KR100322929B1

KR100322929B1 - 시계장치

Info

Publication number: KR100322929B1
Application number: KR1019997011856A
Authority: KR
Inventors: 아키야마다카시; 이데마사후미
Original assignee: 하루타 히로시; 시티즌 도케이 가부시키가이샤
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1998-08-03
Publication date: 2002-02-02
Also published as: CN1158562C; AU8462898A; CN1261442A; EP1008894A1; KR20010013836A; HK1028108A1; BR9811720A; EP1008894A4; WO1999006883A1

Abstract

백 라이트가 부착된 시계장치에 있어서, 백 라이트가 점등하지 않았을 때에도 시각정보 등을 콘트라스트 좋게 인식할 수 있도록 하기 위해서, 각각 대향하는 면에 전극을 형성한 투명한 제 1 기판(1)과 제 2 기판(4)의 간극에 액정(6)을 봉입하여, 시각정보 및 카렌더정보의 적어도 하나를 표시하는 액정패널(10)을 구성하고, 그 액정패널(10)의 보이는 쪽의 제 1 기판(1)의 바깥쪽에, 투과용이축과 직교하는 진동면을 가진 직선편광은 흡수하는 흡수형 편광판(2)을 제 2 기판(4)의 보이는 쪽과 반대쪽에 투과용이축과 직교하는 진동면을 가진 직선편광은 반사하는 반사형 편광판(3)을 각각 배치하고, 그 반사형 편광판(3)의 바깥쪽에 백 라이트(8)를 설치한다.

Description

시계장치{TIMEPIECE}

시, 분, 초 등의 시각정보나 년, 월, 일, 요일 등의 카렌더정보를 디지털 표시하는 시계장치는 디지털시계로서 널리 보급되고 있다. 이들 디지털표시는 대부분이 액정표시패널에 의해 실현되고 있다.

그 액정표시패널로는, 일부에 슈퍼트위스트네마틱(STN)액정이 사용되고 있으나, 대부분은 트위스트네마틱(TN)액정이 사용되고 있다.

실제로 표시에 사용하는 데에는 STN액정에서도 TN액정에서도 콘트라스트(contrast)를 내기 위해서 편광판을 조합시키고 있으며, 액정표시패널에 사용되는 편광판은 투과용이축과 직교하는 진동면을 가진 직선편광은 흡수하는 흡수형 편광판이다.

이러한 액정표시패널은 통상의 디지털시계의 대부분에 사용되고 있는데, 백 라이트로서 라이트 이미팅·다이오드(LED)를 조합시키면 디자인적으로 재미있는 것으로 알려져 있어, 많이 상품화되고 있다.

액정표시패널과 백 라이트로서 LED를 조합시키는 이유로는 디지털표시를 전부 LED로써 행하려면 LED는 고가이기 때문에 디지털표시의 세그먼트 수개의 LED의 비용보다도 액정표시패널 쪽이 비용이 싼 것이나, 액정을 사용한 쪽이 보다 미세한 패턴의 표시가 가능한 것을 들 수 있다.

액정표시패널을 사용하여, 그 백 라이트에 LED를 사용하는 경우에는 표시부의 면적에도 따르지만, LED는 2∼3개이면 된다. 또한, 소비전력에 있어서도 액정표시패널 쪽이 훨씬 낮아서 유리하다.

여기서, 액정표시패널과 백 라이트에 LED를 구비한 종래의 시계장치에 대하여 도면을 사용하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 7은 그 시각정보나 카렌더정보 등을 표시하는 디지털 표시부의 구성예를 나타내는 모식적인 사시도이다.

각각 대향하는 내면에 투명한 전극(도시하지 않음)을 형성한 제 1 유리기판(101)과 제 2 유리기판(104)의 간극에 트위스트각이 90도인 TN액정층(105)을 도시하지 않은 시일재로 봉입하여 끼워 지지시켜 액정표시패널(100)을 구성한다.

그 보이는 쪽(visible side)의 제 1 유리기판(101)의 바깥쪽에 제 1 흡수형 편광판(102)을 배치하고, 제 2 유리기판(104)의 바깥쪽에 제 2 흡수형 편광판(103)을 배치하고 있다.

그 제 1, 제 2 흡수형 편광판(102,103)과 액정표시패널(100)은 제 1 흡수형 편광판(102)의 투과용이축(102a)이 TN액정층(105)의 제 1 유리기판(101)쪽의 액정분자의 장축방향과 평행하게 되고, 제 2 흡수형 편광판(103)의 투과용이축(103a)이 TN액정층(105)의 제 2 유리기판(104)쪽의 액정분자의 장축방향과 직교하는 방향이 되도록 배치하고 있다.

