顯示面板的供熱系統及其顯示面板的製作方法

2023-10-11 03:35:24

專利名稱：顯示面板的供熱系統及其顯示面板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種顯示面板的供熱系統，且特別涉及一種將顯示面板加 熱至一預設溫度的供熱系統。
背景技術：
隨著光電科技與半導體科技的突飛猛進，平面顯示器諸如液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD),在近年來蓬勃發展。由於液晶顯示器具 有低功率消耗、無輻射以及高實間利用性等多項優點，使得液晶顯示器成 為現今平面顯示器市場的主流。在使用液晶顯示器的眾多顯示裝置中，液晶投影機為其一實際應用。 液晶投影機採用光源所發射的光來照射液晶顯示元件，進而將液晶所顯示 的圖像投影於屏幕上。對光學投影系統而言，矽基液晶(Liquid Crystal on Silicon, LCOS)顯示器為眾所周知的反射式液晶投影機裝置。矽基液晶顯 示器包括顯示像素陣列以及液晶材質，其中顯示像素陣列配置於矽基底或 者其他相關於控制電路的半導體基底上，而封裝的液晶材質則覆蓋於顯示 像素陣列上。當不同的電子信號提供至不同的像素時，覆蓋於這些像素的 各別區域上的液晶材質，便會依據電子信號而改變其穿透度、極性或者反 射度。雖然矽基液晶:投影系統搭配發光二極體(Light Emitting Diodes, LED) 具有體積小、解析度高以及亮度高等優點，但是顯示像素與發光源的表現 仍會受到溫度的影響。圖1A為美國國家電視標準委員會(National Television System Committee, NTSC)所制定的色域，其隨液晶顯示面^反工 作溫度變化的曲線圖。如圖1A所示，NTSC色域隨工作溫度上升而提高。 另外，圖IB為液晶反應時間隨液晶顯示面板的工作溫度變化的曲線圖。請 參照圖IB,在低工作溫度下，液晶反應時間較長。換句話說，在低於一特 定溫度的工作情形下，液晶材質的表現並不一致，所以低溫狀態的液晶材 質必須加熱至合適的溫度才能發揮其最佳效能。因此，為了避免上述缺陷，液晶顯示面板需一供熱系統，來改善其顯示品質。 發明內容本發明提供一種供熱系統，其可將顯示面板加熱至一預設溫度，以提 升顯示品質。另外，本發明提出一種使用上述供熱系統的液晶顯示面板， 其亦具有上述優點。本發明提供一種顯示面板的供熱系統，其中顯示面板具有一顯示區域。 供熱系統包括感測器、溫度控制裝置以及供熱元件。感測器感測顯示面板 的溫度。溫度控制裝置依據顯示面板的溫度與一預設溫度，提供一控制信 號。供熱元件依據控制信號而加熱顯示面板，其中供熱元件為一圖案化電 路，其配置於顯示區域的外圍區域。本發明另提供一種顯示面板，此顯示面板具有多個像素單元，且這些 像素單元形成於顯示區域內的多條掃描線以及多條數據線的交叉處。顯示 面板包括感測器、溫度控制裝置以及供熱元件。溫度控制裝置依據感測器 所感測的顯示面板溫度以及一預設溫度，提供一控制信號。供熱元件為配 置於顯示區域的外圍區域的圖案化電路，其依據控制信號而作動，以加熱 顯示面板。本發明的供熱系統與使用該供熱系統的顯示面板能依據顯示面板的溫 度，決定是否加熱顯示面板。由於顯示面板的色域表現以犮液晶反應時間 會隨顯示面板的工作溫度而改變，因此本發明的供熱系統將顯示面板加熱 至一預設溫度，以提升顯示面板的顯示品質。為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例， 並配合附圖，作詳細說明如下。


圖1A為NTSC色域隨液晶顯示面板的工作溫度變化的曲線圖。 圖1B為液晶反應時間隨液晶顯示面板的工作溫度變化的曲線圖。 圖2為本發明一實施例的液晶顯示面板的示意圖。 圖3為本發明實施例圖2中溫度控制裝置的示意圖。 圖4為本發明實施例圖2中供熱元件的電路圖。圖5繪示為依據圖2的液晶顯示面板的一種溫度控制裝覃的方塊示意圖6為本發明另一實施例的顯示面板的示意圖。主要元件符號說明
200、 600:顯示面板 210:供熱系統211、 611:感測器212、 612:溫度控制裝置 213:供熱元件220、 620:顯示區域212a、 501、 502:比較單元212b、 503:開關元件213a、 213b、 213c:電阻器630:柵極驅動器631:掃描線640:源極驅動器641:數據線650:像素單元ES:電子信號REF:參考值CTL:控制信號VDD:電源GND:地線Nl:第一端N2:第二端VB:偏壓Sl:開關Tl、 T2、 T3:電晶體 REF1:第一參考值 REF2:第二參考值 Cl、 C2:輸出具體實施方式
