液晶温度センサー
【課題】液晶表示素子の近傍に配置して温度測定の精度を高め、新たに付加する部品を最小限に抑えて製造効率を高め、液晶表示素子と一体化した液晶温度センサーを提供する。
【解決手段】４個の画素を有し、これらの画素のうち２個の画素の電極が直列に接続されて２組の直列セットが形成され、２組の直列セットが並列に接続されて１個のセンサユニットを構成し、２組の直列セットのそれぞれにおいて、一方の画素が水平配向され、他方の画素が垂直配向されており、センサユニットにおいて、一方の直列セットの水平配向された画素と他方の直列セットの水平配向された画素を結ぶ線と、一方の直列セットの垂直配向された画素と他方の直列セットの垂直配向された画素を結ぶ線とが交差するように、２組の直列セットが配置され、それぞれの直列セットにおいて、２つの画素が直列接続された中点に温度変化の差信号を取り出す出力部が設けられた液晶温度センサー。
【解決手段】４個の画素を有し、これらの画素のうち２個の画素の電極が直列に接続されて２組の直列セットが形成され、２組の直列セットが並列に接続されて１個のセンサユニットを構成し、２組の直列セットのそれぞれにおいて、一方の画素が水平配向され、他方の画素が垂直配向されており、センサユニットにおいて、一方の直列セットの水平配向された画素と他方の直列セットの水平配向された画素を結ぶ線と、一方の直列セットの垂直配向された画素と他方の直列セットの垂直配向された画素を結ぶ線とが交差するように、２組の直列セットが配置され、それぞれの直列セットにおいて、２つの画素が直列接続された中点に温度変化の差信号を取り出す出力部が設けられた液晶温度センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶素子に組み込まれ、信号を電気的に読み取り可能な液晶温度センサーおよびこれを備えた液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶材料は、表示素子の構成部材として多用される一方、温度を感知する目的にも用いられている。液晶材料により温度を感知する方法としては、例えば、コレステリック相のピッチ変化や液晶材料の光散乱を測温手段として用いる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１では、液晶材料を独立した測温手段として用いる構成が開示されているに過ぎなかった。
【０００３】
一方、液晶表示素子のシステムの熱安定化を図るために、液晶の温度制御を行うヒーターおよび温度センサーが用いられることがある。このような構成の場合、液晶表示素子のシステムを理想的に動作させるためには、温度制御用の温度センサーを、液晶に可能な限り近付けて配置する必要がある。
このようにヒーターおよび温度センサーを備えた液晶表示素子のシステムとしては、例えば、液晶表示素子にヒーターおよび温度センサーを統合することにより、液晶の近傍に温度センサーを配置することを可能にした構成が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、スペーサー層を介して対向した二枚のガラス基板の縁部に、湿気の侵入を防止するための金属ガスケットを配置することにより、セルギャップ（液晶層の厚み）を正確に制御した液晶セルの製造方法において、対向した二枚のガラス基板の間に、ヒーターおよび温度センサーが配置された構成が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
これらの特許文献１〜３に開示されている発明は、液晶の近傍に温度センサーを配置することにより、精度の高い温度測定を可能にしているものの、温度センサーとして、液晶表示素子とは別体の素子を組み込まなければならないため、製造が煩雑になるという問題があった。
また、液晶材料の誘電率異方性の温度依存性に関する理論が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。この理論によれば、ネマチック相−等方性液体相転移において、誘電率異方性値が鋭い変化を示すことが開示されているが、この特性を具体的にどのような用途に応用することが有効であるかについては明らかではなかった。
【特許文献１】特表昭６１−５０２２１２号公報
【特許文献２】米国特許第７３２４１７６号明細書
【特許文献３】米国特許第７３５５６７１号明細書
【非特許文献１】マイヤー（Ｗ．Ｍａｉｅｒ）、メイヤー（Ｇ．Ｍｅｉｅｒ）、Ｚ．Ｎａｔｕｒｆｏｒｓｃｈ、１９６１年、Ａ１６、ｐ２６２．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、液晶表示素子の近傍に配置することにより温度測定の精度を高めるとともに、新たに付加する部品を最小限に抑えることにより製造効率を高め、かつ、液晶表示素子と一体化した液晶温度センサーおよびこれを備えた液晶表示素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、上記課題を解決するために、液晶の温度測定を、液晶表示素子に使用される液晶自体の物性値の測定よって行うことを検討した。
【０００８】
液晶材料の誘電率異方性値は、温度によって変化することが知られており、マイヤーおよびメイヤーによって、下記の理論式（１）が開示されている。
【０００９】
【数１】
【００１０】
但し、上記の理論式（１）中、ε０は真空中の誘電率の値を表し、ｋＢはボルツマン定数を表し、Ｔは絶対温度を表し、μは双極子モーメントを表し、βは全分子の双極子モーメントと分極率テンソルの長軸との間の角度を表し、Ｓは分子配列の秩序パラメータ（オーダーパラメータ）を表す。この分子配列の秩序パラメータＳは、温度に依存し、温度の上昇に伴って０．４３以上、０．８以下の範囲内で変化する。
また、Δαは、分極率異方性を表し、下記の式（２）より算出される。
【００１１】
【数２】
【００１２】
但し、上記の式（２）中、α‖は分子長軸の分極率を表し、α⊥は分子短軸の分極率を表す。
また、上記の理論式（１）中、Ｎは単位体積当たりの分子数を表し、下記の式（３）より算出される。
【００１３】
【数３】
【００１４】
但し、上記の式（３）中、ＮＡはアボガドロ数を表し、Ｖｍはモル体積を表し、下記の式（４）より算出される。
【００１５】
【数４】
【００１６】
但し、上記の式（４）中、ρはｄｅｎｓｉｔｙ ａｓｓｕｍｅｄ ａｓ ａ ｖａｌｕｅ ｏｆ １ ｇ／ｃｍ３を表し、Ｍは分子量を表す。
