CN112612154A

CN112612154A - 液晶装置

Info

Publication number: CN112612154A
Application number: CN202010603303.8A
Authority: CN
Inventors: 叶承霖; 丁景隆
Original assignee: Innolux Corp
Current assignee: Innolux Corp
Priority date: 2019-10-03
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2021-04-06
Also published as: US20210103181A1

Abstract

本揭露提供一种液晶装置，包括彼此相对设置的两基板、设置于两基板之间的液晶层以及设置于两基板的至少一者上的多数个加热单元。加热单元的每一者包括加热器以及耦接于加热器的开关元件。本揭露实施例的液晶装置可操作在不同的环境温度中。

Description

液晶装置

技术领域

本揭露涉及一种液晶装置。

背景技术

随着液晶装置的应用持续的增广，液晶装置会操作在不同的环境中，液晶装置也会面临不同的问题。因此，液晶装置的研发须持续更新与调整。

发明内容

本揭露是提供一种液晶装置，可操作在不同的环境温度中。

根据本揭露的实施例，液晶装置包括彼此相对设置的两基板、设置于两基板之间的液晶层以及设置于两基板的至少一者上的多数个加热单元。加热单元的每一者包括加热器以及耦接于加热器的开关元件。

为让本揭露的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施方式，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

包含附图以便进一步理解本揭露，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本揭露的实施例，并与描述一起用于解释本揭露的原理。

图1为本揭露一实施例的液晶装置的剖面示意图；

图2为本揭露一实施例的液晶装置的上视示意图；

图3为本揭露一实施例的加热单元的电路示意图；

图4为本揭露一实施例的工作单元的剖面示意图。

附图标号说明

100：液晶装置；

110、120：基板；

130：液晶层；

140：框胶；

150：加热单元；

152：加热器；

154：开关元件；

154A：第一端；

154B：第二端；

154C：第三端；

160：工作单元；

162、164：电极；

170：电压输入垫；

171：电压输入线；

180：电压输出垫；

181：电压输入线；

CS：控制信号。

具体实施方式

现将详细地参考本揭露的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

本揭露中所叙述的一结构(或层别、组件、基材)位于另一结构(或层别、组件、基材)的上/上方，可以指二结构相邻且直接连接，或是可以指二结构相邻而非直接连接，非直接连接是指二结构之间具有至少一中介结构(或中介层别、中介组件、中介基材、中介间隔)，一结构的下侧表面相邻或直接连接于中介结构的上侧表面，另一结构的上侧表面相邻或直接连接于中介结构的下侧表面，而中介结构可以是单层或多层的实体结构或非实体结构所组成，并无限制。在本揭露中，当某结构设置在其它结构“上”时，有可能是指某结构“直接”在其它结构上，或指某结构“间接”在其它结构上，即某结构和其它结构间还夹设有至少一结构。

本揭露中所叙述的电性连接或耦接，皆可以指直接连接或间接连接，于直接连接的情况下，两电路上元件的端点直接连接或以一导体线段互相连接，而于间接连接的情况下，两电路上元件的端点之间具有开关、二极管、电容、电感、电阻、其他适合的元件、或上述元件的组合，但不限于此。

在本揭露中，厚度、长度与宽度的测量方式可以是采用光学显微镜测量而得，厚度则可以由电子显微镜中的剖面影像测量而得，但不以此为限。另外，任两个用来比较的数值或方向，可存在着一定的误差。若第一值等于第二值，其隐含着第一值与第二值之间可存在着约10％或5％或3％的误差。

须知悉的是，以下所举实施例可以在不脱离本揭露的精神下，可将数个不同实施例中的特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。各实施例间特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意混合搭配使用。

图1为本揭露一实施例的液晶装置的剖面示意图。在图1中，液晶装置100包括彼此相对设置的基板110与基板120、设置于基板110与基板120之间的液晶层130以及设置于基板110与基板120之间且包围液晶层130的框胶140。基板110与基板120各自可为硬质基板或软性基板。硬质基板的材质可包括玻璃(glass)、石英(quartz)或其他合适的材料、或上述材料的组合，但本揭露不限于此；软性基板可包括聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸(polyethylene terephthalate,PET)、或是其它可适用的材料其中之一的单层结构，或上述至少二种材料的堆叠或混合，但不限于此。框胶140的材质例如包括树脂材料，且框胶140具有密封特性，以将液晶层130密封于基板110与基板120之间。在一些实施例中，框胶140具有环状图案，且可于基板110、基板120与框胶140围绕出来的空间中填入液晶以构成液晶层130。

