专利名称：显示面板的供热系统及其显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示面板的供热系统，且特别涉及一种将显示面板加 热至一预设温度的供热系统。
背景技术：
随着光电科技与半导体科技的突飞猛进，平面显示器诸如液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD),在近年来蓬勃发展。由于液晶显示器具 有低功率消耗、无辐射以及高实间利用性等多项优点，使得液晶显示器成 为现今平面显示器市场的主流。在使用液晶显示器的众多显示装置中，液晶投影机为其一实际应用。 液晶投影机采用光源所发射的光来照射液晶显示元件，进而将液晶所显示 的图像投影于屏幕上。对光学投影系统而言，硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon, LCOS)显示器为众所周知的反射式液晶投影机装置。硅基液晶显 示器包括显示像素阵列以及液晶材质，其中显示像素阵列配置于硅基底或 者其他相关于控制电路的半导体基底上，而封装的液晶材质则覆盖于显示 像素阵列上。当不同的电子信号提供至不同的像素时，覆盖于这些像素的 各别区域上的液晶材质，便会依据电子信号而改变其穿透度、极性或者反 射度。虽然硅基液晶:投影系统搭配发光二极管(Light Emitting Diodes, LED) 具有体积小、解析度高以及亮度高等优点，但是显示像素与发光源的表现 仍会受到温度的影响。图1A为美国国家电视标准委员会(National Television System Committee, NTSC)所制定的色域，其随液晶显示面^反工 作温度变化的曲线图。如图1A所示，NTSC色域随工作温度上升而提高。 另外，图IB为液晶反应时间随液晶显示面板的工作温度变化的曲线图。请 参照图IB,在低工作温度下，液晶反应时间较长。换句话说，在低于一特 定温度的工作情形下，液晶材质的表现并不一致，所以低温状态的液晶材 质必须加热至合适的温度才能发挥其最佳效能。因此，为了避免上述缺陷，液晶显示面板需一供热系统，来改善其显示品质。 发明内容本发明提供一种供热系统，其可将显示面板加热至一预设温度，以提 升显示品质。另外，本发明提出一种使用上述供热系统的液晶显示面板， 其亦具有上述优点。本发明提供一种显示面板的供热系统，其中显示面板具有一显示区域。 供热系统包括感测器、温度控制装置以及供热元件。感测器感测显示面板 的温度。温度控制装置依据显示面板的温度与一预设温度，提供一控制信 号。供热元件依据控制信号而加热显示面板，其中供热元件为一图案化电 路，其配置于显示区域的外围区域。本发明另提供一种显示面板，此显示面板具有多个像素单元，且这些 像素单元形成于显示区域内的多条扫描线以及多条数据线的交叉处。显示 面板包括感测器、温度控制装置以及供热元件。温度控制装置依据感测器 所感测的显示面板温度以及一预设温度，提供一控制信号。供热元件为配 置于显示区域的外围区域的图案化电路，其依据控制信号而作动，以加热 显示面板。本发明的供热系统与使用该供热系统的显示面板能依据显示面板的温 度，决定是否加热显示面板。由于显示面板的色域表现以犮液晶反应时间 会随显示面板的工作温度而改变，因此本发明的供热系统将显示面板加热 至一预设温度，以提升显示面板的显示品质。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例， 并配合附图，作详细说明如下。
图1A为NTSC色域随液晶显示面板的工作温度变化的曲线图。 图1B为液晶反应时间随液晶显示面板的工作温度变化的曲线图。 图2为本发明一实施例的液晶显示面板的示意图。 图3为本发明实施例图2中温度控制装置的示意图。 图4为本发明实施例图2中供热元件的电路图。图5绘示为依据图2的液晶显示面板的一种温度控制装覃的方块示意图6为本发明另一实施例的显示面板的示意图。主要元件符号说明
200、 600:显示面板 210:供热系统211、 611:感测器212、 612:温度控制装置 213:供热元件220、 620:显示区域212a、 501、 502:比较单元212b、 503:开关元件213a、 213b、 213c:电阻器630:栅极驱动器631:扫描线640:源极驱动器641:数据线650:像素单元ES:电子信号REF:参考值CTL:控制信号VDD:电源GND:地线Nl:第一端N2:第二端VB:偏压Sl:开关Tl、 T2、 T3:晶体管 REF1:第一参考值 REF2:第二参考值 Cl、 C2:输出具体实施方式
