JP2001330825A

JP2001330825A - 電子時計

Info

Publication number: JP2001330825A
Application number: JP2001097574A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Arikawa; 康夫有川; Hidekazu Miyazawa; 英一宮澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2001-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】明るくて見易い表示を提供でき、しかも、数
字等の情報及び背景色に関する表示形態を多様化できる
電子時計を提供する。【解決手段】偏光板１１、液晶パネル８及び偏光分離
フィルム１２の各要素を有する電子時計である。偏光分
離フィルム１２は、ある一方向の直線偏光を透過させ
（矢印Ｑ）、それ以外の直線偏光を反射する（矢印Ｐ）
機能を有する。偏光分離フィルム１２の内部は、光反射
機能に関して異なる波長特性を持った複数の偏光分離部
分１２ａ，１２ｂ，１２ｃによって平面的に分割され
る。偏光分離フィルム１２からの反射光は、各偏光分離
部分１２ａ〜１２ｃに応じて異なる色で表示される。反
射型の偏光分離フィルム１２を使うことにより明るい表
示状態を実現でき、しかも、複数の偏光分離部分を用意
することにより表示形態を多様化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、腕時計、ストップ
ウオッチ等のように、時を計数して表示する電子時計に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶表示装置等といったフラ
ットディスプレイ装置を用いて数字、文字その他の情報
を表示するようにした電子時計は広く知られている。例
えば、今、液晶表示装置を用いた電子時計を考えれば、
その電子時計は、例えば図１０に示すように、液晶パネ
ル５１を挟んでその両側に一対の偏光板５２及び５３を
配置し、さらに、一方の偏光板５３の裏側に発光要素５
４を配置することによって構成される。一対の偏光板５
２及び５３は、例えば、それらの方位角が互いに直角を
成すように配置される。

【０００３】この従来の電子時計では、昼間の明るい間
は外部光を用いて数字等の情報を表示し、夜間の暗い間
は必要に応じて発光要素５４を発光させてその光を用い
て数字等の情報を表示する。また、数字等の情報の表示
は、液晶パネル５１の電極間に所定電圧を印加すること
によって行い、電圧が印加されない領域は白色等の背景
地となる。図では、電圧が印加されて情報が表示される
領域を“ＯＮ”で表し、電圧が印加されない背景地の領
域を“ＯＦＦ”で表している。

【０００４】今、外部光を用いて背景地を表示（液晶パ
ネル５１をＯＦＦ）するときには、矢印Ｐで示すよう
に、外部光すなわち自然光のうち紙面に対して平行方向
の直線偏光が偏光板５２を透過し、ＯＦＦ状態の液晶パ
ネル５１によって偏光方向が９０゜捻られて紙面に対し
て垂直方向の直線偏光となる。この直線偏光は偏光板５
３を透過した後に発光要素５４の表面で乱反射し、そし
てその乱反射光の一部は、偏光板５３、液晶パネル５１
及び偏光板５２を順次に透過した後に外部に表示され、
これにより、該部分が発光要素５４の反射色、通常は、
白色の背景地として認識される。

【０００５】また、外部光を用いて数字等の情報を表示
（液晶パネル５１をＯＮ）するときには、矢印Ｑで示す
ように、偏光板５２によって外部光のうちから紙面平行
方向の直線偏光が取り出され、その直線偏光が液晶パネ
ル５１を透過する。このとき液晶パネル５１はＯＮ状態
にあるから直線偏光の偏光方向は捻られることなく紙面
平行方向を維持し、よって、この直線偏光は偏光板５３
によって吸収される。この結果、この部分は外部からは
“黒”として認識される。

【０００６】以上により、外部光を用いて表示を行うと
きには、発光要素５４からの反射色の背景地の上に黒の
数字等が時刻表示その他の情報表示として表示される。

【０００７】他方、発光要素５４の発光を用いて背景地
を表示（液晶パネル５１をＯＦＦ）するときには、矢印
Ｃで示すように、発光要素５４の発光（ランダム偏光）
から偏光板５３によって紙面垂直方向の直線偏光が取り
出され、さらに、ＯＦＦ状態にある液晶パネル５１によ
ってその直線偏光の偏光方向が９０゜捻られて紙面平行
方向の直線偏光に変換され、その直線偏光が偏光板５２
を透過して外部に認識される。このときに認識される光
の色は発光要素５４の発光色であり、通常は、緑色，赤
色，白色等である。

【０００８】また、発光要素５４の発光を用いて数字等
の情報を表示（液晶パネル５１をＯＮ）するときには、
矢印Ｄで示すように、発光要素５４の発光から偏光板５
３によって紙面垂直方向の直線偏光が取り出され、その
直線偏光が、ＯＮ状態にある液晶パネル５１を透過して
偏光板５２に到達する。このときの直線偏光は偏光板５
２の偏光方向と整合しないのでその偏光板５２に吸収さ
れ、その結果、外部からは“黒”として認識される。

【０００９】以上により、発光要素５４からの発光を用
いて表示を行うときには、発光要素５４の発光色の背景
地の上に黒の数字等が時刻その他の情報として表示され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電子時計に
おいては、液晶パネル５１を挟んで２枚の偏光板５２及
び５３が設けられ、これらの偏光板は所定偏光軸以外の
直線偏光を吸収する機能を有するので、背景色や数字等
の情報を表示するために外部へ導かれる光の強度の減衰
が大きく、それ故、数字等の情報が暗くて見難いという
問題があった。

