DE102015112473A1

DE102015112473A1 - Arraysubstrat, anzeigefeld und anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102015112473A1
Application number: DE102015112473.4A
Authority: DE
Inventors: Zhaokeng CAO; Dandan QIN; Tingting Cui; Kerui XI
Original assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2035-07-31
Also published as: CN104597645B; US9455277B2; DE102015112473B4; US20160126257A1; CN104597645A

Abstract

Ein Arraysubstrat umfasst ein Substrat, eine Mehrzahl von Gate-Leitungen und eine Mehrzahl von Datenleitungen, die einander kreuzen und voneinander isoliert sind, und eine Mehrzahl von Pixeleinheiten, die in einem Array angeordnet und von den sich kreuzenden Gate-Leitungen und Datenleitungen umgeben sind. Das Arraysubstrat umfasst ferner mindestens eine Temperaturmesseinheit und mindestens eine Gate-Signalstartsteuerleitung. Die Temperaturmesseinheit umfasst mindestens einen Dünnschichttransistor. Das Arraysubstrat umfasst ferner eine Signaleingangsleitung, eine Signalausgangsleitung und einen auf der Signaleingangsleitung angeordneten Widerstand. Die Temperaturmesseinheit umfasst einen ersten Anschluss, der elektrisch mit der Signaleingangsleitung verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der elektrisch mit der Signalausgangsleitung verbunden ist.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet von Anzeigen und insbesondere auf ein Arraysubstrat, ein das Arraysubstrat umfassendes Anzeigefeld und eine das Anzeigefeld umfassende Anzeigevorrichtung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Anzeigefelder weisen die Vorteile auf, dass sie leicht und dünn sind, einen niedrigen Stromverbrauch, geringe Strahlung und dergleichen aufweisen und mittlerweile weithin in tragbaren Elektronikprodukten, wie z. B. Mobiltelefonen, persönlichen digitalen Assistenten (PDA) und dergleichen, eingesetzt werden. Beispiele für Anzeigefelder sind Dünnschichttransistor-Flüssigkristallanzeigefelder (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT-LCD), Anzeigefelder mit organischen Leuchtdioden (Organic Light Emitting Diode, OLED), Niedertemperatur-Polysilizium-Anzeigefelder (Low Temperature Poly-Silicon, LTPS), Plasmaanzeigefelder (Plasma Display Panel, PDP) usw. Ein Flüssigkristallanzeigefeld umfasst für gewöhnlich ein Arraysubstrat, ein Farbfiltersubstrat und zwischen dem Arraysubstrat und dem Farbfiltersubstrat angeordnete Flüssigkristallmoleküle. Angesichts der rasanten Entwicklung der Anzeigetechnik werden die Anforderungen der Verbraucher an die Bildqualität der Anzeigen immer höher. Die Anforderungen der Verbraucher in Bezug auf gute Anzeigeeffekte der Anzeigen werden stetig verbessert.
In einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung bezieht sich das Öffnungsverhältnis auf das Verhältnis der Fläche des Licht durchlassenden Abschnitts mit Ausnahme des Verdrahtungsabschnitts und des Transistorabschnitts (im Allgemeinen durch eine schwarze Matrix verborgen) jedes Subpixels zur Gesamtfläche jedes Subpixels. Je höher das Öffnungsverhältnis ist, desto höher ist die Lichtdurchgangseffizienz. Wenn das Licht von einem Feld mit Hintergrundbeleuchtung abgegeben wird, kann nicht das ganze Licht durch das Feld dringen. Beispielsweise müssen Stellen wie Signalleitungen für einen Source-Treiberchip und einen Gate-Treiberchip einer Flüssigkristallanzeige, ein Dünnschichttransistor (TFT) selbst, ein zum Speichern von Spannung verwendeter Speicherkondensator und dergleichen aufgrund der unvollständigen Lichtdurchlässigkeit dieser Stellen und der Tatsache, dass das durch diese Stellen durchtretende Licht nicht durch die Spannung gesteuert wird und keine korrekte Graustufe dargestellt werden kann, durch eine schwarze Matrix (Black Matrix) abgeschattet werden, um andere lichtdurchlässige Bereiche nicht zu stören. Das Verhältnis der wirksamen lichtdurchlässigen Fläche zur Gesamtfläche wird als Öffnungsverhältnis bezeichnet. Im Allgemeinen wird, um das hohe Öffnungsverhältnis des Felds zum Verbessern des Anzeigeeffekts des Felds zu gewährleisten, keine zusätzliche Vorrichtung im Anzeigebereich des Felds angeordnet, sodass es sich bei den im Anzeigebereich des Felds angeordneten Vorrichtungen im Allgemeinen um Pixelvorrichtungen handelt, die mit Pixeln in Zusammenhang stehen, während die Vorrichtungen, die zum Erfassen der Leistung des Felds verwendet werden, im Allgemeinen im Nichtanzeigebereich des Felds angeordnet sind.