图2为本发明的一实施例的液晶显示面板的示意图。在此显示面板200 为以硅基液晶面板举例说明，但不限于此。请参照图2，假设供热系统210 配置于显示面板200之中，其中显示面板200包括多个像素单元(未绘示于 图2)所组成的显示区域220，以及围绕显示区域220的外围区域。供热系 统210包括感测器211、温度控制装置212以及供热元件213。感测器211 感测显示面板200的温度，并且输出对应显示面板200的温度的电子信号 ES。在温度控制装置212之中，可以设定至少一预设温度。当温度控制装 置212接收到感测器211所输出的电子信号ES时，温度控制装置212便依 据显示面板的温度以及预设温度，而产生一控制信号，并且传送控制信号 至供热元件213。供热元件213的工作状态受控于控制信号。倘若显示面板 200的温度低于温度控制装置212的预设温度，那么供热元件213便开始供 热，以增加显示面板200的温度。供热元件213为配置于显示区域220的 外围区域的图案化电路，而感测器211与图案化电路可形成于显示面板200 的同一基板上。如图2所示，本实施例的供热元件213配置于显示区域220 的外围区域的一边，然不限于此。在另一实施例中，供热元件213可配置 于显示区域220的外围区域的两边，或者围绕显示区域220。以下详细叙述 温度控制装置。图3为本发明的一实施例的温度控制装置212的示意图。请参照图2 与图3。温度控制装置212包括比较单元212a以及开关元件212b。比较单 元212a例如为一比较器，其将对应显示面板200的温度的电子信号ES与 对应预设温度的参考值REF进行比较。如上所述，在低工作温度情形下， 显示器的色域以及液晶反应时间表现不佳。据此，需将显示面板加热，以 提升其表现性能。如果电子信号ES小于参考值REF时，也就是说显示面 板200的工作温度低于预设温度，比较单元212a便产生控制信号CTL导 通开关元件212b。此时，开关元件212b依据控制信号CTL而作动，将电 源导通至供热元件213，以启动供热元件213。反之，倘若电子信号ES大 于参考值REF，也就是说显示面板200的工作温度高于预设温度，比较单 元212a便产生控制信号CTL使开关元件212b不导通。在本实施例中，开 关元件212b可采用晶体管或者半导体开关元件实现之。值得一提的是，对应预设温度的参考值REF可以存储于寄存器(未绘 示于图3)或其他存储装置。也就是说，参考值REF可以通过设定寄存器 来调整。因此，可视所需而改变预设温度。图4为本发明实施例图2中供热元件213的电路图。请参照图4,供热 元件213包括多个并联电阻器213a、 213b和213c。在本实施例的硅基面板 中，电阻器213a、 213b和213c可分别由晶体管Tl、 T2和T3实现之，然 不局限于电阻器数量以及实施电阻器的半导体电阻元件类型。如图4所示， 各晶体管T1 T3的控制端耦接偏压VB，且各晶体管T1 T3的第一端Nl 及第二端N2分别耦接电源VDD及接地电压GND。开关元件212b将电源 导通至供热元件213，以启动供热元件213,其中开关元件212b以开关Sl 表示之。更进一步地，当所感测的显示面板200温度低于预设温度时，开关S1 依据控制信号CTL作动而将电源VDD导通至供热元件213。据此，电流 流经晶体管T1 T3而产生热能。供热元件213可将显示面板200的温度提 升至预设温度。虽然实施例图4的供热元件213为以并联电阻器实现之， 但是在本发明另一实施例中，供热元件213也可使用多个串联电阻器来加 以实现。另外，采用其他半导体电阻元件，例如以多晶硅实现的电阻或者 以扩散区实现的电阻也可达成等效功能。供热元件213的图案化电路以及 感测器211可形成于显示面板200的基板。图5为本发明实施例图2中温度控制装置212的示意图。请参照图2 及图5,温度控制装置212包括第一比较单元501、第二比较单元502以及 开关元件503。第一比较单元501将电子信号ES与对应第一预设温度(例 如30°C)的参考值REF1进行比较。而第二比较单元502将电子信号ES 与对应第二预设温度(例如40°C )的参考值REF2进行比较。参考值REF1 和REF2可存储于寄存器中，并且经由设定寄存器来调整参考值REF1和 REF2。