【００１１】また、上記従来の電子時計においては、発
光要素５４の反射色及びその発光色が平面内で単一色で
あり、それ故、背景色や数字等の情報の表示形態が単調
で、見る者の興味を惹き付けることに関して不十分であ
った。

【００１２】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであって、見る者に明るくて見易い表示を提供でき
る電子時計を提供することを目的とする。また、本発明
は、数字等の情報及び背景色に関する表示形態を多様化
でき、それ故、見る者の興味を惹き付け易い電子時計を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る電子時計は、（1）第１の方向を向く
直線偏光成分を透過させ、前記第１の方向と直交する方
向の直線偏光成分を透過させない第１偏光分離手段と、
（2）その第１偏光分離手段から出た直線偏光を受ける
位置に配置され、透過する偏光の偏光軸を変化させる状
態と変化させない状態とのいずれかを選択できる透過偏
光軸可変手段と、（3）その透過偏光軸可変手段を挟ん
で上記第１偏光分離手段の反対側に配置され、第２の方
向を向く直線偏光成分を透過させ、前記第２の方向と直
交する方向の直線偏光成分を反射する第２偏光分離手段
と、そして（4）上記第２偏光分離手段は、光反射機能
に関して波長特性の異なる複数の偏光分離部分を平面内
の異なる位置に有することを特徴とする。

【００１４】上記構成において、第１偏光分離手段は通
常の偏光板によって構成できる。通常の偏光板というの
は、自然光の入射に対して第１の方向の直線偏光成分を
出射する機能を有するフィルム状部材であり、例えば、
偏光層をＴＡＣ（三酢酸セルロース）の保護層で挟むこ
とによって形成できる。

【００１５】上記透過偏光軸可変手段は、例えば、液晶
パネルを用いて構成できる。液晶としては、ＴＮ（Twis
ted Nematic）液晶、ＳＴＮ（Super-Twisted Nematic）
液晶、ＥＣＢ（ Electrically Controlled Birefringen
ce）液晶等といった各種液晶を用いることができる。な
お、ＳＴＮ液晶の中には、Ｆ−ＳＴＮ（Film Compensat
ed Super-Twisted Nematic）液晶等といった色補償用光
学異方体を用いるＳＴＮ液晶も含まれる。

【００１６】上記第２偏光分離手段は、国際公開され
た国際出願（国際公開番号ＷＯ９５／１７６９２又はＷ
Ｏ９５／２７９１９）に開示されたように薄膜を多数枚
積層した構造の偏光分離フィルムや、コレステリック
液晶層の両側又は片側に（１／４）λ板を配設した構造
の偏光分離板や、ブリュースターの角度を利用して反
射偏光と透過偏光とに分離する構造の偏光分離部材（Ｓ
ＩＤ９２ＤＩＧＥＳＴ第４２７頁から第４２９
頁）や、あるいは、ホログラムを利用した偏光分離部
材等を用いて構成できる。

【００１７】上記構成の本発明に係る電子時計において
特徴となる点は、（Ａ）従来の電子時計において透過偏
光軸可変手段の裏側に配設していた偏光板の代わりに、
上記構成要件（3）に記載した第２偏光分離手段を設け
たこと及び（Ｂ）その第２偏光分離手段が光反射機能に
関して波長特性の異なる複数の偏光分離部分を平面内の
異なる位置に有することである。

【００１８】一般的な偏光板が、第１の方向を向く直線
偏光成分を透過させると共に前記第１の方向と直交する
直線偏光成分を吸収等によって透過させないという機能
を奏するのに対し、この第２偏光分離手段は、第２の方
向（ある一方向）の直線偏光成分を透過させると共に前
記第２の方向と直交する直線偏光成分を反射し、特に、
透過偏光軸に対して直角方向の直線偏光は全反射すると
いう機能を奏するものである。

【００１９】従って、上記構成要件（Ａ）のように、通
常の偏光板等に代えて上記構成の第２偏光分離手段を用
いるようにすれば、従来であれば偏光板によって吸収又
は分散されていた光を反射によって表示に寄与させるこ
とができるので、電子時計の背景色又は数字等の情報を
明るく表示でき、その結果、背景色に対して数字等の情
報を見易く表示できる。このことは、視覚能力の弱い老
人等に関して好都合である。

【００２０】さらに、上記構成要件（Ｂ）のように、光
反射機能に関して波長特性の異なる複数の偏光分離部分
を平面内の異なる位置に配設すれば、外部自然光をこの
第２偏光分離手段で反射させて背景色や数字等の情報を
表示するとき、その背景色や数字等の情報は、個々の偏
光分離部分が有する波長特性に応じて異なる色によって
表示される。この結果、見る者の興味を強く惹き付ける
ことができる新規な表形態を実現できる。

【００２１】上述した構成の電子時計に関しては以下の
ような実施態様が考えられる。

【００２２】（１）上記透過偏光軸可変手段を挟んで第
１偏光分離手段の反対側に光散乱層を設けることができ
る。本発明の電子時計では、第１偏光分離手段によって
取り込まれた外部自然光が透過偏光軸可変手段を透過
し、さらに第２偏光分離手段で反射した後に外部へ出射
する場合がある（図１の矢印Ｐ）。この場合、光路上に
何も配設しなければ、反射光は鏡面反射状態で外部へ出
射し、従って、観察者は鏡面状態の背景色を認識するこ
とになる。これに対し、光路上に光散乱層を設けておけ
ば、観察者は鏡面反射像に代えて白色その他の適宜の色
を認識することができる。鏡面状態とするか、あるい
は、適宜の色状態とするかのどちらを選択するかは、デ
ザイナーその他の者の希望に応じて自由に選択できる。

