(57)【要約】【課題】  構造が単純で低コストであり、かつ視認性にすぐれた時刻表示装置を提供すること。【解決手段】  透明基板と、該透明基板に所定間隙を開けた状態に向き合って位置する対向基板と、これらの基板の間隙を保つための間隙支持体と、該間隙に、透明でなく該対向基板と異なる色に認識され得る少なくとも一つの時刻指示体と透明流体と、を封入し、かつ、該透明基板と該対向基板の少なくとも一方もしくは両方の基板に少なくとも一つ以上の時刻基準記号を備え、該時刻指示体を両基板に対し面内方向に電磁気力により移動させるための駆動手段を備える。【選択図】  図１
2006337241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、該透明基板に所定間隙を開けた状態に向き合って位置する対向基板と、これらの基板の間隙を保つための間隙支持体と、該間隙に、透明でなく該対向基板と異なる色に認識され得る少なくとも一つの時刻指示体と透明流体と、を封入し、かつ、該透明基板と該対向基板の少なくとも一方もしくは両方の基板に少なくとも一つ以上の時刻基準記号を備え、該時刻指示体を両基板に対し面内方向に電磁気力により移動させるための駆動手段を備えることを特徴とする時刻表示装置。
【請求項２】
前記時刻指示体の色を黒色としてなる請求項１に記載の時刻表示装置。
【請求項３】
前記時刻指示体の形状を透明基板側から見て三角形または矢印型としてなる請求項１に記載の時刻表示装置。
【請求項４】
時間を表す一つの時刻指示体と分を表す一つの時刻指示体と秒を表す一つの時刻指示体のうち、いずれかあるいはそれらを組み合わせたものからなることを特徴とする請求項１に記載の時刻表示装置。
【請求項５】
前記時刻指示体が帯電しており、前記透明基板と前記対向基板と前記間隙支持体のうち、いずれかあるいはそれらを組み合わせた位置に複数の電極を備え、該時刻指示体の駆動手段が静電力であることを特徴とする請求項１に記載の時刻表示装置。
【請求項６】
前記透明流体が絶縁性液体であり、前記時刻指示体が静電力によって電気泳動することにより駆動することを特徴とする請求項５に記載の時刻表示装置。
【請求項７】
前記時刻指示体が乾式帯電性物質であり、かつ前記透明流体が空気であることを特徴とする請求項５に記載の時刻表示装置。
【請求項８】
前記時刻指示体が磁性体であり、前記透明基板と前記対向基板と前記間隙支持体のうち、いずれかあるいはそれらを組み合わせた位置に複数の磁極を備え、該時刻指示体の駆動手段が磁力であることを特徴とする請求項１に記載の時刻表示装置。
【請求項９】
電極または磁極を円周上に複数配置し、時刻指示体の移動が円運動であることを特徴とする請求項５又は、請求項８に記載の時刻表示装置。
【請求項１０】
前記電極または前記磁極が時刻基準記号でもあることを特徴とする請求項5又は請求項８に記載の時刻表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁気力を利用した時刻表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁気力を利用した時刻表示装置として、電界の印加によって光学的特性を制御できる液晶表示素子を用いたデジタル時計が広く利用されている。液晶表示素子は、たとえば上下二枚の透明基板の間に液晶層を挟んだ二枚の透明電極を配設するとともに、それぞれの透明基板の外側に偏向膜を設け、さらに液晶層の両側に分子配向膜を配設することによって構成されている。また、液晶よりも構造が単純な方式として、特許文献1に示すドライ粒子駆動方式の時刻表示装置が提案されている。この方式は、透明基板とそれに向き合って位置する対向基板との間に、色および帯電極性の異なる二種類のドライ粒子を封入するとともに、それらの粒子に静電界を与える、極性の異なる二種類の電極を配設してなる表示素子の複数を、アナログもしくはデジタルの、所要の時刻表示態様に応じて、たとえば、時計目盛、指針、文字、記号等の表示態様に応じて整列させて配置して、それぞれの表示素子のそれぞれの電極に、所要の極性を付与可能としたものである。
【特許文献１】特開2003-172789号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
