(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンセンサ回路を含むイオンセンサ部と、表示部駆動回路を含む表示部とを備えた表示装置であって、
前記表示装置は、基板を有し、
前記イオンセンサ回路の少なくとも一部と、前記表示部駆動回路の少なくとも一部とは、前記基板の同一主面上に形成され、
前記表示部は、映像を表示するためのものであり、
前記イオンセンサ回路は、第一電界効果トランジスタ及びイオンセンサアンテナを含み、
前記イオンセンサアンテナは、前記第一電界効果トランジスタのゲート電極に接続され、
前記表示部駆動回路は、第二電界効果トランジスタを含み、
前記第一電界効果トランジスタ及び前記イオンセンサアンテナと、前記第二電界効果トランジスタとは、前記基板の同一主面上に形成されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記イオンセンサアンテナは、透明導電膜を含む表面を有する
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記透明導電膜は、第一透明導電膜であり、
前記表示部は、第二透明導電膜を有する
ことを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記第一透明導電膜及び前記第二透明導電膜は、同一の材料を含む
ことを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記第一電界効果トランジスタは、光により特性が変化する半導体を含み、
前記半導体は、遮光膜によって遮光される
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記遮光膜は、第一遮光膜であり、
前記表示部は、第二遮光膜を有する
ことを特徴とする請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
前記第一遮光膜及び前記第二遮光膜は、同一の材料を含む
ことを特徴とする請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
前記イオンセンサアンテナは、前記第一電界効果トランジスタのチャネル領域と重ならないことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記第一電界効果トランジスタは、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、ポリシリコン、連続粒界結晶シリコン又は酸化物半導体を含む
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１０】
前記イオンセンサ回路の少なくとも一部と、前記表示部駆動回路の少なくとも一部とは、共通の電源に接続される
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。より詳しくは、イオンセンサ部を備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気中に発生させたプラスイオン及びマイナスイオンによって空気中に浮遊する細菌を殺菌して、空気を清浄にする作用が見出された。そして、この技術を応用した空気清浄機等のイオン発生装置が、快適性と健康志向の時代にもマッチして大きな注目を集めている。【０００３】
ところが、イオンは目に見えないので、直接見て確認することはできない。その一方、空気清浄機等の使用者にしてみれば、イオンが正常に発生しているかどうかや、所望の濃度のイオンが実際に発生しているかどうかを知りたいと思うのが自然である。【０００４】
そこで、大気中のイオン濃度を計測するイオンセンサとして、容易にイオンを定量できるイオン発生素子や、イオンセンサ内蔵家電製品用リモコン等が開示されている。より具体的には、イオン発生部から発生した正イオン及び負イオンを定量するイオンセンサ部と、定量されたイオン量を表示する表示部とを備えたイオン発生素子が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、大気中のイオン濃度を計測するイオンセンサと、家電製品が現在どのような状態にあるのかを表示する表示部とを備えたイオンセンサ内蔵家電製品用リモコンが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３６８７２号公報
【特許文献２】特開２００４−１５６８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のイオン発生素子は、図９に示すように、イオンセンサ部１２５及び表示部１３５が別々に形成されていた。すなわち、イオンセンサ部１２５及び表示部１３５は、それぞれ異なる材料を用いて異なる工程によって形成されていた。そのため、小型化が困難であり、製造コストが高くなってしまうという点で改良の余地があった。【０００７】
特許文献２に記載のイオンセンサ内蔵家電製品用リモコンにおいても、図１０に示すように、イオンセンサ部１２５と表示部１３５とが別々に形成されていた。【０００８】
従来のイオン発生装置に設けられるイオンセンサの大きさについて本発明者らが調べたところ、イオンセンサは、数個のコンデンサ、数個の抵抗、１個のオペアンプ、１個のコネクタ、アンテナパッド、プリント基板（ＰＷＢ）等から構成され、イオンセンサの占有面積は、略１５ｍｍ×４５ｍｍ程度であり、そのうち、アンテナパッドの占有面積は、略１０ｍｍ×１０ｍｍであった。このように、従来のイオンセンサ部は、ミリメートルオーダーの比較的大きなものであった。【０００９】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、イオンセンサ部及び表示部を備えた表示装置であって、小型化が可能で安価な表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、イオンセンサ部及び表示部を備えた装置であって、小型化が可能で安価な装置について種々検討したところ、液晶表示装置等、少なくとも一枚の基板を含んで構成される表示装置を利用することに着目した。そして、従来、イオンセンサと表示部とが別々に形成されていたことにより、高コストとなっていたことを見いだすとともに、イオンセンサ部に含まれるイオンセンサ回路の少なくとも一部と、表示部に含まれる表示部駆動回路の少なくとも一部とを基板の同一主面上に設けることにより、イオンセンサ回路を基板の額縁領域等の空いたスペースに設けることができ、また、表示部駆動回路を形成する工程を援用してイオンセンサ回路を形成できることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。【００１１】