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Arraysubstrat. Das Arraysubstrat umfasst ein Substrat, eine Mehrzahl von Gate-Leitungen und eine Mehrzahl von Datenleitungen, die auf dem Substrat angeordnet sind, wobei sich die Gate-Leitungen mit den Datenleitungen kreuzen und von den Datenleitungen isoliert sind, und eine Mehrzahl von Pixeleinheiten, die in einem Array angeordnet und durch die sich kreuzenden Gate-Leitungen und Datenleitungen umgeben ist. Das Arraysubstrat umfasst ferner eine Gate-Signalstartsteuerleitung, eine Signaleingangsleitung und eine Signalausgangsleitung, einen auf der Signaleingangsleitung angeordneten Widerstand und eine Temperaturmesseinheit, umfassend mindestens einen Dünnschichttransistor, einen ersten Anschluss, der elektrisch mit der Signaleingangsleitung verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der elektrisch mit der Signalausgangsleitung verbunden ist.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Anzeigefeld, welches das oben beschriebene Arraysubstrat enthält.
Gemäß dem Arraysubstrat und dem das Arraysubstrat umfassenden Anzeigefeld, die von den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, ist ein zusätzlicher Funktionsbereich, bei dem es sich um die Temperaturmesseinheit handelt, im Anzeigebereich des Felds angeordnet, wobei die Temperaturmesseinheit die Feldtemperatur während der Anzeige des Felds erfassen kann, die IC oder die FPC das Signal an das Anzeigefeld über die Signaleingangsleitung sendet und das Anzeigefeld das Ausgangssignal zurück an die IC oder die FPC über die Signalausgangsleitung sendet. in einem Verfahren zum Eingeben und Ausgeben des Signals in die und aus der Temperaturmesseinheit wird die Feldtemperatur gemäß der Beziehung zwischen der Eingangsspannung, dem Widerstand und der Ausgangsspannung sowie der Feldtemperatur berechnet; wenn die Feldtemperatur zu hoch ist, kann die Feldtemperatur durch Anwenden eines Kühlverfahrens gesenkt werden, um eine schlechte Anzeige oder Beschädigung des Anzeigefelds und der Anzeigevorrichtung aufgrund zu hoher Temperatur zu vermeiden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Um die technischen Lösungen gemäß den Ausführungsformen der Erfindung besser zu verdeutlichen, werden die in einer Beschreibung der Ausführungsformen zu verwendenden Zeichnungen im Folgenden kurz beschrieben, wobei sich versteht, dass die untenstehend beschriebenen Zeichnungen lediglich einige der Ausführungsformen der Erfindung darstellen und der durchschnittliche Fachmann sich ferner andere Zeichnungen ohne erfinderische Tätigkeit aus diesen Zeichnungen herleiten kann, in denen:
1 eine schematische Strukturdarstellung eines Arraysubstrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Strukturdarstellung einer ersten Messeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine schematische Strukturdarstellung einer zweiten Messeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine andere schematische Strukturdarstellung einer zweiten Messeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine wieder andere schematische Strukturdarstellung einer zweiten Messeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
6 eine Schnittansicht eines Anzeigefelds gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7 eine schematische planare Darstellung einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
8A eine schematische Strukturdarstellung eines Subpixels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
8B eine schematische Strukturdarstellung einer Pixeleinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
9 eine andere schematische Strukturdarstellung eines Arraysubstrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
