DE69605186T2

DE69605186T2 - Zifferblatt für eine mittels solarzellen betriebene uhr

Info

Publication number: DE69605186T2
Application number: DE69605186T
Authority: DE
Inventors: Akira Azuma; Hisato Hiraishi; Takashi Toida
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: EP0819995A4; EP0819995A1; CN1181138A; DE69605186D1; US5912064A; KR19980703352A; EP0819995B1; CN1093274C; WO1996031810A1; KR100232716B1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zifferblatt für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die durch die Energie einer Solarzelle aktiviert wird.

HINTERGRUNDTECHNIK

Die Nachfrage nach Uhren, die virtuell permanent verwendbar sind in unterschiedlichen Ländern, in denen unterschiedliche Typen von Batterien verwendet werden, hat sich mit der vergangenen Entwicklung der internationalen Verteilung von Uhren zunehmend erhöht. Der Markt für mit Solarzellen betriebene Uhren, die in der Lage sind, die zuvor genannte Anforderung zu erfüllen, hat sich schnell erweitert. Mit Solarzellen betriebene Uhren haben die Aufmerksamkeit aus dem Gesichtspunkt des weltweiten Umweltschutzes erregt, da die Solarzellen der mit Solarzellen betriebenen Uhren nicht durch neue ersetzt werden müssen und die mit Solarzellen betriebenen Uhren keine Verschmutzung der Umwelt aufgrund der Entsorgung von verbrauchten Batterien verursachen.
Im allgemeinen verwendet eine mit Solarzellen betriebene Uhr die Solarzelle selbst als das Zifferblatt, z. B. in der EP-A-0 780 741, die Stand der Technik nach Art. 54(3) EPC ist, und daher nimmt die Oberfläche des Zifferblatts eine dunkel purpurfarbene Erscheinung, die einzigartig für die Solarzellen ist, an, was den schmückenden Wert der Uhr verdirbt und als Folge dem Design des Zifferblattes eine signifikante Beschränkung auferlegt.
Daher wird ein Zifferblatt erwünscht, das es ermöglicht, die Farbe derselben zu diversifizieren, um so die verschiedene Geschmäcker der Käufer zu befriedigen.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorhergehenden Umstände gemacht worden, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zifferblatt für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr anzugeben, die die Farbe und das Elektrodenmuster der Solarzelle vor den Blicken verbirgt, während eine ausreichende Lichtmenge zu der Solarzelle durchgelassen wird, und das die Diversifikation der Farbe derselben erleichtert.
Angesichts der vorhergehenden Aufgabe gibt die vorliegende Erfindung ein Zifferblatt für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die mit einer Solarzelle vorgesehen ist, an, das an der Vorderseite der Solarzelle anzuordnen ist, das ein Substrat, das aus einem keramischen Material ausgebildet ist, und eine farbige Beschichtungsschicht, die an einer Vorderoberfläche des Substrates ausgebildet ist, aufweist, bei dem die farbige Beschichtungsschicht eine farbige Schicht aufweist, die eine Keramikfarbe, die eine Metallverbindung als eine Hauptkomponente enthält, aufweist.
Da das keramische Material per se normalerweise vollständig transparent bezüglich Licht ist und das einfallende Licht nicht absorbieren kann, und da es aus einem polykristallinen Material ausgebildet ist und viele Kristallkörner aufweist, hat das aus dem keramischen Material gemachte Substrat die Funktion des unregelmäßigen Reflektierens und des Diffusmachens des einfallenden Lichts. Ein Teil des Lichtes, das auf das Zifferblatt einfällt, geht nicht durch das Zifferblatt hindurch sondern strahlt von der Oberfläche des Zifferblattes aufgrund der Funktion oder des Betriebs des Diffusmachens und nahezu das gesamte verbleibende einfallende Licht geht durch das Zifferblatt und erreicht die Solarzelle, die auf der hinteren Oberfläche des Zifferblattes vorgesehen ist.
Das Licht, das die Solarzelle erreicht, wird von dieser reflektiert, und ein Teil des Lichtes fällt erneut auf die rückseitige Oberfläche des Zifferblattes und wird von der vorderen Oberfläche des Zifferblattes abgestrahlt, während es den Betrieb des Diffusmachens unterworfen wird. Dementsprechend können die Farbe und das Elektrodenmuster der Solarzelle nahezu vor dem Betrachter des Zifferblattes verborgen werden, da das von der vorderen Oberfläche des Zifferblattes ohne Durchgang durch das Zifferblatt abgestrahlte Licht und das Licht, das von der Solarzelle reflektiert und von der vorderen Oberfläche des Zifferblattes reflektiert wird, während es den Betrieb des Diffusmachens unterworfen wird, auf dem Zifferblatt einander überlagert werden.
Da die farbige Schicht auf der Oberfläche des Substrates angeordnet ist, ist das Ausbilden von Zifferblättern in verschiedenen Farben möglich. Da die farbige Schicht aus einer Keramikfarbe ausgebildet ist, die eine Metallverbindung als eine Hauptkomponente enthält, ist sie fest an dem Substrat, das aus einem keramischen Material ausgebildet ist, anbringbar, und verschiedene Farben können entsprechend der Art einer Metallverbindung ausgebildet werden.
Das Ausbilden einer Zwischenschicht zwischen der farbigen Schicht und dem Substrat und das Ausbilden der vorhergehenden Beschichtungsschicht durch die Zwischenschicht und die farbige Schicht sind außerdem möglich. Diese Zwischenschicht kann aus einer Glasschicht oder einer Oxidschicht ausgebildet werden.
Da die Zwischenschicht ausgebildet wird, die die Keramikfarbe am einsickern in die Basisplatte hindert, wird das Verschmieren in der Sicht reduziert und das Präsentieren eines scharfen Farbtones wird möglich.
Desweiteren kann eine Oberflächenschicht aus einer Glasschicht oder Oxidschicht auf der Oberfläche der farbigen Schicht ausgebildet werden. Das Ausbilden der Oberflächenschicht ermöglicht es, daß die farbige Schicht geschützt wird, und daß die Zifferblattoberfläche glänzend gemacht wird.
Desweiteren wird das Glätten der Oberfläche des Substrates und der Oberflächenschicht durch Läppen die unregelmäßige Reflexion des Lichtes an der Oberfläche reduzieren und die Durchlässigkeit für das Licht erhöhen.
Auf der anderen Seite wird das Aufrauhen der Oberfläche des Substrates und der Oberflächenschicht die unregelmäßige Reflexion des Lichtes an der Oberfläche stärken und ein Zifferblatt mit einem sanften Ton erzeugen.
Die vorliegende Erfindung gibt außerdem ein Zifferblatt für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die mit einer Solarzelle vorgesehen ist, an, das auf einer Vorderseite der Solarzelle anzuordnen ist, das ein Substrat, das aus einem keramischen Material ausgebildet ist und eine farbige Beschichtungsschicht, die an einer vorderen Oberfläche des Substrates ausgebildet ist, aufweist, bei dem die farbige Beschichtungsschicht eine gemischte farbige Schicht ist, die gebildet ist durch ein farbiges Material, das gemischt ist aus einem Glasmaterial oder einem Oxidmaterial und einer keramischen Farbe, die eine Metallverbindung als die Hauptkomponente enthält.
Die gemischte farbige Schicht ist aus dem farbigen Material gebildet, das mit einem Glasmaterial oder Oxidmaterial gemischt ist, und diese Materialien beschränken durch ihre Natur die Keramikfarbe im Einsickern in das Substrat, wodurch der Farbton des Zifferblattes sowohl glänzend als auch tief gemacht wird.
Und die Beschichtungsschicht kann ausgebildet werden durch eine Oberflächenschicht, die aus der Glasschicht oder der Oxidschicht auf der Oberfläche der gemischten farbigen Schicht ausgebildet ist, und der gemischten farbigen Schicht.
Die Oberflächenschicht hat die Funktion sowohl die Oberfläche des Zifferblattes glänzend zu machen als auch die gemischte farbige Schicht zu schützen.
In den oben erwähnten Ausbildungen wird das Glätten durch Läppen der vorderen oder rückseitigen Oberfläche des Zifferblattes, der Oberfläche der gemischten farbigen Schicht, oder der Oberfläche der Oberflächenschicht die unregelmäßige Reflexion von Licht auf der Oberfläche begrenzen und die Durchlässigkeit für Licht erhöhen.
Auf der anderen Seite wird das Aufrauhen der Oberfläche des Substrates, der Oberfläche der gemischten farbigen Schicht, oder der Oberfläche der Oberflächenschicht die unregelmäßige Reflexion von Licht stärken und dem Zifferblatt einen sanften Ton geben.
Die vorliegende Erfindung gibt außerdem ein Zifferblatt für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die mit einer Solarbatterie vorgesehen ist, an, das auf der Vorderseite der Solarzelle angeordnet ist und vorbestimmte zusätzliche funktionale Bereiche und einen nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich auf der vorderen Oberfläche derselben aufweist, das ein Substrat, das aus einem keramischen Material ausgebildet und mit den zusätzlichen und nicht-zusätzlichen funktionalen Bereichen auf der Oberfläche des Zifferblattes vorgesehen ist, aufweist, bei dem die zusätzlichen und nicht-zusätzlichen funktionalen Bereiche sich voneinander in der Dicke unterscheiden.
Da der zusätzliche funktionale und der nicht-zusätzliche funktionale Bereich in unterschiedlichen Dicken ausgebildet sind, sind die Durchlässigkeit für und der Diffusionskoeffizient des Lichtes in jedem dieser beiden Typen von Bereichen unterschied lich voneinander. Als Folge erscheinen diese Bereiche in unterschiedlichen Farbtönen.
Eine farbige Schicht aus einem farbigen Material, die mindestens eine Keramikfarbe enthält, die eine Metallverbindung als eine Hauptkomponente enthält, kann mindestens auf entweder dem zusätzlichen funktionalen Bereichen oder dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich ausgebildet sein.
Wenn sie derart ausgebildet sind, nehmen die zusätzlichen funktionalen Bereiche bzw. der nicht-zusätzliche funktionale Bereich unterschiedliche Farbtöne entsprechend der Farbe der farbigen Schicht an.
Desweiteren wird das Ausbilden der Zwischenschicht aus einem Glasfilm oder einem Oxidfilm zwischen der farbigen Schicht und dem Substrat die Keramikfarbe am Einsickern in das Substrat hindern und ein Verschmieren in der Sicht vermeiden, was einen tiefen Ton erzeugt.
Desweiteren wird das Ausbilden der Oberflächenschicht aus einer Glasschicht oder einer Oxidschicht auf der Oberfläche der farbigen Schicht die Zifferblattoberfläche sowohl glänzend machen als auch die farbige Schicht schützen.
Die vorliegende Erfindung gibt weiter ein Zifferblatt für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die mit einer Solarzelle vorgesehen ist, an, das auf der Vorderseite der Solarzelle angeordnet ist und vorbestimmte zusätzliche funktionale Bereiche und einen nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich auf einer vorderen Oberfläche derselben aufweist, das ein Substrat aufweist, aus einem keramischen Material ausgebildet ist und mit den zusätzlichen und nicht-zusätzlichen funktionalen Bereichen vorgesehen ist, bei dem mindestens auf einem der zusätzlichen oder nichtzusätzlichen Bereiche die farbige Schicht aus einem farbigen Material, das mindestens eine Keramikfarbe enthält, die eine Me tallverbindung als eine Hauptkomponente enthält, ausgebildet ist.
Derart wird das Ausbilden der farbigen Schicht verursachen, daß die zusätzlichen funktionalen und die nicht-zusätzlichen funktionalen Bereiche in den unterschiedlichen Farbtönen erscheinen.
Das Ausbilden der Zwischenschicht aus einer Glasschicht oder einer Oxidschicht zwischen der farbigen Schicht und dem Substrat wird auch hier die Keramikfarbe am Einsickern in das Substrat hindern und ein Verschmieren in der Sicht vermeiden, was einen tiefen Farbton erzeugt.
Desweiteren wird das Ausbilden der Oberflächenschicht aus einer Glasschicht oder einer Oxidschicht auf der Oberfläche der farbigen Schicht sowohl die Oberfläche des Zifferblattes glänzend machen als auch die farbige Schicht schützen.
Es ist zu bevorzugen, die Dicke des Substrates, der farbigen Schicht, der gemischten farbigen Schicht, der Zwischenschicht, oder der Oberflächenschicht, die oben beschrieben worden sind, unter Berücksichtigung der Durchlässigkeit für das Licht einzustellen, das heißt, die Durchlässigkeit dieser Schichten so einzustellen, daß eine auf der Rückseite des Zifferblattes plazierte Solarzelle die Energie des Lichtes zum Betreiben der Uhr absorbieren kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung eines Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Zifferblatt aus Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung einer mit einer Solarzelle betriebenen Uhr zeigt, in der ein Zifferblatt, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, eingebaut ist.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die die modifizierte Ausführungsform eines Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die erste Ausführungsform bezieht.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die eine andere modifizierte Ausführungsform eines Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die erste Ausführungsform bezieht.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung eines Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die die modifizierte Ausführungsform eines Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die zweite Ausführungsform bezieht.
Fig. 8 ist eine Draufsicht, die die Ausbildung eines Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung eines Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung eines Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung der vierten Ausführungsform zeigt, die eine Zwischenschicht und eine farbige Schicht aufweist.
Fig. 12 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung der vierten Ausführungsform zeigt, die eine farbige Schicht und eine Oberflächenschicht aufweist.
Fig. 13 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung der vierten Ausführungsform zeigt, die eine Zwischenschicht, eine farbige Schicht und eine Oberflächenschicht aufweist.
Fig. 14 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung eines Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
Fig. 15 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung der fünften Ausführungsform zeigt, die eine Zwischenschicht und eine farbige Schicht aufweist.
Fig. 16 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung der fünften Ausführungsform zeigt, die eine farbige Schicht und eine Oberflächenschicht aufweist.
Fig. 17 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung der fünften Ausführungsform zeigt, die eine Zwischenschicht, eine farbige Schicht und eine Oberflächenschicht aufweist.

BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung in dem Inhalt detaillierter zu beschreiben.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung eines Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, und Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Zifferblatt aus Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung einer mit einer Solarzelle betriebenen Uhr zeigt, in der ein Zifferblatt, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, eingebaut ist.
Zuerst wird die Ausbildung der mit einer Solarzelle betriebenen Uhr unter Bezugnahme auf hauptsächlich Fig. 3 beschrieben. Es ist zu bemerken, daß die vorliegende Erfindung in ihrer praktischen Anwendung nicht auf das Zifferblatt, das in der mit einer Solarzelle betriebenen Uhr eingebaut ist, die in Fig. 3 gezeigt ist, beschränkt ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ein Werk 3 zum Drehen von Zeigern 2 ist in einem Gehäuse 1 enthalten, das ein vorderseitiges und ein rückseitiges offenes Ende aufweist. Das Werk 3 weist einen Kondensator zum Speichern von Energie, die durch eine Solarzelle 4 erzeugt wird, die später beschrieben wird, einen Quarzoszillator als die Zeitbasis, einen integrierte Halbleiterschaltung, die Treiberpulse synchron mit der erzeugten Frequenz des Quarzoszillators erzeugt, einen Schrittmotor, der durch die Treiberpulse zum Antreiben der Zeiger 2 nach jeder einzelnen Sekunde getrieben wird, einen Zahnradmechanismus zum Übertragen der Antriebskraft des Schrittmotors an die Zeiger 2, und ähnliches auf.
Ein ringförmiger innerer Rahmen 5, der aus einem Harz ausgebildet ist, ist in dem Gehäuse 1 derart plaziert, daß er das Werk 3 umgibt. Ein gestufter Teil 5a, auf den das Zifferblatt 6 zu setzen ist, ist in einem Ende des inneren Rahmens 5 ausgebildet, und das Zifferblatt 6 ist in den gestuften Teil 5a eingepaßt.
Die Tiefe des gestuften Teils 5a ist im wesentlichen gleich zu der Dicke des Zifferblattes 6, so daß die Oberfläche des Zifferblattes 6, so wie es in den gestuften Teil 5a eingepaßt ist, im wesentlichen fluchtend mit der Endoberfläche des inneren Rahmens 5 ist.
In der umfangsseitigen Oberfläche des gestuften Teils des inneren Rahmens 5 sind z. B. zwei Ausnehmungen (nicht illustriert) ausgebildet. Das Zifferblatt 6 ist mit z. B. zwei Vorsprüngen 6a (Fig. 2) vorgesehen, die in die Ausnehmungen, die in der umfangsseitigen Oberfläche des gestuften Teils 5a ausgebildet sind, eingreifen, um das Zifferblatt 6 zu positionieren.
Eine Solarzelle (Sonnenbatterie) 4 ist auf der Rückseite des Zifferblattes 6 installiert. Die Solarzelle 4 hat die Funktion des Umwandelns von Lichtenergie in elektrische Energie, wie es wohl bekannt ist.
Ein Deckglas 8 ist in den vorderen Öffnungsteil des Gehäuses 1 über ein zweites Dichtungsteil 7, das aus einem Harz oder ähnlichem ausgebildet ist, eingepaßt. Andererseits ist ein Rückendeckel 10 an einem rückseitigen Öffnungsteil des Gehäuses 1 über ein erstes Dichtungsteil 9, das aus einem Gummi oder ähnlichem ausgebildet ist, eingepaßt. Das Einpassen des Deckglases 8 und des Rückendeckels 10 an dem Gehäuse 1 wird das Innere des Gehäuses 1 luftdicht halten und Staub, Feuchtigkeit, Verschmutzungen und ähnliches am Eintreten in das Innere hindern.
Desweiteren ist ein ringförmiges Teil 11, das ein Abstandshalter genannt wird, zwischen dem Zifferblatt 6 und dem Deckglas 8 installiert. Ein Spiegelpolieren ist an der Oberfläche des ringförmigen Teils 11 ausgeführt worden, was zum Dekorieren des Umfangs des Zifferblattes 6 dient.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, der innere Rahmen 5, der das Werk 3 hält, die Solarzelle 4 und das Zifferblatt 6 sind in dem Gehäuse 1 plaziert. Diese Teile, die durch den inneren Rahmen 5 gehalten werden, sind durch das ringförmige Teil 11, das auf der Vorderseite plaziert ist, und den Rückendeckel 10, der auf der Rückseite plaziert ist, geklemmt, was ein Spiel verhindert.
Ein Durchgangsloch 6b (Fig. 2) ist in dem Zentrum des Zifferblattes 6 ausgebildet, so daß eine Welle 3a zum Antreiben der Zeiger durch das Zentrum des Werkes 3 zu der Oberflächenseite des Zifferblattes 6 vorstehen kann. Um die Welle 3a sind Zeiger 2 inklusive eines Stundenzeigers, eines Minutenzeigers und eines Sekundenzeigers angebracht.
Zeichen, die eine Zeitskala und einen Markennamen einschließen, und andere Symbole sind auf der Oberfläche des Zifferblattes 6 angezeigt. Desweiteren ist ein Anzeigefenster 6c für das Datum und den Tag der Woche auf dem Zifferblatt ausgebildet (Fig. 2).
Als nächstes wird das Verfahren zum Herstellen der Solarzelle 4 beschrieben.
Zuerst wird Kovar, das eine Legierung aus Eisen, Nickel und Kobalt ist, so gepreßt, daß eine tragende Basisplatte für die Solarzelle 4 ausgebildet wird.
Zwei Positionierungsstifte (nicht gezeigt) sind zum Beispiel durch Kleber oder durch Punktschweißen auf der Rückseite der tragenden Basisplatte angebracht.
Diese Positionierungsstifte dienen zum Positionieren und Fixieren der Solarzelle 4 an der Oberflächenseite des Werkes 3; beim Zusammenbauen einer Uhr werden sie in Positionierungslöcher (nicht gezeigt), die an dem Werk 3 ausgebildet sind, lose eingesetzt. Die Solarzelle 4 kann direkt auf die Oberfläche des Werkes 3 ohne die Ausbildung von Positionierstiften geklebt werden.
Als nächstes wird eine Glasschicht als eine Isolierschicht auf der Oberfläche der tragenden Basisplatte ausgebildet. Die linearen Ausdehnungskoeffizienten des Kovar, das die tragende Basisplatte bildet, und der Glasschicht, sind virtuell gleich gemacht, was die Glasschicht davor schützt, durch Temperaturänderung beschädigt zu werden.
Die Glasschicht wird in einer solchen Weise ausgebildet, daß ein flüssiger Glasfilm (SOG) auf die Oberfläche der tragenden Basisplatte durch ein Rollaufbringungsverfahren aufgebracht und dann bei einer Temperatur von 300ºC bis 400ºC zum Verdampfen des in dem aufgebrachten Glasfilm enthaltenen Lösungsmittels gebacken wird. Die Dicke der ausgebildeten Glasschicht ist z. B. 1 bis 2 um.
Als nächstes wird eine untere Elektrode (nicht gezeigt) auf der Oberfläche der Glasschicht unter Verwendung einer Sputtermaschine ausgebildet. Die untere Elektrode ist auf einen wählbaren Bereich auf der Oberfläche mit einer Dicke von ungefähr 1 um unter Verwendung von Aluminium, das Silizium in 1% des Gewichtes (Gewichts%) enthält, ausgebildet.
Als nächstes wird eine Antidiffusionsschicht, die aus Chrom gemacht ist, mit einer Dicke von 100 nm auf der oberen Oberfläche der unteren Elektrode unter Verwendung der Sputtermaschine ausgebildet. Die Antidiffusionsschicht dient zum Hindern der unteren Elektrode und der Halbleiterschicht am Diffundieren ineinander. Wenn die untere Elektrode durch einen Metallfilm mit einem hohen Schmelzpunkt oder einen Legierungsfilm aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt und Silizium ausgebildet ist, kann die Antidiffusionsschicht weggelassen werden.
Desweiteren wird in einem wählbaren Bereich an der Oberfläche der Antidiffusionsschicht eine Halbleiterschicht, die aus einer dünnen Schicht aus nicht-kristallinem Silizium gemacht ist, ausgebildet, die als eine Solarzelle arbeitet.
Eine amorphe Siliziumschicht kann zum Beispiel als der nichtkristalline Film aufgebracht werden. Der Leitungstyp der Halbleiterschicht wird zum Beispiel als eine n-i-p-Struktur in dieser Reihenfolge von der Seite der Antidiffusionsschicht her ausgebildet.
Als nächstes wird in einem wählbaren Bereich auf der Oberfläche der Halbleiterschicht ein transparenter Elektrodenfilm unter Verwendung von Indiumzinnoxid (ITO) als eine obere Elektrode ausgebildet.
Letztendlich wird eine Schutzschicht auf der Oberfläche durch ein Acrylharz oder ein Epoxyharz, das eine Durchlässigkeit für Licht von ungefähr 99% aufweist, ausgebildet, wodurch die Herstellung der Solarzelle 4 vervollständigt wird.
Als nächstes wird die Ausbildung des Zifferblattes 6, das sich auf die erste Ausführungsform bezieht, hauptsächlich unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
Das Zifferblatt 6 weist eine farbige Beschichtungsschicht auf der Oberfläche der Basisplatte 61 auf.
Das Zifferblatt 6 ist auf der Vorderseite der Solarzelle 4 angeordnet, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und weist die Funktion des Verbergens der Solarzelle 4 vor Blicken und eine andere Funktion, die widersprüchlich zu der vorhergehenden Funktion ist, nämlich das Durchlassen von so viel Licht wie möglich, so daß die Solarzelle eine ausreichende Menge von Solarenergie oder elektrischer Leistung sicherstellen kann, auf. Die Einstellung der Durchlässigkeit für Licht hat eine sehr wichtige Bedeutung für das Zifferblatt 6 der Solarzelle.
Zum Beispiel ist es zu bevorzugen, daß das Zifferblatt 6 eine Durchlässigkeit für Licht hat, die zum Durchlassen von 1/4 oder mehr des eingestrahlten Lichtes in der Lage ist, um so eine ausreichende elektrische Leistung für die Solarzelle 4 sicherstellen und ein beständiges Betreiben der Uhr beizubehalten. Desweiteren ist es zu bevorzugen, daß das Zifferblatt einer Uhr, die mit einer zusätzlichen Funktion wie einer Beleuchtungs- oder Alarmfunktion vorgesehen ist, was viel Leistung verbraucht, eine Durchlässigkeit für Licht aufweist, die zum Durchlassen von 1/3 oder mehr des eingestrahlten Lichtes in der Lage ist.
Währenddessen ist es zu bevorzugen, daß das Zifferblatt eine Durchlässigkeit für Licht hat, die zum Durchlassen von 2/3 oder weniger des eingestrahlten Lichtes in der Lage ist, um die Solarzelle 4 (insbesondere die Farbe derselben) vor Blicken zu verbergen. Desweiteren, falls das Zifferblatt 6 eine helle Farbe hat, ist es zu bevorzugen, daß das Zifferblatt eine Durchlässigkeit für Licht hat, die zum Durchlassen von 1/2 oder weniger des eingestrahlten Lichtes in der Lage ist, um so die Solarzelle 4, die eine dunkle Farbe wie ein dunkles Violett aufweist, sicherer zu verbergen.
Angesichts der Sicherheit der elektrischen Leistung und des Verbergens der Solarzelle 4 ist es zu bevorzugen, daß die Durchlässigkeit für Licht des Zifferblattes 6 eingestellt wird.
Ein spezifischer Bereich der Wellenlänge des Lichtes, das auf das Zifferblatt 6 einfällt, wird durch die farbige Beschichtungsschicht absorbiert. Dabei ist es, da der Betrag der elektrischen Leistung der Solarzelle 4 abhängig von dem Bereich der Wellenlänge des einfallenden Lichtes variiert, nutzlos, falls das Zifferblatt Licht in dem Bereich der Wellenlänge durchläßt, in dem das Licht nicht zu der Erzeugung elektrischen Leistung der Solarzelle 4 beiträgt. Dementsprechend ist es zu bevorzugen, daß die Durchlässigkeit für Licht des Zifferblattes 6 der vorliegenden Erfindung basierend auf dem Licht in dem Bereich der Wellenlänge, der zu der Erzeugung der elektrischen Leistung der Solarzelle 4 beiträgt, entschieden wird.
Dementsprechend ist es zu bevorzugen, daß die Durchlässigkeit für Licht des Zifferblattes 6 basierend auf dem Verhältnis zwischen dem Betrag der elektrischen Leistung der Solarzelle 4, der durch das auf die Solarzelle 4 in einem Zustand, in dem das Zifferblatt 6 nicht eingesetzt ist, eingestrahlte Licht erzeugt wird, und demjenigen der Solarzelle 4, der durch das Licht erzeugt wird, das durch das Zifferblatt 6 in einem Zustand hindurchgeht, in dem das Zifferblatt 6 eingesetzt ist, entschieden wird.
Das Substrat 61 ist aus einem keramischen Material mit einer Dicke im Bereich von ungefähr 0,1 mm bis 0,5 mm ausgebildet. Die Dicke des Substrates 61 ist sauber unter Berücksichtigung der Stärke und der Durchlässigkeit für Licht eingestellt. Das heißt, die Dicke des Substrates 61 wird eingestellt, um die Stärke, die zum Aushalten der Benutzung des Zifferblattes einer Uhr in der Lage ist, zu halten, und um eine Durchlässigkeit für Licht sicherzustellen, die zum Durchlassen von ungefähr 30 bis 70% des eingestrahlten Lichtes unter Berücksichtigung der Dämpfung der Lichtmenge, die durch die farbige Beschichtungsschicht hindurchgeht, in der Lage ist.