すなわち、本発明の一側面は、イオンセンサ回路を含むイオンセンサ部と、表示部駆動回路を含む表示部とを備えた表示装置であって、前記表示装置は、基板を有し、前記イオンセンサ回路の少なくとも一部と、前記表示部駆動回路の少なくとも一部とは、前記基板の同一主面上に形成される表示装置である。
以下、前記表示装置について詳述する。【００１２】
前記表示装置の種類は特に限定されないが、好適には、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）が挙げられる。ＦＰＤとしては、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ等が挙げられる。【００１３】
前記イオンセンサ部は、空気中のイオン濃度を計測するための要素を含むものであり、前記イオンセンサ回路の他に、例えば、イオンセンサ回路にイオンを導入するためのファンや導入路等を含む。前記イオンセンサ回路は、空気中のイオン濃度を電気的な物理量に変換するために必要な素子（好ましくは、電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、「ＦＥＴ」とも言う。）及びイオンセンサアンテナ）を少なくとも含む回路であり、イオンを検知（捕集）する機能も含む。より具体的には、前記イオンセンサ部は、イオンセンサ素子を含み、前記イオンセンサ回路の少なくとも一部は、前記イオンセンサ素子であることが好ましい。【００１４】
なお、イオンセンサ素子とは、空気中のイオン濃度を電気的な物理量に変換するための必要最低限の素子である。【００１５】
前記表示部は、表示機能を発揮させるための要素を含むものであり、表示部駆動回路の他に、例えば、表示素子、光学フィルム等を含む。前記表示部駆動回路は、表示素子を駆動するための回路であり、例えば、ＴＦＴアレイ、ゲートドライバ、ソースドライバ等の回路を含む。なかでも、前記表示部駆動回路の少なくとも一部は、ＴＦＴアレイであることが好ましい。【００１６】
なお、表示素子とは、発光機能又は調光機能（光のシャッター機能）を有する素子であり、表示装置の画素又はサブ画素毎に設けられる。【００１７】
例えば、液晶表示装置は、通常、対向する一対の基板と、両基板の間に調光機能を有する表示素子とを備える。より具体的には、液晶表示装置の表示素子は、通常、一対の電極と、両基板の間に狭持された液晶とを含む。【００１８】
また、有機ＥＬディスプレイは、通常、発光機能を有する表示素子を基板上に備える。より具体的には、有機ＥＬディスプレイの表示素子は、通常、陽極、有機発光層及び陰極が積層された構造を含む。【００１９】
また、プラズマディスプレイは、通常、対向する一対の基板と、両基板の間に発光機能を有する表示素子とを備える。より具体的には、プラズマディスプレイの発光素子は、通常、一対の電極と、一方の基板に形成された蛍光体と、両基板の間に封入された希ガスとを含む。【００２０】
前記表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。
前記表示装置における好ましい形態について以下に詳しく説明する。【００２１】
前記イオンセンサ回路は、第一電界効果トランジスタ（第一ＦＥＴ）及びイオンセンサアンテナを含み、前記イオンセンサアンテナは、前記第一ＦＥＴのゲート電極に接続され、前記表示部駆動回路は、第二電界効果トランジスタ（第二ＦＥＴ）を含み、前記第一ＦＥＴ及び前記イオンセンサアンテナと、前記第二ＦＥＴとは、前記基板の同一主面上に形成されることが好ましい。これにより、イオンセンサアンテナにおいて、空気中のイオンを検知（捕集）することができ、イオンセンサアンテナで検知したイオンの量に応じて、第一ＦＥＴのソース及びドレイン間の電流又は電圧値を変化させることができる。すなわち、第一ＦＥＴ及びイオンセンサアンテナをイオンセンサ素子として機能させることができる。また、イオンセンサ素子に含まれる第一ＦＥＴと、第二ＦＥＴとを形成するための材料や工程の少なくとも一部を同じくすることが可能となり、第一ＦＥＴ及び第二ＦＥＴの形成に必要なコストを削減することが可能となる。このように、イオンセンサアンテナは、空気中のイオンを感知（捕集）する導電部材である。そのため、イオンセンサアンテナにイオンが到来するとそのイオンによってイオンセンサアンテナの表面が帯電し、そして、イオンセンサアンテナに接続された第一ＦＥＴのゲート電極の電位が変化し、その結果、第一ＦＥＴのチャネルの電気抵抗が変化する。【００２２】
また、従来のイオンセンサ部と表示部とを備えた装置においては、イオンセンサ部は平行平板型の電極を利用したものが一般的であった。例えば、特許文献１に記載のイオンセンサ部は、対向する平板型の加速電極及び捕集電極を備えている。このような平行平板型のイオンセンサ部は、製造上の加工精度の限界から、μｍオーダーでの加工は困難であるため、小型化が困難である。特許文献２に記載のイオンセンサ内蔵家電製品用リモコンにおいても、イオンセンサ部には、一組のイオン加速電極とイオン捕集電極からなる並行平板電極が用いられており、やはり小型化が困難である。一方、上記形態のように、イオンセンサ素子として、ＦＥＴ及びイオンセンサアンテナを利用することにより、フォトリソ法によってイオンセンサ素子の製造が可能となるため、μｍオーダーでの加工が可能となり、平行平板型のイオンセンサよりも小型化することが可能である。また、液晶表示パネルにおいては電極間ギャップ（ＴＦＴアレイ基板と対向基板とのギャップ）は一般的には３〜５μｍ程度であり、ＴＦＴアレイ基板及び対向基板にそれぞれ電極を設け、平行平板型のイオンセンサを形成しても、ギャップにイオンを導入することが困難と考えられる。一方、上記形態のように、ＦＥＴ及びアンテナを利用するイオンセンサ素子は、対向基板を必要としないため、イオンセンサを備えた表示装置を小型化することが可能である。【００２３】
