(57)【要約】【課題】発電部を内蔵した表示装置、および表示システムを提供すること。【解決手段】表示装置は、発電素子を含む発電部と、複数の画素および絶縁層を含む表示部と、を有し、絶縁層は第１面および第１面とは反対側の第２面を有し、複数の画素は第１面に設けられ、発電部は第２面に接する。表示装置は、さらに、基材を有し、発電部は基材と表示部との間に設けられてもよい。発電素子は熱を与えられることで起電力を生じてもよい。表示装置は、さらに、複数の駆動回路を有し、複数の駆動回路の一部の電源と発電部の電源とは共有されてもよい。【選択図】図１
2020118793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電素子を含む発電部と、
複数の画素および絶縁層を含む表示部と、
を有し、
前記絶縁層は第１面および前記第１面とは反対側の第２面を有し、
前記複数の画素は前記第１面に設けられ、前記発電部は前記第２面に接する、
表示装置。
【請求項２】
さらに、基材を有し、
前記発電部は前記基材と前記表示部との間に設けられる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記発電素子は熱を与えられることで起電力を生じる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
さらに、複数の駆動回路を有し、
前記複数の駆動回路の一部の電源と前記発電部の電源とは共有される、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記発電素子は一対の電極と絶縁部材と発電部材とを有し、
前記発電部材の一部と前記一対の電極とは前記絶縁部材で囲まれ、
前記絶縁部材の一部は、前記基材の一部と接している、
請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記基材は可撓性を有する、
請求項２に記載の表示装置。
【請求項７】
さらに、吸水性部材を有し、
前記吸水性部材は前記基材に接するように設けられる、
請求項２に記載の表示装置。
【請求項８】
発電素子を含む発電部と、
複数の画素および絶縁層を含む表示部と、
前記発電部および前記表示部と電気的に接続され、前記発電部から前記表示部に前記発電素子によって生成された起電力を供給することを制御する制御装置と、
を有し、
前記絶縁層は第１面および前記第１面とは反対側の第２面を有し、
前記複数の画素は前記第１面に設けられ、前記発電部は前記第２面に接する、
表示システム。
【請求項９】
さらに、基材を有し、
前記発電部は前記基材と前記表示部との間に設けられる、
請求項８に記載の表示システム。
【請求項１０】
前記発電素子は熱を与えられることで起電力を生じる、
請求項８に記載の表示システム。
【請求項１１】
さらに、複数の駆動回路を有し、
前記複数の駆動回路の一部の電源と前記発電部の電源とは共有される、
請求項８に記載の表示システム。
【請求項１２】
前記制御装置は前記発電部が起電力を生成する期間と前記表示部が画像を表示する期間とを独立に制御する、
請求項８に記載の表示システム。
【請求項１３】
前記発電素子は一対の電極と絶縁部材と発電部材とを有し、
前記発電部材の一部と前記一対の電極とは前記絶縁部材で囲まれ、
前記絶縁部材の一部は、前記基材の一部と接している、
請求項９に記載の表示システム。
【請求項１４】
前記基材は可撓性を有する、
請求項９に記載の表示システム。
【請求項１５】
さらに、吸水性部材を有し、
前記吸水性部材は前記基材に接するように設けられる、
請求項９に記載の表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機や携帯情報端末といった携帯電子機器等の表示装置には、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等が用いられている。携帯電子機器等の表示装置において、表示装置を駆動するための電力または電圧は、表示装置とは別途設けられた電源装置（例えば、バッテリーなど）から供給される。近年、表示装置の多様化、高速大容量のネットワークの普及により、腕、体、頭などの身体に装着して利用される表示装置、所謂、ウェアラブル装置の利用が進んでいる。
【０００３】
特許文献１には、太陽電池または温度差またはローターの回転運動により発電を行う機能と時刻表示部を有する腕時計装置が開示されている。前記腕時計装置は、発電によって生成された電力または電圧を用いて駆動し、発電状況または電気容量、または時刻表示部の停止等の異常を表示する機能を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３８１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の腕時計装置において、発電を行う機能を有する部分と表示部とは別々に形成される。
【０００６】
本発明の課題の一つは、発電部を内蔵した表示装置、および表示システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
表示装置であって、発電素子を含む発電層部と、複数の画素および絶縁層を含む表示部と、を有し、絶縁層は第１面および第１面とは反対側の第２面を有し、複数の画素は第１面に設けられ、発電部は前記第２面に接する。
【０００８】
表示システムであって、発電素子を含む発電部と、複数の画素および絶縁層を含む表示部と、発電部および表示部と電気的に接続され、発電部から表示部に発電素子によって生成された起電力を供給することを制御する制御装置と、を有し、絶縁層は第１面および第１面とは反対側の第２面を有し、複数の画素は第１面に設けられ、発電部は第２面に接する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係る表示システムの構成を示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係る発電層の構成を示す平面図である。
【図５】第１実施形態に係る発電層の構成を示す断面図である。
【図６】第１実施形態に係る発電層の構成を示す断面図である。
【図７】第１実施形態に係る発電層の構成を示す平面図である。
【図８】第１実施形態に係る発電層の構成を示す断面図である。
【図９】第１実施形態に係る発電層の構成を示す断面図である。
【図１０】第１実施形態に係る表示システムのタイミングチャートを示す図である。
