JPH10246784A

JPH10246784A - 時計

Info

Publication number: JPH10246784A
Application number: JP9047532A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Chiba; 悟志千葉; Hidehiro Akaha; 秀弘赤羽; Osamu Takahashi; 理高橋; Kunio Koike; 邦夫小池
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】時刻などを表示する表示装置に外光が届くこ
とを妨げることなく、表示装置を照明装置によって表面
側から照らすことを可能にして品位の高い時計を提供す
る。【解決手段】時計１の表面側から反射型液晶表示パネ
ル３Ａを照らすための照明装置１０は、液晶表示パネル
３Ａの表示面に対向配置された透明な導光板１１と、こ
の導光板１１に側方から光を入射する光源部１２とを備
える。導光板１１は、光源部１２から入射した光を相対
向する光反射面１４、１７の間で全反射させながら液晶
表示パネル３Ａの表示面に略平行な方向に導く光ガイド
部１６と、この光ガイド部１６から液晶表示パネル３Ａ
に向けて略垂直に突出し、光ガイド部１６によって導か
れてきた光を突起側面部１８から液晶表示パネル３Ａに
向けて出射する突状光出射部１３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、時刻などを表示す
る表示面を表面側から照明するタイプのアナログ式また
はデジタル式の時計に関するものである。さらに詳しく
は、このタイプの時計に用いられる照明装置の構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルを用いた時計のうち、液
晶表示パネルの裏面側に面状の照明装置（バックライ
ト）が配置された時計では、この照明装置を常時、点灯
状態にして使用するか、あるいは、液晶表示パネルと照
明装置との間に半透明の反射板を配置し、昼間は照明装
置を用いずに外光を反射板で反射させて液晶表示パネル
を裏面側から照らす一方、夜間は照明装置を点灯させ、
その光を反射板を透過させて液晶表示パネルを裏面側か
ら照らすようにしている。

【０００３】また、指針式の時計においても、文字板の
裏面側に面状の照明装置を配置する場合があり、この場
合には透光性の文字板が用いられている。従って、指針
式の時計において、照明装置からの光は文字板を透過し
て表示を浮き立たせる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、液晶表示パネ
ルを用いた従来の時計では、照明装置を常時、点灯状態
とする構成では消費電力が大きいという問題点がある。
また、液晶表示パネルと照明装置との間に反射板を配置
した構成では、昼間は外光を反射板で反射させて液晶表
示装置を照らすことができるので、照明装置を点灯させ
る必要がない分、消費電力を削減できるが、その代わり
に、照明装置の光は反射板を透過して液晶表示パネルを
照らすので、表示が暗いという問題点がある。

【０００５】一方、指針式の時計でも照明装置の光が文
字板を透過するので、表示が暗いという問題点がある。
また、文字板には透光性が求められるため、金属調、あ
るいは真っ白の文字板が使用できないので、時計の品位
を高めることができない。

【０００６】以上の問題点に鑑みて、本発明では、時刻
などを表示する表示装置に外光が届くことを妨げること
なく表示装置を照明装置によって表面側から照らすこと
を可能にして品位の高い時計を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る時計では、少なくとも時刻表示が可能
な表示装置と、該表示装置に対して表面側に対向配置さ
れた透光性の導光板と、該導光板に側方から光を入射す
る光源部とを有し、前記導光板は、前記光源部から入射
した光を前記表示装置に対向する光反射面間で反射させ
ながら前記表示装置の表示面に略平行な方向に導く光ガ
イド部と、該光ガイド部から裏面側に向けて突出し、前
記光ガイド部によって導かれてきた光を突起側面部から
出射する複数の突状光出射部とを備えていることを特徴
とする。

【０００８】本発明に係る時計では、導光板の光ガイド
部および突状光出射部が透明で、かつ、突状光出射部の
突起側面部が光ガイド部および表示装置の双方に対して
略垂直であるため、外光は導光板の突状光出射部の突起
側面部で反射することなく、そのまま液晶表示パネルに
届く。また、表示装置の側からの光も、突状光出射部の
突起側面部で反射することなく、そのまま導光板を通っ
て戻ってくる。従って、昼間は照明装置を点灯させなく
ても、従来の時計と同様、表示装置で表示されている時
刻などを明確に視認できるので、それ故、昼間は照明に
よる電池の消耗がない。また、時計を夜間、使用する際
に光源部を点灯させると、光源部から導光板に光が入射
し、入射した光は光ガイド部において光反射面の間で反
射しながら表示装置に略平行な方向に導かれる。そのう
ち、突状光出射部に到達した光は、突起側面部から斜め
下方に向けて出射される。従って、表示装置は、導光板
から出射された光に照らされることになるので、夜間で
も時刻を視認できる。このとき、照明装置から出射され
た光は、表示装置として反射型の液晶表示パネルを用い
たとしても反射板を透過しない。また、照明装置から出
射された光は、表示装置として文字板を備える指針式の
表示装置を用いたとしても、文字板を透過しない。それ
故、本発明に係る時計によれば、明るい表示を行うこと
ができる。また、フロントライトタイプの照明装置と反
射型の液晶表示パネルとを組み合わせたときには、導光
板から出射された光は、まず、液晶表示パネルを透過し
た後、反射板で反射してもう１回、液晶表示パネルを透
過するため、コントラストがより高く、視認性の向上に
有効である。