前記第一ＦＥＴ及び第二ＦＥＴの種類は特に限定されるものではないが、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下「ＴＦＴ」とも言う。）が好ましい。ＴＦＴは、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置に好適に用いられる。【００２４】
なお、半導体材料は特に限定されず、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、連続粒界結晶シリコン（ＣＧ−Ｓｉ）、酸化物半導体等が挙げられる。【００２５】
前記イオンセンサアンテナは、透明導電膜を含む表面（露出部）を有することが好ましい。換言すれば、前記イオンセンサアンテナの表面は、透明導電膜によって覆われることが好ましい。透明導電膜は腐食に強く、これにより、イオンセンサアンテナの非露出部（例えば、金属配線を含んで構成される部分）が外部環境に曝露され、腐食するのを防ぐことができる。【００２６】
前記透明導電膜は、第一透明導電膜であり、前記表示部は、第二透明導電膜を有することが好ましい。透明導電膜は、導電性と光学的な透明性とを合わせ持つことから、上記形態により、第二透明導電膜を表示部の透明電極として好適に用いることができる。また、第一透明導電膜及び第二透明導電膜を形成するための材料や工程の少なくとも一部を互いに同じくすることが可能となるので、第一透明導電膜を低コストで形成することが可能となる。【００２７】
前記第一透明導電膜及び前記第二透明導電膜は、同一の材料を含むことが好ましく、同一の材料のみからなることがより好ましい。これにより、第一透明導電膜をより低コストで形成することが可能となる。【００２８】
前記第一透明導電膜及び第二透明導電膜の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、インジウム酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ：Ｆｌｕｏｒｉｎｅ−ｄｏｐｅｄ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等が好適に用いられる。【００２９】
前記第一ＦＥＴは、光により特性が変化する半導体を含み、前記半導体は、遮光膜によって遮光されることが好ましい。光により特性が変化する半導体としては、例えば、ａ−Ｓｉやμｃ−Ｓｉ等が挙げられる。したがって、これらの半導体をイオンセンサに用いるためには、遮光して特性が変化しないようにすることが好ましい。そのため、光により特性が変化する半導体を遮光することにより、光により特性が変化する半導体を表示部だけでなくイオンセンサ部においても好適に用いることが可能となる。【００３０】
前記遮光膜は、前記第一ＦＥＴを表示装置外部の光（外光）及び／又は表示装置内部の光から遮光するものである。表示装置内部の光としては、例えば、表示装置内部で生じた反射光等が挙げられる。また、表示装置が有機ＥＬやプラズマディスプレイ等、自発光型であるときは、それらの表示装置が備える発光素子からの光が挙げられる。一方、非自発光型である液晶表示装置のときは、バックライトの光が挙げられる。表示装置内部で生じた反射光等は、数１０Ｌｘ程度であり、第一ＦＥＴに与える影響は比較的小さい。一方、外光としては、太陽光、室内照明（例えば蛍光灯）等が挙げられる。太陽光は、３０００〜１０００００Ｌｘであり、実使用時（暗室での使用は除く。）の室内の蛍光灯は、１００〜３０００Ｌｘであり、いずれも第一ＦＥＴに与える影響は大きい。したがって、前記遮光膜は、好適には前記第一ＦＥＴを少なくとも外光から遮断するものであり、より好適には外光と表示装置内部の光との両方を遮断するものである。【００３１】
前記遮光膜は、第一遮光膜であり、前記表示部は、第二遮光膜を有することが好ましい。これにより、前記表示装置として例えば液晶表示装置や有機ＥＬディスプレイを適用した場合、混色を抑制することを目的として、表示部の各画素又はサブ画素の境界に第二遮光膜を設けることができる。また、第一遮光膜及び第二遮光膜を形成するための材料や工程の少なくとも一部を互いに同じくすることが可能となり、第一遮光膜を低コストで形成することが可能となる。【００３２】
前記第一遮光膜及び前記第二遮光膜は、同一の材料を含むことが好ましく、同一の材料のみからなることがより好ましい。これにより、第一遮光膜をより低コストで形成することが可能となる。【００３３】
前記イオンセンサアンテナは、前記第一ＦＥＴのチャネル領域と重ならないことが好ましい。イオンセンサアンテナは、通常、光により特性が変化する半導体を含まないため、遮光される必要はない。すなわち、例え第一ＦＥＴを遮光する必要が生じたとしても、イオンセンサアンテナの周辺に遮光膜が配されている必要はない。したがって、上記形態のように、イオンセンサアンテナをチャネル領域外に設ければ、第一ＦＥＴの配置場所の制約を受けることなく、イオンセンサアンテナの配置場所を自由に決定することができる。そのため、イオンをより効果的に検出できる場所、例えば、大気をイオンセンサアンテナに導くための流路やファンの近くの場所等にイオンアンテナを容易に形成することが可能となる。イオンセンサアンテナが形成される位置は、上記の通り、第一ＦＥＴのチャネル領域と重ならなければ特に限定されないが、イオンを導入するための導入路の内部に形成されることが好ましい。さらに、第一ＦＥＴのチャネル領域外であって、第一ＦＥＴよりも基板の端部に形成されることがより好ましい。【００３４】
他方、イオンセンサアンテナは、第一ＦＥＴのチャネル領域に重なってもよい。このように、イオンセンサアンテナをチャネル領域内に設けることにより、例えば、第一ＦＥＴをトップゲート型又はプレーナ型のＴＦＴとすれば、ＴＦＴのゲート電極そのものをイオンセンサアンテナとして機能させることができる。したがって、イオンセンサ素子をより小型化することが可能となる。【００３５】
前記イオンセンサ回路の少なくとも一部と、前記表示部駆動回路の少なくとも一部とは、共通の電源に接続されることが好ましい。共通の電源を用いることで、イオンセンサ部と表示部とが、別々の電源を有しているものよりも、電源を形成するためのコスト、及び、電源を配置するためのスペースを削減することができる。より具体的には、少なくとも、第一ＦＥＴのソース又はドレインと、ＴＦＴアレイのＴＦＴのゲートとが共通の電源に接続されることが好ましい。【００３６】