【図１１】第２実施形態に係る表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１２】第２実施形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の構成等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。さらに、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号（または数字の後にａ、ｂなどを付した符号）を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。なお、各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。
【００１１】
本明細書において、ある部材又は領域が他の部材又は領域の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限りこれは他の部材又は領域の直上（又は直下）にある場合のみでなく他の部材又は領域の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。なお、以下の説明では、特に断りのない限り、断面視においては、第１基板に対して第２基板が配置される側を「上」又は「上方」といい、その逆を「下」又は「下方」として説明する。
【００１２】
本明細書において説明される第１基板は、少なくとも平面状の一主面を有し、この一主面上に絶縁層、半導体層および導電層の各層、あるいはトランジスタおよび発光素子等の各素子が設けられる。以下の説明では、断面視において、第１基板の一主面を基準とし、第１基板に対して「上」、「上層」、「上方」又は「上面」として説明する場合には、特に断りのない限り、第１基板の一主面を基準にして述べるものとする。
【００１３】
１．第１実施形態
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置および表示装置システムの構成を説明する。本発明の一実施形態に係る表示装置は、一例として、液晶表示装置である。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す模式的な斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る表示装置１００の構成を示す模式的な断面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る表示システム２００の模式的な平面図である。図２は図１の一部の領域に沿った断面を示す断面図であり、図２は図３に示すＢ領域のＡ１−Ａ２に沿った断面を示す断面図でもある。
【００１５】
１−１．表示装置１００の構成
図１および図２を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置１００の構成を説明する。
【００１６】
図１に示されるように、表示装置１００は、第１基材１０、発電層２０、アレイ層３０、第２基材９０、および偏光板９５を有する。
【００１７】
発電層２０が第１基材１０の上に設けられる。アレイ層３０が発電層２０の上に接するように設けられる。偏光板９５が第２基材９０の上に設けられる。
【００１８】
詳細は後述するが、発電層２０は、発電素子２５０を含む。発電素子２５０は、例えば、熱電素子（熱電変換素子とも呼ばれる）である。一例として、熱電素子は、ｎ型半導体部と、ｐ型半導体部とを含む。ｎ型半導体部と、ｐ型半導体部とは、電気的に接続される。ｎ型半導体部はｎ型半導体材料によって形成され、ｐ型半導体部はｐ型半導体材料によって形成される。ｎ型半導体部とｐ型半導体部とに一対の電極を設け、熱を発電素子２５０に与えることで、前記一対の電極間に電位差が生じる。よって、発電素子２５０は、電力を生成することができる。この効果は、ゼーベック効果と呼ばれる。ゼーベック効果は、公知の効果であるから、ここでの詳細な説明は省略する。表示装置１００は、発電素子２５０を内蔵することによって、電力を生成することができる。詳細は後述するが、生成された電力は、後述する表示システム２００によって蓄電され、表示システム２００は前記電力を表示装置１００の駆動のために利用することができる。なお、図１に例示した表示装置１００は、発電素子２５０を４個有するが、発電素子２５０の個数、サイズを含む構成はこの例に限定されない。また、発電素子２５０の構成の一例として、ｎ型半導体部と、ｐ型半導体部とを含む例を示したが、発電素子２５０の構成はここで示した例に限定されない。発電素子２５０の構成は、異なる種類の金属を材料として含む二つの部材を接続する構成であってもよい。発電素子２５０の構成は、熱を与えられることで電力または電圧などを生成することが可能な構成であればよい。また、発電素子２５０の構成は、本発明の構成を逸脱しない範囲において、表示装置１００の用途または仕様などによって、適宜決められればよい。なお、本明細書等において、生成される電力は起電力と言い換えてもよい。
【００１９】
アレイ層３０は、下地層１３８、画像信号線駆動回路１２４、走査信号線駆動回路１２６、走査信号線駆動回路１２８、端子電極１４０、および周辺領域１３６を有する。画像信号線駆動回路１２４、走査信号線駆動回路１２６、走査信号線駆動回路１２８、端子電極１４０、および周辺領域１３６は、下地層１３８の上に設けられる。
【００２０】
図１において、図面を見やすくするため、表示部１２２は、平面的に図示されている。表示部１２２は、表示装置１００に画像を表示するための複数の画素１２０を有し、実際は、アレイ層３０、第１配向膜４０、液晶層５０、第２配向膜６０、第２電極層７０、カラーフィルタ層８０、および第２基材９０の一部を含む。表示部１２２は発電層２０に接するように設けられる。
【００２１】
下地層１３８は、第１面１３８ａおよび第２面１３８ｂを有する。第２面１３８ｂは第１面１３８ａに対して略１８０度反対の面、すなわち、第２面１３８ｂは第１面１３８ａとは反対側の面である。第１面１３８ａは絶縁層３６に接する。第２面１３８ｂは発電層２０に接する。
【００２２】
下地層１３８は、絶縁層である。下地層１３８を形成する材料は、例えば、酸化ケイ素や窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム等の無機化合物を含む材料である。本発明の一実施形態においては、下地層１３８は、一つの層で形成される例を示すが、この例に限定されない。例えば、下地層１３８は、複数の無機化合物を含む材料で形成された層が積層された構造を有していてもよい。具体的には、下地層１３８は、酸化ケイ素で形成された層と窒化ケイ素で形成された層とを積層し、形成されてもよい。また、下地層１３８を形成する材料は、有機絶縁材料でもよい。また、下地層１３８は、無機化合物を含む材料で形成された層と有機絶縁材料で形成された層とが積層された構造を有していてもよい。発電層２０およびアレイ層３０に含まれる層との密着性、不純物の拡散、不純物の侵入を考慮して適宜選択されればよい。
【００２３】
