JPH01282801A - 薄膜感温体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、基板上に形成された薄膜感温体に関する。 〔従来の技術］ 従来、基板上に形成された薄膜感温体としては、第２図
に示されるような構造のものが知られていた。第２図に
おいて、３は下ガラス基板であり、その下側の面に透明
薄膜感温体２がメツキ、スパッタ、蒸着等の方法で形成
しである。透明薄膜感温体は、極く薄い金属又は、金属
酸化物あるいはそれらの合金が一般的である。下ガラス
基板３のもう片側には遮光膜４が画素以外の部分に形成
されている。この上に絶縁膜５が形成され、さらにその
上に画素駆動用の透明電極４が形成され、さらに配向膜
７が形成されている。８は液晶であり、さらに下ガラス
基板に対向して配向膜７、透明電極６が９の上ガラス基
板９上に形成されている。１１はパネルシールであって
液晶８が基板外に漏れるのを防止すると同時に、上下ガ
ラス基板間の間隔を一定にする働きをしている。１０は
上偏光板、１は下偏光板であり、液晶８が通常のＴＮ液
晶の場合は、偏光方向が９０°ずらして設置されている
。このように、薄膜感温体は、通常の液晶表示装置の液
晶設置面とは逆の基板上に透明な金属が被着されている
ような構造が知られていた。 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の薄膜感温体は、ガラス基板上に形成され
た他の目的回路、例えば液晶駆動回路とは逆の面に形成
されていたので、基板上への薄膜形成という一つの工程
をわざわざ行なわねばならず、そのため製造コストが上
昇し、結果的に従来の薄膜感温体を用いたシステム全体
のコストが上昇してしまうという問題点を有していた。 このような問題点を解決するため、本発明の薄膜感温体
では、ガラス基板上へ薄膜感温体を形成する専用の工程
を廃止し、製造コストを低減し、ひいては、安価な薄膜
感温体を用いたシステムを得られるような薄膜感温体を
得ることを目的としている。 〔課題を解決するための手段〕 上記問題点を解決するため、本発明の薄膜感温体では、
基板と、前記基板上に被着せしめた金属薄膜とから成る
薄膜感温体において、前記金属薄膜は前記基板上に形成
された遮光膜であることを特徴としている。

【作　用】

基板上に形成された遮光膜は金属薄膜である。 金属薄膜は一般的に温度変化に対してそれ自身の持つ抵
抗値が単調に変化する。従って、事前に温度と遮光膜の
抵抗値の関係を測定しておけば、基板が放置されている
環境の温度は、その時の遮光膜の抵抗値を測定すれば、
先の温度〜抵抗の関係から逆算して測定することができ
る。 〔実　施　例〕 以下に本発明の実施例を図面に基き、詳細に説明する。 第１図は、本発明の薄膜感温体を用いた液晶表示装置の
断面図である。第１図において、３は下ガラス基板であ
り、その上面に遮光膜兼薄膜感温体１２がメツキ、スパ
ッタ、蒸着、ＣＶＤ、塗布等の方法で形成している。薄
膜の材料としては、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、ＡＪ２等の金属
や、ＩＴＯ等のような金属酸化物が一般的であるが、そ
れらを多層に重ねて形成したり、あるいは、有機系の導
電性膜でも良い、遮光膜として機能するように、光を透
過しない程度には厚く形成する必要がある。 この遮光膜兼薄膜感温体は、画素以外の部分に形成され
ているが、この遮光膜を形成する理由は画素に関係ない
部分の光を遮断し、光を画素部分のみに透過させること
により迷光を無くし、見かけ上の画面のコントラストを
上げるためである。この上に、ポリイミド、アクリル系
樹脂、シラン系化合物等で絶縁１ｌ１５が形成され、さ
らにその上にＩＴＯ等で画素駆動用の透明電極６が形成
され、さらに配向膜７がポリイミド等で形成されている
。８は液晶であり、さらに下ガラス基板３に対向して配
向膜７、透明電極６が９の上ガラス基板上に形成されて
いる。１１はパネルシールであり、液晶８が基板外に漏
れるのを防止すると同時に、上下ガラス基板間の間隔を
一定にする働きをしている。１０は上偏光板、ｌは下偏
光板であり、液晶６が通常のＴＮ液晶の場合は偏光方向
が９０°ずれるように設置しである。このように本発明
の薄膜感温体は、通常の液晶表示装置の基板上に形成さ
れた遮光膜な兼ねるような構造となっているのである。 第３図は、第１図の液晶表示装置の偏光板を取りはずし
、下ガラス基板側から液晶表示装置を見た平面図である
。３は、下ガラス基板であり、その上に遮光膜兼薄膜感
温体１２が形成されている。これは、薄膜被着後、フォ
トリングラフ法によって画素１３の薄膜のみを部分的に
エツチングして、ガラス基板表面を露出させてあり、画
