例を示す断面図である。図中には、図1中の2点鎖線XIにより囲まれた範囲が拡大して示されている。図11を参照して、本変形例では、距離保持部51を形成する透明樹脂の内部に多数の気泡56が形成されている。   FIG. 11 is a cross-sectional view showing an eighth modification of the liquid crystal display device in FIG. In the figure, the range surrounded by the two-dot chain line XI in FIG. 1 is shown enlarged. Referring to FIG. 11, in the present modification, a large number of bubbles 56 are formed inside the transparent resin that forms distance holding portion 51.

このような構成によれば、気泡56を形成する空気は樹脂材料と比較して熱伝導率が小さいため、距離保持部51の断熱性を高めることができる。これにより、太陽電池31もしくはバックライト61で発生した熱が、距離保持部51を通じて液晶パネル21に伝わることをより効果的に抑制できる。   According to such a configuration, since the air forming the bubbles 56 has a lower thermal conductivity than the resin material, the heat insulation of the distance holding unit 51 can be improved. Thereby, it can suppress more effectively that the heat which generate | occur | produced in the solar cell 31 or the backlight 61 is transmitted to the liquid crystal panel 21 through the distance holding | maintenance part 51. FIG.

図12は、図11中に示す距離保持部の第1変形例を示す断面図である。図12を参照して、距離保持部51は、図1中の空気層52と境界をなす表面57を有する。表面57は、微細な凹凸形状を有するように形成されている。   FIG. 12 is a cross-sectional view showing a first modification of the distance holding unit shown in FIG. Referring to FIG. 12, distance holding unit 51 has a surface 57 that forms a boundary with air layer 52 in FIG. 1. The surface 57 is formed to have a fine uneven shape.

このような構成によれば、表面57に形成された凹部58に空気層が形成されるため、距離保持部51の断熱性を高めることができる。これにより、図11中に示す変形例と同様の効果を得ることができる。   According to such a configuration, an air layer is formed in the concave portion 58 formed on the surface 57, so that the heat insulation of the distance holding unit 51 can be improved. Thereby, the effect similar to the modification shown in FIG. 11 can be acquired.

図13は、図11中に示す距離保持部の第2変形例を示す断面図である。図13を参照して、本変形例では、距離保持部51が、樹脂層51mと、断熱層59と、樹脂層51nとからなる多層構造を有する。樹脂層51mおよび樹脂層51nは、透明樹脂から形成されている。断熱層59は、樹脂層51mと樹脂層51nとの間に空気が封入されることによって形成されている。   FIG. 13 is a sectional view showing a second modification of the distance holding unit shown in FIG. Referring to FIG. 13, in the present modification, distance holding unit 51 has a multilayer structure including resin layer 51m, heat insulating layer 59, and resin layer 51n. The resin layer 51m and the resin layer 51n are made of a transparent resin. The heat insulation layer 59 is formed by enclosing air between the resin layer 51m and the resin layer 51n.

このような構成によれば、空気が封入された断熱層59の配置により、距離保持部51の断熱性を高めることができる。これにより、図11中に示す変形例と同様の効果を得ることができる。   According to such a configuration, the heat insulating property of the distance holding unit 51 can be enhanced by the arrangement of the heat insulating layer 59 in which air is enclosed. Thereby, the effect similar to the modification shown in FIG. 11 can be acquired.

このように構成された、この発明の実施の形態6における液晶表示装置によれば、実施の形態1に記載の効果を同様に得ることができる。   According to the thus configured liquid crystal display device in the sixth embodiment of the present invention, the effects described in the first embodiment can be obtained in the same manner.

