JPS5886478A - 液晶セルによつて形成されるダイヤル面を持つアナログ表示腕時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダイヤルの前を動く指針のようなアナログ表示
装置と、そのダイヤルを構成する液晶表示セルとを有す
る腕時計に関するものである。このセルは外部的な操作
によって１例えば時刻の数字表示のようなデータ項目を
表示する第１モードまたはデータ表示をしない第２モー
ドのいずれかにセットされることが可能である。

液晶セルが、その不透明度が電界の作用が加えられる区
域で変化する複合層を有しているこ１４３６７によって
知られている。この腕時計においては、液晶セルはそれ
が何のデータも表示しない時には１様に明るい色となっ
ている。

セルがデータを表示する時、記号は明るい背景上に暗い
色として現われる。結果として、この公知の時計ではダ
イヤル構成面がセルの背面に設けられた光反射拡散器に
よって構成される。

この公知の時計は欠点として、指針とダイヤ（ ル構成面との間の比較的大きなギャップによる美観上の
欠陥を有している。

本発明の目的はこの不都合を克服するものである。

本発明によれば、液晶セルは電界が印加されていない時
に１様に不透明な複合層を有している。

こうして、腕時計の美観効果は２表面（即ち改善前の表
面はユーザーの目に達することのできる光を反射する指
針背面の最も遠い位置にあったが）が反射拡散器よりも
指針にさらに近い位置に設けられてダイヤルを形成する
ために。

改善される。

腕時計のセルは、正の誘電異方性を有するネマチック化
合物と、実質的に総ての可視光線波長において十分な光
吸収係数を持つ多色性分子とを有する液晶層を含むよう
な型式であることが望ましい。

偏光板は液晶層と反射拡散器との間に設けられる。

本発明は添付図面を参照しながら２例としてあげられた
いくつかの実施例に関する説明を読むことによって、−
さらによく理解されるであろう。

これらの図面は、そのケースがケースノ々ンド１と腕時
計ガラス２を有するような腕時計を示している。この腕
時計は時針３と分針４とから構成されるアナログ時刻表
示装置を有している。

これら指針３，４は、指針３およびヰに対するダイヤル
を形成し、また腕時計ガラス２によって覆われているケ
ースの開口部６の総ての範囲にわたって広がる。液晶表
示セル５の上方に配置されている。このセルは、実質的
にその中央に設けられた穴５ａを有している。この穴は
時針３の、ｅイプアーパー３ａと分針４を載せるア−ｄ
−４ａとを収容している。

この腕時計はさらに、第２図と第３図において概略的に
ブロック７として示されている制御回路をも有している
。回路７は装置８から供給される操作信号に応答して９
表示セル５の入力端子５ｂに適当な制御信号を印加する
。操作装置８はセット用の竜頭９や押し一タン１０のよ
うな、腕時計の外部からのデータの入力を可能とする装
置を有している。竜頭９と押しゼタン１０とは明らかに
、データを腕時計の中に入力することを可能とする。容
量性装置または感光素子のようなあらゆる他の素子によ
って置換が可能である。

装置８による回路７へのデータ伝達によって。

後者はセル５がいくつかのデータの型態のうちから選択
され光データの特定項目を表示するよう、セル５の端子
５ｂに制御信号を印加する。

この表示データは第１図に示されるような２時間９分お
よび秒のような時刻に関するデータ。

日付２時間測定に関する情報その他である。この数字形
状で表わされるデータと同時に、セル５はこのデータの
型式の特質を示す符号を表示する。これは第１図におい
て、セル５がその下側表面部に設けられた時間２分およ
び秒に関するデータ１１に加えて、形式化された情報符
号１２がこのデータが時間に関するデータであることを
表わしていることから知ることができる。

第１図に示されるように、情報符号１２がアナログ時刻
表示用指針３，４の移動範囲によって覆われないセルの
部分に設けられていることは優れている点である。第１
図に示されているように、開口部の形状が長方形であれ
ば１２のような情報符号は改善的に開口部の２つの上側
コーナー６ａ　、６ｂに設けることができる。

良く知られているように９回路７は水晶発振器のような
標準時間信号発生器と、デバイダ−と、カウンターと、
カウンターから供給される計数データ信号を受けるデコ
ーダーとを有している。装置８は例えば、デコーダーと
表示セル５の入力端子５ｂの間に設けられたスイッチを
有している。このスイッチは例えば操作装置８の１部を
構成する押しＩタン１０によって制御される。例えば、
押しヂタン１０の押し下げの都度に接点が接触してＴ型
フリップフロップの入力Ｔに電源電圧が加えられる。こ
のフリップフロップの出力Ｑは箭述のスイッチを構成す
るＭＯＳトランジスタの制御電極に接続されている。こ
うして、押しゼタン１ｏの最初の押し下げは、セル５に
よって１１のようなデータ項目と１２のような符号とを
表示させる。押しゼタン１０の第２の押し下げは、これ
らの表示を消滅させる。