また、上記の理論式（１）中、ｈは分極性球体における内部空洞場係数（ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｃａｖｉｔｙ ｆｉｅｌｄ ｆａｃｔｏｒ）を表し、下記の式（５）より算出される。
【００１７】
【数５】
【００１８】
但し、上記の式（５）中、εは誘電率を表す。
また、上記の理論式（１）中、Ｆは反応場係数（ｒｅａｃｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ｆａｃｔｏｒ）を表し、下記の式（６）より算出される。
【００１９】
【数６】
【００２０】
但し、上記の式（６）中、αａｖは平均分極率を表し、下記の式（７）より算出される。
【００２１】
【数７】
【００２２】
但し、上記の式（７）中、α‖は分子長軸の分極率を表し、α⊥は分子短軸の分極率を表す。
また、上記の式（６）中、ｆは下記の式（８）より算出される。
【００２３】
【数８】
【００２４】
但し、上記の式（８）中、εは誘電率を表し、ε０は真空中の誘電率を表し、ａは下記の式（９）を満たす。
【００２５】
【数９】
【００２６】
但し、上記の式（９）中、Ｎは単位体積当たりの分子数を表す。
【００２７】
転移温度付近における液晶の挙動は、液晶の化学構造および組成物中の液晶分子の数に大きく依存する。すなわち、転移温度付近では、個々の液晶化合物のオーダーパラメータの変化によって、ネマチック相−等方性液体相転移における誘電率異方性値の変化が急峻であり、この転移温度は一定の値を示す。
一方、複数の液晶化合物を含む液晶組成物の場合、ネマチック相−等方性液体相転移は緩やかとなる。このような特性は、液晶自体の温度変化を誘電率異方性値の変化として取り出せる理論を示唆するものであるが、その具体的な方法は明らかではない。
【００２８】
本発明者等は、前記の理論を液晶温度センサーとして実現するための具体的構成について検討を行い、温度センサーを別途設けることなく、液晶表示素子に用いられる液晶自体の物性値を測定することにより、液晶の温度測定を行う構成について検討し、本発明を完成するに至った。
【００２９】
本発明は、少なくとも４個の画素を有する液晶温度センサーであって、前記画素のうち２個の画素の電極が直列に接続されて２組の直列セットが形成され、この２組の直列セットが並列に接続されて１個のセンサユニットを構成し、前記２組の直列セットのそれぞれにおいて、一方の画素が水平配向され、他方の画素が垂直配向されており、前記センサユニットにおいて、一方の直列セットの水平配向された画素と他方の直列セットの水平配向された画素を結ぶ線と、一方の直列セットの垂直配向された画素と他方の直列セットの垂直配向された画素を結ぶ線とが交差するように、前記２組の直列セットが配置され、前記センサユニットを構成する２組の直列セットのそれぞれにおいて、２つの画素が直列接続された中点に温度変化の差信号を取り出す出力部が設けられたことを特徴とする液晶温度センサーを提供する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の液晶温度センサーは、液晶表示素子に用いられる液晶自体の物性値を測定する温度センサーを構成することにより、液晶表示素子自体の温度測定を可能とし、表示用の液晶自体を用いるので、新たに付加する部品を最小限に抑えることができる。
また、本発明の液晶温度センサーは、液晶表示素子の液晶内部の温度を直接測定できるので、液晶表示素子の温度変化による表示の変化を制御する用途、外気温の変化を測定する用途などに有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の液晶温度センサーの最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００３２】
（電気的構成）
本発明は、従来の液晶表示素子では、別途設けられていた温度センサーとは異なって、液晶表示素子と一体化された液晶を用いた液晶温度センサーを提供するものである。
この液晶温度センサーは、例えば、表面に電極が設けられた対向した一対の基板と、この一対の基板に挟持された液晶および４個の画素と、を備えたものである。
また、４個の画素のうち２個の画素の電極が直列に接続されて２組の直列セットが形成され、この２組の直列セットが並列に接続されて１個のセンサユニットを構成している。
また、２組の直列セットのそれぞれにおいて、一方の画素が水平配向され、他方の画素が垂直配向されている。
また、センサユニットにおいて、一方の直列セットの水平配向された画素と他方の直列セットの水平配向された画素を結ぶ線と、一方の直列セットの垂直配向された画素と他方の直列セットの垂直配向された画素を結ぶ線とが交差するように、２組の直列セットが配置されている。
さらに、センサユニットを構成する２組の直列セットのそれぞれにおいて、２つの画素（水平配向された画素、垂直配向された画素）が直列接続された中点に温度変化の差信号を取り出す出力部が設けられている。
【００３３】
図１は、本発明の液晶温度センサーの一実施形態を示す等価回路図である。
本発明の液晶温度センサーでは、入力信号としては、交流電圧または短パルスが用いられ、短パルスとしては単発のパルスが好適に用いられる。
そして、この液晶温度センサーは、上記の直列セットの両端に交流電圧または短パルスを印加するように構成されている。
【００３４】
ここで、入力信号として短パルスを用いる場合について説明する。
入力信号の振幅が閾値電圧よりも小さい場合、パルスの持続時間は任意でよいが、入力信号の振幅が閾値電圧よりも大きい場合には、パルスの持続時間は入力パルス波スイッチング時間より短い必要がある。また、入力信号のパルス幅が短い（ｔ＜１００秒）場合、応答パルス（出力信号）の振幅は、印加パルス（インプット信号）の振幅に比例する。
【００３５】
本発明の液晶温度センサーは、温度がネマチック液晶の透明点より高い場合、出力電圧が０Ｖとなり、一方、温度がネマチック液晶の透明点より低い場合、出力電圧は単純に温度に比例する。
【００３６】
次に、本発明の液晶温度センサーの電気的挙動について説明する。
本発明の液晶温度センサーでは、各画素の大きさが均しい場合、４つの画素の静電容量が均しい。
ここで、図１に示す等価回路において、例えば、水平配向された画素をＣ１およびＣ４とし、垂直配向された画素をＣ２およびＣ３とした場合、液晶温度センサーの電気的な応答は下記の式（１０）により容易に算出できる。また、下記の式（１０）から分かるように、出力電圧ＶＯＵＴは、入力電圧ＶＩＮに比例するとともに、画素の誘電率に依存する。