また、図２に示されるように、第１配向膜４０、液晶層５０、第２配向膜６０、第２電極層７０、およびカラーフィルタ層８０が、アレイ層３０と第２基材９０との間に設けられる。アレイ層３０は、複数の第１電極が形成される第１電極層３４と、絶縁膜が形成される絶縁層３６とを含む。第１配向膜４０がアレイ層３０の上に設けられる。第１配向膜４０は、第１電極層３４と液晶層５０と対向する側に設けられる第２電極層７０とを絶縁する役割を有する。
【００２４】
図２を用いて、第１基材１０の上面に対向するように設けられる対向側の基板を説明する。対向側基板は、例えば、第２配向膜６０、第２電極層７０、カラーフィルタ層８０、第２基材９０、および偏光板９５を有する。
【００２５】
偏光板９５が第２基材９０の上に設けられる。カラーフィルタ層８０が第２基材９０の下に設けられる。カラーフィルタ層８０は、赤色カラーフィルタ層８２、緑色カラーフィルタ層８４、および青色カラーフィルタ層８６を含む。遮光層８８が各カラーフィルタ層の間に設けられてもよい。
【００２６】
第２電極層７０が、カラーフィルタ層８０の下に設けられる。第２電極層７０は、複数の第２電極７２を含む。画素１２０は、一つの第１電極３２と、前記一つの第１電極３２と対向する一つの第２電極７２とを含む。
【００２７】
表示装置１００は、対向側基板と、第１基材１０に第１配向膜４０までが設けられた基板とをシール材などを用いて、液晶層５０を間に挟んで、張り合わせることによって、製造される。第１基材１０および第２基材は可撓性を有してもよい。第１基材１０および第２基材が可撓性を有することによって、表示装置１００は可撓性を有する。よって、表示装置１００は人体などの曲面に取り付けられるウェアラブル装置として利用されることができる。なお、第１基材１０および第２基材が可撓性を有する場合、第１基材１０および第２基材に用いられる材料は例えばポリイミドである。
【００２８】
表示装置１００はパッシブ型表示装置でもよいし、アクティブ型表示装置でもよい。例えば、表示装置１００がパッシブ型表示装置の場合、アレイ層３０は、少なくとも、複数の第１電極３２が形成される第１電極層３４と、絶縁膜が形成される絶縁層３６とを含む。第２電極層７０は、複数の第２電極７２を含む。画素１２０は、一つの第１電極３２と、前記一つの第１電極３２と対向する一つの第２電極７２とを含む。一つの第１電極３２と、前記一つの第１電極３２と対向する一つの第２電極７２とのそれぞれに、電圧が印加されることによって、表示装置１００は画像を表示することができる。なお、第２電極層７０は、隣接する第２電極を絶縁するための絶縁層を含んでもよい。
【００２９】
また、図示は省略するが、表示装置１００がアクティブ型表示装置の場合、アレイ層３０は、複数の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）、および複数の容量素子を含む。画素１２０は、一つのＴＦＴに電気的に接続された一つの第１電極３２と、前記一つの第１電極３２と対向する一つの第２電極７２とを含む。一つの第１電極３２と、前記一つの第１電極３２と対向する一つの第２電極７２とのそれぞれに、電圧が印加されることによって、表示装置１００は画像を表示することができる。なお、ＴＦＴは、例えば、半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート電極、層間膜、およびソースドレイン電極を含む。ＴＦＴの製造において、ＴＦＴの形成方法、薄膜トランジスタまたは容量素子の構造、それぞれの膜、層、および各部分の材料は、本発明の技術分野で通常使用される公知技術を採用することができる。よって、本明細書中において、ＴＦＴの製造方法の説明は省略される。
【００３０】
なお、表示装置１００は透過型表示装置でもよいし、反射型表示装置でもよいし、半透過型表示装置でもよい。表示装置１００が反射型表示装置の場合、バックライトを必要としないため、表示装置１００の軽量化、低消費電力化、製造コスト低減が可能となる。また、画素の構造はＩＰＳモードに対応した構造でもよいし、ＶＡモードに対応した構造でもよい。画素の構造は、表示システム２００で画像を表示することが可能な構造であればよい。
【００３１】
例えば、表示装置１００が透過型表示装置の場合、表示装置１００の発電素子２５０が設けられている側にバックライトを配置し、バックライトの熱で発電素子２５０が生成した電力によって、映像を表示装置３００に表示することができる。また、表示装置１００は窓ガラスまたは車のフロントガラスに張り付けることによって、日光が窓ガラスまたは車のフロントガラスにあたり、日光の熱で発電素子２５０が生成した電力によって、映像を表示装置１００に表示することができる。
【００３２】
また、本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法は、特に説明の無い限り、表示装置の製造において一般的に用いられるフォトリソグラフィー技術を利用することができる。また、本発明の技術分野で使用される製造方法は、本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法に採用することができる。ＴＦＴの製造と同様に、それぞれの膜、層、および各部分の材料は、本発明の技術分野で通常使用される公知技術を採用することができる。よって、本明細書中において、表示装置の製造方法の説明は省略される。
【００３３】
以降の説明においては、表示装置１００がパッシブ型表示装置である例を説明する。
【００３４】
１−２．表示システム２００の構成
図３を用いて、本発明の一実施形態に係る表示システム２００の構成を説明する。図１または図２と同一、または類似する構成については説明を省略することがある。
【００３５】
複数の画素１２０が、表示部１２２に設けられる。走査信号線駆動回路１２６（走査信号線駆動回路１２８は省略）および画像信号線駆動回路１２４は、周辺領域１３６に設けられる。走査信号線駆動回路１２６および画像信号線駆動回路１２４は、画素１２０の駆動を制御する。図２においては、走査信号線駆動回路１２６および画像信号線駆動回路１２４は、ＩＣチップを用いた例を示す。また、図２においては、走査信号線駆動回路１２６および画像信号線駆動回路１２４は、第１基材１０の上に設けられる例を示すが、この例に限定されない。例えば、第１基材１０とは異なる基板（半導体基板など）の上に形成された駆動回路を、第１基材１０またはフレキシブルプリント回路（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＣ）基板などのコネクタ２１４の上に設けてもよい。また、走査信号線駆動回路１２６および画像信号線駆動回路１２４が有する回路の一部または全部を第１基材１０とは異なる基板の上に形成し、第１基材１０またはコネクタ２１４の上に設ける構成としてもよい。また、走査信号線駆動回路１２６に含まれる駆動回路あるいは駆動回路の一部が、第１基材１０の上に直接形成されてもよい。なお、ここでは図示していないが、第１基材１０の上には、画素１２０内に設けられる液晶素子などの表示素子、およびそれらを制御するための各種半導体素子が形成される。