前記第一ＦＥＴは、ａ−Ｓｉ又はμｃ−Ｓｉを含むことが好ましい。比較的安価なａ−Ｓｉ又はμｃ−Ｓｉを用いることで、低コストでありながら高精度に両イオンを検出することが可能なイオンセンサを提供することが可能となる。【００３７】
前記表示装置に係る製品は、特に限定されないが、好適には、テレビ、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ等の据え置き型ディスプレイが挙げられる。これにより、据え置き型ディスプレイが置かれた室内環境におけるイオン濃度を該ディスプレイに表示させることが可能となる。また、携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の携帯機器も好適な例として挙げられる。これにより、様々な場所のイオン濃度を手軽に計測することが可能となる。更に、表示部を備えたイオン発生装置も好適な例として挙げられ、これにより、イオン発生装置から放出されるイオンの濃度を表示部に表示させることが可能となる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、イオンセンサ部及び表示部を備えた低コストでかつ、小型化が可能な表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態１、２に係る表示装置のブロック図である。
【図２】実施形態１、２に係る表示装置の断面を示す断面模式図である。
【図３】実施形態１、２に係る表示装置の断面を示す断面模式図である。
【図４】実施形態１、２に係るイオンセンサ回路１０７とＴＦＴアレイ１０１の一部とを示す等価回路である。
【図５】実施形態１に係るイオンセンサ回路のタイミングチャートである。
【図６】実施形態２に係るイオンセンサ回路のタイミングチャートである。
【図７】実施例１に係る４種類のエアーにおけるＩｄの経時変化を示すグラフである。
【図８】実施例１に係る４種類のエアーにおけるｎｏｄｅ−Ｚ電位の経時変化を示すグラフである。
【図９】従来のイオン発生素子を示す模式図である。
【図１０】従来のイオンセンサ内蔵家電製品用リモコンの断面を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下に実施形態を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
【００４１】
（実施形態１）
本実施形態では、検知対象が空気中のマイナスイオンであるイオンセンサ部を備えた液晶表示装置を例に挙げて説明する。図１は、本実施形態に係る表示装置のブロック図である。
【００４２】
本実施形態に係る表示装置１１０は、液晶表示装置であり、空気中のイオン濃度を測定するためのイオンセンサ部１２０と、種々の映像を表示するための表示部１３０とを備える。表示部１３０は、表示部駆動回路１１５として、表示部駆動用ＴＦＴアレイ１０１、ゲートドライバ（表示用走査信号線駆動回路）１０３及びソースドライバ（表示用映像信号線駆動回路）１０４を含む。イオンセンサ部１２０は、イオンセンサ駆動／読出し回路１０５、演算処理ＬＳＩ１０６及びイオンセンサ回路１０７を含む。電源回路１０９は、イオンセンサ部１２０及び表示部１３０に共用される。
【００４３】
表示部１３０は、従来の液晶表示装置等のアクティブマトリクス型の表示装置と同様の回路構成を有する。すなわち、ＴＦＴアレイ１０１が形成された領域、すなわち表示領域に、線順次駆動により映像が表示される。
【００４４】
イオンセンサ部１２０の機能について概略すると以下の通りである。まず、イオンセンサ回路１０７において、空気中のマイナスイオンを検知（捕集）し、検知されたマイナスイオンの量に応じた電圧値を生成する。この電圧値は駆動／読出し回路１０５に送られ、ここでデジタル信号に変換される。この信号は、ＬＳＩ１０６に送られ、ここで所定の計算方法に基づきマイナスイオン濃度が演算されるとともに、該演算結果を表示領域に表示するための表示用データが生成される。この表示用データは、ソースドライバ１０４を介してＴＦＴアレイ１０１に送信され、表示データに応じたマイナスイオン濃度が最終的に表示される。電源回路１０９は、ＴＦＴアレイ１０１、ゲートドライバ１０３、ソースドライバ１０４、及び、駆動／読出し回路１０５に電源を供給する。駆動／読出し回路１０５は、上記機能の他、後述するリセット配線及び入力配線を制御し、それぞれの配線に所望のタイミングで所定の電源を供給する。
【００４５】
なお、駆動／読出し回路１０５は、イオンセンサ回路１０７、ゲートドライバ１０３、ソースドライバ１０４等の他の回路に含まれてもよく、ＬＳＩ１０６に含まれてもよい。
【００４６】
また、本実施形態においては、ＬＳＩ１０６の代わりに、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）上で機能するソフトウェアを用いて演算処理を行ってもよい。
【００４７】
図２を用いて、表示装置１１０の構造について説明する。図２は、図１に示す線分Ａ１−Ａ２にて切断した状態における表示装置の断面模式図である。イオンセンサ部１２０は、イオンセンサ回路１０７と、空気イオン導入／導出路４２と、ファン（図示せず）と、遮光膜１２ａ（第一遮光膜）とを備える。イオンセンサ回路１０７は、イオンセンサ素子である、センサＴＦＴ（第一ＦＥＴ）３０及びイオンセンサアンテナ４１を含む。一方、表示部１３０は、ピクセルＴＦＴ（第二ＦＥＴ）４０を含むＴＦＴアレイ１０１と、遮光膜１２ｂ（第二遮光膜）と、ＲＧＢ、ＲＧＢＹ等の色を含むカラーフィルタ１３と、液晶３２と、偏光板３１ａ、３１ｂとを備える。
【００４８】
アンテナ４１は、空気中のマイナスイオンを検知（捕集）する導電部材であり、センサＴＦＴ３０のゲートに接続されている。アンテナ４１は、外部環境に曝露される部分（露出部）を含み、アンテナ４１の表面（露出部）にマイナスイオンが付着するとアンテナ４１の電位が変化し、それに応じてセンサＴＦＴ３０のゲートの電位も変化する。その結果、センサＴＦＴ３０のソース及びドレイン間の電流及び／又は電圧が変化する。このように、イオンセンサ素子が、アンテナ４１と、センサＴＦＴ３０とから形成されることにより、従来の平行平板型のイオンセンサよりも小型化することが可能である。