【００２３】（２）上述した構成要件に加えて、上記第
２偏光分離手段を通して上記透過偏光軸可変手段へ光を
放射する発光手段を設けることができる。発光手段とし
ては、ＥＬ（Electro Luminescence）のような平面発
光体や、平面状の発光面を備えた導光板の側端面に線
状光源である冷陰極管を配置した構造の発光装置や、
平面状の発光面を備えた導光板の側端面に点状光源であ
るＬＥＤ（Light Emitting Diode）を複数個、列状に配
置した構造の発光装置等を用いて構成できる。本実施態
様のように発光手段を構成要件として加えれば、外部自
然光を用いた表示形態と発光手段を用いた表示形態と
を、見る者の希望に応じて自由に選択できる。また、本
発明のように、第２の方向の直線偏光成分を透過させ、
第２の方向と直交する方向の直線偏光成分を反射する機
能を奏する第２偏光分離手段を通常の偏光板に代えて用
いた場合には、２枚の偏光板を用いて表示を行うように
した従来の電子時計に比べて、数字等の情報や背景色を
表示する上でその表示形態を多様化できる。

【００２４】例えば、従来装置であれば、表示の仕方を
外部自然光を用いる場合と発光手段を用いる場合との間
で切り換えたとき、背景色及び数字等の情報の表示形態
は大きく変化することがなかった。例えば、発光要素５
４の反射色又は発光要素５４の発光色を背景色としてそ
の上に数字等が黒色等といった暗色で表示される場合に
は、表示の仕方が切り替わるときには、単に、背景色が
発光要素５４の反射色になるか、あるいはその発光色に
なるかの違いだけであり、通常は、いずれも同一色であ
った。また、黒色等といった暗色を背景色としてその上
に数字等が発光要素５４の反射色又はその発光色で表示
される場合には、表示の仕方が切り替わるときには、単
に、数字等が発光要素５４の反射色になるか、あるいは
その発光色になるかの違いだけであった。

【００２５】以上のような従来装置に対し、今考えてい
る発光手段を用いた構成の本発明の電子時計によれば、
外部自然光を用いて表示を行う場合と発光手段を用いて
表示を行う場合との間で表示の仕方を切り換えることに
より、背景色及び数字等の情報の表示形態を劇的に大き
く変化させることができ、見る者に対して新鮮な驚きを
与えることができる。

【００２６】例えば、外部自然光を用いる場合には、明
るい背景色の上に数字等の情報を黒色等の暗色で表示す
るという通常の表示形態を実現させる一方で、表示の仕
方を発光手段を用いる方法に切り換えたときには、黒色
等といった暗色の背景色の上に数字等の情報を発光手段
に固有の明るい色で表示するという変化形態を実現でき
る。このことは、見る者に対して新鮮な驚きを与えるこ
とができるという効果に加えて、次のような実用的な効
果をも奏することができる。

【００２７】例えば、電子時計としてデジタル腕時計を
考えた場合に、夜間の暗い環境下で発光手段を発光させ
て時計を見るときには、赤色等といった黒色に対して識
別し易い色を用いて黒色の背景色の上に数字等の情報を
表示するように設定できる。また、電子時計として水中
で使用するダイバーズウオッチを考えた場合、水圧や潜
水時間の関係でダイバーに警告を表示したいときなどに
は、黄色等といった目立つ色を用いて警告表示を行うこ
とができる。

【００２８】（３）構成要件として発光手段を用いる場
合には、上記第２偏光分離手段とその発光手段との間に
半透過層を設けることができる。本発明の電子時計で
は、第１偏光分離手段によって取り込まれた自然光が透
過偏光軸可変手段及び第２偏光分離手段を透過して発光
手段の表面に到達する場合があり（図１の矢印Ｑ）、そ
の場合のその光は、通常、発光手段の表面で乱反射す
る。そしてこの乱反射部分の表示色によって数字等の情
報が表示されることになる。しかしながらこの情報表示
部分からは乱反射光の一部が出射するわけであるから、
背景色に対するこの部分のコントラストはその分だけ低
下し、そのため、数字等の情報表示が見難くなるおそれ
がある。

【００２９】これに対して、上記のように第２偏光分離
手段と発光手段との間に半透過層を設けておけば、その
半透過層によって光が吸収されるので、表示される情報
の輝度を十分に低下でき、その結果、数字等の情報表示
に関して高いコントラストを得ることができる。

【００３０】（４）上記発光手段は橙色、赤色及び黄緑
色の少なくとも一色を発光するように構成することが望
ましい。本発明の電子時計では、数字等の情報を発光手
段の発光色によって表示できるのであるが、発光手段の
発光色として上記の各色を用意しておけば、それらの色
は黒色に対して目立つ色であるので、これらの色を用い
て数字等の情報を表示すれば、明るくて見易く、しか
も、人の目を引きつけ易い目立った表示を行うことがで
きる。

【００３１】（５）以上の説明では、発光手段からの発
光が一色であるか、あるいは多色であるかについては特
に触れていない。この点に関し、発光手段によって多色
の色光を発光するように構成すれば、１つの電子時計に
おいて数字等の情報を異なるいくつかの色で表示できる
ようになるので表示を多様化できる。

【００３２】（６）上記発光手段によって複数の色の発
光を行う場合には、発光源の発光色それ自体に変化を持
たせるようにしても良く、また、白色発光源とカラーフ
ィルタとによって発光手段を構成することもできる。