素部分のみに光が透過するようになっている。 さて、実際の温度の測定は５次の手順で行われる。第１
図又は第３図の■、０間の抵抗と温度の関係を測定する
６次に、液晶表示装置を測定したい雰囲気中に放置し、
■、０間の抵抗を測定し、先に測定した抵抗と温度の関
係を用いて、抵抗値を温度−に換算すれば良い。 ■、０間の抵抗と温度の関係は、用いる薄膜感温体の材
質、厚さ、面積、長さ、形状など、様々な影響を受ける
が、実際の装置ではこれらの諸量は一定となり第１０図
に示されるように、温度と抵抗値は、一対一対応の関係
となるから、その時の抵抗値を温度に変換することが可
能になるのである。第１０図は、薄膜感温体をＮｉで形
成した際に得られた、温度と薄膜感温体の抵抗の関係を
示す図の一例である。 次に、この測定された温度情報の応用例について述べる
。第４図は、先に述べた本発明の薄膜感温体を用いた液
晶表示装置の駆動回路を示すブロック図である。入力信
号は、時分割駆動回路２３によって、縦側の信号と横倒
の信号に時系列的に分離整形され、各々縦側液晶駆動回
路２１、及び横側液晶駆動回路２２に送られ、それらに
よって、液晶表示板２０が駆動され、表示したい画像情
報として表示される。液晶表示板２０の温度情報は、遮
光膜兼薄膜感温体１２によって抵抗値、すなわち電気的
情報に変換される。この電気的情報は温度検出回路２４
によって可変電源回路２５の制御情報となり、結局、縦
側液晶駆動回路２１と横側液晶駆動回路２２の液晶駆動
電圧が可変する。 これは、温度によって液晶表示装置のコントラスト比と
液晶駆動電圧との関係が第６図で示されるように変化す
るので、常にコン・トラスト比を最大に保って液晶表示
装置を駆動するためには、その時の温度に応じた液晶駆
動電圧で液晶表示板を駆動する必要があるためである。 一般に高温になれば、最大コントラスト比を得るための
液晶駆動電圧は低下することが知られている。 このように、液晶表示板の駆動電圧を変化させるために
は、第５図で示されるような回路を用いれば良い、すな
わち、遮光膜兼薄膜感温体１２で電圧に変換された温度
情報信号は、温度検出回路２４で増幅され、可変電源回
路２５を駆動し、最終的に液晶表示板の駆動電圧となる
。この場合、遮光膜兼薄膜感温体１２は、第１０図とは
逆に温度が上がると抵抗が下がる特性を持つ物を用いる
。ここで、液晶表示体の温度が下がった場合について考
える。遮光膜兼薄膜感温体１２の抵抗は上がるので、ａ
点の電位は降下する。すると温度検出回路２４のトラン
ジスターのベース電流は減少し、エミッタ〜コレクタ間
に流れる電流も減少する。すると可変電源回路２５中の
トランジスターのベース電流が減少しエミッタ〜コレク
タ間に流れる電流も減少する。それにつれて、ｂ点の電
位は上昇し、液晶表示板の駆動電圧も上昇する。 このようにして、結局、液晶表示装置が低温になれば、
液晶表示板の駆動電圧は上昇し、第６図に示されるコン
トラスト比を最大に得られるように液晶駆動電圧は自動
的に制御されるのである。遮光膜兼薄膜感温体にＮｉの
ように、温度が上昇すれば抵抗も上昇する物を用いた場
合は、第５図中の温度検出回路にインバーターを付加す
れば良い。 次に、本発明の薄膜感温体をイメージセンサに応用した
例について述べる。第７図は、本発明の薄膜感温体を用
いたイメージセンサの断面図である。３０はガラス基板
であり、その上面の両端に遮光膜兼薄膜感温体１２が形
成され、中心には形成されておらず、ガラス基板側から
の入射光はここだけを通って、さらに上部に形成されて
いる、フォトダイオードへ到達する。遮光膜兼薄膜感温
体１２上には、ＩＴＯｉｆ極３２、ｎ−ａＳｉ層３３、
ｉ−αＳ１層３４、ｐ−αＳｉ層３５、ＩＴＯ１ｌ極３
２の順で膜が形成されており、これらの膜によってα−
３ｉのｐｉｎフォトダイオードが形成されている。不要
な入射光は、遮光膜兼薄膜感温体１２によって遮光され
、必要な入射光のみがフォトダイオードで光電変換され
る。迷光すなわちノイズは、カットされるためフォトダ
イオードのＳ／Ｎ比は向上する。３６は絶縁樹脂であり
、イメージセンサの耐湿性を向上するために、イメージ
センサの最外部を覆っている。遮光膜兼薄膜感温体１２
の■、０間の抵抗値を測定することにより、イメージセ
ンサが放置されている環境の温度を測定することができ
る。遮光膜兼薄膜感温体１２の材料、形成方法、測定原
理等は前述の液晶表示体装置の実施例中で述べた内容と
同一である。 さて、このイメージセンサ中に形成された薄膜感温体に
よって測定された温度情報を用いた応用例について述べ
る。−射的に、フォトダイオードの曙光電変換出力電流
と温度の関係は第９図のようになることが知られている
。すなわち、温度が上昇すれば、それにつれて暗光電出