【００４９】
導入／導出路４２は、アンテナ４１上を効率的に通気させるための経路であり、ファンによって、図２の手前から奥、又は、奥から手前に空気が流れる。
【００５０】
また、表示装置１１０は、大部分が対向する二枚の絶縁性基板１ａ、１ｂを備え、基板１ａ、１ｂの間には液晶３２が狭持されている。センサＴＦＴ３０及びＴＦＴアレイ１０１は、基板１ａ、１ｂが対向する位置において、基板１ａ（ＴＦＴアレイ基板）の液晶側の主面上に設けられる。ＴＦＴアレイ１０１には、ピクセルＴＦＴ（第二ＦＥＴ）４０がマトリクス状に多数配されている。アンテナ４１、導入／導出路４２及びファンは、基板１ａ、１ｂが対向しない位置において、基板１ａの液晶側の主面上に設けられる。このように、アンテナ４１は、センサＴＦＴ３０のチャネル領域外に設けられる。これにより、導入／導出路４２及びファンの近くにアンテナ４１を容易に配置することができるので、アンテナ４１に効率よく大気を送り込むことが可能となる。また、センサＴＦＴ３０及び遮光膜１２ａは、表示部１３０の端部（額縁領域）に設けられる。これにより、額縁領域の空いたスペースを有効活用することができるので、表示装置１１０のサイズを変更することなく、イオンセンサ回路１０７を形成することが可能となる。
【００５１】
このように、基板１ａの同一主面上には、イオンセンサ回路１０７に含まれるセンサＴＦＴ３０及びイオンセンサアンテナ４１と、表示部駆動回路１１５に含まれるＴＦＴアレイ１０１とが少なくとも形成される。これにより、ＴＦＴアレイ１０１を形成する工程を援用してセンサＴＦＴ３０及びイオンセンサアンテナ４１を形成できる。
【００５２】
他方、遮光膜１２ａ、１２ｂ及びカラーフィルタ１３は、基板１ａ、１ｂが対向する位置において、基板１ｂ（対向基板）の液晶側の主面上に設けられる。遮光膜１２ａは、センサＴＦＴ３０と対向する位置に設けられ、遮光膜１２ｂ及びカラーフィルタ１３は、ＴＦＴアレイ１０１と対向する位置に設けられる。後に詳述するが、センサＴＦＴ３０は、光に対する特性が変化する半導体であるａ−Ｓｉを含む。上記の通り、センサＴＦＴ３０が、遮光膜１２ａによって遮光されることで、ａ−Ｓｉの特性、すなわちセンサＴＦＴ３０の出力特性が変化するのを抑制できるので、イオン濃度をより高精度に測定することができる。
【００５３】
偏光板３１ａ、３１ｂは、基板１ａ、１ｂの液晶３２とは反対側（外側）の主面上にそれぞれ設けられる。
【００５４】
図３を用いて、表示装置１１０の構造について更に詳述する。図３は、本実施形態に係る表示装置の断面模式図である。
【００５５】
絶縁性基板１ａの液晶側の主面上には、第一導電層、絶縁膜３、水素化ａ−Ｓｉ層、ｎ＋ａ−Ｓｉ層、第二導電層、パッシベーション膜９及び第三導電層がこの順に積層されている。
【００５６】
第一導電層には、イオンセンサアンテナ電極２ａ、リセット配線２ｂ、後述する接続配線２２、ｎｏｄｅ−Ｚ保持容量電極２ｃ及びゲート電極２ｄ、２ｅが形成される。これらの電極は、第一導電層に形成され、例えば、スパッタ法及びフォトリソ法により、同一の材料から同一の工程により形成されることが可能である。第一導電層は、単層又は積層の金属層から形成される。具体的には、アルミニウム（Ａｌ）の単層、下層のＡｌ／上層のチタン（Ｔｉ）の積層、下層のＡｌ／上層のモリブデン（Ｍｏ）の積層等が挙げられる。リセット配線２ｂ、接続配線２２及び保持容量電極２ｃについては、図４を用いて後に詳述する。
【００５７】
絶縁膜３は、イオンセンサアンテナ電極２ａ、リセット配線２ｂ、接続配線２２、ｎｏｄｅ−Ｚ保持容量電極２ｃ及びゲート電極２ｄ、２ｅを覆うように、基板１ａ上に設けられる。絶縁膜３上には、水素化ａ−Ｓｉ層４ａ、４ｂ、ｎ＋ａ−Ｓｉ層５ａ、５ｂ、ソース電極６ａ、６ｂ、ドレイン電極７ａ、７ｂ及びｎｏｄｅ−Ｚ保持容量電極８が形成される。ソース電極６ａ、６ｂ、ドレイン電極７ａ、７ｂ及び保持容量電極８は、第二導電層に形成され、例えば、スパッタ法及びフォトリソ法により、同一の材料から同一の工程により形成されることが可能である。第二導電層は、単層又は積層の金属層から形成される。具体的には、アルミニウム（Ａｌ）の単層、下層のＡｌ／上層のＴｉの積層、下層のＴｉ／上層のＡｌの積層等が挙げられる。また、水素化ａ−Ｓｉ層４ａ、４ｂは、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法及びフォトリソ法により、同一の材料から同一の工程により形成されることが可能であり、ｎ＋ａ−Ｓｉ層５ａ、５ｂも、例えば、ＣＶＤ法及びフォトリソ法により、同一の材料から同一の工程により形成されることが可能である。上記の通り、各種電極や半導体を形成するにあたり、材料や工程の少なくとも一部を同じくすることが可能である。これにより、各種電極や半導体から構成されるセンサＴＦＴ３０及びピクセルＴＦＴ４０の形成に必要なコストを削減することが可能となる。ＴＦＴ３０、４０の構成要素については、後に更に詳述する。
【００５８】
パッシベーション膜９は、水素化ａ−Ｓｉ層４ａ、４ｂ、ｎ＋ａ−Ｓｉ層５ａ、５ｂ、ソース電極６ａ、６ｂ、ドレイン電極７ａ、７ｂ及び保持容量電極８を覆うように、絶縁膜３上に設けられる。パッシベーション膜９上には、透明導電膜１１ａ（第一透明導電膜）及び透明導電膜１１ｂ（第二透明導電膜）が形成される。透明導電膜１１ａは、絶縁膜３及びパッシベーション膜９を貫通するコンタクトホール１０ａを介してアンテナ電極２ａと接続される。コンタクトホール１０ａによってアンテナ電極２ａが剥き出しとならないように透明導電膜１１ａが配されることで、アンテナ電極２ａが外部環境に曝露され腐食するのを防ぐことができる。透明導電膜１１ｂは、パッシベーション膜９を貫通するコンタクトホール１０ｂを介してドレイン電極７ｂと接続される。透明導電膜１１ａ、１１ｂは、第三導電層に形成され、例えば、スパッタ法及びフォトリソ法により、同一の材料から同一の工程により形成されることが可能である。第三導電層は、単層又は積層の透明導電膜から形成される。具体的には、ＩＴＯ膜、ＩＺＯ膜等が挙げられる。なお、透明導電膜１１ａ、１１ｂを構成する全ての材料が互いに完全に同一である必要はなく、また、透明導電膜１１ａ、１１ｂを形成するための全ての工程が完全に同一である必要はない。例えば、透明導電膜１１ａ及び／又は透明導電膜１１ｂが多層構造を有しているとき、二つの透明導電膜に共通する層のみを同一の材料から同一の工程により形成することも可能である。上記の通り、透明導電膜１１ｂを形成するための材料や工程の少なくとも一部を透明導電膜１１ａの形成に流用することで、透明導電膜１１ａを低コストで形成することが可能となる。
