JP3332388B2 - 時 計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は時計（クロック及びウオッチ）に関し、特
に複屈折カラー方式の液晶表示装置を備えた時計の構成
に関するものである。

背景技術 従来、液晶表示装置を備えたデジタル時計や、液晶表
示装置とアナログ表示用の針を備えたコンビネーション
時計には、TN（ツイステッドネマティック）液晶素子
や、STN（スーパーツイステッドネマチック）液晶素子
を用いて、白黒表示する反射型液晶表示装置が主に用い
られている。また、その液晶表示装置の反射板として半
透過型反射板を用い、その外側にエレクトロ・ルミネッ
センス（EL）ライトや発光ダイオード（LED）アレイ等
のバックライト装置を設け、夜間でも時刻表示を確認で
きるようにしたものが多い。

しかし、最近、時計のファッション化が進み、時計用
の液晶表示装置として、カラフルなカラー表示が可能な
ものが望まれてきている。そのために、２色性色素を染
色したカラー偏光板を用いて、青や赤の背景に白表示す
る単色カラー液晶表示装置を用いて、カラー表示ができ
るデジタル時計が開発されている。

しかし、よりファッショナブルなデザインの時計や、
よりインパクトの強い時計を開発するためには、単色カ
ラー表示では不十分で、複数色のカラー表示が可能なマ
ルチカラー表示の液晶表示装置を設けた時計が期待され
ている。

そこで、液晶表示装置として、カラーフィルタを用い
ずに、液晶素子への印加電圧を変化させることによっ
て、液晶の複屈折性によって多色表示を行う複屈折カラ
ー方式の液晶表示装置を時計に搭載することが検討され
ている。

しかし、複屈折カラー方式の液晶表示装置を用いて、
通常の時刻やアラーム時刻やカレンダーを表示する時刻
表示部の色彩を可変させるためには、時刻表示部へ印加
する信号の実効値を可変する必要がある。そのために
は、階調制御が可能な液晶駆動用ICが必要になるので、
開発コストが高くなり、しかも長期の開発期間が必要で
ある。さらに、駆動回路が複雑になるので、駆動ICのサ
イズが大きくなり、消費電流も増加してしまう。

発明の開示 この発明は、マルチカラー表示を行う複屈折カラー方
式の液晶表示装置を設けた時計において、階調機能のな
い通常の白黒表示の液晶駆動用ICを用いて、その複屈折
カラー方式の液晶表示装置を駆動し、低コストおよび低
消費電力で、簡易にマルチカラー表示を行なえるように
し、カラフルでインパクトの強い時計を提供できるよう
にすることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、第１の電極を
有する透明な第１の基板と第２の電極を有する透明な第
２の基板との間にネマチック液晶を封入してなる液晶素
子と、該液晶素子を挟んでその両側に設けた１組の偏光
板と、その一方の偏光板の上記液晶素子と反対側に配置
した反射板とからなる液晶表示装置と、その液晶表示装
置を駆動する駆動モジュールと、その液晶表示装置およ
び駆動モジュールを収納するケースとから構成した時計
において、次のように構成する。

すなわち、上記液晶表示装置の表示部に、単一色で表
示する時刻表示部と、複数色で表示するマーク表示部と
を備える。

そして、上記駆動モジュールに、上記時刻表示部の前
記第１の電極には走査信号を印加し、上記マーク表示部
の第１の電極にはデータ信号を印加し、時刻表示部とマ
ーク表示部の第２の電極にはいずれもデータ信号を印加
して、液晶表示装置を駆動する液晶駆動回路を設ける。

この時計において、上記液晶表示装置の反射板を半透
過反射板とし、上記ケース内の液晶表示装置と駆動モジ
ュールとの間に、該液晶表示装置を半透過反射板を通し
て照明するバックライト装置を設けるとよい。

また、上記液晶表示装置における液晶素子とその視認
側の偏光板との間に、位相差板、あるいはねじれ位相差
板を設けてもよい。

上記液晶表示装置の液晶素子は、ネマチック液晶が18
0゜〜270゜ツイスト配向しているSTN液晶素子であり、
その液晶の複屈折性であるΔｎと、該液晶素子のギャッ
プｄとの積であるΔnd値が1300nm〜1600nmであるのが好
ましい。

上記位相差板を設けた液晶表示装置を用いる場合に
は、上記液晶素子は、ネマチック液晶が180゜〜270゜ツ
イスト配向しているSTN液晶素子であり、その液晶の複
屈折性であるΔｎと、該液晶素子のギャップｄとの積で
あるΔnd値が1500nm〜1800nmであり、上記位相差板のリ
タデーション値が1600nm〜1900nmであるのが好ましい。

また、上記位相差板が、遅相軸の屈折率をnx、遅相軸
の垂直方向の屈折率をny、厚さ方向の屈折率をnzとした
とき、nx＞nz＞nyの関係となる位相差板であるとよい。

上記ねじれ位相差板を設けた液晶表示装置を用いる場
合には、上記液晶素子は、前記ネマチック液晶が180゜
〜270゜ツイスト配向しているSTN液晶素子であり、その
液晶の複屈折性であるΔｎと、該液晶素子のギャップｄ
との積であるΔnd値が1500nm〜1800nmであり、上記ねじ
れ位相差板のΔnd値が1400nm〜1800nmであるのが好まし
い。

この発明による他の時計は、第１の電極を有する透明
な第１の基板と第２の電極を有する透明な第２の基板と
の間にネマチック液晶を封入している第１の液晶素子
と、該第１の液晶素子を挟むようにその外側に設けた１
組の偏光板と、その一方の偏光板の上記液晶素子と反対
側に配置した反射板とからなる第１の液晶表示装置と、 第１の電極を有する透明な第１の基板と第２の電極を
有する透明な第２の基板との間にネマチック液晶を封入
してなる第２の液晶素子と、該第２の液晶素子の視認側
に設けた第３の偏光板とからなる第２の液晶表示装置
と、 上記第1,第２の液晶表示装置を駆動する駆動モジュー
ルと、 上記第1,第２の液晶表示装置および前記駆動モジュー
ルを収納するケースと、から構成し、前記第の液晶表示
装置の視認側に前記第２の液晶表示装置を配置する。

そして、上記駆動モジュールに、上記第１の液晶素子
の第１の電極には走査信号を印加するとともに第２の電
極にはデータ信号を印加し、上記第２の液晶素子の第１
の電極および第２の電極にはデータ信号を印加して、上
記第1,第２の液晶表示装置を駆動する液晶駆動回路を設
ける。

上記第２の液晶表示装置における第２の液晶素子の視
認側と反対側に反射型偏光板を設けるとよい。

図面の簡単な説明 第１図はこの発明の第１の実施形態の時計に用いる液
晶表示装置の表示部を示す平面図、第２図はその液晶表
示装置の構成を示す断面図である。

第３図および第４図はその液晶表示装置における液晶
素子と偏光板との配置関係を示す平面図である。

第５図は同じくその液晶表示装置の表示色を示す色度
図である。

第６図は同じくその液晶表示装置の第１の基板上の第
１の電極の形状を示す平面図、第７図は第２の基板上の
第２の電極の形状を示す平面図である。

第８図は第６図に示した各走査電極に印加する信号の
波形図、第９図は第７図に示したデータ電極D1,D5,D9,D
10に印加する信号および走査電極C4の印加信号との合成
波形を示す波形図である。

