(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の反射率が個別に変化する固定形状の複数のセグメント領域の組み合わせによって、文字、記号、絵柄等を可変表示する表示体を備えた表示装置であって、
前記表示体の各セグメント領域ごとにその表示面側の周縁の少なくとも一部に沿って、それぞれ該セグメント領域を個別に照明する複数のセグメント照明体を設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記表示体の前記複数の各セグメント領域と同一又は近似形状の独立した複数の開口を形成したマスク板を、前記表示体の表示面側に、該表示体の前記各セグメント領域以外の領域及び前記複数のセグメント照明体をマスクするように配設したことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記マスク板の外表面が、前記表示体の前記セグメント領域以外の背景領域と同等の色又は反射率を有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記マスク板が、熱伝導性のよい金属で形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記複数のセグメント照明体およびその各配線を前記マスク板の裏面に配設したことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記マスク板の裏面における前記各開口と前記各セグメント照明体との間の領域に、反射層又は光拡散層を配置したことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記各セグメント領域ごとにその表示面側に重なるように、前記セグメント照明体からの光を散乱させながら導く導光シートを配置したことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記各セグメント領域ごとにその対向する両側縁に沿ってそれぞれ前記セグメント照明体がその間に前記導光シートを介在させて設けられていることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記複数のセグメント照明体がそれぞれ、発光色が異なる複数の発光源を有し、その複数の発光源の点灯の組み合わせによって、前記セグメント領域を照明する光の色彩を可変にしたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記複数のセグメント照明体がそれぞれ、発光源と、該発光源の発光光をガイドする導光板と、該導光板における前記セグメント領域を照明する光の出射面以外の外周面を覆う反射シートとを備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記複数のセグメント照明体がそれぞれ、白色光源と、該白色光源の発光光をガイドする着色された導光板と、該導光板における前記セグメント領域を照明する光の出射面以外の外周面を覆う反射シートとを備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記複数のセグメント照明体がそれぞれ、白色光源と、該白色光源の発光光を彩色する部材とを備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の表示装置において、
前記表示体の前記複数の各セグメント領域を個別に反射率が高い高反射率状態と反射率が低い低反射率状態とに二値的に変化させて前記可変表示をさせる表示駆動回路と、
該表示駆動回路による前記各セグメント領域の反射率を変化させる動作と連動して前記複数の各セグメント照明体の発光を制御し、前記各セグメント領域のうち前記高反射率状態になったセグメント領域を照明するセグメント照明体のみを発光させる発光駆動回路とを設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の表示装置において、
前記複数のセグメント照明体の発光強度を変化させる手段を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
前記表示体の前記各セグメント領域の近傍領域に反射層又は光拡散層を配置したことを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記表示体が、電気泳動表示層を持つ電気泳動表示シートであり、前記複数の各セグメント領域はそれぞれ独立したセグメント電極によって形成されていることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記表示体が、支持板上に貼り付けられた電気泳動表示層を持つ電気泳動表示シートであって、前記複数の各セグメント領域はそれぞれ独立したセグメント電極によって形成されており、
前記支持板上に前記マスク板がスペーサ部材を介して所定の間隙を形成して固定され、
前記電気泳動表示シートと前記各セグメント照明体との間に空隙が形成されていることを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記表示体が、反射型液晶表示パネルであり、前記複数の各セグメント領域はそれぞれ独立したセグメント電極によって形成されていることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記表示体の前記複数のセグメント領域が、数字を表示する７セグメントを構成する各セグメント領域であることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光の反射率が個別に変化する固定形状の複数のセグメント領域の組み合わせによって、文字、記号、絵柄等を可変表示する表示体、例えば電気泳動表示シート、反射型液晶表示パネル、磁気反転式表示器等を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の発達に伴い、低消費電力で且つ薄型の表示装置のニーズが増加しており、このニーズに合う表示装置の研究・開発が盛んに行なわれている。
例えば、表示体として電気泳動表示シート、反射型液晶表示パネル、磁気反転式表示器等を備えた表示装置は、外光を利用してその反射部と吸収部の組み合わせによって表示を行うので、明るい環境では照明光源が不要であり、照明のための電力を消費しない利点がある。
【０００３】
中でも、電気泳動表示層を持つ電気泳動表示シート（電子ペーパーとも称される）による表示装置は、低消費電力の非発光型デバイスで極めて薄く、目に優しい高コントラスト表示が可能なため、好ましい表示装置として広範な利用が期待されている。
その電気泳動表示層の基本的な構造としては、電気泳動粒子が水平に移動するもの、垂直に移動するもの、電気泳動粒子と分散媒からなる電気泳動表示用分散液が内包されたマイクロカプセルを使用し、その内部の電気泳動粒子が垂直に移動するものなどがある。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
この電気泳動表示層は、一度電界を与えて表示状態にすると、その後は電界を印加しなくてもその表示状態を維持する不揮発性（メモリ性）を有するので、最初の表示時と表示内容を変えたり消去する時だけ電界を印加すればよいので、大幅な省電力化が可能である。
