专利名称：具有紫外线检测功能的指示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种具有紫外线检测功能的指示装置，其可整合光检测装置于电子表内的指示装置，以易于携带用以检测及读取显示紫外线幅射强度指数。
长久以来，人们所受的教育皆认为接近大自然，拥抱太阳是为健康的不二法门，但近二十年来，各地科学家不断发现指出由于人们对化学物质的大量使用，尤其对氟氯碳化物的过度滥用，造成地球臭氧层中的臭氧分解，其间的臭氧量不断丧失，日渐稀薄，所谓地球破个大洞更是让人们惊慌失措，不知如何是好。臭氧层遭致破坏为什么会让科学家如此警觉，人们如此紧张，其主要就是因为地球大气层再无法有效过滤从太阳照射至地球的紫外线(Ultraviolet)，紫外线阳光照射生物体过度将造成生物体的皮肤病变、皮肤癌、皮肤老化、白内障等问题，因此世界各组织除了制定限制氟氯碳化物过度使用的国际法规外，各地政府亦开始警告或教育人们重新认识接近大自然的定义，尤其是避开强烈阳光或紫外线的照射更是宣传重点，而为提供人们正确的紫外线强度讯息，一些组织亦会定期宣布定点的紫外线强度预测指数，以提供人们选择活动时间及预防措施，如我国的气象报告中的紫外线指数(UVI)报告。
惟，一般的定点紫外线幅射强度侦测装置，不是体积庞大而不易于搬运，只能定点侦测，就是造价钱高，无法普及各地，亦无法针对每个使用者的需要而随时随地侦测紫外线幅射强度，故并不实用。
针对于此，一些学术单位及科学家就利用一些会对紫外线照射反应的化学物质，如多酸酯层(甲基丙烯酸酯PMMA)、旋苾化物(spiropyran)、旋氧氮化物(spirooxazine)、旋石油脑氧氮化物(spiro-naphthooxazine)等化合物，利用其会吸收紫外线而反应变色的特性，再藉由适当的溶济搭配，涂抹于一些易于携带的基材上，故一般使用者可随时随地观看其化学检测装置的颜色变化而加以判断当下的紫外线幅射强度。此类技术如美国专利第5,581,090号「PHOTOCHROMIC ULTRAVIOLET DETECTOR」、及美国专利第5,387,798号「UV-A,UV-B DISCRIMINATION SENSOR」所揭露，如图1所示，主要是在一塑胶基底12上涂抹一多酸酯层14，利用多酸酯层14遇紫外线照射会加以变色的特性来加以判断紫外线的幅射强度。
惟，上述的技术还是存在有下列的缺点1、其主要是利用会对紫外线照射反应变色的化学物质特性来观看颜色变化而加以判断紫外线强度，此种以经验值来判读的结果并不确实，无法对使用者达到真正警示保护的作用；2、其化学混合物的混合比例难以调配控制，其侦测紫外线幅射强度的准确性令人质疑；及3、其主要材质为化学混合物，难以与一般的集成电路整合，而提供快速且准确的指数数字报告或警告声响，在使用上有其不方便性。
因此，如何设计出一种具有紫外线检测功能的指示装置，尤其是为一种可轻易与一些人人皆会携带的装置整合，如电子表，不仅可易于携带，且可提供准确及时的紫外线幅射强度指数以利使用者观看，又可自动在幅射强度超过一定设定值时发出声响以警告使用者，长久以来一直是使用者殷切盼望及本发明人念兹在兹者，而本创作人基于多年从事于半导体相关产制品的研究、开发及销售的实务经验，乃思及改良的意念，穷其个人的专业知识，经多方研究设计、专题探讨，终得本实用新型产生。
针对现有技术的缺点，本实用新型的主要目的，在于提供一种具有紫外线检测功能的指示装置，利用半导体光电二极管为侦测紫外线幅射强度的主要材质，而易于与一般电子表等指示装置整合特性，不仅可达到整合方便易于携带的功效，又可更加准确的读取其幅射强度指数。
本实用新型的次要目的，在于提供一种具有紫外线检测功能的指示装置，由于其可易于一般的电子表集成电路整合，故可共享其内部的响铃蜂鸣器，而在紫外线幅射强度超出一设定值时会自动发出声响以警告使用者。
本实用新型的又一目的，在于提供一种具有紫外线检测功能的指示装置，提供一种制程简易、造价便宜、功能选择多样、且方便携带的指示装置，以利于普及大众使用，进而达到保护使用者免受紫外线照射伤害，维护健康以造福人群的功效。
本实用新型的目的可以这样实现，本实用新型由具有LCD显示器、功能处理器、及电源供应器的电子表构成，其特征在于在电子表中设有一能检测入射光讯号的光检测装置，光检测装置与功能处理器连接。光检测装置，由可检测入射光讯号并转为电子讯号的半导体光电二极管构成，其至少包括有一可作为该光检测装置一电极的第一金属层、一沉积于第一金属层上侦测光讯号的检光半导体薄膜层及一可作为光检测装置另一电极的第二金属层。
