JPH09204147A - 表示装置及び時計 - Google Patents

表示装置及び時計

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JPH09204147A
JPH09204147A JP9009889A JP988997A JPH09204147A JP H09204147 A JPH09204147 A JP H09204147A JP 9009889 A JP9009889 A JP 9009889A JP 988997 A JP988997 A JP 988997A JP H09204147 A JPH09204147 A JP H09204147A
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JP
Japan
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display device
liquid crystal
reflector
dial
crystal cell
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JP9009889A
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Joachim Grupp
グルップ ヨアヒム
Yvan Teres
トゥレ イバン
Jean Charles Poli
ポリ ジャン−シャルル
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Swatch Group Management Services AG
SMH Management Services AG
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Publication date
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    • G04C17/0091—Combined electro-optical and electro-mechanical displays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低い電力で、明るく、美的効果を得ることが
できる表示装置を提供する。 【解決手段】 光学シャッタ（５）によって美的効果を
提供する表示装置を提供する。この表示装置は電源
（８）のスイッチングによって、光学シャッタ（５）の
後面に配置された、非ランバートタイプの最適化された
拡散リフレクタ（１２）に印刷されたカラー装飾デザイ
ン（１１）を露呈され且つ隠させる。時計は、その文字
盤が全体的に又は部分的にそのような表示装置で形成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学シャッタの状
態の変化のために必要な電力の供給以外の電力の供給な
しに、後面に配置されたカラー装飾デザインを露呈させ
たり隠したりさせる電界効果又は電荷効果光学シャッタ
によって美的効果を提供する表示装置に関する。
【０００２】さらに本発明は、文字盤の全て又は一部が
外部の制御部材の作動によってトリガーされる信号又は
そのタイムベースから受けた信号の関数として電源のス
イッチングが制御される表示装置を備えた腕時計、アラ
ーム時計、振り子時計等の時計に関する。
【０００３】
【従来の技術】時計の文字盤上に永久的に見ることがで
きるものではない装飾的デザインを表示させるある種の
表示装置が、公知である。そのような表示装置の多く
は、しばしば時計のムーブメントによって駆動される透
明な装飾ディスクを備える。例えば米国特許第３，７６
３，６４８号は、第２の針によって駆動される透明なデ
ィスクが時計のガラス蓋に担持されるその他のデザイン
と協働するように意図されたデザインを備え、装飾を形
成するようにした腕時計を開示している。
【０００４】時計の文字盤に担持される装飾は時計の作
動そのものとは独立的な制御部材によって露呈させたり
隠したりさせるされることができる。よって、スイス特
許第４６５，５０７号においては、２つの重ねて配置さ
れた偏光ディスクで形成された光学システムが文字盤に
よって担持される装飾と時計のガラス蓋との間に配置さ
れる。一方のディスクをマニュアルで回転させると、装
飾が露呈したり隠れたりする。
【０００５】そのような全ての表示装置において、装飾
デザインが部分的に現れたり、あるいは時計の通常の外
観を変更させるような制御アクセサリーを付加すること
が必要になる、といったことがあった。光学シャッタ、
