JP2011106908A - 表示装置および腕時計 - Google Patents

Abstract

【課題】組立が容易で、且つ、ソーラセルの濃紫色が外部から視認される事態を確実に防止することが可能な表示装置および腕時計を提供すること。
【解決手段】ソーラセル６１と、ソーラセル６１の裏面側に配置され該ソーラセルを支持する支持基板６２と、ソーラセル６１の表面側に配置され表面に凹部である溝７１と平坦部６０ｂが一様に形成され該凹部６０ｂに光反射被膜６０ｄが形成された光透過性部材である文字板７とを備え、ソーラセル６１、支持基板６２および文字板７は接着によって一体化され、平坦部７２で外部からの光を透過させて、ソーラセル６１へその光を導き、効果的に発電されるようにし、他方、光反射被膜７１でソーラセル６１からの外部への光の透過を遮断して、ソーラセル６１の濃紫色が外部から視認される事態を確実に防止することが可能となるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、ソーラセルを備えた表示装置および腕時計に関するものである。

ソーラセル付き腕時計においては、文字板の裏側にソーラセルが設置されている。そのため、文字板を光透過性部材で構成とし、外部光を、表面側の文字板を通してソーラセルまで導く必要がある。しかし、ソーラセルの地色は独特の濃紫色を有しており、文字板を光透過性部材で形成すると、時計ガラスの外部からソーラセルの地色である濃紫色が視認されてしまう。
そこで、従来、文字板の下面にプリズム反射面を形成するとともに、文字板の裏側に反射型偏光板を設け、反射型偏光板の裏側に設けたソーラセルの濃紫色を消し去り、これによりソーラセルの濃紫色が時計ガラスの外部から視認されないように構成したソーラセル付き文字板が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００６−１８９０１９号

しかしながら、上記特許文献１に記載の発明では、文字板の下面にプリズム反射面が形成され、山の部分は尖っていることから、文字板と反射型偏光板とを一体化するのは困難であり、しかも、文字板と反射型偏光板とは適切な効果を得るために所定の隙間を保って配置する必要があるので、その組立が煩雑となるという問題がある。
本発明の課題は、組立が容易で、且つ、ソーラセルの濃紫色が外部から視認される事態を確実に防止することが可能な表示装置および腕時計を提供することにある。

請求項１の発明は、
ソーラセルを備える表示装置において、前記ソーラセルの裏面側に配置され該ソーラセルを支持する支持基板と、前記ソーラセルの表面側に配置され表面に凹部が一様に形成され該凹部に光反射被膜が形成された光透過性部材とを備え、前記ソーラセル、前記支持基板および前記光透過性部材は接着によって一体化されていることを特徴とする表示装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の表示装置であって、前記光透過性部材は化粧板を構成していることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の表示装置であって、前記凹部の内面および前記平坦部の表面には光透過性の着色膜が形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１から３いずれか一に記載の表示装置は腕時計であり、前記光透過性部材および前記支持基板を収容する時計ケースと、前記時計ケースの上部を覆う時計ガラスとを備えることを特徴とする腕時計である。

請求項５の発明は、
ソーラセルを備える表示装置の製造方法であって、
光透過性部材の表面に断面Ｖ字状の溝を縦横に格子状に形成するステップと、
このステップにより溝が形成された光透過性部材の表面に光反射被膜を予め定められている膜厚で形成するステップと、
このステップにより光反射被膜が形成された光透過性部材の表面をカットして、前記溝の谷部分を残すとともに、この残された谷部分によって区画された部分を平坦面に形成して該平坦面の前記光反射皮膜を除去し、前記谷部分の内面のみに光反射被膜を残すステップと、
このステップにより得られた光透光性部材の裏面側にソーラセルおよび該ソーラセルを支持する支持基板をこの順に配置して接着によって一体化するステップと、
を備えていることを特徴とする表示装置の製造方法である。