그 제 2 흡수형 편광판(103)의 보이는 쪽과 반대쪽에 확산층(106)과 2개의 적색LED(107)로 이루어지는 백 라이트(108)를 배치하고 있다. 그 확산층(106)에는 폴리카보네이트나 아크릴수지제의 두꺼운 판이나 두꺼운 종이, 혹은 확산성을 가지게 하기 위한 입자가 들어간 접착제 등을 사용하고 있으며, 경우에 따라서는 확산성을 높이기 위해서 표면에 엠보스 가공 등을 실시한다.

이와 같이, 액정표시패널(100)과 2매의 흡수형 편광판(102,103)을 배치하면, 노멀 검은 표시라고 불리는 검은 배경에 시각 등을 나타내는 문자를 투과 표시하는 표시모드가 된다.

도 8에 백 라이트를 점등한 경우의 표시상태를 나타낸다. 도 7의 상태에서 백 라이트의 적색LED(107)를 점등하면, 적색 LED(107)로부터 발생하는 빛 중, 제 2 흡수형 편광판(103)의 투과용이축에 평행한 진동면을 가진 직선편광성분이 투과한다. 도 8의 표시문자(51)는 액정표시패널(100)의 도시하지 않은 전극사이에 전압이 인가된 부분이기 때문에, 그 직선편광이 TN 액정층(105)을 트위스트 되지 않고 투과하여, 제 1 흡수형 편광판(103)의 투과용이축에 평행한 진동면을 가진 직선편광으로서 그것을 투과하여 보이는 쪽에 도달하고, 적색의 발광표시색이 된다.

한편, 도 8의 배경부(52)는 액정표시패널(100)의 전극사이에 전압이 인가되어 있지 않은 부분이기 때문에, 흡수형 편광판(103)을 투과한 직선편광은 TN액정층(105)을 투과할 때에 그 진동면이 90도 트위스트 되어, 제 1 흡수형 편광판(102)의 투과용이축에 직교하는 방향이 되므로, 그 흡수형 편광판(102)에 의해 흡수되어 검은 표시가 된다.

이와 같이, 도 7의 구성에 있어서 백 라이트(108)의 적색LED(107)를 점등하면, 표시문자(51) 부분만 적색LED(107)에 의한 발광색이 투과하여, 검은 배경부내에 문자가 적색으로 표시된다.

다음에, 백 라이트가 점등하지 않았을 때에 대하여 설명한다. 도 9에 백 라이트가 점등하지 않았을 때의 표시상태를 나타낸다.

도 7의 상태에서 백 라이트(108)의 적색LED(107)이 점등하지 않으면, 보이는 쪽에서 입사하는 빛 중, 제 1 흡수형 편광판(103)을 그 투과용이축에 평행한 진동면을 가진 직선편광성분이 투과한다. 도 9의 표시문자(61)는 액정표시패널(100)의 전극사이에 전압이 인가된 부분이기 때문에, 그 직선편광이 TN액정층(105)을 트위스트 되지 않고 투과하여, 제 2 흡수형 편광판(103)의 투과용이축에 평행한 진동면을 가진 직선편광으로서 그것을 투과하여 백 라이트(108)의 확산층(106)에 도달한다. 확산층(106)에서는, 입사하는 직선편광이 적색LED(107)의 방향을 향하여 확산할 뿐이고, 확산층(105)보다 하부에는 강한 반사특성을 나타내는 반사층이 없기 때문에 검은 표시가 된다.

도 9에 있어서의 배경부(62)는 액정표시패널(100)의 전극사이에 전압이 인가되고 있지 않은 부분이기 때문에, 제 1 흡수형 편광판(102)을 투과한 직선편광이 TN액정층(105)을 투과할 때에 그 진동면이 90도 트위스트 되어, 제 1 흡수형 편광판(102)의 투과용이축에 직교하는 방향이 되므로, 그 흡수형 편광판(102)에 의해서 흡수되어 검은 표시가 된다.

따라서, 도 7에 나타낸 구성에 있어서 백 라이트가 점등하지 않은 상태에서는 표시문자(61)의 부분은 검은 표시가 되고, 배경부(62)도 검은 표시가 된다.

이와 같이, 종래의 백 라이트에 LED 등의 광원을 사용하는 액정표시패널에 의한 디지털 표시식의 시계장치는 백 라이트가 점등하지 않았을 때에는 도 9에 나타낸 바와 같이 외광에 의한 반사형의 표시에서, 검은 배경에 시각표시도 검은 표시가 되어 버리기 때문에, 콘트라스트를 얻을 수 없다고 하는 문제가 있다. 즉, 백 라이트를 점등하지 않는 한 시각이나 일시 등의 표시를 볼 수 없다.

