JP5769139B2 - 照明装置、表示装置、および時計 - Google Patents

Description

この発明は、時計や携帯電話機などの電子機器に用いられる照明装置、表示装置、およびそれらを備えた時計に関する。

例えば、導光板を用いて面発光させる照明装置としては、特許文献１に記載されているように、導光板の一側部に発光波長の異なる複数の光源を配置し、これら複数の光源を異なる発光波長ごとに個別に発光させることにより、導光板に設けられた複数の表示部を異なる発光色で発光させるように構成された発光表示装置が知られている。

特開２０１０−１４５４７７号公報

しかしながら、このような照明装置では、複数の光源を異なる発光波長ごとに個別に発光させて、導光板の複数の表示部を異なる発光色で発光させることができても、導光板の一面から均一な輝度で光を放出し、かつ部分的に輝度を高めて明るさを強調することができないため、良好で十分な照明効果を得ることができないという問題がある。

この発明が解決しようとする課題は、均一な輝度で光を放出し、かつ部分的に輝度を高めて明るさを強調することにより、選択的に異なる発光表現ができる照明装置、表示装置、およびそれらを備えた時計を提供することである。

この発明は、入射光を拡散する光拡散パターンを、その密度が一側部から他側部に向かうに従って粗から密になるように形成し、前記入射光を一面から放出する導光板と、この導光板における前記光拡散パターンの前記粗側に設けられた第１の光源と、前記導光板における前記光拡散パターンの前記密側に設けられた第２の光源と、前記入射光が放出される前記導光板の前記光拡散パターンが密である部分に対応して設けられ、前記第２の光源からの光が照射されることで電子が励起し、前記第２の光源からの光より長波長の可視光線領域の光を発光する蛍光層と、を備えていることを特徴とすると照明装置である。

この発明によれば、第１の光源を発光させた際に、導光板の一面から光を均一な輝度で放出することができ、第２の光源を発光させた際に、導光板の一面から放出される光の輝度を部分的に高めて明るさを強調することができるので、第１、第２の各光源を選択して発光させることにより、異なる発光表現ができる。

この発明を腕時計に適用した第１実施形態における時計モジュールを示した要部の拡大断面図である。 図１に示された時計モジュールの照明装置を示した拡大平面図である。 この発明を腕時計に適用した第２実施形態における時計モジュールを示した要部の拡大断面図である。 図３に示された時計モジュールにおける照明装置の導光板を示し、（ａ）はその導光板の拡大平面図、（ｂ）はその導光板の拡大裏面図である。 図４（ａ）に示された導光板のＡ−Ａ矢視における要部の拡大断面図である。 図４（ａ）に示された導光板のＢ−Ｂ矢視における要部の拡大断面図である。 この発明を腕時計に適用した第３実施形態における時計モジュールを示した要部の拡大断面図である。

（第１実施形態）
以下、図１および図２を参照して、この発明を腕時計に適用した第１実施形態について説明する。
この腕時計は、図１に示すように、時計モジュール１を備えている。この時計モジュール１は、腕時計ケース（図示せず）内に組み込まれるように構成されている。この時計モジュール１は、腕時計ケース内に配置される枠状のハウジング２と、このハウジング２内に設けられた表示装置３と、ハウジング２の下部に配置されて表示装置３を電気的に駆動するための回路基板４とを備えている。

表示装置３は、図１に示すように、透過型の液晶表示パネル５と、この液晶表示パネル５の裏面側（図１では下面側）を照明する照明装置６とを備えている。液晶表示パネル５は、上下一対の透明な電極基板５ａ、５ｂ間に液晶材（図示せず）を封入し、上側の電極基板５ａの上面に上側偏光板５ｃを設け、下側の電極基板５ｂの下面に下側偏光板５ｄを設けた構成になっている。

この液晶表示パネル５は、一対の透明な電極基板５ａ、５ｂの対向面に透明電極（図示せず）がマトリックス状に配列され、これら透明電極が上下に対応して重なり合う部分が画素をなし、この画素がマトリックス状に配列形成された構成になっている。これにより、液晶表示パネル５は、マトリックス状に配列された画素に選択的に電圧が印加されると、電圧が印加された画素の液晶材の配列状態が変化して、光を透過しない遮光状態となり、この遮光状態の画素によって情報を表示するように構成されている。

また、この液晶表示パネル５は、図１に示すように、その両側の電極端子と回路基板４上の接続電極との間にそれぞれ配置されたインターコネクタ７によってハウジング２内の上部に支持され、この状態で回路基板４と電気的に接続されるように構成されている。これにより、液晶表示パネル５は、回路基板４から駆動信号が与えられることにより、情報を電気光学的に表示するように構成されている。

一方、照明装置６は、図１および図２に示すように、導光板８と、この導光板８の一側部（図１では左側の側部）に配置された第１の光源９と、導光板８の他側部（図１では右側の側部）に配置された第２の光源１０と、導光板８の下面に配置された反射板１１とを備えている。

導光板８は、透明または半透明の光透過性を有する材料からなり、図１および図２に示すように、ほぼ四角形の平板状に形成されている。この導光板８は、入射光を拡散する光拡散パターン１２を、その密度が一側部（図２では左側の側部）から他側部（図２では右側の側部）に向かうに従って粗から密になるように形成し、入射光を上面から放出するように構成されている。