【００３７】
【数１０】
【００３８】
但し、上記の式（１０）中、ε‖は分子長軸の誘電率を表し、ε⊥は分子短軸の誘電率を表し、Δεは誘電率異方性値を表し、下記の式（１１）より算出される。
【００３９】
【数１１】
【００４０】
但し、上記の式（１１）中、ε‖は分子長軸の誘電率を表し、ε⊥は分子短軸の誘電率を表す。
また、各画素の静電容量は、下記の式（１２）、（１３）により表され、水平配向された画素では、液晶分子の短軸方向の誘電率を示すため、下記の式（１２）のような関係が成り立つ。
【００４１】
【数１２】
【００４２】
また、垂直配向された画素では、液晶分子の長軸方向の誘電率を示すため、下記の式（１３）のような関係が成り立つ。
【００４３】
【数１３】
【００４４】
但し、上記の式（１２）、（１３）中、ε‖は分子長軸の誘電率を表し、ε⊥は分子短軸の誘電率を表し、ｄはセルギャップを表し、ｓは画素の電極面積を表す。
このように、各画素の静電容量は、温度に依存し、水平配向された画素と垂直配向された画素とは、温度変化による挙動が異なるので、温度変化を出力電圧の変化として取り出すことが可能となる。
【００４５】
図１に示す構成の等価回路において、出力電圧は、ネマチック液晶の透明点より低い温度にて誘電率異方性値に比例し、一方、ネマチック液晶の透明点より高い温度にて理論的に０となる。この特性を利用することにより、本発明の液晶温度センサーは、温度測定用の素子として、以下の２つの構成例が挙げられる。
【００４６】
（第一の例）
本発明の液晶温度センサーの第一の例は、２組の直列セットのそれぞれにおいて、２つの画素が直列接続された中点に設けられた出力部から取り出した温度変化の差信号を、液晶の透明点以下の温度にて、前記液晶の誘電率異方性の温度変化に比例する出力信号の変化として取り出すようにした構成である。
【００４７】
液晶温度センサーの第一の例では、連続的に温度を測定することが可能であり、出力電圧に比例した温度変化を、公知の表示方法を用いて温度変化として表示することができる。
この場合、温度変化の表示方法としては、電圧変化を直接表示する方法、電圧変化をＡ／Ｄコンバータ（アナログ−デジタル変換回路）によりデジタル変換した後、表示する方法などが用いられる。このデジタル変換された温度のデータは、液晶表示素子の温度制御を行うための数値として用いてもよい。
また、連続的に温度変化を測定する場合、使用する液晶組成物の透明点は高い方が好ましい。このようにすれば、より広い範囲において温度の測定が可能となり、特に、ネマチック相の下限温度は低い方が、より広い範囲において温度の測定が可能となる。
【００４８】
（第二の例）
本発明の液晶温度センサーの第二の例は、２組の直列セットのそれぞれにおいて、２つの画素が直列接続された中点に設けられた出力部から取り出した温度変化の差信号を信号処理することにより、液晶の透明点を閾値として、液晶の透明点以下の温度にて１をデジタル出力し、液晶の透明点を超える温度にて０をデジタル出力するようにした構成である。
【００４９】
液晶温度センサーの第二の例では、連続的に温度を測定することはできないが、使用する液晶の透明点近傍の温度にて、鋭敏な温度変化を感知することが可能となる。この構成では、液晶の透明点を感度よく測定することが可能であり、液晶表示素子の温度制御を行う構成として有用である。
液晶の透明点は一定であるため、液晶温度センサーの第二の例は、論理回路における基準温度を提供できる。また、入力パルスのレベルに応じた選択を行うことにより、Ｃ−ＭＯＳ、ＴＴＬなどの様々な種類の論理素子を用いることが可能である。また、液晶温度センサーの第二の例は、一般的なデジタル回路に用いる場合と同様に、高速またはテストパルスの継続時間が非常に短い場合においても動作する。
【００５０】
ネマチック相−等方性液体相転移温度は、各液晶材料によって決まる。したがって、このような種々の液晶組成物を組み合わせた液晶温度センサーは、数種の組成物の温度転移によって決定される跳躍温度（ｌｅａｐｅｒ ｐｏｉｎｔｓ）に関連する情報を与えることができる。
【００５１】
（素子の構成）
図２は、本発明の液晶温度センサーの一実施形態を示す概略平面図である。
この実施形態の液晶温度センサー１０は、２×２のマトリクス液晶素子であり、対向した一対の第一の基板１１および第二の基板１２と、これら第一の基板１１と第二の基板１２に挟持された液晶（図示略）および４個の画素２１，２２，２３，２４とから概略構成されている。
第一の基板１１の一方の面１１ａには、２つの電極１３，１３が並列して設けられている。また、第二の基板１２の一方の面には、２つの電極１４，１４が並列して設けられている。
【００５２】
また、電極１３，１３と電極１４，１４が対向するように、第一の基板１１と第二の基板１２が対向して配置され、電極１３，１３と電極１４，１４が重なる位置において、４個の画素２１，２２，２３，２４が形成されている。
また、画素２１の電極と画素２２の電極が直列に接続されて第一の直列セット２５を形成し、画素２３の電極と画素２４の電極が直列に接続されて第二の直列セット２６を形成している。
さらに、第一の直列セット２５と第二の直列セット２６が並列に接続されて、第一の直列セット２５と第二の直列セット２６が、液晶温度センサーの基本構造である１個のセンサユニットを構成している。
【００５３】
なお、画素２１は上記の画素Ｃ１に相当し、画素２２は上記の画素Ｃ２に相当し、画素２３は上記の画素Ｃ３に相当し、画素２４は上記の画素Ｃ４に相当する。
例えば、画素２１が水平配向されている場合、画素２２は垂直配向され、画素２３は垂直配向され、画素２４は水平配向されている。
すなわち、水平配向された画素２１と水平配向された画素２４とを結ぶ線と、垂直配向された画素２２と垂直配向された画素２３とを結ぶ線とが公差するように、第一の直列セット２５と第二の直列セット２６が配置されている。
【００５４】
また、電極１３，１３の一端（電極１４，１４と重ならない側の端）は入力端１３ａ,１３ａをなし、電極１４，１４の一端（電極１３，１３と重ならない側の端）は出力端１４ａ,１４ａをなしている。
【００５５】
画素２１，２２，２３，２４毎に異なる配向性を付与する方法としては、印刷法、光配向を用いる方法が好ましい。
印刷法としては、水平配向用配向膜上に、垂直配向膜を画素に合わせて印刷することが好ましく、具体的には、連続的に配置された水平配向用ポリイミド膜上に、垂直配向用ポリイミド膜を印刷する技術を用いることが好ましい。
光配向を用いる方法としては、マスクによりパターン化した光を照射する方法が好ましい。
