JP2006337241A - Time display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電磁気力を利用した時刻表示装置に関する。 The present invention relates to a time display device using electromagnetic force.
従来の電磁気力を利用した時刻表示装置として、電界の印加によって光学的特性を制御できる液晶表示素子を用いたデジタル時計が広く利用されている。液晶表示素子は、たとえば上下二枚の透明基板の間に液晶層を挟んだ二枚の透明電極を配設するとともに、それぞれの透明基板の外側に偏向膜を設け、さらに液晶層の両側に分子配向膜を配設することによって構成されている。また、液晶よりも構造が単純な方式として、特許文献1に示すドライ粒子駆動方式の時刻表示装置が提案されている。この方式は、透明基板とそれに向き合って位置する対向基板との間に、色および帯電極性の異なる二種類のドライ粒子を封入するとともに、それらの粒子に静電界を与える、極性の異なる二種類の電極を配設してなる表示素子の複数を、アナログもしくはデジタルの、所要の時刻表示態様に応じて、たとえば、時計目盛、指針、文字、記号等の表示態様に応じて整列させて配置して、それぞれの表示素子のそれぞれの電極に、所要の極性を付与可能としたものである。
液晶による時刻表示装置は、構造が複雑であるという問題がある。また、上記のドライ粒子駆動方式による時刻表示装置は、液晶による時刻表示装置よりも構造は単純であるが、多くの場合、多量の表示素子と多量の粒子を用いなければならず、製造が困難である。また、多量の粒子を静電界によって制御するため、制御が困難であり明瞭に時刻表示されないという問題があった。 The time display device using liquid crystal has a problem that its structure is complicated. Further, the time display device using the dry particle driving method has a simpler structure than the time display device using liquid crystal, but in many cases, a large amount of display elements and a large amount of particles must be used, which makes it difficult to manufacture. It is. In addition, since a large amount of particles are controlled by an electrostatic field, there is a problem that control is difficult and time is not clearly displayed.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明による時刻表示装置は、透明基板と、該透明基板に所定間隙を開けた状態に向き合って位置する対向基板と、これらの基板の間隙を保つための間隙支持体と、該間隙に、透明でなく該対向基板と異なる色に認識され得る少なくとも一つの時刻指示体と透明流体と、を封入し、かつ、該透明基板と該対向基板の少なくとも一方もしくは両方の基板に少なくとも一つ以上の時刻基準記号を備え、該時刻指示体を両基板に対し面内方向に電磁気力により移動させるための駆動手段を備えることを特徴とする時刻表示装置である。 The present invention has been made to solve the above problems, and a time display device according to the present invention includes a transparent substrate, a counter substrate positioned facing the transparent substrate with a predetermined gap therebetween, and these A gap support for maintaining a gap between the substrates, and at least one time indicator and a transparent fluid that are not transparent and can be recognized in a different color from the opposite substrate in the gap; and At least one or both of the counter substrates are provided with at least one time reference symbol, and driving means for moving the time indicator in an in-plane direction with respect to both substrates by electromagnetic force is provided. It is a time display device.
本発明によると、構造が単純であり、粒子や表示素子を多量に用いる必要がないため製造コストが低くなる。また、時刻指示体を電磁気力により制御するだけであるので、制御が簡単であり時刻が明瞭に表示される。 According to the present invention, the structure is simple, and it is not necessary to use a large amount of particles and display elements. Further, since the time indicator is only controlled by electromagnetic force, the control is simple and the time is clearly displayed.
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。 Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.