【００３６】
また、表示システム２００は、第１の配線２０６、コンタクトホール２０８、第１の端子配線２１０、第１の端子２１２、第２の配線２１６、コンタクトホール２１８、第２の端子配線２２０、第２の端子２２２なども有する。これらも、第１基材１０の上に設けられる。
【００３７】
発電素子２５０は、周辺領域１３６から延びる第１の配線２０６と電気的に接続される。第１の配線２０６は周辺領域１３６を延伸し、コンタクトホール２０８を介して第１の端子配線２１０と電気的に接続される。第１の端子配線２１０は表示装置１００の端部付近で露出され、第１の端子２１２を形成する。第１の端子２１２はコネクタ２１４と接続される。
【００３８】
発電素子２５０が第１の配線２０６に電気的に接続されることで、発電素子２５０が生成した電力をコネクタ２１４を介して、制御装置４００に供給することができる。制御装置４００に供給された電力は、制御装置４００が有する蓄電部１４に蓄電される。前記電力によって、表示装置１００を駆動することができる。
【００３９】
画素１２０を駆動するための信号または電源が、制御装置４００から、周辺領域１３６から延びる第２の配線２１６を介して画素１２０に供給されてもよい。画素１２０は、周辺領域１３６から延びる第２の配線２１６と電気的に接続される。第２の配線２１６は周辺領域１３６を延伸し、コンタクトホール２１８を介して第２の端子配線２２０と電気的に接続される。第２の端子配線２２０は表示装置１００の端部付近で露出されて第２の端子２２２を形成する。第２の端子２２２はコネクタ２１４と接続される。
【００４０】
画素１２０を駆動するための信号または電源が、制御装置４００から第１の端子２１２または第２の端子２２２、走査信号線駆動回路１２６および画像信号線駆動回路１２４を経由して、画素１２０に供給される。第１の端子２１２または第２の端子２２２は、表示装置１００の一つの辺に並ぶように形成することができる。このため、単一のコネクタ２１４を用いて、表示部１２２、走査信号線駆動回路１２６および画像信号線駆動回路１２４の各々に、独立して、電圧や信号を供給することができる。
【００４１】
図２に図示されるように、表示部１２２には、複数の画素１２０が、互いに交差するに方向（例えば、互いに交差するＸ方向及びＹ方向）に沿うようにマトリクス状に配置される。図２においては、画素１２０の配列は、ストライプ配列である例を示している。画素１２０のそれぞれは、例えば、三つの副画素１３０、副画素１３２、副画素１３４に対応していてもよい。三つの副画素で一つの画素が形成されてもよい。各副画素には液晶素子などの表示素子が一つ備えられる。副画素が対応する色は液晶素子素子、または副画素上に設けられるカラーフィルタの特性によって決定される。本明細書等では、画素１２０のそれぞれが液晶素子を有する例を示す。画素１２０は、表示部１２２で再現される画像の一部を構成する最小単位である。表示部１２２が有する副画素はいずれかの画素に含まれる。
【００４２】
また、ストライプ配列では、三つの副画素１３０、副画素１３２、副画素１３４が互いに異なる色を与えるように構成することができる。例えば、副画素１３０、副画素１３２、副画素１３４にそれぞれ、赤色、緑色、青色の三原色を発するカラーフィルタ層を備えることができる。そして、三つの副画素のそれぞれに任意の電圧あるいは電流を供給することで、フルカラーの表示装置を提供することができる。
【００４３】
制御装置４００は、少なくとも、蓄電部１４と、信号供給回路１６と、電源回路２２とを有する。また、制御装置４００はコネクタ２２４を介して外部電源装置４１０と電気的に接続されている。
【００４４】
信号供給回路１６は、映像信号、および表示装置１００を駆動するための信号を生成することができる。信号供給回路１６は、信号を一つ以上生成することができる。また、前記生成された信号は、複数の同じ信号であってもよいし、お互いに異なる複数の信号であってもよいし、同じ信号と、お互いに異なる複数の信号であってもよい。信号供給回路１６が生成する信号は、本発明に係る構成を逸脱しない範囲において、適宜選択されればよい。前記生成された信号が表示部１２２、走査信号線駆動回路１２６および画像信号線駆動回路１２４の各々に供給される。
【００４５】
蓄電部１４は、発電素子２５０によって生成された電力を蓄電することができる。蓄電部は、例えば、電界コンデンサまたはセラミックコンデンサを有する。また、前記電力によって、表示装置１００を駆動することができる。なお、発電素子２５０が表示装置１００を駆動するための十分な電力を生成することができるとき、表示システム２００は、蓄電部１４を備えなくてもよい。表示システム２００は、蓄電部１４を備えないことによって、発電素子２５０が生成した電力を蓄電することなく、後述する電源回路２２に供給することができる。したがって、表示システム２００は、蓄電部１４を備えないことによって、表示システム２００の製造コストを抑えることができる。
【００４６】
電源回路２２は、信号供給回路１６、および表示装置１００に電力を供給する。電源回路２２は、蓄電部１４に蓄電された電力に基づき、表示装置１００、走査信号線駆動回路１２６および画像信号線駆動回路１２４に供給する電源に相当する電圧を生成することができる。電源回路２２は、例えば、ＤＣ−ＤＣ変換回路、チャージポンプ回路などを含む。
【００４７】
外部電源装置４１０は、電源回路２２と同様に、走査信号線駆動回路１２６および画像信号線駆動回路１２４に供給する電源に相当する電圧を生成し、信号供給回路１６、および表示装置１００に電力を供給することができる。なお、発電素子２５０が表示装置１００を駆動するための十分な電力を生成することができるとき、外部電源装置４１０は、表示装置１００に電力を供給しなくてもよい。また、発電素子２５０が表示装置１００を駆動するための十分な電力を生成することができるとき、表示システム２００は、外部電源装置４１０を備えなくてもよい。したがって、表示システム２００は、外部電源装置４１０を備えないことによって、表示システム２００の製造コストを抑えることができる。
【００４８】
コネクタ２２４も、コネクタ２１４と同様にＦＰＣを用いることができる。コネクタ２１４は、映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号、電源などを、表示装置１００、走査信号線駆動回路１２６および画像信号線駆動回路１２４に供給する役割も有する。
【００４９】
１−３．発電層２０の構成