また、特許文献２に見られるように、多数の電気泳動表示素子をドットマトリクス状に配列し、その各電気泳動表示素子の中央にＬＥＤ（発光ダイオード）を配置して組み合わせ、日中は電気泳動表示素子によってデータを表示し、夜間はＬＥＤの発光を利用して電気泳動表示素子の表示内容を照明するようにした表示装置も提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９３０２９号公報（段落０００４、図２〜５）
【特許文献２】実用新案登録第３１２４００９号公報（要約書、図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているような電気泳動表示装置を含む従来の表示装置は、非発光型デバイスであるため、暗所では使用できない欠点を有している。そこで、このような表示装置を夜間などの暗所で使用できるようにする場合には、表示装置の外部から照明器具を用いて照明光をあてることが行なわれている。
しかし、このように照明器具を用いて照明するのでは、表示装置自体は薄型であっても全体として薄型のニーズに反することになってしまう。また、照明のためにかなりの電力を消費するため、低消費電力のニーズにも反してしまう。さらに、屋外で移動しながら表示するような場合には、表示装置の外部から照明するのは困難であり、仮に照明できたとしても、照明器具が目障りになって表示の視認性を損ねるという問題が生じる。
【０００７】
あるいは、表示装置の表示部全面にプリズムシートを配置し、そのプリズムシートの端部から照明光を照射して表示部全体を照明する、いわゆるフロントライトの構成も行われている。しかし、大型のフロントライトを形成するのは技術的にもコスト的にも難しく、また、フロントライトに使用したプリズムシートが表示部の真上に位置することによる視認性の低下、あるいは明るい場所におけるプリズムシート表面部での入射光の反射によるコントラストの低下等の問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に記載されているような表示装置では、各電気泳動表示素子の中央に設けられたＬＥＤが目障りであるばかりか、それが点灯したときには各電気泳動表示素子の中央部だけが明るく照明され、各電気泳動表示素子全体が均一に照明されないので、電気泳動表示素子に対する表示むらが大きく、一つの表示領域が大きいセグメント表示などには適さなかった。
【０００９】
この発明は、このような従来の表示装置の問題点に鑑みてなされたものであり、表示装置の外部に照明器具や表示部全面にプリズムシートや各電気泳動表示素子の中央にＬＥＤを設けることなく、表示装置自体で表示に必要な部分だけを最小限の電力で効率よく均一に照明して、暗所でもコントラストのよい見栄えのよい表示を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明による表示装置は、光の反射率が個別に変化する固定形状の複数のセグメント領域の組み合わせによって、文字、記号、絵柄等を可変表示する表示体を備えた表示装置であって、上記の目的を達成するため、上記表示体の各セグメント領域ごとにその表示面側の周縁の少なくとも一部に沿って、それぞれ該セグメント領域を個別に照明する複数のセグメント照明体を設けたことを特徴とする。
【００１１】
これらの表示装置において、上記表示体の複数の各セグメント領域と同一又は近似形状の独立した複数の開口を形成したマスク板を、上記表示体の表示面側に、該表示体の各セグメント領域以外の領域及び上記複数のセグメント照明体をマスクするように配設するとよい。それによって表示装置としての体裁が整い、見映えがよくなり、視認性も向上する。
【００１２】
そのマスク板の外表面は、上記表示体のセグメント領域以外の背景領域と同等の色又は反射率を有するのが、表示のコントラストを向上させるために望ましい。
また、そのマスク板は熱伝導性のよい金属で形成されているとよい。それによって、屋外で使用するような場合に、太陽光の熱を放熱したりケース本体に逃がしたりし易くなる。
上記複数のセグメント照明体およびその各配線を上記マスク板の裏面に配設すると、それらの取り付けや配線を容易且つ確実に行うことができ、作業性、耐久性、メンテナンス性の点でもよい。
【００１３】
上記表示体の各セグメント領域の近傍領域および上記マスク板の裏面における上記各開口と上記各セグメント照明体との間の領域に、反射層又は光拡散層を配置するとよい。それによって、各セグメント照明体による各セグメント領域の照明効率が向上する。
【００１４】
これらの表示装置において、各セグメント領域ごとにその表示面側に重なるように、上記セグメント照明体からの光を散乱させながら導く導光シートを配置することによって、各セグメント領域を一層均一な明るさで照明することができる。
その場合、各セグメント領域ごとにその対向する両側縁に沿ってそれぞれ上記セグメント照明体がその間に上記導光シートを介在させて設けると、さらに均一性と明るさが高まる。
【００１５】
上記複数のセグメント照明体がそれぞれ、発光色が異なる複数の発光源を有するようにすれば、その複数の発光源の点灯の組み合わせによって、上記セグメント領域を照明する光の色彩を変えることができる。それによって、表示内容や表示目的等に応じて任意に表示色を変えたり、部分的に色を変えて表示するようなこともできる。
また、上記複数のセグメント照明体をそれぞれ、発光源と、その発光光をガイドする導光板と、その導光板における上記セグメント領域を照明する光の出射面以外の外周面を覆う反射シートとによって構成するとよい。それによって、照明効率を高めるとともに照明光量を平均化することができる。
【００１６】
あるいは、上記複数のセグメント照明体をそれぞれ、白色光源と、その発光光をガイドする着色された導光板と、その導光板における上記セグメント領域を照明する光の出射面以外の外周面を覆う反射シートとによって構成してもよい。これによっても、照明効率を高めるとともに照明光量を平均化することができ、表示色を任意に設定することができる。特に、黄色に着色された導光板を使用することによって、表示色が黄色と黒になり視認性が向上する。
もしくは、上記複数のセグメント照明体がそれぞれ、白色光源と、その発光光を彩色する部材とを備えるようにしてもよい。それによっても、表示色を任意に設定することができ、発光光を黄色に彩色する部材を使用すれば、表示色が黄色と黒になり視認性が向上する。
【００１７】
これらの表示装置において、上記表示体の複数の各セグメント領域を個別に反射率が高い高反射率状態と反射率が低い低反射率状態とに二値的に変化させて可変表示をさせる表示駆動回路と、その表示駆動回路による各セグメント領域の反射率を変化させる動作と連動して上記複数の各セグメント照明体の発光を制御し、上記各セグメント領域のうち高反射率状態になったセグメント領域を照明するセグメント照明体のみを発光させる発光駆動回路とを設けるのが望ましい。
これによって、上記表示体の複数のセグメント領域のうち、高反射率状態になったセグメント領域はセグメント照明体によって照明されて明るく見え、低反射率状態になったセグメント領域は照明されないため黒さが損なわれず、極めてコントラストのよい表示がなされる。しかも、必要最小限のセグメント照明体だけを発光させるので、消費電力の節減にもなる。
【００１８】
また、上記複数のセグメント照明体の発光強度を変化させる手段を有するようにすれば、例えば周囲の明るさに応じて照明光量を変えて、同様な視認性を維持したり、表示装置の使用環境や使用目的などによって、表示の明るさを調整したりすることができる。
上記表示体の各セグメント領域の近傍領域に反射層又は光拡散層を配置すれば、各セグメント照明体による照明効率を高めることができる。