이것은 종래의 액정표시패널에 사용하는 편광판은 흡수형의 편광판 으로, TN액정과 조합시키면, 투과와 편광판에서 흡수되는 검은색이 달리 됨으로써 기인하는 것이다. 즉, 도 9에 있어서의 배경부(62)는 편광판의 흡수에 의한 검은색이며, 문자표시(61)는 확산층(106)에 의한 검은색이기 때문에 콘트라스트가 나오지 않고, 문자의 인식이 곤란해진다. 이와 같이 문자의 인식이 곤란해지면, 시각표시 등을 확인하기 위해서는 그 때마다 백 라이트를 점등하지 않으면 안되어, 사용이 편리하지 않을 뿐만 아니라, 소비전력이 많아지기 때문에 시계장치로서는 큰 과제가 되고 있다.

본 발명은, 액정패널로써 시각정보나 카렌더정보를 표시하는 손목시계나 탁상시계 등의 시계장치에 관한 것이며, 특히 투과형의 표시를 행하기 위한 백 라이트(back light)를 구비한 시계장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 시계장치의 제 1 실시형태를 나타내는 모식적인 사시도,

도 2와 도 3은 그 백 라이트가 점등했을 때와 점등하지 않았을 때의 표시상태를 나타내는 모식적인 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 시계장치의 제 2 실시형태를 나타내는 모식적인 사시도,

도 5와 도 6은 그 백 라이트가 점등했을 때와 점등하지 않았을 때의 표시상태를 나타내는 모식적인 사시도,

도 7은 종래의 시계장치의 디지털표시부의 구성예를 나타내는 모식적인 사시도,

도 8과 도 9는 그 백 라이트가 점등했을 때와 점등하지 않았을 때의 표시상태를 나타내는 모식적인 사시도이다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하여, 백 라이트가 점등하지 않았을 때에도, 액정표시패널에 의해서 시각정보나 카렌더정보 등을 인식 가능하도록, 콘트라스트가 좋게 표시될 수 있도록 하는 시계장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 시계장치는 각각 대향하는 면에 전극을 형성한 투명한 제 1 기판과 제 2 기판의 간극에 액정층을 봉입하여 시각정보 및 카렌더정보의 적어도 하나를 표시하는 액정패널을 구성하고, 그 액정패널의 보이는 쪽의 제 1 기판의 바깥쪽에 제 1 편광판을 배치하고, 제 2 기판의 바깥쪽에 제 2 편광판을 배치하며, 또한 그 제 2 편광판의 보이는 쪽과 반대쪽에 백 라이트를 설치한 시계장치에 있어서, 상기의 목적을 달성하기 위해 다음과 같이 구성한다.

상기 제 1 편광판을 투과용이축과 직교하는 진동면을 가진 직선편광은 흡수하는 흡수형 편광판으로 하고, 상기 제 2 편광판을 투과용이축과 직교하는 진동면을 가진 직선편광은 반사하는 반사형 편광판으로 한다.

또한, 상기 액정패널의 제 1 기판과 제 2 기판의 간극에 봉입한 액정층이 트위스트각이 90도 이하인 트위스트네마틱액정일 때에는 상기 흡수형 편광판을 액정패널에 대하여 그 투과용이축이 트위스트네마틱액정의 보이는 쪽의 액정분자의 장축방향과 거의 평행하거나 또는 직교하도록 배치하고, 상기 반사형 편광판을 액정패널에 대하여 그 투과용이축이 트위스트네마틱액정의 백 라이트쪽의 액정분자의 장축방향과 거의 평행하거나 또는 직교하도록 배치하면 좋다.

상기 액정패널의 제 1 기판과 제 2 기판의 간극에 봉입한 액정이 트위스트각 180도 내지 270도인 슈퍼트위스트네마틱액정일 때에는, 상기 액정패널의 제 1 기판과 흡수형 편광판과의 사이에 위상차판을 설치하면 좋다.

이들 시계장치에 있어서, 반사형 편광판의 액정패널쪽에 확산판을 설치하면 좋다. 상기 흡수형 편광판으로서, 2색성 색소를 사용한 칼라편광판을 사용하여도 좋다.

상기 백 라이트는 라이트 이미팅·다이오드 또는 전계 발광·라이트 등의 광원과, 이 광원이 내는 빛을 확산하는 확산층에 의해 구성하면 좋다.