【００３３】（７）上記第２偏光分離手段が種々の偏光
分離要素によって構成できることは既述の通りである
が、望ましくは、国際公開された国際出願（国際公開番
号ＷＯ９５／１７６９２又はＷＯ９５／２７９１９）に
開示された構造の偏光分離フィルムを用いてその第２偏
光分離手段を構成する。この偏光分離フィルムは、例え
ば図２に示すように、２種類の層Ａ，Ｂを交互に積層し
て形成される複数層構造を有し、そして、それらの複数
層Ａ，Ｂのうち積層方向に互いに隣り合う２層間におい
て、ある一方向の屈折率はそれら２層間で等しく、それ
と直角方向の屈折率はそれら２層間で異なるように設定
し、さらに、個々の層の層厚に変化を持たせている。

【００３４】図２において、ＸＹＺの直交３軸方向を考
えるとき、Ａ，Ｂの２層は例えば押出し成形によって多
層状態に形成され、さらに、一方向（例えばＸ方向）に
沿って引き延ばされ、他の一方向（すなわちＹ方向）に
は引き延ばされない。すなわち、Ｘ軸方向が延伸方向で
あり、Ｙ軸方向がそれに対する横方向である。Ｂ材料は
屈折率ｎ_B（例えばｎ_B＝１．６４）を有し、これは延
伸処理によっても実質的に変化しない。一方、Ａ材料は
延伸処理によって屈折率が変化する特性を有する。例え
ば、Ａ材料から成るシートを一軸方向に延伸処理する
と、延伸方向（すなわちＸ方向）に一つの屈折率ｎ
_AX（例えばｎ_AX＝１．８８）を有し、横方向（（Ｙ方
向）には異なる屈折率ｎ_AY（例えばｎ_AY＝１．６４）を
有するようになる。Ａ，Ｂ材料から成る図２の積層構
造をＸ方向へ延伸すれば、その延伸方向に関して大きな
屈折率差Δｎ＝１．８８−１．６４＝０．２４が発生す
る。その一方、それと直角なＹ方向に関しては、Ａ，Ｂ
各層間の屈折率差Δｎ＝１．６４−１．６４＝０であ
り、屈折率に差は生じない。このような光学特性のた
め、本偏光分離フィルム１２に光が入射すると、その入
射光のうち透過軸Ｅ方向の偏光成分（（ａ）は偏光分離
フィルム１２を透過する。他方、入射光のうちの吸光軸
Ｆ方向の偏光成分（ｂ）は屈折率差Δｎに直面すること
になり、それ故、その部分で反射する。

【００３５】さらに、Ａ，Ｂ各層間の層厚ｔ1，ｔ2，ｔ
3，… … … は少しずつ寸法に変化が加えられ、それ
故、図３に示すように各層の境界面で波長の異なった光
（ｂ−１）、（ｂ−２）… … を反射できるようになっ
ている。つまり、層厚を異ならせたＡ，Ｂ２種類の多層
構造により、あらゆる種類の波長を含む光を効率良く反
射することが可能となる。

【００３６】ところで、各層の層厚ｔ1，ｔ2，ｔ3，…
… … が全ての波長の光を反射するような厚さに組み合
わされれば、最終的に得られる反射光は白色光となる。
一方、各層の層厚ｔ1，ｔ2，ｔ3，… … … を適当な組
み合わせに設定すれば、希望の波長、すなわち希望の色
の光だけを選択的に偏光分離フィルム１２によって反射
できる。また、各層の層厚ｔ1，ｔ2，ｔ3，… … … の
組み合わせ方が異なる複数種類の偏光分離フィルムを用
意しておき、それらの偏光分離フィルムを平面内の異な
る位置に配設すれば、これらの偏光分離フィルムに自然
光を照射したときに異なる色で発光する複数の反射光を
得ることができ、これにより、電子時計の表示形態をさ
らに一層多様化できる。

【００３７】（８）また、本発明の電子時計は、偏光板
と、２枚の基板の間隙に挟まれたＴＮ液晶層と、偏光分
離フィルムと、をこの順で積層してなる電子時計であっ
て、前記偏光分離フィルムは、第１方向の偏光成分を透
過し前記第１方向と直交する偏光成分を反射するととも
に、少なくとも第１の領域と第２の領域とからなり，前
記液晶層より上部に、前記第１の領域に対応する第１の
表示領域と、前記第２の領域に対応する第２の表示領域
とを設けてなることを特徴とする。

【００３８】この構成によれば、電子時計の各表示領域
にそれぞれ各機能別に例えばカレンダー、計時、グラフ
などを割り当てた場合、各表示部の色を変えることがで
き、大変見やすい電子時計を得ることができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】図４は、本発明に係る電子時計の
一実施形態である電子腕時計の断面構造を示している。
この腕時計は、例えばプラスチック製のケース１と、そ
のケース１の内部に格納されたムーブメント２と、ケー
ス１に固定されていてムーブメント２の上に位置するガ
ラス板３と、そして、ムーブメント２を固定する裏ぶた
４とを含んで構成される。符号６は、腕バンドを示して
いる。

【００４０】ムーブメント２は、図６に示すように、パ
ネル枠７と、そのパネル枠７に支持された透過偏光軸可
変手段としての液晶パネル８と、その液晶パネル８の外
側表面（図の上側表面）に貼着された第１偏光分離手段
としての偏光板１１と、液晶パネル８を挟んで偏光板１
１の反対側に配置された第２偏光分離手段としての偏光
分離フィルム１２と、その偏光分離フィルム１２の底面
側に配設された発光手段としてのバックライト１８と、
そして電池９とを有する。