【０００９】本発明において、前記突状光出射部を幅寸
法と突出寸法との比が概ね１：１となるように構成し
て、導光板から表示装置に届く光量を大きくすることが
好ましい。すなわち、突状光出射部の突出寸法がその幅
寸法よりも小さすぎると、光が突状光出射部に届いて
も、突起底面部で反射してしまい、表示装置の方に出射
されない。これに対して、突状光出射部の突出寸法をそ
の幅寸法よりもいくら大きくしても、それ以上、表示装
置に届く光量は増大せず、導光板の厚さ寸法（時計の厚
さ寸法）が大きくなってしまうからである。

【００１０】本発明において、前記光ガイド部と前記突
状光出射部とが同一の屈折率を有するように構成する場
合がある。また、前記突状光出射部が前記光ガイド部に
比較して高い屈折率を有するように構成する場合もあ
り、この場合には、光ガイド部を進んできた光は、突状
光出射部に届く際に屈折することになる。その結果、導
光板から出射された光は、突状出射部から大きな出射角
で出射されるので、表示装置に光が届きやすく、かつ、
表示装置から小さな反射角で戻ることになるので、より
明るい表示が可能となる。

【００１１】本発明において、前記導光板は、前記表示
装置の表面側を覆うカバーガラスとして構成されている
場合がある。ここでいうガラスとは材質的な意味ではな
く、あくまで時計の表示装置を覆うカバーのことを意味
する。

【００１２】本発明において、前記表示装置として反射
型液晶表示パネルを用いた場合には、前記導光板は、液
晶を保持する２枚の基板のうち、対向電極が形成された
側の基板として構成される場合もある。

【００１３】本発明において、前記導光板は、前記突状
光出射部が同心円状に配置される場合がある。また、前
記導光板は、前記突状光出射部が放射状に配置される場
合もあり、この場合には、点光源を用いた場合でも表示
装置を均一に照らすことができる。

【００１４】本発明において、前記光源部は、線光源
部、点光源部、あるいは面光源部のいずれであってもよ
い。

【００１５】本発明において、前記光源部としては、一
般的な光源に限らず、蓄光素子を備えたもの、あるいは
エレクトロルミネッセンスパネルを用いたものなどを用
いることができる。そのうち、蓄光素子を備えた光源部
であれば、照明専用の電池などが不要である。一方、エ
レクトロルミネッセンスパネルを用いた光源部では面光
源部を容易に構成できる。

【００１６】本発明において、前記表示装置としては、
指針式の表示装置、あるいは反射型液晶表示パネルのい
ずれであってもよい。そのうち、表示装置として反射型
液晶表示パネルを用いる場合には、このパネルとその表
示面側の偏光板との間に導光板を配置することが好まし
い。

【００１７】本発明において、前記表示装置は、基板間
で液晶と高分子とを互いに分散させた高分子分散型の液
晶表示パネルを利用してもよい。高分子分散型の液晶表
示パネルであれば、その下層側に指針式の表示装置など
を配置して２層構造の表示装置を構成でき、指針式の表
示装置でアナログ表示を行い、このアナログ表示に重な
るように、液晶表示パネルの方でデジタル表示を行うこ
ともできる。

【００１８】本発明において、前記光源部と前記導光板
とは一体に構成される場合、前記光源部と前記導光板と
が着脱自在に構成される場合のいずれであってもよい。

【００１９】また、前記光源部および前記導光板は、前
記表示装置に対して着脱自在に構成する場合もある。こ
の場合には、前記光源部は、該光源部および前記導光板
の前記表示装置への着脱動作に連動して点灯・消灯を行
うように構成されていることが好ましい。また、前記導
光板と前記表示装置との間に水が侵入して表示の視認性
が低下しないように、防水構造としておくことが好まし
い。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の最
適な形態を説明する。なお、以下の説明において、各形
態で共通する機能を有する部分には同一の符合を付して
ある。

【００２１】［実施の形態１］図１は、本発明を適用し
た時計の時計本体部分についてその基本的な構造を示す
縦断面図である。図２（Ａ）は本発明の実施の形態１に
係る時計に用いた照明装置の構成を示す概略構成図、図
２（Ｂ）はこの照明装置の導光板を斜め下方からみた斜
視図である。

【００２２】本発明を適用した時計１は、時計本体２と
腕バンド（図示せず。）とから構成された腕時計であ
り、時計本体２には、少なくとも時刻の表示が可能な表
示装置３と、この表示装置３の表示面を照らす照明装置
１０とが構成されている。表示装置１０としては液晶表
示パネル、あるいは指針式の表示装置のいずれをも用い
ることができるが、以下の説明では、裏面側に反射板４
を備える反射型の液晶表示パネル３Ａを用いた例を主に
説明する。なお、反射型の液晶表示パネル３Ａでは、液
晶を保持する２枚の基板の両側にそれぞれ偏光板が配置
されるが、図１ではその図示を省略してある。

【００２３】照明装置１０は、いわゆるフロントライト
と称せられるタイプのもので、表示装置３の表示面をそ
の表面側から照らすように構成されている。すなわち、
照明装置３は、液晶表示パネル３Ａの表示面に対向配置
された透明な導光板１１と、この導光板１１の側端部１
５に固定され、そこから導光板１１に光を入射する光源
部１２とを備えており、光源部１２への電源は、照明装
置専用であってもよいが、液晶表示パネル３Ａを駆動す
る電池６をそのまま使用してもよい。光源部１２として
は点光源、線光源、面光源のいずれのタイプの光源をも
使用できる。