Das Substrat ist aus einem keramischen Material ausgebildet, das z. B. Aluminium oder Zirkondioxid als eine Hauptkomponente enthält.
Licht, das auf das Substrat 61 einfällt, das aus dem keramischen Material gemacht ist, wird unregelmäßig an der Oberfläche und in dem Inneren des Substrates 61 reflektiert, und ein Teil des einfallenden Lichtes wird von dem Substrat 61 reflektiert. Andererseits, nachdem es unregelmäßig innerhalb des Substrates 61 reflektiert wurde, wird Licht, das durch das Substrat 61 hindurchgegangen ist, auf der Solarzelle 4 reflektiert, wird erneut unregelmäßig auf und innerhalb des Substrates 61 reflektiert, und ein Teil derselben geht erneut durch das Substrat 61. Durch einen Vorgang der Reflexion und Transmission, die durch eine Folge von unregelmäßigen Reflexionen verursacht wird, werden die Farbe der Solarzelle 4 und das Elektrodenmuster im wesentlichen vor den Blicken verborgen.
Die farbige Beschichtungsschicht besteht aus einer farbigen Schicht 62, die aus Farbe (Keramikfarbe) zum Anstreichen von Keramiken gemacht ist.
Die Keramikfarbe enthält eine Metallverbindung als eine Hauptkomponente und ist in einer solchen Weise ausgebildet, daß ein Metalloxid als die Metallverbindung in Wasser oder Öl dispergiert ist und die Viskosität derselben ist unter Verwendung von Funori (flüssiger Klebstoff aus einer Meeresalge) oder ähnlichem eingestellt, oder sie ist eine flüssige Pigmentfarbe, in der ein wasserlösliches Metallchlorid als die Metallverbindung in Wasser gelöst ist. Unterschiedliche Arten von Metallverbindungen können verwendet werden, um unterschiedliche Farben anzunehmen.
Das Verwenden von Kobaltchlorid oder Kobaltnitrat als die Metallverbindung für die flüssige Pigmentfarbe wird eine blau gefärbte Schicht 62 erzeugen. Das Verwenden von Eisenchlorid oder Eisensulfat wird eine gelb gefärbte Schicht 62 erzeugen. Das Verwenden von Eisen(III)-Chlorid oder von Kupfersulfat wird eine grün gefärbte Schicht 62 erzeugen. Das Verwenden von Chromsulfat oder Chromnitrat wird eine braun gefärbte Schicht erzeugen. Das Verwenden von Goldchlorid wird eine rosa gefärbte Schicht 62 erzeugen.
Derart wird das Auswählen der Art der Metallverbindung verschiedene Farben, die zum Gestalten des Zifferblattes 6 für die Uhr benötigt werden, präsentieren.
Desweiteren wird das Mischen von verschiedenen Arten der Metallverbindungen, die oben beschrieben worden sind, in einem geeigneten Verhältnis eine farbige Schicht 62 erzeugen, die verschiedene Töne aufweist.
Das Mischen von z. B. Metalloxid aus Kobalt und Chrom wird eine in grünem Spektrum gefärbte Schicht 62 erzeugen, das Mischen von Metalloxiden von Kobalt und Mangan wird eine im blauen Spektrum gefärbte Schicht 62 erzeugen. Das Mischen von Metalloxiden von Gold und Kobalt wird eine im rot-purpurfarbenen Spektrum gefärbte Schicht 62 erzeugen.
Desweiteren sind diese Farben das, was eine Unterglasurfarbe genannt wird, die gewöhnlich bei einer Backtemperatur von 1100 bis 1300ºC bearbeitet wird; jedoch wird das Hinzufügen einer Fritte aus Bleiderivaten das erzeugen, was eine Überglasurfarbe genannt wird, die ihre Farbe bei einer niedrigen Backtemperatur von 700 bis 900ºC entwickelt.
Als nächstes wird das Verfahren zum Herstellen des Zifferblattes 6, das sich auf die erste Ausführungsform bezieht, durch Unterteilen derselben in das Herstellungsverfahren des Substrates 61 und die Ausbildung der farbigen Beschichtungsschicht geschrieben.
Zuerst wird das Verfahren zum Herstellen des Substrates 61 beschrieben.
Ein keramisches Material mit einem hinzugefügten Binder wird in eine Metallform gefüllt. Die Metallform hat eine innere Gestalt um so die externe Gestalt des Zifferblattes 6, des Durchgangsloches 6b, das Anzeigefenster 6c und ähnlichem zu bilden.
Aluminiumoxid oder Zirkondioxid mit einem Korndurchmesser von ungefähr 0,3 um wird als das keramische Material verwendet. Der Binder wird zu ungefähr 3,0% zu dem keramischen Material hinzugefügt. Es ist zu bevorzugen, Aluminiumoxid oder Zirkondioxid mit einer Reinheit von mehr als 99,9% zu verwenden. Polyvinylalkohol (PVA) wird z. B. als der Binder benutzt.
Eine Druckbehandlung wird unter Verwendung einer Druckmaschine bei der Metallform, in die die vorhergehende Materialien eingefüllt sind, ausgeführt. Der Druck ist dabei ungefähr 1 Tonne/cm².
Als nächstes wird eine Backbehandlung ausgeführt, um den in das keramische Material hinzugefügten Binder zu entfernen. Die erste Backbehandlung wird bei der Temperatur von ungefähr 1200 bis 1400ºC ausgeführt, was ungefähr 120 Minuten für die Backzeit benötigt. Die Umgebungsatmosphäre für die Backbehandlung ist Luft. Da die erste Backbehandlung den Binder entfernt, wird die Außenabmessung des keramischen Materials leicht kleiner, die Dicke ändert sich jedoch nahezu nicht.
Als nächstes wird eine zweite Backbehandlung ausgeführt. Die zweite Backbehandlung wird bei einer Temperatur (von z. B. 1500 bis 1900ºC) ausgeführt, bei der das Sintern des keramischen Materials beschleunigt ist, was ungefähr 300 Minuten für die Backzeit benötigt. Die Umgebungsatmosphäre für die Backbehandlung ist Wasserstoffgas. Die zweite Backbehandlung fördert die Kristallisierung des keramischen Materials, so daß der Korndurchmesser größer als 0,3 um wird.
Daher reduziert sich, so wie sich der Korndurchmesser des keramischen Materials erhöht, die Fläche der Kristallkorngrenzen in dem Substrat 61; als Folge wird die unregelmäßige Reflexion an der Oberfläche der Kristallkorngrenzen begrenzt, was die Durchlässigkeit für Licht erhöht.
Nachdem die zweite Backbehandlung vervollständigt ist, werden die vordere und die rückseitige Oberfläche des Substrates 61 unter Verwendung einer Schleifmaschine geglättet. Es werden z. B. Diamantschleifkörner für die Schleifmaschine verwendet. Die Dicke des Substrates 61 wird auf ungefähr 0,3 mm durch dieses Schleifen gebracht.
Als nächstes wird eine dritte Backbehandlung bei dem Substrat 61 ausgeführt. Die Backtemperatur (z. B. 1200 bis 1400ºC) ist niedriger als diejenige der zweiten Backbehandlung. Die dritte Backbehandlung wird an Luft ausgeführt, was ungefähr 120 Minuten für die Backzeit benötigt, um Kontaminationen, die an der Oberfläche des Substrates 61 anhaften, zu entfernen.
Als nächstes wird ein Trommelpolieren bei dem Substrat 41 unter Verwendung einer Trommelmaschine ausgeführt. Das Trommelpolieren wird unter Verwendung von z. B. Kupferkugeln (Cu) ausgeführt. Dieses Trommelpolieren vermindert die Oberflächenrauheit des Substrates 61 und erhöht die Durchlässigkeit für Licht des Substrates 61 weiter. Das Trommelpolieren kann Grate, die an dem äußeren Rand und der Ecke des Substrates 61 ausgebildet sind, entfernen und der Ecke eine Rundheit geben.
Letztendlich wird eine vierte Backbehandlung bei der Basisplatte 61 ausgeführt. Die Backtemperatur ist dabei vergleichbar zu derjenigen der dritten Backbehandlung. Die vierte Backbehandlung wird an Luft ausgeführt, was ungefähr 120 Minuten für die Backzeit benötigt. Diese vierte Backbehandlung entfernt Kontaminationen, die an der Oberfläche des Substrates 61 anhaften, um die Oberfläche rein zu halten.
Vorausgesetzt daß das Substrat 61 sowohl flach als auch so ausgebildet werden kann, daß die Dispersion der Dicke durch die Druckbehandlung und die erste und die zweite Backbehandlung in dem Herstellungsverfahren des Substrates 61 wie oben beschrieben reduziert werden kann, können das Schleifen und der dritte Backvorgang weggelassen werden.
Anstelle des Pressens in einer Metallform kann das Substrat 61 auch z. B. durch Pressen eines Grünlingsblattes und danach durch Backen derselben hergestellt werden. Außerdem kann das Substrat 61 mit einem Pulverspritzpressen ausgebildet werden, durch Ausführen der Backbehandlung.
Die Oberfläche der Basisplatte 61 kann zu einer glatten Oberfläche mit einer Oberflächenrauheit von ungefähr 0,05 bis 0,1 um durch Läppen oder ähnliches gemacht werden. Dieses wird die un regelmäßige Reflexion von Licht an der Oberfläche derselben begrenzen (letztendlich die Grenzfläche mit der farbigen Schicht 62) und die Durchlässigkeit für Licht erhöhen. Als Folge steigt die Lichtmenge, die die Solarzelle 4 erreicht, die auf der Rückseite des Zifferblattes 6 plaziert ist, so daß die Solarzelle mehr elektromotorische Kraft erzeugt.
Läppen kann unter Verwendung von Diamantabriebkörnern mit einem Korndurchmesser von ungefähr 3 um ausgeführt werden.
Andererseits kann eine Trommel- oder Honbehandlung die Oberfläche des Substrates 61 aufrauhen. In diesem Fall wird die unregelmäßige Reflexion an der Oberfläche (letztendlich der Grenzfläche mit der farbigen Schicht 62) des Substrates 61 verstärkt und die Durchlässigkeit für Licht wird vermindert; jedoch wird die unregelmäßige Reflexion von Licht sanfte und warme Farbtöne präsentieren.
Als nächstes wird das Verfahren zur Ausbildung der farbigen Beschichtungsschicht beschrieben.
Die farbige Schicht 62 wird auf der Oberfläche des Substrates 61, das aus dem Keramikmaterial gemacht ist, das durch das oben beschriebene Verfahren ausgebildet ist, ausgebildet. In diesem Fall können sowohl die Unterglasurfarbe von dem Typ mit einer hohen Backtemperatur als auch die Überglasurfarbe von dem Typ mit einer niedrigen Backtemperatur verwendet werden. Die farbige Schicht 62 wird unter Verwendung einer Keramikfarbe einer gewünschten Farbe ausgebildet. Die Dicke der farbigen Schicht kann auf ungefähr 5 um bis 10 pm eingestellt werden.
Die Keramikfarbe, die die farbige Schicht 62 bildet, ist so eingestellt, daß Metalloxid wie Kobaltoxid und Wasser in dem Verhältnis von 8 zu 2 gemischt sind und weiter eine gleiche Menge (10) von Glyzerin zum Bringen der Mischung in einen flüssigen Zustand hinzugefügt ist. Öl aus Balsam, Terpentin oder Lavendel können anstelle von Wasser als ein Lösungsmittel verwendet werden.
Die Keramikfarbe wird auf die Oberfläche des Substrates 61 durch das Siebdruckverfahren, das Rollaufbringverfahren, und einen manuellen Betrieb durch einen Schreibpinsel oder einen Malpinsel aufgebracht. Beim Verwenden des Siebdruckverfahrens wird die Keramikfarbe auf ein Übertragungspapier aufgebracht und getrocknet, und danach wird eine Deckbeschichtung auf der oberen Oberfläche derselben ausgebildet. Als nächstes wird die Keramikfarbe auf die Deckbeschichtung übertragen, die von dem Übertragungspapier abgeschält wird, um so auf die Oberfläche des Substrates 61 übertragen zu werden; derart kann die farbige Schicht 62 ausgebildet werden.
Danach wird eine Backbehandlung bei einer Temperatur von 750ºC bis 800ºC durchgeführt, so daß die farbige Schicht 62, die eine gewünschte Farbe aufweist, auf der Oberfläche des Substrates 61 ausgebildet werden kann.
Diese Backbehandlung wird in einer Atmosphäre, z. B., der Oxidation oder Reduktion ausgeführt. Die Behandlung in der Atmosphäre der Oxidation oder Reduktion entwickelt unterschiedliche Farbtöne, selbst falls dieselbe Keramikfarbe verwendet wird. Und der Farbton unterscheidet sich abhängig von dem Unterschied der Schichtdicke der farbigen Schicht 62, die so ausgebildet wird. Darum wird eine Änderung der Schichtdicke einen unterschiedlichen Farbton oder ein unterschiedliches Gefühl des Materials zu der farbigen Schicht 62 ergeben.
Danach werden Zeitmaßstäbe, Zeichen, Symbole und ähnliches auf der Oberfläche der farbigen Schicht 62, abhängig von der Notwendigkeit, ausgebildet.
Da die farbige Schicht 62 aus der Keramikfarbe ausgebildet wird, die eine Metallverbindung als eine Hauptkomponente enthält, wird die Oberfläche rauh ausgebildet. Wenn die Oberfläche der farbigen Schicht so rauh wie bei dem obigen beibehalten wird, wird die unregelmäßige Reflexion von Licht weiche und warme Farbtöne ergeben.