【００４１】偏光板１１は、通常の偏光板によって形成
されていて、第１の方向を向く直線偏光成分を透過さ
せ、第１の方向と直交する方向の直線偏光成分を吸収、
分散等して透過させないように作用する。また、偏光分
離フィルム１２は、図２に示すように多数の薄膜を積層
した構造の偏光分離フィルムによって構成する。既述の
通り、この偏光分離フィルム１２は、第２の方向（ある
一方向）の直線偏光成分を透過させ、第２の方向と直交
する直線偏光成分を反射する。特に、透過偏光軸と直角
方向の直線偏光は全反射するように作用する。

【００４２】なお、本実施形態の偏光分離フィルム１２
は、図１及び図７に示すように、複数（本実施形態では
３個）の偏光分離部分１２ａ，１２ｂ，１２ｃに分割さ
れる。個々の偏光分離部分は、いずれも、図２に示すよ
うな薄膜の積層構造によって構成されるが、その薄膜積
層構造の層厚構成ｔ1，ｔ2，ｔ3，… … … はそれぞれ
の偏光分離部分１２ａ，１２ｂ，１２ｃ間で異ならせて
ある。その結果、各偏光分離部分１２ａ，１２ｂ，１２
ｃは光反射機能に関して互いに異なる波長特性を発揮す
る。すなわち、偏光分離フィルム１２に特定方向の直線
偏光が入射すると、各偏光分離部分１２ａ，１２ｂ，１
２ｃから異なる色の発光が得られる。なお、複数の偏光
分離部分１２ａ，１２ｂ，１２ｃを平面内に配設するた
めの方法は種々考えられるが、例えば、適宜のベースフ
ィルム上にそれらの偏光分離部分１２ａ，１２ｂ，１２
ｃを並べて接着する等といった方法が考えられる。

【００４３】図６のバックライト１８は、例えば平面発
光素子であるＥＬによって構成する。このバックライト
１８の表面は光を乱反射する乱反射面となっており、ま
た、その色は灰色となっている。

【００４４】液晶パネル８は、互いに対向する一対の透
明ガラス基板１３ａ及び１３ｂを有し、それらのガラス
基板の間に形成された間隙、いわゆるセルギャップ内に
液晶、例えばＴＮ液晶Ｌが封入される。ガラス基板１３
ａ及び１３ｂには、図５に示すように数字、文字等の情
報を表示するための複数の透明電極１４が形成される。
本実施形態では、１桁の数字を表示するための透明電極
として７セグメントに分割された透明電極を用いてい
る。

【００４５】一対のガラス基板１３ａ及び１３ｂのそれ
ぞれに形成されていて、互いに対向する透明電極対１４
の間には所定の電圧を印加でき、そのように電圧を印加
（ＯＮ）するか、あるいは電圧を印加しない（ＯＦＦ）
かによって、液晶Ｌの配向を２つの状態のうちのいずれ
かに設定できる。本実施形態の液晶は、それがＯＮ状態
のときに直線偏光の偏光軸を変化させず、一方、それが
ＯＦＦ状態のときに直線偏光の偏光軸を９０゜だけ捻る
ように設定される。

【００４６】以下、上記構成より成る電子腕時計につい
てその動作を説明する。この腕時計は、バックライト１
８の発光を利用する光源形態と、バックライト１８の発
光を利用することなく外部の自然光を利用する光源形態
との２種類の光源形態を有する。また、腕時計の表示面
に背景色を表示したい場合にはその領域の液晶パネル８
をＯＦＦ状態とし、表示面に数字等といった情報を表示
する場合にはその領域の液晶パネル８をＯＮ状態とす
る。以下、それら各種の場合を個別に説明する。

【００４７】（外部自然光を用いる場合）まず、外部自
然光を用いて表示を行う場合、特に背景色を表示する場
合には、図１において液晶パネル８をＯＦＦ状態にす
る。すると、同図の矢印Ｐで示すように、外部光すなわ
ち自然光のうち紙面に対して平行方向の直線偏光が偏光
板１１を透過し、ＯＦＦ状態にある液晶パネル８によっ
て偏光方向が９０゜捻られて紙面に対して垂直方向の直
線偏光となる。この直線偏光は波長に応じて偏光分離フ
ィルム１２内の各層面間で反射し、そしてその反射光
は、液晶パネル８及び偏光板１１を順次に透過した後に
外部に表示される。

【００４８】本実施形態では、図７にも示すように、偏
光分離フィルム１２を複数の偏光分離部分１２ａ，１２
ｂ，１２ｃに分割し、個々の偏光分離部分から異なる色
の光を反射するようにした。この結果、電子時計の表示
面には、複数の分割された領域から異なる色の複数の背
景色が得られる。これを見る者は、通常の白又は灰色の
単一の背景色に比べて多様化した表示形態を体験でき
る。

【００４９】次に、外部自然光を用いて数字等の情報を
表示する場合には、液晶パネル８をＯＮ状態にする。す
ると、矢印Ｑで示すように、偏光板１１によって外部光
のうちから紙面平行方向の直線偏光が取り出され、その
直線偏光が液晶パネル８を透過する。このとき液晶パネ
ル８はＯＮ状態にあるから直線偏光の偏光方向は捻られ
ることなく紙面平行方向を維持し、よって、この直線偏
光は偏光分離フィルム１２を透過し、さらにバックライ
ト１８の表面で乱反射する。この部分は外部から見れば
灰色等の暗色として表示され、もって、観察者によって
数字等の情報として認識される。