【００２４】導光板１１はその全体が屈折率が１．４以
上の透光材料が使用されていることから、本形態では、
導光板１１が時計用のカバーガラスとして使用されてい
る。従って、時計本体２では、ケース５に対して裏面側
から電池６、反射板４、液晶表示パネル３Ａ、照明装置
１０の導光板１１がこの順に積層されていることにな
る。

【００２５】導光板１１は、たとえばアクリル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂などの透明樹脂、ガラスなどの無機
透明材料、あるいはそれらの複合体から構成され、この
ような導光板１１を製造するにあたっては、射出成形、
エッチングによる成形、透明樹脂またはガラス板へのフ
ィルムの接合等の方法で製造できる。

【００２６】図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、導光板
１１は、光源部１２から入射した光を相対向する光反射
面１４、１７の間で全反射させながら液晶表示パネル３
Ａの表示面に略平行な方向に導く光ガイド部１６と、こ
の光ガイド部１６から液晶表示パネル３Ａに向けて略垂
直に突出し、光ガイド部１６によって導かれてきた光を
突起側面部１８から液晶表示パネル３Ａに向けて出射す
る突状光出射部１３とを備える。突状光出射部１３にお
いて、突起側面部１８と突起底面部１９とは略直角であ
る。

【００２７】導光板１１において、光ガイド部１６は下
面および上面がそのまま光反射面１４、１７とされる略
正方形の平板部分で構成され、突状光出射部１３はそれ
ぞれ、光ガイド部１６の下面（光反射面１４）から液晶
表示パネル３に向けて垂直に、かつ、平行に並列した状
態に突出する複数本の帯状の角形突起（リブ）から構成
されている。ここで、突状光出射部１３の突起側面部１
８はガイド部１６に対して垂直、すなわち、液晶表示パ
ネル３の表示面に対して垂直になるように構成され、こ
れらの突状光出射部１３の長辺に対して直交する方向に
中心光軸が向くように光源部１２が配置されている。

【００２８】このように構成した照明装置１０では、ガ
イド部１６および突状光出射部１３が透明で、かつ、突
状光出射部１３の突起側面部１８がガイド部１６および
液晶表示パネル３Ａの表示面の双方に対して垂直である
ため、外光は、点線Ｌ１で示すように、導光板１１の突
状光出射部１３の突起側面部１８で反射することなく、
そのまま液晶表示パネル３Ａに届く。また、点線Ｌ２で
示すように、液晶表示パネル３Ａの側からの光も、突状
光出射部１３の突起側面部１８で反射することなく、そ
のまま導光板１１を通って戻ってくる。従って、昼間は
照明装置１０を点灯させなくても、従来の時計と同様、
液晶表示パネル３Ａで表示されている時刻などを視認で
きる。それ故、昼間は電池６の消耗を最小限に止めるこ
とができるとともに、導光板１１をそのまま時計１のカ
バーガラスとして使用しても支障がない。

【００２９】これに対して、時計１を夜間、使用する際
に照明装置１０の光源部１２を点灯させると、光源部１
２から導光板１１に光が入射し、入射した光は、矢印Ｌ
３で示すように、光ガイド部１６において光反射面１
４、１７の間で全反射しながら液晶表示パネル３Ａの表
示面に略平行な方向に導かれる。そのうち、突状光出射
部１３に到達した光は、突起側面部１８において下方に
傾くように屈折し、斜め下方に向けて出射される。従っ
て、液晶表示パネル３Ａは、導光板１１から出射された
光に照らされることになるので、夜間でも時刻を視認で
きる。このとき、照明装置１０から出射された光は、反
射型の液晶表示パネル３Ａを用いたといっても反射板４
を透過しないので、光量の損失がない。それ故、本形態
の時計１では、明るい表示を行うことができる。また、
反射板４を半透明とする必要がないので、反射特性のよ
い反射板４を使用できるという面からも、本形態の時計
１では、明るい表示を行うことができる。

【００３０】また、バックライトタイプの照明装置を液
晶表示パネルの裏面に配置した時計では、照明装置から
出射された光は液晶表示パネルを１回のみ透過するのに
対して、本形態の時計１のように、フロントライトタイ
プの照明装置１０と反射型の液晶表示パネル３Ａとを用
いたときには、照明装置１０の導光板１１から出射され
た光は、まず、液晶表示パネル３Ａを透過した後、反射
板４で反射してもう１回、液晶表示パネル３Ａを透過す
るため、コントラストがより高く、視認性の向上に有効
である。