以下、図1を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1(A)は、本発明による時刻表示装置の実施の一形態を示す正面図である。ここでは、時刻表示のために3つの円環が構成されている。最も内側の円環は、時を示す一つの帯電性時刻指示体が入っており、その時刻指示体を時間とともに電気泳動させるための60個の電極が構成されている。電圧を印加したときの電極の電荷が帯電性時刻指示体と逆符号で構成されており、かつ、同時に電圧を印加する電極が一個という構成の場合、何らかの方法、例えばクォーツにより時刻を取得し、その時刻に基づいて、所要の電極に印加する電圧を順次切り替えて、時を示す帯電性時刻指示体を追随させ、十二時間で帯電性時刻指示体を一周させるようにする。内側から二つ目の円環は、分を表すための一つの帯電性時刻指示体が入っており、その時刻指示体を時間とともに電気泳動させるための60個の電極が構成されている。時を表す時刻指示体と同様に、何らかの方法、例えばクォーツなどから時刻を取得し、その時刻に基づいて、所要の電極に印加する電圧を順次切り替えて、分を表す帯電性時刻指示体を追随させ、一時間で分を表す帯電性時刻指示体を一周させるようにする。最も外側の円環は、時刻指示体と実際の時刻との対応関係を示すための時刻基準記号がアラビア数字で透明基板に印刷されている。ユーザーは、時を表す帯電性時刻指示体と分を表す帯電性時刻指示体と、さらに時刻基準記号との位置関係から時刻を知ることになる。図2(B)は、本発明による時刻表示装置の実施の一形態を示す断面図である。透明基板と対向基板の間隙は、間隙を支持するための間隙支持体で保たれている。各基板間の間隙には、時刻を示すための帯電性時刻指示体と絶縁性液体が封入されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 (A) is a front view showing an embodiment of a time display device according to the present invention. Here, three rings are configured for time display. The innermost ring contains one chargeable time indicator indicating time, and 60 electrodes for causing the time indicator to move with time are configured. In the case where the charge of the electrode when a voltage is applied is composed of the reverse sign of the chargeable time indicator, and at the same time the number of electrodes to which the voltage is applied is one, the time is acquired by some method, for example, quartz, Based on the time, the voltage applied to the required electrode is sequentially switched to follow the chargeable time indicator indicating the time, and the chargeable time indicator is made to make a round in twelve hours. The second circular ring from the inside contains one chargeable time indicator for representing the minutes, and 60 electrodes are provided for electrophoresis of the time indicator with time. Similar to the time indicator that represents the time, obtain the time from some method, for example, quartz, etc., and sequentially switch the voltage applied to the required electrode based on that time to follow the chargeable time indicator that represents the minute. The charging time indicator that represents the minute in one hour is made to make a round. In the outermost ring, the time reference symbol for indicating the correspondence between the time indicator and the actual time is printed with Arabic numerals on the transparent substrate. The user knows the time from the positional relationship between the chargeable time indicator representing the hour, the chargeable time indicator representing the minute, and the time reference symbol. FIG. 2 (B) is a cross-sectional view showing an embodiment of a time display device according to the present invention. The gap between the transparent substrate and the counter substrate is maintained by a gap support for supporting the gap. A chargeable time indicator for indicating time and an insulating liquid are enclosed in a gap between the substrates.
時刻指示体の色は電極や対向基板と識別可能であれば何色でも良いが、好ましくは見易い色が良く、例えば黒色がよい。 The color of the time indicator may be any color as long as it can be distinguished from the electrode and the counter substrate.
ユーザーは時刻基準記号を基準にして、時刻指示体の位置によって時刻を知ることになる。そのため、時刻指示体は明確に時刻基準記号を指し示すことが望ましく、時刻指示体の形状としては図1(A)に示すような三角形か、もしくは矢印型が好ましい。 The user knows the time based on the position of the time indicator on the basis of the time reference symbol. Therefore, it is desirable that the time indicator clearly indicates the time reference symbol, and the shape of the time indicator is preferably a triangle as shown in FIG. 1 (A) or an arrow shape.
図1では、時を表す時刻指示体と分を表す時刻指示体の2個の時刻指示体で時刻を示しているが、秒を表す時刻指示体を加えても良いし、時・分・秒のいずれかのみ、あるいはそれらを組み合わせたもので構成しても良い。 In FIG. 1, the time is indicated by two time indicators, a time indicator that represents the hour and a time indicator that represents the minute. However, a time indicator that represents the second may be added, or the hour, minute, and second. You may comprise only any of these, or what combined them.