上記表示体が、電気泳動表示層を持つ電気泳動表示シートであり、その複数の各セグメント領域はそれぞれ独立したセグメント電極によって形成されているのが望ましい。
それによって、最も薄型で低消費電力の表示装置を実現できる。
【００１９】
さらに、上記表示体が、支持板上に貼り付けられた電気泳動表示層を持つ電気泳動表示シートであって、その複数の各セグメント領域はそれぞれ独立したセグメント電極によって形成されており、上記支持板上に上記マスク板がスペーサ部材を介して所定の間隙を形成して固定され、上記電気泳動表示シートと上記各セグメント照明体との間に空隙が形成されるように構成することができる。それによって、一層耐久性が向上すると共に、各セグメント領域全体を均一な明るさに照明し易くなる。
【００２０】
また、上記表示体が反射型液晶表示パネルであって、その複数の各セグメント領域がそれぞれ独立したセグメント電極によって形成されているようにしてもよい。その場合、メモリ性の液晶セルを使用するとよい。
上記各表示装置において、上記表示体の複数のセグメント領域が、数字を表示する７セグメントを構成する各セグメント領域であることができ、スコアボードや大型のデジタル時計、その他の数字情報表示用の表示装置に最適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
まず、この発明による表示装置の基本的な実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
〔第１の実施形態〕
図１及び図２はその第１の実施形態を示し、図１はその表示装置の平面図、図２はそのＸ−Ｘ線に沿う模式的な断面図である。
【００２２】
この表示装置は、光の反射率が個別に変化する固定形状の複数のセグメント領域の組み合わせによって、文字、記号、絵柄等を可変表示する平板状又はシート状の表示体１を備えている。この例では表示体１に数字を表示するための７セグメントを構成するセグメント領域１ａから１ｇを設けており、それらの各セグメント領域１ａから１ｇを選択的に、反射率が高い高反射率状態（白表示状態）と反射率が低い低反射率状態（黒表示状態）とに二値的に変化させることによって、０〜９の数字を表示することができる。
【００２３】
セグメント領域以外の領域は背景領域（または周囲領域）１Ｂであり、数字を白表示する場合は黒又はそれに近い色に、数字を黒表示する場合は白又はそれに近い色になっている。このような表示体は、時計や計算機をはじめ各種のデジタル表示に使用されており、反射型液晶表示パネルや、近年開発された電気泳動表示層を持つ電気泳動表示シートなどが公知であるが、その詳細については後述する。
【００２４】
そして、この表示体１の各セグメント領域１ａ〜１ｇごとにその表示面側の周縁の少なくとも一部に沿って、それぞれ各セグメント領域１ａ〜１ｇを個別に照明する複数のセグメント照明体２ａ〜２ｇを設けている。その各セグメント照明体２ａ〜２ｇは、それぞれ各セグメント領域１ａ〜１ｇの表示面側の外側縁に沿って近接配置された細長い基板３上に、複数個の発光源４が間隔を置いて配設されている。その各発光源４としては消費電力が極めて少なく発光効率がよい白色ＬＥＤ（発光ダイオード）を使用するとよい。その各発光源４は発光面を対応するセグメント領域に向けており、点灯時にそのセグメント領域を照明する。各セグメント照明体２ａ〜２ｇの表面は、各発光源４の発光面を除いてすべて遮光し、表示体１の背景領域１Ｂと同等又はそれに近い色にする。
なお、各セグメント照明体２ａ〜２ｇの各発光源４を発光させるための電流を流す配線は、表示体１の背景領域１Ｂの部分に貫通孔を設けて、裏面側から導入される。
【００２５】
図２では、図１における断面線に近い左右両側１個ずつのセグメント照明体２ｅ，２ｇ以外のセグメント照明体は図示を省略している。表示体１はその内部構成は省略し、セグメント領域１ｅが黒表示状態で、セグメント領域１ｇが白表示状態であることを示している。表示体１の背景領域１Ｂおよび各セグメント照明体２ａ〜２ｇの表面を黒又はそれに近い色にしておけば、明るい環境では白表示状態のセグメント領域の組み合わせによって、数字が白表示される。
しかし、暗い環境では白表示状態のセグメント領域の明度が低下し、黒表示状態のセグメント領域とのコントラストが低下して、表示の視認性が悪くなり、ある程度以上暗くなると視認できなくなる。
【００２６】
しかし、この実施形態の表示装置では、セグメント照明体２ａ〜２ｇの発光源４を発光させて各セグメント領域１ａ〜１ｇを照明することによって、暗所でも表示が可能である。
さらに、図２に示すように、高反射率状態（白表示状態）になったセグメント領域（この例では１ｇ）を照明するセグメント照明体（この例では２ｇ）のみを発光させるようにすれば、そのセグメント領域のみがその照明光を反射して明るくなり、その他の部分は暗い（黒い）ままになるので、極めてコントラストが高い表示になる。しかも、必要最小限のセグメント照明体だけを発光させればよいので、消費電力の節減にもなる。
【００２７】
〔第２の実施形態〕
次に、この発明による表示装置の第２の実施形態を図３によって説明する。この実施形態において第１の実施形態と異なるのは、図１に相当する平面図は省略しているが、各セグメント領域１ａ〜１ｇごとに、その表示面側に重なるように、各セグメント照明体２ａ〜２ｇからの光を散乱させながら導く導光シート８を配置した点である。
図３は第１の実施形態の図２に相当する図であり、各セグメント領域１ｅ，１ｇに対して、その表示面側に重なるように、各セグメント照明体２ｅ，２ｇからの光を散乱させながら導く導光シート８をそれぞれ配設している。他の各セグメント領域１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｆに対しても同様に導光シート８を配置している。
【００２８】
この実施形態では、各セグメント照明体２ａ〜２ｇの発光源４が発光するとその光が対応する導光シート８に入射し、散乱しながら導光シート８全体に広がり、その下側のセグメント領域を均一な明るさで照明する。したがって、例えばそのセグメント領域が白表示状態になっていれば、均一な明るい白にセグメントとして見える。したがって、表示の明瞭性が大幅に向上する。なお、導光シート８の詳細については後述する。
【００２９】
〔第３の実施形態〕
次に、この発明による表示装置の第３の実施形態を図４及び図５によって説明する。図４はその表示装置の平面図、図５はそのＸ−Ｘ線に沿う模式的な断面図であり、図１及び図２と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この実施形態において前述した第１の実施形態と異なるのは、表示体１のセグメント領域１ａ〜１ｄで囲まれた四角い背景領域１Ｂａとセグメント領域１ｄ〜１ｇで囲まれた四角い背景領域１Ｂｂにも、それぞれセグメント照明体ユニット５，６を配設し、図１におけるセグメント照明体２ｄを設けていない点だけである。
【００３０】
セグメント照明体ユニット５，６は、いずれも四角い基板上に、各セグメント領域の表示面側の内側縁（セグメント領域１ｄは両側縁）に沿って２個ずつの白色ＬＥＤ等の発光源４が、それぞれ矢印で示す方向に発光面を向けて設けられている。その２個ずつの発光源４が、それぞれ対向するセグメント照明体又は発光源４と組になって、その間のセグメント領域を照明するセグメント照明体を構成している。セグメント領域１ｄは、その両側縁に沿って配置された４個の発光源４によって照明される。
この実施形態によれば、図５に示すように、高反射率状態（白表示状態）になったセグメント領域（この例では１ｇ）を、その両側の発光源４によって照明するので、そのセグメント領域全体がより均一に明るく照明されて白さが増し、視認性が向上する。