第10図は同じくその走査電極とデータ電極に印加する
信号と合成波形を示す波形図である。

第11図はこの発明の第２の実施形態の時計に用いる液
晶表示装置の表示部を示す平面図、第12図はその液晶表
示装置の構成を示す断面図である。

第13図および第14図はその液晶表示装置における液晶
素子と偏光板との配置関係を示す平面図である。

第15図は同じくその液晶表示装置の表示色を示す色度
図である。

第16図は同じくその液晶表示装置の第１の基板上の第
１の電極の形状を示す平面図、第17図は第２の基板上の
第２の電極の形状を示す平面図である。

第18図は第16図に示した走査電極に印加する信号を示
す波形図、第19図は第17図に示したデータ電極D1〜D5に
印加する信号および走査電極C5の印加信号との合成波形
を示す波形図である。

第20図はこの発明の第３の実施形態の時計に用いる液
晶表示装置の表示部を示す平面図、第21図はその液晶表
示装置の構成を示す断面図である。

第22図および第23図はその液晶表示装置における液晶
素子と偏光板との配置関係を示す平面図である。

第24図はこの発明の第１の実施形態の時計の構成を示
す断面図である。

第25図はこの発明の第２の実施形態の時計の構成を示
す断面図である。

第26図はこの発明の第３の実施形態の時計の構成を示
す断面図である。

発明を実施するための最良の形態 以下、この発明を実施するための最良の形態を図面を
参照して説明する。

〔第１の実施の形態：第１図から第10図，第24図〕 この発明の第１の実施形態について、第１図から第10
図および第24図を参照して説明する。

第24図はこの発明の第１の実施形態を示す時計（ウオ
ッチ）の断面図であり、第１図はその時計に設けた液晶
表示装置の表示部を示す平面図、第２図はその断面図で
ある。

まず、第24図に示す時計の構成を説明する。この時計
は、透明ガラスやサファイアからなる風防ガラス23を設
けたケース25内に、駆動モジュール27を内装する。この
駆動モジュール27に液晶表示装置17を保持させ、その駆
動モジュール27と液晶表示装置17とを異方性導電ゴム33
によって接続し、液晶表示装置17を駆動する。

この駆動モジュール27内には、図示しないが駆動用電
源としての銀電池やリチウム電池、時間基準源としての
水晶振動子、ブザーをならす回路、水晶振動子の発振周
波数をもとに液晶表示装置17を駆動する駆動信号を発生
する液晶駆動用ICなどを備えている。

ケース25には、樹脂材料からなるパッキング32を介し
て風防ガラス23を取り付けている。さらに、そのケース
25の風防ガラス23と反対側の面に溝を設け、その溝内に
ゴム材料からなるパッキング31を設け、裏蓋35をケース
25の裏面にパッキング31を押圧するように装着すること
によって、時計内にチリやホコリや水分が侵入するのを
防止した気密構造にしている。

そして、この時計の時刻表示手段となる液晶表示装置
17は、風防ガラス23の下側に配置される。この例では、
駆動モジール27に液晶表示装置17を嵌入させ、金属製の
押さえ金具（図示せず）で押さえ込むことによって、液
晶表示装置付きの駆動モジュール27となる。

ケース25の開口内に液晶表示装置17付きの駆動モジュ
ール27を収納し、第１のパッキング31を介して、駆動モ
ジュール27をケース25に裏蓋35で押圧するか、あるい
は、裏蓋35をねじで押さえ込むことで、デジタル時計と
して構成する。

次に、この液晶表示装置17の表示部の表示パターンの
例を第１図の平面図によって説明する。この液晶表示装
置17の表示部には、第１図に示すように、現在の時刻や
アラーム時計をデジタル表示する時刻表示部41と、その
上下両側に設けられたマーク表示部42,42とから構成さ
れる。このマーク表示部42,42は、複数色を表示する複
数の円形パターン43〜46からなり、カラフルさを演出す
る。時刻表示部41は色彩が変化せず、常に所定の色彩で
時刻を表示する。

時刻表示モードにおけるマーク表示部42は、各円形パ
ターンごとに異なる色彩を示し、さらに、たとえば１秒
ごとに色彩が変化する。ストップウォッチモードでは、
約0.1秒ごとに色彩が変化するようにすることにより、
カラフルで、且つインパクトのある時計を提供できる。

この液晶表示装置17の断面構成を第２図によって説明
する。

この実施形態の液晶表示装置17は、第２図に示すよう
に、液晶素子７と、その両側に配置した第１の偏光板９
および第２の偏光板８と、第１の偏光板９の外側に配置
した反射板10とによって構成されている。

その液晶素子７は、酸化インジュウム錫（以後「IT
O」と称す）からなる透明な第１の電極３が形成された
厚さ0.5mmのガラス板からなる第１の基板１と、同じくI
TOからなる透明な第２の電極４が形成された厚さO.5mm
のガラス板からなる第２の基板２とを、所定の間隔を設
けてシール材５によって張り合わせ、その隙間に220゜
ツイスト配向したネマチック液晶６を封入挟持して、ST
Nモードの液晶素子７を構成している。

このSTNモードの液晶素子７の第１の基板１の外側
に、第１の偏光板９と反射板10を配置し、第２の基板２
の外側に第２の偏光板８を配置することにより、反射型
の複屈折カラー方式の液晶表示装置17を構成する。

第１の電極３と第２の電極４の表面には配向膜（図示
せず）が形成され、第３図に示すように、第１の基板１
は、水平軸Ｈに対して、右上り20゜方向にラビング処理
することにより、下液晶分子配向方向7aは右上り（反時
計回り）20゜となり、第２の基板２は右下り20゜方向に
ラビング処理することにより、上液晶分子配向方向7bは
右下り（時計回り）20゜となる。粘度20cpのネマチック
液晶には、カララル材と呼ぶ旋回性物質を添加し、ネジ
レピッチＰを14μｍに調整して、左回り220゜ツイスト
のSTNモードの液晶素子７を形成する。

使用するネマチック液晶６の複屈折の差Δｎは0.21
で、第１の基板１と第２の基板２の隙間であるセルギャ
ップｄは７μｍとする。したがって、ネマチック液晶６
の複屈折の差Δｎとセルギャップｄとの積で表す液晶素
子７のΔnd値は、1470nmである。

第４図に示すように、第２の偏光板８の吸収軸8aは水
平軸Ｈを基準として右下り60゜に配置し、第３図に示す
第１の偏光板９の吸収軸9aは水平軸Ｈを基準にして右上
がり75゜に配置し、上下一対の偏光板8,9の交差角は45
゜をなしている。

このように構成されている液晶表示装置17において、
電圧無印加の状態では、第２の偏光板８の吸収軸8aに平
行な振動面をもって入射した直線偏光は、液晶素子７の
上液晶分子配向方向7bに対して40゜の角度で入射するの
で、楕円偏光状態となる。この楕円偏光状態と、偏光板
8,9の配置角を最適化したことにより、第１の偏光板９
を透過した光は、鮮やかなピンク色のカラー光となる。
このカラー光は、反射板10で反射され、再度、第１の偏
光板９と液晶素子７と第２の偏光板８を透過し、視認側
に出射してピンク表示となる。

一方、第１の電極３と第２の電極４の間に電圧を印加
すると、ネマチック液晶６の分子が立ち上がり、液晶素
子７のみかけのΔnd値が減少する。このため、液晶素子
７で発生した楕円偏光状態が変化し、色彩が変化する。

第５図はこの液晶表示装置の色表示を示す色度図であ
り、矢印付きの太い実線で示す曲線20は、第２図に示し
た液晶素子７の第１の電極３と第２の電極４の間に印加
する電圧を無印加状態から徐々に増加した場合の色彩変
化を表わしている。

電圧無印加ではピンクであるが、電圧を印加して徐々
にその電圧を上げていくと、一旦薄緑になった後、緑、
青となり、さらに高い電圧を印加すると白表示となる。

次に、この液晶表示装置17の液晶素子７における電極
の構成例を第６図と第７図によって説明する。

第６図は第１の基板１の上面に形成したITOからなる
第１の電極３を上面から見た平面図であり、第７図は第
２の基板２の下面に形成したITOからなる第２の電極４
を上面から見た平面図である。これらの図において、各
電極パターンとともにその配線パターンを太線で示して
いる。また、第１図に対応する時刻表示部41とマーク表
示部42,42の符号を付している。

