JP2002520636A - Lcd温度検知 - Google Patents
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Abstract
Description
lay)の液晶の近傍の温度を測定する装置に関し、特に、タッチスクリーンで
覆われた液晶表示装置(LCD)の液晶の近傍の温度を測定する装置に関する。
たタッチスクリーンを有する型式の電子装置に対する成長する市場がある。
特徴づけられる。このことは、例えば液晶表示装置(LCD)等の、変化する情
報を表示する上でこれらの液晶を理想的なものとしてきた。この能力は液晶の温
度によって影響され、またこの温度は、例えば気温、太陽からの放射、表示装置
の近くの電子設備によって発生される熱等の多数の因子によって決まる。LCD
の温度を変える影響は、液晶の光学的状態が低電圧多重化技術によって決定され
る場合に特に著しい。何故ならば、このことは液晶の柔軟性に高い要求を出すか
らである。
きる限り良好な液晶の温度の推定を得るために、温度センサをできる限り液晶に
近接して配置しなければならない。多数の特許はこの課題に関係している。
度を測定し、測定した温度と記憶した温度とを比較した後にコントラストを調整
し、かつ記憶した温度と関連するコントラスト設定を行うことによってLCDの
コントラストを制御するLCD制御システムを述べている。同様のシステムはま
た、日本国特許公開公報第114785/1996号の概要に述べられている。
この種の制御システムは、コントラスト調整が液晶の温度とはかなり相違し得る
周囲温度に基づくという欠点を有している。これは、温度がLCDが実装されて
いる装置の外部で測定されるかまたは装置のハウジング内で測定されるかに無関
係のケースである。
装置の温度を測定するためにこのLCD表示装置上に小型の熱電対センサを取り
付けることも知られている。しかしながら、これはLCDの温度に関する点の推
定しか得られないという欠点を有している。従って、例えば太陽光が装置の一部
分のみに当っている場合には相当なエラーが生じ得ることとなる。
装置の表面をスズ酸化物膜で覆って、LCDの温度を決定するのにこのスズ酸化
物膜の抵抗を測定することが知られている。このスズ酸化物膜はまた加熱装置と
しても機能して、液晶に対して適切な動作温度をもたらし得る。タッチスクリー
ンと共に実施されれば、この発明は高く透明な付加的温度検出層はLCDの視覚
コントラストを望ましくなく低減するという欠点を有する。LCDを覆うこのタ
ッチスクリーンは本質的にコントラスト及び輝度の或る一定の損失を引き起こす
ので、また別の透明シートでLCDを覆うことは一般に望ましいことではない。
行われると共に、実質的に全LCD領域に渡る完全な温度推定を与えるタッチス
クリーンを設けたLCDの温度を測定する装置を提供することにある。
される。
を測定する装置が提供される。
、即ち、LCDの表面に隣接して配置されている底面シートには、温度及びその
電気的抵抗の間に既知の関係を有する透明な導電層が設けられている。選択され
た間隔で、透明層の抵抗が測定され、タッチスクリーン底部シートの温度として
解釈される。
クリーン底部シートから液晶を離間しているLCDのガラスシートは優れた熱伝
導性を有しているので、タッチスクリーン底部の温度はLCDの液晶の温度に関
する良好な推定を表わす。
、タッチスクリーン底面シートの測定した電気的抵抗は、不均一な温度分布の場
合に、LCD上の暖かい領域及び冷たい領域双方の積分的欠度である全体の推定
を表わす。
ンアセンブリに既に存在している。任意の付加的構成要素は低コストであり組立
てが容易であることによって、コスト的に有効な生産を考慮している。
出用透明シートを設けることを不要にすることによって、LCDの視覚的コント
ラストにおける望ましくない低減を回避している。
温度勾配に敏感な温度測定、 前記構成要素が安価でしかも組立てが容易であり、幾つかの新しい構成要素を
用いることによるコスト有効性、及び 温度センサと既に存在するタッチ・スクリーンとの組合せが更にコントラスト
損失を回避すること、等の多数の利点を示す。