그 확산층은 투명접착제에 실리카입자 또는 아크릴입자를 확산시킨 도포막으로 형성할 수 있다. 혹은, 그 확산판으로서 색필터를 사용할 수도 있다.

본 발명의 시계장치에 의하면, 액정표시패널의 백 라이트쪽에 반사형 편광판을 설치함으로써, 외광에 의한 반사형의 표시를 콘트라스트가 좋게 행할 수 있도록 하는 동시에, 백 라이트에 의한 투과조명에 의한 표시도 충분한 밝기로 행할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 시계장치의 최적의 실시형태를 도면에 의해서 설명한다.

〔제 1 실시형태〕

먼저, 본 발명에 의한 시계장치의 제 1 실시형태를 도 1 내지 도 3에 의해서 설명한다.

도 1은 그 시계장치의 디지털 표시부의 구성을 나타내는 모식적인 사시도이며, 도 2는 그 백 라이트를 점등한 경우의 표시상태를, 도 3은 그 백 라이트를 점등하지 않은 경우의 표시상태를 각각 나타내는 도면이다.

도 1에 있어서, 각각 두께 0.5mm의 유리로 된 제 1 기판(1)과 제 2 기판(4)을 그 주위에 도시하지 않은 시일재를 설치하여 맞붙이고, 그 간극에 트위스트각이 90도인 TN액정층(5)을 봉입하여 끼워 지지시켜, 액정표시패널(10)을 구성한다. 그 제 1 기판(1)과 제 2 기판(4)의 대향하는 내면에는 각각 투명도전막인 ITO에 의한 표시전극과 대향전극(도시하지 않음)을 형성한다.

이 액정표시패널(10)의 보이는 쪽의 제 1 기판(1)의 바깥쪽에 제 1 편광판으로서 흡수형 편광판(2)을 배치하고, 제 2 유리기판(4)의 바깥쪽에 제 2 편광판으로서 반사형 편광판(3)을 배치하고 있다.

흡수형 편광판(2)은 투과용이축에 직교하는 진동면을 가진 직선편광은 흡수하는 시트형상부재이며, 예를 들어, 옥소를 연신한 PVA(폴리비닐알콜)로 염색하여, TAC(트리아세틸셀룰로오즈)필름에 끼운 일반적인 편광판 중에서도 투과율이 비교적 높은 46%의 것을 사용한다.

이 흡수형 편광판(2)을 배치할 때에는 액정표시패널(10)의 TN액정층(5)의 보이는 쪽[제 1 기판(1)쪽]의 액정분자의 장축방향과, 흡수형 편광판(2)의 투과용이축(2a)이 평행하게 되도록 배치한다.

반사형 편광판(3)은 투과용이축에 직교하는 진동면을 가진 직선편광은 반사하는 시트형상부재이며, 베이스필름에 박막을 복수층 형성한 것으로, 예를 들면,스미토모쓰리엠주식회사에서 판매하고 있는 D-BEF(상품명)을 사용한다.

이 반사형 편광판을 사용함으로써, 종래에는 흡수형 편광판에 의해 흡수되고 있던 빛을 반사할 수가 있다.

이 반사형 편광판(3)을 배치할 때에는 액정표시패널(10)의 TN액정층(5)의 보이는 쪽과 반대쪽[제 2 기판(4)쪽]의 액정분자의 장축방향과, 반사형 편광판(3)의 투과용이축(3a)이 직교[반사축(3b)과는 평행]하도록 배치한다.

반사형 편광판(3)의 보이는 쪽과 반대쪽에는 2개의 적색LED(7)와 그것이 내는 빛을 확산시키기 위한 확산층(6)으로 이루어지는 백 라이트(8)를 배치하고 있다.

확산층(6)은 폴리카보네이트 또는 아크릴수지제의 두꺼운 판이나 두꺼운 종이, 혹은 확산성을 갖게 하기 위한 실리카입자 또는 아크릴입자를 확산시킨 투명접착제의 도포막 등, 광확산성을 나타내는 것을 사용하고 있다. 경우에 따라서는, 보다 확산성을 향상시키기 위해서 표면에 엠보스가공 등을 한다. 이 실시형태에서는, 아크릴성의 두께 3mm의 두꺼운 판을 사용한다.

이 실시형태에 있어서는 도 1과 같은 방향으로 흡수형 편광판(2)과 반사형 편광판(3)을 배치하면, 노멀 반사표시라고 불리는 반사하는 배경부내에 시각정보 등의 문자를 투과 표시하는 표시모드가 된다. 이 표시에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2에 백 라이트를 점등한 경우의 표시상태를 나타낸다.