Andererseits kann die Oberfläche der farbigen Schicht 62 durch Läppen oder ähnliches glatt mit einer Oberflächenrauheit von ungefähr 0,05 bis 0,1 um gemacht werden. Dieses wird die unregelmäßige Reflexion von Licht auf der Oberfläche derselben begrenzen und die Durchlässigkeit für Licht erhöhen. Als Folge wird die Lichtmenge, die die Solarzelle 4 erreicht, die auf der Rückseite des Zifferblattes 6 plaziert ist, ansteigen, so daß die Solarzelle mehr elektromotorische Kraft erzeugt.
Das Läppen kann unter Verwendung von Diamantabriebkörnern mit einem Korndurchmesser von ungefähr 3 um ausgeführt werden.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die eine modifizierte Ausführungsform des Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die sich auf die erste Ausführungsform bezieht, die oben beschrieben worden ist, zeigt.
Bei dieser modifizierten Ausführungsform weist die farbige Beschichtungsschicht die farbige Schicht 62, die oben beschrieben worden ist, und eine Zwischenschicht 63 auf.
Das Substrat 61 bei dieser modifizierten Ausführungsform ist im wesentlichen dasselbe wie das, das bei der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, weswegen eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen wird.
Die Zwischenschicht 63 ist in einem Zwischenbereich zwischen dem Substrat 61 und der farbigen Schicht 62 ausgebildet.
Diese Zwischenschicht 63 wird gebildet aus einem Glasmaterial, das Silizium enthält, wie einer Glasur (Glasur für Keramiken), die zum Herstellen von Keramiken verwendet wird.
Diese Keramikglasur, die Silizium enthält, wird durch eine Backbehandlung in einen glänzenden Glasfilm ausgebildet.
Was für die Keramikglasur verwendet werden kann, sind Materialien, die natürliche anorganische Materialien wie Feldspat, Talk, Asche, etc. enthalten, und Materialien, die chemische Materialien wie Zinkweiß, Bleiweiß (Karatsuti), Bleirot, Bariumcarbonat, Sodaasche, Fritte, etc. enthalten.
Diese Keramikglasuren werden in die Zwischenschicht 63 mittels der Backbehandlung bei einer hohen Temperatur von z. B. 1100 bis 1300ºC geformt. Die Zwischenschicht 63, die auf der Oberfläche des Substrates 61 ausgebildet ist, hat die Funktion des Verstopfens feiner Löcher auf der Oberfläche des Substrates 61, das aus einem Keramikmaterial ausgebildet ist, und des Abhaltens der farbigen Schicht 62 vom Einsickern in das Substrat 61.
Bei dieser modifizierten Ausführungsform ist es zu bevorzugen, eine Keramikfarbe, die zum Ausbilden der farbigen Schicht 62 verwendet wird, auszusuchen, die verglichen zu derjenigen der Keramikglasuren, die zur Ausbildung der Zwischenschicht 63 verwendet werden, eine ausreichend niedrige Backtemperatur (z. B. 700 bis 900ºC) aufweist.
Darum wird das Verwenden einer Überglasurfarbe des Typs mit einer niedrigen Backtemperatur für die Keramikfarbe das Risiko des Erweichens der Zwischenschicht 63, die zuvor auf der Oberfläche des Substrates 61 ausgebildet worden ist, bei dem Backen der farbigen Schicht 62 entfernen.
Im allgemeinen gibt es achromatische transparente und leicht gefärbte Keramikglasuren, die zur Ausbildung der Zwischenschicht 63 verwendet werden. Das Verwenden der leicht gefärbten Keramikglasur zur Ausbildung der Zwischenschicht 63 wird die Farbe der farbigen Schicht 63 mit der Farbe der Zwischenschicht 63 mischen und einen wiederum unterschiedlichen Farbeindruck präsentieren. Wenn die Durchlässigkeit für Licht auf einem hohen Pegel gehalten werden muß, ist es zu bevorzugen, eine achromatische transparente Keramikglasur auch für diese Zwischenschicht 63 zu verwenden.
Die Zwischenschicht 63 kann zum Beispiel entsprechend des folgenden Verfahrens ausgebildet werden.
Nach dem eine Keramikglasur, wie sie oben beschrieben worden ist, ausgewählt und in Wasser dispergiert und durcheinandergerührt worden ist, wird die Glasur auf die Oberfläche des Substrates 61 mittels des Siebdruckverfahrens, des Rollaufbringverfahrens oder eines manuellen Betriebes mit einem Schreibpinsel oder einem Malpinsel aufgebracht. Dann wird die aufgebrachte Oberfläche bei einer Backtemperatur von 1100 bis 1300ºC bearbeitet, wodurch die Zwischenschicht 63 ausgebildet wird. Diese Backbehandlung wird in einer Atmosphäre der Oxidation oder Reduktion ausgeführt.
Die Dicke der Zwischenschicht 63 kann auf z. B. ungefähr 5 um bis 10 um eingestellt werden.
Diese Zwischenschicht 63 kann aus verschiedenen Glasmaterialien, die andere als die Keramikglasur sind, ausgebildet werden. Für ein Glasmaterial, das zur Ausbildung der Zwischenschicht 63 verwendet wird, kann ein Glas mit hohem Schmelzpunkt, das eine Backtemperatur von z. B. 950 bis 1300ºC aufweist, verwendet werden, wobei die Backtemperatur dieses ausreichend hoch verglichen mit derjenigen der Keramikfarbe ist, die zur Ausbildung der farbigen Schicht 62 verwendet wird. Der Grund ist, daß, falls die Backtemperatur für die Zwischenschicht 63 niedriger als diejenige für die farbige Schicht 62 ist, die Zwischenschicht 63 ge schmolzen wird und mit der farbigen Schicht 62 gegenseitig diffundiert, wenn die farbige Schicht 62 ausgebildet wird.
Dieses Glas mit hohem Schmelzpunkt ebenso wie ein Glas mit niedrigem Schmelzpunkt wird in Glaspulverform gebracht, das mit einem Bindemittel zu einer Paste gemischt wird. Die Paste wird durch ein Siebdruckverfahren, einen Schreibpinsel oder einen Malpinsel aufgebracht und gebacken. Ethylcellulose, die in a- Terpineol gelöst ist, kann als das Bindemittel verwendet werden.
Die Oberfläche der Zwischenschicht 63 kann durch Läppen oder ähnliches glatt mit einer Oberflächenrauheit von ungefähr 0,05 bis 0,1 um gemacht werden. Dieses wird die unregelmäßige Reflexion von Licht an der Oberfläche (letztendlich die Grenzfläche mit der farbigen Schicht 62) begrenzen und die Durchlässigkeit für Licht erhöhen. Als Folge steigt die Lichtmenge, die Solarzelle 4 erreicht, die auf der Rückseite des Zifferblattes 6 plaziert ist, an, so daß die Solarzelle mehr elektromotorische Kraft erzeugt.
Das Läppen kann unter Verwendung von Diamantabriebkörnern mit einem Korndurchmesser von ungefähr 3 um ausgeführt werden.
Andererseits kann eine Trommel- oder Honbearbeitung die Oberfläche der Zwischenschicht 63 aufrauhen. In diesem Fall wird die unregelmäßige Reflexion an der Oberfläche (letztendlich die Grenzfläche mit der farbigen Schicht 62) der Zwischenschicht 63 gestärkt, und die Durchlässigkeit für Licht wird vermindert; jedoch wird die unregelmäßige Reflexion von Licht weiche und warme Farbtöne präsentieren.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die eine andere modifizierte Ausführungsform eines Zifferblatts für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die erste Ausführungsform bezieht.
Bei dieser modifizierten Ausführungsform weist die farbige Beschichtungsschicht eine farbige Schicht 62, die oben beschrieben worden ist, die Zwischenschicht 63, und zusätzlich eine Oberflächenschicht 64 auf.
Das Substrat 61, die farbige Schicht 62, und die Zwischenschicht 63 bei dieser modifizierten Ausführungsform sind nahezu dieselben wie diejenigen, die bei der ersten Ausführungsform und der modifizierten Ausführungsform derselben beschrieben worden sind, weswegen eine detaillierte Beschreibung hier weggelassen wird.
Die Oberflächenschicht 64 ist an der Oberfläche der farbigen Schicht 62 ausgebildet, was die Oberfläche der farbigen Schicht 62 glänzend macht, um die Farbqualität zu erhöhen, und sie schützt die Farbe der farbigen Schicht 62 vor dem Entfärben.
Diese Oberflächenschicht 64 kann aus einem Glas mit niedrigem Schmelzpunkt wie einem Bleiderivat, oder einem Borsäurederivat ausgebildet werden, das einen Glasfilm bei einer Temperatur (z. B. 350 bis 500ºC), die ausreichend niedrig verglichen zu der Backtemperatur für die Überglasurfarbe ist, die zur Ausbildung der farbigen Schicht 62 verwendet wird, ausgebildet werden.
Zuerst wird ein Glaspulver mit niedrigem Schmelzpunkt mit einem Bindemittel gemischt, das durch Lösen von Acrylharz in a- Terpineol erhalten worden ist, wodurch eine Glaspaste mit einem niedrigen Schmelzpunkt gebildet wird. Diese Paste wird auf die Oberfläche der farbigen Schicht 62 durch ein Siebdruckverfahren, einen Schreibpinsel oder einen Malpinsel aufgebracht. Dann wird die auf die Oberfläche der farbigen Schicht 62 aufgebrachte Paste bei einer Backtemperatur von 350 bis 500ºC gebacken; dadurch wird die Oberflächenschicht 64 gebildet. Diese Backbehandlung wird in einer Oxidationsatmosphäre gemacht. Der Grund, daß die Backtemperatur der Oberflächenschicht 64 niedriger als eine niedrigere Temperatur als diejenige der farbigen Schicht 62 ein gestellt wird, ist zu verhindern, daß das Pigment der farbigen Schicht 62 in die Oberflächenschicht 64 diffundiert.
Danach werden Zeitskalen, Zeichen, Symbole und ähnliches auf der Oberfläche der Oberflächenschicht 64 abhängig von der Notwendigkeit ausgebildet.
Die Oberfläche der Oberflächenschicht 64 kann durch Läppen oder ähnliches glatt mit einer Oberflächenrauheit von ungefähr 0,05 bis 0,1 um gemacht werden. Dieses wird die unregelmäßige Reflexion von Licht an der Oberfläche derselben begrenzen und die Durchlässigkeit für Licht erhöhen. Als Folge steigt die Lichtmenge, die die Solarzelle 4 erreicht, die auf der Rückseite des Zifferblattes 6 plaziert ist, an, so daß die Solarzelle mehr elektromotorische Kraft erzeugt.
Das Läppen kann unter Verwenden von Diamantabriebkörnern mit einem Korndurchmesser von ungefähr 3 um ausgeführt werden.
Entsprechend eines Experimentes, das durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurde, wurde bei Zifferblättern, bei denen die Oberfläche der Oberflächenschicht 64 durch Läppen glatt gemacht wurde, und bei denen die Oberfläche derselben nicht geläppt wurde, die Durchlässigkeit von Licht der ersteren um 3,5 bis 5,0% erhöht.
Andererseits kann eine Trommel- oder Honbearbeitung die Oberfläche der Oberflächenschicht 64 aufrauhen. In diesem Fall wird die unregelmäßige Reflexion an der Oberfläche der Oberflächenschicht 64 gestärkt, und die Durchlässigkeit für Licht wird vermindert; jedoch wird die unregelmäßige Reflexion von Licht sanfte und warme Farbtöne präsentieren.
Das Variieren der Schichtausbildungsdicke der farbigen Schicht 62, der Zwischenschicht 63 und der Oberflächenschicht 64 des Zifferblattes 6 macht die Reflexion und die Brechung von Licht ungleichförmig, wodurch verschiedene Muster ausgebildet werden können.
Bei der oben beschriebenen modifizierten Ausführungsform werden die Zwischenschicht 63 und die Oberflächenschicht 64 unter Verwendung einer Keramikglasur bzw. eines Glases mit niedrigem Schmelzpunkt ausgebildet; jedoch kann mindestens eine Schicht aus der Zwischenschicht 63 und der Oberflächenschicht 64 durch eine Oxidschicht wie eine Siliziumoxidschicht (SiO&sub2;), eine Tantaloxidschicht (Ta&sub2;O&sub5;) oder eine Aluminiumoxidschicht (Al&sub2;O&sub3;) ausgebildet werden.
Wenn die vorhergehende Oxidschicht auf die Zwischenschicht 63 angewandt wird, werden feine Löcher an der Oberfläche des Substrates 61, das aus einem Keramikmaterial ausgebildet ist, verstopft, was die farbige Schicht 62 daran hindert, in das Substrat 61 zu sickern. Wenn die vorhergehende Oxidschicht auf die Oberflächenschicht 64 angewandt wird, kann die Oberfläche der farbigen Schicht 62 glänzend gemacht werden, was die Farbqualität erhöht und die farbige Schicht 62 vor dem Entfärben schützt.
Diese Oxidschichten können durch das Vakuumverdampfungsverfahren, Sputtern, das chemische Dampfphasenabscheidungsverfahren und ähnliches ausgebildet werden; die Ausbildungstemperatur kann zuverlässig niedriger als 300ºC bei jedem Verfahren sein. Die Oxidschicht, die ausgebildet wird, wird sich überhaupt nicht ändern, falls sie auf eine Temperatur höher als 1000ºC erhitzt wird. Jedoch ist es im allgemeinen mit diesen Verfahren schwierig, die Schicht dick auszubilden, und eine Dicke, die dünner als einige wenige um ist, kann in der Praxis nicht vermieden werden; nichtsdestotrotz haben diese Oxidschichten eine zu dem Fall äquivalente Wirkung, in dem eine Keramikglasur oder ein Glas mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet werden.