力電流も増加するのである。従って、イメージセンサへ
の入射光量があたかも変化しているかのような出力とな
るのである。これを防止するためには、第８図で示され
るような方法が考＾られる。第８図は本発明による薄膜
感温体を用いたイメージセンサのブロック図である。入
射光は３９の光電変換素子で光電変換される。この信号
は、駆動信号により駆動される時分割駆動回路２３によ
って得られる目的の時系列パルスで駆動される光電変換
素子駆動回路３７により、順次光電変換情報として増幅
回路３８で増幅され、光電変換出力信号となり出力され
る。遮光膜兼薄膜感温体１２は温度検出回路２４に接続
されている。さらにその出力は、増幅回路３８中のゲイ
ン可変回路へ接続されている。 一般に、イメージセンサは温度が上昇すれば光電変換出
力信号も増加するため、遮光膜兼薄膜感温体１２による
温度上昇信号に対して温度検出回路２４により増幅回路
３８のゲイン、あるいはオフセットを低下させるような
回路構成とする。温度検出回路は、前述の液晶表示装置
の実施例中で用いたものと同様のものを用いればよく、
ゲインを可変できる増幅器は、オペアンプの帰還抵抗値
を変化させる等、オフセットを可変できる増幅器はオペ
アンプの差動入力端子へ加える電圧を変化させる等、公
知の技術を用いれば良い、このようにして、温度が変化
しても出力が変動しないイメージセンサを形成すること
ができる。 以上、薄膜感温体の実施例として、これを制御に応用す
る例を中心に述べてきたが、薄膜感温体による温度情報
を制御に用いるだけでなく、例えばそのまま、温度情報
を液晶表示板に表示させるものとしても良い。 〔発明の効果〕 以上述べてきたように、本発明の薄膜感温体では、薄膜
感温体を遮光膜と兼ねる構造としたので以下の効果を持
つ。 （１）、薄膜感温体は、遮光膜を形成する時、同時に形
成されてしまうため、薄膜感温体を形成するプロセスが
別に必要なく、安価に薄膜感温体を形成することができ
、ひいては、本発明の薄膜感温体を用いたシステムのコ
ストが安価になる。 （２）、薄膜感温体は、基板の機能素子側の面に形成で
きるため、機能素子の温度を直接、リアルタイムで検出
することができるため、機能素子のより精細で正確な温
度情報を得ることができる。 （３）、薄膜感温体は、基板の内面、すなわち外部の雰
囲気にさらされない面に形成できるために、外部雰囲気
の影響を受けない、高耐環境性を賦与することができる
。 （４）、薄膜感温体は、遮光膜であるから、透明性等は
必要ないため、形成しやすい金属物質を用いることがで
き、用いる金属物質の選択の幅が広がる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による薄膜感温体を用いた液晶表示装
置の断面構造図であり、第２図は従来の薄膜感温体を用
いた液晶表示装置の断面構造図である。第３図は、本発
明による薄膜感温体を下ガラス基板側から見た平面図で
あり、第４図は、本発明の薄膜感温体を用いた液晶表示
装置のブロック図であり、第５図は本発明の薄膜感温体
を用いた液晶表示板駆動電圧の可変回路の回路図であり
、第６図は、液晶表示装置の液晶駆動電圧とコントラス
ト比の関係を示す図である。第７図は、本発明の薄膜感
温体を用いたイメージセンサの断面構造図であり、第８
図は、本発明による薄１ｌｌＩ感温体を用いたイメージ
センサのブロック図である。第９図は、イメージセンサ
の温度と照光電変換出力電流の関係を示す図であり、第
１Ｏ図は、Ｎｉで形成された薄膜感温体の温度と電気抵
抗の関係を示す図である。 １・・・下偏光板 ２・・・透明薄膜感温体 ３・・・下ガラス基板 ４・・・遮光膜 ５・・・絶縁膜 ６・・・透明電極 ７・・・配向膜 ８・・・液晶 ９・・・上ガラス基板 ＩＯ・・・上偏光板 １１・・・パネルシール １２・・・遮光膜兼薄膜感温体 １３・・・画素 ２０・・・液晶表示板 ２１・・・縦側液晶駆動回路 ２２・・・横側液晶駆動回路 ２３・・・時分割駆動回路 ２４・・・温度検出回路 ２５・・・可変電源回路 ３０・・・ガラス基板 ３２・・・ＩＴＯ電極 ３３・・・ｎ−ａＳｉ層 ３４・・・１−ａＳｉ層 ３５・・・ｐ−αＳ１層 ３６・・・絶縁樹脂 ３７・・・光電変換素子駆動回路 ３８・・・増幅回路 ３９・・・光電変換素子 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　上　柳　雅　誉（他１名）第２図 指希慇爆廣 第６図 第７図 第８図 第？図 阜１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板と、前記基板上に被着せしめた金属薄膜とから成る
   薄膜感温体において、前記金属薄膜は、前記基板上に形
   成された遮光膜であることを特徴とする薄膜感温体。