一般来说，液晶层130中的液晶分子在一温度范围内的环境中可表现出较佳的特性，例如光学特性、电磁波调变特性等，以实现液晶装置100的功能，而此温度范围可以视为液晶层130的工作温度范围。在一些实施例中，液晶层130的工作温度范围可例如介于摄氏10度至摄氏70度之间，举例来说可以是室温。液晶装置100所处的环境温度若低于液晶层130的工作温度范围时，液晶装置100可能因为液晶层130无法表现出预期的特性而降低液晶装置100的操作品质。在一些实施例中，安装于户外或是安装于车子上的液晶装置100在环境温度低于液晶层130的工作温度范围时，液晶装置100可能无法正常工作。通过设置加热单元于液晶装置100内，可加热液晶层的温度到工作温度范围内，让液晶装置100可操作在低温环境(低于液晶层130的工作温度范围)中，较不受环境温度的影响。

图2为本揭露一实施例的液晶装置的上视示意图，其中图2可以视为图1的液晶装置100的实施方式之一，但本揭露不以此为限。图2中的几何图案仅示意性的表示出液晶装置100中的不同构件，而非用以呈现各构件的具体结构。在图2中，液晶装置100还包括多数个加热单元150以及多数个工作单元160。具体而言，同时参考图1与图2，加热单元150以及工作单元160可以位于图1的基板110与基板120之间，且设置在基板110与基板120的至少一者上，其中加热单元150用于加热液晶装置100中的液晶层130，而工作单元160用于驱动液晶层130以实现液晶装置100的功能。在一些实施例中，加热单元150可以设置在基板110靠近液晶层130的一表面上(图未示)来升高液晶层130的温度到工作温度范围内；在一些实施例中，加热单元150可以设置在基板110远离液晶层130的一表面上(图未示)，来升高液晶层130的温度到工作温度范围内，本揭露不限于此。

在一些实施例中，加热单元150可以设置在基板110及基板120的一表面上(图未示)，例如可以同时设置在靠近液晶层130的一表面上；或是可以同时设置在远离液晶层130的一表面上；或是一些加热单元150设置在靠近液晶层130的一表面而其他加热单元150设置在远离液晶层130的一表面，但本揭露不限于此。在一些实施例中，加热单元150的数量与工作单元160的数量可不相同，但也可相同。另外，液晶装置100还包括电压输入垫170、电压输入线171、电压输出垫180与电压输出线181，电压输入线171耦接于加热单元150与电压输入垫170之间，电压输出线181耦接于加热单元150与电压输出垫180之间。如此一来，加热单元150可在电压输入垫170与电压输出垫180具有电压差之下产生热能而加热液晶层130。在本实施例中，加热单元150设置于电压输入垫170与电压输出垫180之间而为两端形式(twoport type)的加热元件，但在其他实施例中，加热单元150可以通过其他形式的电路结构来实现加热功能，本揭露不限于此。

在本实施例中，加热单元150可升高液晶层130的温度到工作温度范围内而让液晶装置100可在不同的环境温度中维持正常操作。换言之，液晶装置100在低温环境(低于液晶层130的工作温度范围)下仍可正常操作，而较不受环境影响，因此可提高液晶装置100的操作品质。另外，每个加热单元150可以邻近至少一个工作单元160而设置。在一些实施例中，加热单元150的设置位置可以依据液晶装置100的特性、应用环境等条件而决定。举例而言，多数个加热单元150可采用等间隔的方式均匀地设置在液晶装置100中。或是，加热单元150的分布密度可在液晶装置100的其中一区域分布较密集而在另一区域分布较疏松，本揭露不限于此。

