本发明涉及一种用于显示装置的温度传感模块及相关的温度传感方法及显示装置，尤其涉及一种能够准确量测显示装置工作温度的温度传感模块及相关的温度传感方法及显示装置。
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有外型轻薄、低辐射、体积小及低耗能等优点，广泛地应用在笔记型计算机或平面电视等资讯产品上。因此，液晶显示器已逐渐取代传统的阴极射线管显示器(Cathode Ray Tube Display)成为市场主流，其中又以主动矩阵式薄膜晶体管液晶显示器(Active Matrix TFT LCD)最受欢迎。此外，市面上有许多专门供阅读用的电子纸显示系统。电子纸是一种包括许多微小球体(如胶囊)的带电高分子材料，其外表及特征类似纸张，不仅具有柔软度又可重复显示数据。电子纸可利用外界的光源来显示图像，不像液晶显示器需要背光源，所以在户外阳光强烈的环境下，仍然可清楚地看到电子纸上的资讯，而无视角的问题。
然而，无论是液晶显示器的液晶分子或是电子纸的带电高分子材料的材料特性都会受到环境温度的影响。举例来说，当环境温度提高时，带电高分子材料的移动率会上升；反之，带电高分子材料的移动率则会下降。在此状况下，用来驱动液晶显示器及电子纸的驱动模块需要侦测环境温度，以根据环境温度产生合适的驱动信号来使液晶显示器及电子纸正确地显示图像。若驱动模块无法取得正确的环境温度作为产生驱动信号的依据，液晶显示器及电子纸便可能无法正常显示图像。因此，如何准确地取得液晶显示器及电子纸所处环境的温度便成为业界亟欲探讨的议题。
技术实现要素：
因此，本发明提供一种能够准确量测显示装置工作温度的温度传感模块及相关的温度传感方法及显示装置。
在一方面，本发明公开一种用于一显示装置的温度传感模块。所述温度传感模块包括一温度传感路径，设置于该显示装置的一面板上；以及一温度传感单元，该温度传感单元感应该温度传感路径的一电阻值，并根据该电阻值产生一温度指示资讯；其中，该温度指示资讯指示该面板上一主动区域的一工作温度，并用于调整控制该主动区域显示图像的至少一驱动信号。
在还一方面，本发明公开一种用于显示装置的温度传感方法，所述温度传感方法包括在该显示装置未更新画面的一区间中，感应该显示装置的一工作温度；以及根据该工作温度，调整该显示装置中至少一驱动信号。
在又还一方面，本发明公开一种显示装置，所述显示装置包括一面板，包括用来根据多个驱动信号显示图像的一主动区域；一驱动模块，用来产生该多个驱动信号，并根据一温度指示资讯调整至少一驱动信号；以及一温度传感模块，包括一温度传感路径，设置于该显示装置的一面板上；以及一温度传感单元，用来感应该温度传感路径的一电阻值，并根据该电阻值产生一温度指示资讯；其中，该温度指示资讯指示该面板上一主动区域的一工作温度。
附图说明
图1为本发明实施例一显示装置的示意图。
图2为本发明实施例一显示装置的示意图。
图3为本发明实施例一显示装置的示意图。
图4为本发明实施例一显示装置的示意图。
图5为本发明实施例一显示装置的示意图。
图6为本发明实施例一显示装置的示意图。
图7为本发明实施例中驱动模块更新图像的时序图。
图8为本发明实施例中驱动模块更新图像的时序图。
图9为本发明实施例一温度传感方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
10、20、30、40、50、60 显示装置
100 面板
102 主动区域
104 驱动模块
106 温度传感模块
108、408、508、608 温度传感路径
110 温度传感单元
200、300 转换器
202 电流源
302 电压源
90 温度传感方法
900～906 步骤
A、B 端点
IT1、IT2 电流
HBP 水平后缘区间
HFP 水平前缘区间
VBP 垂直后缘区间
VFP 垂直前缘区间
VA、VB、VC、VT1、VT2 电压
具体实施方式