図４は、第１実施形態に係る発電層２０の構成を示す平面図である。発電層２０と、発電層２０とコネクタ２１４の接続に関連する構成以外は、図１乃至図３と同一、または類似する構成であるから、ここでの説明を省略する。なお、図４を見やすくするため、図４は、図３に図示されていたコネクタ２２４、外部電源装置４１０、画素１２０、下地層１３８などを省略している。なお、本明細書等において、発電層は発電部と言い換えてもよい。
【００５０】
発電層２０は発電素子２５０ａを含む。発電素子２５０ａは、第１配線電極２２ａ、第１配線電極２２ｂ、ｐ型半導体部２４、第２配線電極２６、およびｎ型半導体部２８を含む。
【００５１】
第１配線電極２２ａは、第１の配線２０６と電気的に接続される。ｐ型半導体部２４の第１端子は、第１配線電極２２ａに電気的に接続される。ｐ型半導体部２４の第２端子は、第２配線電極２６に電気的に接続される。ｎ型半導体部２８の第１端子は、第２配線電極２６に電気的に接続される。ｎ型半導体部２８の第２端子は、第１配線電極２２ｂに電気的に接続される。第１配線電極２２ｂは、第１の配線２０６と電気的に接続される。
【００５２】
第１配線電極２２ａおよび第１配線電極２２ｂを形成する材料は、例えば、銅、アルミニウム、銀、などのように、熱伝導率の高い材料を用いればよい。第２配線電極２６を形成する材料も第１配線電極２２ａおよび第１配線電極２２ｂと同様の材料を用いればよい。
【００５３】
ｐ型半導体部２４を形成する材料は、例えば、ｐ型キャリアを添加したＰｂＴｅＳｅ、ＳｉＧｅ、などのように、電気伝導率の高い材料を用いればよい。また、ｎ型半導体部２８を形成する材料は、例えば、ｎ型キャリアを添加したＰｂＴｅＳｅ、ＳｉＧｅ、などのように、電気伝導率の高い材料を用いればよい。本明細書等において、発電素子を形成する半導体部を発電部材と呼ぶことがある。
【００５４】
なお、発電素子２５０の構成の一例として、ｎ型半導体部と、ｐ型半導体部とを含む例を示したが、発電素子２５０の構成はここで示した例に限定されない。発電素子２５０の構成は、異なる種類の金属を材料として含む二つの部材を接続する構成であってもよい。異なる種類の金属を材料は、例えば、カリウム、アルミニウム、銅などのように、電気伝導率の高い材料を用いればよい。
【００５５】
発電素子２５０ａに熱が与えられることで第１配線電極２２ａと第１配線電極２２ｂとの間に電位差が生じる。例えば、第２配線電極２６に熱が与えられることで、第２配線電極２６と第１配線電極２２ａおよび第１配線電極２２ｂとの間に温度差が生じるため、第１配線電極２２ａと第１配線電極２２ｂとの間に電位差が生じる。よって、発電素子２５０ａは、電力を生成することができる。
【００５６】
ここで、前記温度差をΔＴ［Ｋ］、前記電位差をΔＶ［Ｖ］、ゼーベック係数をＳとすると、数式（１）のような関係がある。
2020118793.tif 000003
【００５７】
また、発電素子２５０ａ（熱電素子）の性能は、以下の数式（２）の熱電性能指数Ｚ［１／Ｋ］で表すことができる。
2020118793.tif 000004
ここで、Ｓはゼーベック係数、σは電気伝導率、κは熱伝導率である。
【００５８】
図４においては、発電素子２５０ａは第１基材１０の上面の一部に設けられる例が示されるが、この例に限定されない。発電素子２５０ａは、第１基材１０の全面に設けられてもよい。発電素子２５０ａの面積が大きくなることで、発電素子２５０ａの電気伝導率が向上するため、数式（２）に示す熱電性能指数Ｚを大きくすることができる。すなわち、発電素子２５０ａの面積が大きくなることで、発電効率を向上させることができる。
【００５９】
また、第１配線電極２２ａは、第１の配線２０６、コンタクトホール２０８、第１の端子配線２１０、第１の端子２１２、およびコネクタ２１４を介して、表示システム２００におけるＧＮＤ端子に電気的に接続してもよい。画像信号線駆動回路１２４もＧＮＤ端子に電気的に接続される。よって、画像信号線駆動回路１２４と第１配線電極２２ａとは、ＧＮＤ端子を共用することができる。図示はしていないが、画像信号線駆動回路１２４と第１配線電極２２ａと走査信号線駆動回路１２６とで、ＧＮＤ端子を共用することもできる。表示システム２００において、各回路または各部分においてＧＮＤ端子を共用することで、端子の数を減らすことができるため、表示装置１００の製造コストを低減できる。また、各回路または各部分においてＧＮＤ端子を共用することで、各回路または各部分は同一のＧＮＤ端子からＧＮＤ電位を供給されるため、各回路または各部分において、ＧＮＤ電位のばらつきを少なくすることができる。各回路または各部分において、ＧＮＤ電位を揃えることで、基準電位を揃えることができる。
【００６０】
図５は、第１実施形態に係る発電層２０の構成を示す断面図であり、図４のＢ１−Ｂ２に沿った断面図である。図４のＢ１−Ｂ２に沿った断面は、表示装置１００のＹ方向に沿って平行な面である。
【００６１】
発電素子２５０ａは、第１配線電極２２ａ、第１配線電極２２ｂ、ｐ型半導体部２４、第２配線電極２６、およびｎ型半導体部２８を含む。ｐ型半導体部２４の第１端子２４−１は、第１配線電極２２ａに電気的に接続される。ｐ型半導体部２４の第２端子２４−２は、第２配線電極２６に電気的に接続される。ｎ型半導体部２８の第１端子２８−１は、第２配線電極２６に電気的に接続される。ｎ型半導体部２８の第２端子２８−２は、第１配線電極２２ｂに電気的に接続される。絶縁膜２７がｐ型半導体部２４とｎ型半導体部２８との間に設けられる。換言すると、ｐ型半導体部２４およびｎ型半導体部２８は絶縁膜２７に囲まれている。また、絶縁膜２７は第１配線電極２２ａと第１配線電極２２ｂとの間にも設けられる。すなわち、ｐ型半導体部２４とｎ型半導体部２８とは、第１基材１０の上に離隔するように設けられ、第２配線電極２６によって電気的に接続され、絶縁膜２７によって絶縁されている。また、図示はしていないが、絶縁膜２７の一部は周辺領域１３６において、第１基材１０と接するように設けられている。なお、本明細書等において、絶縁膜２７を絶縁部材と呼ぶことがある。
【００６２】
表示装置１００のＹ方向に設けられた８個の画素１２０のそれぞれは、第１電極３２と、前記第１電極３２と対向する第２電極７２とを含む。
【００６３】
図６は、第１実施形態に係る発電層２０の構成を示す断面図であり、図４のＣ１−Ｃ２に沿った断面図である。図４のＣ１−Ｃ２に沿った断面は、表示装置１００のＸ方向に沿って平行な面である。
【００６４】
発電素子２５０ａは、第１配線電極２２ｂ、第２配線電極２６、およびｎ型半導体部２８を含む。ｎ型半導体部２８の第１端子２８−１は、第２配線電極２６に電気的に接続される。ｎ型半導体部２８の第２端子２８−２は、第１配線電極２２ｂに電気的に接続される。絶縁膜２７がｎ型半導体部２８を囲うように設けられている。なお、図示はされていないが、ｎ型半導体部２８と同様に、絶縁膜２７がｐ型半導体部２４も囲うように設けられている。