【００５６】
液晶材料としては、液晶表示素子に使用するものが用いられる。
また、液晶温度センサーを構成する画素としては、液晶表示素子用の画素を用いることもできるが、液晶表示素子用の画素とは別に画素を設けてもよい。
なお、大型の液晶表示素子は、数百万個の画素を有することが多いため、液晶温度センサーを構成する４つの画素を増加しても製造コストはほとんど増加しない。
【００５７】
本発明の液晶温度センサーを内蔵した液晶表示素子は、液晶の温度を簡便に計測できるため、液晶表示素子の内部温度を制御して表示素子の表示品位を制御する用途などに有用であり、屋外で使用する液晶表示素子の表面または内部温度の測定などにも使用することができる。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５９】
図２に示した２×２のマトリクスからなる液晶温度センサーを作製した。
水平配向された画素としては、ポリイミドＰＩＡ３７４４（ＬＩＸＯＮ（登録商標）、チッソ社製）を用い、垂直配向された画素としては、垂直配向用ポリイミドＪＡＬＳ−２０２１（ＪＳＲ社製）を用いた。
以下のような工程を経て、配向膜が設けられたガラス基板を作製した。
長手方向に沿ってラビング処理が施されたガラス基板の一方の面の全面に、ポリイミドＰＩＡ３７４４をスピンコートし、このガラス基板を１００℃にて５分間乾燥した。
その後、ガラス基板の一方の面における所定の領域にのみ、選択的に垂直配向用ポリイミドＪＡＬＳ−２０２１を印刷し、このガラス基板を１８０℃にて１時間焼成して配向膜を形成し、その一方の面に配向膜が設けられたガラス基板を作製した。
このようにして作製された配向膜付きのガラス基板を二枚用い、この二枚のガラス基板を、厚みが５μｍのスペーサーを介して対向させた。
次いで、対向させた二枚のガラス基板の間に液晶組成物を充填し、充填した液晶組成物が異なる三種類の液晶温度センサーを作製した。
液晶組成物としては、５ＣＢ、Ｅ７およびＭＬＣ５７００−０００（全てＭｅｒｃｋ社製）を用いた。これらの液晶組成物は、それぞれ異なったネマチック相−等方性液体相転移温度を有する。
【００６０】
（実施例１、２および３）
作製した液晶温度センサーについて、図１に示すような等価回路にて、一定振幅を有する入力信号を印加した場合の出力電圧の温度依存性を測定した。
液晶組成物として５ＣＢを用いた場合を実施例１、液晶組成物としてＥ７を用いた場合を実施例２、液晶組成物としてＭＬＣ５７００−０００を用いた場合を実施例３とした。
三種類の液晶温度センサーの出力電圧（応答信号）の温度依存性を測定した結果を図３に示す。
図３の結果から明らかなように、液晶組成物として５ＣＢを用いた実施例１の場合、２０〜３０℃の範囲にて温度変化に比例した出力信号を得ることができた。
また、液晶組成物としてＥ７を用いた実施例２の場合、２０〜５０℃の範囲にて温度変化に比例した出力信号を得ることができた。
また、液晶組成物としてＭＬＣ５７００−０００を用いた実施例３の場合、２０〜８０℃の広い範囲にて温度変化に比例した出力信号を得ることができた。
【００６１】
（実施例４、５および６）
作製した液晶温度センサーに対して、論理回路を付加した。
晶組成物として５ＣＢを用いた場合を実施例４、液晶組成物としてＥ７を用いた場合を実施例５、液晶組成物としてＭＬＣ５７００−０００を用いた場合を実施例６とした。
これらの液晶温度センサーについて、応答信号の変化を論理回路で処理した。その結果を表１に示す。
なお、この場合の論理回路の閾値は、図３に示す通りである。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１の結果から、ネマチック相−等方性液体相転移温度は、実施例４〜６のいずれの液晶温度センサーを用いた場合においても明確に決定することができることが分かった。また、実施例４〜６の液晶温度センサーは、温度に対して非常に敏感な反応を示すことから、論理回路に対しての基準温度として使用が可能であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の液晶温度センサーの一実施形態を示す等価回路図である。
【図２】本発明の液晶温度センサーの一実施形態を示す概略平面図である。
【図３】本発明の実施例１〜３において、液晶温度センサーの出力電圧の温度依存性を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 液晶温度センサー
１１ 第一の基板
１２ 第二の基板
１３ 電極
１４ 電極
２１ 画素
２２ 画素
２３ 画素
２４ 画素
２５ 第一の直列セット
２６ 第二の直列セット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶素子に組み込まれ、信号を電気的に読み取り可能な液晶温度センサーおよびこれを備えた液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶材料は、表示素子の構成部材として多用される一方、温度を感知する目的にも用いられている。液晶材料により温度を感知する方法としては、例えば、コレステリック相のピッチ変化や液晶材料の光散乱を測温手段として用いる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１では、液晶材料を独立した測温手段として用いる構成が開示されているに過ぎなかった。
【０００３】
一方、液晶表示素子のシステムの熱安定化を図るために、液晶の温度制御を行うヒーターおよび温度センサーが用いられることがある。このような構成の場合、液晶表示素子のシステムを理想的に動作させるためには、温度制御用の温度センサーを、液晶に可能な限り近付けて配置する必要がある。
このようにヒーターおよび温度センサーを備えた液晶表示素子のシステムとしては、例えば、液晶表示素子にヒーターおよび温度センサーを統合することにより、液晶の近傍に温度センサーを配置することを可能にした構成が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、スペーサー層を介して対向した二枚のガラス基板の縁部に、湿気の侵入を防止するための金属ガスケットを配置することにより、セルギャップ（液晶層の厚み）を正確に制御した液晶セルの製造方法において、対向した二枚のガラス基板の間に、ヒーターおよび温度センサーが配置された構成が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