【００３１】ここで、光源部１２から導光板１１に入射
した光は、図３（Ａ）に示すように、屈折によって導光
板１６の反射面１４、１７に対して４５°以下の角度を
成すように進行する。従って、突状光出射部１３に届い
た光が、その突起底面部１９ではなく、その突起側面部
１８に届くように構成するには、突状光出射部１３の突
出寸法Ｈをその幅寸法Ｗよりも大きく設定する。すなわ
ち、図３（Ｂ）に示すように、突状光出射部１３の突出
寸法Ｈがその幅寸法Ｗよりも小さい場合には、光が突状
光出射部１３に届いても、突起底面部１９で反射してし
まい、液晶表示パネル３Ａの方に出射されないからであ
る。但し、突状光出射部１３の突出寸法Ｈをその幅寸法
Ｗよりもいくら大きくしても、それ以上、液晶表示パネ
ル３Ａに届く光量は増大せず、導光板１１の厚さ寸法Ｄ
（時計の厚さ寸法）を大きくするだけである。それ故、
突状光出射部１３は、幅寸法Ｗと突出寸法Ｈとの比が概
ね１：１であることが好ましい。また、回折による干渉
に起因する縞模様の発生を防止するという観点からすれ
ば、可視光の波長がおよそ３８０ｎｍから７００ｎｍ程
度であることから、突状光出射部１３の幅寸法Ｗや突出
寸法Ｈは５μｍ程度以上は必要である。さらに、液晶表
示パネル３Ａの画素の大きさは、通常、２００μｍから
３００μｍであることから、この画素との干渉による縞
模様の発生を防ぐためには、１００μｍ以下が最適であ
る。それに加えて、製造し易さという観点も加味すれ
ば、突状光出射部１３の幅寸法Ｗや突出寸法Ｈは、約１
０μｍから５０μｍまでの範囲が適当である。

【００３２】また、突状光出射部１３においてその突起
側面部１８はガイド部１６や液晶表示パネル３Ａの表示
面に垂直である方が好ましいが、図４に示すように、そ
の傾きが１０°以下であれば、突状光出射部１３が先細
りになる側に突起側面部１８が傾いていてもよい。この
とき、傾斜角度が大きすぎると、上下方向の光の透過を
妨げるので、その分、視認性が低下する。また、出射光
の傾斜が大きくなるので照明性能が低下し、品質的に問
題となるが、突起側面部１８の傾きが１０°以下であれ
ば、その影響は視認性や表示の品位に影響をほとんど及
ぼさない。逆に、導光板１１を射出成形等の方法で製造
する際には、その傾斜を抜きテーパとして利用できる。

【００３３】さらに、突状光出射部１３については、光
源部１２の近傍では疎に配置する一方、そこから離れる
に従って密になるように連続的に変わっていく構造とし
た場合には、導光板１１から液晶表示パネル１３Ａへの
照射光量を均一化することができる。また、照射光量を
均一化するという観点からすれば、光源部１２の近傍で
は比較的小さな突状光出射部１３を構成し、そこから離
れるに従って突状光出射部１３を大きくしてもよい。さ
らに、突状光出射部１３の密度とサイズの双方を変える
ことにより、液晶表示パネル３Ａに対する照射光量の均
一化を図ってもよい。さらにまた、照射光量の均一化だ
けでなく、液晶表示パネル３Ａの特定の部分に光を集中
的に照射したいときにも、上記のように、突状光出射部
１３の密度とサイズとを場所毎に変えればよい。

【００３４】なお、本形態では、表示装置３として液晶
表示パネル３Ａを用いた例を説明したが、液晶表示パネ
ル３Ａに代えて指針式の表示装置を用いた場合にも、本
形態の照明装置１０を用いれば、照明装置１０から出射
される光は文字板を透過しないので、明るい表示を行う
ことができる。また、文字板として透光性のものを用い
る必要がないので、たとえば金属調の文字板や真っ白な
文字板を使用することができる。

【００３５】［実施の形態２］なお、実施の形態１で
は、導光板１１は全体が同一の材料から構成され、光ガ
イド部１６と突状光出射部１３とは同一の屈折率を有し
ていたが、図５に示すように、突状光出射部１３につい
ては光ガイド部１６よりも屈折率が高い材料で構成して
もよい。このように構成すると、光ガイド部１６を導か
れてきた光は、突状光出射部１３に入射するときに屈折
し、突状光出射部１３の突起側面部１８から出射すると
きにさらに屈折するため、最終的には、突起側面部１８
からの出射光の出射角θを大きくすることができる。そ
の結果、導光板１１から液晶表示パネル３Ａへはより垂
直な方向から光が照射されるので、液晶表示パネル３Ａ
での表示に対する視認性を高めることができる。

【００３６】このような構成の導光板１１は、光ガイド
部１６を前述の透明樹脂またはガラス板で構成し、その
下面の所定領域に屈折率の高い透明シートを突状光出射
部１３として接合するなどの方法により製造することが
できる。

【００３７】［実施の形態３］なお、実施の形態１、２
では、導光板１１の突状光出射部１３として、光ガイド
部１６の幅方向全体に届くような長い突起を形成した
が、図６（Ａ）に示す導光板１１のように、実施の形態
１、２で形成した帯状の突状光出射部１３のそれぞれを
複数に分割して、光ガイド部１６の下面から直方体形状
をもって突出するより多くの突状光出射部１３を形成し
てもよい。

【００３８】また、図６（Ｂ）に示す導光板１１のよう
に、突状光出射部１３をさらに小さく分割して、光ガイ
ド部１６の下面側から立方体形状をもって突出する多数
の突状光出射部１３を形成してもよい。このように小さ
く分割した突状光出射部１３を構成した場合には、光ガ
イド部１６の４辺のうち、隣合う２辺のそれぞれに光源
部１２を配置すると、１つの突状光出射部１３からはそ
れぞれ２方向に光が液晶表示パネルや指針式の表示装置
に向けて出射されることになる。それ故、表示装置を均
一に照射することができ、表示装置上に不自然な明暗が
発生しない。