この場合、導光板８の一側部（図２では左側の側部）には、図２に示すように、第１の光源９からの光を導光板８内にその面方向に沿って取り込む第１の入射部８ａが設けられている。また、導光板８の他側部（図２では右側の側部）には、第２の光源１０からの光を導光板８内にその面方向に沿って取り込む第２の入射部８ｂが設けられている。

第１の光源９は、白色光などの可視光線領域の光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、リード線（図示せず）によって回路基板４と電気的に接続されている。第２の光源１０は、紫外線領域の光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、第１の光源９と同様、リード線（図示せず）によって回路基板４と電気的に接続されている。

また、反射板１１は、図１に示すように、導光板８の下面から漏れた光を導光板８に向けて反射するものであり、導光板８の下面に対応する平板状に形成されている。この反射板１１は、支持部１３によって回路基板４上に支持された状態で、導光板８の下面に接近または密接して配置されている。

この反射板１１の上面には、図１に示すように、透明な蛍光層１４が設けられている。この透明な蛍光層１４は、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起し、可視光線領域の光を発光する透明な蛍光インクからなり、第２の光源１０が位置する反射板１１のほぼ右半分の領域、つまり導光板８における光拡散パターン１２の密度が密である側に位置する反射板１１のほぼ半分の領域に設けられている。

なお、紫外線領域の光に限らず、Ｘ線、可視光線が照射されてそのエネルギーを吸収することで電子が励起し、それが基底状態に戻る際に、余分なエネルギーを電磁波として放出することで、可視光線領域の光を発光する蛍光層１４を用いても良い。

この場合、透明な蛍光層１４は、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起した際に、可視光線領域内におけるそれぞれ異なる複数の波長の光を発光する多色印刷層である。すなわち、この蛍光層１４は、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起した際に、それぞれ異なる色の可視光線、例えば赤、青、黄などの異なる波長の光を発光する複数の蛍光インクで多色印刷されている。これにより、透明な蛍光層１４は、紫外線領域の光が照射された際に、絵柄や文字などをカラー表示するように構成されている。なお、蛍光層１４は多色に限らず、単色印刷層であっても良い。

次に、このような腕時計における表示装置３の作用について説明する。
この表示装置３で情報を表示する際には、まず、照明装置６の第１の光源９を点灯させて可視光線領域の光を発光させる。すると、この発光した可視光線領域の光が導光板８内に取り込まれ、この取り込まれた可視光線領域の光が光拡散パターン１２によって拡散され、この拡散された可視光線領域の光が導光板８の上面から放出される。この放出された可視光線領域の光は、液晶表示パネル５の下面に照射される。これにより、液晶表示パネル５が照明される。

すなわち、照明装置６の第１の光源９を点灯させて発光させると、この第１の光源９で発光した可視光線領域の光が導光板８の一側部に設けられた第１の入射部８ａから導光板８内に取り込まれる。この取り込まれた可視光線領域の光は、光拡散パターン１２の密度が粗側から密側に向けてほぼ均等に拡散されながら、導光板８内のほぼ全域に亘って進行する。

このように導光板８内を進行する可視光線領域の光のうち、一部の光は導光板８の上面から放出されて液晶表示パネル５の下面に照射される。また、他の一部の光は導光板８の下面から放出され、この放出された光のうち、一部の光は反射板１１の上面に直接照射され、他の光は反射板１１上の透明な蛍光層１４を透過して反射板１１の上面に照射される。

このように反射板１１の上面に照射された光は、反射板１１で反射されて、再び導光板８に入射する。この導光板８に入射した光は、導光板８の上面から放出されて液晶表示パネル５の下面に照射される。これにより、導光板８の上面から放出されたすべての可視光線領域の光は、導光板８内の光拡散パターン１２によってほぼ均等に拡散されていることにより、ほぼ均一な輝度で液晶表示パネル５の下面に照射される。

この状態で、液晶表示パネル５が駆動されると、液晶表示パネル５のマトリックス状に配列された多数の画素のうち、表示情報に応じた複数の画素が光を透過しない遮光状態となる。このため、照明装置６によって液晶表示パネル５の下面に照射された可視光線領域の光は、遮光状態の画素を除いて、液晶表示パネル５を透過して液晶表示パネル５の上方に放出される。

これにより、遮光状態の画素が黒色の情報として表示される。このときには、照明装置６によって可視光線領域の光が液晶表示パネル５の下面にほぼ均一な輝度で照射されていることにより、液晶表示パネル５の遮光状態の画素によって表示されている黒色の情報が鮮明なコントラストで良好に表示される。

また、このような状態で、照明装置６の第２の光源１０を点灯させて発光させると、この第２の光源１０で発光した紫外線領域の光が、導光板８の他側部に設けられた第２の入射部８ｂから導光板８内に取り込まれる。この取り込まれた紫外線領域の光は、光拡散パターン１２の密度が密側から粗側に向けて拡散されながら進行するが、光拡散パターン１２の密度が粗である端部側までは到達しない。

このように導光板８内を進行する紫外線領域の光のうち、一部の光は導光板８の上面から放出されて液晶表示パネル５の下面に照射されるが、紫外線領域の光は目に見えない光であるため、照明光としての機能を果たさない。一方、他の一部の光は導光板８の下面から放出され、この放出された光が反射板１１上に設けられた透明な蛍光層１４に照射される。