圖2為本發明的一實施例的液晶顯示面板的示意圖。在此顯示面板200 為以矽基液晶面板舉例說明，但不限於此。請參照圖2，假設供熱系統210 配置於顯示面板200之中，其中顯示面板200包括多個像素單元(未繪示於 圖2)所組成的顯示區域220，以及圍繞顯示區域220的外圍區域。供熱系 統210包括感測器211、溫度控制裝置212以及供熱元件213。感測器211 感測顯示面板200的溫度，並且輸出對應顯示面板200的溫度的電子信號 ES。在溫度控制裝置212之中，可以設定至少一預設溫度。當溫度控制裝 置212接收到感測器211所輸出的電子信號ES時，溫度控制裝置212便依 據顯示面板的溫度以及預設溫度，而產生一控制信號，並且傳送控制信號 至供熱元件213。供熱元件213的工作狀態受控於控制信號。倘若顯示面板 200的溫度低於溫度控制裝置212的預設溫度，那麼供熱元件213便開始供 熱，以增加顯示面板200的溫度。供熱元件213為配置於顯示區域220的 外圍區域的圖案化電路，而感測器211與圖案化電路可形成於顯示面板200 的同一基板上。如圖2所示，本實施例的供熱元件213配置於顯示區域220 的外圍區域的一邊，然不限於此。在另一實施例中，供熱元件213可配置 於顯示區域220的外圍區域的兩邊，或者圍繞顯示區域220。以下詳細敘述 溫度控制裝置。圖3為本發明的一實施例的溫度控制裝置212的示意圖。請參照圖2 與圖3。溫度控制裝置212包括比較單元212a以及開關元件212b。比較單 元212a例如為一比較器，其將對應顯示面板200的溫度的電子信號ES與 對應預設溫度的參考值REF進行比較。如上所述，在低工作溫度情形下， 顯示器的色域以及液晶反應時間表現不佳。據此，需將顯示面板加熱，以 提升其表現性能。如果電子信號ES小於參考值REF時，也就是說顯示面 板200的工作溫度低於預設溫度，比較單元212a便產生控制信號CTL導 通開關元件212b。此時，開關元件212b依據控制信號CTL而作動，將電 源導通至供熱元件213，以啟動供熱元件213。反之，倘若電子信號ES大 於參考值REF，也就是說顯示面板200的工作溫度高於預設溫度，比較單 元212a便產生控制信號CTL使開關元件212b不導通。在本實施例中，開 關元件212b可採用電晶體或者半導體開關元件實現之。值得一提的是，對應預設溫度的參考值REF可以存儲於寄存器(未繪 示於圖3)或其他存儲裝置。也就是說，參考值REF可以通過設定寄存器 來調整。因此，可視所需而改變預設溫度。圖4為本發明實施例圖2中供熱元件213的電路圖。請參照圖4,供熱 元件213包括多個並聯電阻器213a、 213b和213c。在本實施例的矽基面板 中，電阻器213a、 213b和213c可分別由電晶體Tl、 T2和T3實現之，然 不局限於電阻器數量以及實施電阻器的半導體電阻元件類型。如圖4所示， 各電晶體T1 T3的控制端耦接偏壓VB，且各電晶體T1 T3的第一端Nl 及第二端N2分別耦接電源VDD及接地電壓GND。開關元件212b將電源 導通至供熱元件213，以啟動供熱元件213,其中開關元件212b以開關Sl 表示之。更進一步地，當所感測的顯示面板200溫度低於預設溫度時，開關S1 依據控制信號CTL作動而將電源VDD導通至供熱元件213。據此，電流 流經電晶體T1 T3而產生熱能。供熱元件213可將顯示面板200的溫度提 升至預設溫度。雖然實施例圖4的供熱元件213為以並聯電阻器實現之， 但是在本發明另一實施例中，供熱元件213也可使用多個串聯電阻器來加 以實現。另外，採用其他半導體電阻元件，例如以多晶矽實現的電阻或者 以擴散區實現的電阻也可達成等效功能。供熱元件213的圖案化電路以及 感測器211可形成於顯示面板200的基板。圖5為本發明實施例圖2中溫度控制裝置212的示意圖。請參照圖2 及圖5,溫度控制裝置212包括第一比較單元501、第二比較單元502以及 開關元件503。第一比較單元501將電子信號ES與對應第一預設溫度(例 如30°C)的參考值REF1進行比較。而第二比較單元502將電子信號ES 與對應第二預設溫度(例如40°C )的參考值REF2進行比較。