(実施の形態7)
本実施の形態では、図1中の液晶表示装置10の各種変形例について説明を行なう。本実施の形態における液晶表示装置は、実施の形態1における液晶表示装置10と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
(Embodiment 7)
In the present embodiment, various modifications of the liquid crystal display device 10 in FIG. 1 will be described. The liquid crystal display device in the present embodiment has basically the same structure as that of the liquid crystal display device 10 in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図14は、図1中の液晶表示装置の第9変形例を示す断面図である。図14を参照して、本変形例では、開口部40に、図1中の空気層41に替えて透明樹脂層45が配置されている。透明樹脂層45を形成する透明樹脂については、実施の形態1において説明したとおりである。透明樹脂層45は、バックライト61から液晶パネル21に向かう光を拡散させる光拡散性を有する。より具体的には、透明樹脂層45を形成する透明樹脂に、LED62から発せられた光を散乱させる散乱粒子83が分散して設けられている。散乱粒子83を形成する粉末については、実施の形態5において説明したとおりである。   FIG. 14 is a cross-sectional view showing a ninth modification of the liquid crystal display device in FIG. Referring to FIG. 14, in this modification, a transparent resin layer 45 is disposed in opening 40 instead of air layer 41 in FIG. 1. The transparent resin forming the transparent resin layer 45 is as described in the first embodiment. The transparent resin layer 45 has light diffusibility for diffusing light from the backlight 61 toward the liquid crystal panel 21. More specifically, scattering particles 83 that scatter light emitted from the LEDs 62 are dispersed in the transparent resin that forms the transparent resin layer 45. The powder forming the scattering particles 83 is as described in the fifth embodiment.

このような構成によれば、透明樹脂層45を透過する光が散乱粒子83によって拡散されるため、液晶パネル21に照射される照明光の輝度ムラをさらに低減させることができる。   According to such a configuration, since the light transmitted through the transparent resin layer 45 is diffused by the scattering particles 83, the luminance unevenness of the illumination light irradiated on the liquid crystal panel 21 can be further reduced.

このように構成された、この発明の実施の形態7における液晶表示装置によれば、実施の形態1に記載の効果を同様に得ることができる。   According to the liquid crystal display device according to the seventh embodiment of the present invention configured as described above, the effects described in the first embodiment can be obtained similarly.

なお、以上に説明した実施の形態1〜7における液晶表示装置の構造を適宜組み合わせて、新たな液晶表示装置を構成してもよい。   In addition, you may comprise a new liquid crystal display device combining the structure of the liquid crystal display device in Embodiment 1-7 demonstrated above suitably.

今回開示された実施の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説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明は、主に、周囲が明るく、発電に適した場所で使用され、消費電力が大きい大型の液晶表示装置に適用される。   The present invention is mainly applied to a large-sized liquid crystal display device which is used in a place where the surroundings are bright and suitable for power generation and which consumes a large amount of power.

10 液晶表示装置、12 バックライトユニット、21 液晶パネル、22 表示面、26 光学部材、27 透明板、31 太陽電池、32,42 光電変換層、33,34,43,44 電極、36 ガラス基板、37,57 表面、40 開口部、41 空気層、45 透明樹脂層、51 距離保持部、51m,51n 樹脂層、52,63 空気層、56 気泡、58 凹部、59 断熱層、61 バックライト、64 基板、65 バックライト反射板、66 半透過型反射板、67 孔、71 距離保持部、76 ガラス板、78 距離保持部、81,82,83 散乱粒子、110 有効発電領域、112 周縁部、113 中央部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid crystal display device, 12 Backlight unit, 21 Liquid crystal panel, 22 Display surface, 26 Optical member, 27 Transparent plate, 31 Solar cell, 32, 42 Photoelectric conversion layer, 33, 34, 43, 44 Electrode, 36 Glass substrate, 37, 57 Surface, 40 Opening, 41 Air layer, 45 Transparent resin layer, 51 Distance holding unit, 51 m, 51 n Resin layer, 52, 63 Air layer, 56 Air bubble, 58 Recess, 59 Thermal insulation layer, 61 Back light, 64 Substrate, 65 Backlight reflector, 66 Transflective reflector, 67 holes, 71 Distance holder, 76 Glass plate, 78 Distance holder, 81, 82, 83 Scattered particles, 110 Effective power generation area, 112 Perimeter, 113 Center.

Claims (21)