本発明によれば、支持基板により支持されたソーラセルの表面に光透過性部材が一体的に設けられ、この光透過性部材に、凹部と平坦部とが一様に形成され、且つ、該凹部に光反射被膜が形成されているので、ソーラセル側からの光を光透過性部材の凹部の光反射被膜で反射させ、外部から視認しにくくし、このために、外部から見てソーラセルの濃紫色が目立たないものとすることができる。そればかりでなく、外部光の一部を光透過性部材の平坦部を透過させてソーラセルに入射させることができるので、ソーラセルの発電機能を充分に果たすことができる。
また、本発明によれば、外部光は光透過性部材の凹部の光反射被膜で反射されて視認される。この場合、光反射被膜が金属被膜で形成されていれば、凹部が金属色として視認されるので、高級感が醸し出されることになる。また、光の当て方や見る角度によってその光り方が変化するので、装飾性の高い製品が実現できる。
さらに、本発明によれば、光透過性部材とソーラセルとが接着によって一体化されているので、組立時に光透過性部材とソーラセルとの間隔調整が不要となり、組立が容易となる。
また、この発明によれば、光透過性部材の表面に断面Ｖ字状の溝を縦横に格子状に形成し、この光透過性部材の表面に光反射被膜を予め定められている膜厚で形成し、この光透過性部材の表面をカットして、前記溝の谷部分を残すとともに、該谷部分によって区画された部分を平坦面に形成して該平坦面の前記光反射皮膜を除去し、前記谷部分の内面のみに光反射被膜を残し、この光透光性部材の裏面側にソーラセルおよび該ソーラセルを支持する支持基板を設けて一体化しているので、外部から見てソーラセルの濃紫色が目立たない光透過性部材およびソーラセル構造体の一体化構造を製造することができる。

この発明の第１の実施形態に係る腕時計の要部拡大断面図である。 図１の腕時計の文字板およびソーラセル構造体を側面から見た断面図である。 図２の文字板の表面状態を示す図である。 図２の文字板およびソーラセル構造体の製造プロセスを説明するための側面断面図である。 図２の文字板およびソーラセル構造体の作用を説明するための側面断面図である。 この発明の第２の実施形態に係る腕時計の要部拡大断面図である。 図６の腕時計の文字板、光透過性部材およびソーラセル構造体を側面から見た断面図である。 図２の文字板およびソーラセル構造体の製造プロセスを説明するための側面断面図である。

［第１の実施形態］
以下、図１〜図５を参照して、第１の実施形態について説明する。
図１は腕時計の要部拡大断面図、図２は、図１の腕時計の文字板およびソーラセル構造体を側面から見た断面図である。
図１において、１は腕時計ケースである。この腕時計ケース１の上面には時計ガラス２が装着され、下面には裏蓋３が防水リング３ａを介して取り付けられている。腕時計ケース１の内部には時計モジュール４が収納されている。この時計モジュール４はハウジング５を備えている。このハウジング５の上面にはソーラセル構造体６と化粧板である文字板７とが押え板８によって取り付けられている。文字板７の上面の周縁部には、１時〜１２時などを表す数字や図形などの時字（マーク部）１２が設けられている。
ハウジング５内にはアナログムーブメント９が設けられている。このアナログムーブメント９の指針軸１０は、ソーラセル構造体６および文字板７に形成された貫通孔１３を通してその上方に突出し、この突出した指針軸１０の上部に時針および分針などの指針１１が取り付けられた構造になっている。

ソーラセル構造体６は、図２に示すように、ソーラセル６１および支持基板６２によって構成されている。支持基板６２はソーラセル６１の裏側に重ね合わされた状態（当接状態）で配置されている。
ソーラセル６１は、特に限定はされないが、同一平面上の位置に１つまたは複数設けられている。支持基板６２はソーラセル６１を支持するためのものである。この支持基板６２には導電パターン（図示せず）が形成され、ソーラセル６１は導電パターンを介してハウジング５の内部に配置された二次電池等に接続されている。

このソーラセル構造体６の表側には文字板７が重ね合わされた状態（当接状態）で配置されている。そして、ソーラセル構造体６と文字板７とは一体化されている。このソーラセル構造体６と文字板７との一体化は次のようにして行われる。
例えば、ソーラセル６１を予め支持基板６２や文字板７よりも小さく形成しておき、ソーラセル６１を支持基板６２と文字板７とで挟み込んだ状態で、ソーラセル６１の周縁部外方位置で支持基板６２と文字板７とを接着剤により接着する。これによって、ソーラセル構造体６と文字板７とが一体化される。
或いは、支持基板６２、ソーラセル６１および文字板７のうち隣り合うもの同士を接着剤により接着する。これによって、ソーラセル構造体６と文字板７とが一体化される。この場合、ソーラセル６１と文字板７との接着にあたっては、光透過性を持つ接着剤を使用することが好ましい。ソーラセル６１の表面に接着剤が付着するので、光透過性を持たない接着剤の場合、ソーラセル６１への光の到達を阻害するからである。したがって、光透過性を持たない接着剤を使用する場合には、ソーラセル６１への光の到達を極力妨げない部分で、ソーラセル６１と文字板７との接着を行うことが好ましい。