【００３９】［実施の形態４］さらに、図７（Ａ）に示
す導光板１１のように、光ガイド部１６の下面側から円
柱形状をもって突出するような突状光出射部１３を構成
してもよい。この場合には、本形態の導光板１１の円柱
形状をもつ突状光出射部１３の突起側面部１８から光が
出射される様子を図７（Ｂ）に示し、実施の形態１など
で用いた導光板１１の角柱形状をもつ突状光出射部１３
の突起側面部１８から光が出射される様子を図７（Ｃ）
に示すように、本形態のように円柱状の突状光出射部１
３を構成した場合には、各突状光出射部１３の突起側面
部１８から出射される光は、ある広がり角をもって分散
しながら液晶表示パネルや指針式の表示装置に照射され
る。それ故、本形態によれば、表示装置はより均一に照
らされ、その表示面上には光が走ったような筋状の明部
が生じない。

【００４０】［実施の形態５］また、図６（Ｂ）に示し
た導光板１１、あるいは図７（Ａ）に示した導光板１１
において、図８（Ａ）に示すように、各突状光出射部１
３を光源部１２から放射状に配置してもよい。このよう
に構成すると、光源部１２が点光源であっても液晶表示
パネルや指針式の表示装置を均一に照らすことができ
る。また、図８（Ｂ）に示すように、光源部１２を中心
とする同心円状に突状光出射部１３を配置した場合にも
同様、光源部１２が点光源であっても液晶表示パネルや
指針式の表示装置を均一に照らすことができる。

【００４１】［実施の形態６］図９には、反射型の液晶
表示パネルの縦断面を模式的に示してある。実施の形態
１ないし５に示した照明装置を用いた時計では、導光板
１１をそのまま時計用のカバーガラスとして用いる例で
あったが、図９に示すように、表示装置として用いた液
晶表示パネル３Ａにおいて、液晶３１を保持するガラス
製の２枚の基板３２、３３のうち、対向電極３３１が構
成されている基板３３自身を導光板１１として構成して
もよい。すなわち、図９に示す照明装置１０を備える時
計では、２枚の基板３２、３３のうちの一方の基板３２
にはＩＴＯ膜からなる画素電極３２１が構成され、それ
に対向するように他方の基板３３（対向基板）にはＩＴ
Ｏ膜からなる対向電極３３１が形成されている。また、
基板３２、３３の両側には偏光板３６、３７が対向配置
され、そのうち、液晶表示パネル３Ａの裏面側に位置す
る偏光板３７の裏側には反射板４が対向配置されてい
る。ここで、対向基板３３は、それ自身が導光板１１と
して機能するように、実施の形態１ないし５で説明した
ように、光ガイド部１６の下面側から基板３２の方に向
けて突出するように突状光出射部１３が構成され、その
表面側に対向電極３３１が積層されている。また、対向
基板３３の側端部には光源部１２が配置され、この光源
部１２と導光板１１とによって照明装置１０が構成され
ている。

【００４２】［実施の形態７］図１０には、反射型の液
晶表示パネルの縦断面を模式的に示してある。実施の形
態１ないし５に示した照明装置を用いた時計では、導光
板１をそのまま時計用のカバーガラスとして用いる例で
あったが、図１０に示すように、液晶表示パネル３Ａに
おいて液晶３１を保持するガラス製の２枚の基板３２
（画素電極３２１が形成されている方の基板）、３３の
両側には偏光板３６、３７が対向配置され、そのうち、
液晶表示パネル３Ａの裏面側に位置する偏光板３７の裏
側には反射板４が対向配置されている。ここで、対向電
極３３１が構成されている側の基板３３（対向基板）と
偏光板３６（液晶表示パネル３Ａの表面側に位置する偏
光板）との間には、実施の形態１ないし５において説明
した導光板１１を配置するとともに、その側端部に光源
部１２を配置して照明装置１０を構成してもよい。

【００４３】［実施の形態８］また、実施の形態１ない
し５に示した照明装置１０がフロントライトであること
を利用して、実施の形態１ないし５に示した照明装置を
高分子分散型の液晶表示パネルの表面側に配置して時計
を構成してもよい。

【００４４】図１１は、本発明の実施の形態８に係る時
計に用いた照明装置および表示装置の構造を模式的に示
す概略構成図である。

【００４５】図１１に示すように、本形態の時計１に用
いた高分子分散型の液晶表示パネル３Ａは、指針式の表
示装置３Ｂなどの表面に積層されて１つの表示装置３を
構成している。本形態の時計１では、さらに、高分子分
散型の液晶表示パネル３Ａの表面側には、実施の形態１
ないし５に示した導光板１１および光源部１２を備える
照明装置１０が対向配置されている。

【００４６】高分子分散型の液晶表示パネル３Ａは、基
本的な構成はＴＮ型（ツイストネマティック型）の液晶
を用いた液晶表示パネルと同様であるが、ＴＮ型の液晶
を用いた液晶表示パネルとは液晶材料が相違し、偏光板
を用いなくてもよいという利点がある。

【００４７】高分子分散型の液晶表示パネル３Ａを製造
する際には、まず、２枚の透明電極付きの透明基板の表
面に配向処理を施した後、基板間（セルギャップ）を３
μｍ〜２０μｍ、たとえば５μｍに固定し、そこに液晶
（商品名ＢＬ００７／メルク社製）、カイラル成分（商
品名ＣＢ１５／メルク社製）、高分子前駆体（ビフェニ
ルメタクリレート）をそれぞれ９０：３：７で混合した
液体を封入する。次に、液晶相に紫外線を照射して液晶
と高分子とを互いに配向した状態で相分離する。こうし
て電界無印加で透明、電界印加で光散乱する液晶表示パ
ネル３Ａを製造する。このように製造した液晶表示パネ
ル３Ａは５Ｖ程度で駆動でき、従来から時計に使用され
ているＩＣで十分に駆動できる。次に、この液晶表示パ
ネル３Ａをたとえば、黒い文字板３７を用いた指針式表
示装置３Ｂに重ねる。また、指針式表示装置３Ｂの文字
板３７の表面には高屈折率の層（高屈折率層３８）とし
て屈折率が１．８のＩＴＯ層を蒸着しておく。