すると、透明な蛍光層１４が紫外線領域の光が照射されることで電子が励起して可視光線領域の光を発光する。このときには、蛍光層１４がそれぞれ異なる色の可視光線、例えば、赤、青、黄などの波長の光を発光する多色印刷層であるから、絵柄や文字などがカラー表示される。このように透明な蛍光層１４で発光した可視光線領域の光のうち、一部の光はそのまま導光板８に入射し、他の光は反射板１１の上面で反射されて導光板８に入射する。このように導光板８に入射した可視光線領域の光は、導光板８の上面から放出されて液晶表示パネル５の下面に照射される。

このときには、透明な蛍光層１４が、第２の光源１０の位置する反射板１１のほぼ半分の領域、つまり導光板８における光拡散パターン１２の密度が密である側に位置する反射板１１のほぼ半分の領域に設けられている。このため、透明な蛍光層１４が紫外線領域の光が照射されることで電子が励起して可視光線領域の光を発光し、絵柄や文字などをカラー表示した際、そのカラー表示の可視光線領域の光は、第２の光源１０側に位置する液晶表示パネル５のほぼ半分の領域に照射される。

これにより、導光板８の上面から放出されたカラー表示の可視光線領域の光は、第２の光源１０側に位置する液晶表示パネル５のほぼ半分の領域（図１では右側半分の領域）に照射される光の輝度が、第１の光源９側に位置する液晶表示パネル５のほぼ半分の領域（図１では左側半分の領域）に照射される光の輝度よりも高くなる。

このため、液晶表示パネル５の遮光状態の画素によって表示されている黒色の情報のうち、第２の光源１０側に位置する液晶表示パネル５のほぼ半分の領域（図１では右側半分の領域）に表示された黒色の情報は、第１の光源９側に位置する液晶表示パネル５のほぼ半分の領域（図１では左側半分の領域）に表示された黒色の情報よりも、明るさが強調されて表示されると共に、この液晶表示パネル５に表示された黒色の情報の背景として、絵柄や文字などがカラー表示される。

この場合、第１の光源９を点灯させずに、第２の光源１０のみを点灯させて発光させた際には、第１の光源９側に位置する液晶表示パネル５のほぼ半分の領域（図１では左側半分の領域）に、可視光線領域の光が照射されず、第２の光源１０側に位置する液晶表示パネル５のほぼ半分の領域（図１では右側半分の領域）のみに、絵柄や文字などをカラー表示する可視光線領域の光が照射される。

このため、液晶表示パネル５の遮光状態の画素によって表示されている黒色の情報のうち、第２の光源１０側に位置する液晶表示パネル５のほぼ半分の領域に表示された黒色の情報のみが強調されて表示される共に、この黒色の情報の背景として、絵柄や文字などが鮮明にかつ良好にカラー表示される。

このように、この腕時計における表示装置３の照明装置６によれば、入射光を拡散する光拡散パターン１２を、その密度が一側部から他側部に向かうに従って粗から密になるように形成し、入射光を上面から放出する導光板８と、この導光板８における光拡散パターン１２の粗側に設けられた第１の光源９と、導光板８における光拡散パターン１２の密側に設けられた第２の光源１０と、を備えていることにより、ほぼ均一な輝度で光を導光板８の上面から放出することができると共に、導光板８の上面から放出される光の輝度を部分的に高めて明るさを部分的に強調することができるので、異なる発光表現ができる。

すなわち、この表示装置３の照明装置６では、第１の光源９を点灯させて発光させた際に、第１の光源９の光を導光板８の光拡散パターン１２によって導光板８内にほぼ均等に拡散させながら導き、この導かれた光を導光板８の上面からほぼ均一な輝度で放出することができる。また、第２の光源１０を点灯させて発光させた際に、導光板８の光拡散パターン１２における密度の密なる部分によって導光板８の上面から放出される光の輝度を部分的に高めて、明るさを部分的に強調することができる。これにより、第１、第２の各光源９、１０を選択して発光させることにより、異なる発光表現ができる。

この場合、照明装置６は、第１の光源９が可視光線領域の光を発光し、第２の光源１０が紫外線領域の光を発光し、この第２の光源１０で発光した紫外線領域の光が照射されることで電子が励起して可視光線領域の光を発光する透明な蛍光層１４が導光板８の下面に部分的に対応して設けられていることにより、第１の光源９で発光した可視光線領域の光を均一な輝度で導光板８の上面から放出することができると共に、第２の光源１０で発光した紫外線領域の光を透明な蛍光層１４で可視光線領域の光に変換して導光板８の上面から部分的に放出することができる。

すなわち、この照明装置６は、第２の光源１０で発光した紫外線領域の光が目に見えない光であり、この紫外線領域の光が導光板８内に取り込まれると、一部の光が導光板８の上面から放出されても、他の一部の光が導光板８の下面から放出され、この放出された光が反射板１１上に設けられた透明な蛍光層１４に照射されるので、この透明な蛍光層１４が紫外線領域の光が照射されることで電子が励起して可視光線領域の光を発光させることができ、この可視光線領域の光を導光板８の上面から部分的に放出することができる。

この場合、透明な蛍光層１４は、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起した際に、可視光線領域内におけるそれぞれ異なる複数の波長の光を発光する多色印刷層であり、紫外線領域の光に反応した際に、それぞれ異なる色の可視光線、例えば赤、青、黄などの異なる波長の光を発光する複数の蛍光インクで多色印刷されていることにより、第２の光源１０で紫外線領域の光を発光した際に、絵柄や文字などをカラー表示することができ、この絵柄や文字などをカラー表示する可視光線領域の光を導光板８の上面から放出することができる。