第２図は、米国特許第３．７３１．９８６において説明
されているような形式のセルが表示セル５として用いら
れる場合の構成例である。この形式のセルは、ツィステ
ッドネマチック型液晶セルとして広く知られている。

第２図のセル５は、、透明なフロントプレート１３と、
透明なりャプレート１４および、プレート１３と１４と
に関連してプレート間に設けられる閉じられたスペース
を定めるスペーサー１５とを有している。このスペース
は正の誘電異方性を持つ液晶の層１６を有している。電
界のない時には、この層１６はその軸が実質的に層に対
して直角であるような、またツイストの合計角度が９０
’であるようなヘリカル構造を有している。

セル５はさらに、プレート１３および１４と液晶の層１
６とによって構成される組立ての両側に１つずつ設けら
れた２つの偏光板１７および１８とを有しており、これ
ら偏光板の光学軸は互いに他に対して平行となっている
。

セル５は最後に、その表面が、プレート１３および１４
ならびに偏光板１７および１８によって構成される組立
てに対面して、光の反射と拡散を行うような壁１９を有
している。層１６と偏光板１７および１８とは、その不
透明さが電界の作用の下で変化させられるような、複合
層を構成する。

時間的゛な情報１１または情報符号１２のような表示デ
ータが強調される表示範囲においては。

フロントプレート１３とリヤプレート１４とには、電極
２ｏおよび２１の形状が現われる。

電位差が電極２ｏおよび２１の間に加えられる時、電極
の間の液晶１６の部分には電界が加えられ、前記部分に
おけるヘリカル構造を除き同形構造にこれを置換するよ
うな効果を生ずる。

偏光板１７および１８の軸は互いに平行である。結果と
して、液晶１６の層に加えられる電界のない場合には複
合層は１様に不透明である。

こうしてセル６はその広がりの総てにわたって１様に暗
く見える。光に対して見え易くまた明るい色である指針
３，４は浮き上って見え、このためセルδによって形成
される暗い背景に対して容易に見ることができる。

さらに、セルの複合層は不透明であるため、ダイヤルを
構成する面、即ちその前を指針３および牛が移動する面
は前面偏光板１７のレベルに設けられることとなり、こ
うして反射拡散器１９の反射面よシもずっと指針に近づ
いている。

セル５によって表示されるデータは暗い背景上に明るく
表示されるもので、腕時計のユーザーによる要求によっ
てのみ発生するものであることは注意すべきである。

図によって示されている実施例においては。

セル５にはさらに、第１図において２２として文字ＸＹ
ＺＫよって概略的に表現されているマークのような２例
えばトレードマークなどの。

永久的に表示されるべき符号またはデータ項目を表示す
る装置もまた準備されている。この永久的表示は１つの
面１例えばフロントプレート１３の内面側、に設けられ
たアルミニウムの層のような金属性付着物２２ａによっ
て得られる。

他の方法として、トレードマーク符号は液晶の層に電界
を加える電極の装置によって表示することもできる。

部分的に反射性の層２３が改善的にプレート１３の前面
に設けられることもできる。

第３図に示される実施例によると、この液晶表示セル５
は米国特許第３．５５１．０２６において説明されてい
るような型式のものである。この型式のセルはバイルマ
イヤーセルと１般に呼ばれている。

第３図に示される腕時計のセルは、多色性染料を含んだ
正の誘電異方性を持つネマチック液晶の層１６０をセル
が有していることと、セルの後面に設けられた単一の偏
光板１８０のみを有していることにおいて、第２図に示
されたものと異っている。

液晶の層１６０は、フロントプレート１３０゜リヤプレ
ー）　１４０．およびスペーサー１５０によって定めら
れる閉じたスに一スの中に設けられている。

液晶の層１６０に含まれる多色性染料は改善的に可視波
長の大部分において比較的高い吸収係数を有し、セルは
その休止状態、即ち液晶の層１６０に加えられる電界が
ない状態において。

染料に含まれる多色性分子の割合いによって実質的に黒
またはわずかに薄い色となる。この染料は例えば独国特
許出願第３．０２８．５４３において説明されているよ
うなものである。

内側面、即ち液晶の層１６０に対面するプレート１３０
および１４０の表面にはネマチック液晶の分子を整列さ
せることのできる平坦な整列層が設けられ９層１６０の
中に含まれる多色性染料分子はプレート１３０および１
４０に平行な１方向に整列する。