综上所述，本实用新型是有关一种具有紫外线检测功能的指示装置，其可整合光检测装置于电子表内的指示装置，以易于携带用以检测及读取显示紫外线幅射强度指数。
兹为使对本实用新型的结构特征及所实现的功效有更进一步的了解与认识，仅佐以较佳的实施例图及配合详细的说明，说明如后
图1是常用紫外线检测装置的剖面示意图；图2是常用电子表指示装置的电路构造示意图；图3是本实用新型光检测电路结构侧视图；图4A是本实用新型实施例电路图；图4B是本实用新型实施例电路图；图5是本实用新型电子表指示装置的电路构造示意图；及图6是本实用新型电子表指示装置的外观示意图。
首先，针对常用电子表指示装置作一详细介绍。请参阅图1，是为常用电子表指示装置的电路构造示意图；一般电子表中其电路构造主要是包括有一可执行钟表时间等计时功能的电子表心22、一连接电子表心22而可执行如解码、LCD驱动、讯号转换等功效的功能处理器24、一可显示多个计时数字或颜色变化讯号的LCD显示器26及一可提供上述元件电源供应的电源供应器28，当然，在一些功能较齐全的电子表，在其功能处理器24中还存在有一具有响铃或闹铃蜂鸣器245，这些电子表指示装置均为一般市售之电子表，如卡西欧(CASIO)之G-shock型、Babg-G型、adidas、Esprit、或swatch等世界知名大厂所生产的各款电子表、或台湾昌右精密工业股份有限公司所出品的SA-8132型号运动计时器皆可使用。
再者，请参阅图3所示，为现有技术的光检测电路构造结构侧视图；如图所示，光检测装置是可被视为半导体元件的光电二极管，其构造主要是包括有一可作为该光检测装置一电极的第一金属层32、一沉积于第一金属层32上用以侦测光讯号的检光半导体薄膜层36及一可作为光检测装置另一电极的第二金属层34，其中作为检光半导体薄膜层36的检光半导体材可选择非晶矽、非晶锗、锗化矽、碳化矽、砷化镓、及磷化铟等的不同受光材质其中之一，而两个电极间加入适当的电压将致使检光半导体薄膜层36完全空乏，此时，当有紫外线等光线照射到检光半导体薄膜层36时，即会产生光电流而将光讯号转化为电讯号，其中该第二金属层34必须为高透光性材质以免影响受光照射。当然，其中该第一金属层32与第二金属层34亦可被设计成为同一介面金属层。
请参阅图4A及图4B所示，是为本实用新型前案的两较佳实施例电路构造示意图，其中图4A是显示本实用新型光电二极管42连接一BJT电晶体44的基极，当受光时产生的电流注入BJT电晶体44的基极而转换成为电讯号。而在图4B中是显示光电二极管46在受光时将形成通路状态，故将致使MOS电路48亦形成一导通状态而将光讯号转换成为一电子讯号。如此，即可明了现有技术内容容易与集成电路整合，而达到精确判读光线幅射照射指数及制程容易的优点。
当然，本实用新型的光电二极体42、46亦可直接使用一般市售之光侦测器，如日本住友电气工业股份有限公司、美国滨松赫德尼古斯股份有限公司、或台湾华兴电子工业股份有限公司、台湾光宝电子股份有限公司所出品的各型光侦测器装置即可。
另外，请参阅图5所示，是为本实用新型电子表指示装置的电路构造示意图；本实用新型主要是将其光检测装置60适当地与一般市售电子表指示装置的电路构造整合使用，以作为易于携带并准确读取紫外线幅射强度之用，换言之，本实用新型主要是包括有一由第一金属层、检光半导体薄膜层及一第二金属层所组合而成的光检测装置60、电子表心52、功能处理器54、闹铃蜂鸣器544、LCD显示器56及一电源供应器58，其中该电子表心52、功能处理器54、闹铃蜂鸣器544、LCD显示器56及一电源供应器58，其中电子表心52、功能处理器54、闹铃蜂鸣器544、LCD显示器56、及一电源供应器58还是正常执行一般电子表指示装置该拥有的功能，惟其功能处理器54尚连接有本实用新型的光检测装置60，如此光检测装置60在吸收到紫外线照射光源后，即可将其光讯号转换为一电子讯号，并将此电子讯号输入功能处理器54中进行处理，并将此处理过所得的讯号经过功能处理器54，而在电子表面的LCD上表现出来，以利使用者的观看，而可就紫外光幅射照射强度作出相对因的措施；换言之，本实用新型就是利用光检测装置60将所侦测得之光讯号转为电子讯号，并利用电子表本身的功能处理器54运算而显示在LCD上，至于功能处理器54为一般市售电子表内所附设者，且此功能处理器54除了还具有原电子表的计时、秒表、计步、深度、压力等各项功能外，在其扩展槽连接一光检测装置，其输出端连接到LCD上增加显示一紫外光等级显示功能，而这些改变并没有改变原有的功能处理器，而仅是在其空端接上连接线即可。
