專利名稱：具有紫外線檢測功能的指示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關于一種具有紫外線檢測功能的指示裝置，其可整合光檢測裝置于電子表內的指示裝置，以易于攜帶用以檢測及讀取顯示紫外線幅射強度指數。
長久以來，人們所受的教育皆認為接近大自然，擁抱太陽是為健康的不二法門，但近二十年來，各地科學家不斷發(fā)現(xiàn)指出由于人們對化學物質的大量使用，尤其對氟氯碳化物的過度濫用，造成地球臭氧層中的臭氧分解，其間的臭氧量不斷喪失，日漸稀薄，所謂地球破個大洞更是讓人們驚慌失措，不知如何是好。臭氧層遭致破壞為什么會讓科學家如此警覺，人們如此緊張，其主要就是因為地球大氣層再無法有效過濾從太陽照射至地球的紫外線(Ultraviolet)，紫外線陽光照射生物體過度將造成生物體的皮膚病變、皮膚癌、皮膚老化、白內障等問題，因此世界各組織除了制定限制氟氯碳化物過度使用的國際法規(guī)外，各地政府亦開始警告或教育人們重新認識接近大自然的定義，尤其是避開強烈陽光或紫外線的照射更是宣傳重點，而為提供人們正確的紫外線強度訊息，一些組織亦會定期宣布定點的紫外線強度預測指數，以提供人們選擇活動時間及預防措施，如我國的氣象報告中的紫外線指數(UVI)報告。
惟，一般的定點紫外線幅射強度偵測裝置，不是體積龐大而不易于搬運，只能定點偵測，就是造價錢高，無法普及各地，亦無法針對每個使用者的需要而隨時隨地偵測紫外線幅射強度，故并不實用。
針對于此，一些學術單位及科學家就利用一些會對紫外線照射反應的化學物質，如多酸酯層(甲基丙烯酸酯PMMA)、旋苾化物(spiropyran)、旋氧氮化物(spirooxazine)、旋石油腦氧氮化物(spiro-naphthooxazine)等化合物，利用其會吸收紫外線而反應變色的特性，再藉由適當的溶濟搭配，涂抹于一些易于攜帶的基材上，故一般使用者可隨時隨地觀看其化學檢測裝置的顏色變化而加以判斷當下的紫外線幅射強度。此類技術如美國專利第5,581,090號「PHOTOCHROMIC ULTRAVIOLET DETECTOR」、及美國專利第5,387,798號「UV-A,UV-B DISCRIMINATION SENSOR」所揭露，如圖1所示，主要是在一塑膠基底12上涂抹一多酸酯層14，利用多酸酯層14遇紫外線照射會加以變色的特性來加以判斷紫外線的幅射強度。
惟，上述的技術還是存在有下列的缺點1、其主要是利用會對紫外線照射反應變色的化學物質特性來觀看顏色變化而加以判斷紫外線強度，此種以經驗值來判讀的結果并不確實，無法對使用者達到真正警示保護的作用；2、其化學混合物的混合比例難以調配控制，其偵測紫外線幅射強度的準確性令人質疑；及3、其主要材質為化學混合物，難以與一般的集成電路整合，而提供快速且準確的指數數字報告或警告聲響，在使用上有其不方便性。
因此，如何設計出一種具有紫外線檢測功能的指示裝置，尤其是為一種可輕易與一些人人皆會攜帶的裝置整合，如電子表，不僅可易于攜帶，且可提供準確及時的紫外線幅射強度指數以利使用者觀看，又可自動在幅射強度超過一定設定值時發(fā)出聲響以警告使用者，長久以來一直是使用者殷切盼望及本發(fā)明人念茲在茲者，而本創(chuàng)作人基于多年從事于半導體相關產制品的研究、開發(fā)及銷售的實務經驗，乃思及改良的意念，窮其個人的專業(yè)知識，經多方研究設計、專題探討，終得本實用新型產生。