文字板７は、透明または半透明のガラスや合成樹脂からなる板状のもので形成されている。図３は後述の着色膜７４を形成する前の文字板７の平面図である。この文字板７の表面には、図３に示すように、断面Ｖ字状の溝７１が縦横格子状に形成されている。この文字板７における断面Ｖ字状の溝７１で区画される部分は、平坦部７２となっている。この溝７１および平坦部７２は、文字板７の表面における時字１２や表面装飾部以外でソーラセル６１を覆っている部分に一様に形成されていることが好ましい。時字１２や表面装飾部分は比較的濃色を有しているため、それ自体で、ソーラセル６１を覆い隠すことができるからである。
また、文字板７の各断面Ｖ字状の溝７１内面には光反射被膜７３がそれぞれ形成されている。この各光反射被膜７３は、アルミニウムやクロムなどの金属からなり、各溝７１の内面のみにほぼ均一な膜厚で形成されている。他方、文字板７における平坦部７２には光反射被膜７３は形成されていない。
また、文字板７の表面には、各溝７１および各平坦部７２の表面を覆うように光透過性の着色膜７４が形成されている。この着色膜７４は、例えば白色顔料を含有した樹脂をインク化することによって印刷で形成されている。

なお、ここでは、文字板７の表面に断面Ｖ字状の溝７１および平坦部７２を形成したが、凹部と平坦部７２があるパターン模様であればよく、例えば、梨地模様、ストライプ模様、幾何学模様等であってもよい。
また、凹部の断面もＶ字状に限定されない。例えば、断面は半球状であってもよい。
また、凹部と平坦部７２の面積や文字板７の各種寸法（例えば厚さ寸法）は、全体として約５０％の光透過、約５０％の光反射が得られるように設定することが好ましい。

次に、この文字板７の製造方法について、図４を参照して説明する。
まず、図４（Ａ）に示すように、文字板７の始発部材である光透過性部材７００の表面に断面Ｖ字状の溝７１０を縦横に格子状に形成する。その際、特に限定はされないが、側面から見て山と谷が交互に形成されるように溝７１０の間隔を設定する。
次に、図４（Ｂ）に示すように、光透過性部材７００の表面にアルミニウムやクロムなどの金属を蒸着して光反射被膜７３０をほぼ均一な膜厚で形成する。
その後、図４（Ｃ）に示すように、山の先端部のみを光反射被膜７３０とともに研磨作業などによりカットして、山の先端部を平坦面に形成する。これにより、平坦部７２０が形成され、その平坦部７２０が表面に露出し、谷の内面のみに光反射被膜７３０が残る。この平坦部７２０、谷の内面のみに残った光反射被膜７３０および谷は最終的にそれぞれ文字板７の平坦部７２、光反射被膜７３および谷となる（図４（Ｅ）参照）。
次に、図４（Ｄ）に示すように、光透光性部材７００の表面全体に光透過性の着色膜７４０を形成する。着色膜７４０の形成は例えば印刷によってなされる。この着色膜７４０は最終的に文字板７の着色膜７４となる（図４（Ｅ）参照）。
次に、図４（Ｅ）に示すように、光透過性部材７００の外周部で上記平坦部７２０に対応する部分の表面に時字１２を印刷する。これによって文字板７が完成する。
その後に、ソーラセル構造体６と文字板７とを一体化する。一体化の方法は上述の通りである。これによって、ソーラセル構造体６と文字板７との一体化構造が得られる（図２参照）。
なお、文字板７の製造方法は上記に限定されない。
例えば、光透過性部材７００の表面に形成される断面Ｖ字状の溝７１０の間隔を、側面から見て山と谷が交互に形成されるように設定したが、隣り合う溝７１０同士の間隔を溝幅よりも大きくすることによって、隣り合う溝７１０同士の間に最初から平坦面が形成されるようにしてもよい。