【００５９】
また、遮光膜１２ａ及び遮光膜１２ｂも同一の材料から同一の工程により形成されることが可能である。具体的には、遮光膜１２ａ、１２ｂは、クロム（Ｃｒ）等の不透明な金属膜、不透明な樹脂膜等から形成される。該樹脂膜としては、炭素を含有するアクリル樹脂等が挙げられる。上記の通り、遮光膜１２ｂを形成するための材料や工程の少なくとも一部を遮光膜１２ａの形成に流用することで、遮光膜１２ａを低コストで形成することが可能となる。
【００６０】
ＴＦＴ３０、４０の構成要素について更に詳述する。センサＴＦＴ３０は、ゲート電極２ｄ、絶縁膜３、水素化ａ−Ｓｉ層４ａ、ｎ＋ａ−Ｓｉ層５ａ、ソース電極６ａ及びドレイン電極７ａから形成される。ピクセルＴＦＴ４０は、ゲート電極２ｅ、絶縁膜３、水素化ａ−Ｓｉ層４ｂ、ｎ＋ａ−Ｓｉ層５ｂ、ソース電極６ｂ及びドレイン電極７ｂから形成される。絶縁膜３は、センサＴＦＴ３０及びピクセルＴＦＴ４０において、ゲート絶縁膜として機能する。ＴＦＴ３０、４０は、ボトムゲート型のＴＦＴである。ｎ＋ａ−Ｓｉ層５ａ、５ｂには、リン（Ｐ）等のＶ族元素がドーピングされる。すなわち、センサＴＦＴ３０及びピクセルＴＦＴ４０は、Ｎチャネル型ＴＦＴである。
【００６１】
アンテナ４１は、透明導電膜１１ａ及びアンテナ電極２ａから形成される。また、ｎｏｄｅ−Ｚ保持容量電極２ｃ、８と、誘電体として機能する絶縁膜３とから、キャパシタであるｎｏｄｅ−Ｚ保持容量４３が形成される。保持容量４３を設けることによって、ゲート電極２ｄ及びアンテナ４１の容量を大きくすることができるので、イオン濃度の測定中における外来ノイズの影響を抑えることができる。したがって、センサ動作をより安定にでき、精度をより高くすることができる。
【００６２】
次に、図４を用いて、イオンセンサ回路１０７及びＴＦＴアレイ１０１の回路構成及び動作機構について説明する。図４は、本実施形態に係るイオンセンサ回路１０７とＴＦＴアレイ１０１の一部とを示す等価回路である。
【００６３】
まず、ＴＦＴアレイ１０１について説明する。ピクセルＴＦＴ４０のゲート電極２ｄは、ゲートバスラインＧｎ、Ｇｎ＋１、・・・を介して、ゲートドライバ１０３と接続され、ソース電極６ｂは、ソースバスラインＳｍ、Ｓｍ＋１、・・・を介して、ソースドライバ１０４と接続される。ピクセルＴＦＴ４０のドレイン電極７ｂは、画素電極として機能する透明導電膜１１ｂと接続される。ピクセルＴＦＴ４０は、サブ画素毎に設けられ、スイッチング素子として機能する。ゲートバスラインＧｎ、Ｇｎ＋１、・・・には、ゲートドライバ１０３から所定のタイミングで走査パルス（走査信号）が供給され、該走査パルスは、線順次方式で各ピクセルＴＦＴ４０に印加される。ソースバスラインＳｍ、Ｓｍ＋１、・・・には、ソースドライバ１０４で生成された任意の映像信号、及び／又は、マイナスイオン濃度に基づき算出された表示用データが供給される。そして、走査パルスの入力により一定期間だけオン状態とされたピクセルＴＦＴ４０に接続された画素電極（透明導電膜１１ｂ）に、映像信号及び／又は表示用データが所定のタイミングで供給される。液晶に書き込まれた所定レベルの映像信号及び／又は表示用データは、これらの信号及び／又はデータが印加された画素電極と、この画素電極に対向する対向電極（図示せず）との間で一定期間保持される。ここで、これらの画素電極及び対向電極の間に形成される液晶容量と並列に液晶補助容量（Ｃｓ）３６が形成される。液晶補助容量３６は、各サブ画素において、ドレイン電極７ａ及び液晶補助容量線Ｃｓｎ、Ｃｓｎ＋１、・・・の間に形成される。なお、容量線Ｃｓｎ、Ｃｓｎ＋１、・・・は、第一導電層に形成され、ゲート配線Ｇｎ、Ｇｎ＋１、・・・と平行に設けられる。
【００６４】
次に、イオンセンサ回路１０７の回路構成について説明する。センサＴＦＴ３０のドレイン電極７ａには、入力配線２０が接続される。入力配線２０には、Ｈｉｇｈ電圧（＋１０Ｖ）又はＬｏｗ電圧（０Ｖ）が印加され、入力配線２０の電圧をＶｄｄとする。ソース電極６ａには、出力配線２１が接続される。出力配線２１の電圧をＶｏｕｔとする。また、センサＴＦＴ３０のゲート電極２ｄには、接続配線２２を介してアンテナ４１が接続される。更に、接続配線２２には、リセット配線２ｂが接続される。配線２２、２ｂ同士の交点（ノード）をｎｏｄｅ−Ｚとする。リセット配線２ｂは、ｎｏｄｅ−Ｚ、すなわちセンサＴＦＴ３０のゲートとアンテナ４１との電圧をリセットするための配線である。リセット配線２ｂには、Ｈｉｇｈ電圧（＋２０Ｖ）又はＬｏｗ電圧（−１０Ｖ）が印加され、リセット配線２ｂの電圧をＶｒｓｔとする。更に、接続配線２２には、保持容量４３を介してアース（ＧＮＤ）が接続される。出力配線２１には、定電流回路２５及びアナログ−デジタル変換回路（ＡＤＣ）２６が接続される。定電流回路２５は、Ｎチャネル型のＴＦＴ（定電流ＴＦＴ）から構成され、定電流ＴＦＴのドレインは、出力配線２１に接続される。定電流ＴＦＴのソースは、定電流源に接続され、その電圧Ｖｓｓは、ＶｄｄのＨｉｇＨ電圧よりも低電圧に固定される。定電流ＴＦＴのゲートは、定電圧源に接続される。定電流ＴＦＴのゲートの電圧Ｖｂａｉｓは、定電流ＴＦＴのソース及びドレインの間に一定の電流（例えば、１μＡ）が流れるように、所定の値に固定される。定電流回路２５及びＡＤＣ２６は、駆動／読出し回路１０５内に形成される。
【００６５】
なお、アンテナ４１、センサＴＦＴ３０のゲート、リセット配線２ｂ、接続配線２２及び保持容量４３は、アンテナ電極２ａ、ゲート電極２ｄ、リセット配線２ｂ、保持容量電極２ｃ及び接続配線２２が第一導電層に一体的に形成されることによって、互いに接続される。他方、駆動／読出し回路１０５、ゲートドライバ１０３及びソースドライバ１０４はそれぞれ、基板１ａ上には直接形成されず、ＬＳＩチップ等の半導体チップに形成され、半導体チップは、基板１ａ上に実装される。