參考值REF1 和REF2可存儲於寄存器中，並且經由設定寄存器來調整參考值REF1和 REF2。在此，比較單元501和502經由參考值REF1和REF2的設定而定 義一溫度範圍(亦即30。C~40°C),使供熱元件213依據所設定的溫度範 圍運作。在本實施例中，當顯示面板200的溫度低於上述溫度範圍時，供 熱元件213便開始供熱，直至顯示面板200的溫度超過上述溫度範圍為止。 因此，控制信號(未繪示於圖5 )會依據比較單元501與502的輸出Cl和 C2而改變，以控制供熱元件213的運作狀態。為詳加敘述，假設參考值REF1大於參考值REF2。倘若電子信號ES 小於參考值REF2時，比較單元501及502的輸出Cl及C2經由筒單邏輯 運算(例如OR門處理)可產生控制信號，以導通電源至供熱元件213。倘 若電子信號ES大於參考值REFl,則比較單元501和502的輸出Cl和C2 經由邏輯運算產生控制信號，以切斷電源與供熱元件213之間的通路，使 供熱元件213停止運作。本領域技術人員應當知道可不限於單一溫度範圍， 換句話說，在此並不局限比較單元的數量，應一見實際需求而定。圖6為本發明另一實施例的顯示面板的示意圖。顯示面板600具有多 個像素單元650,且這些像素單元650形成於顯示區域620內多條掃描線 631及多條數據線641的交叉處。顯示面板600例如是矽基液晶面板。顯示 面板600包括感測器611、溫度控制裝置612以及供熱元件，其中供熱元件 為由掃描線631或數據線641所組成的。相似於實施例圖2的運作，感測 器611感測顯示面板200的溫度，並據以輸出對應顯示面板600溫度的電 子信號ES。溫度控制裝置612依據所感測的顯示面板600溫度以及預設溫 度，而產生控制信號至供熱元件，以控制供熱元件的工作狀態。溫度控制裝置612可依前述圖4或圖5的實施方式實現之。為便於說 明，假設供熱元件為由掃描線631所組成，且溫度控制裝置612整合於柵 極驅動器630之中。每一條掃描線631等效於一電阻元件，且掃描線631 於電流通過時會產生熱能。因此，倘若所感測的顯示面板600溫度低於預 設溫度時，溫度控制裝置612便將電源導通至掃描線631,以加熱顯示面板 600。同理類推，供熱元件可由數據線641組成之，而溫度控制裝置612便 整合於源極驅動器640之中。同樣地，依據溫度控制裝置612的運作而將 電源導通至數據線641，數據線641便可產生熱能，以加熱顯示面板600。 另夕卜，在本實施例中掃描線631和數據線641可以同時使用作為供熱元件。綜上所述，上述實施例提供一種供熱系統來加熱顯示面板，藉以改善 低工作溫度下，顯示面板的色域不足以及液晶反應時間過長的問題。上述 供熱系統感測顯示面板的溫度，並據以決定是否加熱。倘若顯示面板的溫 度低於預設溫度時，供熱元件便產生熱能以加熱顯示面板。供熱元件可為 配置於顯示區域的外圍區域的圖案化電路或者為配置於顯示區域的信號 線。通過上述電路來供熱，可降低顯示面板的布局面積及成本，而且顯示品質也有所提升。雖然本發明已以優選實施例公開如上，然其並非用以限定本發明，本 領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤 飾，因此本發明的保護範圍當視所附權利要求書所界定者為準。此外，本 發明的任一實施例或權利要求不須達成本發明所公開的全部目的或優點或 特點。另外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來 限制本發明的要求保護的範圍。
權利要求
1.一種供熱系統，適於具有一顯示區域之一顯示面板，包括一感測器，感測該顯示面板的一溫度；一溫度控制裝置，依據該顯示面板的該溫度及一預設溫度，提供一控制信號；以及一供熱元件，依據該控制信號，加熱該顯示面板，其中該供熱元件為一圖案化電路，且該圖案化電路配置於該顯示區域的一外圍區域。
2. 如權利要求1所述的供熱系統，其中該感測器輸出一電子信號，且 該電子信號對應該顯示面板的該溫度。
3. 如權利要求2所述的供熱系統，其中該溫度控制裝置包括一第 一比較單元，比較該感測器的該電子信號與對應 一第 一預設溫度 的一第一參考值。
4. 如權利要求3所述的供熱系統，其中該溫度控制裝置還包括 一第二比較單元，比較該感測器的該電子信號與對應一第二預設溫度的一第二參考值。 .