また、このような照明装置６を備えた腕時計の表示装置３によれば、液晶表示パネル５の下面を照明装置６によってバックライトとして照明することができるので、液晶表示パネル５に情報が表示された状態で、照明装置６の第１の光源９を点灯させて可視光線領域の光を発光させると、その発光した可視光線領域の光を導光板８の上面から液晶表示パネル５の下面にほぼ均一な輝度で照射することができ、これにより液晶表示パネル５に表示されている情報を鮮明なコントラストで良好に視認することができる。

また、この腕時計の表示装置３では、液晶表示パネル５に情報が表示された状態で、照明装置６の第２の光源１０を点灯させて紫外線領域の光を発光させると、その発光した紫外線領域の光が導光板８で導かれて透明な蛍光層１４に照射されて可視光線領域の光に変換され、この変換された可視光線領域の光を液晶表示パネル５の下面に部分的に照射させることができるので、液晶表示パネル５に情報を部分的に強調して表示させることができると共に、液晶表示パネル５に表示された情報の背景として、絵柄や文字などをカラー表示することができるので、視覚的効果を向上させることができる。

なお、上述した第１実施形態では、第２の光源１０で発光された紫外線領域の光が導光８で導かれる際に、導光板８の上面から放出された紫外線領域の光がそのまま液晶表示パネル５に照射されるように構成した場合について述べたが、これに限らず、例えば導光板８の上面に紫外線領域の光のみを反射して遮光する透明な紫外線遮光シートを設けた構成であっても良い。

このように構成すれば、導光板８の上面から放出された紫外線領域の光を紫外線遮光シートで反射して再び導光板８に取り込むことができるので、紫外線領域の光を漏らすことがなく、効率良く透明な蛍光層１４に照射させることができると共に、液晶表示パネル５の液晶材に紫外線領域の光が照射されることがないので、液晶表示パネル５の液晶材が紫外線によって劣化するのを防ぐことができる。

（第２実施形態）
次に、図３〜図６を参照して、この発明を腕時計に適用した第２実施形態について説明する。なお、図１および図２に示された第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
この腕時計は、図３〜図６に示すように、照明装置６の導光板２０が第１実施形態と異なる構成であり、これ以外は第１実施形態とほぼ同じ構成になっている。

すなわち、この導光板２０は、図３および図４に示すように、ほぼ四角形の平板状に形成されている。この導光板２０は、第１実施形態と同様、入射光を拡散する光拡散パターン１２を、その密度が一側部（図４（ｂ）では右側の側部である第１の入射部２１側）から他側部（図４（ｂ）では左側の側部）に向かうに従って粗から密になるように形成し、入射光を上面から放出するように構成されている。

この場合、導光板２０の一側部（図４（ａ）では左側の側部）における中間部には、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、第１の光源９からの光を導光板２０内にその面方向に沿って取り込む第１の入射部２１が設けられている。また、この導光板８の他側部（図４（ａ）では右側の側部）における上辺側の角部には、第２の光源１０からの光を導光板２０内にその面方向に対して直交する下方から取り込む第２の入射部２２が設けられている。

すなわち、第１の入射部２１は、図４および図５に示すように、導光板２０の一側部（図４（ａ）では左側の側部）における中間部が側方に突出した形状に形成されている。この第１の入射部２１は、図５に示すように、その突出した個所の厚みが下側に厚く形成された肉厚部２１ａと、この肉厚部２１ａから導光板２０の下面に向けて傾斜する傾斜面２１ｂとを備えている。これにより、第１の入射部２１は、第１の光源９で発光した光を導光板２０内に、その面方向に沿って取り込むように構成されている。

また、第２の入射部２２は、図４および図６に示すように、導光板２０の他側部（図４（ａ）では右側の側部）における上辺側の角部にその下側に突出して形成されている。すなわち、この第２の入射部２２は、図６に示すように、導光板２０の角部をほぼ４５度の角度で斜め下側に延出させた傾斜部２２ａと、この傾斜部２２ａの下端部に設けられた平坦な入射面２２ｂと、を備えている。この場合、傾斜部２２ａは、その厚みが上部側から下部側に向けて次第に厚くなるように形成されている。導光板２０の上面における傾斜面の傾斜角度は４５度が望ましい。

これにより、第２の入射部２２は、図６に示すように、第２の光源１０で発光した紫外線領域の光が、下端部に位置する平坦な入射面２２ｂから傾斜部２２ａ内に取り込まれると、この取り込まれた紫外線領域の光のうち、一部の光を除いて、ほとんどの光を傾斜部２２ａの傾斜した内面で反射し、この反射された光を導光板２０内に取り込むように構成されている。

ところで、この照明装置６は、図３に示すように、導光板２０の下側に配置された反射板１１の上面に透明な蛍光層２３が部分的に設けられている。この透明な蛍光層２３は、第１実施形態と同様、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起して可視光線領域の光を発光するものであり、第２の入射部２２の周辺部付近に対応する反射板１１の個所に部分的に設けられている。

この場合にも、透明な蛍光層２３は、第１実施形態と同様、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起した際に、可視光線領域内におけるそれぞれ異なる複数の波長の光を発光する多色印刷層である。すなわち、この透明な蛍光層２３は、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起した際に、それぞれ異なる色の可視光線、例えば、赤、青、黄などの異なる波長の光を発光する複数の蛍光インクで多色印刷されている。