【００３１】
これらの実施形態における各セグメント照明体２ａ〜２ｇおよびセグメント照明体ユニット５，６に代えて、発光色が異なる複数の発光源を有するセグメント照明体を使用するようにすれば、その複数の発光源の点灯（発光）の組み合わせによって、各セグメント領域を照明する光の色彩を変えることができる。
【００３２】
図６はそのセグメント照明体の一例を示し、基板３上に発光色がそれぞれ赤、緑、青の３色の発光源４ｒ、４ｇ、４ｂを設けたセグメントカラー照明体２Ｃであり、各発光源４ｒ、４ｇ、４ｂとしては、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥＤを使用するとよい。
このセグメントカラー照明体２Ｃを使用すれば、表示内容や表示目的等に応じて任意に表示色を変えたり、部分的に色を変えて表示するようなこともできる。
上記各実施形態において、表示体１の各セグメント領域１a〜１ｇの近傍領域に反射層又は光拡散層を配置すれば、各セグメント照明体による照明効率を高めることができる。
【００３３】
〔第４の実施形態〕
次に、この発明による表示装置の第４の実施形態を図７および図８によって説明する。前述した第３の実施形態と同様に、図７はその表示装置の平面図、図８はそのＸ−Ｘ線に沿う模式的な断面図であり、図４及び図５と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。この第４の実施形態において第３の実施形態と異なるのは、表示体１の各セグメント領域１ａ〜１ｇごとに、その対抗する側縁に沿って配設された各セグメント照明体間に、その表示面側に重なるように、各セグメント照明体からの光を散乱させながら導く導光シート８を配置した点である。したがって、各導光シート８は各セグメント領域１ａ〜１ｇごとに独立して設けられている。
【００３４】
この実施形態では、各セグメント照明体２ａ〜２ｇ、および背景領域１Ｂａ，１Ｂｂの発光源４が発光すると、その光が対応する導光シート８に幅方向の両側からそれぞれ入射し、いずれも散乱しながら導光シート８全体に広がり、その下側のセグメント領域を均一な明るさで照明する。したがって、そのセグメント領域が白表示状態になっていれば、幅方向にも均一な明るさで白いセグメントとして見える。したがって、表示の明瞭性が大幅に向上する。なお、導光シート８の詳細については後述する。
【００３５】
〔第５の実施形態〕
次に、この発明による表示装置のより具体的な実施形態である第５の実施形態を、図９〜図１５を参照して説明する。
図９はその表示装置の外観を示す平面図、図１０はそのＸ−Ｘ線に沿う略断面図、図１１はその表示装置を構成する表示体側ユニットの平面図、図１２はマスク板側ユニットの裏面図である。
この表示装置は、図１１に示す表示体側ユニット１０と、同一外形の図１２に示すマスク板側ユニット２０（図示の状態から表裏を反転して）とが、重ね合わされ、図１０に示すようにねじ２９によって結合されて構成されている。
【００３６】
その外観は図９に示すように、数字を表示するために７セグメントの各セグメント領域１１a〜１１ｇと同一又は近似形状の独立した７個の開口２１ａ〜２１ｇを形成したマスク板２１に覆われている。このマスク板２１は各開口間の８本の渡り部２１ｗによって周辺部と島状部が接続されて一体になっている。各開口２１ａ〜２１ｇ内には、後述する表示体１１の７セグメントの各セグメント領域１１ａ〜１１ｇが一致した位置に配置されており、それによって０〜９の数字を表示することができる。
【００３７】
屋外で使用する場合には、このマスク板２１をアルミニウム板、銅板、鉄板等の熱伝導性のよい金属板で形成するのが望ましい。それによって、太陽光の熱を放熱したりケース本体に逃がしたりし易くなる。また、大型の表示装置の場合でも充分な耐久性が得られる。しかし、屋内で使用する場合や小型の表示装置の場合などは、樹脂などで作製してもよい。
また、このマスク板２１の外表面は、後述する表示体１１のセグメント領域以外の領域である背景領域と同等の色又は反射率を有するようにするのが、表示のコントラストを向上させるために望ましい。
【００３８】
図１１に示す表示体側ユニット１０は、外形が横３００ｍｍ×縦４４０ｍｍの長方形の支持板１２に、それと相似形の位置決め枠１３が固設され、その中の全面に外形が横２４０ｍｍ×縦３８０ｍｍの電気泳動表示シートによる表示体１１が貼り付けられている。
その表示体１１には、数字を表示するための７セグメントを構成するセグメント領域１１ａ〜１１ｇが、それぞれ前述したセグメント電極によって設けられており、それらの各セグメント領域１１ａから１１ｇのセグメント電極と前面の透明電極（ＣＯＭ）との間に印加する電圧の極性によって選択的に、反射率が高い高反射率状態（白表示状態）と反射率が低い低反射率状態（黒表示状態）とに二値的に変化させることによって、０〜９の数字を表示することができる。
【００３９】
この実施形態では数字を白表示するので、各セグメント領域１１ａ〜１１ｇ以外の領域である背景領域（または周囲領域）１１Ｂは、前述した背景電極と前述した透明電極（ＣＯＭ）との間に印加する電圧の極性によって低反射率状態（黒表示状態）にする。背景領域（または周囲領域）１１Ｂは、このように電極を形成して動作させてもよいし、マスク板２１でカバーされて視認されないので、電極を形成しなくてもよい。
【００４０】
また、この例では、各セグメント領域１１ａ〜１１ｇの近傍領域には反射層（乱反射層が望ましい）又は光拡散層１４を、塗料の塗付又はテープの貼り付け等によって設けており、それによって、後述する各セグメント照明体による各セグメント領域１１ａ〜１１ｇに対する照明効率を向上させるようにしている。このようにセグメント領域１１ａ〜１１ｇの近傍領域に反射層又は光拡散層１４を配置すると、表示装置を斜め方向から見た際に、後述するセグメント照明体が見えて照明ムラが目立つのを防ぐ効果がある。
【００４１】
支持板１２の周辺部の四隅付近と長手方向の中間部にそれぞれねじボスを兼ねたスペーサ部材としてスペーサ柱１５を設けている。このスペーサ柱１５の高さは、図１０に示すように位置決め枠１３より高くしてある。
なお、表示体１１の透明電極（ＣＯＭ）および各セグメント電極と背景電極への配線は図示を省略している。
【００４２】
図１２に示すマスク板側ユニット２０は、マスク板２１の裏面側から見た図である。
マスク板２１は外周部が後方（図１２では手前側）に折り曲って側縁部２１iを形成しており、平面部には図９で説明したように、上述した表示体１１の７セグメントの各セグメント領域１１ａ〜１１ｇと同一又は近似形状の独立した７個の開口２１ａ〜２１ｇが形成されている。そして、その各開口間の８本の渡り部２１ｗによって周辺部と島状部が接続されて一体になっている。また、このマスク板２１の周辺部の上述した支持板１２のスペーサ柱１５と対応する位置に、ねじ孔２１ｈが形成されている。
【００４３】
そして、このマスク板２１の裏面には、各開口２１ａ〜２１ｇの近傍領域に反射層（乱反射層が望ましい）又は光拡散層２４を、塗料の塗付又はテープの貼り付け等によって設けている。さらに、各開口２１ａ〜２１ｇの両側にその各側縁に沿うように、細長く扁平なセグメント照明体２２ａ〜２２ｇがそれぞれ複数個ずつ配設されている。
２個のセグメント照明体２２ａはセグメント領域１１ａを、３個のセグメント照明体２２ｂはセグメント領域１１ｂを、３個のセグメント照明体２２ｃはセグメント領域１１ｃを、２個のセグメント照明体２２ｄはセグメント領域１１ｄを、２個のセグメント照明体２２ｅはセグメント領域１１ｅを、３個のセグメント照明体２２ｆはセグメント領域１１ｆを、３個のセグメント照明体２２ｇはセグメント領域１１ｇを、それぞれ個別に照明するように、いずれも発光面を対応する各開口２１ａ〜２１ｇに向けている。