より詳細には液晶セル、及び投射された又は照射された
透明陽画の使用は、米国特許第３，５７６，３６４号に
開示されており、３つの提案された実施例によれば、特
別の効果をもった広告サインを得ることができるように
なっている。１つの実施例においては、透明陽画が液晶
セルの後面に配置され、後面の強い照明のおかげで、透
明になった状態で前面から観察できるようになってい
る。よって、そのような表示装置は嵩張るものであり、
多くの電力を消費し、いずれにしても時計に使用できる
ものではないことが分かる。
【０００６】フランス特許第２，１１１，８８６号で
は、光学シャッタ装置が、ミラーと該光学シャッタとの
間に配置された透明なフイルムに印刷された画像を露呈
させたり隠したりさせるようになっており、この画像は
透明の状態で、すなわち、光線のミラーでの反射によ
り、観察されることができ、これは認識された画像の品
質を観察角度に非常に依存性を与えることになる。さら
に、各インターフェースにおける反射により生じた光の
強度のロスが観察された像の輝度をかなり低下させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光学
シャッタの後に配置されたカラー装飾デザインを隠した
り露呈させたりさせ、光学シャッタが透過モードのとき
に公知の表示装置、特にフランス特許第２，１１１，８
８６号に記載されたものよりも明るく且つコントラスト
の優れた画像をうることのできる表示装置を提供するこ
とによって、上記した従来技術の問題点を解決すること
である。本発明による表示装置はさらに部品点数が少な
く且つより低い製造コストで構成されることのできる利
点を有するものである。
【０００８】本発明の他の目的は、低い電力の消費で観
察者が所望の美的効果を得ることができるようにした表
示装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、カラー装飾デ
ザインと、該カラー装飾デザインが観察される前面と、
拡散リフレクタが対面して配置され且つ該カラー装飾デ
ザインが配置される後面とを有し、電圧の印加によって
不透明状態から透明状態へ変化することのできる光学シ
ャッタと、該光学シャッタの状態の変化のために必要な
電圧を印加するために配置された制御装置を含む電力源
とを備え、前記拡散リフレクタは非ランバートタイプの
ものであり、前記カラー装飾デザインは表面の特徴を大
きく変更することなく該拡散リフレクタに直接に印刷さ
れたインクによって形成されることを特徴とする表示装
置を提供するものである。
【００１０】よって本発明による表示装置の美的効果
は、非ランバートタイプの拡散リフレクタ、すなわち鏡
のような反射をもつものではないがランバートタイプの
拡散リフレクタよりもより多くの指向性拡散突起をもつ
拡散リフレクタの効果と、拡散リフレクタに直接に印刷
されたカラー装飾デザインの印刷の効果との結合された
効果から得られ、視差効果、及び透明陽画タイプの透明
なサポートがもつ反射を介した、特に厚さによる、輝度
のロスを減少させることができる。
【００１１】種々の公知の光学シャッタを使用すること
ができるが、特に時計への応用において、電力の低減の
ために、液晶セルを選択するのが好ましい。電力の低減
が重要な問題ではない応用、例えばミニチュァクロック
においては、１つの状態から他の状態へ変えるのにより
多くの電力を必要とする電気クロミック又は電気化学セ
ルを使用することもできる。
【００１２】本発明による表示装置で使用される液晶セ
ルは電界が切り換えられたときに不透明状態から透明状
態へ変わることのできるあらゆる液晶セルを使用するこ
とができる。例えば、いわゆるHeilmeirセルを使用する
ことができ、このセルは正の誘電性の異方性のネマチッ
ク成分を含む液晶層と所定の波長において良好な可視光
吸収率をもつように選択されたプレオクロイック色素と
を含むものである。カラー装飾デザインのより完全な遮
蔽を可能とするためには、多くの波長において高い吸収
率をもつプレオクロイック色素が選択され、電界がない
ときには液晶セルが実質的に黒となるようにする。その
ような色素は例えばドイツ特許第ＤＥ３，０２８，５９
３号に開示されている。
【００１３】液晶層の前後に配置された平行な軸線の偏
光子を備えたいわゆるツイストネマチックタイプの液晶
セルを使用することによって、液晶セルの外観は電界が
ないときには一様に暗くなる。クロスした軸線の偏光子
とともに構成された液晶セルでは逆の効果が得られる。
液晶セルのタイプがどのようなものであれ、液晶層が挟
持される透明プレートの内面に担持される電極は少なく
とも装飾が配置される領域においては透明である。
【００１４】使用される拡散リフレクタは好ましくは最