백 라이트의 적색LED(7)을 점등하면, 그 적색LED(7)에 의해 발광된 빛 중 반사형 편광판(3)의 투과용이축(3a)에 평행한 진동면을 가진 직선편광성분이 반사형 편광판(3)을 투과하여 액정표시패널(10)에 입사한다.

도 2의 표시문자(11)는 도 1에 있어서 액정표시패널(10)의 도시하지 않은 전극사이에 전압이 인가된 부분이기 때문에, 반사형 편광판(3)을 투과한 직선편광은 액정층(5)을 트위스트 되지 않고 투과하여, 흡수형 편광판(2)의 투과용이축(2a)에 평행한 진동면을 가진 직선편광인 채로 흡수형 편광판(2)을 투과하여 보이는 쪽에 출사하므로, 적색의 발광표시가 된다.

한편, 도 2에 있어서의 배경부(12)는 도 1에 있어서 액정표시패널(10)의 전극사이에 전압이 인가되어 있지 않은 부분이기 때문에, 반사형 편광판(3)을 투과한 직선편광은 액정층(5)을 투과할 때에 90도 트위스트되므로, 그 진동면의 방향이 흡수형 편광판(2)의 투과용이축(2a)과 직교하는 방향이 된다. 따라서, 그 직선편광은 흡수형 편광판(2)에 흡수되어 검은 표시가 된다.

이와 같이, 도 1의 구성에 있어서 백 라이트(8)를 점등하면, 표시문자(11) 부분만을 백 라이트(8)의 적색LED(7)의 빛이 투과하여, 검은 배경부내에 문자가 적색으로 발광표시된다.

다음으로 백 라이트가 점등하지 않았을 때에 대하여 설명한다.

도 3에 백 라이트가 점등하지 않았을 때의 표시상태를 나타낸다. 도 1에서 백 라이트(8)의 적색 LED(7)이 점등하지 않으면, 보이는 쪽에서 입사하는 외광 중, 흡수형 편광판(2)의 투과용이축(2a)에 평행한 진동면을 가진 직선편광성분이 흡수형 편광판(2)을 투과한다.

도 3의 표시문자(21)는 도 1에 있어서 액정표시패널(10)의 전극사이에 전압이 인가된 부분이기 때문에, 흡수형 편광판(2)을 투과한 직선편광은 TN액정층(5)을 트위스트 되지 않고 투과한다. 따라서, 반사형 편광판(3)의 투과용이축(3a)과 평행한 진동면을 가진 직선편광인 채로 반사형 편광판(3)을 투과하여 백 라이트(8)의 윗면에 배치한 확산층(6)에 도달한다.

확산층(6)에서는 입사한 직선편광을 뒤쪽으로 산란시킬 뿐이며, 즉, 적색LED(7)의 방향을 향하여 확산시킬 뿐이고, 확산층(6)보다 하부에는 강한 반사특성을 나타내는 반사층이 없기 때문에 검은 표시가 된다.

한편, 도 3에 있어서의 배경부(22)는 도 1에 있어서 액정표시패널(10)의 전극사이에 전압이 인가되어 있지 않은 부분이기 때문에, 흡수형 편광판(2)을 투과한 직선편광은 액정층(5)을 투과할 때에 90도 트위스트 되어 반사형 편광판(3)의 투과용이축(3a)에 직교하는 진동면을 갖게 된다. 그 때문에, 반사형 편광판(3)에 의해서 전체면이 반사되어, 보이는 쪽에 그대로 복귀된다. 따라서, 배경부(22)는 메탈조의 하얀 표시가 된다.

이와 같이, 백 라이트가 점등하지 않은 상태에서는, 표시문자의 부분은 검은 표시가 되고, 배경부는 하얀 표시가 된다.

이 실시형태에 의하면, 배경이 반사형 편광판(3)으로 반사하는 표시상태가 되기 때문에 LED가 점등하지 않았을 때에도 표시상태의 인식이 가능하게 된다. 종래의 흡수형 편광판에서는 검은색의 배경이 되어 버리지만 본 발명에 의하면 메탈조의 하얀색 배경으로 할 수 있다.

또, 이 실시형태에서는 백 라이트의 광원에 LED를 사용하고 있지만, 냉음극관이나 열음극관 등의 형광관을 사용하여도 좋다.

만약 휘도보다도 소비전력을 우선으로 하면, 전계 발광·라이트를 사용하면 좋다. 이것은, 면발광체이기 때문에 전체를 균일한 밝기로 조명할 수 있으며, 확산층(6)을 생략할 수도 있다.