当然，由于本实用新型易于与一般集成电路整合，所以本实用新型亦可设定一些功能，如将紫外线幅射强度设计成可动警告等级，若紫外线幅射强度超过一预设等级时，将利用本实用新型的闹铃蜂鸣器544自动发出警告声响，同样可预先告知使用者所处的环境，而相对进行对应动作，以保护其自身健康，免受紫外线照射的毒手。至于其警告预设等级，声音大小等功能是可透过一连接该功能处理器54的选择开关器64执行。
最后，请参阅图6所示，是为本实用新型电子表指示装置的外观示意图；如图所示，本实用新型电子表指示装置70的表面72设有一透明的LCD显示器80，而本实用新型的光检测装置74是设于一表面72的适当位置以利紫外光线的吸收，在其表面72中还设有一可让闹铃蜂鸣器544警告出声传输的蜂鸣出声孔78，并在其边上设有一可供按键或旋钮使用的选择功能器76，以利各项功能的设定，如紫外线照射幅射强度等级或警告声响的关闭等。
而在LCD显示器80中，其主要是包括有一可显示钟表时间的时间显示区88、可显示紫外线幅射强度的数字显示区82、显示紫外线幅射强度颜色变化的等级显示区84及其它功能显示区88，如此在使用者方便携带的状态下，随时随地皆可对当下的紫外线照射强度进行准确侦测，并选择所喜欢的显示方式来达到告知的功效，如此以达到普及化及造福世人的目的。
当然，本实用新型光检测装置60的检光半导体薄膜层是可选择晶矽(a-si)、非晶锗(a-Ge)、锗化矽(SiGe)、碳化矽(SiC)、砷化镓(GaAs)及磷化铟(Inp)的其中之一，而利各种光线强度的吸收。
综上所述，本实用新型确为一具有新颖性、进步性及可供产业上利用，应符合我国专利法专利申请要件无疑，故依法提出实用新型申请。
惟以上所述，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，但凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的申请专利范围内。
权利要求1.一种具有紫外线检测功能的指示装置，由具有LCD显示器、功能处理器、及电源供应器的电子表构成，其特征在于在电子表中设有一能检测入射光讯号的光检测装置，光检测装置与功能处理器连接。
2.如权利要求1所述的具有紫外线检测功能的指示装置，其特征在于光检测装置，由可检测入射光讯号并转为电子讯号的半导体光电二极管构成，其至少包括有一可作为该光检测装置一电极的第一金属层、一沉积于第一金属层上侦测光讯号的检光半导体薄膜层及一可作为光检测装置另一电极的第二金属层。
3.如权利要求1所述的具有紫外线检测功能的指示装置，其特征在于尚包括有一可执行钟表功能的电子表心。
4.如权利要求1所述的具有紫外线检测功能的指示装置，其特征在于该LCD显示器包括有一时间显示区、数字显示区、等级显示区及其它功能显示区。
5.如权利要求1所述的具有紫外线检测功能的指示装置，其特征在于该功能处理器至少包括有一闹铃蜂鸣器。
6.如权利要求1所述的具有紫外线检测功能的指示装置，其特征在于尚包括有一连接该功能处理器的选择开关器。
7.如权利要求2所述的具有紫外线检测功能的指示装置，其特征在于该检光半导体薄膜层是可选择非晶矽、非晶锗、锗化矽、碳化矽、砷化镓有磷化铟的其中之一。
8.如权利要求2所述的具有紫外线检测功能的指示装置，其特征在于至少有一金属层是为透光性金属材质所制成。
专利摘要本实用新型是有关于一种具有紫外线检测功能的指示装置,尤指一种可整合光检测装置于电子表内的指示装置,以用以检测及读取显示所吸收的紫外线强度指数,由于其光检测装置是为一半导体光电二极管,可轻易与指示装置内的电子表心集成电路等元件结合,不仅可易于携带检测装置而随时侦测紫外线辐射强度,以利于使用者的健康维护,亦可有效提高紫外线强度的侦测准确度。
文档编号G01J3/30GK2433610SQ99249108
公开日2001年6月6日 申请日期1999年10月29日 优先权日1999年10月29日
发明者蔡文钦, 黄翼贤 申请人:美禄科技股份有限公司