液晶による時刻表示装置は、構造が複雑であるという問題がある。また、上記のドライ粒子駆動方式による時刻表示装置は、液晶による時刻表示装置よりも構造は単純であるが、多くの場合、多量の表示素子と多量の粒子を用いなければならず、製造が困難である。また、多量の粒子を静電界によって制御するため、制御が困難であり明瞭に時刻表示されないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明による時刻表示装置は、透明基板と、該透明基板に所定間隙を開けた状態に向き合って位置する対向基板と、これらの基板の間隙を保つための間隙支持体と、該間隙に、透明でなく該対向基板と異なる色に認識され得る少なくとも一つの時刻指示体と透明流体と、を封入し、かつ、該透明基板と該対向基板の少なくとも一方もしくは両方の基板に少なくとも一つ以上の時刻基準記号を備え、該時刻指示体を両基板に対し面内方向に電磁気力により移動させるための駆動手段を備えることを特徴とする時刻表示装置である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によると、構造が単純であり、粒子や表示素子を多量に用いる必要がないため製造コストが低くなる。また、時刻指示体を電磁気力により制御するだけであるので、制御が簡単であり時刻が明瞭に表示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【０００７】
以下、図1を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1(A)は、本発明による時刻表示装置の実施の一形態を示す正面図である。ここでは、時刻表示のために3つの円環が構成されている。最も内側の円環は、時を示す一つの帯電性時刻指示体が入っており、その時刻指示体を時間とともに電気泳動させるための60個の電極が構成されている。電圧を印加したときの電極の電荷が帯電性時刻指示体と逆符号で構成されており、かつ、同時に電圧を印加する電極が一個という構成の場合、何らかの方法、例えばクォーツにより時刻を取得し、その時刻に基づいて、所要の電極に印加する電圧を順次切り替えて、時を示す帯電性時刻指示体を追随させ、十二時間で帯電性時刻指示体を一周させるようにする。内側から二つ目の円環は、分を表すための一つの帯電性時刻指示体が入っており、その時刻指示体を時間とともに電気泳動させるための60個の電極が構成されている。時を表す時刻指示体と同様に、何らかの方法、例えばクォーツなどから時刻を取得し、その時刻に基づいて、所要の電極に印加する電圧を順次切り替えて、分を表す帯電性時刻指示体を追随させ、一時間で分を表す帯電性時刻指示体を一周させるようにする。最も外側の円環は、時刻指示体と実際の時刻との対応関係を示すための時刻基準記号がアラビア数字で透明基板に印刷されている。ユーザーは、時を表す帯電性時刻指示体と分を表す帯電性時刻指示体と、さらに時刻基準記号との位置関係から時刻を知ることになる。図2(B)は、本発明による時刻表示装置の実施の一形態を示す断面図である。透明基板と対向基板の間隙は、間隙を支持するための間隙支持体で保たれている。各基板間の間隙には、時刻を示すための帯電性時刻指示体と絶縁性液体が封入されている。
【０００８】
時刻指示体の色は電極や対向基板と識別可能であれば何色でも良いが、好ましくは見易い色が良く、例えば黒色がよい。
【０００９】
ユーザーは時刻基準記号を基準にして、時刻指示体の位置によって時刻を知ることになる。そのため、時刻指示体は明確に時刻基準記号を指し示すことが望ましく、時刻指示体の形状としては図1(A)に示すような三角形か、もしくは矢印型が好ましい。
【００１０】
図1では、時を表す時刻指示体と分を表す時刻指示体の2個の時刻指示体で時刻を示しているが、秒を表す時刻指示体を加えても良いし、時・分・秒のいずれかのみ、あるいはそれらを組み合わせたもので構成しても良い。
【００１１】
図1(B)においては、電極は対向基板上に設置されているが、間隙指示体に設置しても良いし、あるいは透明電極にして透明基板に設置しても良い。
【００１２】
図1では、絶縁性液体中を帯電性時刻指示体が電気泳動する構成であるが、媒体は絶縁性液体でなくても透明流体であればなんでも良く、たとえば時刻指示体が乾式帯電性物質で、電極によるクーロン力によって、媒体である空気中を時刻指示体が飛翔移動する構成でも良い。
【００１３】
図1では、絶縁性液体中を帯電性時刻指示体がクーロン力により電気泳動する構成であるが、時刻指示体の移動はクーロン力でなくとも電磁気力であれば良い。たとえば時刻指示体が磁性体であり、図2のように磁極によって時刻指示体が移動する構成でも良い。
【００１４】
電極や磁極の配置は、時刻指示体の位置が判別しやすい配置であれば何でも良いが、好ましくは、図1のように円周上に配置するのが良い。
【００１５】
図1では、時刻基準記号を備えているが、電極または磁極を対向基板や時刻指示体と区別できる色で構成し、電極または磁極そのものを時刻基準記号としても良い。
【００１６】
(構成部材の材料・製造方法)
透明基板や対向基板には、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリカーボネート(PC)やポリエーテルサルフォン(PES)等のプラスチックフィルムの他、ガラスや石英等を使用することができる。透明基板にはもちろん透明な材料を使用する必要があるが、対向基板には、ポリイミド(PI)等の着色されているものを用いてよい。
【００１７】
絶縁性液体には、イソパラフィン、シリコーンオイル及びキシレン、トルエン等の非極性溶媒であって透明なものを使用すると良い。
【００１８】