【００４４】
これらの各セグメント照明体２２ａ〜２２ｇを共通に説明する場合はセグメント照明体２２と称する。この実施形態ではその各セグメント照明体２２として、後述する同じ構造で同じ寸法のものを１８個使用する。それによって製造コストを節減することができる。
そして、同じセグメント領域を照明する複数のセグメント照明体２２（例えば３個のセグメント照明体２２ｂ）を互いに直列に接続して、その配線２６の一部を幅の狭い渡り部２１ｗを通してマスク板２１の裏面を這わせ、その各組の配線２６の両端部をマスク板２１の側縁部２１ｉに取り付けた給電用のコネクタ２７の各端子（図示されていない）に接続する。
このようにすれば、各セグメント照明体２２の配線処理を容易に、且つ外部から全く見えないようにすることができる。なお、同じセグメント領域を照明する複数のセグメント照明体２２を互いに並列に接続して給電するように配線してもよい。そうすれば、配線は増えるが、全てのセグメント照明体２２に同じ電圧（例えば１２Ｖ）を印加することができる。
【００４５】
このマスク板側ユニット２０を図１２に示す状態から表裏を反転して表側を上にし、図１１に示した表示体側ユニット１０上に重ね合わせて、ねじ２９をマスク板２１のねじ孔２１ｈに挿入してスペーサ柱１５の雌ねじ穴にねじ込んで固着すると、図９に示した外観および図１０に示した断面の表示装置が完成する。この完成状態では、表示体側ユニット１０の表示体１１の各セグメント領域１１ａ〜１１ｇ以外の部分はマスク板２１によってすべてマスクされ、マスク板側ユニット２０側の各セグメント照明体２２ａ〜２２ｇ及びその配線や反射層又は光拡散層２４もマスク板２１の裏面に設けられているので、完全にマスクされており、すっきりとした見映えのよい外観となる。
【００４６】
また、この完成状態で、表示体側ユニット１０の支持板１２とマスク板側ユニット２０のマスク板２１とは、スペーサ柱１５によって所定の間隙を形成し、セグメント照明体２２が表示体１１との間に若干隙間を有し、幾分上方から各セグメント領域１１ａ〜１１ｇを均等に照明しやすいようにしている。
図１０における表示体１１は模式的に示しており、セグメント領域１１ｅは黒で黒表示状態であることを、セグメント領域１１ｇは白で白表示状態であることをそれぞれ示し、それ以外の部分は背景領域であり実際には黒表示状態であるが、セグメント領域１１ｅと区別できるように斜線を施して示している。なお、その背景領域は、マスク板２１によってマスクされているため表側からは見えないので、白表示状態でも、あるいはその部分が動作しなくても、特に問題はない。
【００４７】
そして、白表示状態のセグメント領域１１ｇを照明するセグメント照明体２２ｇのみが発光して、セグメント領域１１ｇを両側から照明しており、そのセグメント領域１１ｇからの反射光がマスク板２１の開口２１ｇを通して明るい白に見える。セグメント照明体２２ｇが黄色い光で照明する場合には、セグメント領域１１ｇが明るい黄色に見える。
このように、セグメント領域１１ａ〜１１ｇを表示すべき数字に合わせて選択的に白表示状態および黒表示状態にして、白表示状態になったセグメント領域を照明するセグメント照明体のみを発光させることにより、暗所でもコントラストよく数字を表示することができる。
【００４８】
ここで、セグメント照明体２２の構造を図１３および図１４によって説明する。
このセグメント照明体２２は、発光源３４と、その発光源３４の発光光をガイドする導光板３２と、その導光板３２におけるセグメント領域を照明する光の出射面以外の外周面を覆う反射シート（フィルム）３３とを備えている。
図１３および図１４に示す具体例では、絶縁性で薄く細長い基板３１上に３個の発光源３４が長手方向に間隔を置いて配設され、基板３１上にパターン形成されたリード線３６によって直列に接続されており、そのリード線３６の両端部が、基板３１の後方に突出した端子部３１ａの一対のハンダ部３５に接続されている。その端子部３１ａ上にツェナダイオード３７と抵抗３８とが設けられ、互いに並列に接続されて発光源３４と直列に接続されている。なお、３個の発光源３４を互いに並列に接続してもよい。
【００４９】
導光板３２は細長いアクリル板で、両端部３２ｅに比べてその間の部分は幅が狭くなっており、その光の出射面となる前面３２ａは両端部３２ｅの前端より幾分引っ込んでおり、発光源３４による発光光の入射面となる後面３２ｂも両端部３２ｅの後端より引っ込んでいる。両端部３２ｅには、それぞれ透孔３２ｃが形成されている。
そして、この導光板３２の前面３２ａ以外の外周面を覆うように内側の面が反射性を有する反射シート３３を貼り付けて、その導光板３２を各発光源３４の発光面が後面３２ｂに近接して対向するように配置して、反射シート３３の下面を導光板３２上に貼り付けて構成する。
【００５０】
発光源３４として白色ＬＥＤを使用すれば白色光で照明することができる。各発光源３４の発光光は導光板３２の後面３２ｂからその内部に入射し、導光板３２に表面あるいは、反射シート３３によって反射されることを繰り返すことによって、長さ方向の全体に略均一な明るさになって前面３２ａから出射して、表示体１１の対応するセグメント領域を照明する。
ツェナダイオード３７は直列に接続した３個の発光源３４に印加する電圧を一定にするために、抵抗３８は直列に接続した３個の発光源３４に流れる電流を制限するために介挿している。
【００５１】
この実施形態の表示装置は、明るい環境においては、電気泳動表示シートによる表示体１１の各セグメント領域１１ａ〜１１ｇの前述した白表示状態と黒表示状態を制御することにより、図１５に示すように任意の数字を白表示することができる。
図１５において、ハッチングを施したセグメント領域１１ａ，１１ｇは黒表示状態であり、それ以外のセグメント領域１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは白表示状態である。マスク板２１の表面はセグメント領域１１ａ，１１ｇとは異なるハッチングを施して示しているが、実際にはそれと殆ど同じ黒色に塗装されており、白で示した白表示状態のセグメント領域１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆによって数字の「２」をコントラストよく白表示している。
【００５２】
環境が暗くなると、白表示状態のセグメント領域によって反射すべき光量が少なくなって、明度が低下するため表示のコントラストが低下し、やがて視認が困難になる。しかし、各セグメント照明体２２の発光源３４を発光させ、そのセグメント照明体２２によって各セグメント領域を白色光で照明すると、明所と同様に白表示状態のセグメント領域はその照明光を反射して、明るく（白く）見え、黒表示状態のセグメント領域は反射率が低いので、照明光が殆ど吸収されて暗く（黒く）見えるため、数字をコントラストよく白表示できる。
【００５３】
さらに、図１２に示した各セグメント照明体２２ａ〜２２ｇの発光を、図１１に示した表示体１１の各セグメント領域１１ａ〜１１ｇの白表示状態と黒表示状態の制御に連動させて、白表示状態（高反射率状態）となったセグメント領域を照明するセグメント照明体２２のみを発光させるようにすれば、黒表示状態（低反射率状態）になったセグメント領域は照明されないのでその黒さが増し、一層コントラストが高い白表示ができる。しかも、発光させるセグメント照明体２２の数が減少するので、消費電力の一層の低減を図ることもできて望ましい。
【００５４】