図1(B)においては、電極は対向基板上に設置されているが、間隙指示体に設置しても良いし、あるいは透明電極にして透明基板に設置しても良い。 In FIG. 1 (B), the electrode is installed on the counter substrate, but it may be installed on the gap indicator or may be installed on the transparent substrate as a transparent electrode.
図1では、絶縁性液体中を帯電性時刻指示体が電気泳動する構成であるが、媒体は絶縁性液体でなくても透明流体であればなんでも良く、たとえば時刻指示体が乾式帯電性物質で、電極によるクーロン力によって、媒体である空気中を時刻指示体が飛翔移動する構成でも良い。 In FIG. 1, the chargeable time indicator is electrophoresed in the insulating liquid, but the medium is not limited to the insulating liquid as long as it is a transparent fluid. For example, the time indicator is a dry-type chargeable substance. The time indicator may fly and move in the air as a medium by the Coulomb force generated by the electrodes.
図1では、絶縁性液体中を帯電性時刻指示体がクーロン力により電気泳動する構成であるが、時刻指示体の移動はクーロン力でなくとも電磁気力であれば良い。たとえば時刻指示体が磁性体であり、図2のように磁極によって時刻指示体が移動する構成でも良い。 In FIG. 1, the chargeable time indicator is electrophoresed in the insulating liquid by the Coulomb force. However, the movement of the time indicator may be an electromagnetic force, not the Coulomb force. For example, the time indicator may be a magnetic body, and the time indicator may be moved by a magnetic pole as shown in FIG.
電極や磁極の配置は、時刻指示体の位置が判別しやすい配置であれば何でも良いが、好ましくは、図1のように円周上に配置するのが良い。 The arrangement of the electrodes and magnetic poles is not particularly limited as long as the position of the time indicator can be easily determined, but it is preferable to arrange them on the circumference as shown in FIG.
図1では、時刻基準記号を備えているが、電極または磁極を対向基板や時刻指示体と区別できる色で構成し、電極または磁極そのものを時刻基準記号としても良い。 Although the time reference symbol is provided in FIG. 1, the electrode or the magnetic pole may be configured in a color that can be distinguished from the counter substrate or the time indicator, and the electrode or the magnetic pole itself may be used as the time reference symbol.
(構成部材の材料・製造方法)
透明基板や対向基板には、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリカーボネート(PC)やポリエーテルサルフォン(PES)等のプラスチックフィルムの他、ガラスや石英等を使用することができる。透明基板にはもちろん透明な材料を使用する必要があるが、対向基板には、ポリイミド(PI)等の着色されているものを用いてよい。
(Materials and manufacturing methods for components)
As the transparent substrate and the counter substrate, glass, quartz, or the like can be used in addition to a plastic film such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), or polyethersulfone (PES). Of course, a transparent material needs to be used for the transparent substrate, but a colored substrate such as polyimide (PI) may be used for the counter substrate.
絶縁性液体には、イソパラフィン、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の非極性溶媒であって透明なものを使用すると良い。 As the insulating liquid, it is preferable to use a nonpolar solvent such as isoparaffin, silicone oil, xylene, and toluene, which is transparent.
帯電性時刻指示体としては、着色されていて絶縁性液体中で正極性または負極性の良好な帯電極性を示す材料を用いるとよい。例えば、各種の無機顔料や有機顔料やカーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂を使用するとよい。 As the chargeable time indicator, it is preferable to use a material that is colored and has a positive or negative polarity in the insulating liquid. For example, various inorganic pigments, organic pigments, carbon black, or resins containing them may be used.
なお、上述した絶縁性液体や帯電性時刻指示体中には、帯電性時刻指示体の帯電を制御し、安定化させるための荷電制御剤を添加しておくとよい。かかる荷電制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩やサリチル酸や有機四級アンモニウム塩やニグロシン系化合物などを用いるとよい。 Note that a charge control agent for controlling and stabilizing the charging of the chargeable time indicator may be added to the insulating liquid and the chargeable time indicator described above. As such a charge control agent, a metal complex salt of a monoazo dye, salicylic acid, an organic quaternary ammonium salt, a nigrosine compound, or the like may be used.