【００４８】このように構成した２層型の表示装置３で
は、高分子分散型の液晶表示パネル３Ａの方は電界印加
で透明であるため、通常、その下に配置した指針式表示
装置３Ｂのアナログ表示をみることができる。また、高
分子分散型の液晶表示パネル３Ａの方に電圧印加を行う
と、下に配置した指針式表示装置３Ｂのアナログ表示に
重ねて液晶の光散乱による白い表示（デジタル表示）を
みることができる。それ故、従来からある指針式の時計
の顔に大きな文字でデジタル表示を行うことができ、そ
の機能を高めるとともに、外観の品位を向上させること
もできる。また、文字板３７の表面には高屈折率層が形
成してあるので、それを形成しない場合に比較して約
１．５倍の明るさを得ることができる。

【００４９】なお、液晶としては誘電異方性が正のもの
以外に負のものを用いることもできる。この時、基板表
面に施す配向処理は垂直配向処理とすることが好まし
い。カイラル成分については用いない場合もあるが、そ
れを用いた方が光散乱が良いという利点がある。カイラ
ル成分の種類については液晶の配向をねじる力を有する
ものであれば、各種のものを用いることができる。高分
子前駆体についてはメタクリレート、アクリレート、そ
の他のビニル化合物、エポキシ化合物のような光あるい
は電子線重合性の化合物、エポキシ化合物のような熱重
合性の化合物、高分子としてエチルセルロースのような
熱可塑性の高分子を用いることができる。高屈折率層３
８を構成する材料としてはＩＴＯの他、高屈折率のガラ
ス（たとえばＨＯＹＡ社製ＦＤＳ１（屈折率が２）な
ど）、無機酸化合物、金属の薄膜、有機物や高分子の薄
膜（ターフェニル、ペリレン、テトラセンなど芳香環を
多く含むことが好ましい。）など、屈折率が高いもので
あれば用いることがでいる。この高屈折率層３８がなく
ても表示できることは勿論である。

【００５０】［実施の形態９］実施の形態１ないし８で
説明した照明装置では、光源部１２として電池駆動のラ
ンプなどを用いた例で説明したが、本形態のように蓄光
素子を用い、それに蓄えたエネルギーで表示装置を照ら
すように構成してもよい。この蓄光素子に用いる蓄光材
料としては、特開平７−１１２５０号公報に記載されて
いるものなど各種の蓄光材料を用いることができる。た
とえば、Ｍをカルシウム、ストロンチウム、またはバリ
ウムとしたときに、以下の化学式ＭＡｌ₂Ｏ₄ で表される化合物、またはそれにマグネシウムを加えた
ものを母結晶とし、それ賦活剤としてユウロビウム、共
賦活剤としてランタン、セリウム、プラセオジム、ネオ
ジウム、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジス
プロジウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッ
テルビウム、ルテチウム、マンガン、スズ、またはビス
マスを添加したものを用いることができる。

【００５１】このような蓄光材料を用いた蓄光素子から
なる光源部と、実施の形態１ないし４で説明した導光板
とを用いて照明装置を構成すれば、昼間に蓄えたエネル
ギーにより出射される光を長い時間にわたって、かつ、
高い輝度の光源として利用できるので、照明装置に電源
が不要である。

【００５２】［実施の形態１０］また、実施の形態１な
いし８で説明した照明装置ではランプなどを用いた例で
説明したが、図１２に示すエレクトロルミネッセンスパ
ネル１２０を光源部１２として用いてもよい。このエレ
クトロルミネッセンスパネル１２０については、少量の
銅やマンガンを添加した硫化亜鉛などをプラスチックや
セラミックスの表面に付着させたものを蛍光物質１２１
として、導電性の不透明基板１２２と導電性の透明基板
１２３との間に挟むとともに、導電性の透明基板１２３
を保護用の透明基板１２４で覆った構成になっている。
この構成のパネルにおいて、導電性の不透明基板１２２
と導電性の透明基板１２３との間に交流電界１２５を印
加すると、矢印Ｌ４で示すように、導電性の透明基板１
２３および保護用の透明基板１２４を通して光が放出さ
れるので、面光源として使用することができる。

【００５３】［実施の形態１１］図１３は、本発明の実
施の形態１１に係る時計、およびそれに用いた照明装置
の構造を模式的に示す概略構成図である。

【００５４】上記の各形態において、照明装置の光源部
と導光板とは一体に構成されている場合の他、図１３を
参照して以下に説明するように、それらが着脱可能に構
成されていてもよい。また、本形態では、時計をダイバ
ーズ用に適合した構造としてある。

【００５５】すなわち、図１３に示すように、本形態の
時計１では、時計本体２には腕バンド７が連結されてい
る。この時計本体２に構成されている表示装置３は、反
射式の液晶表示パネル３Ａである。