【００５０】以上により、外部自然光を用いて表示を行
う場合には、偏光分離フィルム１２内の各偏光分離部分
１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対応する位置に異なる色の背
景色を表示させた状態で、それらの背景色の上に数字等
の情報表示を暗色で表示できる。

【００５１】（バックライト１８を用いる場合）次に、
バックライト１８の発光を用いて表示を行う場合、特に
背景色を表示する場合には、バックライト１８を点灯
し、さらに液晶パネル８をＯＦＦ状態にする。すると、
矢印Ｃで示すように、バックライト１８の発光（ランダ
ム偏光）から偏光分離フィルム１２によって紙面平行方
向の直線偏光が取り出され、さらに、ＯＦＦ状態にある
液晶表示装置８によってその直線偏光の偏光方向が９０
゜捻られて紙面垂直方向の直線偏光に変換される。この
直線偏光は偏光板１１によって吸収又は分散されて外部
への出射が阻止されるので、外部からは“黒色”の背景
色として認識される。

【００５２】次に、バックライト１８の発光を用いて数
字等の情報を表示する場合には、バックライト１８を点
灯し、さらに液晶パネル８をＯＮ状態にする。すると、
矢印Ｄで示すように、バックライト１８の発光から偏光
分離フィルム１２によって紙面平行方向の直線偏光が取
り出され、その直線偏光が、ＯＮ状態にある液晶パネル
８を透過し、さらに偏光板１１を透過して外部に表示さ
れる。

【００５３】以上により、バックライト１８からの発光
を用いて表示を行うときには、黒色の背景地の上にバッ
クライト１８の発光色によって数字等が時刻その他の情
報として表示される。例えば、バックライト１８が赤色
光を発光する場合には、黒の背景地の上に赤色によって
情報が表示される。このことは、例えば、夜間において
白色地に黒色の情報を表示するような従来の場合に比べ
て、非常に見易い表示となる。

【００５４】またこの表示形態は、例えば、ダイバーズ
ウオッチにおいて警告表示を行う場合にも好都合であ
る。すなわち、バックライト１８によって人間の目に付
きやすい色、例えば黄色光を発光するように設定し、水
圧や潜水時間等の関係でダイバーに警告を発する必要が
生じた場合には、そのバックライト１８を発光させるこ
とにより、黒色地に黄色で警告表示を行い、もって、ダ
イバーに対して効果的な警告表示を行うことができる。

【００５５】バックライト１８の発光色は、観察者の要
求に応じて種々の色を選定できる。この色として、例え
ば、橙色、赤色、黄緑色等を選定すれば、これらは黒色
の背景地に対して識別し易い色であるので、観察者にと
って見易い表示形態を得ることができる。

【００５６】また、本実施形態によれば、バックライト
１８を用いない外部光による表示のときと、バックライ
ト１８を用いる表示のときとの間で、電子時計の表示形
態が大きく変化するので、使用者の興味を惹き付け易
い、きわめて有用な表示形態を実現できる。

【００５７】バックライト１８は、その全面から単色の
光を発光するものであっても良いし、あるいは、分割さ
れたいくつかの領域のそれぞれから異なる色の光を発光
することにより全体として多色で発光するようなもので
あっても良い。多色の光を発光するように設定すれば、
バックライト１８を用いて数字等の情報を表示すると
き、各種の情報を異なった色で表示できるようになり、
それ故、種々の要求を満足できる多様な表示形態を得る
ことができる。

【００５８】さらに、図１０に示した従来装置では、矢
印Ｐで示すように、外部光に基づいて白色背景地を表示
するときに、その外部光が偏光板５３を往復で２回透過
する。このように外部光が偏光板５３を透過すると、背
景地として表示される白色の輝度が低下するので腕時計
の表示状態が暗くなるおそれがある。これに対して本実
施形態の腕時計によれば、図１の矢印Ｐで示すように外
部自然光が偏光分離フィルム１２で反射することを利用
して外部光によって背景地を表示するので、偏光板によ
る光吸収の度合いが減少し、それ故、背景地を明るく表
示できる。このことは、老人等のように視覚が弱ってい
る人に関して見易い表示を提供できる。

【００５９】図８は、本発明に係る電子時計の他の実施
形態の要部を示している。この実施形態が図１に示した
先の実施形態と異なる点は、偏光分離フィルム１２とバ
ックライト１８との間に半透過層１６を配設したことで
ある。この半透過層１６は、例えば、灰色の半透過状態
の光吸収体や、黒色の光吸収体に光透過用の複数の開口
部を設けた材料等によって構成できる。

【００６０】この実施形態では、外部自然光を用いると
共に液晶パネル８をＯＮ状態にして数字等の情報を表示
するとき、矢印Ｑで示すように、偏光分離フィルム１２
から出た直線偏光が半透過層１６によって吸収又は散乱
することにより、該部が黒色で表示される。この方法に
よれば、図１に矢印Ｑで示すようにバックライト１８の
表面における光の乱反射を利用して数字等の情報を暗色
で表示する場合に比べて、数字等の情報を高いコントラ
ストで表示できる。

【００６１】図９は、本発明に係る電子時計のさらに他
の実施形態の要部を示している。この実施形態が図１に
示した先の実施形態と異なる点は、偏光分離フィルム１
２とバックライト１８との間に半透過層１６を配設し、
さらに、液晶パネル８と偏光分離フィルム１２との間に
光散乱層１７を配設したことである。この実施形態によ
れば、光散乱層１７によって散乱又は拡散する光によ
り、鏡面反射状態ではない各色の背景地が得られる。