【００６６】
続いて、図５を用いてイオンセンサ回路の動作機構について詳細に説明する。図５は、本実施形態に係るイオンセンサ回路のタイミングチャートである。
【００６７】
初期状態において、Ｖｒｓｔは、Ｌｏｗ電圧（−１０Ｖ）に設定される。このとき、ＶｒｓｔをＬｏｗ電圧（−１０Ｖ）に設定するための電源として、ピクセルＴＦＴ４０のゲート電極２ｅにＬｏｗ電圧（−１０Ｖ）を印加するための電源を流用することができる。また、初期状態において、Ｖｄｄは、Ｌｏｗ電圧（０Ｖ）に設定されている。イオン濃度の測定が開始される前に、まず、リセット配線２ｂにＨｉｇｈ電圧（＋２０Ｖ）が印加され、アンテナ４１の電圧（ｎｏｄｅ−Ｚの電圧）が＋２０Ｖにリセットされる。このとき、Ｖｒｓｔを印加するための電源として、ピクセルＴＦＴ４０のゲート電極２ｅにＨｉｇｈ電圧（＋２０Ｖ）を印加するための電源を流用することができる。ｎｏｄｅ−Ｚの電圧がリセットされた後、リセット配線２ｂは、ハイインピーダンス状態に保たれる。そして、イオンの導入が開始され、アンテナ４１にマイナスイオンが捕集されると、＋２０Ｖにリセットされた、すなわち、プラスにチャージされたｎｏｄｅ−Ｚの電圧は、マイナスイオンによって中和され低下する（センシング動作）。マイナスイオン濃度が高いほど、電圧が低下するスピードは速くなる。イオンを導入してから所定の時間が経過した後、入力配線２０にＨｉｇｈ電圧（＋１０Ｖ）を一時的に印加する。すなわち、入力配線２０に＋１０Ｖのパルス電圧を印加する。また、出力配線２１は、定電流回路２５に接続されている。したがって、入力配線２０に＋１０Ｖのパルス電圧を印加すると、入力配線２０及び出力配線２１には一定の電流が流れる。ただし、センサＴＦＴ３０のゲートの開き具合、すなわち、ｎｏｄｅ−Ｚの電圧の差に応じて、出力配線２１の電圧Ｖｏｕｔは変化することとなる。この電圧ＶｏｕｔをＡＤＣ２６で検出することで、マイナスイオン濃度を検出することが可能となる。なお、定電流回路２５を設けず、ｎｏｄｅ−Ｚの電圧の差に応じて変化する出力配線２１の電流Ｉｄを検出することで、マイナスイオン濃度を検出することも可能である。
【００６８】
また、本実施形態では、ＶｄｄのＨｉｇｈ電圧は＋１０Ｖに特に限定されず、リセット配線２ｂに印加されるＨｉｇｈ電圧、すなわちピクセルＴＦＴ４０のゲート電極２ｅに印加されるＨｉｇｈ電圧と同じ＋２０Ｖとしてもよい。これにより、ＶｄｄのＨｉｇｈ電圧を印加するための電源として、ピクセルＴＦＴ４０のゲート電極２ｅにＨｉｇｈ電圧を印加するための電源を流用することができる。
【００６９】
（実施形態２）
実施形態２に係る表示装置は、以下の点以外は、実施形態１と同様の構成を有する。すなわち、実施形態１に係る表示装置は、Ｎチャネル型のセンサＴＦＴ３０を用いて大気中のマイナスイオン濃度が測定可能なイオンセンサを備えるが、実施形態２に係る表示装置は、Ｐチャネル型のセンサＴＦＴ３０を用いて大気中のプラスイオン濃度が測定可能なイオンセンサを備える。
【００７０】
具体的には、ｎ＋ａ−Ｓｉ層５ａ、５ｂの代わりにｐ＋ａ−Ｓｉ層が形成され、ｐ＋ａ−Ｓｉ層には、ホウ素（Ｂ）等のＩＩＩ族元素がドーピングされる。すなわち、本実施形態では、センサＴＦＴ３０及びピクセルＴＦＴ４０は、Ｐチャネル型ＴＦＴである。
【００７１】
図６を用いてイオンセンサ回路の動作機構について詳細に説明する。図６は、本実施形態に係るイオンセンサ回路のタイミングチャートである。
【００７２】
初期状態において、Ｖｒｓｔは、Ｈｉｇｈ電圧（＋２０Ｖ）に設定される。このとき、ＶｒｓｔをＨｉｇｈ電圧（＋２０Ｖ）に設定するための電源として、ピクセルＴＦＴ４０のゲート電極２ｅにＨｉｇｈ電圧（＋２０Ｖ）を印加するための電源を流用することができる。また、初期状態において、Ｖｄｄは、Ｌｏｗ電圧（０Ｖ）に設定されている。イオン濃度の測定が開始される前に、まず、リセット配線２ｂにＬｏｗ電圧（−２０Ｖ）が印加され、アンテナ４１の電圧（ｎｏｄｅ−Ｚの電圧）が−２０Ｖにリセットされる。ｎｏｄｅ−Ｚの電圧がリセットされた後、リセット配線２ｂは、ハイインピーダンス状態に保たれる。そして、イオンの導入が開始され、アンテナ４１にプラスイオンが捕集されると、−２０Ｖにリセットされた、すなわち、マイナスにチャージされたｎｏｄｅ−Ｚの電圧は、プラスイオンによって中和され上昇する（センシング動作）。プラスイオン濃度が高いほど、電圧が上昇するスピードは速くなる。イオンを導入してから所定の時間が経過した後、入力配線２０にＨｉｇｈ電圧（＋１０Ｖ）を一時的に印加する。すなわち、入力配線２０に＋１０Ｖのパルス電圧を印加する。また、出力配線２１は、定電流回路２５に接続されている。したがって、入力配線２０に＋１０Ｖのパルス電圧を印加すると、入力配線２０及び出力配線２１には一定の電流が流れる。ただし、センサＴＦＴ３０のゲートの開き具合、すなわち、ｎｏｄｅ−Ｚの電圧の差に応じて、出力配線２１の電圧Ｖｏｕｔは変化することとなる。この電圧ＶｏｕｔをＡＤＣ２６で検出することで、プラスイオン濃度を検出することが可能となる。なお、定電流回路２５を設けず、ｎｏｄｅ−Ｚの電圧の差に応じて変化する出力配線２１の電流Ｉｄを検出することで、プラスイオン濃度を検出することも可能である。
【００７３】
また、本実施形態では、リセット配線２ｂに印加されるＬｏｗ電圧は−２０Ｖに特に限定されず、ピクセルＴＦＴ４０のゲート電極２ｅに印加されるＬｏｗ電圧と同じ−１０Ｖとしてもよい。これにより、リセット配線２ｂに印加されるＬｏｗ電圧を印加するための電源として、ピクセルＴＦＴ４０のゲート電極２ｅにＬｏｗ電圧を印加するための電源を流用することができる。また、ＶｄｄのＨｉｇｈ電圧も＋１０Ｖに特に限定されず、リセット配線２ｂに印加されるＨｉｇｈ電圧、すなわちピクセルＴＦＴ４０のゲート電極２ｅに印加されるＨｉｇｈ電圧と同じ＋２０Ｖとしてもよい。これにより、ＶｄｄのＨｉｇｈ電圧を印加するための電源として、ピクセルＴＦＴ４０のゲート電極２ｅにＨｉｇｈ電圧を印加するための電源を流用することができる。
【００７４】
以下に、実施形態１及び２の変形例を示す。
実施形態１及び２では、液晶表示装置を例に用いて説明したが、各実施形態の表示装置は、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等のＦＰＤであってもよい。
【００７５】