この第１の実施形態によれば、外部光は、図５（Ａ）に示すように、その一部の光が文字板７の各平坦部７２をそれぞれ透過してソーラセル６１に入射されるので、各ソーラセル６１の発電作用により入射された光のエネルギーが電気エネルギーに変換され、この変換された電気エネルギーに係る電気信号が導電パターンを介してハウジング５の内部に配置された二次電池等に給電されて充電または蓄電することができる。
また、外部光は、図５（Ａ）に示すように、その一部の光が文字板７の溝７１の光反射被膜７３で反射されて外部から視認される。この場合、光反射被膜７３が金属被膜で形成されているので、光反射被膜７３の部分が着色膜７４を介して金属色（本実施形態の場合、金属色と着色膜の色とが混ざり合った色）として視認されるために、高級感が醸し出されることになる。また、見る角度、光の当たる角度によってその光り方が変化するので、装飾性の高い製品が実現できる。
また、外部光でソーラセル６１に到達した光の一部は、図５（Ｂ）に示すように、ソーラセル６１の表面で反射するが、このうち文字板７の溝７１に向かう光は光反射被膜７３で反射され、文字板７の外部には出射されない（すなわち光反射皮膜７３で遮光される）ので、外部からは視認しにくくなる。したがって、外部から見てソーラセル６１の表面の地色である濃紫色が目立たないものとなる。
さらに、この第１の実施形態によれば、文字板７とソーラセル６１とが接着によって一体化されているので、組立時に文字板７とソーラセル６１との間隔調整が不要となり、組立が容易となる。

［第２の実施形態］
次に、図６〜図８を参照して、第２の実施形態について説明する。
図６は、第２の実施形態に係る腕時計の要部拡大断面図、図７は、図６の腕時計の文字板、光透過性部材およびソーラセル構造体を側面から見た断面図である。
この第２の実施形態の腕時計と第１の実施形態の腕時計とでは以下の点で異なっている。
第１に、この第２の実施形態の腕時計では、光透過性の文字板７とソーラセル構造体６とが別体となっており、ソーラセル構造体６は、文字板７と同様の別の光透過性部材１４と一体となっている。
第２に、第２の実施形態の腕時計では、文字板７の表面にＶ字状の溝７１、光反射被膜７３および着色膜７４が形成されていない。代わりに、光透過性部材１４の表面に、Ｖ字状の溝７１、平坦部７２、光反射被膜７３および着色膜７４と同様のＶ字状の溝１４１、平坦部１４２、光反射被膜１４３および着色膜１４４が形成されている。ただし、着色膜については、文字板７の表面にも着色膜が形成されていてもよいし、光透過性部材１４の表面ではなく文字板７の表面にだけ着色膜が形成されていてもよい。
なお、第２の実施形態のその他の部分は第１の実施形態とほぼ同じであるので、図面に同一符号を付し、その説明は適宜省略する。

次に、ソーラセル構造体６の光透過性部材１４の製造方法について、図８を参照して説明する。
まず、図８（Ａ）に示すように、始発部材である光透過性部材１４００の表面に断面Ｖ字状の溝１４１０を縦横に格子状に形成する。その際、特に限定はされないが、側面から見て山と谷が交互に形成されるように溝１４１０の間隔を設定する。
次に、図８（Ｂ）に示すように、光透過性部材１４００の表面にアルミニウムやクロムなどの金属を蒸着して光反射被膜１４３０をほぼ均一な膜厚で形成する。
その後、図８（Ｃ）に示すように、山の先端部のみを光反射被膜１４３０とともに研磨作業などによりカットして、山の先端部を平坦面に形成する。これにより、平坦部１４２０が形成され、その平坦部１４２０が表面に露出し、谷の内面のみに光反射被膜１４３０が残る。この平坦部１４２０、谷の内面のみに残った光反射被膜１４３０および谷は最終的にそれぞれ光透過性部材１４の平坦部１４２、光反射被膜１４３および谷となる（図８（Ｄ）参照）。
次に、光透光性部材１４００の表面全体に光透過性の着色膜１４４０を形成する。着色膜１４４０の形成は例えば印刷によってなされる。この着色膜１４４０は、図８（Ｄ）に示すように、最終的に光透過性部材１４の着色膜１４４となる。
その後に、光透過性部材１４とソーラセル構造体６とを一体化する。

この光透過性部材１４とソーラセル構造体６との一体化は次のようにして行われる。
例えば、ソーラセル６１を予め支持基板６２や光透過性部材１４よりも小さく形成しておき、ソーラセル６１を支持基板６２と光透過性部材１４とで挟み込んだ状態で、ソーラセル６１の周縁部外方位置で支持基板６２と光透過性部材１４とを接着剤により接着する。これによって、光透過性部材１４とソーラセル構造体６とが一体化される。
或いは、支持基板６２、ソーラセル６１および光透過性部材１４のうち隣り合うもの同士を接着剤により接着する。これによって、ソーラセル構造体６と光透過性部材１４とが一体化される。この場合、ソーラセル６１と光透過性部材１４との接着にあたっては、光透過性を持つ接着剤を使用することが好ましい。ソーラセル６１の表面に接着剤が付着するので、光透過性を持たない接着剤の場合、ソーラセル６１への光の到達を阻害するからである。したがって、光透過性を持たない接着剤を使用する場合には、ソーラセル６１への光の到達を極力妨げない部分で、ソーラセル６１と光透過性部材１４との接着を行うことが好ましい。