針對現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的主要目的，在于提供一種具有紫外線檢測功能的指示裝置，利用半導體光電二極管為偵測紫外線幅射強度的主要材質，而易于與一般電子表等指示裝置整合特性，不僅可達到整合方便易于攜帶的功效，又可更加準確的讀取其幅射強度指數。
本實用新型的次要目的，在于提供一種具有紫外線檢測功能的指示裝置，由于其可易于一般的電子表集成電路整合，故可共享其內部的響鈴蜂鳴器，而在紫外線幅射強度超出一設定值時會自動發(fā)出聲響以警告使用者。
本實用新型的又一目的，在于提供一種具有紫外線檢測功能的指示裝置，提供一種制程簡易、造價便宜、功能選擇多樣、且方便攜帶的指示裝置，以利于普及大眾使用，進而達到保護使用者免受紫外線照射傷害，維護健康以造福人群的功效。
本實用新型的目的可以這樣實現(xiàn)，本實用新型由具有LCD顯示器、功能處理器、及電源供應器的電子表構成，其特征在于在電子表中設有一能檢測入射光訊號的光檢測裝置，光檢測裝置與功能處理器連接。光檢測裝置，由可檢測入射光訊號并轉為電子訊號的半導體光電二極管構成，其至少包括有一可作為該光檢測裝置一電極的第一金屬層、一沉積于第一金屬層上偵測光訊號的檢光半導體薄膜層及一可作為光檢測裝置另一電極的第二金屬層。
綜上所述，本實用新型是有關一種具有紫外線檢測功能的指示裝置，其可整合光檢測裝置于電子表內的指示裝置，以易于攜帶用以檢測及讀取顯示紫外線幅射強度指數。
茲為使對本實用新型的結構特征及所實現(xiàn)的功效有更進一步的了解與認識，僅佐以較佳的實施例圖及配合詳細的說明，說明如后
圖1是常用紫外線檢測裝置的剖面示意圖；圖2是常用電子表指示裝置的電路構造示意圖；圖3是本實用新型光檢測電路結構側視圖；圖4A是本實用新型實施例電路圖；圖4B是本實用新型實施例電路圖；圖5是本實用新型電子表指示裝置的電路構造示意圖；及圖6是本實用新型電子表指示裝置的外觀示意圖。
首先，針對常用電子表指示裝置作一詳細介紹。請參閱圖1，是為常用電子表指示裝置的電路構造示意圖；一般電子表中其電路構造主要是包括有一可執(zhí)行鐘表時間等計時功能的電子表心22、一連接電子表心22而可執(zhí)行如解碼、LCD驅動、訊號轉換等功效的功能處理器24、一可顯示多個計時數字或顏色變化訊號的LCD顯示器26及一可提供上述元件電源供應的電源供應器28，當然，在一些功能較齊全的電子表，在其功能處理器24中還存在有一具有響鈴或鬧鈴蜂鳴器245，這些電子表指示裝置均為一般市售之電子表，如卡西歐(CASIO)之G-shock型、Babg-G型、adidas、Esprit、或swatch等世界知名大廠所生產的各款電子表、或臺灣昌右精密工業(yè)股份有限公司所出品的SA-8132型號運動計時器皆可使用。
再者，請參閱圖3所示，為現(xiàn)有技術的光檢測電路構造結構側視圖；如圖所示，光檢測裝置是可被視為半導體元件的光電二極管，其構造主要是包括有一可作為該光檢測裝置一電極的第一金屬層32、一沉積于第一金屬層32上用以偵測光訊號的檢光半導體薄膜層36及一可作為光檢測裝置另一電極的第二金屬層34，其中作為檢光半導體薄膜層36的檢光半導體材可選擇非晶矽、非晶鍺、鍺化矽、碳化矽、砷化鎵、及磷化銦等的不同受光材質其中之一，而兩個電極間加入適當的電壓將致使檢光半導體薄膜層36完全空乏，此時，當有紫外線等光線照射到檢光半導體薄膜層36時，即會產生光電流而將光訊號轉化為電訊號，其中該第二金屬層34必須為高透光性材質以免影響受光照射。當然，其中該第一金屬層32與第二金屬層34亦可被設計成為同一介面金屬層。