適化された光学的性質、すなわち全入射光を全ての方向
に拡散するランバートの拡散リフレクタとは反対の性質
をもった金属メッキされたプラスチックシートによって
形成される。本発明による表示装置に特に適した拡散リ
フレクタは、拡散リフレクタの平面に垂直な線とともに
４０°と６０°の間の角度、好ましくは５０°の角度を
形成する方向に、５０パーセントのオーダーの輝度が得
られるようにした調整された拡散突起を有する。
【００１５】使用されるインクは例えば非吸収性の光沢
紙に高級印刷で使用されるタイプのものである。全ての
公知の印刷方法の中でも、経験の結果、写真製版法が小
さなシリーズの製造のために、且つ拡散リフレクタの表
面の特徴を変更することなく十分に薄いインクの層を付
着させるために、最も適した方法である。本発明による
表示装置が時計に組み込まれているときには、本発明の
精神から離れることなく、文字盤を形成する液晶セルの
面は製造者の名称や時間のシンボル等の装飾又はサイン
をも備えている。同様に、装飾的デザインが全文字盤を
占めるものでないときには、利用できる残余部分は標準
的なデジタルセグメント表示のために使用できる。文字
盤は幾つかの並置された本発明による表示装置で形成さ
れることもできる。時計がアナログ表示を備えていると
きには、液晶セル及びカラー装飾デザインを担持する拡
散リフレクタを貫通して、時計の針を担持するパイプの
ための通路を備える。
【００１６】時計においては、ある状態から他の状態へ
の液晶セルのスイッチングは竜頭等の前から存在する制
御部材、又は押しボタン等の追加の部材を操作すること
によって行われる。そのようなスイッチングはまたアラ
ームタイムや誕生日等のタイムベースから受けた信号を
介して予め定められた時期に行われる。本発明の特徴及
び利点は添付の図面に例として、限定されないように示
された実施例の説明から明らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１及び図２に示される例による
と、針１、２をもったアナログ表示時計は、ガラス蓋４
で閉じられるケース３を備える。針１、２は、時計の文
字盤を形成し且つ文字盤の全可視面を形成する液晶セル
５の前面５ａの上方に配置される。液晶セル５は、針
１、２を担持するパイプを通すための通路６をその中央
部に有し、このパイプはガラス蓋４と液晶セル５の前面
５ａとの間に設けられる空間から部分的にのみ示されて
いるムーブメント７へ延びる。さらに、時計は電源８を
備え、電源８はスイッチ９によって象徴的に示される制
御回路を介して液晶セル５に接続されることができる。
そのような制御回路は例えば竜頭１０によって作動され
ることができ、竜頭１０に継続的な圧力が加えられると
液晶セル５の状態が変えられるようになっている。当
然、略図的に示された部材は適切な手段によって構成さ
れる。よって、制御回路を作動せしめる制御部材は光官
能タイプ、容量タイプ、又は圧電タイプの部材をもった
装置とすることができる。電源８はあらゆるタイプのも
のとすることができるが、好ましくは時計の電池で形成
される。拡散リフレクタ１２に印刷されたカラー装飾デ
ザイン１１は、液晶セル５の後面５ｂとムーブメント７
の上面との間に配置される。
【００１８】図１において、時計の左半分Ｇが液晶セル
５が不透明であるときの文字盤の外観を示し、時計の右
半分Ｄが液晶セル５が透明であってカラー装飾デザイン
１１が見えるようになるときの文字盤の外観を示してい
る。図２に示される断面において、例として示される液
晶セル５はツイストネマチックタイプのものである。よ
りよい理解のために、本装置の部材の厚さはかなり誇張
して示されており、完全な液晶セル５の全厚さは実際的
には０．９ｍｍのオーダーである。そのような液晶セル
５は透明な前部プレート１３と、透明な後部プレート１
４と、これらのプレート１３、１４と協働して閉鎖空間
１６を形成するシールフレーム１５とからなり、正の誘
電率の異方性のネマチック液晶層がこの閉鎖空間１６内
に位置する。そのような液晶は例えばメルク社から番号
ＺＬＩ─４４６８─０００として入手することができ
る。プレート１３、１４の互いに対面する表面は、各
々、その全面にわたって薄い混合されたスズ─酸化イン
ジウム層（ＩＴＯ）等の公知の透明電極（図示せず）を
備える。さらに、液晶セル５は、ガラス蓋４を向いたプ
レート１３の外面に配置された第１の偏光子１７と、ム
ーブメント７を向いたプレート１４の外面に配置された
第２の偏光子１８とを備え、これらの偏光子１７、１８
はそれらの軸線が平行に配置されている。拡散リフレク
タ１２に印刷されたカラー装飾デザイン１１は、第２の
偏光子１８とムーブメント７の前面との間に配置され
る。