图3为本揭露一实施例的加热单元的电路示意图。图3的电路可应用于图2中以作为每个加热单元150的实施方式，但不以此为限。在图3中，加热单元150包括加热器152。加热器152例如连接于电压输入垫170与电压输出垫180之间。在一些实施例中，电压输入垫170与电压输出垫180可分别提供不同电压值而在加热器152的两端形成电压差(V)以产生电流(I)流经加热器152。加热器152具有电阻值(R)，因此电流(I)流过加热器152时将产生热能(P)。依照功率定义及欧姆定律，加热器152所产生的热能(P)可符合以下公式：P＝V²/R＝I²R，其中P的单位是瓦特(W)，V的单位是伏特(V)，I的单位是安培(A)。液晶装置100可依照上述公式以及所需要的加热效果来调整加热器152的电阻值、电压输入垫170的电压值与电压输出垫180的电压值。在一些实施例中，加热器152可以为具有阻抗的导电构件，例如电热线、电热片、电热板等，本揭露不限于此。

另外，加热单元150还包括耦接于加热器152的开关元件154。在此，开关元件154可例如为晶体管元件，但不以此为限。若开关元件154设置在基板远离液晶层130的表面而加热器152设置在基板靠近液晶层130的表面时，可在基板设置通孔并在通孔内设置导电元件，而使开关元件154通过通孔内的导电元件与加热器152耦接，或是开关元件154通过设置于基板侧边的导电元件与加热器152耦接，本揭露不限于此。开关元件154包括第一端154A、第二端154B与第三端154C。第一端154A可接收控制信号CS，第二端154B耦接于电压输入垫170，而加热器152耦接于第三端154C与电压输出垫180之间。如此一来，开关元件154可控制电压输入垫170与电压输出垫180的电压差所产生的电流是否可流经加热器152，而控制加热单元150的运作。在一些实施例中，当加热单元150需要加热液晶层130时，可将控制信号CS设定为开启开关元件154的信号。如此，电压输入垫170与电压输出垫180之间的电压差所产生的电流将可从电压输入垫170输入加热器152，再从电压输出垫180输出，使得加热器152发出热能以加热液晶层130到工作温度范围内。当加热单元150不需提供加热功能时，可将控制信号CS设定为关闭开关元件154的信号，则不会有电流经过加热器152而使加热器152不发热。

在一些实施例中，控制信号CS可依据不同的参数而调整，使得加热单元150因应不同条件进行加热功能。举例而言，液晶装置100可搭配热感测装置(未示出)一起操作。热感测装置，例如红外线传感器或温度传感器或其他类似装置，可感测液晶装置100的温度。当热感测装置感测的结果显示液晶装置100的温度低于液晶层130的工作温度范围时(例如摄氏10度)，热感应装置可将这个结果提供给控制电路，例如可以是液晶装置100的驱动电路，使控制电路输出控制信号CS以开启开关元件154，使加热单元150加热液晶层130到工作温度范围内。在一些实施例中，倘若热感测装置感测的结果表示液晶装置100的温度接近或已到达液晶层130的工作温度范围最高值时(例如摄氏70度)，热感应装置可将这个结果提供给控制电路，使控制电路输出控制信号CS以关闭开关元件154，停止加热单元150持续加热液晶层130。也就是说，液晶装置100可以通过调整控制信号CS以控制加热单元150在指定的时间区段进行加热或停止加热，而达到时间分区化的加热效果。不过，本揭露不以此为限。在一些实施例中，液晶装置100可搭配恒温装置(未示出)一起操作，以加热液晶层130到工作温度范围内的一预设温度范围内。

在一些实施例中，液晶装置100中的多数个加热单元150可以在不同时间点或时间区间进行加热。举例而言，液晶装置100可搭配热感测装置(未示出)一起操作。热感测装置感测的结果表示液晶装置100的局部区域的温度低于液晶层130的工作温度范围时，此区域则为低温区域，则热感应装置可将这个结果提供给控制电路，控制电路将调整控制信号CS以开启对应于低温区域的开关元件154，并使对应的加热单元150加热低温区域的液晶层130，而其他区域的加热单元150则因为未启动而不加热低温区域以外的液晶层130。也就是说，液晶装置100可以通过调整控制信号CS，控制不同位置的加热单元150进行加热或停止加热，而达到空间分区化的加热效果。