Zweite Ausführungsform

Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung des Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr zeigt, die sich auf die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
Das Zifferblatt, das sich auf diese Ausführungsform bezieht, kann zum Beispiel auf das Zifferblatt für die mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die in Fig. 3 gezeigt ist, angewandt werden. Die Oberflächenausbildung des Zifferblatts, das sich auf die zweite Ausführungsform bezieht, ist dieselbe wie diejenige des Zifferblattes der ersten Ausführungsform, die in Fig. 2 gezeigt ist.
Das Zifferblatt 6 für die mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die sich auf die zweite Ausführungsform bezieht, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine gemischte farbige Schicht 65 als eine farbige Beschichtungsschicht auf der Oberfläche des Substrates 61 ausgebildet ist.
Die Einstellung der Durchlässigkeit hat eine wichtige Bedeutung für das Zifferblatt 6 entsprechend der zweiten Ausführungsform.
Zum Beispiel ist es zu bevorzugen, daß das Zifferblatt 6 eine Durchlässigkeit für Licht aufweist, die in der Lage ist, 1/4 oder mehr des eingestrahlten Lichtes durchzulassen, um so eine ausreichende elektrische Leistung für die Solarzelle 4 sicherzustellen und ein stetiges Betreiben der Uhr beizubehalten. Desweiteren ist es zu bevorzugen, daß das Zifferblatt einer Uhr, die mit einer zusätzlichen Funktion wie einer Beleuchtungs- oder Alarmfunktion vorgesehen ist, die mehr Leistung verbraucht, eine Durchlässigkeit für Licht aufweist, die in der Lage ist, 1/3 oder mehr des eingestrahlten Lichtes durchzulassen.
Währenddessen ist es zu bevorzugen, daß das Zifferblatt eine Durchlässigkeit von Licht aufweist, die in der Lage ist, 2/3 oder weniger des eingestrahlten Lichtes durchzulassen, um die Solarzelle 4 (insbesondere die Farbe derselben) vor Blicken zu verbergen. Desweiteren ist es, falls das Zifferblatt 6 eine helle Farbe hat, zu bevorzugen, daß das Zifferblatt eine Durchlässigkeit für Licht aufweist, die in der Lage ist, 1/2 oder weniger des eingestrahlten Lichtes durchzulassen, um so noch sicherer die Solarzelle 4, die eine dunkle Farbe wie ein dunkles Violett aufweist, zu verbergen.
Angesichts der Sicherheit der elektrischen Leistung und des Verbergens der Solarzelle 4 ist es zu bevorzugen, daß die Durchlässigkeit für Licht des Zifferblattes 6 eingestellt werden kann.
Wie im vorhergehenden erläutert worden ist, ist es zu bevorzugen, daß die Durchlässigkeit für Licht des Zifferblattes 6 basierend auf dem Verhältnis zwischen dem Betrag der elektrischen Leistung der Solarzelle 4, die durch das auf die Solarzelle 4 eingestrahlte Licht in einem Zustand, in dem das Zifferblatt 6 nicht eingesetzt ist, erzeugt wird, und derjenigen der Solarzelle 4, die durch das Licht, das durch das Zifferblatt 6 in einem Zustand, in dem das Zifferblatt 6 eingesetzt ist, hindurchgelassen wird, erzeugt wird, entschieden wird.
Die Ausbildung des Substrates 61 ist dieselbe wie diejenige bei der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben worden ist; daher wird die Beschreibung derselben weggelassen.
Die gemischte farbige Schicht 65 ist aus einem farbigen Material ausgebildet, das durch Mischen eines Glasmaterials wie einer Keramikglasur und einer Paste aus einem Glas mit niedrigem Schmelzpunkt mit einer Keramikfarbe hergestellt ist. Die Keramikglasur, die bei dieser Ausführungsform verwendet wird, ist dieselbe wie diejenige, die zur Ausbildung der Zwischenschicht 63 (Fig. 4, 5) in der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben worden ist, verwendet wurde. Die Paste aus einem Glas mit niedrigem Schmelzpunkt, die hier verwendet wird, ist dieselbe wie diejenige, die zur Ausbildung der Oberflächenschicht 64 (Fig. 5) bei der ersten Ausführungsform verwendet wurde.
Wie oben beschrieben worden ist, es gibt transparente und leicht gefärbte Keramikglasuren, wobei beide bei dieser Ausführungsform verwendet werden können.
Wenn eine leicht gefärbte Keramikglasur verwendet wird, kann sie mit einer Keramikfarbe gemischt werden, was die Farbvariation erweitert. Andererseits wird, wenn eine achromatische transparente Keramikglasur verwendet wird, die Durchlässigkeit für Licht erhöht.
Wenn die Keramikfarbe, die mit der Keramikglasur gemischt ist, verwendet wird, muß eine Unterglasurfarbe, die eine Backtemperatur aufweist, die äquivalent zu oder nahe an der Backtemperatur für die Keramikglasur (z. B. 1100 bis 1300ºC) ist, verwendet werden. Der Grund ist, daß das Erhalten einer zufriedenstellenden Funktion der Glasur und der Farbe unmöglich ist, falls die Backtemperatur unterschiedlich bei der Keramikglasur und der Keramikfarbe ist, die zusammen gleichzeitig bearbeitet werden.
Andererseits ist es, wenn die Keramikfarbe verwendet wird, die mit einer Paste aus einem Glas mit niedrigem Schmelzpunkt gemischt ist, zu bevorzugen, eine Überglasfarbe mit einer niedrigen Backtemperatur von 700 bis 900ºC als die Keramikfarbe zu verwenden und die Paste aus einem Glas mit niedrigem Schmelzpunkt, die nahezu dieselbe Backtemperatur aufweist, auszuwählen. Die Paste aus einem Glas mit einem niedrigen Schmelzpunkt bei dieser Ausführungsform ist leicht unterschiedlich in der Zusammensetzung von derjenigen mit einer noch niedrigeren Backtemperatur, die bei der ersten Ausführungsform verwendet wurde.
Die Keramikfarbe, die bei dieser zweiten Ausführungsform verwendet wird, zeigt außerdem im wesentlichen dieselbe Wirkung, wenn sie durch das ähnliche Verfahren wie dasjenige verwendet wird, das bei der vorhergehenden ersten Ausführungsform verwendet wird.
Die Keramikfarbe, die bei der zweiten Ausführungsform verwendet wird, ist eine Farbe, die in einer solchen Weise gebildet wird, daß ein Metalloxid als die Metallverbindung in Wasser oder Öl dispergiert wird und die Viskosität unter Verwendung von Funori oder ähnlichem eingestellt wird, oder eine flüssige Pigmentfarbe, in der ein wasserlösliches Metallchlorid als die Metallverbindung in Wasser gelöst ist; unterschiedliche Arten von Metallverbindungen, die verwendet werden, erzeugen unterschiedliche Farben.
Das Verwenden von Kobaltchlorid oder Kobaltnitrat als die Metallverbindung für die flüssige Pigmentfarbe wird eine blaue Keramikfarbe erzeugen. Das Verwenden von Eisenchlorid oder Eisensulfat wird eine gelbe Keramikfarbe erzeugen. Das Verwenden von Eisen(III)-Chlorid oder Kupfersulfat wird eine grüne Keramikfarbe erzeugen. Das Verwenden von Chromsulfat oder Chromnitrat wird eine braune Keramikfarbe erzeugen. Das Verwenden von Goldchlorid wird eine rosa Keramikfarbe erzeugen.
Derart wird das Auswählen der Art der Metallverbindung verschiedene Farben präsentieren, die zum Gestalten des Zifferblattes 6 für die Uhr benötigt werden.
Desweiteren wird das Mischen verschiedener Arten von Metallverbindungen, die oben beschrieben worden sind, in einem geeigneten Verhältnis eine Keramikfarbe mit unterschiedlichem Ton erzeugen.
Das Mischen von z. B. Metalloxiden aus Kobalt und Chrom wird eine Keramikfarbe im grünem Spektrum erzeugen. Das Mischen von Metalloxiden aus Kobalt und Mangan wird eine Keramikfarbe im blauem Spektrum erzeugen. Das Mischen von Metalloxiden aus Gold und Kobalt wird eine Keramikfarbe im rot-purpurfarbenem Spektrum erzeugen.
Die gemischte farbige Schicht 65 wird mit einer Schichtdicke von ungefähr 20 bis 30 um ausgebildet. Die Durchlässigkeit für Licht kann in geeigneter Weis durch Einstellen der Schichtdicke eingestellt werden.
Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung des Zifferblattes 6, das sich auf die zweite Ausführungsform bezieht, beschrieben. Das Verfahren zur Herstellung des Zifferblattes 6 kann in das Verfahren zur Herstellung des Substrates 61 und die Ausbildung der gemischten farbigen Schicht 65 unterteilt werden. Das Verfahren zur Herstellung des Substrates 61 ist nahezu dasselbe wie dasjenige bei der ersten Ausführungsform, das oben beschrieben worden ist. Darum wird hier die Beschreibung weggelassen.
Die gemischte farbige Schicht 65 kann wie folgt ausgebildet werden.
Zuerst wird ein gemischtes farbiges Material durch Mischen einer Keramikfarbe mit einer Keramikglasur hergestellt. Ein konkretes Herstellungsverfahren wird hier präsentiert, das die Erfinder ausgeführt haben.
Ein Metalloxid wird in Wasser dispergiert und geknetet, was in einer Wärmebehandlung zum Verdampfen von Feuchtigkeit behandelt wird; nachdem es weiter gemischt worden ist, ist eine pulverförmige Keramikfarbe für den Gebrauch gemacht. Eine pulverförmige Keramikglasur, die auf dem Markt verfügbar ist, wurde verwendet.
Ein gemischtes farbiges Material wird in einer solchen Weise hergestellt, daß eine pulverförmige Keramikfarbe und Keramikglasur in einem geeigneten Verhältnis (z. B. 1 zu 5 im Gewicht) gemischt und mit hinzugefügtem Öl gut geknetet werden.
Es ist zu bevorzugen, die zusätzliche Menge von Öl unter Berücksichtigung der Schichtdicke der gemischten farbigen Schicht 65, die durch das Siebdruckverfahren ausgebildet wird, und der Siebdruckbarkeit einzustellen.
Die Einstellung der Menge des hinzugefügten Öls erhöht die Siebdruckbarkeit, wodurch die Schichtdicke der gemischten farbigen Schicht 65 gleichförmig wird und die Umgebung der gemischten farbigen Schicht 65 eine tiefe Farbe annimmt.
Dieses gemischte farbige Material wird auf das Substrat 61 durch das Siebdruckverfahren aufgebracht. Die Schichtdicke des gemischten farbigen Materials wird auf ungefähr 20 bis 30 um eingestellt. Das Sieb zur Verwendung des Siebdrucken wird ausgewählt aus 150 Mesh bis 200 Mesh.
Wenn die Schichtdicke des gemischten farbigen Materials nicht bei dem ersten Siebdrucken auf eine gewünschte eingestellt wird, wird eine wiederholte Anwendung für einige Male empfohlen.
Als nächstes wird die Backbehandlung bei einer Temperatur von 1100 bis 1300ºC ausgeführt und die gemischte farbige Schicht 65 wird ausgebildet. Diese Behandlung wird in einer Atmosphäre der Oxidation oder Reduktion ausgeführt.
Als nächstes werden Zeitmaßstäbe, Zeichen und Symbole abhängig von der Notwendigkeit ausgebildet.
Die Oberfläche der gemischten farbigen Schicht 65 wird mit einer Oberflächenrauheit von ungefähr 0,05 bis 0,1 um durch Läppen oder ähnliches glatt gemacht, was die unregelmäßige Reflexion an der Oberfläche derselben begrenzt und die Durchlässigkeit für Licht erhöht.
Entsprechend des Vergleichs, der durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung gemacht wurde, zwischen dem Zifferblatt 6, bei dem die Oberfläche der gemischten farbigen Schicht 65 geläppt wurde, und dem, bei dem die Oberfläche derselben nicht geläppt wurde, wurde die Durchlässigkeit für Licht des ersteren um 3,0 bis 5,0% erhöht.
Das Läppen der Oberfläche der gemischten farbigen Schicht 65 kann unter Verwendung von Diamantabriebkörnern mit einem Korndurchmesser von ungefähr 3 bis 5 um ausgeführt werden.
Wenn die Oberfläche der gemischten farbigen Schicht 65 unter Verwendung von Diamantabriebkörnern geläppt wird, ist das Läppen des Substrates 61 auf der Rückseite ebenfalls zu bevorzugen.