これらの特許文献１〜３に開示されている発明は、液晶の近傍に温度センサーを配置することにより、精度の高い温度測定を可能にしているものの、温度センサーとして、液晶表示素子とは別体の素子を組み込まなければならないため、製造が煩雑になるという問題があった。
また、液晶材料の誘電率異方性の温度依存性に関する理論が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。この理論によれば、ネマチック相−等方性液体相転移において、誘電率異方性値が鋭い変化を示すことが開示されているが、この特性を具体的にどのような用途に応用することが有効であるかについては明らかではなかった。
【特許文献１】特表昭６１−５０２２１２号公報
【特許文献２】米国特許第７３２４１７６号明細書
【特許文献３】米国特許第７３５５６７１号明細書
【非特許文献１】マイヤー（Ｗ．Ｍａｉｅｒ）、メイヤー（Ｇ．Ｍｅｉｅｒ）、Ｚ．Ｎａｔｕｒｆｏｒｓｃｈ、１９６１年、Ａ１６、ｐ２６２．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、液晶表示素子の近傍に配置することにより温度測定の精度を高めるとともに、新たに付加する部品を最小限に抑えることにより製造効率を高め、かつ、液晶表示素子と一体化した液晶温度センサーおよびこれを備えた液晶表示素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、上記課題を解決するために、液晶の温度測定を、液晶表示素子に使用される液晶自体の物性値の測定よって行うことを検討した。
【０００８】
液晶材料の誘電率異方性値は、温度によって変化することが知られており、マイヤーおよびメイヤーによって、下記の理論式（１）が開示されている。
【０００９】
【数１】
【００１０】
但し、上記の理論式（１）中、ε０は真空中の誘電率の値を表し、ｋＢはボルツマン定数を表し、Ｔは絶対温度を表し、μは双極子モーメントを表し、βは全分子の双極子モーメントと分極率テンソルの長軸との間の角度を表し、Ｓは分子配列の秩序パラメータ（オーダーパラメータ）を表す。この分子配列の秩序パラメータＳは、温度に依存し、温度の上昇に伴って０．４３以上、０．８以下の範囲内で変化する。
また、Δαは、分極率異方性を表し、下記の式（２）より算出される。
【００１１】
【数２】
【００１２】
但し、上記の式（２）中、α‖は分子長軸の分極率を表し、α⊥は分子短軸の分極率を表す。
また、上記の理論式（１）中、Ｎは単位体積当たりの分子数を表し、下記の式（３）より算出される。
【００１３】
【数３】
【００１４】
但し、上記の式（３）中、ＮＡはアボガドロ数を表し、Ｖｍはモル体積を表し、下記の式（４）より算出される。
【００１５】
【数４】
【００１６】
但し、上記の式（４）中、ρはｄｅｎｓｉｔｙ ａｓｓｕｍｅｄ ａｓ ａ ｖａｌｕｅ ｏｆ １ ｇ／ｃｍ３を表し、Ｍは分子量を表す。
また、上記の理論式（１）中、ｈは分極性球体における内部空洞場係数（ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｃａｖｉｔｙ ｆｉｅｌｄ ｆａｃｔｏｒ）を表し、下記の式（５）より算出される。
【００１７】
【数５】
【００１８】
但し、上記の式（５）中、εは誘電率を表す。
また、上記の理論式（１）中、Ｆは反応場係数（ｒｅａｃｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ｆａｃｔｏｒ）を表し、下記の式（６）より算出される。
【００１９】
【数６】
【００２０】
但し、上記の式（６）中、αａｖは平均分極率を表し、下記の式（７）より算出される。
【００２１】
【数７】
【００２２】
但し、上記の式（７）中、α‖は分子長軸の分極率を表し、α⊥は分子短軸の分極率を表す。
また、上記の式（６）中、ｆは下記の式（８）より算出される。
【００２３】
【数８】
【００２４】
但し、上記の式（８）中、εは誘電率を表し、ε０は真空中の誘電率を表し、ａは下記の式（９）を満たす。
【００２５】
【数９】
【００２６】
但し、上記の式（９）中、Ｎは単位体積当たりの分子数を表す。
【００２７】
転移温度付近における液晶の挙動は、液晶の化学構造および組成物中の液晶分子の数に大きく依存する。すなわち、転移温度付近では、個々の液晶化合物のオーダーパラメータの変化によって、ネマチック相−等方性液体相転移における誘電率異方性値の変化が急峻であり、この転移温度は一定の値を示す。
一方、複数の液晶化合物を含む液晶組成物の場合、ネマチック相−等方性液体相転移は緩やかとなる。このような特性は、液晶自体の温度変化を誘電率異方性値の変化として取り出せる理論を示唆するものであるが、その具体的な方法は明らかではない。
【００２８】
本発明者等は、前記の理論を液晶温度センサーとして実現するための具体的構成について検討を行い、温度センサーを別途設けることなく、液晶表示素子に用いられる液晶自体の物性値を測定することにより、液晶の温度測定を行う構成について検討し、本発明を完成するに至った。
【００２９】
本発明は、少なくとも４個の画素を有する液晶温度センサーであって、前記画素のうち２個の画素の電極が直列に接続されて２組の直列セットが形成され、この２組の直列セットが並列に接続されて１個のセンサユニットを構成し、前記２組の直列セットのそれぞれにおいて、一方の画素が水平配向され、他方の画素が垂直配向されており、前記センサユニットにおいて、一方の直列セットの水平配向された画素と他方の直列セットの水平配向された画素を結ぶ線と、一方の直列セットの垂直配向された画素と他方の直列セットの垂直配向された画素を結ぶ線とが交差するように、前記２組の直列セットが配置され、前記センサユニットを構成する２組の直列セットのそれぞれにおいて、２つの画素が直列接続された中点に温度変化の差信号を取り出す出力部が設けられたことを特徴とする液晶温度センサーを提供する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の液晶温度センサーは、液晶表示素子に用いられる液晶自体の物性値を測定する温度センサーを構成することにより、液晶表示素子自体の温度測定を可能とし、表示用の液晶自体を用いるので、新たに付加する部品を最小限に抑えることができる。