또한, 이 실시형태에서는 반사형 편광판(3)과 제 2 기판(4)과의 사이에는 확산층을 배치하지 않지만, 이 사이에 확산층을 배치하면 반사형 편광판(3)의 경면반사를 산란시킬 수 있으므로 부드러운 표시가 되어, 시각의존이 적어진다.

또한, 이 실시형태에서는 흡수형 편광판(2)에 통상의 편광판을 사용하였으나, 2색성 색소를 사용한 칼라편광판을 사용하면 외광으로의 인식시에도 문자에 색을 더할 수 있다.

또한, 이 실시형태에서는 백 라이트(8)의 광원에 적색LED를 사용하였으나, LED의 색은 초록이거나 파랑이어도 동일한 효과를 얻을 수 있음은 분명하다.

또한, 이 실시형태에서는 확산층(6)에 하얀색의 확산층을 사용하였으나, 이 확산층(6)으로 색필터를 사용하여도 좋다. 또한, LED의 발광색과 같은 정도의 파장을 투과하여 산란하는 색필터를 사용하면, 그 이외의 빛은 흡수하기 때문에, 외광으로의 인식시의 콘트라스트를 더욱 향상시킬 수 있다.

이 실시형태에 있어서의 흡수형 편광판(2)의 투과용이축(2a)과, 액정패널(10)의 TN액정층(5)의 보이는 쪽의 액정분자의 장축방향은 거의 평행하거나 또는 직교하고 있으면 좋다. 또한, 반사형 편광판(3)의 투과용이축(3a)과 액정패널(10)의 TN액정층(5)의 백 라이트쪽의 액정분자의 장축방향도 거의 평행하거나 또는 직교하고 있으면 좋다.

어느 한쪽을 90도 회전시켜 배치하면 표시된 백·흑이 반전한다.

〔제 2 실시형태〕

다음으로 본 발명에 의한 시계장치의 제 2 실시형태를 도 4 내지 도 6으로 설명한다.

도 4는 그 시계장치의 디지털 표시부의 구성을 나타내는 모식적인 사시도이다. 이 도 4에 있어서, 도 1과 같은 부분에는 동일한 부호를 붙여 두고, 그들 설명은 생략한다.

이 실시형태에서는 제 1 기판(1)과 제 2 기판(4)과의 간극에 트위스트각이 180도 내지 270도인 STN액정층(15)을 봉입하여 끼워 지지시켜 액정표시패널(20)을 구성하고 있다.

그리고, 이 액정표시패널(20)의 제 1 기판(1)의 보이는 쪽에 위상차판(9)을 배치하고, 그 상부에 흡수형 편광판(2)을 배치한다. 제 2 기판(4)의 보이는 쪽과 반대쪽에는 제 1 실시형태와 마찬가지로 반사형 편광판(3)과, 백 라이트(8)를 구성하는 확산층(6) 및 적색 LED(7)를 배치하고 있다.

이 액정표시패널(20)의 양쪽에, 위상차판(9) 및 흡수형 편광판(2)과 반사형 편광판(3)을 배치할 때에, STN액정층(15)과 위상차판(9)과 흡수형 편광판(2)의 투과용이축(2a)의 배치각도관계와, STN액정층(15)과 반사형 편광판(3)의 투과용이축(3a)[또는 반사축(3b)]의 배치각도관계는, 분광특성이나 투과율을 고려하여 적절하게 배치한다. 그 때의 반사형 편광판(3)의 배치는 반사형 편광판 대신에 흡수형 편광판을 사용한 종래의 구성에서의 노멀 검은 표시의 상태를 기준으로 하면, 흡수형 편광판(2)의 투과용이축(2a)과 반사형 편광판(3)의 투과용이축(3a)이 같은 방향이 되도록 배치한다.

다음으로, 이 실시형태에 의한 표시상태에 대하여 설명한다. 도 5에 백 라이트를 점등한 경우의 표시상태를 나타낸다.

도 4에 있어서의 백 라이트(8)의 적색LED(7)를 점등하면, 그 적색 LED(7)에 의해서 발광된 빛 중, 반사형 편광판(3)의 투과용이축(3a)과 평행한 진동면을 가진 직선편광성분이 반사형 편광판(3)을 투과하여 액정표시패널(20)에 입사한다.