Es gibt eine Möglichkeit beim Läppen der gemischten farbigen Schicht 65, daß Diamantabriebkörner und Läpprückstände auf der rückseitigen Oberfläche des Substrates 61 anhaften, was als eine Verschmutzung erscheinen kann. Um dieses am Auftreten zu hindern, ist das Läppen des Substrates auf der rückseitigen Oberfläche; um es flach und glatt zu machen wirksam beim Abhalten der Diamantabriebkörner und der Läpprückstände vom Anhaften an diesem, wodurch die Oberfläche schwierig zu verschmutzen ist.
Entsprechend des Vergleichs, der durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung gemacht wurde, zwischen dem Zifferblatt 6, bei dem die rückseitige Oberfläche des Substrates 61 geläppt ist, und dem, bei dem die rückseitige Oberfläche derselben nicht geläppt ist, wurde die Durchlässigkeit für Licht des ersteren um 1,5 bis 2,5% erhöht. Läppen auf der Rückseite des Substrates 61 ist identisch wie bei der ersten Ausführungsform anwendbar.
Wenn die Verschmutzung der rückseitigen Oberfläche des Substrats 61 offensichtlich wird, kann ein Backen des Zifferblattes 6 bei einer Temperatur von 700 bis 1000ºC und das Abbrennen der Diamantabriebkörner und der Läpprückstände zum Reinhalten der Oberfläche ausgeführt werden. In diesem Fall muß die Backtemperatur niedriger als die Backtemperatur zur Ausbildung der farbigen Beschichtungsschicht sein.
Die Backbehandlung zum Reinigen wird in einer Atmosphäre der Oxidation oder Reduktion ausgeführt. Diese Backbehandlung ist auch identisch anwendbar auf die anderen, ausgenommen diejenige (Fig. 5), die für die Oberflächenschicht 64 bei der ersten Ausführungsform verwendet wurde.
Andererseits kann eine Trommel- oder Honbearbeitung die Oberfläche der gemischten farbigen Schicht 65 aufrauhen. In diesem Fall wird die unregelmäßige Reflexion an der Oberfläche der gemischten farbigen Schicht 65 gestärkt und die Durchlässigkeit für Licht wird vermindert; jedoch wird die unregelmäßige Reflexion von Licht sanfte und warme Farbtöne präsentieren.
Das Anheben der Backtemperatur der gemischten farbigen Schicht 65 auf eine Temperatur, die höher als die Standardeinstelltemperatur ist, wird die Keramikglasur das Glas mit niedrigem Schmelzpunkt kochen, wodurch ein feines Muster auf der Oberfläche ausgebildet werden kann.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die eine modifizierte Ausführungsform des Zifferblattes für die mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die sich auf die vorhergehende zweite Ausführungsform bezieht, zeigt.
Bei dieser modifizierten Ausführungsform weist die farbige Beschichtungsschicht eine gemischte farbige Schicht 65, die oben beschrieben worden ist, und die Oberflächenschicht 64 auf.
Das Substrat 61 und die gemischte farbige Schicht 65 bei dieser modifizierten Ausführungsform sind im wesentlichen dieselben wie diejenigen, die oben bei der zweiten Ausführungsform beschrieben worden sind; darum wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen.
Die Oberflächenschicht 64 kann aus einem Glas mit niedrigem Schmelzpunkt in derselben Weise wie die Oberflächenschicht 64 (Fig. 5), die auf der Oberfläche der farbigen Schicht 62 bei der modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform ausgebildet worden ist, ausgebildet werden. Diese Oberflächenschicht 64 wird mit einer Schichtdicke von ungefähr 20 bis 30 um ausgebildet. Für das Glas mit niedrigem Schmelzpunkt, das für die Oberflächenschicht 64 verwendet wird, wird eines mit einer Backtemperatur, die ausreichend niedriger als diejenige für die gemischte farbige Schicht 65 ist, ausgewählt, so daß die Oberflächenschicht 64 und die gemischte farbige Schicht 65 nicht ineinander diffundieren.
Gewöhnlicherweise ist das Glas mit niedrigem Schmelzpunkt transparent; Hinzufügen einer kleinen Menge von Pigment gibt eine leichte Farbe, mit der die Keramikfarbe gemischt wird, um eine neue Farbvariation hinzuzufügen. Wenn andererseits ein achromatisches Glas mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet wird, kann die Durchlässigkeit für Licht erhöht werden.
Es ist zu bevorzugen, daß das Zifferblatt 6 eine Durchlässigkeit für Licht aufweist, die in der Lage ist, 1/4 oder mehr des eingestrahlten Lichtes durchzulassen, um so eine ausreichend elektrische Leistung für die Solarzelle 4 sicherzustellen und einen stetigen Betrieb der Uhr zu erhalten. Es ist außerdem zu bevorzugen, daß das Zifferblatt einer Uhr, die mit einer zusätzlichen Funktion wie einer Beleuchtungs- oder Alarmfunktion vorgesehen ist, die viel Leistung verbraucht, eine Durchlässigkeit für Licht aufweist, die in der Lage ist, 1/3 oder mehr des eingestrahlten Lichts durchzulassen.
Währenddessen ist es zu bevorzugen, daß das Zifferblatt eine Durchlässigkeit von Licht aufweist, die in der Lage ist, 2/3 oder weniger des eingestrahlten Lichtes durchzulassen, um die Solarzelle 4 (insbesondere die Farbe derselben) vor Blicken zu verbergen. Falls desweiteren das Zifferblatt 6 eine helle Farbe aufweist, ist es zu bevorzugen, daß das Zifferblatt 6 eine Durchlässigkeit für Licht aufweist, die in der Lage ist, 1/2 oder weniger des eingestrahlten Lichtes durchzulassen, um so sicherer die Solarzelle 4, die eine dunkle Farbe wie ein dunkles Violett aufweist, zu verbergen.
Angesichts der Sicherheit der elektrischen Leistung und des Verbergens der Solarzelle 4 ist es zu bevorzugen, daß die Durchlässigkeit für Licht des Zifferblattes 6 eingestellt wird.
Wie im vorhergehenden erläutert worden ist, es ist zu bevorzugen, daß die Durchlässigkeit für Licht des Zifferblattes 6 basierend auf dem Verhältnis zwischen dem Betrag der elektrischen Leistung der Solarzelle 4, die durch auf die Solarzelle 4 in einem Zustand eingestrahltes Licht erzeugt wird, in dem das Zifferblatt 6 nicht eingesetzt ist, und demjenigen der Solarzelle 4, der durch Licht erzeugt wird, das durch das Zifferblatt 6 in einen Zustand hindurchgeht, in dem das Zifferblatt 6 eingesetzt ist, entschieden wird.
Die Oberflächenschicht 64 kann auf der Oberfläche der gemischten farbigen Schicht 65 durch das folgende Verfahren ausgebildet werden.
Zuerst wird ein Glaspulver mit einem niedrigen Schmelzpunkt wie ein Bleiderivat oder ein Borsäurederivat vorbereitet, das einen Glasfilm bei einer Temperatur (z. B. 350 bis 500ºC), die ausreichend niedriger als die Backtemperatur für die gemischte farbige Schicht 62 ist, bilden kann. Dieses Glaspulver wird mit einem Bindemittel, das durch Auflösen von Acrylharz in a-Terpineol erhalten worden ist, geknetet. Die Menge des hinzugefügten Bindemittels wird bevorzugterweise unter Berücksichtigung der Schichtdicke der Oberflächenschicht 64, die durch das Siebdruckverfahren ausgebildet wird, und die Siebdruckbarkeit eingestellt.
Die Glaspaste mit niedrigem Schmelzpunkt, die derart eingestellt ist, wird auf die Oberfläche der gemischten farbigen Schicht 65 durch das Siebdruckverfahren aufgebracht. Die Schichtdicke des Glases mit niedrigem Schmelzpunkt ist auf ungefähr 20 bis 30 um eingestellt. Das Sieb, das zum Siebdrucken benutzt wird, hat ungefähr 150 bis 200 Mesh.
Wenn die Schichtdicke eines Glases mit niedrigem Schmelzpunkt nicht bei dem ersten Siebdrucken auf eine gewünschte Dicke eingestellt ist, wird eine wiederholte Anwendung für einige Male empfohlen.
Dann wird eine Backbehandlung bei einer Temperatur von 350 bis 500ºC durchgeführt; derart wird die Oberflächenschicht 64 ausgebildet. Diese Backbehandlung kann in einer Oxidationsatmosphäre durchgeführt werden.
Danach werden Zeitmaßstäbe, Zeichen, Symbole und ähnliches auf der Oberfläche der Oberflächenschicht 64 abhängig von der Notwendigkeit ausgebildet.
Das Läppen der Oberfläche der Oberflächenschicht 64 wird eine glatte Oberfläche mit einer Oberflächenrauheit von ungefähr 0,05 bis 0,1 um erzeugen; derart kann die unregelmäßige Reflexion an der Oberfläche reduziert werden und die Durchlässigkeit für Licht wird erhöht.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung stellte zwei Typen von Zifferblättern 6 her, einen, bei dem die Oberfläche der Oberflächenschicht 64 durch Läppen glatt gemacht war, und einen anderen, bei dem die Oberfläche nicht geläppt war, und verglich die Durchlässigkeit für Licht zwischen diesen beiden Typen. Es wurde gefunden, daß die Durchlässigkeit für Licht des ersteren um 3,0 bis 5,0% erhöht war.
Das Läppen der Oberfläche einer Oberflächenschicht kann unter Verwendung von Diamantabriebkörnern mit einem Korndurchmesser von ungefähr 3 bis 5 um ausgeführt werden.
Wenn die Oberfläche der Oberflächenschicht 64 unter Verwendung von Diamantabriebkörnern geläppt wird, ist das Läppen des Substrates auf der Rückseite ebenfalls zu bevorzugen.
Es gibt eine Möglichkeit beim Läppen der Oberflächenschicht 64, daß die Diamantabriebkörner und Läpprückstände auf der rückseitigen Oberfläche des Substrates 61 anhaften, was als eine Verschmutzung erscheinen kann. Zum Verhindern des Auftretens dieser Erscheinung ist das Läppen des Substrates 61 auf der rückseitigen Oberfläche, um es flach und glatt zu machen, wirksam, um die Diamantabriebkörner und die Läpprückstände vom Anhaften an diese abzuhalten, wodurch die Verschmutzung der Oberfläche schwierig gemacht wird.
Entsprechend des Vergleichs, der durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung zwischen dem Zifferblatt 6, bei dem die rückseitige Oberfläche des Substrates 61 geläppt ist, und dem, bei dem die rückseitige Oberfläche nicht geläppt ist, gemacht wurde, wurde die Durchlässigkeit für Licht des ersteren um 1,5 bis 2,5% erhöht.
Andererseits kann eine Trommel- oder Honbearbeitung die Oberfläche der Oberflächenschicht aufrauhen. In diesem Fall wird die unregelmäßige Reflexion an der Oberfläche der Oberflächenschicht 64 gestärkt, und die Durchlässigkeit für Licht wird vermindert; jedoch wird die unregelmäßige Reflexion von Licht sanfte und warme Farbtöne präsentieren.
Das Variieren der Schichtdicke, die aus der gemischten farbigen Schicht 65 und der Oberflächenschicht 64 des Zifferblattes 6 gemacht ist, macht die Reflexion und die Brechung des Lichtes un gleichförmig, wodurch verschiedene Muster ausgebildet werden können.
Bei der oben beschriebenen modifizierten Ausführungsform wurde die Oberflächenschicht 64 unter Verwendung von Glas mit einem niedrigen Schmelzpunkt ausgebildet; jedoch kann die Oberflächenschicht 64 durch einen Oxidfilm wie einen Siliziumoxidfilm (SiO&sub2;), einen Tantaloxidfilm (Ta&sub2;O&sub5;) oder einen Aluminiumoxidfilm (Al&sub2;O&sub3;) gebildet werden.
Diese Oxidfilme können durch das Vakuumverdampfungsverfahren, Sputtern, das chemische Dampfphasenabscheidungsverfahren oder ähnliches ausgebildet werden; die Ausbildungstemperatur kann zuverlässig niedriger als 300ºC bei jedem Verfahren sein. Der ausgebildete Oxidfilm wird sich überhaupt nicht ändern, selbst falls er auf eine Temperatur höher als 1000ºC erhitzt wird. Jedoch ist es mit diesen Verfahren allgemein schwierig, den Film dick zu machen, und in der Praxis kann eine Dicke, die dünner als einige wenige um ist, nicht vermieden werden; nichtsdestotrotz haben diese Oxidfilme eine äquivalente Wirkung zu dem Fall, in dem eine Keramikglasur oder Glas eines niedrigen Schmelzpunktes verwendet wird.