第１の電極３は、第６図に示すようにC1〜C5の５本の
走査電極として構成される。走査電極C1〜C3は、時刻表
示部41を構成する各電極パターンに接続しており、走査
電極C4と走査電極C5は、マーク表示部42,42を構成して
カラフルさを演出する複数の円形電極に接続している。

ここでは、説明の便宜上表示画面の左側に走査電極C1
〜C5を引き出しているが、実際には、導電ペーストや異
方性導電ビーズを用いて、走査電極C1〜C5を第２の基板
２側へ導いている場合が多い。

第２の電極４は、第７図に示すようにD1〜D20の20本
のデータ電極として構成される。そして、データ電極D2
のように、時刻表示部41の電極パターンとだけ接続して
いる配線、データ電極D10のように、マーク表示部42の
円形電極だけに接続している配線、データ電極D1のよう
に、時刻表示部41とマーク表示部42の両方の電極に接続
している配線がある。

３分割駆動の場合、通常データ電極は３画素に接続す
るが、マーク表示部42は実際の表示とは関係がないの
で、時刻表示部41においてデータ電極が３画素以内に接
続されていれば問題はない。

次に、この液晶表示装置の駆動方法について、第８
図，第９図および第10図に示す駆動信号を参照して説明
する。第８図は、第６図に示した走査電極C1〜C5に印加
する信号を示し、第９図は、第７図に示したデータ電極
のうちD1,D5,D9,D10に印加する信号と、マーク表示部42
の走査電極C4との間の液晶に印加される合成波形を示
す。第10図は、この液晶表示装置の走査電極とデータ電
極への印加信号と、実際に液晶に印加される合成波形の
例で、３分割駆動、1/2バイアスで、駆動電圧が3Vの場
合である。

時刻表示部41の走査電極C1〜C3には、第８図に示すよ
うに通常の走査信号を印加するが、マーク表示部42の走
査電極C4とC5には、データ信号を印加する。ここでは走
査電極C4には、オン／オン／オンのデータ信号を印加
し、走査電極C5には、オフ／オフ／オフのデータ信号を
印加する。

したがって、走査電極C4と接続した画素には、第９図
に示すように、データ電極D1,D5,D9,D19へ印加するデー
タ信号により、V3＝3.0V,V2＝2.45V,V1＝1.73V,V0＝0V
の４種類の電圧が合成波形として印加される。この電圧
は実効値で、V3は（3²＋3²＋3²）/3の平方根＝３、V1は
（3²＋0²＋0²）/3の平方根＝1.73となる。以下の電圧も
すべて実効値である。

データ電極D1には、第９図の一番上の欄に示すよう
に、オフ／オフ／オフのデータ信号を印加する。したが
って、データ電極D1が接続している時刻表示部41の画素
（セグメント）は、Voff＝1.22Vとなり、背景と同じピ
ンク表示となるが、走査電極C4の信号との合成波形は、
V3＝3Vとなり、第１図に示すマーク表示部42の中の円形
パターン43は、白色（第５図で印加電圧が最大のときの
表示色）を示す。

データ電極D5には、第９図の二番目の欄に示すよう
に、オフ／オフ／オンのデータ信号を印加する。したが
って、データ電極D5が接続している時刻表示部41の画素
は、Voff＝1.22Vとなり、背景と同じピンク表示となる
が、走査電極C4の信号との合成波形は、V2＝2.45Vとな
り、第１図に示すマーク表示部42の中の円形パターン44
は、青色（第５図で印加電圧が最大より少し低いときの
表示色）を示す。

データ電極D9には、第９図の三番目の欄に示すよう
に、オフ／オン／オンのデータ信号を印加する。したが
って、データ電極D9が接続している時刻表示部41の画素
は、Voff＝1.22VとVon＝2.12Vとなり、それぞれ、背景
と同じピンク表示と緑表示となるが、走査電極C4の信号
との合成波形は、V1＝1.73Vとなり、第１図に示すマー
ク表示部42の中の円形パターン45は、薄緑色（第５図で
印加電圧が最低より少し高いときの表示色）を示す。

データ電極D10には第９図の最下欄に示すように、オ
ン／オン／オンのデータ信号を印加する。データ電極D1
0は時刻表示部41の画素には接続していないので影響は
ないが、走査電極C4の信号との合成波形は、V0＝0Vとな
り、第１図に示すマーク表示部42の中の画素46は、背景
と同じピンク色（第５図て印加電圧が最低のときの表示
色）を示す。

第10図に、このような走査電極とデータ電極に印加す
る信号波形と実際に液晶分子へ印加される合成波形の関
係を示す。

時刻表示部41の走査電極には、通常のマルチプレック
ス駆動に用いる走査信号を印加する。この例では３分割
駆動、1/2バイアスで、駆動電圧が3Vの波形例を示す。

走査信号は、0Vと3Vを印加する選択期間Tsと、1.5Vを
印加する非選択期間Tnsから構成し、選択期間Tsと非選
択期間Tnsを合わせて１フレームとする。選択期間Tsに
データ電極からオン信号を印加すると、非選択期間Tns
のデータ信号がオン信号でもオフ信号でも影響を受け
ず、合成波形は一定の実効値Vonとなる。逆に、選択期
間Tsにデータ電極からオフ信号を印加すると、非選択期
間Tnsのデータ信号によらず、合成波形は実効値Voffと
なり、所望の文字表示が可能になる。

一方、第１図におけるマーク表示部42の走査電極C4,C
5には、本来はデータ電極に印加しているデータ信号と
同一のデータ信号を印加する。第10図の下段には、走査
電極にオン／オン／オンのデータ信号を印加した場合の
例を示す。走査電極にデータ信号を印加すると、データ
電極に印加するデータ信号により、３分割駆動の場合の
合成波形は４種類の実効値となる。

データ電極に印加するデータ信号が、オン／オン／オ
ンの場合は、走査電極に印加したデータ信号と打ち消し
合い、液晶への印加電圧はV0＝0Vとなる。データ電極に
印加するデータ信号がオン／オン／オフの場合は、１フ
レームの2/3の期間は0Vで、1/3の期間は3Vが印加され、
合成波形の実効値はV1＝1.73Vとなる。データ電極に印
加するデータ信号が、オン／オフ／オン、オフ／オン／
オンでも全く同一の実効値V1となる。

同様に、データ電極に印加するデータ信号が、オン／
オフ／オフの場合は、１フレームの1/3の期間は0Vで、2
/3の期間は3Vが印加され、合成波形の実効値はV2＝2.45
Vとなる。データ電極に印加するデータ信号が、オフ／
オフ／オン、オフ／オン／オフでも全く同一の実効値V2
となる。

データ電極に印加するデータ信号が、オフ／オフ／オ
フの場合は合成波形の実効値はV3＝3Vとなる。

このように、液晶への印加電圧をV0,V1,V2,V3と変化
させることが可能になる。したがって、印加電圧により
色彩が変化する複屈折カラー方式の液晶表示装置を設け
た時計において、マーク表示部42の走査電極にデータ信
号を印加することにより、通常の階調機能のない白黒液
晶駆動用ICを用いても、マーク表示部42の色彩を変化さ
せることが可能になる。

すなわち、この例では時刻表示部41はピンクの背景に
緑文字を表示し、マーク表示部42の各画素である円形パ
ターン43,44,45,46は、白／青／薄緑／ピンクのマルチ
カラー表示が可能になる。そして、白黒液晶駆動用IC
は、カラー液晶駆動用ICよりも単純な回路であり、小型
で低消費電力であるので、時計の電池寿命の点でも好ま
しい。