また、本発明の液晶温度センサーは、液晶表示素子の液晶内部の温度を直接測定できるので、液晶表示素子の温度変化による表示の変化を制御する用途、外気温の変化を測定する用途などに有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の液晶温度センサーの最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００３２】
（電気的構成）
本発明は、従来の液晶表示素子では、別途設けられていた温度センサーとは異なって、液晶表示素子と一体化された液晶を用いた液晶温度センサーを提供するものである。
この液晶温度センサーは、例えば、表面に電極が設けられた対向した一対の基板と、この一対の基板に挟持された液晶および４個の画素と、を備えたものである。
また、４個の画素のうち２個の画素の電極が直列に接続されて２組の直列セットが形成され、この２組の直列セットが並列に接続されて１個のセンサユニットを構成している。
また、２組の直列セットのそれぞれにおいて、一方の画素が水平配向され、他方の画素が垂直配向されている。
また、センサユニットにおいて、一方の直列セットの水平配向された画素と他方の直列セットの水平配向された画素を結ぶ線と、一方の直列セットの垂直配向された画素と他方の直列セットの垂直配向された画素を結ぶ線とが交差するように、２組の直列セットが配置されている。
さらに、センサユニットを構成する２組の直列セットのそれぞれにおいて、２つの画素（水平配向された画素、垂直配向された画素）が直列接続された中点に温度変化の差信号を取り出す出力部が設けられている。
【００３３】
図１は、本発明の液晶温度センサーの一実施形態を示す等価回路図である。
本発明の液晶温度センサーでは、入力信号としては、交流電圧または短パルスが用いられ、短パルスとしては単発のパルスが好適に用いられる。
そして、この液晶温度センサーは、上記の直列セットの両端に交流電圧または短パルスを印加するように構成されている。
【００３４】
ここで、入力信号として短パルスを用いる場合について説明する。
入力信号の振幅が閾値電圧よりも小さい場合、パルスの持続時間は任意でよいが、入力信号の振幅が閾値電圧よりも大きい場合には、パルスの持続時間は入力パルス波スイッチング時間より短い必要がある。また、入力信号のパルス幅が短い（ｔ＜１００秒）場合、応答パルス（出力信号）の振幅は、印加パルス（インプット信号）の振幅に比例する。
【００３５】
本発明の液晶温度センサーは、温度がネマチック液晶の透明点より高い場合、出力電圧が０Ｖとなり、一方、温度がネマチック液晶の透明点より低い場合、出力電圧は単純に温度に比例する。
【００３６】
次に、本発明の液晶温度センサーの電気的挙動について説明する。
本発明の液晶温度センサーでは、各画素の大きさが均しい場合、４つの画素の静電容量が均しい。
ここで、図１に示す等価回路において、例えば、水平配向された画素をＣ１およびＣ４とし、垂直配向された画素をＣ２およびＣ３とした場合、液晶温度センサーの電気的な応答は下記の式（１０）により容易に算出できる。また、下記の式（１０）から分かるように、出力電圧ＶＯＵＴは、入力電圧ＶＩＮに比例するとともに、画素の誘電率に依存する。
【００３７】
【数１０】
【００３８】
但し、上記の式（１０）中、ε‖は分子長軸の誘電率を表し、ε⊥は分子短軸の誘電率を表し、Δεは誘電率異方性値を表し、下記の式（１１）より算出される。
【００３９】
【数１１】
【００４０】
但し、上記の式（１１）中、ε‖は分子長軸の誘電率を表し、ε⊥は分子短軸の誘電率を表す。
また、各画素の静電容量は、下記の式（１２）、（１３）により表され、水平配向された画素では、液晶分子の短軸方向の誘電率を示すため、下記の式（１２）のような関係が成り立つ。
【００４１】
【数１２】
【００４２】
また、垂直配向された画素では、液晶分子の長軸方向の誘電率を示すため、下記の式（１３）のような関係が成り立つ。
【００４３】
【数１３】
【００４４】
但し、上記の式（１２）、（１３）中、ε‖は分子長軸の誘電率を表し、ε⊥は分子短軸の誘電率を表し、ｄはセルギャップを表し、ｓは画素の電極面積を表す。
このように、各画素の静電容量は、温度に依存し、水平配向された画素と垂直配向された画素とは、温度変化による挙動が異なるので、温度変化を出力電圧の変化として取り出すことが可能となる。
【００４５】
図１に示す構成の等価回路において、出力電圧は、ネマチック液晶の透明点より低い温度にて誘電率異方性値に比例し、一方、ネマチック液晶の透明点より高い温度にて理論的に０となる。この特性を利用することにより、本発明の液晶温度センサーは、温度測定用の素子として、以下の２つの構成例が挙げられる。
【００４６】
（第一の例）
本発明の液晶温度センサーの第一の例は、２組の直列セットのそれぞれにおいて、２つの画素が直列接続された中点に設けられた出力部から取り出した温度変化の差信号を、液晶の透明点以下の温度にて、前記液晶の誘電率異方性の温度変化に比例する出力信号の変化として取り出すようにした構成である。
【００４７】
液晶温度センサーの第一の例では、連続的に温度を測定することが可能であり、出力電圧に比例した温度変化を、公知の表示方法を用いて温度変化として表示することができる。
この場合、温度変化の表示方法としては、電圧変化を直接表示する方法、電圧変化をＡ／Ｄコンバータ（アナログ−デジタル変換回路）によりデジタル変換した後、表示する方法などが用いられる。このデジタル変換された温度のデータは、液晶表示素子の温度制御を行うための数値として用いてもよい。
また、連続的に温度変化を測定する場合、使用する液晶組成物の透明点は高い方が好ましい。このようにすれば、より広い範囲において温度の測定が可能となり、特に、ネマチック相の下限温度は低い方が、より広い範囲において温度の測定が可能となる。
【００４８】
（第二の例）
本発明の液晶温度センサーの第二の例は、２組の直列セットのそれぞれにおいて、２つの画素が直列接続された中点に設けられた出力部から取り出した温度変化の差信号を信号処理することにより、液晶の透明点を閾値として、液晶の透明点以下の温度にて１をデジタル出力し、液晶の透明点を超える温度にて０をデジタル出力するようにした構成である。
【００４９】
液晶温度センサーの第二の例では、連続的に温度を測定することはできないが、使用する液晶の透明点近傍の温度にて、鋭敏な温度変化を感知することが可能となる。この構成では、液晶の透明点を感度よく測定することが可能であり、液晶表示素子の温度制御を行う構成として有用である。