定電流回路２５は、設けられなくてもよい。すなわち、センサＴＦＴ３０のソース及びドレイン間の電流を測定することでイオン濃度を算出してもよい。
【００７６】
イオンセンサ部１２０に形成されるＴＦＴの導電型と、表示部１３０に形成されるＴＦＴの導電型とは、互いに異なっていてもよい。
【００７７】
水素化ａ−Ｓｉ層の代わりに、μｃ−Ｓｉ層、ｐ−Ｓｉ層、ＣＧ−Ｓｉ層、酸化物半導体層を用いてもよい。ただし、μｃ−Ｓｉは、ａ−Ｓｉ同様、光に対する感度が高いので、μｃ−Ｓｉ層を含むＴＦＴは、遮光されることが好ましい。一方、ｐ−Ｓｉ、ＣＧ−Ｓｉ及び酸化物半導体は、光に対する感度が低いので、ｐ−Ｓｉ層又はＣＧ−Ｓｉ層を含むＴＦＴは、遮光されなくてもよい。
【００７８】
なお、イオンセンサ部１２０に形成されるＴＦＴに含まれる半導体の種類と、表示部１３０に形成されるＴＦＴの半導体の種類とは、互いに異なっていてもよいが、製造工程を簡略化する観点からは、同じであることが好ましい。
【００７９】
基板１ａ上に形成されるＴＦＴの種類は、ボトムゲート型に限定されず、トップゲート型、プレーナ型等であってもよい。また、例えば、センサＴＦＴ３０をプレーナ型とした場合、アンテナ４１は、ＴＦＴ３０のチャネル領域上に形成されてもよい。すなわち、ゲート電極２ｄを露出させ、ゲート電極２ｄ自体をイオンセンサアンテナとして機能させてもよい。
【００８０】
なお、イオンセンサ部１２０に形成されるＴＦＴの種類と、表示部１３０に形成されるＴＦＴの種類とは、互いに異なっていてもよい。
【００８１】
ゲートドライバ１０３、ソースドライバ１０４及び駆動／読出し回路１０５は、モノリシック化され、基板１ａ上に直接形成されてもよい。
【００８２】
上述した実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜組み合わされてもよい。
【００８３】
実施例１
（表示装置）
実施形態１と同様にして、検知対象が空気中のマイナスイオンであるイオンセンサを備えた液晶表示装置を作製した。より具体的には、センサＴＦＴ３０は、水素化ａ−Ｓｉから形成されたボトムゲート型、かつＮチャネル型のＴＦＴであり、チャネル長（Ｌ）／チャネル幅（Ｗ）＝４μｍ／６０μｍとした。アンテナ４１の面積は４００μｍ×４００μｍとした。ｎｏｄｅ−Ｚ保持容量４３として、容量が１ｐＦのコンデンサを用いた。
【００８４】
（駆動条件）
ＶｄｄのＬｏｗ電圧は、０Ｖとし、Ｈｉｇｈ電圧は、＋１０Ｖとした。ＶｒｓｔのＬｏｗ電圧は、−１０Ｖとし、Ｈｉｇｈ電圧は、＋２０Ｖとした。
【００８５】
（イオン発生器）
シャープ株式会社製のプラズマクラスターイオン発生器ＩＧ−８２０−Ｗを用いた。プラズマクラスターイオンとは、放電電極にプラスとマイナスの電圧をかけて、空気中の水分子と酸素分子を電気分解し、プラスイオン（Ｈ＋）とマイナスイオン（Ｏ−）としたものに、それぞれ水分子が集まり、安定化したものである。
【００８６】
（測定内容）
温度条件２７℃で、ドライエアー、プラズマクラスターイオン濃度低（７００×１０３個／ｃｍ３）、プラズマクラスターイオン濃度中（１５００×１０３個／ｃｍ３）、プラズマクラスターイオン濃度高（２０００×１０３個／ｃｍ３）の４種類のエアーについて、出力配線を流れる電流Ｉｄ及びｎｏｄｅ−Ｚの電圧の経時変化を測定した。
【００８７】
４種類のエアーにおけるＩｄの経時変化を図７に示す。測定の開始から８秒後におけるマイナスイオン濃度高のＩｄと、マイナスイオン濃度低のＩｄとの差は、略１．５μＡとなった。
【００８８】
４種類のエアーにおけるｎｏｄｅ−Ｚの電圧の経時変化を図８に示す。上述の通り、マイナスイオン濃度が高い程、ｎｏｄｅ−Ｚの電圧は低下した。測定の開始から８秒後におけるマイナスイオン濃度高のｎｏｄｅ−Ｚの電圧と、マイナスイオン濃度低のｎｏｄｅ−Ｚの電圧との差は、略２Ｖとなった。
【００８９】
上記の通り、本実施例に係るイオンセンサを備えた表示装置により、大気中のマイナスイオン濃度を良好に測定することが可能であることが判明した。
【００９０】
また、実施例１のイオンセンサ回路１０７の占有面積は、マイクロメートルオーダーであり、実施例１のイオンセンサ回路１０７は、上述した従来のイオン発生装置に設けられたイオンセンサ部に比べて充分に小さかった。
【００９１】
なお、従来のイオン発生装置に設けられたイオンセンサ部は、アンテナ部からセンサ信号の出力までを行うものであり、基板１ａ上に形成されたイオンセンサ回路１０７とほぼ同じ機能を発揮する。
【００９２】
なお、本願は、２０１０年６月３日に出願された日本国特許出願２０１０−１２８１６６号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
【符号の説明】
【００９３】
１ａ、１ｂ：絶縁性基板
２ａ：イオンセンサアンテナ電極
２ｂ：リセット配線
２ｃ、８：ｎｏｄｅ−Ｚ保持容量電極
２ｄ、２ｅ：ゲート電極
３：絶縁膜
４ａ、４ｂ：水素化ａ−Ｓｉ層
５ａ、５ｂ：ｎ＋ａ−Ｓｉ層
６ａ、６ｂ：ソース電極
７ａ、７ｂ：ドレイン電極
９：パッシベーション膜
１０ａ、１０ｂ：コンタクトホール
１１ａ：透明導電膜（第一透明導電膜）
１１ｂ：透明導電膜（第二透明導電膜）
１２ａ：遮光膜（第一遮光膜）
１２ｂ：遮光膜（第二遮光膜）
１３：カラーフィルタ
２０：入力配線
２１：出力配線
２２：接続配線
２５：定電流回路
２６：アナログ−デジタル変換回路（ＡＤＣ）
３０：センサＴＦＴ（第一ＦＥＴ）
３１ａ、３１ｂ：偏光板
３２：液晶
３６：液晶補助容量（Ｃｓ）
４０：ピクセルＴＦＴ（第二ＦＥＴ）
４１：イオンセンサアンテナ
４２：空気イオン導入／導出路
４３：ｎｏｄｅ−Ｚ保持容量
１０１：表示部駆動用ＴＦＴアレイ
１０３：ゲートドライバ（表示用走査信号線駆動回路）
１０４：ソースドライバ（表示用映像信号線駆動回路）
１０５：イオンセンサ駆動／読出し回路
１０６：演算処理ＬＳＩ
１０７：イオンセンサ回路
１０９：電源回路
１１０：表示装置
１１５：表示部駆動回路
１２０、１２５：イオンセンサ部
１３０、１３５：表示部
【図１】
0005410605.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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