【００６５】
表示装置１００のＸ方向に設けられた９個の画素１２０のそれぞれは、第１電極３２と、前記第１電極３２と対向する第２電極７２とを含む。第１電極３２は９個の画素１２０に共有される。
【００６６】
また、図４に示すように、発電素子２５０ａは、表示部１２２の下方に、表示部１２２と重なるように設けられる。また、図５および図６に示すように、発電素子２５０ａは、複数の画素１２０の下方に、複数の画素１２０と重なるように設けられる。発電素子２５０ａは、複数の画素１２０と重なることで、複数の画素１２０を駆動したときの熱によって、より大きな電力を生成することができる。
【００６７】
なお、発電層２０は、表示装置の製造において一般的に用いられるフォトリソグラフィー技術を利用することができる。また、発電層２０は、例えば、液晶滴下装置、インクジェット印刷機、またはスクリーン印刷機を用いて形成されてもよい。さらに、発電層２０は、電界メッキを用いて形成されてもよい。発電層２０は、本発明の技術分野で使用される製造方法によって形成される。したがって、発電層２０および表示部を含むアレイ層は、ＴＦＴの製造と同様に、それぞれの膜、層、および各部分の材料は、本発明の技術分野で通常使用される公知技術を採用することができる。よって、本明細書中において、発電層２０の製造方法の詳細な説明は省略される。
【００６８】
１−４．発電層２０の構成の変形例
図７は、第１実施形態に係る発電層２０の構成を示す平面図である。発電層２０が、発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃと、を含む。発電層２０は３個の発電素子２５０を有する構成以外は、図４の構成と同一、または類似する構成であるから、ここでの説明を省略する。また、図１乃至図３、図５および図６と同一、または類似する構成については省略することがある。
【００６９】
発電層２０は発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃと、を含む。発電素子２５０ａは、第１配線電極２２ａ、第１配線電極２２ａｂ、ｐ型半導体部２４ａ、第２配線電極２６ａ、およびｎ型半導体部２８ａを含む。発電素子２５０ｂは、第１配線電極２２ａｂ、第１配線電極２２ｂｃ、ｐ型半導体部２４ｂ、第２配線電極２６ｂ、およびｎ型半導体部２８ｂを含む。発電素子２５０ｃは、第１配線電極２２ｂｃ、第１配線電極２２ｃ、ｐ型半導体部２４ｃ、第２配線電極２６ｃ、およびｎ型半導体部２８ｃを含む。なお、発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとを形成する材料は、図４において説明した材料を用いることができる。
【００７０】
第１配線電極２２ａは、第１の配線２０６と電気的に接続される。ｐ型半導体部２４ａの第１端子は、第１配線電極２２ａに電気的に接続される。ｐ型半導体部２４ａの第２端子は、第２配線電極２６ａに電気的に接続される。ｎ型半導体部２８ａの第１端子は、第２配線電極２６ａに電気的に接続される。ｎ型半導体部２８ａの第２端子は、第１配線電極２２ａｂに電気的に接続される。ｐ型半導体部２４ｂの第１端子は、第１配線電極２２ａｂに電気的に接続される。ｐ型半導体部２４ｂの第２端子は、第２配線電極２６ｂに電気的に接続される。ｎ型半導体部２８ｂの第１端子は、第２配線電極２６ｂに電気的に接続される。ｎ型半導体部２８ｂの第２端子は、第１配線電極２２ｂｃに電気的に接続される。ｐ型半導体部２４ｃの第１端子は、第１配線電極２２ｂｃに電気的に接続される。ｐ型半導体部２４ｃの第２端子は、第２配線電極２６ｃに電気的に接続される。ｎ型半導体部２８ｃの第１端子は、第２配線電極２６ｃに電気的に接続される。ｎ型半導体部２８ｃの第２端子は、第１配線電極２２ｃに電気的に接続される。第１配線電極２２ｃは、第１の配線２０６と電気的に接続される。
【００７１】
以上のようにして、発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとが電気的に接続される。発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとに熱が与えられることで、第１配線電極２２ａと第１配線電極２２ｃとの間に電位差が生じる。よって、発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとは、電力を生成することができる。
【００７２】
図７においては、発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとは第１基材１０の上面の一部に設けられる例が示されるが、この例に限定されない。発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとは、第１基材１０の全面に設けられてもよい。発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとの面積が大きくなることで、発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとの電気伝導率が向上するため、数式（２）に示す熱電性能指数Ｚを向上させることができる。すなわち、発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとの面積が大きくすることで、発電効率を向上させることができる。
【００７３】
なお、図４と同様に、図７においても、第１配線電極２２ａは、画像信号線駆動回路１２４と、ＧＮＤ端子を共用することができる。図４と同様に、図７においても、各回路または各部分においてＧＮＤ端子を共用することで、端子の数を減らすことができるため、表示装置１００の製造コストを低減できる。
【００７４】
図８は、第１実施形態に係る発電層２０の構成を示す断面図であり、図７のＤ１−Ｄ２に沿った断面図である。図８のＤ１−Ｄ２に沿った断面は、表示装置１００のＹ方向に沿って平行な面である。
【００７５】
ｎ型半導体部２８ａの第１端子２８ａ−１は、第２配線電極２６ａに電気的に接続される。ｎ型半導体部２８ａの第２端子２８ａ−２は、第１配線電極２２ａｂに電気的に接続される。ｐ型半導体部２４ｃの第１端子２４ｃ−１は、第１配線電極２２ｂｃに電気的に接続される。ｐ型半導体部２４ｃの第２端子２４ｃ−２は、第２配線電極２６ｃに電気的に接続される。絶縁膜２７がｐ型半導体部２４ｃとｎ型半導体部２８ａとの間に設けられる。換言すると、ｐ型半導体部２４ｃおよびｎ型半導体部２８ａは絶縁膜に囲まれている。また、絶縁膜２７は第１配線電極２２ａｂと第１配線電極２２ｂｃとの間、および、第２配線電極２６ａと第２配線電極２６ｃとの間にも設けられる。すなわち、ｎ型半導体部２８ａとｐ型半導体部２４ｃとは、第１基材１０の上に離隔するように設けられ、絶縁膜２７によって絶縁されている。また、絶縁膜２７の一部は、第１基材１０と接するように設けられている。