請參閱圖4A及圖4B所示，是為本實用新型前案的兩較佳實施例電路構造示意圖，其中圖4A是顯示本實用新型光電二極管42連接一BJT電晶體44的基極，當受光時產生的電流注入BJT電晶體44的基極而轉換成為電訊號。而在圖4B中是顯示光電二極管46在受光時將形成通路狀態(tài)，故將致使MOS電路48亦形成一導通狀態(tài)而將光訊號轉換成為一電子訊號。如此，即可明了現(xiàn)有技術內容容易與集成電路整合，而達到精確判讀光線幅射照射指數及制程容易的優(yōu)點。
當然，本實用新型的光電二極體42、46亦可直接使用一般市售之光偵測器，如日本住友電氣工業(yè)股份有限公司、美國濱松赫德尼古斯股份有限公司、或臺灣華興電子工業(yè)股份有限公司、臺灣光寶電子股份有限公司所出品的各型光偵測器裝置即可。
另外，請參閱圖5所示，是為本實用新型電子表指示裝置的電路構造示意圖；本實用新型主要是將其光檢測裝置60適當地與一般市售電子表指示裝置的電路構造整合使用，以作為易于攜帶并準確讀取紫外線幅射強度之用，換言之，本實用新型主要是包括有一由第一金屬層、檢光半導體薄膜層及一第二金屬層所組合而成的光檢測裝置60、電子表心52、功能處理器54、鬧鈴蜂鳴器544、LCD顯示器56及一電源供應器58，其中該電子表心52、功能處理器54、鬧鈴蜂鳴器544、LCD顯示器56及一電源供應器58，其中電子表心52、功能處理器54、鬧鈴蜂鳴器544、LCD顯示器56、及一電源供應器58還是正常執(zhí)行一般電子表指示裝置該擁有的功能，惟其功能處理器54尚連接有本實用新型的光檢測裝置60，如此光檢測裝置60在吸收到紫外線照射光源后，即可將其光訊號轉換為一電子訊號，并將此電子訊號輸入功能處理器54中進行處理，并將此處理過所得的訊號經過功能處理器54，而在電子表面的LCD上表現(xiàn)出來，以利使用者的觀看，而可就紫外光幅射照射強度作出相對因的措施；換言之，本實用新型就是利用光檢測裝置60將所偵測得之光訊號轉為電子訊號，并利用電子表本身的功能處理器54運算而顯示在LCD上，至于功能處理器54為一般市售電子表內所附設者，且此功能處理器54除了還具有原電子表的計時、秒表、計步、深度、壓力等各項功能外，在其擴展槽連接一光檢測裝置，其輸出端連接到LCD上增加顯示一紫外光等級顯示功能，而這些改變并沒有改變原有的功能處理器，而僅是在其空端接上連接線即可。
當然，由于本實用新型易于與一般集成電路整合，所以本實用新型亦可設定一些功能，如將紫外線幅射強度設計成可動警告等級，若紫外線幅射強度超過一預設等級時，將利用本實用新型的鬧鈴蜂鳴器544自動發(fā)出警告聲響，同樣可預先告知使用者所處的環(huán)境，而相對進行對應動作，以保護其自身健康，免受紫外線照射的毒手。至于其警告預設等級，聲音大小等功能是可透過一連接該功能處理器54的選擇開關器64執(zhí)行。
最后，請參閱圖6所示，是為本實用新型電子表指示裝置的外觀示意圖；如圖所示，本實用新型電子表指示裝置70的表面72設有一透明的LCD顯示器80，而本實用新型的光檢測裝置74是設于一表面72的適當位置以利紫外光線的吸收，在其表面72中還設有一可讓鬧鈴蜂鳴器544警告出聲傳輸的蜂鳴出聲孔78，并在其邊上設有一可供按鍵或旋鈕使用的選擇功能器76，以利各項功能的設定，如紫外線照射幅射強度等級或警告聲響的關閉等。