Dritte Ausführungsform

Fig. 8 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel der Oberflächenausbildung des Zifferblattes für die mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die sich auf die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, zeigt.
Zifferblätter für mit einer Solarzelle betriebene Uhren weisen Bereiche (zusätzliche funktionale Bereiche) für verschiedene zusätzliche Funktionen wie eine Zeitanzeigefunktion für das 24- Stunden-System, eine Datumsanzeigefunktion, eine Tagesanzeigefunktion, eine Stoppuhrfunktion, eine Zeitunterschiedanzeigefunktion auf.
In Fig. 8 ist zum Beispiel 106a ein zusätzlicher funktionaler Bereich zum Anzeigen des Monats des Jahres, 106b ist ein zusätzlicher funktionaler Bereich zum Anzeigen des Datums des Monats, und 106c ist ein zusätzlicher funktionaler Bereich zum Anzeigen des Tages der Woche.
Das Differenzieren des Farbtones für die zusätzlichen funktionalen Bereiche 106a, 106b, 106c gegenüber dem anderen Bereich 206 (nicht-zusätzlicher funktionaler Bereich) an der Oberfläche des Zifferblattes 6 macht die zusätzlichen funktionalen Bereiche leicht zu sehen, erhöht die Funktionalität, und präsentiert eine Neuheit in der Designerscheinung.
Bei dem Zifferblatt 6 der dritten Ausführungsform tragen die zusätzlichen funktionalen Bereiche 106a, 106b, 106c eine solche Ausbildung, das sich ihr Farbton von dem des anderen zusätzlichen funktionalen Bereichs 206 unterscheidet, um so die oben erwähnte Wirkung zu erhalten.
Bei dem Zifferblatt 6 der dritten Ausführungsform, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, ist die Oberfläche für den zusätzlichen funktionalen Bereich 106 (stellvertretendes Bezugszeichen für 106a, 106b, 106c) in einer ausgenommenen Gestalt ausgebildet, so daß die Dicke des Bereiches verglichen mit dem nichtzusätzlichen funktionalen Bereich 206 dünner ist.
Die Ausbildungsmaterialien und das Herstellungsverfahren des Substrates 61 können dieselben wie diejenigen bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sein. Jedoch wird eine Metallform zum Ausbilden der ausgenommenen Gestalt für den zusätzlichen funktionalen Bereich 106, der in Fig. 8 gezeigt ist, und zum Ausbilden eines Durchgangsloches 6d zum Aufnehmen einer Antriebswelle für einen Hilfszeiger (für Datum, Tag, etc.) abhängig von der Notwendigkeit benötigt.
Es ist zu bevorzugen, daß das Zifferblatt 6, das aus dem Substrat 61 ausgebildet wird, eine Durchlässigkeit für Licht aufweist, die zum Durchlassen von 1/4 oder mehr des eingestrahlten Lichtes in der Lage ist, um so eine ausreichende elektrische Leistung für die Solarzelle 4 zu sichern und ein beständiges Betreiben der Uhr zu erhalten. Desweiteren ist es zu bevorzugen, daß das Zifferblatt einer Uhr, die mit einer zusätzlichen Funktion wie einer Beleuchtungs- oder Alarmfunktion, die viel Leistung verbraucht, vorgesehen ist, eine Durchlässigkeit für Licht aufweist, die zum Durchlassen von 1/3 oder mehr des eingestrahlten Lichtes in der Lage ist.
Währenddessen ist es zu bevorzugen, daß das Zifferblatt eine Durchlässigkeit für Licht aufweist, die zum Durchlassen von 2/3 oder weniger des eingestrahlten Lichtes in der Lage ist, um die Solarzelle 4 (insbesondere die Farbe derselben) vor Blicken zu verbergen. Desweiteren ist es, falls das Zifferblatt 6 eine helle Farbe aufweist, zu bevorzugen, daß das Zifferblatt eine Durchlässigkeit für Licht aufweist, die zum Durchlassen von 1/2 oder weniger des eingestrahlten Lichtes in der Lage ist, um so noch sicherer die Solarzelle 4, die eine dunkle Farbe wie dunkles Violett aufweist, zu verbergen.
Angesichts der Sicherheit der elektrischen Leistung und des Verbergens der Solarzelle 4 ist es zu bevorzugen, daß die Durchlässigkeit für Licht des Zifferblattes 6 eingestellt wird.
Wie im vorhergehenden erläutert worden ist, es ist zu bevorzugen, daß die Durchlässigkeit für Licht des Zifferblattes 6 basierend auf dem Verhältnis zwischen dem Betrag der elektrischen Leistung der Solarzelle 4, die durch das auf die Solarzelle 4 in einem Zustand eingestrahlte Licht erzeugt wird, in dem das Zifferblatt nicht eingesetzt ist, und derjenigen der Solarzelle 4, die durch das Licht erzeugt wird, das durch das Zifferblatt 6 in einem Zustand hindurchgeht, in dem das Zifferblatt 6 nicht eingesetzt ist, entschieden wird.
Die Abmessung der Dicke des Substrates 61 wird in geeigneter Weise unter Berücksichtigung der Stärke und der Durchlässigkeit für Licht eingestellt. Das heißt, die Stärke muß ausreichend sein, um der Verwendung des Zifferblattes einer Uhr zu widerstehen, und die Durchlässigkeit wird so eingestellt, daß sicher ungefähr 1/3 bis 2/3 der Menge des einfallenden Lichtes durchgelassen wird.
Das Ausbilden des zusätzlichen funktionalen Bereiches 106 und des nicht-zusätzlichen funktionalen Bereiches 206 in unterschiedlichen Dicken differenziert die Durchlässigkeit und das Zerstreuungsvermögen für auf das Substrat 61, das aus einem keramischen Material ausgebildet ist, einfallendes Licht in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 von denjenigen in dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206. Als Folge nehmen die beiden Bereiche 106, 206 unterschiedliche Farbtöne an.
Umgebungslicht, das auf das Zifferblatt 6 einfällt, wird an der Oberfläche und im Inneren des Zifferblattes 61 unregelmäßig reflektiert, wobei ein Teil desselben aus dem Zifferblatt 6 als reflektiertes Licht herauskommt. Andererseits ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, eine farbige Solarzelle 4 (gewöhnlich rot-purpur) auf der Rückseite des Zifferblattes 6 plaziert. Licht des Umgebungslichtes, das auf das Zifferblatt 6 einfällt, das durch das Zifferblatt 6 hindurchgeht, wird auf der Solarzelle 4 reflektiert, was auf das Zifferblatt 6 von der Rückseite fällt, gefärbt durch die Solarzelle 4. Ein Teil des gefärbten Lichts, das auf das Zifferblatt 6 von der Rückseite fällt, wird reflektiert, und der andere Teil wird diffus durch die vordere Oberfläche des Zifferblattes 6 hindurchgehen. Der Transmissionskoeffizient und der Reflexionskoeffizient für Licht, die durch eine Abfolge von Transmissionen und Reflexionen durch das Zifferblatt 6 gegeben sind, hängen von der Dicke des Zifferblattes 6 (nämlich des Substrates 61) und dem Diffusionsvermögen für Licht ab, und der zusätzliche funktionale Bereich 106, der eine dünnere Dicke auf weist, hat eine höhere Durchlässigkeit für Licht. Als Folge nehmen der zusätzliche funktionale Bereich 106 und der nichtzusätzliche funktionale Bereich 206 unterschiedliche Farbtöne an.
Wenn das Substrat 61 aus einem milchigweißen Keramikmaterial ausgebildet ist, reflektiert der dickere nicht-zusätzliche funktionale Bereich 206 mehr einfallendes Umgebungslicht. Dieses Reflexionslicht ist weiß. Wenn das durch den Bereich 206 hindurchgehende und an der Solarzelle 4 reflektierte Licht erneut durch den Bereich 206 zu der vorderen Oberfläche transmittiert wird, wird die Lichtmenge winzig. Darum nimmt der nicht-additive funktionale Bereich 206 eine milchigweiße Erscheinung an.
Andererseits werden, da die Durchlässigkeit für farbiges Licht in dem dünneren funktionalen Bereich 106 ansteigt, das milchige Weiß des Substrates 61 und das Rot-Purpur der Solarzelle 4 gemischt, so daß eine graue Farbe angenommen wird.
Desweiteren kann die Dicke des funktionalen Bereiches 106 in dem Substrat 61 dünner durch Ausbilden eines Ausnehmungsteils auf der Rückseite desselben gemacht werden. Das Ausbilden eines Ausnehmungsteils auf der vorderen oder der hinteren Oberfläche des nicht-zusätzlichen funktionalen Bereichs 206, um die Dicke dünner als diejenige des zusätzlichen funktionalen Bereiches 106 zu machen, wird auch zu unterschiedlichen Farbtönen in jedem Bereich führen.

Vierte Ausführungsform

Fig. 10 bis 13 sind Schnittansichten, die die Ausbildung des Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die sich auf die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, zeigt.
Das Zifferblatt, das sich auf diese Ausführungsform bezieht, kann ebenfalls auf das Zifferblatt 6 für die mit einer Solarzelle betriebene Uhr angewandt werden, die zum Beispiel die zusätzlichen funktionalen Bereiche 106a, 106b, 106c, die in Fig. 8 gezeigt sind, aufweist.
Bei dem Zifferblatt 6 für die mit einer Solarzelle betriebene Uhr, das sich auf die vierte Ausführungsform bezieht, ist eine farbige Beschichtungsschicht an dem Boden des Ausnehmungsteils ausgebildet, der in dem zusätzlichen funktionalen Bereichen 106 ausgebildet ist, wodurch die zusätzlichen funktionalen Bereiche 106 und der nicht-zusätzliche funktionale Bereich 206 sich in der Farbe unterscheiden.
Das Zifferblatt 6, das in Fig. 10 gezeigt ist, weist zum Beispiel die farbige Schicht 62 als eine farbige Beschichtungsschicht auf, die an dem Boden des Ausnehmungsteils ausgebildet ist, der in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 ausgebildet ist.
Diese farbige Schicht 62 kann unter Verwendung einer Keramikfarbe in derselben Weise wie beim Ausbilden der farbigen Schicht 62 bei der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben worden ist, ausgebildet werden. In diesem Fall ist, da nur die farbige Schicht 62 durch die Keramikfarbe in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 ausgebildet wird, die Backtemperatur der Keramikfarbe kein Faktor.
Wenn die farbige Schicht 62 direkt auf der Oberfläche des Substrates 61 ausgebildet wird, kann die Keramikfarbe in das Substrat 61 einsickern, so daß die Umfangsränder verschmieren. Um zu verhindern, daß die Umfangsränder verschmieren kann, wie in Fig. 11 gezeigt ist, die Zwischenschicht 63 zwischen dem Substrat 61 und der farbigen Schicht 62 ausgebildet werden, um so eine farbige Beschichtungsschicht mit der farbigen Schicht 62 und der Zwischenschicht 63 zu bilden.
Die Zwischenschicht 63 kann unter Verwendung eines Glasmateriales wie einer Keramikglasur in derselben Weise wie die Zwischenschicht 63 bei der modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben worden ist, ausgebildet werden.
Wenn die Zwischenschicht 63 in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform ausgebildet wird, wird die Keramikfarbe für die farbige Schicht 62 verwendet, die eine niedrigere Backtemperatur als diejenige des Glasmaterials der Zwischenschicht 63 aufweist.
Als ein Ersatz der farbigen Schicht 62, die in Fig. 10 gezeigt ist, kann die gemischte farbige Schicht 65 aus der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform als eine farbige Beschichtungsschicht in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 des Zifferblattes 6 ausgebildet werden.
Die gemischte farbige Schicht 65 wird durch ein gemischtes farbiges Material ausgebildet, das durch Mischen eines Glasmaterials wie einer Keramikglasur oder eines Glases mit niedrigem Schmelzpunkt mit einer Keramikfarbe ausgebildet wird. Die Einstellung des gemischten farbigen Materials und die Ausbildung der gemischten farbigen Schicht 65 können durch dasselbe Verfahren wie bei der zweiten Ausführungsform ausgeführt werden.
Die Keramikfarbe wird verwendet, die eine Backtemperatur aufweist, die nahezu gleich zu derjenigen eines Glasmaterials wie einer Keramikglasur oder eines Glases mit niedrigem Schmelzpunkt ist.
Bei dem Zifferblatt 6, das in Fig. 12 gezeigt ist, ist weiter eine Oberflächenschicht 64 auf der Oberfläche der farbigen Schicht 62 oder der gemischten farbigen Schicht 65, die in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 ausgebildet sind, ausge bildet, wodurch die Beschichtungsschicht die farbige Schicht 62 oder die gemischte farbige Schicht 65 und die Oberflächenschicht 64 aufweist. Die Oberflächenschicht 64 kann unter Verwendung nahezu derselben Materialien und Verfahren wie derjenigen ausgebildet werden, die zur Ausbildung der Oberflächenschicht 64 bei der modifizierten Ausführungsform der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet wurden.
Bei dem Zifferblatt, das in Fig. 13 gezeigt ist, sind die Zwischenschicht 63, die farbige Schicht 62 und die Oberflächenschicht 64 als eine farbige Beschichtungsschicht auf dem Boden des Ausnehmungsteils ausgebildet, der in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 ausgebildet ist. Die Ausbildung und das Ausbildungsverfahren der Zwischenschicht 63, der farbigen Schicht 62 und der Oberflächenschicht 64 sind nahezu dieselben wie diejenigen der Zwischenschicht 63, der farbigen Schicht 62 und der Oberflächenschicht 64 bei der ersten Ausführungsform und ihrer modifizierten Ausführungsform, die oben beschrieben worden sind.
Das Ausbilden einer farbigen Beschichtungsschicht in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106, das oben erwähnt worden ist, wird zu unterschiedlichen Farbtönen in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 und dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206 führen.
Desweiteren ist bei der oben erwähnten Ausbildung die farbige Beschichtungsschicht auf dem Boden des Ausnehmungsteils ausgebildet, der in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 ausgebildet ist; jedoch kann in Gegensatz dazu die farbige Beschichtungsschicht in dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206 ausgebildet werden. Unterschiedliche farbige Beschichtungsschichten können in jedem, dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 und dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206, ausgebildet werden, um den Farbton in jedem Bereich zu unterscheiden.
In einem Ausnehmungsteil, der in dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206 ausgebildet ist, und auch in einem Ausnehmungsteil, der auf der rückseitigen Oberfläche des Substrates 61 ausgebildet ist, der dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 oder dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206 entspricht, können der Farbton in jedem Bereich durch die Kombination der vorhergehenden Beschichtungsschichten differenziert wird.