また、各セグメント照明体２２の発光源３４に流す電流を調整してその発光強度を変化させることができるようにし、例えば環境の明るさが暗くなるのに応じてセグメント照明体２２の発光量を増加して、表示のコントラストが略一定に保たれるようにすることも可能である。
なお、表示体１１の各セグメント領域１１ａ〜１１ｇの近傍領域、およびマスク板２１の裏面における上記各開口２１ａ〜２１ｇと各セグメント照明体２２との間の領域に設けた反射層又は光拡散層１４，２４によって、各セグメント照明体２２から出射される照明光によって各セグメント領域１１ａ〜１１ｇを効率よく照明させることができる。
【００５５】
さらに、この実施形態を種々に変更することが可能であり、セグメント照明体２２における発光源３４の種類や数、導光板３２の形状や色も種々変更可能である。
例えば、発光源３４として図６に示したセグメントカラー照明体２Ｃと同様に、発光色が異なる複数の発光源（赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥＤ等）を使用し、その点灯すなわち発光の組み合わせによって、セグメント領域を照明する光の色彩を可変にすることもできる。それによって、表示する数字全体あるいはセグメントによって、表示色を各種の色に変えることができ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥＤを全て発光させて白色表示をすることもできる。
【００５６】
また、発光源３４は白色ＬＥＤのままで、導光板３２として無色透明なアクリル板に代えて、任意の色付きの透明板にしたセグメント照明体２２を使用して、任意の色の光でセグメント領域を照明して表示色を変えることもできる。例えば、セグメント照明体２２の導光板３２を黄色に着色した透明板にして、照明光を黄色にすると数字が黒地に黄色で視認性よく表示される。黄色は人間の目に感じ易く、しかも一般の表示環境内にはそれ程多く存在しないので、識別性がよい。
【００５７】
あるいは、導光板３２を着色する代わりに、無色透明な導光板３２の前面３２ａにカラーフィルムを貼り付けたり、白色の発光源３４の発光面側にカラーフィルタ等の発光光を彩色する部材を配置することによって、セグメント照明体２２による照明光を黄色その他の任意の色にして、その色で表示させるようにすることもできる。
発光源として、ＬＥＤに代えて超小型ランプや、有機ＥＬ発光体のような面発光体を使用することも可能であり、面発光体を使用する場合は導光板はなくてよい。表示体１１として、電気泳動表示シートに代えて反射型液晶表示パネル等を使用してもよい。
【００５８】
表示体１１の各セグメント領域１１ａ〜１１ｇ以外の領域は、マスク板２１で遮光されており、マスク板２１によりセグメント照明体２２は表示面側から見えることはない。そして、マスク板２１の表示面側を黒塗料等で黒状態にしておくことで、明るい環境では白表示状態のセグメント領域の組み合わせによって、数字が黒背景に白表示される。
数字を黒表示する場合は、マスク板２１の表示面側を白塗料で白くしておくことによって、同様に数字が白背景に黒表示され、表示タイプに合わせて、黒または白に塗装することが、表示のコントラストを向上させるために望ましい。
【００５９】
また、マスク板２１と表示体１１との隙間は、１〜１０ｍｍ程度が好ましい。この隙間が広すぎると、表示装置を斜め方向から見た際に、セグメント照明体が見えて照明ムラが目立つ。一方、この隙間を狭くし過ぎると、各セグメント領域におけるセグメント照明体付近と、セグメント照明体から遠い部分との輝度ムラが目立つことになる。
【００６０】
〔第６の実施形態〕
次に、この発明による表示装置のより具体的な実施形態である第６の実施形態を、図１６〜図１８を参照して説明する。
図１６はその表示装置の外観を示す平面図、図１７はそのＸ−Ｘ線に沿う略断面図、図１８はその一部拡大図である。
【００６１】
この実施形態において第５の実施形態と異なる点は、マスク板２１の裏面における上記各開口２１ａ〜２１ｇと、表示体１１の各セグメント領域１１ａ〜１１ｇとの間に、各セグメント領域ごとにその対向する両側縁に沿ってそれぞれ配設されたセグメント照明体（図１７ではセグメント照明体２２ｅ、２２ｅと２２ｇ、２２ｇ）の間に、その各セグメント照明体からの光を散乱させながら導く導光シート８を介在させて設けている点だけである。
図１６において、各セグメント領域１１ａ〜１１ｇに対応する導光シート８の輪郭線を破線で示している。このマスク板２１の各開口２１ａ〜２１ｇの外側の部分で各導光シート８をマスク板２１の裏面に貼り付けることができる。
【００６２】
各導光シート８は、透明なポリカーボネート（ＰＣ）あるいはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等で形成されたシートで、厚さはカバーするセグメント領域の大きさによって異なるが、０．２５〜２．０ｍｍ程度とする。散乱方法としては内部に小ビーズを散乱させたり、表面に小粒子を散布したり、表面に点印刷を施したり、表面に凹凸を形成したりするなどがなされる。
散乱度は５ヘイズから４０ヘイズの範囲で、用途や大きさなどに応じて適切に選定する。散乱度が高い方が明るさの均一性は増し、明るさも強く感じるが、黒表示の場合に黒レベル上がってしまうため、表示のコントラストが低下する恐れがある。
【００６３】
なお、従来から液晶表示装置の照明方法として、表示画面の前方の全面を覆うように導光板を配置しその側面から光源の光を導入するフロントライト方式があったが、この発明の実施形態では、表示体１１の各セグメント領域ごとに独立してセグメント照明体と導光シートを設け、黒以外の表示状態になるセグメント領域を照明するセグメント照明体のみを発光させることができる。また、表示画面の前方の全面を覆う場合に比べ、導光シートを小さくすることができるので、導光シートの配置が容易となる。
【００６４】
〔表示体の具体例〕
ここで、この発明による表示装置に備える表示体の具体例について説明する。
この表示体（第１、第２の実施形態における表示体１）として、最も適しているのは電気泳動表示層を持つ電気泳動表示シートであるので、その構成例および表示原理を、図１９と図２０によって説明する。
図１９は電気泳動表示シートの一部を拡大して模式的に示す断面図、図２０はその表示原理を説明するための電気泳動表示層の拡大断面図である。これはマイクロカプセルを使用した電気泳動表示層を持つ電気泳動表示シートの例で、公知のものである。
【００６５】
図１９に示す電気泳動表示シート２１０は、透明な樹脂基材２１１の裏面全体にＩＴＯ（酸化インジューム錫）膜による透明電極２１２を形成し、その上に電子インクとも称される電気泳動表示層２１３を形成してフィルム状にしている。そのフィルムを、表面に複数のセグメント電極２１６Ｓとそれ以外の領域に一体に形成した背景電極２１６Ｂが僅かな間隙を設けて形成されたフレキシブルプリント基板２１５上に、接着剤層２１４によって接着して構成されている。
【００６６】
電気泳動表示層２１３はマイクロカプセル表示層とも称され、バインダや界面活性剤、増粘剤、純水等の混合体中に直径が数十μｍ程度の微小なマイクロカプセル２２０が多数分散している。そのマイクロカプセル２２０は、図２０に示すように、透明なメタクリル樹脂等からなるカプセル殻２２１の内部に、酸化チタン等からなる白色粒子２２３とカーボンブラック等からなる黒色粒子２２４が、シリコーンオイル等の粘性の高い透明な分散媒２２２に分散された状態で封入されている。そして、白色粒子２２３は負に帯電され、黒色粒子２２４は正に帯電されている。
【００６７】