【００６２】以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を
説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定されるも
のではなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々
に改変できる。

【００６３】例えば、上記実施形態では、腕時計に関し
て本発明を適用した場合を例示したが、ストップウオッ
チ等といったその他の構造の電子時計に対しても本発明
を適用できることはもちろんである。また、発光手段と
して、ＥＬ以外の任意の発光装置を用いることもでき
る。

【００６４】また、上記実施形態では、透過する偏光の
偏光軸を変化させる状態と変化させない状態とのいずれ
かを選択できる透過偏光軸可変手段として、ＴＮ液晶を
使った液晶パネルを用いたが、これに代えて、ＳＴＮ液
晶やＥＣＢ液晶を使った液晶パネルを用いることもでき
る。

【００６５】また、第２の方向の直線偏光成分を透過さ
せ、それに対して直角方向の直線偏光成分を反射する作
用を奏する第２偏光分離手段として、図２のような複数
の薄膜を積層した多層構造を採用したが、これに代え
て、コレステリック液晶層の両側又は片側に（１／
４）λ板を配設した構造の偏光分離板や、ブリュース
ターの角度を利用して反射偏光と透過偏光とに分離する
構造の偏光分離部材（ＳＩＤ９２ＤＩＧＥＳＴ第
４２７頁から第４２９頁）や、あるいは、ホログラム
を利用した偏光分離部材等を用いることもできる。

【００６６】さらに、実施形態として、偏光板１１の透
過偏光軸と偏光分離フィルム１２の透過偏光軸とが平行
のものを示したが、これに代え、偏光板１１の透過偏光
軸と偏光分離フィルム１２の透過偏光軸とが直交するも
のにしてもよい。この場合、外部自然光によるセグメン
トＯＦＦとセグメントＯＮの色は、偏光板１１の透過偏
光軸と偏光分離フィルム１２の透過偏光軸とが平行のも
のと反対になる。また、バックライト光によるセグメン
トＯＦＦとセグメントＯＮの色とも反対になる。

【００６７】ここで、図５の電子時計と図７の偏光分離
フィルムの関係を詳述する。図７の偏光分離フィルムの
分割線は、図５の分割線に対応している。以下、外部自
然光を用い、偏光分離フィルム表面での反射色をそれぞ
れ変更したときの実施形態を述べる。

【００６８】図７の１２ａは、図５の現在時刻表示領域
（１０：０８’５９）に対応する。地（セグメントのな
い部分）の色は白色が望ましい。図５の電子時計におい
て、主たる表示領域となるため、基本的な色光となる。

【００６９】図７の１２ｂは、図５の左上のグラフ表示
領域に対応する。グラフの伸びていく部分は、セグメン
トであり、セグメントがない部分は赤色が望ましい。グ
ラフの枠、数字は、ＴＮ液晶層を保持するガラスに印刷
されており、常時見ることができ，その印刷色は黒色で
ある。

【００７０】図７の１２ｃは、図５の右上のカレンダー
表示領域に対応する。地の色は青色が望ましい。１／１
００ＳＥＣ等は、図７の１２ｂでの説明同様、印刷であ
る。

【００７１】図７のように１２ａ〜１２ｃの３領域に分
割したため、各機能（時刻、グラフ、カレンダー）毎に
背景色を変えることができ、表示部の区別がわかりやす
くなり、見やすい電子時計を得ることができる。

【００７２】

【発明の効果】請求項１記載の電子時計によれば、第２
偏光分離手段による光反射を利用して背景色や数字等の
情報を表示するので、従来のように偏光板を透過した光
によって背景色等を形成する場合に比べて、偏光板によ
る光吸収のために輝度が低下するといった問題が無くな
り、それ故、明るくて鮮明な表示状態を得ることができ
る。さらに、第２偏光分離手段を波長特性の異なる複数
の偏光分離部分を用いて構成したので、背景色や数字等
の情報を異なる色によって分割して表示でき、よって、
電子時計の表示形態をさらに一層多様化できる。

【００７３】請求項２記載の電子時計によれば、光散乱
層による光の散乱に基づいて表示が行われるので、鏡面
反射状態でない白色その他の色付きの背景色を得ること
ができる。

【００７４】請求項３記載の電子時計によれば、特定の
直線偏光以外の直線偏光成分を吸収ではなくて反射する
機能を持った第２偏光分離手段と発光手段とを組み合わ
せて用いることにより、外部自然光を用いて表示を行う
場合と発光手段を用いて表示を行う場合との間で表示の
仕方を切り換えるときに、背景色及び数字等の情報の表
示状態を劇的に大きく変化させることができ、見る者に
対して新鮮な驚きを与えることができる。

【００７５】請求項４記載の電子時計によれば、外部光
を用いて数字等の情報を表示するときには、半透過層に
よる光吸収を利用してその情報が黒色で表示されるの
で、背景色に対して高コントラストの表示を得ることが
できる。

【００７６】請求項５記載の電子時計によれば、橙色、
赤色、黄緑の各色は黒色の背景色に対して識別し易い色
であるので、これらを用いて数字等の情報を表示するよ
うにすれば、観察者にとって非常に見易い表示形態を得
ることができる。

【００７７】請求項６記載の電子時計によれば、発光手
段の発光面をいくつかの領域に分割した状態で各領域か
ら多色の光を発光することにより、発光手段を用いて数
字等の情報を表示するときに、各種の情報を異なった色
で表示できるようになり、それ故、種々の要求を満足で
きる多様な表示形態を得ることができる。