请参考图1，图1为本发明实施例一显示装置10的示意图。显示装置可为如智能移动电话、平板计算机、笔记本计算机等包括一显示面板的电子产品，其中显示面板可为液晶面板或是电子纸面板。为求简洁，图1中绘示有一面板100、一主动区域102、一驱动模块104及一温度传感模块106，其他未与本案发明概念直接相关的元件(如壳体)则略而未示。面板100可为由玻璃基材、金属层、透明导电材料、滤光片、液晶分子所形成的液晶面板，或是由玻璃基材、金属层、透明导电材料、带电高分子材料所形成的电子纸面板。根据不同应用及设计理念，面板100可由各式各样的方式来实现。面板100上包括主动区域102，主动区域102用来根据驱动模块104(如一驱动芯片)所产生的多个驱动信号DRI来显示图像。温度传感模块106包括一温度传感路径108及一温度传感单元110，用来感应主动区域102中显示元件(如像素)运作时的工作温度，并据以产生一温度指示资讯TS至驱动模块104。如此一来，驱动模块104可根据主动区域102中显示元件运作时的工作温度，合适地调整驱动信号DRI，以使主动区域102正常地显示图像。
一般而言，用于感应温度的温度传感模块106会设置于驱动模块104内，以节省显示装置10的制造成本。在此状况下，温度传感模块106所感应到的工作温度将会是驱动模块104的工作温度而不是主动区域102中显示元件的工作温度。由于驱动模块104连续运作时的功率消耗会造成驱动模块104的工作温度大幅上升，从而导致驱动模块104的工作温度与主动区域102中显示元件的工作温度间具有显著的差距。此时，若驱动模块104依据本身的工作温度调整驱动信号DRI，可能会导致主动区域102中显示元件无法正常工作。为了避免温度传感模块106所感应到的工作温度与主动区域102中显示元件真实的工作温度间具有巨大的误差，图1所示实施例中的温度传感路径108改为设置于面板100上。由于温度传感路径108与主动区域102皆设置于面板100上，因此温度传感模块106所感应到的工作温度可近似于主动区域102中显示元件真实的工作温度。如此一来，驱动模块104即可根据主动区域102中显示元件真实的工作温度合适地调整驱动信号DRI，以使主动区域102中显示元件正常地显示图像。
在图1中，温度传感路径108是面板100上由端点A延伸至端点B且环绕主动区域102的导电路径，且温度传感路径108的电阻值具有温度系数。也就是说，温度传感路径108的电阻值会随着主动区域102的工作温度变动。通过量测温度传感路径108的电阻值，温度传感单元110可判断温度传感路径108所处环境的温度(即主动区域102的工作温度)，并据以调整温度指示资讯TS。根据不同应用及设计理念，温度传感路径108可以各式各样的方式形成于面板100。举例来说，温度传感路径108可为通过面板100上的氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)层、金属层、复晶硅层及╱或非晶硅层所实现的导电路径。在另一实施例中，图1所示的温度传感路径108为面板100上一边界显示(Border Display)区域，其中边界显示区域用来显示一外框。
根据温度传感单元110产生的温度指示资讯TS，驱动模块104适应性地调整驱动信号DRI。在一实施例中，当温度指示资讯TS指示主动区域102的工作温度过低时，驱动模块104会提高驱动信号DRI的电压、延长驱动信号DRI的驱动时间或更改驱动信号DRI的驱动波形，以使主动区域102的显示效果一致。举例来说，当温度指示资讯TS指示主动区域102的工作温度为一室内温度时，驱动信号DRI的最大电压为一电压VA。此时，若温度指示资讯TS指示主动区域102的工作温度低于室内温度，则驱动模块104将驱动信号DRI的最大电压提高至大于电压VA的一电压VB。如此一来，即使主动区域102的工作温度降低，主动区域102的显示效果仍可维持一致。
在另一实施例中，当温度指示资讯TS指示主动区域102的工作温度过高时，驱动模块104会降低驱动信号DRI的电压、缩短驱动信号DRI的驱动时间或更改驱动信号DRI的驱动波形，以使主动区域102的显示效果一致。举例来说，当温度指示资讯TS指示主动区域102的工作温度为一室内温度时，驱动信号DRI的最大电压为电压VA。此时，若温度指示资讯TS指示主动区域102的工作温度高于室内温度，则驱动模块104将驱动信号DRI的最大电压降低至小于电压VA的一电压VC，以使主动区域102在工作温度提高的状况下维持一致的显示效果。