また、データ電極に印加するデータ信号を0.1〜１秒
程度の間隔で変えていくことによって、マーク表示部42
の各円形パターンの表示色が0.1〜１秒間隔で変化し、
カラフルでインパクトのある表示が可能になり、若者向
けの斬新な時計を提供できる。

〔第１の実施形態の変形〕 この第１の実施形態の時計に使用する液晶表示装置
は、液晶素子として220゜ツイストでΔnd値＝1470nmのS
TNモードの液晶素子７を用いたが、Δnd値＝1300〜1600
nmであれば、ほぼ同様な色彩が得られる。

液晶素子７のΔnd値が、1300nmより小さいと、電圧に
よるみかけのΔnd値の変化量が減少するため、青や白が
出にくくなり、また、Δnd値が1600nmより大きくなる
と、背景のピンク色が出にくくなるので好ましくない。

さらに、表示色は、この実施形態の色調とは異なる
が、TNモードの液晶素子や、180゜ツイスト以上のSTNモ
ードの液晶素子を用いても、同様な複屈折カラー方式の
液晶表示装置を構成することが可能であり、カラフルな
時計を提供できる。

また、この実施形態では、デジタル表示だけのデジタ
ルウオッチについて説明したが、液晶表示装置とアナロ
グ時針を組み合わせたコンビネーション時計（ウオッ
チ）、あるいは同様なクロックに応用することも勿論可
能である。

また、この実施の形態では、第１の電極３を走査電極
とし、第２の電極４をデータ電極として構成したが、こ
れを反転して、第２の電極４を走査電極とし、第１の電
極３をデータ電極とすることも可能である。その場合、
時刻表示部41の第２の電極４に走査信号を印加し、マー
ク表示部42の第２の電極４にデータ信号を印加すること
になる。

〔第２の実施の形態：第11図から第19図，第25図〕 次に、この発明の第２の実施形態について、第11図か
ら第19図および第25図を参照して説明する。

この第２の実施形態の時計は、複屈折カラー方式の液
晶表示装置の構成が第１の実施形態のものとは位相差板
を備える点と電極の形状（パターン）が異なるのと、そ
の液晶表示装置の駆動信号が異なる点と、バックライト
装置を備える点で相違するが、それ以外は第１の実施形
態の構成と同じである。

第25図はこの発明の第２の実施形態を示す時計（ウオ
ッチ）の断面図であり、第11図はその時計に設けた液晶
表示装置の表示部を示す平面図、第12図はその断面図で
ある。

この第２の実施形態の時計の構成は、第25図に示すよ
うに、第24図に示した第１の実施形態の時計と殆ど同じ
であるが、液晶表示装置18と駆動モジュール27との間に
バックライト装置19を設けている。このバックライト装
置19は、エレクトロ・ルミネッセンスEL）ライトやLED
アレイなどである。

また、駆動モジュール27内には、駆動用電源としての
銀電池やリチウム電池、時間基準源として水晶振動子、
水晶振動子の発振周波数をもとに液晶表示装置18を駆動
する駆動信号を発生する液晶駆動用ICなどの他に、バッ
クライト装置19を点灯する回路を備えている。

そして、風防ガラス23を取り付けたケース25の開口内
に、液晶表示装置18およびバックライト装置19を組み込
んだ駆動モジュール27を収納し、第１のパッキング31を
介して、駆動モジュール27をケース25に裏蓋35で押圧す
るか、あるいは裏蓋35をねじ込むことにより、デジタル
時計（ウオッチ）として構成する。

この時計に使用する液晶表示装置18の表示部は、第11
図に示すように、現在の時刻やアラーム時刻を表示する
ドットマトリクス表示の時刻表示部51と、その両側の複
数色を示してカラフルさを演出するマーク表示部52,52
から構成されている。そのマーク表示部52,52は、それ
ぞれ複数の円形パターン53,55,57や方形パターン54,56
からなる。時刻表示部51は色彩が変化せず、常に所定の
色彩によって時刻を表示する。

時刻表示モードにおけるマーク表示部52は、各パター
ン53〜57ごとに異なる色彩を示し、さらに１秒ごとに色
彩が変化する。ストップウォッチモードでは、約0.1秒
ごとに色彩が変化するようにすることで、カラフルで且
つインパクトのある時計を提供できる。

この液晶表示装置18の断面構造を第12図に示すが、第
２図の示した第１の実施形態に使用した液晶表示装置と
対応する部分には同じ符号を付してあり、それらの説明
は省略する。

この液晶表示装置18の液晶素子12は、第１の基板１と
第２の基板２の隙間に240゜ツイスト配向しているネマ
チック液晶６を封入挟持して、STNモードの液晶素子を
構成している。

そして、この液晶素子12の第２の基板２の外側に、リ
タデーション値1800nmの位相差板13を介して第２の偏光
板８を配置している。また、第１の基板１の外側には第
１の偏光板９と半透過反射板11を配置している。この半
透過反射板11は、下からの光を一部透過するので、第25
図に示した時計に組み込んだときに、バックライト装置
19がこの半透過反射板11の下側に位置することにより、
半透過型の複屈折カラー方式の液晶表示装置18を構成す
ることができる。

液晶素子12の第１の電極３と第２の電極４の表面には
配向膜（図示せず）が形成され、第１の基板１は、第13
図に示す水平軸Ｈを基準にして、右上がり30゜方向にラ
ビング処理することにより、下液晶分子配向方向12aは
右上がり30゜となり、第２の基板２は右下がり30゜方向
にラビング処理することにより、上液晶分子配向方向12
bは右下がり30゜となる。粘度20cpのネマチック液晶に
は、カイラル材と呼ぶ旋回性物質を添加し、ネジレピッ
チＰを16μｍに調整し、左回り240゜ツイストのSTNモー
ドの液晶素子12を形成する。

使用するネマチック液晶６の複屈折の差Δｎは0.21
で、第１の基板１と第２の基板２の隙間であるセルギャ
ップｄは８μｍとする。したがってネマチック液晶６の
複屈折の差Δｎとセルギャップｄとの積で表す液晶素子
12のΔnd値は、1680nmである。したがって、位相差板13
のリタデーション値は、液晶素子12のΔnd値より120nm
大きく設定している。

位相差板13としては、ポリカーボネートフィルムを１
軸延伸したフィルムを用いた。したがって、位相差板の
遅相軸13aの屈折率をnx、その遅相軸13aと直交するｙ軸
方向の屈折率をny、厚さ方向であるｚ軸方向の屈折率を
nzと定義すると、nx＞ny＝nzとなっている。

位相差板13を、第14図に示すようにその遅相軸13aが
水平軸Ｈを基準として、右上がり65゜の位置になるよう
に配置する。また、第２の偏光板８の吸収軸8aは、位相
差板13の遅相軸13aと左回り45゜に配置し、第１の偏光
板９の吸収軸9aは第13図に示すように、液晶素子12の下
液晶分子配向方向12aと左回り35゜に配置し、上下一対
の偏光板8,9の交差角は45゜をなしている。

このように構成されている複屈折カラー方式の液晶表
示装置18において、電圧無印加の状態では、第２の偏光
板８より入射した直線偏光は、位相差板13の複屈折性に
より楕円偏光となるが、位相差板13のリタデーション値
と液晶素子12のΔnd値に差を設け、偏光板配置角を最適
化したことによって、液晶素子12を通過する際に直線偏
光に戻る。この時、第１の偏光板９の吸収軸9aと第２の
偏光板８の吸収軸8aの配置関係がこの実施形態のように
交差角は45゜をなしていると、直線偏光は第１の偏光板
９を透過せず、黒表示となる。