10 ein Diagramm ist, welches die Beziehung zwischen einer Ausgangsspannung und einer Feldtemperatur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden ist eine klare und vollständige Beschreibung von technischen Lösungen in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen aufgeführt. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen in dieser Schrift der Veranschaulichung halber beschrieben werden und in keiner Weise einschränkend gemeint sind. Merkmale, die in Bezug auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben werden, können vom durchschnittlichen Fachmann kombiniert werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbaren ein Arraysubstrat 101, wie in 1 dargestellt. Das Arraysubstrat 101 umfasst ein Substrat 10 und eine Mehrzahl von Gate-Leitungen Gn, die parallel angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Datenleitungen Dn, die parallel auf dem Substrat 10 ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, umfassen die Gate-Leitungen Gn nacheinander angeordnete G1, G2, G3 bis Gn, wobei n für eine positive ganze Zahl steht; und umfassen die Datenleitungen nacheinander angeordnete D1, D2, D3 bis Dn, wobei n für eine positive ganze Zahl steht. Die Gate-Leitungen kreuzen sich mit den Datenleitungen und sind von den Datenleitungen isoliert; die Gate-Leitungen und die Datenleitungen definieren eine Mehrzahl von Pixeleinheiten 105, die in einem Array angeordnet ist; jede der Pixeleinheiten 105 umfasst eine Mehrzahl von Subpixeln 11, wobei jedes der Subpixel 11 eine Pixelelektrode 112 und einen Pixelschalter 111 umfasst und es sich bei dem Pixelschalter 111 um einen Dünnschichttransistor aus amorphem Silizium handelt. Das Arraysubstrat 101 umfasst mindestens eine Temperaturmesseinheit 106 und mindestens eine Gate-Signalstartsteuerleitung 12 und die Temperaturmesseinheit 106 umfasst mindestens einen Dünnschichttransistor; das Arraysubstrat umfasst eine Signaleingangsleitung 13 und eine Signalausgangsleitung 14, die Temperaturmesseinheit 106 umfasst einen ersten Anschluss 1061 und einen zweiten Anschluss 1062, wobei der erste Anschluss 1061 elektrisch mit der Signaleingangsleitung 13 verbunden ist und der zweite Anschluss 1062 elektrisch mit der Signalausgangsleitung 14 verbunden ist; ein Widerstand 15 ist auf der Signaleingangsleitung 13 angeordnet.
Die Temperaturmesseinheit 106 umfasst eine Mehrzahl von ersten Messeinheiten 20, wie in 2 dargestellt, der Dünnschichttransistor 21 ist in der ersten Messeinheit 20 angeordnet, der Dünnschichttransistor ist ein n-Typ-Transistor und der n-Typ-Transistor ist ein Transistor, der bei einer hohen Spannung eingeschaltet wird und bei einer niedrigen Spannung ausgeschaltet wird; der Dünnschichttransistor 21 umfasst eine Gate-Elektrode 211, eine Source-Elektrode 212 und eine Drain-Elektrode 213. Die Gate-Signalstartsteuerleitung 12 ist in der ersten Messeinheit 20 angeordnet, die Gate-Elektrode 211 und die Drain-Elektrode 213 des Dünnschichttransistors 21 sind beide elektrisch mit der Gate-Signalstartsteuerleitung 12 verbunden, die Source-Elektrode 212 ist elektrisch mit der Gate-Leitung Gn verbunden, die Gate-Signalstartsteuerleitung 12 umfasst einen dritten Anschluss und einen vierten Anschluss, der dritte Anschluss der Gate-Signalstartsteuerleitung 12 ist der erste Anschluss 1061 der Temperaturmesseinheit und der vierte Anschluss der Gate-Signalstartsteuerleitung ist der zweite Anschluss 1062 der Temperaturmesseinheit. Die erste Messeinheit umfasst mindestens einen Dünnschichttransistor.
Die Temperaturmesseinheit 106 umfasst ferner eine Mehrzahl von zweiten Messeinheiten 30, wie in 3 dargestellt, ein Dünnschichttransistor-Array 21' ist in der zweiten Messeinheit 30 angeordnet, das Dünnschichttransistor-Array 21' umfasst einen ersten Dünnschichttransistor 214 und einen zweiten Dünnschichttransistor 215, wobei sowohl der erste Transistor 214 als auch der zweite Transistor 215 eine Gate-Elektrode 211, eine Source-Elektrode 212 und eine Drain-Elektrode 213 umfassen. Die Gate-Elektrode 211 des ersten Transistors 214 ist der erste Anschluss 1061 der Temperaturmesseinheit, die Source-Elektrode 212 des ersten Transistors 214 ist elektrisch mit der Gate-Leitung G1 verbunden, die Drain-Elektrode des zweiten Transistors 215 ist der zweite Anschluss 1062 der Temperaturmesseinheit und die Gate-Elektrode des zweiten Dünnschichttransistors 215 ist elektrisch mit der Gate-Leitung G2 verbunden. Die Drain-Elektrode 213 des ersten Dünnschichttransistors 214 ist elektrisch mit der Source-Elektrode des zweiten Dünnschichttransistors 215 verbunden.