Fünfte Ausführungsform

Die Fig. 14 bis 17 sind Schnittansichten, die die Ausbildung des Zifferblattes für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die sich auf die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, zeigen.
Das Zifferblatt, das sich auf diese Ausführungsform bezieht, kann auch auf das Zifferblatt 6 für die mit einer Solarzelle betriebene Uhr angewandt werden, die zum Beispiel die zusätzlichen funktionalen Bereiche 106a, 106b, 106c, die in Fig. 8 gezeigt sind, aufweist.
Das Zifferblatt 6 für die mit einer Solarzelle betriebene Uhr, das sich auf die fünfte Ausführungsform bezieht, bildet keinen Ausnehmungsteil an der vorderen oder der rückseitigen Oberfläche des Substrates 61, sondern glättet diese Oberflächen. Farbige Beschichtungsschichten sind mit unterschiedlichen Farbtönen ausgebildet, um so den zusätzlichen funktionalen Bereich 106 von dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206 zu differenzieren.
Bei dem Zifferblatt 6, das in Fig. 14 gezeigt ist, sind zum Beispiel zwei farbige Schichten 62, 62' in unterschiedlichen Farben als die Beschichtungsschicht auf Abschnitten von Bereichen ausgebildet, die den zusätzlichen funktionalen Bereich 106 und dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206 entsprechen.
Diese farbigen Schichten 62, 62' können unter Verwendung der Keramikfarbe in derselben Weise wie die farbige Schicht 62 bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ausgebildet werden. In diesem Fall werden nur die farbigen Schichten 62, 62', die aus Keramikfarben ausgebildet sind, auf der Oberfläche des Substrates 61 ausgebildet, und daher ist die Backtemperatur der Keramikfarben kein Faktor.
Wenn die farbigen Schichten 62, 62' direkt auf der Oberfläche des Substrates 61 ausgebildet werden, kann die Keramikfarbe in das Substrat 61 einsickern, und so die Umfangsränder wie oben beschrieben verschmieren. Um zu vermeiden, daß die Umfangsränder verschmiert werden, können, wie in Fig. 15 gezeigt ist, Zwischenschichten 63, 63' in dem Substrat 61 und unter den farbigen Schichten 62, 62' ausgebildet werden, um so farbige Beschichtungsschichten mit den farbigen Schichten 62, 62' und den Zwischenschichten 63, 63' auszubilden.
Die Zwischenschichten 63, 63' können unter Verwendung von Keramikglasuren in derselben Weise wie die Zwischenschicht 63 bei der modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform ausgebildet werden. Die Zwischenschicht 63 und 63' können von demselben Typ von Material oder aus unterschiedlichen Typen von Materialien ausgebildet werden.
Wenn die Zwischenschichten 63, 63' ausgebildet werden, werden die Keramikfarben für die farbigen Schichten 62, 62' verwendet, die niedrigere Backtemperaturen als diejenigen der Keramikglasuren für die Zwischenschichten 63, 63' aufweisen.
Als Ersatz für die farbigen Schichten 62, 62', die in Fig. 14 gezeigt sind, können die gemischten farbigen Schichten 65, 65' aus der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform als farbige Beschichtungsschichten in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 und dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich ausgebildet werden.
Das Differenzieren der Farbe der gemischten farbigen Schicht 65, die in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 ausgebildet ist, gegenüber der Farbe der gemischten farbigen Schicht 65', die in dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206 ausgebildet ist, variiert den Farbton in jedem Bereich.
Die gemischten farbigen Schichten 65, 65' können durch ein gemischtes farbiges Material ausgebildet werden, das durch Mischen eines Glasmaterials wie einer Keramikglasur oder eines Glases mit niedrigem Schmelzpunkt mit einer Keramikfarbe hergestellt wird. Die Einstellung des gemischten farbigen Materials und die Ausbildung der gemischten farbigen Schichten 65, 65' können durch dasselbe Verfahren wie bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ausgeführt werden.
Die Keramikfarbe wird verwendet, die eine Backtemperatur aufweist, die nahezu gleich zu derjenigen eines Glasmaterials wie einer Keramikglasur oder eines Glases mit niedrigem Schmelzpunkt ist.
Bei dem Zifferblatt 6, das in Fig. 16 gezeigt ist, sind die Oberflächenschichten 64, 64' weiter auf der Oberfläche der farbigen Schichten 62, 62' oder der gemischten farbigen Schichten 65, 65' ausgebildet, von denen jede eine unterschiedliche Farbe aufweist und auf dem Substrat 61 ausgebildet ist, wodurch die Beschichtungsschicht der farbigen Schichten 62, 62' oder die gemischten farbigen Schichten 65, 65' und die Oberflächenschichten 64, 64' aufweist.
Die Oberflächenschichten 64, 64' können unter Verwendung nahezu derselben Materialien und Verfahren wie derjenigen ausgebildet werden, die zur Ausbildung der Oberflächenschicht 64 bei der modifizierten Ausführungsform der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet wurden.
Bei dem Zifferblatt 6, das in Fig. 17 gezeigt ist, sind farbige Beschichtungsschichten auf der Oberfläche der Basisplatte 61 ausgebildet, die die Zwischenschichten 63, 63', die farbigen Schichten 62, 62' und die Oberflächenschichten 64, 64' aufweisen. Die farbige Schicht 62, die in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 ausgebildet ist, und die farbige Schicht 62', die in dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206 ausgebildet ist, sind durch Keramikfarben in unterschiedlichen Farben ausgebildet.
Die Ausbildung und das Ausbildungsverfahren der Zwischenschichten 63, 63', der farbigen Schichten 62, 62', und der Oberflächenschichten 64, 64' sind nahezu dieselben wie diejenigen der Zwischenschicht 63, der farbigen Schicht 62, und der Oberflächenschicht 64 bei der ersten Ausführungsform und ihrer modifizierten Ausführungsform, die oben beschrieben wurden.
Das Ausbilden der farbigen Beschichtungsschicht in unterschiedlichen Farben in der zusätzlichen funktionalen Schicht 106 und dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206, wie es oben erwähnt wurde, wird den zusätzlichen funktionalen Bereich 106 von dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206 differenzieren.
Desweiteren sind bei der oben erwähnten Ausbildung die farbigen Beschichtungsschichten auf der Oberfläche des Substrates 61 ausgebildet, jedoch können unterschiedliche farbige Beschichtungsschichten jeweils in dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 und dem nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich 206 ausgebildet werden, um den Farbton in jedem Bereich zu differenzieren.
Das Ausbilden einer farbigen Beschichtungsschicht in entweder dem zusätzlichen funktionalen Bereich 106 oder dem nichtzusätzlichen funktionalen Bereich 206 wird unterschiedliche Farbtöne für beide Bereiche präsentieren.
Desweiteren kann das Ausbilden der farbigen Beschichtungsschicht des zusätzlichen funktionalen Bereiches 106 und des nichtzusätzlichen funktionalen Bereiches 206 getrennt auf der vorderen und der hinteren Oberfläche des Substrates 61 die Farbtöne für jeden Bereich differenzieren.
Das Läppen der vorderen oder rückseitigen Oberfläche des Substrates 61 wird eine glatte Oberfläche mit einer Oberflächenrauheit von ungefähr 0,05 bis 0,1 um erzeugen; derart kann die unregelmäßige Reflexion an der Oberfläche reduziert werden und die Durchlässigkeit für Licht wird erhöht. Insbesondere wenn die farbigen Schichten 62, 62' direkt auf dem Substrat 61 ausgebildet werden, wird das Läppen der Oberfläche des Substrates 61 zur Ausbildung der farbigen Schichten auf diesem die Keramikfarben davon abhalten, einzusickern.
Desweiteren wird, nach der Ausbildung der farbigen Schichten 62, 62' und der gemischten farbigen Schichten 65, 65', das unregelmäßige Läppen oder Schleifen dieser Oberflächen 62, 62' oder 65, 65' Muster darauf ausbilden und die Farbtöne ändern.
Wenn farbige Schichten in mehr als zwei Schichten ausgebildet werden, wird das Variieren der Dicke jeder Schicht in dem Zifferblatt 6 verursachen, daß die Reflexion und die Brechung von Licht ungleichmäßig werden und verschiedene Muster bilden.

INDUSTRIELLE ANWENDUNG

Die vorliegende Erfindung kann auf ein Zifferblatt für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die unter Verwendung der Solarzelle als einer Energiequelle arbeitet, angewandt werden, und sie kann die Solarzelle vor Blicken verbergen und die verschiedenen Geschmäcker von Käufern durch die verschiedenen möglichen Farbvariationen befriedigen.

Claims

1. Zifferblatt (6) für eine mit einer Solarzelle betriebene Uhr, die mit einer Solarzelle (4) vorgesehen ist, das an der Vorderseite der Solarzelle (4) anzuordnen ist, das aufweist:

ein Substrat (61), das aus einem keramischen Material ausgebildet ist; und

eine farbige Beschichtungsschicht (62; 62, 63; 64, 62, 63; 65; 65, 64; 62'; 62', 63'; 62', 64'; 62, 64; 63', 62', 64'; 65'), die auf einer vorderen Oberfläche des Substrates (61) ausgebildet ist,

bei dem die farbige Beschichtungsschicht (62; 62, 63; 64, 62, 63; 65; 65, 64; 62'; 62', 63'; 62', 64'; 62, 64; 63', 62', 64'; 65') eine farbige Schicht (62, 62', 65, 65') aufweist, die eine Keramikfarbe aufweist, die eine Metallverbindung als eine Hauptkomponente enthält.

2. Zifferblatt nach Anspruch 1, bei dem eine Zwischenschicht (63; 63'), die aus einem Glasfilm oder einem Oxidfilm ausgebildet ist, zwischen der farbigen Schicht (62; 62') und dem Substrat (61) ausgebildet ist.

3. Zifferblatt (6) nach Anspruch 1, bei dem die farbige Schicht eine gemischte farbige Schicht (65; 65') aufweist, die aus einem farbigen Material ausgebildet ist, das durch Mischen eines Glasmateriales oder eines Oxidmateriales mit der Keramikfarbe gemacht ist.

4. Zifferblatt (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Zifferblatt (6) vorbestimmte zusätzliche funktionale Bereiche (106) und einen nicht-zusätzlichen funktionalen Bereich (205) auf einer vorderen Oberfläche derselben aufweist, und das Substrat (61) mit den zusätzlichen und nicht-zusätzlichen funktionalen Bereichen (106, 206) vorgesehen ist.

5. Zifferblatt (6) nach Anspruch 4, bei dem die zusätzlichen und nicht-zusätzlichen funktionalen Bereiche (106, 206) sich in der Dicke voneinander unterscheiden.

6. Zifferblatt (6) nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die farbige Schicht (62; 62'; 65; 65') auf mindestens einem aus den zusätzlichen oder nicht-zusätzlichen funktionalen Bereichen (106, 206) ausgebildet ist.

7. Zifferblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem eine Oberflächenschicht (64; 64'), die aus einem Glasfilm oder einem Oxidfilm ausgebildet ist, auf einer Oberfläche der farbigen Schicht (62; 62'; 65; 65') ausgebildet ist.

8. Zifferblatt nach Anspruch 7, bei dem eine Oberfläche der Oberflächenschicht (64; 64') eine flache Oberfläche, die durch Läppen glatt gemacht ist, oder eine rauhe Oberfläche ist.

9. Zifferblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem eine Oberfläche der farbigen Schicht (62; 62'; 65; 65') eine flache Oberfläche, die durch Läppen glatt gemacht ist, oder eine rauhe Oberfläche ist.

10. Zifferblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die vordere Oberfläche des Substrates (61) eine flache Oberfläche, die durch Läppen glatt gemacht ist, oder eine rauhe Oberfläche ist, und/oder bei dem eine rückseitige Oberfläche des Substrates eine flache Oberfläche, die durch Läppen glatt gemacht ist, ist.