液晶の透明点は一定であるため、液晶温度センサーの第二の例は、論理回路における基準温度を提供できる。また、入力パルスのレベルに応じた選択を行うことにより、Ｃ−ＭＯＳ、ＴＴＬなどの様々な種類の論理素子を用いることが可能である。また、液晶温度センサーの第二の例は、一般的なデジタル回路に用いる場合と同様に、高速またはテストパルスの継続時間が非常に短い場合においても動作する。
【００５０】
ネマチック相−等方性液体相転移温度は、各液晶材料によって決まる。したがって、このような種々の液晶組成物を組み合わせた液晶温度センサーは、数種の組成物の温度転移によって決定される跳躍温度（ｌｅａｐｅｒ ｐｏｉｎｔｓ）に関連する情報を与えることができる。
【００５１】
（素子の構成）
図２は、本発明の液晶温度センサーの一実施形態を示す概略平面図である。
この実施形態の液晶温度センサー１０は、２×２のマトリクス液晶素子であり、対向した一対の第一の基板１１および第二の基板１２と、これら第一の基板１１と第二の基板１２に挟持された液晶（図示略）および４個の画素２１，２２，２３，２４とから概略構成されている。
第一の基板１１の一方の面１１ａには、２つの電極１３，１３が並列して設けられている。また、第二の基板１２の一方の面には、２つの電極１４，１４が並列して設けられている。
【００５２】
また、電極１３，１３と電極１４，１４が対向するように、第一の基板１１と第二の基板１２が対向して配置され、電極１３，１３と電極１４，１４が重なる位置において、４個の画素２１，２２，２３，２４が形成されている。
また、画素２１の電極と画素２２の電極が直列に接続されて第一の直列セット２５を形成し、画素２３の電極と画素２４の電極が直列に接続されて第二の直列セット２６を形成している。
さらに、第一の直列セット２５と第二の直列セット２６が並列に接続されて、第一の直列セット２５と第二の直列セット２６が、液晶温度センサーの基本構造である１個のセンサユニットを構成している。
【００５３】
なお、画素２１は上記の画素Ｃ１に相当し、画素２２は上記の画素Ｃ２に相当し、画素２３は上記の画素Ｃ３に相当し、画素２４は上記の画素Ｃ４に相当する。
例えば、画素２１が水平配向されている場合、画素２２は垂直配向され、画素２３は垂直配向され、画素２４は水平配向されている。
すなわち、水平配向された画素２１と水平配向された画素２４とを結ぶ線と、垂直配向された画素２２と垂直配向された画素２３とを結ぶ線とが公差するように、第一の直列セット２５と第二の直列セット２６が配置されている。
【００５４】
また、電極１３，１３の一端（電極１４，１４と重ならない側の端）は入力端１３ａ,１３ａをなし、電極１４，１４の一端（電極１３，１３と重ならない側の端）は出力端１４ａ,１４ａをなしている。
【００５５】
画素２１，２２，２３，２４毎に異なる配向性を付与する方法としては、印刷法、光配向を用いる方法が好ましい。
印刷法としては、水平配向用配向膜上に、垂直配向膜を画素に合わせて印刷することが好ましく、具体的には、連続的に配置された水平配向用ポリイミド膜上に、垂直配向用ポリイミド膜を印刷する技術を用いることが好ましい。
光配向を用いる方法としては、マスクによりパターン化した光を照射する方法が好ましい。
【００５６】
液晶材料としては、液晶表示素子に使用するものが用いられる。
また、液晶温度センサーを構成する画素としては、液晶表示素子用の画素を用いることもできるが、液晶表示素子用の画素とは別に画素を設けてもよい。
なお、大型の液晶表示素子は、数百万個の画素を有することが多いため、液晶温度センサーを構成する４つの画素を増加しても製造コストはほとんど増加しない。
【００５７】
本発明の液晶温度センサーを内蔵した液晶表示素子は、液晶の温度を簡便に計測できるため、液晶表示素子の内部温度を制御して表示素子の表示品位を制御する用途などに有用であり、屋外で使用する液晶表示素子の表面または内部温度の測定などにも使用することができる。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５９】
図２に示した２×２のマトリクスからなる液晶温度センサーを作製した。
水平配向された画素としては、ポリイミドＰＩＡ３７４４（ＬＩＸＯＮ（登録商標）、チッソ社製）を用い、垂直配向された画素としては、垂直配向用ポリイミドＪＡＬＳ−２０２１（ＪＳＲ社製）を用いた。
以下のような工程を経て、配向膜が設けられたガラス基板を作製した。
長手方向に沿ってラビング処理が施されたガラス基板の一方の面の全面に、ポリイミドＰＩＡ３７４４をスピンコートし、このガラス基板を１００℃にて５分間乾燥した。
その後、ガラス基板の一方の面における所定の領域にのみ、選択的に垂直配向用ポリイミドＪＡＬＳ−２０２１を印刷し、このガラス基板を１８０℃にて１時間焼成して配向膜を形成し、その一方の面に配向膜が設けられたガラス基板を作製した。
このようにして作製された配向膜付きのガラス基板を二枚用い、この二枚のガラス基板を、厚みが５μｍのスペーサーを介して対向させた。
次いで、対向させた二枚のガラス基板の間に液晶組成物を充填し、充填した液晶組成物が異なる三種類の液晶温度センサーを作製した。
液晶組成物としては、５ＣＢ、Ｅ７およびＭＬＣ５７００−０００（全てＭｅｒｃｋ社製）を用いた。これらの液晶組成物は、それぞれ異なったネマチック相−等方性液体相転移温度を有する。
【００６０】
（実施例１、２および３）
作製した液晶温度センサーについて、図１に示すような等価回路にて、一定振幅を有する入力信号を印加した場合の出力電圧の温度依存性を測定した。
液晶組成物として５ＣＢを用いた場合を実施例１、液晶組成物としてＥ７を用いた場合を実施例２、液晶組成物としてＭＬＣ５７００−０００を用いた場合を実施例３とした。
三種類の液晶温度センサーの出力電圧（応答信号）の温度依存性を測定した結果を図３に示す。
図３の結果から明らかなように、液晶組成物として５ＣＢを用いた実施例１の場合、２０〜３０℃の範囲にて温度変化に比例した出力信号を得ることができた。
また、液晶組成物としてＥ７を用いた実施例２の場合、２０〜５０℃の範囲にて温度変化に比例した出力信号を得ることができた。
また、液晶組成物としてＭＬＣ５７００−０００を用いた実施例３の場合、２０〜８０℃の広い範囲にて温度変化に比例した出力信号を得ることができた。
【００６１】
（実施例４、５および６）
作製した液晶温度センサーに対して、論理回路を付加した。
晶組成物として５ＣＢを用いた場合を実施例４、液晶組成物としてＥ７を用いた場合を実施例５、液晶組成物としてＭＬＣ５７００−０００を用いた場合を実施例６とした。
これらの液晶温度センサーについて、応答信号の変化を論理回路で処理した。その結果を表１に示す。