なお、光透過性部材１４の製造方法は上記に限定されない。
例えば、光透過性部材１４００の表面に形成される断面Ｖ字状の溝１４１０の間隔を、側面から見て山と谷が交互に形成されるように設定したが、隣り合う溝１４１０同士の間隔を溝幅よりも大きくすることによって、隣り合う溝１４１０同士の間に最初から平坦面が形成されるようにしてもよい。

この第２の実施形態によれば、外部光は、その一部の光が光透過性部材１４の各平坦部１４２をそれぞれ透過してソーラセル６１に入射されるので、各ソーラセル６１の発電作用により入射された光のエネルギーが電気エネルギーに変換され、この変換された電気エネルギーに係る電気信号が導電パターンを介してハウジング５の内部に配置された二次電池等に給電されて充電または蓄電することができる。
また、外部光は、その一部の光が文字板７の溝１４１の光反射被膜１４３で反射されて外部から視認される。この場合、光反射被膜１４３が金属被膜で形成されているので、光反射被膜１４３の部分が着色膜１４４を介して金属色（本実施形態の場合、金属色と着色膜の色とが混ざり合った色）として視認されるために、高級感が醸し出されることになる。また、見る角度、光の当たる角度によってその光り方が変化するので、装飾性の高い製品が実現できる。
また、外部光でソーラセル６１に到達した光の一部は、ソーラセル６１の表面で反射するが、このうち光透過性部材１４の溝１４１に向かう光は光反射被膜１４３で反射され、光透過性部材１４および文字板７の外部には出射されない（すなわち光反射皮膜１４３で遮光される）ので、外部からは視認しにくくなる。したがって、外部から見てソーラセル６１の表面の地色である濃紫色が目立たないものとなる。
さらに、この第２の実施形態によれば、光透過性部材１４とソーラセル６１とが接着によって一体化されているので、組立時に光透過性部材１４とソーラセル６１との間隔調整が不要となり組立が容易となる。
また、この第２の実施形態によれば、光透過性部材１４が文字板７を兼ねていないので、文字板７の無い表示装置にも容易に組み込むことが可能である。

１ 腕時計ケース
２ 時計ガラス
６ ソーラセル構造体
６１ ソーラセル
６２ 支持基板
７ 文字板
７１ 溝
７２ 平坦部
７３ 光反射被膜
７４ 着色膜
１４ 光透過性部材
１４１ 溝
１４２ 平坦部
１４３ 光反射被膜
１４４ 着色膜

Claims (5)

1. ソーラセルを備える表示装置において、前記ソーラセルの裏面側に配置され該ソーラセルを支持する支持基板と、前記ソーラセルの表面側に配置され表面に凹部が一様に形成され該凹部に光反射被膜が形成された光透過性部材とを備え、前記ソーラセル、前記支持基板および前記光透過性部材は接着によって一体化されていることを特徴とする表示装置。
2. 前記光透過性部材は化粧板を構成していることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記凹部の内面および前記平坦部の表面には光透過性の着色膜が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 請求項１から３いずれか一に記載の表示装置は腕時計であり、前記光透過性部材および前記支持基板を収容する時計ケースと、前記時計ケースの上部を覆う時計ガラスとを備えることを特徴とする腕時計。
5. ソーラセルを備える表示装置の製造方法であって、光透過性部材の表面に断面Ｖ字状の溝を縦横に格子状に形成するステップと、
   このステップにより溝が形成された光透過性部材の表面に光反射被膜を予め定められている膜厚で形成するステップと、
   このステップにより光反射被膜が形成された光透過性部材の表面をカットして、前記溝の谷部分を残すとともに、この残された谷部分によって区画された部分を平坦面に形成して該平坦面の前記光反射皮膜を除去し、前記谷部分の内面のみに光反射被膜を残すステップと、
   このステップにより得られた光透光性部材の裏面側にソーラセルおよび該ソーラセルを支持する支持基板を配置して接着によって一体化するステップと、
   を備えていることを特徴とする表示装置の製造方法。

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