JP2011191160A

JP2011191160A - 時計

Info

Publication number: JP2011191160A
Application number: JP2010057093A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Okuhara; 建一奥原
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-03-15
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2011-09-29

Abstract

【課題】外観を向上させ、太陽電池の受光面積を大きくすることが可能な時計を提供すること。
【解決手段】太陽電池３の基板３２は、リング状に形成され、基板３２には、複数の受光部３４が、外光を受光可能にリング状に設けられている。基板３２は、外周側に突出する突出領域３３を有し、突出領域３３には、複数の受光部３４によって発電された電流を取り出す２つの電流取り出し電極３６と、各受光部３４間を電気的に接続する複数の接続部３８が設けられている。太陽電池３の突出領域３３を、時計ケース内部に設けられた太陽電池受け部と時計部本体とで挟持することで太陽電池３を固定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、時計に関する。

従来から、従来から太陽電池を内蔵することによって太陽電池の発電により動作するように構成された時計が知られている。このような時計では、時計ガラスの下面に配置されたリング状の太陽電池を備えた時計が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００５−３３１３０８号公報

ところが、上記の太陽電池付時計においては、太陽電池の受光面に形成された電極が視認されるため、外観上好ましくないといった問題点があった。また、受光面に形成された電極により太陽電池の受光面積が小さくなるといった問題点があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、外観を向上させ、太陽電池の受光面積を大きくすることが可能な時計を提供することができる。

（１）本発明に係る時計は、時計情報を表示する表示面を設けた時計部本体と、リング状に形成され前記表示面の周囲に配置された基板と、前記基板上にリング状に設けられた受光部とを有する太陽電池と、前記受光部が外光を受光可能となるように前記太陽電池を収容するとともに、前記表示面が外部から視認可能となるように前記時計部本体を収容する外装ケースとを備え、前記基板は、外周側に突出する突出領域を有し、前記突出領域には、前記受光部によって発電された電流を取り出す電流取り出し電極の少なくとも一部が設けられ、前記突出領域を、前記外装ケース内部に設けられた太陽電池受け部と前記時計部本体とで挟持することで前記太陽電池を固定したことを特徴とする。

本発明によれば、太陽電池の基板の外周側に突出する突出領域に電流取り出し電極の少なくとも一部を設け、突出領域を太陽電池受け部と時計部本体とで挟持するように構成することで、外観を向上させ、且つ太陽電池の受光面積を大きくすることができる。

（２）また本発明において、前記基板には、複数の前記受光部を外光を受光可能にリング状に設け、前記突出領域には、前記各受光部間を接続する接続部の少なくとも一部を設けるようにしてもよい。

本発明によれば、外観を向上させ、且つ太陽電池の受光面積を大きくすることができる。

（３）また本発明において、前記突出領域の少なくとも３箇所を、前記太陽電池受け部と前記時計部本体とで挟持するようにしてもよい。

本発明によれば、太陽電池を確実に固定することができる。

本実施形態に係る腕時計の正面図。図１のＡ−Ａ’断面模式図。電気泳動表示パネルと太陽電池とＬＥＤ光源の位置関係を示す平面図。太陽電池の正面図。時計ケースと太陽電池の背面図。電気泳動表示パネルの構成を概略的に示す断面模式図。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本実施形態に係る腕時計１（時計の一例）の正面図である。

同図に示すように、腕時計１は、時計ケース２（外装ケース）と、当該時計ケース２に連結された一対のバンド（図示せず）とを主体として構成されている。時計ケース２は、ステンレス等の金属又はプラスチック樹脂等の樹脂からなる。時計ケース２の正面には、表示部５０と、太陽電池３（ソーラーパネル）とが設けられている。時計ケース２の側面には、操作ボタン１０が設けられている。

図２は、図１のＡ−Ａ’断面模式図である。

同図に示すように、時計ケース２の内部には、回路基板４２と、二次電池４４とアンテナ（図示せず）と、表示部５０と、太陽電池３などが収容されている。回路基板４２に実装される回路や、二次電池４４、アンテナなどは、回路基板４２に取り付けられる回路ケース４に収容される。表示部５０と回路基板４２は導通部材（図示せず）により電気的に導通されている。

回路基板４２には、発振回路、分周回路を含む計時回路や、表示部５０を駆動する駆動回路、制御ＩＣ、コンデンサなどが実装されている。

表示部５０は、時計情報を表示する表示面を有するものである。表示部５０は、例えばアクティブマトリクス駆動の電気泳動表示パネル５によって構成されており、回路基板４２の時計正面側に配置され、パネル枠５２により保持されている。表示部５０の表示面は、ここでは矩形になっている。表示面の形状については、矩形のほか、例えば、円形状、正八角形状、十六角形状など、他の形状になっていても構わない。また、電気泳動表示パネル５は、セグメント駆動の電気泳動表示パネルであってもよい。