次に、液晶素子12の第１の電極３と第２の電極４の間
に電圧を印加すると、ネマチック液晶６の分子が立ち上
がり、液晶素子12のみかけのΔnd値が減少する。このた
め、位相差板13で発生した楕円偏光は、液晶素子12を通
過しても完全な直線偏光には戻らない。したがって、楕
円偏光状態で第１の偏光板９に到達し、特定の波長の光
が第１の偏光板９を透過してカラー光となる。第１の偏
光板９を透過したカラー光は、半透過型反射板11で反射
され、再度、第１の偏光板９と液晶素子12と位相差板13
と第２の偏光板８を透過して、視認側へ射出しカラー表
示を行う。

第15図は、この複屈折カラー方式の液晶表示装置18の
表示色を示す色度図であり、矢印付きの太い実線で示す
曲線12は印加電圧を無印加状態から徐々に増加していく
際の色彩変化を表している。電圧無印加では、ほぼ無彩
色の黒であるが、電圧を印加し、徐々にその電圧を上げ
ていくと、一旦白になった後、黄色を経て赤，青，緑と
なり、さらに電圧を印加すると薄緑表示になる。

次に、この第２の実施形態の時計に備える液晶表示装
置18の電極構成を第16図と第17図を用いて説明する。第
16図は、液晶素子12の第１の基板１の上面に形成したIT
Oからなる第１の電極３を上面から見た平面図で、第17
図は、第２の基板２の下面に形成したITOからなる第２
の電極４を、上面から見た平面図である。

この液晶表示装置18における液晶素子12の第１の電極
３は、第16図に示すように、C1〜C6の６本の走査電極と
して構成している。走査電極C1〜C4は、時刻表示部51の
マトリクスを構成する４本の横帯状の電極にそれぞれ接
続しており、走査電極C5と走査電極C6は、それぞれカラ
フルさを演出する２組のマーク表示部52,52を構成する
複数の円形や方形の電極を直列に接続している。

ここでは説明の便宜上、表示画面の左側に各走査電極
C1〜C6を引き出しているが、実際には、導電ペーストや
異方性導電ビーズを用いて、これらの走査電極C1〜C6を
第２の基板２側へ導いている場合が多い。

一方、液晶素子12の第２の電極４は、第17図に示すよ
うに、D1〜D10の10本のデータ電極として構成してい
る。全てのデータ電極D1〜D10は、時刻表示部51のマト
リクスを構成する縦帯状の電極とマーク表示部52を構成
する円形または方形の電極の両方に接続しており、それ
らの各配線容量をほぼ等しくし、表示ムラが発生しにく
いようにしている。

次に、この液晶表示装置18の駆動方法について、第18
図と第19図に示す駆動信号を参照して説明する。

第18図は、第16図における走査電極C1〜C6に印加する
信号を示し、第19図は、第17図におけるデータ電極のう
ち、D1〜D5に印加する信号と、マーク表示部52の走査電
極C5との間の液晶に印加される合成波形を示す。

この第２の実施形態では、液晶表示装置18を４分割駆
動、1/3バイアスで、駆動電圧が3Vで駆動する場合につ
いて説明する。したがって、走査電極に通常の走査信号
を印加した場合、データ電極に印加するデータ信号との
合成波形は、実効値として、Von＝1.73Vと、Voff＝1.0V
となり、時刻表示部51は黒背景に緑色の文字表示とな
る。以下の電圧値もすべて実効値である。

しかし、第18図に示すように、時刻表示部51の走査電
極C1〜C4には通常の走査信号を印加するが、マーク表示
部52の走査電極C5とC6には、データ信号を印加する。こ
こでは、走査電極C5にはオン／オン／オン／オンのデー
タ信号を印加し、走査電極C6には、オフ／オフ／オフ／
オフのデータ信号を印加する。

したがって、第19図に示すように、走査電極C5と接続
した画素には、データ電極D1〜D5へ印加するデータ信号
により、V4＝2.0V,V3＝1.73V,V2＝1.41V,V1＝1.0V,V0＝
0Vの５種類の電圧が合成波形として印加される。

データ電極D1には、第19図の最上欄に示すように、オ
フ／オフ／オフ／オフのデータ信号を印加する。したが
って、データ電極D1が接続している時刻表示部51の画素
は、Voff＝1.0Vとなり、背景が同じ黒表示となるが、走
査電極C5の信号との合成波形は、V4＝2.0Vとなり、第11
図に示すマーク表示部52の中の円形パターン（画素）53
は薄緑色を示す。

データ電極D2には、第19図の二番目の欄に示すよう
に、オフ／オフ／オフ／オンのデータ信号を印加する。
したがって走査電極C5の信号との合成波形は、V3＝1.73
Vとなり、第11図に示すマーク表示部52の中の方形パタ
ーン54は緑色を示す。

データ電極D3には、第19図の三番目の欄に示すよう
に、オフ／オン／オフ／オンのデータ信号を印加する。
したがって走査電極C5の信号との合成波形は、V2＝1.41
Vとなり、第11図に示すマーク表示部52の中の円形パタ
ーン55は青色を示す。

データ電極D4には、第19図の四番目の欄に示すよう
に、オン／オン／オン／オフのデータ信号を印加する。
したがって走査電極C5の信号との合成波形は、V1＝1Vと
なり、第11図に示すマーク表示部52の中の方形パターン
56は、背景と同じ黒色を示す。

データ電極D5には、第19図の最下欄に示すように、オ
ン／オン／オン／オンのデータ信号を印加する。したが
って走査電極C5の信号との合成波形は、V0＝0Vとなり、
第11図に示すマーク表示部52中の円形パターン57は、方
形パターン56と同様に、背景と同じ黒色を示す。

このように、通常の階調機能のない白黒液晶駆動用IC
を用いて、複屈折カラー方式の液晶表示装置18を駆動す
ることにより、時刻表示部51は、黒背景に緑文字を表示
し、マーク表示部52、52の各パターン（画素）は、黒／
青／緑／薄緑のマルチカラー表示が可能になる。しか
も、白黒液晶駆動用ICは、カラー液晶駆動用ICよりも単
純な回路であり、小型で低消費電力であるので、時計の
電池寿命の点でも好ましい。

また、データ電極に印加するデータ信号を0.1〜１秒
程度の間隔で変えてゆくことによって、マーク表示部52
の各パターンの色が0.1〜１秒間隔で変化し、カラフル
でインパクトのある表示が可能となり、若者向けの斬新
な時計を提供できる。

〔第２の実施形態の変形〕 この第２の実施形態の時計に使用する液晶表示装置
は、反射板として半透過型反射板11を用いて、時計内に
設けられたバックライト装置19と組み合わせて、夜間で
も認識可能にしたが、反射板を反射専用型にして、バッ
クライト装置19を設けなくてもよい。

また、この実施形態の液晶表示装置は、240゜ツイス
トでΔnd値＝1680nmのSTNモードの液晶素子12と、リタ
デーション値が1800nmの位相差板13を用いたが、Δnd＝
1500〜1800nmのSTNモードの液晶素子12と、液晶素子12
のΔnd値より50〜200nm大きいリタデーション値の位相
差板13であれば、ほぼ同様な色彩が得られる。

液晶素子12のΔnd値が、1500nmより小さいと、電圧に
よるみかけのΔnd値の変化量が減少することによって、
青や緑が出にくくなる。また、Δnd値が1800nmより大き
くなると、色変化が急激になりすぎ、ムラや温度による
色変化も大きくなるので好ましくない。

さらに、表示色は、この実施形態の液晶表示装置によ
る色調とは異なるが、TNモードの液晶素子や、180゜ツ
イスト以上のSTNモードの液晶素子、あるいは、180゜ツ
イスト以上のSTNモードの液晶素子と位相差板を用いて
も、同様な複屈折カラー方式の液晶表示装置を構成する
ことが可能であり、同様にカラフルな時計を提供でき
る。