【００５６】一方、照明装置１０は、透明材料（透明樹
脂）からなる導光板１１と光源部１２とから構成され、
導光板１１には光源部１２から入射した光を液晶表示パ
ネル３Ａに略平行な方向に導く光ガイド部１６と、この
光ガイド部１６から裏面側に向けて突出する複数の突状
光出射部（図示せず。）とが構成されている点では、先
に説明した各実施の形態と同様である。但し、本形態で
は、導光板１１のうち、時計本体２の表面側において液
晶表示パネル３Ａを囲む時計ケース５に相当する部分に
は、矩形の孔からなる光源収納部１１０が構成されてい
る。このため、光源収納部１１０に光源部１２を収納し
た後、裏面側にゴムパッキン２２０を備えるカバー２２
をねじ止めすれば、光源部１２と導光板１１とを一体化
することができるとともに、カバー２２を外せば、光源
部１２と導光板１１とを分離することも可能である。ま
た、導光板１１の側端面には、照明装置用の電池６１、
６２を収納する電池収納部２３０も構成されていること
から、電池６１、６２も光源部１２や導光板１１と一体
に扱うことが可能である。

【００５７】ここで、照明装置１０は液晶表示パネル３
Ａを覆うように時計ケース５へのねじ止め固定される
が、そのままでは、導光板１１と液晶表示パネル３Ａと
の間に水が侵入してその視認性を損なうことから、導光
板１１と液晶表示パネル３Ａとの間にはゴムパッキン２
１０を挿入するようになっている。

【００５８】さらに、本形態の時計１では、時計本体２
の方に構成してある小さなスイッチ２０で照明装置１０
の点灯・消灯の切替えを行わなくても照明装置１０を時
計本体２に装着したときには、照明装置１０が自動的に
点灯するように構成してある。たとえば、本形態では、
照明装置１０の下面のうち、ゴムパッキン２１０より内
側に相当する部分にノックピン１００（スイッチ）を構
成してある。従って、照明装置１０を時計本体２に装着
したときには、それを照明装置１０の側でノックピン１
００が引っ込むので、照明装置１０を時計本体２に装着
したときには、それを自動的に検出できる。従って、照
明装置１０を時計本体２に装着する動作に連動して照明
装置１０を自動的に点灯させることができる。また、照
明装置１０を時計本体２から外したときにはそれに連動
して照明装置１０は自動的に消灯させることもできる。
それ故、ダイバーズ用の時計１では、潜水中にスイッチ
を操作して照明装置１０で液晶表示パネル３Ａを照らそ
うにも、ダイバーは通常、各種の機器を手に持ってお
り、スイッチ操作を自由に行えないことが多いが、本形
態によれば、潜水の開始時に照明装置１０を時計本体２
に装着し、潜水終了時に照明装置１０を時計本体２から
外すだけで、照明装置１０を点灯、消灯させることでき
る。よって、ダイバーは、潜水中に照明装置１０を点灯
させるためのスイッチ操作が不要である。また、ダイバ
ーズ用の時計１では、潜水中に電池切れが起きることは
致命的であるが、本形態のように、照明装置１０を時計
本体２に対して着脱可能にしておけば、電源としてボタ
ン型の小型の電池６１、６２に代えて、大型の電池を用
いたとしても、照明装置１０を外して通常の時計として
用いる際に、電源の大きさが時計１の使い勝手や携帯性
を損なわない。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る時計
は、表示装置に対して表面側に対向配置された照明装置
の透明な導光板は、光源部から入射した光を光反射面間
で反射させながら表示装置の表示面に略平行な方向に導
く光ガイド部と、該光ガイド部から裏面側に向けて突出
する複数の突状光出射部とを備えていることを特徴とす
る。従って、本発明によれば、外光およびその戻り光
は、突状光出射部の突起側面部で反射することなく、そ
のまま導光板を通る。従って、昼間は照明装置を点灯さ
せなくても、表示装置で表示されている時刻などを視認
できる。また、光源部を点灯させると、光ガイド部から
突状光出射部に到達した光は、突起側面部から斜め下方
に向けて出射され、表示装置が照らされる。このとき、
照明装置から出射された光は、表示装置として反射型の
液晶表示パネルを用いたとしても反射板を透過しない。
また、照明装置から出射された光は、表示装置として文
字板を備える指針式の表示装置を用いたとしても、文字
板を透過しない。それ故、本発明に係る時計によれば、
明るい表示を行うことができる。また、フロントライト
タイプの照明装置と反射型の液晶表示パネルとを用いた
ときには、照明装置の導光板から出射された光は、液晶
表示パネルを透過した後、反射板で反射してもう１回、
液晶表示パネルを透過するため、コントラストがより高
く、視認性の向上に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した時計の時計本体部分について
その基本的な構造を示す縦断面図である。

【図２】（Ａ）は本発明の実施の形態１に係る時計に用
いた照明装置の構成を示す概略構成図、（Ｂ）はこの照
明装置の導光板を斜め下方からみた斜視図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、図２に示す導光板の突出寸
法と幅寸法との比が表示装置に向かう光の出射に及ぼす
影響を説明するための部分拡大図である。

【図４】図２に示す導光板の突状光出射部における突起
側面部の傾きが表示装置に向かう光の出射に及ぼす影響
を説明するための部分拡大図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係る時計に用いた照明
装置に用いた導光板の部分拡大図である。

【図６】（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態３
に係る時計に用いた照明装置の導光板を斜め下方からみ
た斜視図である。