表示面を有する液晶パネルと、
前記液晶パネルに対して前記表示面が形成される側とは反対側に配置され、前記液晶パネルに向けて照明光を照射する照明装置と、
前記液晶パネルと前記照明装置との間に配置され、前記照明装置から発せられた照明光を前記液晶パネルに向けて透過させることが可能な光透過型の太陽電池とを備え、
前記太陽電池は、前記液晶パネルを透過した外光を利用して光電変換を行なう第1光電変換層と、前記照明装置から照射された照明光を利用して光電変換を行なう第2光電変換層とを有する、液晶表示装置。
A liquid crystal panel having a display surface;
An illuminating device that is disposed on the opposite side of the liquid crystal panel from the side on which the display surface is formed, and irradiates illumination light toward the liquid crystal panel;
A light transmissive solar cell that is disposed between the liquid crystal panel and the lighting device and capable of transmitting illumination light emitted from the lighting device toward the liquid crystal panel;
The solar cell includes a first photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion using external light transmitted through the liquid crystal panel, and a second photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion using illumination light irradiated from the illumination device. A liquid crystal display device.
前記第1光電変換層および前記第2光電変換層には、前記照明装置と前記液晶パネルとを結ぶ方向に貫通し、前記照明装置から照射された照明光を前記液晶パネルに向けて透過させるための光透過層が配置される開口部が形成される、請求項1に記載の液晶表示装置。   The first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer pass through in a direction connecting the illumination device and the liquid crystal panel, and transmit illumination light emitted from the illumination device toward the liquid crystal panel. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an opening in which the light transmission layer is disposed is formed. 前記照明装置は、照明光を発し、前記開口部の直下に配置される光源を有する、請求項2に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the illumination device has a light source that emits illumination light and is disposed immediately below the opening. 前記太陽電池の有効発電領域は、前記表示面を正面から見た平面視において前記表示面の周縁領域に重なる周縁部と、前記表示面の中央領域に重なる中央部とを有し、
前記第1光電変換層および前記第2光電変換層の開口率は、前記周縁部よりも前記中央部の方が大きくなる、請求項2または3に記載の液晶表示装置。
The effective power generation region of the solar cell has a peripheral portion that overlaps a peripheral region of the display surface in a plan view when the display surface is viewed from the front, and a central portion that overlaps a central region of the display surface,
4. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein an aperture ratio of the first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer is larger in the central portion than in the peripheral portion.
前記光透過層は、前記照明装置から前記液晶パネルに向かう光を拡散させる光拡散性を有する、請求項2から4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   5. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the light transmission layer has a light diffusibility for diffusing light from the illumination device toward the liquid crystal panel. 6. 前記太陽電池は、前記第1光電変換層と前記液晶パネルとの間に配置され、光透過性を有する透明基板をさらに有し、
前記透明基板は、前記開口部の延長上において光拡散性を有するように形成される、請求項2から5のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The solar cell further includes a transparent substrate disposed between the first photoelectric conversion layer and the liquid crystal panel and having light transmittance,
The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the transparent substrate is formed so as to have light diffusibility on an extension of the opening.
前記照明装置は、照明光を発する光源を有し、
前記光源と前記太陽電池との間に配置され、光透過性を有するとともに光を反射可能な半透過型反射板をさらに備える、請求項1から6のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The illumination device has a light source that emits illumination light,
7. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a transflective reflector that is disposed between the light source and the solar cell and has light transmissivity and can reflect light.
前記第1光電変換層および前記第2光電変換層は、前記第1光電変換層が前記液晶パネルに対向し、前記第2光電変換層が前記照明装置に対向するように、前記照明装置と前記液晶パネルとを結ぶ方向に積層される、請求項1から7のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   The first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer include the lighting device and the lighting device such that the first photoelectric conversion layer faces the liquid crystal panel and the second photoelectric conversion layer faces the lighting device. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is laminated in a direction connecting to the liquid crystal panel. 前記液晶パネルと前記太陽電池との間の距離を一定に保つように設けられ、光透過性を有する距離保持部をさらに備える、請求項1から8のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   9. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a distance holding portion that is provided so as to keep a constant distance between the liquid crystal panel and the solar cell and has light transmittance. 前記第1光電変換層および前記第2光電変換層には、前記照明装置と前記液晶パネルとを結ぶ方向に貫通し、前記照明装置から照射された照明光を前記液晶パネルに向けて透過させるための光透過層が配置される開口部が形成され、
前記距離保持部は、前記第1光電変換層の直上から前記液晶パネルに向けて延伸する柱形状を有し、
前記開口部の直上には、空気層が形成される、請求項9に記載の液晶表示装置。
The first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer pass through in a direction connecting the illumination device and the liquid crystal panel, and transmit illumination light emitted from the illumination device toward the liquid crystal panel. An opening in which the light transmission layer is disposed is formed,