偏光板１８０の光学軸はこの１方向に平行である。

これらの配置の結果、液晶の層１６０に加えられる電界
がない時、第３図のセル５は１様に暗い黒色に見える。

腕時計のユーザーが装置８を操作して第３図のセル５に
よってあらゆる型式のデータ項目。

例えばデータ１１の時間に関する項目、を表示させよう
とした時２回路７は制御信号を端子５ｂに加えて、プレ
ート１３０および１４０上のある電極２０とある電極２
１との間に電位差φ２生ずるように働く。結果として液
晶の層１６０は電極２ｏおよび２１の間に設けられた位
置においてネマチック液晶ならびに多色性染料の分子の
ゾレーナー整列が除かれ、その周波数スペクトルおよび
その偏光方向がどのようであるにしろ、偏光光線が通過
することを可能とするような特性を持つ同形整列によっ
てゾレーナー整列を置換する。結果として、第３図のセ
ル５によって表示されるデータは暗い背景に明るく見え
る。

液晶の層１６０に加えられる電界のない時。

液晶の層１６０と偏光板１８０とによって形成される複
合層は、セル５の総ての広がりにわたって１様に不透明
となっている。ある表示域の２つの電極２ｏおよび２１
の間に電界が加えられる時、この層は表示域、即ち液晶
の層１６０がここにおいて電界を加えられるような場所
。

を除いてはかなり透明になるということはない。

第２図の場合と同様、結果としてその前面を指針３およ
び牛が移動するダイヤルを形成する表面は明らかに反射
拡散器１９の反射面の上方に位置をしめることになる。

この、指針３および牛がダイヤル形成面から離れている
距離は、こうして比較的小さなものとなり、これは腕時
計の美感上の明らかな向上と認められる。

スペーサー１５０は改善的に、樹脂を用いた接着材料か
ら作られ、これは液晶の層１６０に含まれる多色性染料
と実質的に同じ色を持つ着色媒体を含んでいる。こうし
て、スペーサー１５ｏはダイヤ／Ｌ′ヲ形成する面の全
体となる。この樹脂はエポキシ樹脂、ポリエステル、フ
ェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンまたはこれ
らの要素からの誘導材などである。

スペーサーの機械的特性を減じることのないよう９着色
媒体は最も低密度であることが望ましい。無機的着色材
の高吸収力により、低密度であっても多色分子によって
得られると類似の外観を得ることは可能である。スに一
す−が構成される材料の適切な発色を得ることを可能に
する着色媒体の密度は同様効果を有する染料のそれより
も著しく低いものである。

この染料が黒である時、使用される着色媒体は多色性分
子を含む、または含まないカーＩンブラック、ランプブ
ラック、酸化金属その他である。

これまでに説明した解決策の変形として、偏光板１８０
を第予！に示されるようにリャゾー−ト１４０の後面で
なく、フロントプレート１３ｏの前面に設けることもで
きる。

他の実施例によれば、セル５は米国特許第３゜８３３、
２８７において説明されている型式のものであってもよ
い。加えて、液晶の層１６０は。

そのピッチが総ての光線の要素が吸収されるものである
ようなヘリカル構造を生じさせるキラル成分を含むこと
もできる。

液晶の層１６０の特定範囲に加えられた電界の効果の下
で、この層の分子は、光線がもはや多色性分子によって
吸収されないような方法でプレートに対して局部的に垂
直な方向を有するようになり、このことはそれらの区域
を透明とする。この場合、偏光板１８０は不必要となり
。

このため除かれることもできる。

こうして、ユーザーには時刻に対して補足的ないくつか
のデータを提供される他に、それが極めて指針に近いこ
とから暗いダイヤルが優れた美的効果を生じさせ得るこ
とは９本発明の３つの実施例から説明された。

得られる効果は、液晶の層と指針の間の素子によって反
射される光線の量が９反射拡散器によって反射された後
に複合層を通過する光の量に関して、十分に広いスペク
トル範囲において。

大きければさらに良好であることは明白なことである。

この゛ことは９反射拡散器の、偏光板の。

および／または多色性分子の吸収特性の賢明な選択の指
標となる。

こうして２人が黒い背景上に灰色で情報を表示すること
を欲するなら、可視スペクトルの総ての幅において吸収
する偏光板および／または多色性分子と、白色の反射拡
散器とを選択するであろう。人が黒い背景上に着色され
たデータを表示する表示セルを得たいならば、可視スペ
クトルの総ての幅において吸収する偏光板および／また
は多色性分子と２着色された反射拡散器とを選択するで
あろう。