また、この実施形態の液晶表示装置では、ポリカーボ
ネートフィルムを１軸延伸したフィルムを位相差板13と
して用いたが、位相差板の遅相軸13aの屈折率をnx、こ
の遅相軸13aと直交するｙ軸方向の屈折率をny、厚さ方
向であるｚ軸方向の屈折率をnzと定義すると、nx＞nz＞
nyとなる２軸延伸の位相差板を使用することによって、
視野角特性をさらに改善することができる。

さらに、位相差板13の代わりに、トリアセチルセルロ
ース（TAC）フィルムやポリエステル（PET）フィルム
に、液晶ポリマーを塗布して固着した、ねじれ位相差板
を用いることにより、さらに良好な色彩の表示が可能に
なる。

この実施形態のΔnd＝1680nmの液晶素子12に、240゜
の右回りツイストで、Δnd値＝1650nmのねじれ位相差板
を組み合わせたところ、良好な黒色背景に、鮮やかな色
彩で情報を表示する複屈折カラー方式の液晶表示装置と
なり、よりカラフルな時計が得られた。

STNモードの液晶素子12とねじれ位相差板により、複
屈折カラー方式の液晶表示装置を構成する場合には、Δ
nd＝1500〜1800nmのSTNモードの液晶素子12と、液晶素
子12のΔnd値より10〜100nm小さいΔnd値のねじれ位相
差板を用いれば、ほぼ同様な色彩が得られる。

ねじれ位相差板を用いた複屈折カラー方式の液晶表示
装置においても、液晶素子12のΔnd値が1500nmより小さ
いと、電圧によるみかけのΔnd値の変化量が減少するこ
とにより、青や緑が出にくくなる。また、Δnd値が1800
nmより大きくなると、色変化が急激になりすぎ、ムラや
温度による色変化も大きくなるので好ましくない。

また、この実施形態では、デジタル表示だけのデジタ
ル時計（ウォッチ）について説明したが、液晶表示装置
とアナログ表示用の指針を組み合わせたコンビネーショ
ン時計や、同様なクロックに適用することも勿論可能で
ある。

さらに、この実施形態では、第１の電極３を走査電極
とし、第２の電極４をデータ電極として構成したが、そ
の関係を反転して、第２の電極４を走査電極とし、第１
の電極３をデータ電極とすることも可能である。その場
合、時刻表示部51の第２の電極に走査信号を印加し、マ
ーク表示部52の第２の電極にはデータ信号を印加するこ
とになる。

また、この実施形態では、液晶表示装置のマーク表示
部の形状を、円形や方形の単純な形にしたが、複雑な図
形にすることも、動物や乗り物の形状や文字形状などに
することも勿論可能である。

上述した実施形態では、液晶表示装置の駆動方法とし
て、４分割駆動の場合について説明したが、分割数Ｎが
さらに増加すると、マーク表示部への合成波形の実効値
は、Ｎ＋１種類となり、さらに液晶表示装置の最適電圧
に合わせやすくなるので好ましい。

さらに、上述した実施形態では、液晶表示装置の駆動
方法として、１フレーム内で正負を反転して液晶素子へ
の直流印加を防止する１行内反転駆動の例で説明した
が、ｎ行ごとに正負を反転するｎ行反転駆動や、１フレ
ームごとに正負を反転するフレームごと反転駆動を採用
して、勿論同様に液晶表示装置を駆動することは可能で
ある。

〔第３の実施の形態：第20図から第23図，第26図〕 次に、この発明の第３の実施形態について第20図から
第23図および第26図を参照して説明する。これらの図に
おいて、前述した第1,第２の実施形態と同じ部分には同
一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。

第26図はこの第３の実施形態の時計の内部構造を示す
断面図である。この時計は、液晶表示装置として、第１
の液晶表示装置61の上側に第２の液晶表示装置63を備え
た２層式液晶表示装置を組み込んだ点が、第25図に示し
た第２の実施形態の時計と相違する。

そして、この第1,第２の液晶表示装置61,63とバック
ライト装置19を保持する駆動モジュール27内には、第26
図には図示しないが、駆動用電源としての銀電池やリチ
ウム電池、時間基準源として水晶振動子、ブザーを鳴奏
させたりバックライト装置を点灯する回路や、水晶振動
子の発振周波数をもとに第1,第２の液晶表示装置61,63
を駆動する駆動信号を発生する液晶駆動用ICなどを備え
ている。

この駆動モジュール27は、第１の液晶表示装置61と異
方性導電ゴム36を介して接続し、第２液晶表示装置63と
異方性導電ゴム37を介して接続している。

なお、第１の液晶表示装置61と第２の液晶表示装置63
の間には、一定の間隔をあけるためにプラスチックフィ
ルムからなるスペーサ（図示せず）を介在させている。

第１の液晶表示装置61の表示部は、第20図に示すよう
に、現在の時刻やアラーム時刻を表示する時刻表示部41
からなり、第２の液晶表示装置63の表示部は、第20図に
破線で示すように長方形のシャッタ部47からなる。

そして、第１の液晶表示装置61の上部に第２の液晶表
示装置63を重ねて配置しているので、シャッタ部47が閉
じた状態では銀色になり、時刻表示部41は全く見えなく
なる。シャッタ部47が開いた状態で初めて時刻表示部41
が認識できるようになる。

シャッタ部47が閉じた状態では、完全にミラー調とな
っており、時計としてよりも、アクセサリー的に見える
ので、ファッション性の豊かな時計を提供できる。

次に、この第３の実施形態の時計に用いる２層式液晶
表示装置の構成を、その断面図である第21図、およびそ
の各液晶素子と偏光板との配置関係を示す平面図である
第22図と第23図を用いて説明する。

第21図において、第１の液晶表示装置61は、ITOから
なる第１の電極３が形成されている厚さ0.5mmのガラス
板からなる第１の基板１と、同じくITOからなる第２の
電極４が形成されている厚さ0.5mmのガラス板からなる
第２の基板２と、第２の基板１と第２の基板２を張り合
わせるシール材５と、第１の基板１と第２の基板２に封
入狭持されている90゜ツイスト配向しているネマチック
液晶６とによって、TNモードの第１の液晶素子60を形成
している。

その第１の液晶素子60の第１の基板１の外側には、第
１の偏光板９と、半透過反射板11を配置し、第２の基板
２の外側には、第２の偏光板８を配置している。

この半透過反射板11は、下からの光を一部透過するの
で、時計内にバックライト装置19を備えることによっ
て、半透過型の液晶表示装置を構成する。

第２の液晶表示装置63も、ITOからなる第１の電極73
が形成されている厚さ0.3mmのガラス板からなる第１の
基板71と、同じくITOからなる第２の電極74が形成され
ている厚さ0.3mmのガラス板からなる第２の基板72と、
第１の基板71と第２の基板72を張り合わせるシール材75
と、第１の基板71と第２の基板72に狭持されている90゜
ツイスト配向しているネマチック液晶76とによって、TN
モードの第２の液晶素子62を形成している。

この第２の液晶素子62の第１の基板71の外側には、反
射型偏光板65を配置し、第２の基板72の外側には、第３
の偏光板64を配置する。この反射型偏光板65は、屈折率
の異なる材料を100層以上重ねてあるフィルムで、透過
軸と平行に振動面をもつ直線偏光は透過するが、その透
過軸と90゜ずれた方向の振動面をもつ光は反射する性質
のフィルムであり、この実施形態では、3M（スリーエ
ム）社製の商品名Ｄ−BEF−Ａを用いた。