これにより、透明な蛍光層２３は、第１実施形態と同様、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起して可視光線領域の光を発光する際に、絵柄や文字などをカラー表示するように構成されている。また、この照明装置６は、図３に示すように、導光板２０の上面側に紫外線領域の光のみを反射して遮光する透明な紫外線遮光シート２４が設けられた構成になっている。

次に、このような腕時計における表示装置３の作用について説明する。
この表示装置３で情報を表示する際には、第１実施形態と同様、照明装置６の第１の光源９を点灯させて可視光線領域の光を発光させ、この発光した可視光線領域の光を導光板２０の第１の入射部２１から導光板２０内に取り込み、この取り込んだ可視光線領域の光を導光板２０の光拡散パターン１２でほぼ均等に拡散して、導光板２０の上面からほぼ均一な輝度で放出させる。

この放出された可視光線領域の光は、透明な紫外線遮光シート２４を透過して液晶表示パネル５の下面にほぼ均一な輝度で照射される。このため、第１実施形態と同様、液晶表示パネル５の遮光状態の画素によって表示されている黒色の情報が、鮮明なコントラストで良好に表示される。

また、このような状態で、照明装置６の第２の光源１０を点灯させて紫外線領域の光を発光させると、この第２の光源１０で発光した紫外線領域の光が導光板２０の他側部に設けられた第２の入射部２２から導光板２０内に取り込まれる。この取り込まれた紫外線領域の光は、第１実施形態と同様、光拡散パターン１２の密度が密側から粗側に向けて拡散されながら進行するが、光拡散パターン１２の密度が粗である端部側までは到達しない。

このときには、第２の光源１０で発光した紫外線領域の光が第２の入射部２２の下端部に位置する平坦な入射面２２ｂから傾斜部２２ａ内に取り込まれると、この取り込まれた紫外線領域の光のうち、一部の光を除いて、ほとんどの光が傾斜部２２ａの傾斜した内面で反射され、この反射された光が導光板２０内に取り込まれる。

このように導光板２０内に取り込まれた紫外線領域の光のうち、一部の光は導光板２０の下面から放出され、この放出された光が反射板１１上に設けられた透明な蛍光層２３に照射され、この照射された光に透明な蛍光層２３が反応して可視光線領域の光を発光する。このときには、第１実施形態と同様、蛍光層２３がそれぞれ異なる色の可視光線、例えば、赤、青、黄などの異なる波長の光を発光する多色印刷層であるから、絵柄や文字などがカラー表示される。

また、導光板２０内に取り込まれた紫外線領域の光のうち、他の一部の光は導光板２０の上面から放出され、この放出された光が透明な紫外線遮光シート２４で反射されて再び導光板２０内に取り込まれる。この取り込まれた光の一部が導光板２０の下面から放出され、この放出された光が反射板１１上の透明な蛍光層２３に照射され、この照射された紫外線領域の光に透明な蛍光層２３が反応して可視光線領域の光を発光する。

このように、透明な蛍光層２３で発光したカラー表示の可視光線領域の光のうち、一部の光はそのまま導光板２０に入射し、他の光は反射板１１の上面で反射されて導光板２０に入射し、この導光板２０に入射した可視光線領域の光は、導光板２０の上面から放出され、透明な紫外線遮光シート２４を透過して液晶表示パネル５の下面に照射される。

このときには、透明な蛍光層２３が、第２の光源１０の位置する反射板１１の第２の入射部２２の周辺部付近に設けられている。このため、透明な蛍光層２３が紫外線領域の光が照射されることで電子が励起して可視光線領域の光を発光して、絵柄や文字などをカラー表示した際、その可視光線領域の光は、第２の光源１０側に位置する周辺部付近に対応する液晶表示パネル５の一部分の領域に局所的に照射される。

これにより、導光板２０の上面から放出された可視光線領域の光は、第２の光源１０側に位置する第２の入射部２２の周辺部付近に対応する液晶表示パネル５の一部分の領域に局所的に照射される光の輝度が、液晶表示パネル５の他の領域に照射される光の輝度よりも高くなる。

このため、第２の光源１０側に位置する第２の入射部２２の周辺部付近に対応する液晶表示パネル５の一部分の領域に表示された黒色の情報が、液晶表示パネル５の他の領域に表示された黒色の情報よりも、明るさが強調されて表示されると共に、この液晶表示パネル５に表示された黒色の情報の背景として、絵柄や文字などがカラー表示される。

この場合にも、第１の光源９を点灯させずに、第２の光源１０のみを点灯させて発光させた際には、第２の光源１０側に位置する第２の入射部２２の周辺部付近に対応する液晶表示パネル５の一部分の領域のみに、可視光線領域の光が照射され、これ以外の液晶表示パネル５の領域には可視光線領域の光が照射されない。このため、液晶表示パネル５の遮光状態の画素によって表示されている黒色の情報のうち、第２の入射部２２の周辺部付近に対応する液晶表示パネル５の一部分の領域に表示された黒色の情報のみが、局所的に強調されて表示される。