【図７】（Ａ）は、本発明の実施の形態４に係る時計に
用いた照明装置の導光板を斜め下方からみた斜視図、
（Ｂ）、（Ｃ）はその効果を説明するために突状光出射
部から光が出射される様子を平面的に示す説明図であ
る。

【図８】（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態５
に係る時計に用いた照明装置の導光板を斜め下方からみ
た斜視図である。

【図９】本発明の実施の形態６に係る時計に用いた照明
装置および液晶表示パネルの構造を模式的に示す縦断面
図である。

【図１０】本発明の実施の形態７に係る時計に用いた照
明装置および液晶表示パネルの構造を模式的に示す縦断
面図である。

【図１１】本発明の実施の形態８に係る時計に用いた照
明装置および表示装置の構造を模式的に示す概略構成図
である。

【図１２】本発明の実施の形態１０に係る時計に用いた
照明装置および表示装置の構造を模式的に示す概略構成
図である。

【図１３】本発明の実施の形態１１に係る時計、および
それに用いた照明装置の構造を模式的に示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１時計２時計本体３表示装置３Ａ液晶表示パネル３Ｂ指針式表示装置４反射板５時計ケース６、６１、６２電池７腕バンド１０照明装置１１導光板１２光源部１３突状光出射部１４、１７光反射面１６光ガイド部１８突起側面部１９突起底面部２２カバー３１液晶３２、３３基板３６、３７偏光板３７文字板３８高屈折率層１００ノックピン１１０光源収納部１２０エレクトロルミネッセンスパネル１２１蛍光物質１２２導電性の不透明基板１２３導電性の透明基板１２４保護用の透明基板１２５交流電界２１０、２２０ゴムパッキン２３０電池収納部３２１画素電極３３１対向電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小池邦夫長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも時刻の表示が可能な表示装置
と、該表示装置に対して表面側に対向配置された透光性
の導光板と、該導光板に側方から光を入射する光源部と
を有し、前記導光板は、前記光源部から入射した光を前記表示装
置に対向する光反射面間で反射させながら前記表示装置
の表示面に略平行な方向に導く光ガイド部と、該光ガイ
ド部から裏面側に向けて略垂直に突出し、前記光ガイド
部によって導かれてきた光を突起側面部から出射する複
数の突状光出射部とを備えていることを特徴とする時
計。
【請求項２】請求項１において、前記突状光出射部
は、幅寸法と突出寸法との比が概ね１：１であることを
特徴とする時計。
【請求項３】請求項１において、前記光ガイド部と前
記突状光出射部とは、同一の屈折率を有するように構成
されていることを特徴とする時計。
【請求項４】請求項１において、前記突状光出射部
は、前記光ガイド部に比較して高い屈折率を有するよう
に構成されていることを特徴とする時計。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記導光板は、前記表示装置の表面側を覆うカバーガラ
スとして構成されていることを特徴とする時計。
【請求項６】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記導光板は、前記表示装置として用いられた反射型液
晶表示パネルにおいて液晶を保持する２枚の基板のう
ち、対向電極が形成された側の基板として構成されてい
ることを特徴とする時計。
【請求項７】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記導光板は、前記突状光出射部が同心円状に配置され
ていることを特徴とする時計。
【請求項８】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記導光板は、前記突状光出射部が放射状に配置されて
いることを特徴とする時計。
【請求項９】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記光源部は、線光源部であることを特徴とする時計。
【請求項１０】請求項１ないし４のいずれかにおい
て、前記光源部は、点光源部であることを特徴とする時
計。
【請求項１１】請求項１ないし４のいずれかにおい
て、前記光源部は、面光源部であることを特徴とする時
計。
【請求項１２】請求項１ないし４のいずれかにおい
て、前記光源部は、蓄光素子を備えていることを特徴と
する時計。
【請求項１３】請求項１ないし４のいずれかにおい
て、前記光源部は、エレクトロルミネッセンスパネルを
備えていることを特徴とする時計。
【請求項１４】請求項１ないし４のいずれかにおい
て、前記表示装置は指針式の表示装置を備えていること
を特徴とする時計。
【請求項１５】請求項１ないし４のいずれかにおい
て、前記表示装置は反射型液晶表示パネルを備えている
ことを特徴とする時計。
【請求項１６】請求項１５において、前記導光板は、
反射型液晶表示パネルとその表示面側の偏光板との間に
配置されていることを特徴とする時計。
【請求項１７】請求項１ないし４のいずれかにおい
て、前記表示装置は、基板間で液晶と高分子とを互いに
分散させた高分子分散型の液晶表示パネルを備えている
ことを特徴とする時計。
【請求項１８】請求項１ないし４のいずれかにおい
て、前記光源部と前記導光板とは一体に構成されている
ことを特徴とする時計。
【請求項１９】請求項１ないし４のいずれかにおい
て、前記光源部と前記導光板とは着脱自在に構成されて
いることを特徴とする時計。
【請求項２０】請求項１ないし４のいずれかにおい
て、前記光源部および前記導光板は、前記表示装置に対
して着脱自在に構成されていることを特徴とする時計。
【請求項２１】請求項２０において、前記光源部は、
該光源部および前記導光板の前記表示装置への着脱動作
に連動して点灯・消灯を行うように構成されていること
を特徴とする時計。
【請求項２２】請求項２０または２１において、前記
導光板と前記表示装置との間には、防水構造が構成され
ていることを特徴とする時計。