而在LCD顯示器80中，其主要是包括有一可顯示鐘表時間的時間顯示區(qū)88、可顯示紫外線幅射強度的數字顯示區(qū)82、顯示紫外線幅射強度顏色變化的等級顯示區(qū)84及其它功能顯示區(qū)88，如此在使用者方便攜帶的狀態(tài)下，隨時隨地皆可對當下的紫外線照射強度進行準確偵測，并選擇所喜歡的顯示方式來達到告知的功效，如此以達到普及化及造福世人的目的。
當然，本實用新型光檢測裝置60的檢光半導體薄膜層是可選擇晶矽(a-si)、非晶鍺(a-Ge)、鍺化矽(SiGe)、碳化矽(SiC)、砷化鎵(GaAs)及磷化銦(Inp)的其中之一，而利各種光線強度的吸收。
綜上所述，本實用新型確為一具有新穎性、進步性及可供產業(yè)上利用，應符合我國專利法專利申請要件無疑，故依法提出實用新型申請。
惟以上所述，僅為本實用新型的一較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型實施的范圍，但凡依本實用新型申請專利范圍所述的形狀、構造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應包括于本實用新型的申請專利范圍內。
權利要求1.一種具有紫外線檢測功能的指示裝置，由具有LCD顯示器、功能處理器、及電源供應器的電子表構成，其特征在于在電子表中設有一能檢測入射光訊號的光檢測裝置，光檢測裝置與功能處理器連接。
2.如權利要求1所述的具有紫外線檢測功能的指示裝置，其特征在于光檢測裝置，由可檢測入射光訊號并轉為電子訊號的半導體光電二極管構成，其至少包括有一可作為該光檢測裝置一電極的第一金屬層、一沉積于第一金屬層上偵測光訊號的檢光半導體薄膜層及一可作為光檢測裝置另一電極的第二金屬層。
3.如權利要求1所述的具有紫外線檢測功能的指示裝置，其特征在于尚包括有一可執(zhí)行鐘表功能的電子表心。
4.如權利要求1所述的具有紫外線檢測功能的指示裝置，其特征在于該LCD顯示器包括有一時間顯示區(qū)、數字顯示區(qū)、等級顯示區(qū)及其它功能顯示區(qū)。
5.如權利要求1所述的具有紫外線檢測功能的指示裝置，其特征在于該功能處理器至少包括有一鬧鈴蜂鳴器。
6.如權利要求1所述的具有紫外線檢測功能的指示裝置，其特征在于尚包括有一連接該功能處理器的選擇開關器。
7.如權利要求2所述的具有紫外線檢測功能的指示裝置，其特征在于該檢光半導體薄膜層是可選擇非晶矽、非晶鍺、鍺化矽、碳化矽、砷化鎵有磷化銦的其中之一。
8.如權利要求2所述的具有紫外線檢測功能的指示裝置，其特征在于至少有一金屬層是為透光性金屬材質所制成。
專利摘要本實用新型是有關于一種具有紫外線檢測功能的指示裝置,尤指一種可整合光檢測裝置于電子表內的指示裝置,以用以檢測及讀取顯示所吸收的紫外線強度指數,由于其光檢測裝置是為一半導體光電二極管,可輕易與指示裝置內的電子表心集成電路等元件結合,不僅可易于攜帶檢測裝置而隨時偵測紫外線輻射強度,以利于使用者的健康維護,亦可有效提高紫外線強度的偵測準確度。
文檔編號G01J3/30GK2433610SQ99249108
公開日2001年6月6日 申請日期1999年10月29日 優(yōu)先權日1999年10月29日
發(fā)明者蔡文欽, 黃翼賢 申請人:美祿科技股份有限公司