このように、この腕時計の表示装置３における照明装置６によれば、第１実施形態と同様、第１の光源９を点灯させて発光させた際に、第１の光源９の光を導光板２０の光拡散パターン１２によって導光板２０内にほぼ均等に拡散させながら導き、この導かれた光を導光板２０の上面からほぼ均一な輝度で放出することができる。また、第２の光源１０を点灯させて発光させた際に、導光板２０の光拡散パターン１２における密度の密なる部分によって導光板２０の上面から放出される光の輝度を局所的に高めて、明るさを局所的に強調することができる。これにより、第１、第２の各光源９、１０を選択して発光させることにより、異なる発光表現ができる。

この場合、導光板２０の下面側に配置された反射板１１上の透明な蛍光層２３が第２の入射部２２の周辺部付近のみに設けられていることにより、第２の光源１０で発光された紫外線領域の光が透明な蛍光層２３に照射されて、この透明な蛍光層２３が可視光線領域の光を発光して絵柄や文字などをカラー表示した際に、このカラー表示した可視光線領域の光を、第２の入射部２２の周辺部付近に対応する液晶表示パネル５の個所のみに局所的に照射することができる。これにより、第１実施形態の場合よりも、液晶表示パネル５に表示された情報を局所的に強調することができると共に、液晶表示パネル５に表示された情報の背景として、絵柄や文字などをカラー表示することができる。

また、この場合にも、導光板２０の上面に紫外線領域の光のみを反射して遮光する透明な紫外線遮光シート２４が設けられていることにより、第１実施形態の変形例と同様、導光板２０の上面から放出された紫外線領域の光を紫外線遮光シート２４によって反射して再び導光板２０に取り込むことができる。このため、紫外線領域の光を漏らすことがなく、効率良く透明な蛍光層２３に照射させることができると共に、液晶表示パネル５の液晶材に紫外線領域の光が照射されることがないので、液晶表示パネル５の液晶材が紫外線によって劣化するのを防ぐことができる。

この場合、導光板２０の一側部には、第１の光源９からの光を導光板２０内にその面方向に沿って取り込む第１の入射部２１が設けられており、導光板２０の他側部には、第２の光源１０からの光を導光板２０内にその面方向に対して直交する下方から取り込む第２の入射部２２が設けられているので、第２の光源１０を導光板２０の下側に配置することができる。

このため、この照明装置６では、導光板２０の上面の面積、つまり導光板２０における光の放出面積を広くすることができると共に、照明装置６全体の設置面積を小さくすることができ、これにより液晶表示パネル５の表示面積を大きくすることができると共に、表示装置３および時計モジュール１の小型化を図ることができるので、腕時計全体の小型化を図ることができる。

（第３実施形態）
次に、図７を参照して、この発明を腕時計に適用した第３実施形態について説明する。この場合にも、図１および図２に示された第１実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
この腕時計は、図７に示すように、照明装置３０が第１実施形態と異なる構成であり、これ以外は第１実施形態とほぼ同じ構成になっている。

すなわち、この照明装置３０は、図７に示すように、導光板８の上面側に設けられ、紫外線領域の光のみを反射して遮光する透明な紫外線遮光シート３１を備えている。また、この照明装置３０は、導光板８の下面に設けられた透明な第１蛍光層３２と、導光板８の上面に設けられた透明な第２蛍光層３３と、紫外線遮光シート３１の下面に設けられた透明な第３蛍光層３４と、を備えている。

この場合、第１蛍光層３２は、図７に示すように、第２の光源１０が位置する導光板８の下面におけるほぼ右半分の領域、つまり導光板８における光拡散パターン１２の密度が密である側に位置するほぼ半分の領域に設けられている。第２蛍光層３３は、導光板８の上面に第１蛍光層３２と対応するほぼ右半分の領域に設けられている。第３蛍光層３４は、紫外線遮光シート３１の下面に第１蛍光層３２と対応するほぼ右半分の領域に設けられている。

これら第１〜第３の各透明な蛍光層３２〜３４は、第１実施形態と同様、それぞれ紫外線領域の光が照射されることで電子が励起した際に、可視光線領域内におけるそれぞれ異なる複数の波長の光を発光する多色印刷層である。すなわち、これら第１〜第３の各透明な蛍光層３２〜３４は、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起した際に、異なる色の可視光線、例えば、赤、青、黄などの異なる波長の光を発光する複数の蛍光インクでそれぞれ多色印刷されている。これにより、第１〜第３の各透明な蛍光層３２〜３４は、それぞれ絵柄や文字などを個別にカラー表示するように構成されている。

次に、このような腕時計の表示装置３の作用について説明する。
この表示装置３で情報を表示する際に、照明装置３０の第１の光源９を点灯させて可視光線領域の光を発光させた場合には、第１実施形態と同様、可視光線領域の光が導光板８の上面からほぼ均一な輝度で放出されて、液晶表示パネル５の下面にほぼ均一な輝度で照射される。このため、液晶表示パネル５の情報が鮮明なコントラストで良好に表示される。

一方、照明装置３０の第２の光源１０を点灯させて紫外線領域の光を発光させた際には、発光した紫外線領域の光が、図２に示すように、導光板８の第２の入射部８ｂから導光板８内に取り込まれる。この取り込まれた紫外線領域の光は、光拡散パターン１２の密度が密側から粗側に向けて拡散されながら進行するが、光拡散パターン１２の密度が粗である端部側までは到達しない。

このように導光板８内に取り込まれた紫外線領域の光のうち、一部の光は導光板８の下面から放出され、この放出された光が導光板８の下面に設けられた透明な第１蛍光層３２に照射され、この照射された紫外線領域の光に第１蛍光層３２が反応して可視光線領域の光を発光し、絵柄や文字などをカラー表示する。