在图1中，温度传感单元110设置于面板100上。根据不同应用及设计理念，温度传感单元110可改为形成于驱动模块104中或者设置于耦接在面板100的电路板(如软性电路板)上。
关于温度传感单元110的组成方式，举例说明如下。请参考图2，图2为本发明实施例一显示装置20的示意图。显示装置20相似于图1所示的显示装置10，因此功能相近的元件及信号沿用相同的符号。在图2中，温度传感单元110包括一转换器200及一电流源202。电流源202耦接于温度传感路径108的端点A或端点B，用来提供一电流IT1。转换器200可以耦接温度传感路径108的端点B与端点A，用来量测电流IT1在端点B与端点A产生的电压差VT1。在一实施例中，转换器200为一类比数位转换器。通过将电压差VT1除以电流IT1，转换器200可取得温度传感路径108的电阻值，并据以调整温度指示资讯TS。
请参考图3，图3为本发明实施例一显示装置30的示意图。显示装置30相似于图1所示的显示装置10，因此功能相近的元件及信号沿用相同的符号。在图3所示实施例中，温度传感单元110包括一转换器300及一电压源302。电压源302耦接于温度传感路径108的端点A或端点B，用来提供一电压VT2。转换器300耦接温度传感路径108的端点B(或端点A)，用来量测电压VT2在端点B(或端点A)产生的电流IT2。通过将电压VT2除以电流IT2，转换器300即可取得温度传感路径108的电阻值，并据以调整温度指示资讯TS。
根据不同应用及设计理念，温度传感路径108的样式也不限于图1所示的形状。请参考图4，图4为本发明实施例一显示装置40的示意图。显示装置40相似于图1所示的显示装置10，因此功能相近的元件及信号沿用相同的符号。相异于图1所示的温度传感路径108，显示装置40的温度传感路径408改为经过面板100的底侧。由于温度传感路径408设置于面板100上，因此温度传感单元110感应所得的工作温度不会受到驱动模块106的影响，从而使温度传感单元110感应所得的工作温度接近主动区域102中显示元件真实的工作温度。
请参考图5，图5为本发明实施例一显示装置50的示意图。显示装置50相似于图1所示的显示装置10，因此功能相近的元件及信号沿用相同的符号。相异于图1、4所示的温度传感路径108、408，显示装置50的温度传感路径508改为设置于主动区域102。在此实施例中，温度传感路径508为主动区域102中用来提供一共同电压VCOM的导电路径。相较于图1、4，图5所示的温度传感路径508与主动区域102的显示元件间的距离缩小，从而使温度传感单元110感应所得的工作温度可更为接近主动区域102中显示元件真实的工作温度。
请参考图6，图6为本发明实施例一显示装置60的示意图。显示装置60相似于图1所示的显示装置10，因此功能相近的元件及信号沿用相同的符号。相异于图1所示的温度传感路径108部份环绕于主动区域102，显示装置60的温度传感路径608改为完全环绕于主动区域102。此外，相较于图1、4、5的显示装置10、40、50，图6中温度传感单元110改为设置于驱动模块104中。
值得注意的是，温度传感模块106除了可用来感应主动区域102中显示元件的工作温度之外，还可用来判断面板100是否破裂(Crack)。由于温度传感路径108设置于面板100上，因此若面板100破裂可能会造成温度传感路径108断开。在此状况下，温度传感路径108自端点A至端点B的电阻值将会大幅上升。因此，当温度传感模块110判断温度传感路径108的电阻值大于一临界值时，温度传感模块110会产生一破裂指示信号至显示装置10中一指示单元(如一发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)，未绘示于图1)，以使指示单元产生一警示信号(例如：视觉化信号)来指示面板100破裂；或者，温度传感模块110将该破裂指示信号储存于一储存单元(例如：暂存器)，以供外部装置读取。