アセンブリの概略断面図である。アセンブリは液晶表示装置(LCD:liqu
id crystal display)2を覆うタッチスクリーン20を備え
ている。このLCD5は上面ガラスシート3、底面ガラスシート4、スペーサ要
素5及び上面ガラスシートと底面ガラスシートの間に配置した液晶6を備えてい
る。一般に、LCDはPCボード(図示せず)に取り付けられる。タッチスクリ
ーン20は上面シート21、底面シート22及びスペーサ23を備えている。タ
ッチスクリーン20は、接着層が良好な熱伝導率を有しているとすれば、図示の
ように、接着層9によってLCDの上面ガラスシート3に固着することができよ
う。しかしながら、上面ガラスシート及びタッチスクリーンの底面シートの間の
最高に可能な熱的伝導度を保証するためには、タッチスクリーンは直接LCD上
に配置することが好ましい。
チック材料から作られる。底面シート22は一般に、ポリエステル膜等のプラス
チック材料、またはガラスシートからできている。内側の面、即ち、相互に対向
する面上では、シート21,22は一般にインジウム・スズ酸化物24,25か
ら成る導電層でそれぞれ覆われている。こうして、ユーザがタッチスクリーンを
押圧することによって、上面シート及び底面シート、即ち各シートの導電層24
,25を接触させるとき、電気的電圧信号を導電層24,25を介して転送する
ことができる。
に手元にある装置に接続している。制御ユニット(図示はしないが、回路線CT
RLによって示している)はスイッチ31,32,33,34,35を開閉する
。アナログ・デジタル(A/D:analog−to−digital)変換器
36は測定した電圧値をアナログ表現からデジタル表現に変換するのに設けられ
ている。
明の理解に対して背景としての諸例によって極めて簡単にのみ説明することとす
る。
導電層25は前述したようにその点で短絡する。この点の位置を決定するために
、制御ユニットは先ずスイッチ31及び32を選択して、タッチスクリーンの上
面シート21の導電層24に電圧Vccを加え、スイッチ33及び34を開き、
かつ接続点38を介してA/D変換器36をタッチスクリーンの底面シート22
の導電層25に接続する状態にスイッチ35を置くようにする。その大きさがユ
ーザがタッチスクリーンを短絡させた位置に依存する第1の電圧がA/D変換器
によって任意の適切な記録手段に出力される。この第1の電圧は、ユーザによっ
て押圧された領域の(図3で見たときの)垂直位置の表示を与える。続く段階に
おいて、制御ユニットはスイッチ31及び32を開き、スイッチ33及び34を
閉じ、かつA/D変換器36をタッチスクリーンの上面シート21に接続する状
態にスイッチ35を置く。このとき、ユーザによって押圧された領域の対応する
横方向の位置が同様にして決定される。
することによって得ることができる。このことは、この発明によれば、温度的に
安定した抵抗Rsをタッチスクリーンの底面シート22の導電層25と直列に導
入して、導電層が温度依存性抵抗Rtsを有するようにすることによって達成さ
れる。選択された間隔で、電圧Vccが直列の抵抗Rs及びタッチスクリーンの
底面シート(Rts)に印加され、抵抗Rs及びタッチスクリーンの底面シート
Rts間の電圧レベルVtsが測定される。
38の間に配置されているこの発明による回路を示す、図3の従来の回路に対応
する、図4の簡略化した回路図に図示されている。タッチスクリーンの底面シー
ト22の導電層25は温度に敏感な抵抗Rtsを有している。抵抗器37及びタ
ッチスクリーンの底面シート22の間の電圧Vtsは接続点38で測定される。
このことは図5の概略図に図示されている。
た間隔で、スイッチ31及び32を開き、スイッチ33及び34を閉じて、抵抗
器37及び底面シートの導電層25の間に電圧Vccを印加すると共に、A/D
変換器36を抵抗器37及び底面シートの導体層25の間の接続点38に接続す
る状態にスイッチ35を置くようにプログラムされている。
、タッチスクリーンの底面シートの温度は例えばオームの法則を使用して計算さ
れる。
抵抗及び温度の間の関係が既知であれば、抵抗Rtsはシート22の温度を決定