なお、この場合の論理回路の閾値は、図３に示す通りである。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１の結果から、ネマチック相−等方性液体相転移温度は、実施例４〜６のいずれの液晶温度センサーを用いた場合においても明確に決定することができることが分かった。また、実施例４〜６の液晶温度センサーは、温度に対して非常に敏感な反応を示すことから、論理回路に対しての基準温度として使用が可能であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の液晶温度センサーの一実施形態を示す等価回路図である。
【図２】本発明の液晶温度センサーの一実施形態を示す概略平面図である。
【図３】本発明の実施例１〜３において、液晶温度センサーの出力電圧の温度依存性を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 液晶温度センサー
１１ 第一の基板
１２ 第二の基板
１３ 電極
１４ 電極
２１ 画素
２２ 画素
２３ 画素
２４ 画素
２５ 第一の直列セット
２６ 第二の直列セット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも４個の画素を有する液晶温度センサーであって、
前記画素のうち２個の画素の電極が直列に接続されて２組の直列セットが形成され、この２組の直列セットが並列に接続されて１個のセンサユニットを構成し、
前記２組の直列セットのそれぞれにおいて、一方の画素が水平配向され、他方の画素が垂直配向されており、
前記センサユニットにおいて、一方の直列セットの水平配向された画素と他方の直列セットの水平配向された画素を結ぶ線と、一方の直列セットの垂直配向された画素と他方の直列セットの垂直配向された画素を結ぶ線とが交差するように、前記２組の直列セットが配置され、
前記センサユニットを構成する２組の直列セットのそれぞれにおいて、２つの画素が直列接続された中点に温度変化の差信号を取り出す出力部が設けられたことを特徴とする液晶温度センサー。
【請求項２】
前記水平配向された画素および前記垂直配向された画素は光配向膜からなる請求項１に記載の液晶温度センサー。
【請求項３】
前記直列セットの両端に交流電圧を印加するようにした請求項１に記載の液晶温度センサー。
【請求項４】
前記直列セットの両端に短パルスを印加するようにした請求項１に記載の液晶温度センサー。
【請求項５】
前記２組の直列セットのそれぞれにおける２つの画素が直列接続された中点から取り出した温度変化の差信号が、前記液晶の透明点以下の温度にて、前記液晶の誘電率異方性の温度変化に比例する出力信号である請求項３または４に記載の液晶温度センサー。
【請求項６】
前記２組の直列セットのそれぞれにおける２つの画素が直列接続された中点から取り出した温度変化の差信号を信号処理することにより、前記液晶の透明点以下の温度にて１をデジタル出力し、前記液晶の透明点を超える温度にて０をデジタル出力するようにした請求項３または４に記載の液晶温度センサー。
【請求項７】
液晶ディスプレイ内部の温度測定に用いられる請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶温度センサー。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液晶温度センサーを内蔵した液晶表示素子。
【請求項１】
少なくとも４個の画素を有する液晶温度センサーであって、
前記画素のうち２個の画素の電極が直列に接続されて２組の直列セットが形成され、この２組の直列セットが並列に接続されて１個のセンサユニットを構成し、
前記２組の直列セットのそれぞれにおいて、一方の画素が水平配向され、他方の画素が垂直配向されており、
前記センサユニットにおいて、一方の直列セットの水平配向された画素と他方の直列セットの水平配向された画素を結ぶ線と、一方の直列セットの垂直配向された画素と他方の直列セットの垂直配向された画素を結ぶ線とが交差するように、前記２組の直列セットが配置され、
前記センサユニットを構成する２組の直列セットのそれぞれにおいて、２つの画素が直列接続された中点に温度変化の差信号を取り出す出力部が設けられたことを特徴とする液晶温度センサー。
【請求項２】
前記水平配向された画素および前記垂直配向された画素は光配向膜からなる請求項１に記載の液晶温度センサー。
【請求項３】
前記直列セットの両端に交流電圧を印加するようにした請求項１に記載の液晶温度センサー。
【請求項４】
前記直列セットの両端に短パルスを印加するようにした請求項１に記載の液晶温度センサー。
【請求項５】
前記２組の直列セットのそれぞれにおける２つの画素が直列接続された中点から取り出した温度変化の差信号が、前記液晶の透明点以下の温度にて、前記液晶の誘電率異方性の温度変化に比例する出力信号である請求項３または４に記載の液晶温度センサー。
【請求項６】
前記２組の直列セットのそれぞれにおける２つの画素が直列接続された中点から取り出した温度変化の差信号を信号処理することにより、前記液晶の透明点以下の温度にて１をデジタル出力し、前記液晶の透明点を超える温度にて０をデジタル出力するようにした請求項３または４に記載の液晶温度センサー。
【請求項７】
液晶ディスプレイ内部の温度測定に用いられる請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶温度センサー。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液晶温度センサーを内蔵した液晶表示素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−９１９４０（Ｐ２０１０−９１９４０Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６３９８８（Ｐ２００８−２６３９８８）
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【出願人】（５００５４０９５８）香港科技大学 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【出願人】（５００５４０９５８）香港科技大学 (8)
【Ｆターム（参考）】
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