도 5의 표시문자(31)는 도 4에 있어서 액정표시패널(20)의 도시하지 않은 전극사이에 전압을 인가한 부분이기 때문에, 반사형 편광판(3)을 투과한 직선편광성분은, STN액정층(15)을 트위스트 되지 않고 투과하여, 흡수형 편광판(2)의 투과용이축(2a)과 평행한 진동면을 가진 직선편광으로서, 그 흡수형 편광판(2)을 보이는 쪽에 투과한다. 따라서, 표시문자(31)는 적색의 발광표시가 된다.

한편, 도 5에 있어서의 배경부(32)는 도 1에 있어서 액정표시패널(20)의 전극사이에 전압이 인가되어 있지 않은 부분이기 때문에, 반사형 편광판(3)을 투과한 직선편광이, STN액정층(16)을 투과할 때에 트위스트 되어 흡수형 편광판(2)의 투과용이축(2a)과 직교하는 진동면을 가지므로, 흡수형 편광판(2)에 흡수되어 검은 표시가 된다.

따라서, 백 라이트(8)를 점등하면 도 5에 나타내는 표시문자(31)의 부분만백 라이트(8)의 적색 LED(7)의 발광에 의한 빛이 투과하여 문자가 적색의 발광표시가 된다.

다음으로, 백 라이트가 점등하지 않았을 때의 표시상태에 대하여 설명한다. 도 6에 백 라이트의 점등하지 않았을 때의 표시상태를 나타낸다.

도 4의 백 라이트(8)의 적색 LED(7)이 점등하지 않으면, 보이는 쪽으로부터 입사하는 외광 중, 흡수형 편광판(2)의 투과용이축(2a)에 평행한 진동면을 가진 직선편광성분이 흡수형 편광판(2)을 투과하여 액정표시패널(20)에 입사한다.

도 6의 표시문자(41)는 액정표시패널(20)의 전극사이에 전압을 인가한 부분이기 때문에, 흡수형 편광판(2)을 투과한 직선편광은 STN액정층(15)을 트위스트 되지 않고 투과한다. 그 때문에, 반사형 편광판(3)을 투과하여 백 라이트(8)의 윗면에 배치한 확산층(6)에 도달한다.

이 확산층(6)에서는 입사하는 직선편광을 뒤쪽으로 산란시킬 뿐이며, 즉, 적색LED(7)의 방향을 향하여 확산할 뿐이며, 확산층(6)보다 하부에는 강한 반사특성을 나타내는 반사층이 없기 때문에 검은 표시가 된다.

도 6에 있어서의 배경부(42)는 도 4의 액정표시패널(20)의 전극사이에 전압이 인가되어 있지 않은 부분이기 때문에, 흡수형 편광판(2)을 투과한 직선편광은 STN액정층(15)을 투과할 때에 트위스트된다. 그 때문에, 그 직선편광은 반사형 편광판(3)의 투과용이축(3a)과 직교하는 진동면을 가지므로, 반사형 편광판(3)으로 전체반사되어, 보이는 쪽에 그대로 복귀된다. 따라서, 배경부(42)는 메탈조의 하얀 표시가 된다.

따라서, 도 4에 나타내는 구성에 의하면, 백 라이트(8)가 점등하지 않은 상태에서는 배경부(42)는 메탈조로, 표시문자(41)의 부분은 검은 표시가 된다.

이와 같이 본 발명의 실시형태에 의하면, 배경이 반사특성을 나타내는 표시상태가 되기 때문에, LED가 점등하지 않았을 때에도 표시상태의 인식이 가능해진다. 또한, 종래의 흡수형 편광판에서는 검은색의 배경이 되어 버리지만, 본 발명에 의하면 하얀색 배경으로 할 수 있어, 콘트라스트가 좋은 표시가 가능하다.

또, 상술의 제 1 실시형태에서 기술한 각종의 변경예는, 이 제 2 실시형태에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

상술한 2개의 실시형태에 있어서는, 액정표시패널의 보이는 쪽에 배치하는 제 1 편광판을 1매의 흡수형 편광판으로 하고, 백 라이트쪽에 배치하는 제 2 편광판을 1매의 반사형 편광판으로 하였다. 그러나, 이 각 편광판을 복수매씩 배치하여도 좋다.

또한, 제 1 편광판은 흡수형 편광판에 한정되지 않고 반사형 편광판이라도 좋고, 흡수형 편광판과 반사형 편광판의 조합에 의해서 구성하여도 좋다.

제 2 편광판도 반사형 편광판과 흡수형 편광판의 조합에 의해서 구성하여도 좋다.