するのに有益である。インジウム・スズ酸化物で覆われた特定のポリエステル膜
等の所定の材料に対して、この関係は膜材料の製造業者から入手することができ
よう。さもなければ、この関係は、LCDが動作するのに特定される温度に対応
する温度の選択したセットにて材料のサンプルの電気的抵抗を単に測定すること
によって容易に確立される。
R)及び温度(T)の間の関係を示す図2の図に示されている。図の曲線から、
この特定の膜の電気的抵抗Rは、温度及び抵抗間にかなりの信頼関係を確立する
ことを可能にする略−20℃から+10℃の温度範囲内で相当変化することが明
らかである。略+10℃を上回る温度では、信頼関係が損われて確立され得る。
こうして、この発明に関しては、図2のポリエチレン・テレフタレート膜は、液
晶の動作温度が−20℃から+10℃の範囲内である各応用に用いるのに好適で
ある。
するために、本発明を応用すべきLCDの動作温度を推定することが必要である
。一般に、LCDを含む装置、例えば移動電話または可搬式コンピュータに対し
て特定される周囲温度は動作温度の近似として使用することができよう。
抵抗−温度の図を使用して、タッチスクリーンの底面シート22の温度が決定さ
れる。LCDの上面のガラスシート3は優れた熱伝導率を有しているので、タッ
チスクリーンの底面シート22の温度は液晶6の温度に関する良好な推定を与え
る。
電層25の間の電圧Vtsを測定することによって良好な精度で推定することが
できる。
の底面シートの温度と抵抗の間の関係は、適切なマイクロ・プロセッサで実行さ
れるコンピュータ・プログラムへの実施用の等式に容易に変換することができる
からである。コンピュータ・プログラムはまた、Vtsの測定を制御したり、タ
ッチスクリーンの底面シートRtsの抵抗を計算するのに有益である。
及びLCDの間の緊密な接触のためにタッチスクリーン等の既存の構成要素を用
いて得られる。1つ以上のみの構成要素−安価な抵抗器−及び制御ユニットの複
雑化しない再プログラミングが必要である。
損失は得られない。
度分布における如何なる不規則さも平滑化される。何故ならば、測定した値は全
タッチスクリーンの底面シートに渡ってとられた総合値であるからである。これ
によって、点推定よりもむしろ、LCDの温度誘導コントラスト調整を決定する
ときに使用する適正な値がもたらされる。
るために、図6はLCD表示装置の調整用回路の概略ブロック図を示す。
ンの底面シートの形態をとる温度検出要素(TEMPERATURE SENS
ING ELEMENT)は前述したようにLC表示装置(LC DISPLA
Y)と関連して配置されて、電圧信号Vtsを出力する。電圧信号Vtsは表示
装置制御(DISPLAY CONTROL)、例えば示された再プログラムし
たマイクロプロセッサまたは総合制御ユニットの一部分に転送される。表示装置
制御はLC表示装置に転送されるLCD制御電圧信号Vlcdを用いて印加電圧
Vtsに応答する。しかしながら、LCDのコントラスト調整は本質的に従来通
りのものであり、当業者には周知であるため、本説明においてはこれ以上の説明
はこの問題について行わない。
視覚情報を表示するのに使用されるLCDに対して特に有益である。
て、タッチスクリーンの底面シートが導電性であると共に、温度検出要素として
機能する移動電話41を概略的に図示している。この移動電話41の電子ユニッ
トは温度安定抵抗44、この抵抗器44及びタッチスクリーンの底面シート42
の導電層の間に接続したA/D変換器45、及びこのA/D変換器45に接続し
た制御ユニット46を備えている。制御ユニット46は前述した計算を行うよう
にプログラムされている。簡略化のために、電源、アース電位端子及びコントラ
スト調整構成要素は従来的なものであると共に、これらの使用は当業者には極め
てありふれていることから示してはいないことに留意すべきである。図9による
移動電話は、周囲温度並びに移動電話の内部温度には無関係に常に良好な光コン
トラストで情報を示すLCDがユーザに与えられるという利点を有している。
法の各段階を図示するフローチャートである。この方法は、 101で図示するように、液晶表示装置(LCD)をタッチスクリーンで覆う