時計部本体は、時計として機能する主要構成部材であり、本実施形態では、時計部本体は、表示部５０、パネル枠５２、回路基板４２、二次電池４４、アンテナ、回路ケース４等により構成され、表示部５０の表示面が外部から視認可能となるように時計ケース２に収容される。

太陽電池３は、外光を受けることにより発電し、発電した電力を二次電池４４に供給するものであり、基板と基板上に設けられた受光部とを有する。太陽電池３は、電気泳動表示パネル５の時計正面側に離隔配置され、受光部が外光を受光可能となるように時計ケース２に収容される。また太陽電池３は、時計ケース２内部に設けられた太陽電池受け部２２とパネル枠５２（時計部本体の一部）とにより挟持されることで固定される。なお、パネル枠５２の先端部５３は、裏蓋９の時計正面側の面に押し当てられている。また太陽電池３と電気泳動表示パネル５との間には２つのＬＥＤ光源（図示せず）が設けられている。

二次電池４４は、太陽電池３から供給された電力を蓄電し、蓄電した電力を回路基板４２や電気泳動表示パネル５に供給するものである。

時計ケース２の正面側には、ガラス製又は樹脂製の透明カバー７（風防ガラス）が設けられている。時計ケース２の背面側（裏側）には、裏蓋９が螺合されている。裏蓋９及び透明カバー７によって時計ケース２の内部の密封性が確保されている。

図３は、電気泳動表示パネル５と太陽電池３とＬＥＤ光源８の位置関係を示す平面図である。なお、図３では、位置関係を明確にするために、電気泳動表示パネル５とＬＥＤ光源８の図中手前側に位置する太陽電池３を二点鎖線で示している。

同図に示すように、２つのＬＥＤ光源８（光源の一例）は、電気泳動表示パネル５の表面（表示面）の外周側領域５４に設けられている。ここで、外周側領域５４は、電気泳動表示パネル５の表面において画像が表示されない非表示領域であり、電気泳動表示パネル５の表面において画像が表示される表示領域５６（図３中斜線で示した領域）を囲むリング状の領域である。このように、ＬＥＤ光源８を電気泳動表示パネル５の表面の外周領域に設けることにより、ＬＥＤ光源８を電気泳動表示パネル５の周縁部に設けることに比べて、装置をコンパクト化することができるとともに、ＬＥＤ光源８がパネルの領域５６により近づくため効率良くパネルの表示領域５６を照らすことができる。また、ＬＥＤ光源８を非表示領域である外周側領域５４に設けることにより、パネル表面の画像が表示されない領域を有効利用してスペース効率を良好にすることができる。

太陽電池３は、リング状に形成され、電気泳動表示パネル５表面の周囲に配置される。図３に示す構成では、太陽電池３は、電気泳動表示パネル５表面の外周側領域５４を覆うように設けられている。太陽電池３を、外周側領域５４を覆うように設けることにより、画像が表示されない非表示領域とＬＥＤ光源８とを外部から視認できなくすることができ、外観を向上させることができる。

図４は、太陽電池３の正面図である。

同図に示すように、太陽電池３は、リング状に形成された基板３２と、基板３２上に設けられた受光部３４（発電部）とを有する。基板３２には、複数の受光部３４がリング状に設けられている。また、基板３２は、外周側に突出する突出領域３３（リング状に設けられた複数の受光部３４の外側の領域）を有している。

突出領域３３には、複数の受光部３４によって発電された電流を取り出す２つの電流取り出し電極３６（正電極、負電極）と、各受光部３４間を電気的に接続する複数の接続部３８が設けられている。図４に示す構成では、基板上３２に５つの受光部３４が設けられているため、基板３２の突出領域３３には４つの接続部３８が設けられている。なお、基板３２に１つの受光部３４をリング状に設ける場合には、突出領域３３には、電流取り出し電極３６のみを設けるようにすればよい。

図５（Ａ）は、時計ケース２（外装ケース）の背面図であり、図５（Ｂ）は、時計ケース２と太陽電池３の背面図である。

図５（Ａ）に示すように、時計ケース２の内部には太陽電池受け部２２が形成され、太陽電池受け部２２と時計部本体とで太陽電池３の突出領域３３を挟持することで、太陽電池３を固定するように構成している。そして、太陽電池受け部２２は、太陽電池３の突出領域３３と形状が平面視で略一致するように形成されている。