【００７６】
図９は、第１実施形態に係る発電層２０の構成を示す断面図であり、図７のＥ１−Ｅ２に沿った断面図である。図９のＥ１−Ｅ２に沿った断面は、表示装置１００のＸ方向に沿って平行な面である。
【００７７】
ｎ型半導体部２８ｃの第１端子２８ｃ−１は、第２配線電極２６ｃに電気的に接続される。ｎ型半導体部２８ｃの第２端子２８ｃ−２は、第１配線電極２２ｃに電気的に接続される。ｐ型半導体部２４ｃの第１端子２４ｃ−１は、第１配線電極２２ｂｃに電気的に接続される。ｐ型半導体部２４ｃの第２端子２４ｃ−２は、第２配線電極２６ｃに電気的に接続される。ｎ型半導体部２８ｂの第１端子２８ｂ−１は、第２配線電極２６ｂに電気的に接続される。ｎ型半導体部２８ｂの第２端子２８ｂ−２は、第１配線電極２２ｂｃに電気的に接続される。絶縁膜２７がｐ型半導体部２４ｃとｎ型半導体部２８ｃとの間、および、ｐ型半導体部２４ｃとｎ型半導体部２８ｂとの間、に設けられる。換言すると、ｐ型半導体部２４ｃとｎ型半導体部２８ｂとｎ型半導体部２８ｃとは絶縁膜に囲まれている。また、絶縁膜２７は第１配線電極２２ｃと第１配線電極２２ｂｃとの間、および、第２配線電極２６ｂと第２配線電極２６ｃとの間にも設けられる。すなわち、ｎ型半導体部２８ｂとｎ型半導体部２８ｃとｐ型半導体部２４ｃとは、第１基材１０の上に離隔するように設けられ、絶縁膜２７によって絶縁されている。また、絶縁膜２７の一部は、第１基材１０と接するように設けられている。
【００７８】
図７に示すように、発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとは、表示部１２２の下方に、表示部１２２と重なるように設けられる。また、図８および図９に示すように、発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとは、複数の画素１２０の下方に、複数の画素１２０と重なるように設けられる。発電素子２５０ａと、発電素子２５０ｂと、発電素子２５０ｃとは、複数の画素１２０と重なることで、複数の画素１２０を駆動したときの熱によって、より大きな電力を生成することができる。
【００７９】
さらに、図８および図９に示すように、発電部材（ｎ型半導体部２８とｐ型半導体部２４）との一部は絶縁膜（絶縁部材）によって囲まれ、絶縁膜（絶縁部材）の一部は第１基材１０と接するように設けられている。絶縁膜（絶縁部材）が第１基材１０と接するように設けられることで、第１基材１０が熱源に近づくと、熱源が発する熱は第１基材１０と絶縁膜（絶縁部材）とを介して、発電部材に伝わり易くなる。よって、表示装置１００に含まれる絶縁膜（絶縁部材）２７が第１基材１０と接するように設けられることで、発電素子２５０がより電力を生成し易い構成とすることができる。
【００８０】
１−５．表示システム２００の駆動方法の例
図１０は、第１実施形態に係る表示システム２００のタイミングチャートを示す図である。
【００８１】
図１０の横軸は時間である。横軸に示した１Ｈは一画面分のデータを画素１２０のそれぞれに書き込み、画像を表示する時間と、発電および蓄電を行う時間とを有する。例えば、１Ｈは１／６０秒である。発電および蓄電を行う期間（Ｐｐｇ）は、表示装置１００は画像データを書き込まれておらず、表示装置１００は表示をしていない期間（Ｐｎｄ）である。発電および蓄電を行わない期間（Ｐｐｎｇ）は、画像を書き込んで表示している期間（Ｐｄ）である。
【００８２】
発電および蓄電を行う期間（Ｐｐｇ）は、表示装置１００に画像データを送るための制御信号はローレベル（Ｌｏ）である。制御信号は、例えば、信号供給回路１６で生成される。生成された制御信号は、信号供給回路１６から出力され、端子電極１４０を経由して、画像信号線駆動回路１２４、走査信号線駆動回路１２６、および走査信号線駆動回路１２８に入力される。ローレベル（Ｌｏ）は例えば０Ｖである。なお、ローレベル（Ｌｏ）は０［Ｖ］である例を示したが、０［Ｖ］に限定されない。例えば、ローレベル（Ｌｏ）は０［Ｖ］以外の定電圧でもよい。また、例えば、ローレベル（Ｌｏ）は、画像データの電圧レベルに基づき変化してもよい。
【００８３】
発電および蓄電を行わない期間（Ｐｐｎｇ）は、制御信号はハイレベル（Ｈｉｇｈ）である。ハイレベル（Ｈｉｇｈ）はローレベル（Ｌｏ）よりも大きな値である。ハイレベル（Ｈｉｇｈ）は例えば３［Ｖ］または３．３［Ｖ］である。
【００８４】
また、表示装置１００がパッシブ型表示装置の場合、例えば図５に図示される第１電極３２と第２電極７２との何れか一方を発電素子２５０の第１配線電極２２ａと第１配線電極２２ｂとの何れか一方と共用してもよい。なお、このとき、ＧＮＤ電位またはＧＮＤ電位に近い電位が供給される電極を共用することが好ましい。図１０に図示されたタイミングチャートで、表示システム２００を駆動することによって、発電および蓄電を行う期間（Ｐｐｇ）と画像を書き込んで表示している期間（Ｐｄ）とを独立に制御可能なため、発電素子２５０の発電による電源への影響および表示装置１００の画像表示による電源への影響とを独立に考えることができる。すなわち、各期間において、電源を発電素子２５０または表示装置１００に安定供給することができる。
【００８５】
また、表示装置１００がアクティブ型表示装置の場合、第２電極７２を発電素子２５０の第１配線電極２２ａと第１配線電極２２ｂとの何れか一方と共用してもよい。なお、このとき、第２電極７２は、例えばコモン電位、ＧＮＤ電位またはＧＮＤ電位に近い電位が供給されることが好ましい。図１０に図示されたタイミングチャートで、表示システム２００を駆動することによって、発電および蓄電を行う期間（Ｐｐｇ）と画像を書き込んで表示している期間（Ｐｄ）とを独立に制御可能なため、発電素子２５０の発電による電源への影響および表示装置１００の画像表示による電源への影響とを独立に考えることができる。すなわち、各期間において、電源を発電素子２５０または表示装置１００に安定供給することができる。
【００８６】
本発明の一実施形態に係る表示システム２００は、図１０に示すようなタイミングチャートを用いて駆動されることで、電力を生成することができる。また、生成された電力を蓄電し、蓄電された電力で表示装置１００を駆動することができる。本発明の一実施形態に係る表示システム２００の駆動において、発電および蓄電の期間と画像を表示する期間とを、それぞれ独立に設けることによって、電力の生成と画像表示とを明確に分離できるため、電源が不安定になることを抑制できる。
【００８７】
なお、図１０に示されたタイミングチャートは、本発明の一実施形態に係る表示システム２００を駆動するためのタイミングチャートの一例である。本発明の一実施形態に係る表示システム２００は、生成された電力を蓄電せずに、生成された電力を表示装置１００に直接供給するように駆動されてもよい。生成された電力を表示装置１００に直接供給することで、外部電源が不要となるため、表示システム２００の製造コストを抑えることができる。また、表示システム２００を軽量化することもできる。