在此，比较单元501和502经由参考值REF1和REF2的设定而定 义一温度范围(亦即30。C~40°C),使供热元件213依据所设定的温度范 围运作。在本实施例中，当显示面板200的温度低于上述温度范围时，供 热元件213便开始供热，直至显示面板200的温度超过上述温度范围为止。 因此，控制信号(未绘示于图5 )会依据比较单元501与502的输出Cl和 C2而改变，以控制供热元件213的运作状态。为详加叙述，假设参考值REF1大于参考值REF2。倘若电子信号ES 小于参考值REF2时，比较单元501及502的输出Cl及C2经由筒单逻辑 运算(例如OR门处理)可产生控制信号，以导通电源至供热元件213。倘 若电子信号ES大于参考值REFl,则比较单元501和502的输出Cl和C2 经由逻辑运算产生控制信号，以切断电源与供热元件213之间的通路，使 供热元件213停止运作。本领域技术人员应当知道可不限于单一温度范围， 换句话说，在此并不局限比较单元的数量，应一见实际需求而定。图6为本发明另一实施例的显示面板的示意图。显示面板600具有多 个像素单元650,且这些像素单元650形成于显示区域620内多条扫描线 631及多条数据线641的交叉处。显示面板600例如是硅基液晶面板。显示 面板600包括感测器611、温度控制装置612以及供热元件，其中供热元件 为由扫描线631或数据线641所组成的。相似于实施例图2的运作，感测 器611感测显示面板200的温度，并据以输出对应显示面板600温度的电 子信号ES。温度控制装置612依据所感测的显示面板600温度以及预设温 度，而产生控制信号至供热元件，以控制供热元件的工作状态。温度控制装置612可依前述图4或图5的实施方式实现之。为便于说 明，假设供热元件为由扫描线631所组成，且温度控制装置612整合于栅 极驱动器630之中。每一条扫描线631等效于一电阻元件，且扫描线631 于电流通过时会产生热能。因此，倘若所感测的显示面板600温度低于预 设温度时，温度控制装置612便将电源导通至扫描线631,以加热显示面板 600。同理类推，供热元件可由数据线641组成之，而温度控制装置612便 整合于源极驱动器640之中。同样地，依据温度控制装置612的运作而将 电源导通至数据线641，数据线641便可产生热能，以加热显示面板600。 另夕卜，在本实施例中扫描线631和数据线641可以同时使用作为供热元件。综上所述，上述实施例提供一种供热系统来加热显示面板，藉以改善 低工作温度下，显示面板的色域不足以及液晶反应时间过长的问题。上述 供热系统感测显示面板的温度，并据以决定是否加热。倘若显示面板的温 度低于预设温度时，供热元件便产生热能以加热显示面板。供热元件可为 配置于显示区域的外围区域的图案化电路或者为配置于显示区域的信号 线。通过上述电路来供热，可降低显示面板的布局面积及成本，而且显示品质也有所提升。虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本 领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润 饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。此外，本 发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或 特点。另外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来 限制本发明的要求保护的范围。
权利要求
1.一种供热系统，适于具有一显示区域之一显示面板，包括一感测器，感测该显示面板的一温度；一温度控制装置，依据该显示面板的该温度及一预设温度，提供一控制信号；以及一供热元件，依据该控制信号，加热该显示面板，其中该供热元件为一图案化电路，且该图案化电路配置于该显示区域的一外围区域。
2. 如权利要求1所述的供热系统，其中该感测器输出一电子信号，且 该电子信号对应该显示面板的该温度。
3. 如权利要求2所述的供热系统，其中该温度控制装置包括一第 一比较单元，比较该感测器的该电子信号与对应 一第 一预设温度 的一第一参考值。
4. 如权利要求3所述的供热系统，其中该温度控制装置还包括 一第二比较单元，比较该感测器的该电子信号与对应一第二预设温度的一第二参考值。 .