電極は、パターニング可能な導電性材料にて形成すると良く、例えば、チタン'(Ti)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等の金属あるいは、カーボンや銀ペースト、あるいは有機導電膜にて形成するとよい。 The electrode may be formed of a patternable conductive material, for example, a metal such as titanium '(Ti), aluminum (Al), copper (Cu), carbon or silver paste, or an organic conductive film. Good.
磁極は、チタン(Ti)やアルミニウム(Al)、銅(Cu)の金属の周りにコイルを巻いた電磁石の構成にすればよい。 The magnetic pole may be configured as an electromagnet in which a coil is wound around a metal such as titanium (Ti), aluminum (Al), or copper (Cu).
磁性時刻指示体は、保磁力の強いものが望ましく、フェライト等を用いることができる。 The magnetic time indicator preferably has a strong coercive force, and ferrite or the like can be used.
間隙支持体には、透明基板や対向基板と同一の材料を用いても良く、アクリルなどの感光性樹脂を用いてもよい。間隙支持体の形成にはどのような方法を用いてもよい。例えば、感光性樹脂層を塗布した後、露光及びウェット現像を行う方法、または別に作成した間隙支持体を接着する方法、印刷法によって形成する方法などを用いることができる。 For the gap support, the same material as that of the transparent substrate or the counter substrate may be used, or a photosensitive resin such as acrylic may be used. Any method may be used to form the gap support. For example, after applying the photosensitive resin layer, a method of performing exposure and wet development, a method of bonding a separately prepared gap support, a method of forming by a printing method, or the like can be used.
本実施例では、図1に示す時刻表示装置について説明する。時刻表示装置の直径は64mmであり、厚さは7mmである。時刻指示体は、時を表す時刻指示体と分を表す時刻指示体の二つを用いており、最も内側の円環の時刻指示体が時を表す時刻指示体であり、内側から2番目の円環の時刻指示体が分を表す時刻指示体である。共に正面形状は一辺4mmの正三角形であり、断面形状は高さ2mmの三角柱の形状をした帯電性時刻指示体を用いている。材料はカーボンブラックを用いている。電極一つの大きさは1mm×4mm、厚さは0.1mmであり、時・分の円環の両方にそれぞれ60個づつ配設している。材料はアルミニウムを用いおり、対向基板上にパターニングしている。時刻基準記号はアラビア数字で約4mmの大きさで透明基板上に印刷されている。透明基板は厚さ1mmのガラス板を用い、対向基板は厚さ2mmの白く着色したプラスチック基板を用いている。間隙支持体は厚さ4mmのアクリルを用い、透明基板および対向基板と接着剤を用いて接着している。絶縁性液体は、イソパラフィンに荷電性制御としてコハク酸イミドを含有させた液体を用い、円環内に注入されている。 In this embodiment, the time display device shown in FIG. 1 will be described. The time display device has a diameter of 64 mm and a thickness of 7 mm. The time indicator uses a time indicator that represents the time and a time indicator that represents the minute. The time indicator in the innermost ring is the time indicator that represents the hour, and the second one from the inside. An annular time indicator is a time indicator representing minutes. In both cases, the front shape is a regular triangle with a side of 4 mm, and the cross-sectional shape is a chargeable time indicator having a triangular prism shape with a height of 2 mm. Carbon black is used as the material. Each electrode has a size of 1 mm x 4 mm and a thickness of 0.1 mm, and 60 electrodes are arranged on both the hour and minute rings. The material is aluminum and is patterned on the counter substrate. The time reference symbol is an Arabic numeral approximately 4mm in size and printed on a transparent substrate. The transparent substrate is a 1 mm thick glass plate, and the opposing substrate is a 2 mm thick white colored plastic substrate. The gap support is made of acrylic having a thickness of 4 mm, and is adhered to the transparent substrate and the counter substrate using an adhesive. As the insulating liquid, a liquid in which succinimide is contained in isoparaffin as a charge control is injected into the ring.