Die obenstehenden Beschreibungen sind lediglich eine Umsetzung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Umsetzung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner in 4 dargestellt sein, wobei das Dünnschichttransistor-Array 21' den ersten Transistor 214, den zweiten Transistor 215 und einen dritten Transistor 216 umfassen kann, wobei sowohl der erste Transistor 214, der zweite Transistor 215 als auch der dritte Transistor 216 eine Gate-Elektrode 211, eine Source-Elektrode 212 und eine Drain-Elektrode 213 umfassen. Die Gate-Elektrode 211 des ersten Transistors 214 ist der erste Anschluss 1061 der Temperaturmesseinheit, die Source-Elektrode 212 des ersten Transistors 214 ist elektrisch mit der Gate-Leitung G1 verbunden, die Drain-Elektrode des ersten Transistors 214 ist elektrisch mit der Source-Elektrode des dritten Transistors 216 verbunden und die Drain-Elektrode des dritten Transistors 216 ist elektrisch mit der Source-Elektrode des zweiten Transistors 215 verbunden, die Gate-Elektrode des dritten Transistors 216 ist elektrisch mit der Gate-Leitung G2 verbunden; die Drain-Elektrode des zweiten Transistors 215 ist der zweite Anschluss 1062 der Temperaturmesseinheit und die Gate-Elektrode des zweiten Dünnschichttransistors 215 ist elektrisch mit der Gate-Leitung G3 verbunden.
Die obenstehenden Beschreibungen sind lediglich eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine andere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 5 dargestellt. Das Dünnschichttransistor-Array 21' kann den ersten Transistor 214, den zweiten Transistor 215, den dritten Transistor 216 und einen vierten Transistor 217 umfassen, wobei sowohl der erste Transistor 214, der zweite Transistor 215, der dritte Transistor 216 als auch der vierte Transistor 217 eine Gate-Elektrode 211, eine Source-Elektrode 212 und eine Drain-Elektrode 213 umfassen. Die Gate-Elektrode 211 des ersten Transistors 214 ist der erste Anschluss 1061 der Temperaturmesseinheit; die Source-Elektrode 212 des ersten Transistors 214 ist elektrisch mit der Gate-Leitung G1 verbunden, die Drain-Elektrode 213 des ersten Transistors 214 ist elektrisch mit der Source-Elektrode des dritten Transistors 216 verbunden, die Drain-Elektrode des dritten Transistors 216 ist elektrisch mit der Source-Elektrode des vierten Transistors 217 verbunden und die Gate-Elektrode des dritten Transistors 216 ist elektrisch mit der Gate-Leitung G2 verbunden; die Drain-Elektrode des vierten Transistors 217 ist elektrisch mit der Source-Elektrode des zweiten Transistors 215 verbunden, die Gate-Elektrode des vierten Transistors 217 ist elektrisch mit der Gate-Leitung G3 verbunden; die Drain-Elektrode des zweiten Transistors 215 ist der zweite Anschluss 1062 der Temperaturmesseinheit und die Gate-Elektrode 211 des zweiten Dünnschichttransistors 215 ist elektrisch mit der Gate-Leitung G4 verbunden.