5. 如权利要求4所述的供热系统，其中该控制信号依据该第一比较单 元及该第二比较单元的输出而改变。
6. 如权利要求4所述的供热系统，其中该第一参考值与该第二参考值 为可调整的数值。
7. 如权利要求1所述的供热系统，其中该温度控制装置包括 一开关元件，依据该控制信号而作动，以导通该供热元件至一电源。
8. 如权利要求1所述的供热系统，其中该供热元件的该图案化电路包 括多个并联电阻器。
9. 如权利要求8所述的供热系统，其中这些电阻器以晶体管实现。
10. 如权利要求1所述的供热系统，其中该感测器与该供热元件的该图 案化电路形成于该显示面板的同一基板上。
11. 一种显示面板，具有多个像素单元配置于一显示区域中多条扫描线 与多条数据线的交叉处上，其中该显示面板包括一感测器，感测该显示面板的一温度；一温度控制装置，依据该显示面板的该温度与一预设温度，提供一控制信号；以及一供热元件，依据该控制信号，加热该显示面板，其中该供热元件为 一图案化电路，且该图案化电路配置于该显示区域的一外围区域。
12. 如专利申请范围第ll所述的显示面板，其中该感测器输出一电子 信号，且该电子信号对应该显示面板的该温度。
13. 如权利要求12所述的显示面板，其中该温度控制装置包括一第 一比较单元，比较该感测器的该电子信号与对应于一第 一预设温 度的一第一参考值。
14. 如权利要求13所述的显示面板，其中该温度控制装置还包括一第二比较单元，比较该感测器的该电子信号与对应于一第二预设温 度的一第二参考值。
15. 如权利要求14所述的显示面板，其中该控制信号依据该第一比较 单元及该第二比较单元的输出而改变。
16. 如权利要求14所述的显示面板，其中该第一参考值与第二参考值 为可调整的数值。
17. 如权利要求11所述的显示面板，其中该温度控制装置包括 一开关元件，依据该控制信号而作动，以导通该供热元件至一电源。
18. 如权利要求11所述的显示面板，其中该供热元件的该图案化电路 包括多个并联电阻器。
19. 如权利要求18所述的显示面板，其中这些电阻器为这些扫描线或 这些数据线。
20. 如权利要求11所述的显示面板，其中该显示面板为硅基液晶面板。
全文摘要
一种显示面板的供热系统及其显示面板。该显示面板的供热系统中的显示面板具有一显示区域。供热系统包括感测器、温度控制装置以及供热元件。感测器感测显示面板的温度。温度控制装置依据显示面板的温度而提供一控制信号。供热元件依据控制信号而作动，以供热于显示面板。供热元件为图案化电路，其配置于显示面板的外围区域。
文档编号G02F1/1362GK101625490SQ20081017822
公开日2010年1月13日 申请日期2008年11月17日 优先权日2008年7月7日
发明者吴富源, 梁汉源, 范姜冠旭, 郑如恬, 陈燕晟 申请人:立景光电股份有限公司