段階であって、前記タッチスクリーンが前述したように導電層で覆われた底面シ
ートを有してなる前記段階と、 102で図示するように、タッチスクリーンの底面シート上の導電層に温度安
定抵抗器を接続する段階と、 103で図示するように、温度安定抵抗器及びタッチスクリーンの底面シート
の導電層の間に測定用端子を設ける段階と、 103で図示するように、温度安定抵抗器及びタッチスクリーンの底面シート
の導電層の間の電圧をモニタする制御ユニットを設ける段階であって、前記電圧
が直列接続の温度安定抵抗及びタッチスクリーンの底面シートの導電層に印加さ
れる電圧に応答して生じてなる前記段階と、を備えている。
範囲によって定義されることを了知すべきである。
。
係を示す図である。
。
である。
。
である。
Claims (9)
- 【請求項1】 液晶表示装置(LCD:liquid crystal d
isplay)(2)を覆う温度依存性導電層(25)を使用することによって
前記LCDの温度を測定する装置において、 前記導電層(25)が前記LCD(2)に被着したタッチスクリーン(20)
の一部分を構成すると共に、前記装置が前記タッチスクリーン(20)の前記透
明層(25)の電気的特性を測定する手段(37,38)を具備し、この際、前
記電気的特性の値が前記LCDの温度の推定を表わしてなることを特徴とする前
記装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の装置において、前記電気的特性が前記透明層
(25)の電気的抵抗または前記透明層に加わる電圧であることを特徴とする前
記装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の装置において、前記電気的特性を測
定する前記装置が、 前記透明層(25)に接続した温度安定抵抗(37)と、 前記透明層(25)及び前記温度安定抵抗(37)の間に配置されて、前記透
明層の温度を表わすかまたは前記LCD(2)の推定として機能する電圧信号(
Vts)を温度するようになっている測定端子(38)と、を備えたことを特徴
とする前記装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の装置において、前記電圧信号(Vts)をモ
ニタすると共に、前記電圧信号(Vts)に応答して前記LCD(2)のコント
ラストレベルを調整する制御ユニットを更に具備したことを特徴とする前記装置
。 - 【請求項5】 液晶表示装置(LCD:liquid crystal d
isplay)(43)を有する移動電話(41)において、前記LCDの温度
を測定する前記請求項の何れかに記載の装置を具備したことを特徴とする前記移
動電話。 - 【請求項6】 液晶表示装置(LCD)(43)を有する可搬式コンピュー
タにおいて、前記LCDの温度を測定する前記請求項の何れかに記載の装置を具
備したことを特徴とする前記可搬式コンピュータ。 - 【請求項7】 液晶表示装置(LCD)の温度を測定する装置を製造する方
法において、 熱伝導関係で前記LCDに対して配置したシートを有するタッチスクリーンで
前記LCDを覆う段階と、 前記シートの電気的特性を測定する手段(102から104)を設ける段階で
あって、前記電気的特性の値が前記LCDの温度を表わしてなる前記段階と、を
具備したことを特徴とする前記方法。 - 【請求項8】 請求項7記載の方法において、前記タッチスクリーンシート
の電気的特性を測定する手段を設ける前記段階が、 前記シートに温度安定抵抗を接続する段階(102)と、 前記シート及び前記温度安定抵抗の間に測定用端子を設ける段階(103)と
、を備えたことを特徴とする前記方法。 - 【請求項9】 請求項7記載の方法において、前記タッチスクリーンシート
の電気的特性を測定する手段を設ける前記段階が、前記測定用端子の電圧信号を
モニタする制御ユニットを設ける段階(104)を備えたことを特徴とする前記
方法。
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