【００１９】カラー装飾デザイン１１は、公知の印刷技
術によって得られる。オーバーピグメンテッドタイプの
印刷インクが、小さな厚さでカラー飽和を許容する溶剤
とともに選択される。時計の応用において使用されるカ
ラー装飾デザイン１１の寸法が比較的に小さいならば、
バッチ印刷技術が、写真製版印刷方法を使用して好便に
使用される。
【００２０】本発明の基本的な特徴によれば、カラー装
飾デザイン１１を作るのに使用されるインクは、その表
面の状態、及び従って光学的性質が変わらないように、
非常に小さな厚さで拡散リフレクタ１２に塗布される。
電子スキャニングコンパレータ（米国のTaylor-Hobson
から入手可能なTaylorstepＩ）を使用して、拡散リフレ
クタ１２の裸の領域によって分離された赤、黄、緑，
青、及び灰色を含むカラー装飾デザイン１１のテストサ
ンプルで行われた測定は、２０から５０ｎｍの間の厚さ
が、その分布及び周波数を統計的に変更することなし
に、表面粗度のピークの振幅を増加させることのみに寄
与することを示した。光学的性質の保存は前述した拡散
突起測定によって確認された。
【００２１】拡散突起は拡散リフレクタの平面に垂直な
軸線のまわりの回転によって画かれる包絡線をもつの
で、図３は、垂線に対しての測定角度の関数として、相
対パーセンテージで表された軸平面における輝度の変化
を示す図である。基準カーブＩはBaSO4 を有する基板に
よって形成されたランバート拡散リフレクタで作られた
ものであり、カーブIIはその表面にインクをもたない、
本発明による最適化された拡散リフレクタで作られたも
のである。０°位置のまわりの拡散リフレクタの絶対輝
度はランバートのディフューザの輝度を大きく越える
が、高い角度については、ランバートのディフューザの
輝度は拡散リフレクタの輝度を越え、すなわち本発明の
範囲で使用される拡散リフレクタは０°位置のまわりで
円錐形に光を集中させる。カーブIIに相当する拡散リフ
レクタは例えば日本の栃木県下都賀市のサンリツ社によ
って品名ＷＮＡとして製造されている。
【００２２】同様に、表面に赤、黄、緑、青、灰色の色
をつけた最適化された拡散リフレクタについて、拡散突
起のカーブが記録された。下記の表において、垂直入射
の下で観察された最大値に対する８０パーセント及び６
０パーセントの輝度の低下に対する角度が報告された。 輝度 １００％ ８０％ ６０％ 赤色の拡散リフレクタ ０° ３６° ７１° 黄色の拡散リフレクタ ０° ３４° ６０° 緑色の拡散リフレクタ ０° ２８° ５１° 青色の拡散リフレクタ ０° ２７° ４８° 灰色の拡散リフレクタ ０° ３１° ５３° ベアの拡散リフレクタ ０° ２９° ４５° この表から、８０％の輝度については、平均の角度は３
０．８３°であり、標準偏差は３．５４％であり、６０
％の輝度については、平均の角度は５４．６７°であ
り、標準偏差は９．４８％であることが分かり、これは
これらの５色の拡散突起はベアの最適化された拡散リフ
レクタの拡散突起のまわりで比較的に低い散乱をもつこ
とを示している。さらに、留意すべきは、図３を参照す
ると、ランバートの拡散リフレクタについての輝度の８
０％の低減は７５％の視角に相当し、カラーインクでコ
ートされ、あるいはコートされていないにかかわらず、
同じ８０％への低減は本発明による最適化された拡散リ
フレクタについて２倍小さい角度で観察される。これは
反射された光の集中、よってカラーデザインの輝度に本
発明の驚くべき性質を達成する。
【００２３】直ぐ前に前述した例においては、電界がな
い場合に、液晶はツイストした平坦な構造を有し、それ
は、液晶セル５のガラスふた４を向いた表面に一様に暗
い表面を有し且つカラー装飾デザイン１１を遮蔽するよ
うに２つの光成分を吸収する。電圧が印加されると、ス
イッチ９を介して、液晶は状態を変化され、光を透過さ
せ、カラー装飾デザイン１１が見えるようになる。偏光
子１７、１８がクロスの軸線を有すると、逆の効果が得
られる。同様に、本発明の範囲から離れることなく、当
業者は他のタイプのセルを使用し、あるいはダイクロイ
ック又はプレオクロイック分子と協働し、又は協働する
ことなく、他のタイプの液晶を使用することができる。
【００２４】留意すべきは、スイッチ９は液晶セル５に
制御電圧を印加するあらゆる手段のシンボルとして示さ
れている。時計に適用されるときには、このスイッチは
ムーブメント７の集積回路に組み込まれているスイッチ
ングトランジスターとすることができる。例えば、トラ
ンジスターは、ムーブメント７がアラームを組み込んで
あるときにはそのアラームに基づく信号によって、ムー
ブメント７のタイムベースから周期的に制御されること
ができる。以上説明した例は修正されることができ、本