The distance holding unit has a column shape extending from directly above the first photoelectric conversion layer toward the liquid crystal panel,
The liquid crystal display device according to claim 9, wherein an air layer is formed immediately above the opening.
前記距離保持部は、気泡を内包するように形成される、請求項10に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the distance holding unit is formed so as to enclose bubbles. 前記距離保持部は、樹脂材料から形成される複数の樹脂層と、前記複数の樹脂層間に介挿され、空気が配置される断熱層とを有して形成される、請求項10または11に記載の液晶表示装置。   The distance holding portion is formed with a plurality of resin layers formed of a resin material and a heat insulating layer interposed between the plurality of resin layers and arranged with air. The liquid crystal display device described. 前記距離保持部は、前記空気層と境界をなす凹凸形状の表面を有する、請求項10から12のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the distance holding unit has an uneven surface that forms a boundary with the air layer. 前記太陽電池は、前記第1光電変換層と前記液晶パネルとの間に配置され、光透過性を有する透明基板をさらに有し、
前記距離保持部は、前記透明基板と一体に形成される、請求項10から13のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The solar cell further includes a transparent substrate disposed between the first photoelectric conversion layer and the liquid crystal panel and having light transmittance,
The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the distance holding unit is formed integrally with the transparent substrate.
前記太陽電池は、前記第1光電変換層に積層される透明電極をさらに有し、
前記距離保持部は、前記透明電極と一体に形成される、請求項10から13のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The solar cell further includes a transparent electrode laminated on the first photoelectric conversion layer,
The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the distance holding unit is formed integrally with the transparent electrode.
前記距離保持部は、光拡散性を有する、請求項9から15のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the distance holding unit has light diffusibility. 前記照明装置は、照明光を発する光源と、前記光源を取り囲むように設けられ、前記光源から発せられた光を前記液晶パネルに向かわせる導光層とを有する、請求項1から16のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   The lighting device includes: a light source that emits illumination light; and a light guide layer that is provided so as to surround the light source and directs the light emitted from the light source toward the liquid crystal panel. 2. A liquid crystal display device according to item 1. 前記光源は、発光ダイオードから構成される、請求項17に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 17, wherein the light source includes a light emitting diode. 前記第1光電変換層および前記第2光電変換層は、アモルファスシリコン層と、前記アモルファスシリコン層に対して積層された微結晶シリコン層とを含む、請求項1から18のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   19. The first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer each include an amorphous silicon layer and a microcrystalline silicon layer stacked on the amorphous silicon layer. 19. Liquid crystal display device. 液晶表示装置に用いられ、液晶パネルと組み合わされる照明装置ユニットであって、
液晶パネルに向けて照明光を照射する照明装置と、
液晶パネルと前記照明装置との間に配置され、前記照明装置から発せられた照明光を液晶パネルに向けて透過させることが可能な光透過型の太陽電池とを備え、
前記太陽電池は、液晶パネルを透過した外光を利用して光電変換を行なう第1光電変換層と、前記照明装置から照射された照明光を利用して光電変換を行なう第2光電変換層とを有する、照明装置ユニット。
A lighting device unit used in a liquid crystal display device and combined with a liquid crystal panel,
An illumination device that emits illumination light toward the liquid crystal panel;
A light transmissive solar cell that is disposed between the liquid crystal panel and the illumination device and capable of transmitting illumination light emitted from the illumination device toward the liquid crystal panel;
The solar cell includes a first photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion using external light transmitted through a liquid crystal panel, and a second photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion using illumination light emitted from the illumination device. A lighting device unit.
液晶表示装置に用いられ、液晶パネルと、液晶パネルに向けて照明光を照射するための照明装置との間に配置される太陽電池であって、
表面を有し、光透過性を有する透明基板と、
前記表面上に設けられ、互いに積層される第1光電変換層および第2光電変換層とを備え、
前記第1光電変換層は、液晶パネルを透過した外光を利用して光電変換を行ない、前記第2光電変換層は、照明装置から照射された照明光を利用して光電変換を行なう、太陽電池。
A solar cell used in a liquid crystal display device and disposed between a liquid crystal panel and an illumination device for irradiating illumination light toward the liquid crystal panel,
A transparent substrate having a surface and having optical transparency;
A first photoelectric conversion layer and a second photoelectric conversion layer provided on the surface and stacked on each other;
The first photoelectric conversion layer performs photoelectric conversion using external light transmitted through the liquid crystal panel, and the second photoelectric conversion layer performs photoelectric conversion using illumination light emitted from an illumination device. battery.
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