【００７８】請求項７記載の電子時計によれば、白色光
を発生する一般的な発光源を用いる場合でも、発光手段
によって多色の発光を得ることができる。

【００７９】請求項８記載の電子時計は、複数の薄膜を
積層して形成した薄膜積層構造の偏光分離フィルムを第
２偏光分離手段として用いる場合を想定している。この
構造の偏光分離フィルムは、きわめて薄い厚さで形成で
き、しかも可撓性を付与することもできるので、電子時
計の全体的な厚さを薄くでき、しかも、その製造工程を
簡単にすることができる。また、請求項１記載のように
第２偏光分離手段を波長特性の異なる複数の偏光分離部
分で構成するとき、そのような薄膜積層構造を採用すれ
ば各偏光分離部分を簡単且つ確実に形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子時計の一実施形態の要部を模
式的に示す図である。

【図２】図１に示す構造の要部として用いられる偏光分
離フィルムの内部構造を模式的に示す斜視図である。

【図３】図２に示す偏光分離フィルムの作用を模式的に
示す図である。

【図４】本発明に係る電子時計の一実施形態である電子
腕時計の一実施形態の断面構造を示す断面図である。

【図５】図４の電子腕時計で用いられるムーブメントを
示す平面図である。

【図６】図５のムーブメントの断面図である。

【図７】偏光分離フィルムの平面図である。

【図８】本発明に係る電子時計の他の実施形態の要部を
模式的に示す図である。

【図９】本発明に係る電子時計のさらに他の実施形態の
要部を模式的に示す図である。

【図１０】従来の電子時計の一例の要部を模式的に示す
図である。

【符号の説明】

１ケース２ムーブメント３ガラス板４裏ぶた６腕バンド７パネル枠８液晶パネル（透過偏光軸可変手
段）９電池１１偏光板（第１偏光分離手段）１２偏光分離フィルム（第２偏光
分離手段）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ偏光分離部分１３ａ，１３ｂガラス基板１４透明電極１６半透過層１７光散乱層１８バックライト（発光手段）Ａ，Ｂ異種類の薄膜層Ｃ，Ｄバックライト光路Ｅ透過軸Ｆ吸光軸Ｌ液晶Ｐ，Ｑ外部光光路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０４Ｇ 9/00 ３０１Ｇ０４Ｇ 9/00 ３０１Ｃ 9/12 9/12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】時を計数して表示する電子時計であっ
て、第１の方向を向く直線偏光成分を透過させ、前記第１の
方向と直交する方向の直線偏光成分を透過させない第１
偏光分離手段と、その第１偏光分離手段から出た直線偏光を受ける位置に
配置され、透過する偏光の偏光軸を変化させる状態と変
化させない状態とのいずれかを選択できる透過偏光軸可
変手段と、その透過偏光軸可変手段を挟んで上記第１偏光分離手段
の反対側に配置され、第２の方向を向く直線偏光成分を
透過させ、前記第２の方向と直交する方向の直線偏光成
分を反射する第２偏光分離手段とを有し、そして上記第
２偏光分離手段は、光反射機能に関して波長特性の異な
る複数の偏光分離部分を平面内の異なる位置に有するこ
とを特徴とする電子時計。
【請求項２】請求項１記載の電子時計において、透過偏
光軸可変手段を挟んで第１偏光分離手段の反対側に光散
乱層を設けたことを特徴とする電子時計。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の電子時計にお
いて、上記第２偏光分離手段を通して上記透過偏光軸可
変手段へ光を放射する発光手段を有することを特徴とす
る電子時計。
【請求項４】請求項３記載の電子時計において、上記第
２偏光分離手段と上記発光手段との間に半透過層を設け
たことを特徴とする電子時計。
【請求項５】請求項３又は請求項４記載の電子時計にお
いて、上記発光手段は橙色、赤色及び黄緑色の少なくと
も一色を発光することを特徴とする電子時計。
【請求項６】請求項３から請求項５のうちの少なくとも
いずれか１つに記載の電子時計において、上記発光手段
は平面内で多色の色光を発光することを特徴とする電子
時計。
【請求項７】請求項３から請求項６のうちの少なくとも
いずれか１つに記載の電子時計において、上記発光手段
はカラーフィルタを含むことを特徴とする電子時計。
【請求項８】請求項１から請求項７のうちの少なくとも
いずれか１つに記載の電子時計において、上記第２偏光分離手段の各偏光分離部分は、それぞれ、
２種類の層を交互に積層して形成される複数層構造を有
し、それら複数層のうち積層方向に関して互いに隣り合う２
層間において、ある一方向の屈折率はそれら２層間で等
しく、それと直角方向の屈折率はそれら２層間で異な
り、各偏光分離部分を構成する複数層の各層の積層方向の層
厚は各層間で互いに異なり、さらに、各偏光分離部分の相互間では、各偏光分離部分の波長特
性を異ならせるために、それらの偏光分離部分間で複数
層構造の層厚の組み合わせが互いに異なることを特徴と
する電子時計。
【請求項９】偏光板と、２枚の基板の間隙に挟まれたＴＮ液晶層と、偏光分離フィルムと、をこの順で積層してなる電子時計
であって、前記偏光分離フィルムは、第１方向の偏光成分を透過し
前記第１方向と直交する偏光成分を反射するとともに、
少なくとも第１の領域と第２の領域とからなり、前記液晶層より上部に、前記第１の領域に対応する第１
の表示領域と、前記第２の領域に対応する第２の表示領
域とを設けてなることを特徴とする電子時計。