为了进一步降低驱动模块104对于温度传感模块106的影响，温度传感模块106会在驱动模块104未更新主动区域102所显示的图像时感应工作温度。如此一来，温度传感模块106感应工作温度时不会受到驱动模块104更新画面时在显示装置10电压源所造成的电压扰动影响，从而进一步提高感应工作温度的精准度。
请参考图7，图7为本发明实施例中驱动模块104更新图像的时序图。在此实施例中，面板100为一液晶面板。如图7所示，驱动模块104通过调整驱动信号，一列一列地依序更新主动区域102中每一列的显示元件的显示电压。在驱动模块104由上而下开始更新主动区域102中每一列的显示元件的显示电压之前及结束更新主动区域102中最后一列的显示元件之后分别具有一垂直后缘(Back Porch)区间VBP及一垂直前缘(Front Porch)VFP区间作为缓冲时间。相似地，在驱动模块104由左而右开始更新主动区域102中每一行显示元件的显示电压之前及完成更新主动区域102中每一行显示元件之后分别具有一水平后缘区间HBP及一水平前缘区间HFP作为缓冲时间。在垂直后缘区间VBP、垂直前缘区间VFP、水平后缘区间HBP及水平前缘区间HFP中，驱动模块104不需消耗大量的功率来产生驱动信号DRI。因此，在本发明实施例中，温度传感模块106会在垂直后缘区间VBP、垂直前缘区间VFP、水平后缘区间HBP及╱或水平前缘区间HFP中感应主动区域102中显示元件的工作温度，以避免驱动模块104的运作影响感应工作温度的准确性。在一实施例中，驱动模块104是在垂直后缘区间VBP及垂直前缘区间VFP中感应工作温度。
请参考图8，图8为本发明实施例中驱动模块104更新图像的时序图。在此实施例中，面板100为一电子纸面板。由于电子纸面板可在断电状态下维持显示图像，因此在图8中驱动模块104可在显示区间中完成更新主动区域102的显示元件的显示电压后切断电源并进入闲置状态，以降低功率消耗。如图8所示，在每一显示区间之前有一传感区间。在传感区间中，温度传感模块106感应主动区域102中显示元件的工作温度，并控制驱动模块104在显示区间中产生合适的驱动信号DRI来更新主动区域102的显示元件的显示电压。由于在传感区间中驱动模块104未起始运作，因此温度传感模块106的运作不会受到驱动模块104影响，从而进一步地增进感应工作温度的准确性。
上述实施例中温度传感模块106感应工作温度的程序可归纳为一温度传感方法90。温度传感方法90可用于如液晶显示器及电子纸显示器等显示装置，用来控制显示装置中一温度传感模块起始运作的时间。如图9所示，温度传感方法90包括以下步骤：
步骤900：开始。
步骤902：在该显示装置未更新画面的一区间中，感应该显示装置的一工作温度。
步骤904：根据该工作温度，调整该显示装置中至少一驱动信号。
步骤906：结束。
根据温度传感方法90，温度传感模块会在显示装置未更新图像的一区间中感应显示装置的一工作温度(如面板上主动区域的工作温度)，以避免显示装置在更新图像时的运作影响感应工作温度的准确性。根据取得的工作温度，显示装置调整至少一驱动信号(如调整至少一驱动信号的振幅)，以正常地显示图像。
在一实施例中，显示装置为一液晶显示器，且温度传感模块会在显示装置更新画面的间隔(如垂直后缘区间及垂直前缘区间)中感应显示装置的工作温度。在另一实施例中，显示装置为一电子纸显示器，且温度传感模块会在显示装置更新画面前一传感区间中感应显示装置的工作温度。
上述实施例通过将用来感应温度的温度传感路径设置于显示装置的面板上，使显示装置可取得显示元件真实的工作温度。此外，上述实施例会在显示装置未进行更新图像时感应显示元件的工作温度，从而避免显示装置更新图像时的运作影响感应显示元件的工作温度的准确性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。