各電極をクォーツと連動させて、所要の位置に時刻指示体が移動するように電極に+50Vの電圧を順次電圧を印加する。時を表す時刻指示体、分を表す時刻指示体共に時刻に応じて移動していき、ユーザーは正しく時刻を知ることができる。 Each electrode is interlocked with quartz, and a voltage of +50 V is sequentially applied to the electrodes so that the time indicator moves to a required position. Both the time indicator representing the hour and the time indicator representing the minute move according to the time, so that the user can know the time correctly.
本実施例では、図2に示す時刻表示装置について説明する。時刻表示装置の直径は64mmであり、厚さは7mmである。時刻指示体は、時を表す時刻指示体と分を表す時刻指示体の二つを用いており、最も内側の円環の時刻指示体が時を表す時刻指示体であり、内側から2番目の円環の時刻指示体が分を表す時刻指示体である。共に正面形状は一辺4mmの正三角形であり、断面形状は高さ2mmの三角柱の形状をした磁性時刻指示体を用いている。材料はフェライトを用いている。磁極は1mm×4mm、厚さは1mmのアルミニウムの周りにコイルを巻くことによって構成しており、時・分の円環の両方にそれぞれ60個づつ配設している。時刻基準記号はアラビア数字で約4mmの大きさで透明基板上に印刷されている。透明基板は厚さ1mmのガラス板を用い、対向基板は厚さ2mmの白く着色したプラスチック基板を用いている。間隙支持体は厚さ4mmのアクリルを用い、透明基板および対向基板と接着剤を用いて接着している。絶縁性液体はイソパラフィンを用い、円環内に注入されている。 In this embodiment, the time display device shown in FIG. 2 will be described. The time display device has a diameter of 64 mm and a thickness of 7 mm. The time indicator uses a time indicator that represents the time and a time indicator that represents the minute. The time indicator in the innermost ring is the time indicator that represents the time. An annular time indicator is a time indicator representing minutes. In both cases, the front shape is a regular triangle with a side of 4 mm, and the cross-sectional shape is a magnetic time indicator having a triangular prism shape with a height of 2 mm. Ferrite is used as the material. The magnetic pole is constructed by winding a coil around 1mm x 4mm and 1mm thick aluminum, and 60 pieces are arranged on both the hour and minute rings. The time reference symbol is an Arabic numeral approximately 4mm in size and printed on a transparent substrate. The transparent substrate is a 1 mm thick glass plate, and the opposing substrate is a 2 mm thick white colored plastic substrate. The gap support is made of acrylic having a thickness of 4 mm, and is bonded to the transparent substrate and the counter substrate using an adhesive. The insulating liquid uses isoparaffin and is injected into the ring.
磁極に巻いたコイルに流す電流量をクォーツと連動させて、所要の位置に時刻指示体が移動するように、コイルに50mAの電流を流す。時を表す時刻指示体、分を表す時刻指示体共に時刻に応じて移動していき、ユーザーは正しく時刻を知ることができる。 A current of 50 mA is passed through the coil so that the time indicator moves to the required position in conjunction with the quartz. Both the time indicator representing the hour and the time indicator representing the minute move according to the time, so that the user can know the time correctly.
1 帯電性時刻指示体
2 電極
3 時刻基準記号
4 透明基板
5 対向基板
6 間隙支持体
7 磁性時刻指示体
8 磁極
1 Charging time indicator
2 electrodes
3 Time reference symbol
4 Transparent substrate
5 Counter substrate
6 Gap support
7 Magnetic time indicator
8 magnetic pole
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005163855A JP2006337241A (en) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | Time display device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005163855A JP2006337241A (en) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | Time display device |
Publications (1)
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JP2006337241A true JP2006337241A (en) | 2006-12-14 |
Family
ID=37557924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005163855A Withdrawn JP2006337241A (en) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | Time display device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006337241A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102323746A (en) * | 2011-05-19 | 2012-01-18 | 福州核心电子科技有限公司 | The fan that the clock display device of non-contact type wireless power supply and band clock show |
-
2005
- 2005-06-03 JP JP2005163855A patent/JP2006337241A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102323746A (en) * | 2011-05-19 | 2012-01-18 | 福州核心电子科技有限公司 | The fan that the clock display device of non-contact type wireless power supply and band clock show |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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