この第１蛍光層３２で発光した絵柄や文字などのカラー表示の可視光線領域の光は、その一部が導光板８内に取り込まれ、他の一部が反射板１１で反射されて再び導光板８に取り込まれる。このように導光板８に取り込まれた可視光線領域の光は、導光板８の上面から放出されて、紫外線遮光シート３１を透過して液晶表示パネル５の下面に照射される。

また、導光板８内に取り込まれた紫外線領域の光のうち、他の一部の光は導光板８の上面から放出され、この放出された一部の光が導光板８の上面に設けられた第２蛍光層３３に照射され、この第２蛍光層３３で吸収しきれずに漏れた一部の光が第２蛍光層３３を通り抜ける。このとき、第２蛍光層３３に照射された紫外線領域の光は、第２蛍光層３３によって可視光線領域の光に変換されて絵柄や文字などをカラー表示し、このカラー表示した可視光線領域の光が紫外線遮光シート３１を透過して上方に放出される。

また、第２蛍光層３３を通り抜けた紫外線領域の光は、紫外線遮光シート３１の下面に設けられた第３蛍光層３４によって可視光線領域の光に変換されて絵柄や文字などをカラー表示し、このカラー表示した可視光線領域の光が紫外線遮光シート３１を透過して上方に放出される。これにより、第１〜第３の各蛍光層３２〜３４によって紫外線領域の光がそれぞれ変換されて絵柄や文字などをカラー表示した可視光線領域の光は、すべて紫外線遮光シート３１を透過して液晶表示パネル５の下面に照射される。

このときには、第１〜第３の各蛍光層３２〜３４が、第２の光源１０の位置する導光板８の下面におけるほぼ右半分の領域、つまり導光板８における光拡散パターン１２の密度が密である側に位置するほぼ半分の領域に設けられている。このため、第１〜第３の各蛍光層３２〜３４がそれぞれ紫外線領域の光が照射されることで電子が励起して可視光線領域の光を発光した際、それぞれ発光してカラー表示する可視光線領域の光は、第２の光源１０側に位置する液晶表示パネル５のほぼ半分の領域に照射される。

これにより、液晶表示パネル５に照射されたカラー表示の可視光線領域の光は、第２の光源１０側に位置する液晶表示パネル５のほぼ半分の領域に照射される光の輝度が、液晶表示パネル５の他の領域に照射される光の輝度よりも高くなる。このため、第２の光源１０側に位置する液晶表示パネル５のほぼ半分の領域に表示された黒色の情報が、液晶表示パネル５の他の領域に表示された黒色の情報よりも、明るさが強調されて表示されると共に、この液晶表示パネル５に表示された黒色の情報の背景として、絵柄や文字などがカラー表示される。

この場合、第１〜第３の各蛍光層３２〜３４は、その上下方向の設置位置がそれぞれ異なっているので、これら第１〜第３の各蛍光層３２〜３４でそれぞれ発光されたカラー表示の可視光線領域の光が液晶表示パネル５の下面に照射されて液晶表示パネル５を透過した際に、上下方向に異なる位置で発光したカラー表示の絵柄や文字などを、液晶表示パネル５の上方から見た際に、カラー表示された絵柄や文字などが、上下方向に奥行き感をもって立体的に見える。

このように、この腕時計の表示装置３によれば、第１実施形態と同様の作用効果があるほか、照明装置３０の第２の光源１０で発光された紫外線領域の光を第１〜第３の各蛍光層３２〜３４によって確実に可視光線領域の光に変換して液晶表示パネル５に十分な光量で明るく照明することができるほか、第１〜第３の各蛍光層３２〜３４の上下方向の設置位置がそれぞれ異なっているので、上下方向に異なる位置で発光した各カラー表示の絵柄や文字などが、上下方向に奥行き感をもって立体的に見えるようにできる。

なお、上述した第３実施形態では、第１実施形態と同じ導光板８を用いた場合について述べたが、これに限らず、第２実施形態と同じ導光板２０を用いた構成であっても良い。すなわち、この導光板２０は、その一側部に設けられて、第１の光源９からの光を導光板２０内にその面方向に沿って取り込む第１の入射部２１と、他側部に設けられて、第２の光源１０からの光を導光板２０内にその面方向に対して直交する方向から取り込む第２の入射部２２とを備えた構成である。

また、上述した第１〜第３の各実施形態およびその変形例では、蛍光層１４、２３および第１〜第３の各蛍光層３２〜３４が、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起した際に、異なる色の可視光線、例えば、赤、青、黄などの異なる波長の光を発光する複数の蛍光インクでそれぞれ多色印刷されている場合について述べたが、これに限らず、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起して特定波長の可視光線を発光する単色の蛍光インクで印刷した構成であっても良い。

また、上述した第１〜第３の各実施形態およびその変形例では、第２の光源１０が紫外線領域の光を発光する場合について述べたが、必ずしも紫外線領域の光を発光する必要はなく、例えば、可視光線領域における特定波長の光、例えば赤、青、黄などのいずれかの特定波長の光を発光するように構成されていても良い。

また、上述した第１〜第３の各実施形態およびその変形例では、蛍光層１４、２３および第１〜第３の各蛍光層３２〜３４を、導光板８、２０の上下面に対して部分的に対応させて設けた場合について述べたが、これに限らず、導光板８、２０の上下面に対する全域に対応させて設けた構成であっても良い。