従って、図５（Ｂ）に示すように、太陽電池３を時計ケース２の内部に取り付けた状態において、太陽電池３の受光部３４を受光可能にしつつ、基板３２の突出領域３３に設けられた電流取り出し電極３６と接続部３８とを外部から視認できなくすることができる。なお、突出領域３３及び太陽電池受け部２２は、時計ケース２の肉厚に余裕のある部分において突出し、強度上、構造上支障のある部分においては突出しないように形成されている。例えば、図５（Ｂ）に示す構成では、突出領域３３及び太陽電池受け部２２は、時計ケース２の操作ボタン１０が取り付けられる部分２４においては外周側に突出しないように形成されている。

このように本実施形態によれば、太陽電池３の基板３２の突出領域３３に電流取り出し電極３６と接続部３８とを設け、この突出領域３３を、太陽電池受け部２２と時計部本体とで挟持するように構成することで、電流取り出し電極３６と接続部３８とを外部から視認できなくすることができ、外観を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、電流取り出し電極３６と接続部３８とを、太陽電池３の受光面（複数の受光部３４がリング状に設けられる領域）に設けずに、基板３２の外周側に突出する突出領域３３に設けるようにすることで、太陽電池３の受光面積を大きくすることができる。なお、電流取り出し電極３６と接続部３８とが、太陽電池３の厚み方向に所定値以上突出する場合には、この突出に対向する時計ケース２の太陽電池受け部２２に逃げサライを設けることが好ましい。このようにすると、電流取り出し電極３６と接続部３８とが、太陽電池受け部２２に加圧されて断面方向の応力が加わらなくすることができ、電流取り出し電極３６および接続部３８の導通に関する信頼性を向上させることができる。

図６は、電気泳動表示パネル５の構成を概略的に示す断面模式図である。以下の説明においては、主として電気泳動表示パネル５がアクティブマトリクス駆動の電気泳動表示パネルである場合を例にとり説明するが、電気泳動表示パネル５は、セグメント駆動の電気泳動表示パネルであってもよい。

電気泳動表示パネル５は、透明基板６１と、共通電極層６２（透明電極層）と、電気泳動表示層６３と、電気泳動表示層６３を駆動するための複数の画素電極（駆動電極に対応）が形成された画素電極層６４（駆動電極層に対応）と、素子基板６５（背面基板に対応）とが表面側から積層されて構成されている。なお、透明基板６１の表面には、カバーガラス６６（防水ガラス）が接着されている。カバーガラス６６の表面側は電気泳動表示パネル５の表示面になっている。

共通電極層６２は、電気泳動表示層６３に対する共通電極として形成されている。素子基板６５には、各画素電極に対する電圧供給を行う半導体回路層が形成されている。本実施形態において、半導体回路層はＴＦＴ回路層として形成され、ＴＦＴ回路層には、直交配置された複数の走査線と、複数のデータ線が設けられ、両者の交差部分には、各画素電極に対する供給電圧を制御するためのスイッチング素子が設けられている。各画素電極は、例えば配線基板上に形成された銅箔により構成される。

電気泳動表示パネル５が、セグメント駆動の電気泳動表示パネルである場合には、各画素電極はセグメント電極（駆動電極に対応）に、画素電極層６４はセグメント電極層（駆動電極層に対応）に、素子基板６５は図示しない駆動回路に配線接続された配線基板（背面基板に対応）にそれぞれ対応する。

素子基板６５は、例えばガラス基板、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板などの無機基板や、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）などを用いた基板上に不図示の半導体回路層が形成された構成になっている。

電気泳動表示パネル５が、セグメント駆動の電気泳動表示パネルである場合には、配線基板（素子基板６５に対応）は、例えばポリイミドやガラスエポキシ等で構成され、表面側に銅箔を貼り付けてセグメント電極（画素電極に対応）を形成する。

透明基板６１は電気泳動表示層６３を保持する基板であり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）など光透過性の高い材料からなる基板である。

共通電極層６２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などによる透明な電極材で構成されている。画素電極層６４の画素電極は、画素毎に設けられているが、共通電極層６２は各画素に対して共通なものとされている。

電気泳動表示層６３は、複数のマイクロカプセル６３ａと、マイクロカプセル６３ａを保持するためのバインダ材（図示せず）を含んで構成されている。バインダ材は、透明電極層６２及び画素電極層６４とマイクロカプセル６３ａとの接着剤としても機能してもよい。バインダ材は、マイクロカプセル６３ａのカプセル壁膜に対する親和性が良好で、透明電極層６２及び画素電極層６４と接着性に優れ、かつ絶縁性の良い接着剤であることが好ましい。