在一些实施例中，控制电路可将控制信号CS调整成允许加热单元150以指定的频率进行加热。举例而言，控制电路可将控制信号CS调整成允许加热单元150在指定的时间区段以较高的频率进行加热或是以较低的频率进行加热。也就是说，液晶装置100可以通过调整控制信号CS，控制加热单元150以不同频率进行加热，而达到不同加热速率的加热效果。

图4为本揭露一实施例的工作单元160的示意图。图4所呈现的结构可应用于图1与图2中的液晶装置100以作为工作单元160的一种实施方式，但本揭露不以此为限。在图4中，工作单元160例如设置于液晶装置100中用于驱动液晶层130。在一些实施例中，工作单元160可包括电极162与电极164且设置于基板110与基板120之间，其中电极162设置于基板110上而电极164设置于基板120上，使得液晶层130位于电极162与电极164之间，但本揭露不以此为限。在其他实施例中，电极162与电极164可以都设置于基板110上或是都设置于基板120上。

在液晶装置100工作时，工作单元160的电极162与电极164可产生足以驱动液晶层130的电场。在一些实施例中，液晶装置100例如是液晶显示装置，工作单元160例如为像素单元，则电极162与电极164的其中一者为像素电极，另一者为共用电极。此外，电极162与电极164可产生电场以控制液晶层130的液晶分子的倾倒状态而可让经过的光线有不同穿透率的结果，从而进行显示。在另一些实施例中，液晶装置100例如是电磁波调整装置。举例而言，电磁波调整装置可包括液晶天线。如此，工作单元160例如为天线单元，电极162与电极164分别位于基板110与基板120上，但不以此为限。图4中的电极162与电极164虽表示为相对设置，但这仅是用以示意性的说明工作单元160的可能实施方式。在一些实施例中，依据需要的功能，电极162与电极164可彼此间隔设置，例如电极162与电极164可部分重叠或完全不重叠或是以其他对应关系设置。另外，本揭露并不特别限定工作单元160的设计。在一些实施例中，工作单元160可包括电极162与电极164以外的构件。

具体而言，图3的加热单元150与图4的工作单元160都设置于图1与图2所示的液晶装置100中。在一些实施例中，工作单元160的设置区域与加热单元150的设置区域可以彼此独立而不重叠。在一些实施例中，工作单元160的设置区域与加热单元150的设置区域可以在不同层叠，如此一来，工作单元160与加热单元150将可彼此重叠设置。如此，加热单元150的设置较不影响工作单元160的运作，而提高液晶装置100的操作品质。

综上所述，本揭露实施例的液晶装置中整合了加热单元，以视需要加热液晶装置，使液晶装置较不受环境影响而可正常操作。本揭露实施例中，加热单元可以散布于整个液晶装置的不同区域中，且不同加热单元可在不同时间操作以针对需要的区域在需要的时间加热液晶装置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本揭露的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本揭露进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本揭露各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种液晶装置，其特征在于，包括：

两基板，彼此相对设置；

液晶层，设置于所述两基板之间；以及

多数个加热单元，设置于所述两基板的至少一者上，所述加热单元的每一者包括：

加热器；以及

开关元件，耦接于所述加热器。

2.根据权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，所述加热单元的所述每一者可独立驱动。

3.根据权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，还包括电压输入垫与电压输出垫，且所述加热单元耦接于所述电压输入垫与所述电压输出垫之间。

4.根据权利要求3所述的液晶装置，其特征在于，所述加热器连接于所述电压输入垫与所述电压输出垫之间。

5.根据权利要求4所述的液晶装置，其特征在于，所述开关元件包括第一端、第二端与第三端，所述第一端可接收控制信号，所述第二端耦接于所述电压输入垫，而所述加热器耦接于所述第三端与所述电压输出垫之间。

6.根据权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，还包括多数个工作单元，其中所述加热单元的所述每一者邻近至少一个工作单元。

7.根据权利要求6所述的液晶装置，其特征在于，所述工作单元包括两电极，分别设置于所述两基板上，且所述液晶层夹于所述两电极之间。

8.根据权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，所述液晶装置是液晶显示装置。

9.根据权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，所述液晶装置是电磁波调整装置。

10.根据权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，还包括框胶，设置于所述两基板之间，且包围所述液晶层。