さらに、上述した第１〜第３の各実施形態およびその変形例では、導光板８、２０の下面側に反射板１１を設けた場合について述べたが、これに限らず、導光板８、２０の下面に直接反射層を設けた構成であっても良い。

また、上述した第１〜第３の各実施形態およびその変形例では、腕時計に適用した場合について述べたが、必ずしも腕時計である必要はなく、例えばトラベルウオッチ、目覚まし時計、置き時計、掛け時計などの各種の時計に適用することができる。また、時計に限らず、携帯電話機や携帯情報端末機などの各種の電子機器にも広く適用することができる。

以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、これらに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記）
請求項１に記載の発明は、入射光を拡散する光拡散パターンを、その密度が一側部から他側部に向かうに従って粗から密になるように形成された導光板と、前記導光板における前記光拡散パターンの前記一側部側に設けられた第１の光源と、前記導光板における前記光拡散パターンの前記他側部側に設けられた第２の光源と、を備えていることを特徴とすると照明装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の照明装置において、前記導光板の前記一側部には、前記第１の光源からの光を前記導光板内にその面方向に沿って取り込む第１の入射部が設けられており、前記導光板の前記他側部には、前記第２の光源からの光を前記導光板内にその面方向に沿って取り込む第２の入射部が設けられていることを特徴とする照明装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の照明装置において、前記導光板の前記一側部には、前記第１の光源からの光を前記導光板内にその面方向に沿って取り込む第１の入射部が設けられており、
前記導光板の前記他側部には、前記第２の光源からの光を前記導光板内にその面方向に対して直交する方向から取り込む第２の入射部が設けられていることを特徴とする照明装置である。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の照明装置において、前記入射光が放出される前記導光板の一面の少なくとも一部に対応して設けられ、前記第２の光源からの光が照射されることで電子が励起し、前記第２の光源からの光より長波長の可視光線領域の光を発光する蛍光層を備えていることを特徴とする照明装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の照明装置において、前記第１の光源は可視光線領域の光を発光し、前記第２の光源は紫外線領域の光を発光することを特徴とする照明装置である。

請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の照明装置において、前記蛍光層は、前記導光板の一面の前記他側部側に対応して設けられていることを特徴とする照明装置である。

請求項７に記載の発明は、請求項４〜請求項６のいずれかに記載の照明装置において、前記蛍光層は、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起する印刷層であることを特徴とする照明装置である。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の照明装置において、前記導光板に入射した入射光が放出される前記導光板の前記一面側に、紫外線領域の光を遮光する紫外線遮光部が設けられていることを特徴とする照明装置である。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載された照明装置と、この照明装置によって照明される液晶表示パネルと、を備えていることを特徴とする表示装置である。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載された照明装置を備えていることを特徴とする時計である。

１ 時計モジュール
３ 表示装置
５ 液晶表示パネル
６、３０ 照明装置
８、２０ 導光板
８ａ、２１ 第１の入射部
８ｂ、２２ 第２の入射部
９ 第１の光源
１０ 第２の光源
１１ 反射板
１２ 光拡散パターン
１４、２３ 蛍光層
２４、３１ 紫外線遮光シート
３２〜３４ 第１〜第３の各蛍光層

Claims (9)

1. 入射光を拡散する光拡散パターンを、その密度が一側部から他側部に向かうに従って粗から密になるように形成された導光板と、
   前記導光板における前記光拡散パターンの前記一側部側に設けられた第１の光源と、
   前記導光板における前記光拡散パターンの前記他側部側に設けられた第２の光源と、
   前記入射光が放出される前記導光板の前記光拡散パターンが密である部分に対応して設けられ、前記第２の光源からの光が照射されることで電子が励起し、前記第２の光源からの光より長波長の可視光線領域の光を発光する蛍光層と
   を備えていることを特徴とすると照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、前記導光板の前記一側部には、前記第１の光源からの光を前記導光板内にその面方向に沿って取り込む第１の入射部が設けられており、
   前記導光板の前記他側部には、前記第２の光源からの光を前記導光板内にその面方向に沿って取り込む第２の入射部が設けられていることを特徴とする照明装置。
3. 請求項１に記載の照明装置において、前記導光板の前記一側部には、前記第１の光源からの光を前記導光板内にその面方向に沿って取り込む第１の入射部が設けられており、
   前記導光板の前記他側部には、前記第２の光源からの光を前記導光板内にその面方向に対して直交する方向から取り込む第２の入射部が設けられていることを特徴とする照明装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の照明装置において、前記第１の光源は可視光線領域の光を発光し、前記第２の光源は紫外線領域の光を発光することを特徴とする照明装置。
5. 請求項４に記載の照明装置において、
   前記蛍光層は、前記導光板の一面の前記他側部側に対応して設けられていることを特徴とする照明装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の照明装置において、前記蛍光層は、紫外線領域の光が照射されることで電子が励起する印刷層であることを特徴とする照明装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の照明装置において、前記導光板に入射した入射光が放出される前記導光板の前記一面側に、紫外線領域の光を遮光する紫外線遮光部が設けられていることを特徴とする照明装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載された照明装置と、この照明装置によって照明される液晶表示パネルと、を備えていることを特徴とする表示装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載された照明装置を備えていることを特徴とする時計。

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