第１の液晶素子60の第１の電極３と第２の電極４の表
面には配向膜（図示せず）が形成され、第22図に示すよ
うに、第１の基板１は水平軸Ｈを基準にして右下がり45
゜方向にラビング処理することで、下液晶分子配向方向
60aは右下がり45゜となり、第２の基板２は右上がり45
゜方向にラビング処理することで上液晶分子配向方向60
bは右上がり45゜となる。粘度20cpのネマチック液晶に
は、カイラル材と呼ぶ旋回性物質を添加し、ネジレピッ
チＰを約100μｍに調整し、左回り90゜ツイストのTNモ
ードの第１の液晶素子60を形成する。

使用するネマチック液晶６の複屈折の差Δｎは0.15
で、第１の基板１と第２の基板２の隙間であるセルギャ
ップｄは８μｍとする。したがってネマチック液晶６の
複屈折の差Δｎとセルギャップｄとの積で表す第１の液
晶素子60のΔnd値は1200nmである。

第２の液晶素子62の第１の電極73と第２の電極74の表
面には配向膜（図示せず）が形成され、第23図に示すよ
うに、第１の基板71は水平軸Ｈを基準にして、右下がり
45゜方向にラビング処理することで、下液晶分子配向方
向62aは右下がり45゜となり、第２の基板72は右上がり4
5゜方向にラビング処理することで上液晶分子配向方向6
2bは右上がり45゜となる。粘度20cpのネマチック液晶に
は、カイラル材と呼ぶ旋回性物質を添加し、ネジレピッ
チＰを約100μｍに調整し、左回り90゜ツイストのTNモ
ードの第２の液晶素子62を形成する。

使用するネマチック液晶76の複屈折の差Δｎは0.15
で、第１の基板71と第２の基板72の隙間であるセルギャ
ップｄは８μｍとする。したがってネマチック液晶76の
複屈折の差Δｎとセルギャップｄとの積で表す第２の液
晶素子62のΔnd値も、1200nmである。

第22図に示すように、第１の液晶表示装置61に備える
第２の偏光板の吸収軸8aは、第１の液晶素子60の上液晶
分子配向方向60bと等しく右上がり45゜に配置し、第１
の偏光板の吸収軸9aは第１の液晶素子60の下液晶分子配
向方向60aと等しく右下がり45゜に配置するので、上下
一対の偏光板8,9の交差角は90゜をなしている。

第23図に示すように、第２の液晶表示装置62に備える
第３の偏光板64の吸収軸64aは、第２の液晶素子62の上
液晶分子配向方向62bと等しく右上がり45゜に配置し、
反射型偏光板65の透過軸65aは第２の液晶素子62の下液
晶分子配向方向62aと等しく右下がり45゜に配置する。

このように構成されているこの第３の実施形態の時計
に用いる２層式液晶表示装置において、第２の液晶素子
62に電圧無印加の状態では、第３の偏光板64を通過し
て、その吸収軸64aと直交する方向から入射した直線偏
光は、第２の液晶素子62により90゜旋回し、反射型偏光
板65の透過軸65aと直交した反射軸の方向となるため、
入射光はすべて反射し、銀色のミラー表示となる。

次に、第２の液晶素子62の第１の電極73と第２の電極
74の間に電圧を印加すると、ネマチック液晶76の分子が
立ち上がり、第２の液晶素子62の旋光性が失われ、第３
の偏光板64を通過してその吸収軸64aと直交する方向か
ら入射した直線偏光は、反射型偏光板65の透過軸65aに
平行に入るので、第２の液晶表示装置63を透過し、第20
図に示したシャッタ部47が開いた状態となる。

このシャッタ部47が開いた状態では、第１の液晶表示
装置61の第２の偏光板の吸収軸8aと直交している透過軸
と、第２の液晶表示装置63の反射型偏光板65の透過軸65
aが平行であるので、第２の液晶表示装置63を透過した
直線偏光は、第１の液晶表示装置61に入射する。

そして、第１の液晶素子60に電圧無印加状態では、第
２の偏光板８より入射した直線偏光は90゜旋回し、第１
の偏光板９の吸収軸9aと直交した透過軸方向に到達する
ので、入射光は第１の偏光板９を透過し、半透過型反射
板11で反射され、再度、第１の液晶表示装置61と第２の
液晶表示装置63を透過して視認側に出射し、白表示を行
なう。

また、第１の液晶素子60の第１の電極３と第２の電極
４の間に電圧を印加すると、ネマチック液晶６の分子が
立ち上がり、第１の液晶素子60の旋光性が失われ、第２
の偏光板８を通してその吸収軸8aと直交する方向から入
射した直線偏光は、そのまま第１の偏光板９の吸収軸9a
に平行に入るので、入射光はすべて吸収され、第１の液
晶表示装置は黒表示となる。

次に、この第３の実施形態の時計における２層式の液
晶表示装置の駆動方法について説明する。その駆動信号
は、第８図と第９図に示した第１の実施形態で用いた信
号と同じである。第１の液晶素子60の第１の電極３は、
第６図に示したような走査電極C1〜C3からなり、第８図
に示した走査信号を印加する。第２の電極４は、第７図
に示したようなデータ電極D1〜D20からなり、第９図に
示したデータ信号を印加することによって、時刻表示を
行うことができる。

一方、第２の液晶素子62の第１の電極73は、１本の走
査電極からなり、第８図のC4に示したデータ信号を印加
する。第２の電極74は、１本のデータ電極からなり、第
９図のD1に示したデータ信号を印加することにより、第
１の電極73と第２の電極74の間に、第９図に示した合成
波形が印加され、実効値として3Vを印加することが可能
になる。

第10図に示したように、第１の液晶素子60には、Von
＝1.12Vしか印加できないが、第２の液晶素子62にはV3
＝3.0Vも印加できるので、第２の液晶素子62は完全な開
状態となり、明るく且つ視野角特性の良好なシャッタ特
性を得ることができる。

さらに、第２の液晶素子62の第２の電極74に、第９図
に示したD5やD9のデータ信号を印加することにより、第
２の液晶表示装置63を半開状態とすることも可能であ
り、開閉時に徐々に時刻が現れたり隠れたりするように
制御することも可能である。

このように、通常の階調機能のない白黒液晶駆動用IC
を用いて、２層式液晶表示装置を駆動することによっ
て、第２の液晶表示装置63へ印加する実効電圧を、第１
の液晶表示装置へ印加する実効電圧より大きくすること
が可能となり、シャッタ部を完全に開状態として、明る
い表示が可能となり、メタリックシャッタから文字が出
てくる若者向けの斬新な時計を提供できる。

〔第３の実施の形態の変形〕 この第３の実施形態では、反射板として半透過型反射
板11を用いて、バックライト装置19を設け、夜間でも認
識可能にしたが、反射板を反射専用型にして、バックラ
イト装置19を設けなくてもよい。

また、第２の液晶表示装置63に第３の偏光板64と反射
型偏光板65を設けたが、ミラー調にはならず黒背景ある
いは白背景となるが、反射型偏光板65を取り去り、第３
の偏光板64だけで構成することや、反射型偏光板65を通
常の吸収型偏光板に置き換えて構成することも可能であ
る。

さらに、この実施形態では、第１の液晶素子60と第２
の液晶素子62には、90゜ツイストのTN液晶素子を用いた
が、180゜〜270゜ツイストのSTN液晶素子を用いたり、S
TN液晶素子に位相差板やねじれ位相差板を追加した液晶
表示装置を用いることも可能である。

また、この実施形態では、第２の液晶表示装置63には
シャッタ部47を１つしか設けなかったが、シャッタ部を
複数設けることも勿論可能である。

この実施形態では、第１の液晶表示装置61と第２の液
晶表示装置63を備える２層式液晶表示装置について説明
したが、この発明による液晶表示装置の駆動方法を通常
の液晶表示装置に用いることによって、マーク部やアイ
コン部分のコントラストを強調したり、中間調表示とす
ることも可能である。