そこで、この電気泳動表示層２１３を挟むように配置された電極のうち、一方の全面一体の透明電極２１２を接地し、他方のフレキシブルプリント基板２１５上の電極２１６（図２０では表示原理を説明するため最小単位の大きさで示している）に負電圧を印加した部分では、その電界によってマイクロカプセル２２０内の負に帯電した白色粒子２２３が透明電極２１２側へ、正に帯電した黒色粒子２２４は電極２１６側へ移動するので、視認側（図２０の上方）から見ると白く見える「白表示状態」になる。一方、電極２１６に正電圧を印加した部分では、その逆向きの電界によってマイクロカプセル２２０内の正に帯電した黒色粒子２２４が透明電極２１２側へ、負に帯電した白色粒子２２３は電極２１６側へ移動するので、視認側から見ると黒く見える「黒表示状態」になる。
【００６８】
図２０における中央のマイクロカプセル２２０のように、負電圧が印加された電極パターンと正電圧が印加された電極パターンとに跨った位置のマイクロカプセル２２０内では、白色粒子２２３の一部は透明電極２１２側へ、残りは電極２１６側へ移動し、黒色粒子２２４の一部は電極２１６側へ移動し、残りは透明電極２１２側へ移動するので、マイクロカプセルの直径よりも、細かい表示も可能である。
この電気泳動表示シート２１０はシート状で薄く、電圧を印加して表示状態を変化させた後、その電圧の印加を停止してもその表示状態を保持するメモリ性効果を持つので、消費電力が極めて僅かで済む。
【００６９】
図１９に示すように、電極２１６を複数のセグメント電極２１６Ｓとそれ以外の領域に一体に形成した背景電極２１６Ｂとした場合は、各セグメント電極２１６Ｓのある領域がセグメント領域となり、背景電極２１６Ｂのある領域が背景領域となる。
そして、複数のセグメント電極２１６Ｓのうち、負電圧を印加したセグメント電極の領域は反射率が高くなって白表示状態になる。正電圧を印加したセグメント電極の領域と背景電極２１６Ｂの領域は反射率が低くなるので黒表示状態になる。それによって、数字等の文字や記号を白表示できる。印加電圧の極性を逆にすると表示の白黒が反転して黒表示になる。
【００７０】
次に、同様にこの発明による表示装置の表示体として使用できる反射型液晶表示パネルの例を図２１によって説明する。図２１はその反射型液晶表示パネルを模式的に示す断面図であり、厚さ方向寸法を大幅に拡大して示している。
この反射型液晶表示パネル４０は、液晶層４２を挟持した一対のガラス基板４３ａ、４３ｂを一定の間隔（約２μｍ）を保ってシール剤４７で接着している。そのガラス基板４３ａの内面には全面電極４４ａが、ガラス基板４３ｂの対向する内面には、複数のセグメント電極４４ｓとそれ以外の領域に一体の背景電極４４ｂとが透明導電膜（ＩＴＯ）によって形成されており、その上にそれぞれ配向膜４５ａ、４５ｂが形成されて配向処理が成されている。
【００７１】
この各セグメント電極４４ｓと全面電極４４ａとが液晶層４２を挟んで対向する部分が、それぞれセグメント領域となり、背景電極４４ｂと全面電極４４ａとが液晶層４２を挟んで対向する部分が背景領域となる。
さらに、図２１で上側のガラス基板４３ａの外側には、第１の偏光板４１ａが設置され、下側のガラス基板４３ｂの外側には、第１の偏光板４１ａと偏光軸の方向を一致させて第２の偏光板４１ｂが設置されている。そして、この第２の偏光板４１ｂの外側に反射板４６が配置されている。第１の偏光板４１ａ及び第２の偏光板４１ｂは、偏光方向が吸収軸に平行な直線偏光は吸収し、偏光方向が吸収軸と直交する直線偏光は透過する吸収型偏光板である。
【００７２】
液晶層４２がツイストネマチック液晶層の場合、図２１で上方の視認側から入射する光が第１の偏光板４１ａで直線偏光され、液晶層４２の電圧が印加されていない領域を通過するとその偏光方向が９０°旋回されるため、第２の偏光板４１ｂを通過できず、吸収されるため、視認側に反射光が戻って来ないので反射率が低く暗く（黒く）見える。これに対して、第１の偏光板４１ａで直線偏光された入射光が、液晶層４２の電圧が印加された領域を通過するとその偏光方向が旋回されなくなり、第２の偏光板４１ｂを通過して反射板４６で反射される。その光が上述と逆の経路で視認側に射出するので、反射率が高く明るく（白く）見える。
【００７３】
したがって、全面電極４４ａと各セグメント電極４４ｓとの間に選択的に電圧を印加し、その他のセグメント電極及び背景電極４４ｂと全面電極４４ａとの間には電圧を印加しないことによって、数字等の文字や記号を白表示できる。電圧の印加と無印加を逆にすると表示の白黒が反転して黒表示になる。
また、液晶層４２に強誘電性液晶やコレステリック液晶などの２つの安定状態を持つメモリ性液晶を採用することによって、表示状態を変える時だけそのセグメント領域に電圧を印加すれば、その後は電圧無印加でも表示状態を維持することができ、消費電力を大幅に低減することが可能になる。
【００７４】
この発明による表示装置の表示体としては、これらの他に表裏面で色が異なる表示板を磁力で回転させて表示を行う磁気反転表示器なども使用可能であるが、それも公知であるので、その説明は省略する。
【００７５】
〔デジタル表示式電子時計の構成例〕
次に、この発明による表示装置を用いたデジタル表示式電子時計の構成例を、図２２のブロック図によって説明する。
この電子時計は、時計駆動回路５０と、それによって駆動される時刻表示ユニット７などによって構成されている。
【００７６】
その時刻表示ユニット７は、ケース７０の全面パネルに形成された５つの窓内に４個の数字表示部７１〜７４とその２個ずつの間にコロン表示部７５が配設されている。数字表示部７１〜７４は前述した図９の外観を示したような７セグメントで数字を表示する表示装置であり、数字表示部７１，７２は「時」を表示し、数字表示部７３，７４は「分」を表示する。コロン表示部７５は、縦に並んだ２つの小さな円形のセグメント領域を有する同様な表示装置である。
【００７７】
そして、数字表示部７１は９時から１０時に変わる時と１２時から１時に変わる時だけ、数字表示部７２は１時間に１回、数字表示部７３は１０分間に１回、数字表示部７４は１分間に１回、それぞれ必要なセグメント電極にのみ短時間（２００〜８００ｍｓ）電圧を印加するだけでよい。
各背景電極には一度正電圧を印加して背景を黒表示にすれば、当分電圧を印加する必要はないが、時々リフレッシュしてきれいな黒表示状態にするため、一旦負電圧を短時間印加した後正電圧を短時間印加するリフレッシュ処理を適当な時間間隔で行うとよい。
コロン表示部７５の円形のセグメント電極には、１秒ごとに負電圧と正電圧を交互に短時間（２００〜８００ｍｓ）印加して、点滅表示させる。しかし、電力消費量を減らすために、コロン表示部７５は、白表示に固定してもよい。
【００７８】
この時刻表示ユニット７を駆動する時計駆動回路５０は、発光駆動回路５５を除くと従来の液晶表示装置等を使用するデジタル表示の電子時計と同様に構成されている。すなわち、水晶振動子５６を用いて基準周波数（例えば３２．７６８ｋＨｚ）のクロック信号を発振する発振回路５１、そのクロック信号を分周する分周回路５２、その分周信号をカウントして論理的に組み合わせ、時刻信号を生成する計時回路５３、およびその時刻信号に応じて時刻表示ユニット７の各表示部７１〜７５を構成する表示装置における必要なセグメント電極に所要の極性の電圧を印加して、時刻をデジタル表示させる表示駆動回路５４を備えている。
【００７９】
この時計駆動回路５０は、表示部７１〜７５のセグメント領域に設けられた各セグメント電極への電圧印加に連動（あるいは同期）して、各表示部７１〜７５を構成する表示装置のセグメント照明体２２を発光させる発光駆動回路を備えている。