帯電性時刻指示体としては、着色されていて絶縁性液体中で正極性または負極性の良好な帯電極性を示す材料を用いるとよい。例えば、各種の無機顔料や有機顔料やカーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂を使用するとよい。
【００１９】
なお、上述した絶縁性液体や帯電性時刻指示体中には、帯電性時刻指示体の帯電を制御し、安定化させるための荷電制御剤を添加しておくとよい。かかる荷電制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩やサリチル酸や有機四級アンモニウム塩やニグロシン系化合物などを用いるとよい。
【００２０】
電極は、パターニング可能な導電性材料にて形成すると良く、例えば、チタン'(Ti)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等の金属あるいは、カーボンや銀ペースト、あるいは有機導電膜にて形成するとよい。
【００２１】
磁極は、チタン(Ti)やアルミニウム(Al)、銅(Cu)の金属の周りにコイルを巻いた電磁石の構成にすればよい。
【００２２】
磁性時刻指示体は、保磁力の強いものが望ましく、フェライト等を用いることができる。
【００２３】
間隙支持体には、透明基板や対向基板と同一の材料を用いても良く、アクリルなどの感光性樹脂を用いてもよい。間隙支持体の形成にはどのような方法を用いてもよい。例えば、感光性樹脂層を塗布した後、露光及びウェット現像を行う方法、または別に作成した間隙支持体を接着する方法、印刷法によって形成する方法などを用いることができる。
【実施例１】
【００２４】
本実施例では、図1に示す時刻表示装置について説明する。時刻表示装置の直径は64mmであり、厚さは7mmである。時刻指示体は、時を表す時刻指示体と分を表す時刻指示体の二つを用いており、最も内側の円環の時刻指示体が時を表す時刻指示体であり、内側から２番目の円環の時刻指示体が分を表す時刻指示体である。共に正面形状は一辺4mmの正三角形であり、断面形状は高さ2mmの三角柱の形状をした帯電性時刻指示体を用いている。材料はカーボンブラックを用いている。電極一つの大きさは1mm×4mm、厚さは0.1mmであり、時・分の円環の両方にそれぞれ60個づつ配設している。材料はアルミニウムを用いおり、対向基板上にパターニングしている。時刻基準記号はアラビア数字で約4mmの大きさで透明基板上に印刷されている。透明基板は厚さ1mmのガラス板を用い、対向基板は厚さ2mmの白く着色したプラスチック基板を用いている。間隙支持体は厚さ4mmのアクリルを用い、透明基板および対向基板と接着剤を用いて接着している。絶縁性液体は、イソパラフィンに荷電性制御としてコハク酸イミドを含有させた液体を用い、円環内に注入されている。
【００２５】
各電極をクォーツと連動させて、所要の位置に時刻指示体が移動するように電極に+50Vの電圧を順次電圧を印加する。時を表す時刻指示体、分を表す時刻指示体共に時刻に応じて移動していき、ユーザーは正しく時刻を知ることができる。
【実施例２】
【００２６】
本実施例では、図2に示す時刻表示装置について説明する。時刻表示装置の直径は64mmであり、厚さは7mmである。時刻指示体は、時を表す時刻指示体と分を表す時刻指示体の二つを用いており、最も内側の円環の時刻指示体が時を表す時刻指示体であり、内側から２番目の円環の時刻指示体が分を表す時刻指示体である。共に正面形状は一辺4mmの正三角形であり、断面形状は高さ2mmの三角柱の形状をした磁性時刻指示体を用いている。材料はフェライトを用いている。磁極は1mm×4mm、厚さは1mmのアルミニウムの周りにコイルを巻くことによって構成しており、時・分の円環の両方にそれぞれ60個づつ配設している。時刻基準記号はアラビア数字で約4mmの大きさで透明基板上に印刷されている。透明基板は厚さ1mmのガラス板を用い、対向基板は厚さ2mmの白く着色したプラスチック基板を用いている。間隙支持体は厚さ4mmのアクリルを用い、透明基板および対向基板と接着剤を用いて接着している。絶縁性液体はイソパラフィンを用い、円環内に注入されている。
【００２７】
磁極に巻いたコイルに流す電流量をクォーツと連動させて、所要の位置に時刻指示体が移動するように、コイルに50mAの電流を流す。時を表す時刻指示体、分を表す時刻指示体共に時刻に応じて移動していき、ユーザーは正しく時刻を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る時刻表示装置の一例を説明するための図
【図２】本発明に係る時刻表示装置の、他の一例を説明するための図
【符号の説明】
【００２９】
1  帯電性時刻指示体
2  電極
3  時刻基準記号
4  透明基板
5  対向基板
6  間隙支持体
7  磁性時刻指示体
8  磁極
【図１】
2006337241.tif 000003
【図２】
2006337241.tif 000004