産業上の利用可能性 以上の説明から明らかなように、この発明による時計
は、複屈折カラー方式の液晶表示装置を備え、液晶表示
部に時刻表示部とマーク表示部を設け、マーク表示部を
マルチカラー表示することによってカラフルでファショ
ン性に富んだ表示が可能である。

しかも、階調機能のない通常の白黒表示用の液晶駆動
用ICを用いて、複屈折カラー方式の液晶表示装置を駆動
することによってマルチカラー表示を実現したので、低
コストで消費電力が少ないマルチカラー表示が可能なカ
ラフルな時計を提供することができる。

また、第３の実施形態のように第１の液晶表示装置の
上部に第２の液晶表示装置を配置した２層式液晶表示装
置を備えた時計は、第２の液晶表示装置のコントラスト
が高く、且つ中間調表示が可能になるので、明るく且つ
明るさ調整機能を有するファッション性の高い時計を提
供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−159561（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−196919（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−258214（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−137558（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−37594（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−47598（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−14087（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G04G 9/00 303 G02F 1/1335 515 G04G 9/12

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の電極を有する透明な第１の基板と第
   ２の電極を有する透明な第２の基板との間にネマチック
   液晶を封入してなる液晶素子と、該液晶素子を挟んでそ
   の両側に設けた１組の偏光板と、その一方の偏光板の前
   記液晶素子と反対側に配置した反射板とからなる液晶表
   示装置と、 前記液晶表示装置を駆動する駆動モジュールと、 前記液晶表示装置および前記駆動モジュールを収納する
   ケースと、 から構成した時計において、 前記液晶表示装置の表示部が、単一色で表示する時刻表
   示部と、複数色で表示するマーク表示部とを備え、 前記駆動モジュールに、前記時刻表示部の前記第１の電
   極には走査信号を印加し、前記マーク表示部の前記第１
   の電極にはデータ信号を印加し、前記時刻表示部とマー
   ク表示部の第２の電極にはいずれもデータ信号を印加し
   て、前記液晶表示装置を駆動する液晶駆動回路を設けた
   ことを特徴とする時計。
2. 【請求項２】請求の範囲第１項に記載の時計において、 前記液晶表示装置の反射板が半透過反射板であり、 前記ケース内の前記液晶表示装置と駆動モジュールとの
   間に、該液晶表示装置を前記半透過反射板を通して照明
   するバックライト装置を設けたことを特徴とする時計。
3. 【請求項３】請求の範囲第１項に記載の時計において、 前記液晶表示装置における前記液晶素子とその視認側の
   前記偏光板との間に、位相差板を設けた時計。
4. 【請求項４】請求の範囲第２項に記載の時計において、 前記液晶表示装置における前記液晶素子とその視認側の
   前記偏光板との間に、位相差板を設けた時計。
5. 【請求項５】請求の範囲第１項に記載の時計において、 前記液晶表示装置における前記液晶素子とその視認側の
   前記偏光板との間に、ねじれ位相差板を設けた時計。
6. 【請求項６】請求の範囲第２項に記載の時計において、 前記液晶表示装置における前記液晶素子とその視認側の
   前記偏光板との間に、ねじれ位相差板を設けた時計。
7. 【請求項７】前記液晶素子は、前記ネマチック液晶が18
   0゜〜270゜ツイスト配向しているSTN液晶素子であり、
   その液晶の複屈折性であるΔｎと、該液晶素子のギャッ
   プｄとの積であるΔnd値が1300nm〜1600nmである請求の
   範囲第１項に記載の時計。
8. 【請求項８】前記液晶素子は、前記ネマチック液晶が18
   0゜〜270゜ツイスト配向しているSTN液晶素子であり、
   その液晶の複屈折性であるΔｎと、該液晶素子のギャッ
   プｄとの積であるΔnd値が1300nm〜1600nmである請求の
   範囲第２項に記載の時計。
9. 【請求項９】前記液晶素子は、前記ネマチック液晶が18
   0゜〜270゜ツイスト配向しているSTN液晶素子であり、
   その液晶の複屈折性であるΔｎと、該液晶素子のギャッ
   プｄとの積であるΔnd値が1500nm〜1800nmであり、前記
   位相差板のリタデーション値が1600nm〜1900nmである請
   求の範囲第項３項に記載の時計。
10. 【請求項１０】前記液晶素子は、前記ネマチック液晶が
    180゜〜270゜ツイスト配向しているSTN液晶素子であ
    り、その液晶の複屈折性であるΔｎと、該液晶素子のギ
    ャップｄとの積であるΔnd値が1500nm〜1800nmであり、
    前記位相差板のリタデーション値が1600nm〜1900nmであ
    る請求の範囲第項４項に記載の時計。
11. 【請求項１１】前記位相差板が、遅相軸の屈折率をnx、
    遅相軸と垂直方向の屈折率をny、厚さ方向の屈折率をnz
    としたとき、nx＞nz＞nyの関係となる位相差板である請
    求の範囲第３項に記載の時計。
12. 【請求項１２】前記位相差板が、遅相軸の屈折率をnx、
    遅相軸と垂直方向の屈折率をny、厚さ方向の屈折率をnz
    としたとき、nx＞nz＞nyの関係となる位相差板である請
    求の範囲第４項に記載の時計。
13. 【請求項１３】前記液晶素子は、前記ネマチック液晶が
    180゜〜270゜ツイスト配向しているSTN液晶素子であ
    り、その液晶の複屈折性であるΔｎと、該液晶素子のギ
    ャップｄとの積であるΔnd値が1500nm〜1800nmであり、
    前記ねじれ位相差板のΔnd値が1400nm〜1800nmである請
    求の範囲第５項に記載の時計。
14. 【請求項１４】前記液晶素子は、前記ネマチック液晶が
    180゜〜270゜ツイスト配向しているSTN液晶素子であ
    り、その液晶の複屈折性であるΔｎと、該液晶素子のギ
    ャップｄとの積であるΔnd値が1500nm〜1800nmであり、
    前記ねじれ位相差板のΔnd値が1400nm〜1800nmである請
    求の範囲第６項に記載の時計。
15. 【請求項１５】第１の電極を有する透明な第１の基板と
    第２の電極を有する透明な第２の基板との間にネマチッ
    ク液晶を封入してなる第１の液晶素子と、該第１の液晶
    素子を挟むようにその外側に設けた１組の偏光板と、そ
    の一方の偏光板の前記液晶素子と反対側に配置した反射
    板とからなる第１の液晶表示装置と、 第１の電極を有する透明な第１の基板と第２の電極を有
    する透明な第２の基板との間にネマチック液晶を封入し
    てなる第２の液晶素子と、該第２の液晶素子の視認側に
    設けた第３の偏光板とからなる第２の液晶表示装置と、 前記第1,第２の液晶表示装置を駆動する駆動モジュール
    と、 前記第1,第２の液晶表示装置および前記駆動モジュール
    を収納するケースと、から構成し、前記第１の液晶表示
    装置の視認側に前記第２の液晶表示装置を配置したた時
    計であって、 前記駆動モジュールに、前記第１の液晶素子の第１の電
    極には走査信号を印加するとともに前記第２の電極には
    データ信号を印加し、前記第２の液晶素子の第１の電極
    および第２の電極にはデータ信号を印加して、前記第1,
    第２の液晶表示装置を駆動する液晶駆動回路を設けたこ
    とを特徴とする時計。
16. 【請求項１６】請求の範囲第15項に記載の時計におい
    て、前記第２の液晶表示装置における前記第２の液晶素
    子の視認側と反対側に反射型偏光板を設けた時計。