表示駆動回路５４は、各表示部７１〜７５の表示体の各セグメント領域を個別に反射率が高い高反射率状態と反射率が低い低反射率状態とに二値的に変化させるように、セグメント領域の表示状態を変化させる時だけそのセグメント電極に電圧を印加する。
【００８０】
発光駆動回路５５は、表示駆動回路５４による各セグメント領域の反射率を変化させる動作、すなわち電圧印加と連動して各セグメント照明体２２の発光を制御し、各セグメント領域のうち高反射率状態になったセグメント領域を照明するセグメント照明体２２のみを発光させる。但し、そのセグメント照明体２２の発光は、セグメント領域のセグメント電極に電圧が印加されている間だけではなく、そのセグメント領域が高反射率状態（白表示状態）になっている間は発光を継続させる。
【００８１】
また、この発光駆動回路５５のフォトダイオードなどによる光電センサ５９を接続して、周囲の明るさを検知できるようにし、所定値以上の明るさが検知されなくなったら自動的に各表示部７１〜７５のセグメント照明体の発光を開始するようにし、その後、光電センサ５９によって検出される明るさが低下するのに伴って、セグメント照明体２２の発光量を増加させるように制御することもできる。
【００８２】
この時計駆動回路５０には、電源として電池５７の電圧とそれを昇圧回路５８によって昇圧した電圧とを印加する。なお、電池５７に代えて、商用の交流電源から降圧トランスと整流平滑回路等を備えた電源アダプターを通して必要な直流電圧を供給するようにしてもよい。
また、計時回路５３には、この例では２個の操作スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接続されており、これらの操作によって、モードを選択して、時刻合わせなどの操作を行えるようになっている。さらに、ストップウォッチ機能の選択によって、スタートスイッチをオンした時点からの経過時間を計測して表示したり、カウントダウン機能の選択によって、予め設定した時間になるまでの時間を表示することもできる。
【００８３】
この実施形態の電子時計は、明るい環境だけでなく、夜間などの暗い環境でも視認性よく時刻を表示することができるので、特に屋外に設置したり、移動しながら使用したりするデジタル表示式の電子時計として最適である。
また、時刻表示ユニット７の各表示部の桁数や表示単位等を適宜変更して、秒あるいはそれ以下の短い単位の時刻を表示したり、年月日等のカレンダーを表示したりすることもできる。前述したように、表示色を黄色にして視認性よく表示したり、種々に色を変化させて表示することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
この発明による表示装置は、光の反射率が個別に変化する固定形状の複数のセグメント領域の組み合わせによって、文字、記号、絵柄等を可変表示する表示体、例えば電気泳動表示シート、反射型液晶表示パネル、磁気反転式表示器等を備えた各種の表示装置に適用できる。
特に、屋外で数字や記号等を表示するのに適し、デジタル表示式の電子時計を始め、経過時間表示、カウントダウン表示、温度、湿度、ガス濃度、スピード等の数値を表示する装置、スコアボード等の得点や勝敗を表示する表示器などに適している。数字や記号に限らず、アルファベットやカナ文字等の文字や図形などの表示にも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】この発明による表示装置の基本的な第１の実施形態の平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う模式的な断面図である。
【図３】この発明による表示装置の第２の実施形態の図２と同様な断面図である。
【図４】この発明による表示装置の基本的な第３の実施形態の平面図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ線に沿う模式的な断面図である。
【図６】Ｒ，Ｇ，Ｂ３色の発光源を設けたセグメントカラー照明体の例を示す正面図である。
【図７】この発明による表示装置の第４の実施形態の平面図である。
【図８】図７のＸ−Ｘ線に沿う模式的な断面図である。
【００８６】
【図９】この発明による表示装置の具体的な実施形態である第５の実施形態の平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う略断面図である。
【図１１】その表示装置を構成する表示体側ユニットの平面図である。
【図１２】その表示装置を構成するマスク板側ユニットの裏面図である。
【図１３】その表示装置に使用するセグメント照明体の平面図である。
【図１４】図１３のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【００８７】
【図１５】この表示装置による表示例を示す正面図である。
【図１６】この発明による表示装置の第６の実施形態の平面図である。
【図１７】図１６のＸ−Ｘ線に沿う模式的な断面図である。
【図１８】その一部拡大図である。
【図１９】この発明による表示装置の表示体として使用可能な電気泳動表示シートの一部を拡大して模式的に示す断面図である。
【図２０】その表示原理を説明するための電気泳動表示層の拡大断面図である。
【図２１】この発明による表示装置の表示体として使用可能な反射型液晶表示パネルの一例を模式的に示す断面図である。
【図２２】この発明による表示装置を用いて構成したデジタル表示式電子時計のブロック図である。
【符号の説明】
【００８８】
１：表示体      １Ｂ：背景領域      ２ａ〜２ｇ：セグメント照明体
２Ｃ：セグメントカラー照明体      ３：基板    ４：発光源 
５，６：セグメント照明体ユニット      ７：時刻表示ユニット
８：導光シート        １０：表示体側ユニット      
１１：表示体（電気泳動表示シート）
１１ａ〜１１ｇ：セグメント領域      １１Ｂ：背景領域      １２：支持板
１３：位置決め枠      １４：反射層又は光拡散層      １５：スペーサ柱
２０：マスク板側ユニット    ２１ａ〜２１ｇ：開口      ２１ｉ：側縁部
２１ｈ：ねじ孔      ２１ｗ：渡り部
２２，２２ａ〜２２ｇ：セグメント照明体      ２６：配線      
２４：反射層又は光拡散層      ２７：給電用のコネクタ
３１：基板      ３１ａ：基板の端子部      ３２：導光板      
３３：反射シート      ３４：発光源      ３５：ハンダ部      
３６：リード線      ３７：ツェナダイオード      ３８：抵抗
【００８９】
４０：反射型液晶表示パネル      ４２：液晶層      ４４ａ：全面電極
４４ｓ：セグメント電極      ４４ｂ：背景電極
５０：時計駆動回路      ５１：発振回路      ５２：分周回路      
５３：計時回路      ５４：表示駆動回路      ５５：発光駆動回路
５６：水晶振動子      ５７：電池      ５８：昇圧回路      
５９：光電センサ      ７０：時刻表示ユニットのケース      
７１〜７４：数字表示部      ７５：コロン表示部
２１０：電気泳動表示シート      ２１２：透明電極      
２１３：電気泳動表示層      ２１６Ｓ：セグメント電極
２１６Ｂ：背景電極      ２２０：マイクロカプセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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