【００８８】
以上の通り、本発明によって、発電部と表示装置とを別々に設けて組み立てるのではなく、発電部と表示装置とが一体形成される表示装置、および表示システムを提供することができる。すなわち、本発明によって、発電部を内蔵した表示装置、および表示システムを提供することができる。
【００８９】
２．第２実施形態
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置３００の構成を説明する。表示装置３００の構成は、第１実施形態において示された表示装置１００の構成とは、第１絶縁層３１０および第２絶縁層３２０を有する点以外は、第１実施形態と同一、または類似する構成であるから、ここでの説明を省略する。
【００９０】
図１１は第２実施形態に係る表示装置３００の構成を示す斜視図である。図１２は第２実施形態に係る表示装置３００の構成を示す断面図である。
【００９１】
第１絶縁層３１０は、熱を吸収し、吸収した熱を発電層２０に含まれる発電素子２５０に伝達する役割を有する。
【００９２】
第１絶縁層３１０を形成する材料は、熱を吸収し、吸収した熱を発電素子２５０に伝達することが可能な材料で有ればよい。第１絶縁層３１０を形成する材料は、例えば、カシミヤ、絹、などの繊維状の有機絶縁材料である。また、図１１および図１２に示される例において、第１絶縁層３１０は一つの層から構成されるが、第１絶縁層３１０はこの例に限定されない。第１絶縁層３１０は二つ以上の層から構成されてもよい。具体的には、第１絶縁層３１０は、前記有機絶縁材料のうち、異なる二つの有機絶縁材料を積層してもよい。第１絶縁層３１０は複数の層から構成されることによって、層が厚くなるため、より多くの熱を発電素子２５０に伝達することができる。よって、表示装置３００の発熱量も多くなり、発電素子２５０はより大きな電力を生成することができる。
【００９３】
第２絶縁層３２０は、例えば、水分または水溶液を吸収する役割を有する。
【００９４】
第２絶縁層３２０を形成する材料は、水分または水溶液を吸収することが可能な材料で有ればよい。本明細書等において、第２絶縁層３２０は吸水性部材と呼ぶこともある。第２絶縁層３２０を形成する材料は、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩系などの有機絶縁材料である。また、図１１および図１２に示される例において、第２絶縁層３２０は一つのから構成されるが、第１絶縁層３１０と同様に、第２絶縁層３２０も二つ以上の層から構成されてもよい。第２絶縁層３２０は複数の層から構成されることによって、層が厚くなるため、第２絶縁層３２０の水分の吸収率が向上する。よって、表示装置３００において、第２絶縁層３２０が吸収したより多くの熱量を、第１絶縁層３１０が発電素子２５０に伝達することができるため、発電素子２５０はより大きな電力を生成することができる。なお、第２絶縁層３２０の吸水性は、第１基材１０の吸水性よりも高い。また、第２絶縁層３２０を形成する材料は、粘着性を有する材料であってもよい。粘着性を有する材料は、例えば、ウレタン樹脂などである。
【００９５】
なお、表示装置３００は、第１絶縁層３１０を形成する材料と第２絶縁層３２０を形成する材料とを混合した絶縁層を有していても良い。混合材料を用いることによって、第１絶縁層３１０を形成する材料と第２絶縁層３２０とを一つの絶縁層として、表示装置３００に設けることができるため、表示装置３００の製造を簡略化できる。
【００９６】
表示装置３００は、例えば、陸上競技の競技者が装着するゼッケンとして用いることができる。競技者が発する水分または水溶液の熱を第１絶縁層３１０および第２絶縁層を介して発電素子２５０に伝達し、発電素子２５０が生成した電力で、ゼッケン番号や競技者の所属する会社名または学校名等を表示装置３００に表示することができる。また、表示装置３００は、例えば、動物の体の一部に張り付けることによって、動物の生態調査や健康管理などのトレーサビリティーに利用することができる。
【００９７】
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。
【００９８】
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる別の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【００９９】
１０：第１基材、１４：蓄電部、１６：信号供給回路、２０：発電層、２２：電源回路、２２ａ：第１配線電極、２２ａｂ：第１配線電極、２２ｂ：第１配線電極、２２ｂｃ：第１配線電極、２２ｃ：第１配線電極、２４：ｐ型半導体部、２４−１：第１端子、２４−２：第２端子、２４ａ：ｐ型半導体部、２４ｂ：ｐ型半導体部、２４ｃ：ｐ型半導体部、２４ｃ−１：第１端子、２４ｃ−２：第２端子、２６：第２配線電極、２６ａ：第２配線電極、２６ｂ：第２配線電極、２６ｃ：第２配線電極、２７：絶縁膜（絶縁部材）、２７：絶縁膜、２８：ｎ型半導体部、２８−１：第１端子、２８−２：第２端子、２８ａ：ｎ型半導体部、２８ａ−１：第１端子、２８ａ−２：第２端子、２８ｂ：ｎ型半導体部、２８ｂ−１：第１端子、２８ｂ−２：第２端子、２８ｃ：ｎ型半導体部、２８ｃ−１：第１端子、２８ｃ−２：第２端子、３０：アレイ層、３２：第１電極、３４：第１電極層、３６：絶縁層、４０：第１配向膜、５０：液晶層、６０：第２配向膜、７０：第２電極層、７２：第２電極、８０：カラーフィルタ層、８２：赤色カラーフィルタ層、８４：緑色カラーフィルタ層、８６：青色カラーフィルタ層、８８：遮光層、９０：第２基材、９５：偏光板、１００：表示装置、１２０：画素、１２２：表示部、１２４：画像信号線駆動回路、１２６：走査信号線駆動回路、１２８：走査信号線駆動回路、１３０：副画素、１３２：副画素、１３４：副画素、１３６：周辺領域、１３８：下地層、１３８ａ：第１面、１３８ｂ：第２面、１４０：端子電極、２００：表示システム、２０６：第１の配線、２０８：コンタクトホール、２１０：第１の端子配線、２１２：第１の端子、２１４：コネクタ、２１６：第２の配線、２１８：コンタクトホール、２２０：第２の端子配線、２２２：第２の端子、２２４：コネクタ、２５０：発電素子、２５０ａ：発電素子、２５０ｂ：発電素子、２５０ｃ：発電素子、３００：表示装置、３１０：第１絶縁層、３２０：第２絶縁層、４００：制御装置、４１０：外部電源装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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