5. 如權利要求4所述的供熱系統，其中該控制信號依據該第一比較單 元及該第二比較單元的輸出而改變。
6. 如權利要求4所述的供熱系統，其中該第一參考值與該第二參考值 為可調整的數值。
7. 如權利要求1所述的供熱系統，其中該溫度控制裝置包括 一開關元件，依據該控制信號而作動，以導通該供熱元件至一電源。
8. 如權利要求1所述的供熱系統，其中該供熱元件的該圖案化電路包 括多個並聯電阻器。
9. 如權利要求8所述的供熱系統，其中這些電阻器以電晶體實現。
10. 如權利要求1所述的供熱系統，其中該感測器與該供熱元件的該圖 案化電路形成於該顯示面板的同一基板上。
11. 一種顯示面板，具有多個像素單元配置於一顯示區域中多條掃描線 與多條數據線的交叉處上，其中該顯示面板包括一感測器，感測該顯示面板的一溫度；一溫度控制裝置，依據該顯示面板的該溫度與一預設溫度，提供一控制信號；以及一供熱元件，依據該控制信號，加熱該顯示面板，其中該供熱元件為 一圖案化電路，且該圖案化電路配置於該顯示區域的一外圍區域。
12. 如專利申請範圍第ll所述的顯示面板，其中該感測器輸出一電子 信號，且該電子信號對應該顯示面板的該溫度。
13. 如權利要求12所述的顯示面板，其中該溫度控制裝置包括一第 一比較單元，比較該感測器的該電子信號與對應於一第 一預設溫 度的一第一參考值。
14. 如權利要求13所述的顯示面板，其中該溫度控制裝置還包括一第二比較單元，比較該感測器的該電子信號與對應於一第二預設溫 度的一第二參考值。
15. 如權利要求14所述的顯示面板，其中該控制信號依據該第一比較 單元及該第二比較單元的輸出而改變。
16. 如權利要求14所述的顯示面板，其中該第一參考值與第二參考值 為可調整的數值。
17. 如權利要求11所述的顯示面板，其中該溫度控制裝置包括 一開關元件，依據該控制信號而作動，以導通該供熱元件至一電源。
18. 如權利要求11所述的顯示面板，其中該供熱元件的該圖案化電路 包括多個並聯電阻器。
19. 如權利要求18所述的顯示面板，其中這些電阻器為這些掃描線或 這些數據線。
20. 如權利要求11所述的顯示面板，其中該顯示面板為矽基液晶面板。
全文摘要
一種顯示面板的供熱系統及其顯示面板。該顯示面板的供熱系統中的顯示面板具有一顯示區域。供熱系統包括感測器、溫度控制裝置以及供熱元件。感測器感測顯示面板的溫度。溫度控制裝置依據顯示面板的溫度而提供一控制信號。供熱元件依據控制信號而作動，以供熱於顯示面板。供熱元件為圖案化電路，其配置於顯示面板的外圍區域。
文檔編號G02F1/1362GK101625490SQ20081017822
公開日2010年1月13日 申請日期2008年11月17日 優先權日2008年7月7日
發明者吳富源, 梁漢源, 範姜冠旭, 鄭如恬, 陳燕晟 申請人:立景光電股份有限公司