[산업상의 이용 가능성]

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 시계장치는 흡수형 편광판과 액정표시패널과 반사형 편광판과 백 라이트를 구비함으로써, 백 라이트의 점등하지 않았을 때와 점등했을 때의 양 상태에 있어서 인식하기에 충분한 콘트라스트로, 시각정보나 카렌더정보를 표시할 수 있다. 본 발명을 손목 시계나 탁상시계 등 각종 디지탈시계에 적용함으로써, 표시의 인식성을 대폭 높여, 백 라이트의 사용빈도를 현저하게 감소시켜 전지의 소모를 작게 할 수 있다.

Claims

각각 대향하는 면에 전극을 형성한 투명한 제 1 기판과 제 2 기판의 간극에 액정층을 봉입하여 이루어지며, 시각정보 및 카렌더정보의 적어도 한쪽을 표시하는 액정패널과,

해당 액정패널의 보이는 쪽의 상기 제 1 기판의 바깥쪽에 배치한 제 1 편광판과,

상기 제 2 기판의 바깥쪽에 배치한 제 2 편광판과,

그 제 2 편광판의 보이는 쪽과 반대쪽에 설치한 백 라이트를 가진 시계장치로서,

상기 제 1 편광판은 투과용이축과 직교하는 진동면을 가진 직선편광은 흡수하는 흡수형 편광판이며,

상기 제 2 편광판은 투과용이축과 직교하는 진동면을 가진 직선편광은 반사하는 반사형 편광판인 것을 특징으로 하는 시계장치.
제 2 항에 기재된 시계장치로서,

상기 액정패널의 제 1 기판과 제 2 기판의 간극에 봉입한 액정층이 트위스트각이 90도 이하인 트위스트네마틱액정이며,

상기 흡수형 편광판이 상기 액정패널에 대하여 그 투과용이축이 상기 트위스트네마틱액정의 보이는 쪽의 액정분자의 장축방향과 거의 평행하거나 또는 직교하도록 배치되고,

상기 반사형 편광판이 상기 액정패널에 대하여 그 투과용이축이 상기 트위스트네마틱액정의 상기 백 라이트쪽의 액정분자의 장축방향과 거의 평행하거나 또는 직교하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 시계장치.
제 2 항에 기재된 시계장치로서,

상기 액정패널의 제 1 기판과 제 2 기판의 간극에 봉입한 액정층이 트위스트각이 180도 내지 270도인 슈퍼트위스트네마틱액정이며,

상기 액정패널의 제 1 기판과 상기 흡수형 편광판과의 사이에 위상차판을 설치한 것을 특징으로 하는 시계장치.
제 2 항에 있어서, 상기 반사형 편광판의 상기 액정패널쪽에 확산층을 설치한 시계장치.
제 3 항에 있어서, 상기 반사형 편광판의 상기 액정패널쪽에 확산층을 설치한 시계장치.
제 4 항에 있어서, 상기 반사형 편광판의 상기 액정패널쪽에 확산층을 설치한 시계장치.
제 2 항에 있어서, 상기 흡수형 편광판이 2색성 색소를 사용한 칼라편광판인 시계장치.
제 3 항에 있어서, 상기 흡수형 편광판이 2색성 색소를 사용한 칼라편광판인 시계장치.
제 4 항에 있어서, 상기 흡수형 편광판이 2색성 색소를 사용한 칼라편광판인 시계장치.
제 2 항에 있어서, 상기 백 라이트가 라이트 이미팅·다이오드 또는 전계 발광·라이트 등의 광원과, 해당 광원이 내는 빛을 확산하는 확산층으로 이루어지는 시계장치.
제 3 항에 있어서, 상기 백 라이트가 라이트 이미팅·다이오드 또는 전계 발광·라이트 등의 광원과, 해당 광원이 내는 빛을 확산하는 확산층으로 이루어지는 시계장치.
제 4 항에 있어서, 상기 백 라이트가 라이트 이미팅·다이오드 또는 전계 발광·라이트 등의 광원과, 해당 광원이 내는 빛을 확산하는 확산층으로 이루어지는 시계장치.
제 11 항에 있어서, 상기 확산층이 투명접착제에 실리카입자 또는 아크릴입자를 확산한 도포막으로 이루어지는 시계장치.
제 12 항에 있어서, 상기 확산층이 투명접착제재에 실리카입자 또는 아크릴입자를 확산한 도포막으로 이루어지는 시계장치.
제 13 항에 있어서, 상기 확산층이 투명접착제에 실리카입자 또는 아크릴입자를 확산한 도포막으로 이루어지는 시계장치.
제 11 항에 있어서, 상기 확산판이 색필터인 시계장치.
제 12 항에 있어서, 상기 확산판이 색필터인 시계장치.
제 13 항에 있어서, 상기 확산판이 색필터인 시계장치.