電気泳動表示層６３は、裏面側（画素電極層６４側）に、画素電極層６４との接着性を高めるための接着層（図示せず）をさらに含んでも良い。接着層は、画素電極層６４と接着性に優れ、かつ絶縁性の良い接着剤であることが好ましい。

マイクロカプセル６３ａは、多数の帯電粒子が分散した電気泳動粒子分散液が封入されている。電気泳動粒子分散液には、黒色の電気泳動粒子（以下、黒粒子という）と、白色の電気泳動粒子（以下、白粒子という）とが分散され、二色の粉体流体方式の電気泳動層が構成されている。これら黒粒子及び白粒子は、互いに異なる極性に帯電しており、本実施形態では、黒粒子がマイナス（負）に帯電し、白粒子がプラス（正）に帯電している。

また、電気泳動表示層６３は、電気泳動表示層６３の周縁部とを含む領域に設けられたエポキシ樹脂等による封止材６７（封止部）により、透明基板６１と素子基板６５との間に封止されている。これにより、電気泳動表示層６３が湿潤な環境から保護されることになり、電気泳動粒子の特性変化が抑制される。また、画素電極層６４の周縁部にも封止材６７が設けられ、これにより、画素電極層６４の腐食を防止することができる。

本実施形態では、画素電極層６４の形成領域は、電気泳動表示層６３と略一致しているため、画素電極層６４の周縁部の領域６４ａは、画素電極（駆動電極）が形成されない領域となる。すなわち、電気泳動表示パネル５の表面において画像が表示されない外周側領域５４（非表示領域）は、画素電極層６４の周縁部の画素電極が形成されない領域６４ａに対応する領域であるといえる。また、電気泳動表示パネル５の表面において画像が表示されない外周側領域５４は、電気泳動表示層６３の周縁部の封止材６７が設けられる領域に対応する領域であるともいえる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。

例えば、前記実施形態では、マイクロカプセル型の電気泳動方式の表示層を用いる場合を例にとり説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、これ以外の電気泳動方式の表示層を用いる場合、例えば水平移動型電気泳動方式や垂直移動型電気泳動方式の表示層を用いる場合にも適用可能である。

また、前記実施形態では、時計情報を表示する表示面が、電気泳動表示パネル５の表示面である場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、時計情報を表示する表示面は、液晶パネルやＬＥＤパネルの表示面であってもよいし、時針、分針、秒針により時刻を表示する時計における文字盤であってもよい。

また、前記実施形態では、表示面の周囲に配置された太陽電池の基板の一例として、表示部５０の表示面の外周側領域を覆うように配置された基板３２について説明したが、太陽電池の基板を、表示面を覆わずに表示面の周縁部に配置するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、太陽電池受け部２２を、太陽電池３の突出領域３３と形状が平面視で略一致するように形成する場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、太陽電池受け部２２は、突出領域３３の少なくとも３箇所に当接し、突出領域３３の前記少なくとも３箇所を、太陽電池受け部２２と時計部本体で挟持するように形成されていればよい。この場合には、突出領域３３の前記少なくとも３箇所に、電流取り出し電極３６や接続部３８を設けることが好ましい。

１腕時計、２時計ケース（外装ケース）、３太陽電池、４回路ケース、５電気泳動表示パネル、７透明カバー、８ＬＥＤ光源、９裏蓋、１０操作ボタン、２２太陽電池受け部、３２基板、３３突出領域、３４受光部、３６電流取り出し電極、３８接続部、４２回路基板、４４二次電池、５０表示部、５２パネル枠、５４外周側領域、５６表示領域、６０カバーガラス、６１透明基板、６２共通電極層、６４画素電極層、６５素子基板、６７封止材

Claims

時計情報を表示する表示面を設けた時計部本体と、
リング状に形成され前記表示面の周囲に配置された基板と、前記基板上にリング状に設けられた受光部とを有する太陽電池と、
前記受光部が外光を受光可能となるように前記太陽電池を収容するとともに、前記表示面が外部から視認可能となるように前記時計部本体を収容する外装ケースとを備え、
前記基板は、外周側に突出する突出領域を有し、
前記突出領域には、前記受光部によって発電された電流を取り出す電流取り出し電極の少なくとも一部が設けられ、
前記突出領域を、前記外装ケース内部に設けられた太陽電池受け部と前記時計部本体とで挟持することで前記太陽電池を固定した時計。
請求項１において、
前記基板には、複数の前記受光部が外光を受光可能にリング状に設けられ、
前記突出領域には、前記各受光部間を接続する接続部の少なくとも一部が設けられた時計。
請求項１又は２において、
前記突出領域の少なくとも３箇所を、前記太陽電池受け部と前記時計部本体とで挟持することで前記太陽電池を固定した時計。