わずかな淡色の暗い背景と着色されたデータとを有する
表示セルを得たいならば２人は特定の波長を除いてス啄
りトルの総ての幅においテＭ収する偏光板および／また
は多色性分子と９着色された反射拡散器とを選択するで
あろう。

淡い背景を得ることは９反射拡散器で反射された彼に複
合層を通過する光線の量が増加するという事実から制限
される。

この制限は、セルのフロントプレートに載せることがで
きる部分的な反射層２３によって除去できる。この層は
液晶の層と指針の間の素子によって反射される光の量を
増加させ、また反射拡散器によって反射された後に複合
層を通過する光の量を増加させ、同時に、望まれる効果
を減じさせないものである。

さらにはっきりとした手段によって基面を淡色化するこ
とも可能であるが、これら手法における誇張は表示のコ
ントラスト低下につながるものであることを指摘してお
く必要があろう。

【図面の簡単な説明】

＃！１図は本発明を実施した腕時計の、上方からの平面
図であり。 第２図は腕時計の液晶表示セルの第１の構成例を示すた
め第１図の線Ａ−Ａに沿って切断した図解的な断面図で
あシ。 第３図は本発明による腕時計の液晶表示セルの第２の構
成例を示すため第１図の線Ａ−Ａに沿って切断した図解
的な断面図である。 ｌ・・・ケースバンド、２・・・ガラス、３・・・時針
、４・・・分針、５・・・表示セル、６・・・開口部、
７・・・制御回路、８・・・操作装置、９・・・竜頭、
１０・・・押しゼタン、１１・・・データ、１２・・・
情報符号、１３・・・フロントプレート、１４・・・リ
ヤプレート、１５・・・スペーサー、１６・・・液晶層
、１７・１８・・・偏光板、１９・・・反射壁、２０・
２１・・・電極、２２・・・マーク、２３・・・反射層
、１３ｏ・・・フロントプレート、′″１４０・・・リ
ヤプレート、１５０・・・スペーサー、１６０・・・ネ
マチック液晶層、１８０・・・偏光板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（転）時刻表示指針（３，４）と、（ロ）前記指針
   のためのダイヤルを形成するディジタル表示セルであっ
   て。 少なくとも１つの液晶の層を含み、また外部的な操作に
   応答して与えられる電界に、それらの不透明度を変化さ
   せることによって、応答する表示域を持つ複合層と、フ
   ロントプレート、リヤプレートおよび液晶の層を収容す
   る閉じられた空間を規定するためのスペーシングおよび
   密封装置を有する液体気密形容器と、前記複合層の後部
   に設けられた光反射および拡散装置とを含むセル、を有
   する腕時計において。 前記セルが、セルの中の前記複合層が前記電界の効果の
   下では透明でありまた電界のない時に不透明であって、
   結果として前記電界のない時に前記層が１様な不透明さ
   を持って。 それ自体が前記指針のためのダイヤルを形成するような
   型式であることを特徴とする腕時計。 ２、複合層が、液晶の層の前部に設けられた第１偏光板
   と、液晶の層と前記光反射および拡散装置の間に設けら
   れた第２偏光板とを有し。 液晶の層が、その軸が実質的に前記層の平面に対して直
   角であるようなヘリカル構造、そのら旋のツイスト角が
   ９０°であるような構造、金持ち、さらに前記偏光板の
   軸が互いに他に対して平行であるような、特許請求の範
   囲第１項記載の腕時計。 ３、複合層がさらに、偏光板と、ネマチック化合物およ
   び多色性染料を含む液晶の層とを有するような、特許請
   求の範囲第１項記載の腕時計。 ４、　前記偏光板が光吸射装置に接近しているような、
   特許請求の範囲第３項記載の腕時計。 ５、　液晶の層が、ネマチック化合物と、多色性染料と
   、前記層のヘリカル構造を誘導するキラル化合物とを有
   するような、特許請求の範囲第１項記載の腕時計。 ６、多色性染料が実質的に可視光線の総ての波長にわた
   って比較的高い吸収係数を有しているような２％許請求
   の範囲第３項、第４項または第５項記載の腕′時計。 ７、前記スペーシングおよび密封装置が、接着材料と、
   多色性染料と実質的に同色であるような着色媒体とを有
   するような、特許請求の範囲第３項、第４項、第５項ま
   たは第６項記載の腕時計。 ８、　フロントプレートが、その両面の１方に部分的に
   反射層を載せているような、特許請求の範囲第１項、第
   ２項、第３項、第４項、第５項、第６項または第７項記
   載の腕時計。