発明の範囲から離れることなく、当業者にとって種々の
態様で適合されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明による表示装置が組み込まれた時
計の平面図である。
【図２】時計の下の部分、特にムーブメントの部分を省
略した、図１の線II─IIに沿った拡大略断面図である。
【図３】軸方向の平面における本発明による最適化され
た拡散リフレクタの拡散突起及びランバートタイプの拡
散リフレクタの拡散突起の角度に対する輝度を示す図で
ある。
【符号の説明】
１、２…針 ３…ケース ４…ガラス蓋 ５…液晶セル ６…通路 ７…ムーブメント ８…電源 ９…スイッチ １０…竜頭 １１…カラー装飾デザイン １２…拡散リフレクタ １７、１８…偏光子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−シャルル ポリ スイス国，ツェーハー−2206 レ ジュヌ ビー−スール−コフラン，リュ デュ バ ネル 31

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カラー装飾デザイン（１１）と、 該カラー装飾デザイン（１１）が観察される前面（５
    ａ）と、拡散リフレクタ（１２）が対面して配置され且
    つ該カラー装飾デザイン（１１）が配置される後面（５
    ｂ）とを有し、電圧の印加によって不透明状態から透明
    状態へ変化することのできる光学シャッタ（５）と、 該光学シャッタ（５）の状態の変化のために必要な電圧
    を印加するために配置された制御装置（９）を含む電源
    （８）とを備え、 前記拡散リフレクタ（１２）は非ランバートタイプのも
    のであり、前記カラー装飾デザイン（１１）は表面の特
    徴を大きく変更することなく該拡散リフレクタ（１２）
    に直接に印刷されたインクによって形成されることを特
    徴とする表示装置。
  2. 【請求項２】 前記拡散リフレクタ（１２）はその平面
    に垂直な方向に４０°と６０°の間の角度で、好ましく
    は輝度が５０パーセントのときに５０°の角度で、拡散
    突起構造を有する金属メッキされたプラスチックシート
    であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 【請求項３】 前記カラー装飾デザイン（１１）はイン
    クでコートされていない領域を備えることを特徴とする
    請求項１に記載の表示装置。
  4. 【請求項４】 前記光学シャッタ（５）は液晶セルから
    なることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  5. 【請求項５】 前記液晶セルはツイストネマチックタイ
    プのものであって、平行な偏光子を含むことを特徴とす
    る請求項４に記載の表示装置。
  6. 【請求項６】 文字盤と結合して時を表示するように意
    図された少なくとも１つのムーブメント（７）を備え、
    該ムーブメント（７）は蓋（４）によって閉じられるケ
    ース（３）に収められており、該文字盤は全体的又は部
    分的に請求項１に記載の表示装置を構成していることを
    特徴とする時計。
  7. 【請求項７】 前記電源（８）のスイッチングは外部の
    制御部材によって行われるようにしたことを特徴とする
    請求項６に記載の時計。
  8. 【請求項８】 前記電源（８）のスイッチングは該時計
    のタイムベースによって送られた信号によって行われる
    ようにしたことを特徴とする請求項６に記載の時計。
  9. 【請求項９】 文字盤を形成する装置がさらに針（１、
    ２）を担持するパイプのための通路を備えることを特徴
    とする請求項６に記載の時計。
  10. 【請求項１０】 文字盤を形成する装置の前面（５ａ）
    がさらに装飾又はサインを備えることを特徴とする請求
    項６に記載の時計。
JP9009889A 1996-01-23 1997-01-23 表示装置及び時計 Pending JPH09204147A (ja)

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FR9600741A FR2743924B1 (fr) 1996-01-23 1996-01-23 Dispositif d'affichage d'un decor et piece d'horlogerie le comprenant
FR9600741 1996-01-23

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