Die obenstehenden Beschreibungen sind lediglich beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die Umsetzung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner wie folgt sein: Die zweite Messeinheit kann eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten vierten Transistoren umfassen.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ferner ein Anzeigefeld 100 bereit, wie in 6 dargestellt. Das Anzeigefeld 100 umfasst das oben beschriebene Arraysubstrat 101 und ein Farbfiltersubstrat 102, das gegenüber dem Arraysubstrat 101 angeordnet ist, wobei das Farbfiltersubstrat 102 einen Farblackeinheitenbereich 103 und einen vorgegebenen Lichtschutzbereich 104 umfasst, der Farblackeinheitenbereich 103 gegenüber einer Pixeleinheit 105 auf dem Arraysubstrat 101 angeordnet ist und der vorgegebene Lichtschutzbereich 104 gegenüber der Temperaturmesseinheit 106 auf dem Arraysubstrat 101 angeordnet ist. Eine schwarze Matrix BM kann in dem vorgegebenen Lichtschutzbereich angeordnet sein. Es wird nur ein Teil der Struktur des Anzeigefelds in 6 beschrieben, die konkrete Struktur kann gemäß tatsächlichen Ausführungen ausgelegt werden, z. B. kann eine Mehrzahl von Temperaturmesseinheiten zwischen den Subpixeln in der Pixeleinheit angeordnet sein.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ferner eine Anzeigevorrichtung 200 bereit, wie in 7 dargestellt. Die Anzeigevorrichtung 200 umfasst das oben beschriebene Anzeigefeld 100, wobei die Anzeigevorrichtung eine IC 201 und eine flexible Leiterplatte (Flexible Printed Circuit, FPC) 202 umfasst, sich die IC 201 auf der flexiblen Leiterplatte (FPC) 202 befindet, die IC 201 oder die FPC 202 ein Signal an das Anzeigefeld 100 über die Signaleingangsleitung 13 sendet und das Anzeigefeld 100 ein Ausgangssignal zurück an die IC oder die FPC über die Signalausgangsleitung 14 sendet. Die obenstehenden Beschreibungen sind lediglich eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner wie folgt sein: Die IC befindet sich auf dem Anzeigefeld.
8A ist eine schematische Strukturdarstellung eines Subpixels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Subpixelelektrode 112 umfasst eine Bandelektrode 1, wobei das Subpixel dann mindestens einen Schlitz (Schlitz) 2 umfasst. Unter der Annahme, dass jedes Subpixel über n Schlitze verfügt, ist die Linienbreite des Schlitzes A, ist die Linienbreite der Bandelektrode B und wird angenommen, dass der erforderliche Abstand vom Schlitz zur Pixelkante C ist, das nicht kleiner als 2 μm ist, und ist die Breite des gesamten Subpixels 11 L, wobei die Zuordnung der Linienbreite und des Linienabstands des Schlitzes dann die passendste ist, wenn die Breite des Subpixels lediglich 2C + nA + (n + 1)B (Struktur mit obenliegender gemeinsamer Elektrode (Top-Com-Struktur)) oder 2C + nA + (n – 1)B (Struktur mit mittiger gemeinsamer Elektrode (Mid-Com-Struktur)) beträgt. Aus 8A ist ersichtlich, dass die Subpixelelektrode 112 und die Bandelektrode 1 beide rechteckig sind, sodass die Linienbreite L des Subpixels, die Linienbreite A des Schlitzes und die Linienbreite B der Bandelektrode bezogen auf eine zum Schlitz 2 vertikale Richtung bestimmt werden und die Linienbreite L des Subpixels, die Linienbreite A des Schlitzes und die Linienbreite B der Bandelektrode die Länge entlang der Breitenrichtung des Rechtecks sind.
Im Allgemeinen sind beim Auslegen der Pixelstruktur aufgrund der begrenzten Prozessleistung die Linienbreite und der Linienabstand des Pixelschlitzes eingeschränkt. Im Allgemeinen erfüllen die Breiten der Bandelektrode, des Schlitzes und des Pixels L = 2C + nA + (n – 1)B oder L = 2C + nA +(n + 1)B. Wenn die Breite L des Pixels etwas größer als 2C + nA + (n + 1)B oder 2C + nA + (n – 1)B ist, jedoch nicht ausreichen kann, um die Linienbreiten eines neuen Satzes aus Schlitz und Bandelektrode hinzuzufügen, ist die Zuordnung des Schlitzes unpassend, d. h., wenn die Breite L des Subpixels größer als 2C + nA + (n – 1)B und kleiner als 2C+ (n + 1)A + nB ist oder L größer als 2C + nA + (n + 1)B und kleiner als 2C + (n + 1)A + (n + 2)B ist, wird die Linienbreite des Schlitzes im Allgemeinen erhöht oder wird der Linienabstand des Schlitzes im Allgemeinen erhöht. Im Fall eines Teils aus bestimmten Pixeln, z. B. eines Pixels mit einer HD-Auflösung von 5,5 Zoll, tritt, wenn die Linienbreite des Schlitzes einfach erhöht wird oder wenn der Linienabstand des Schlitzes einfach erhöht wird, ein erheblicher schwarzer Bereich auf, was somit den Zustand zur Folge hat, dass sich das Öffnungsverhältnis zwar erhöht, sich die Lichtdurchlässigkeit jedoch nicht entsprechend erhöht.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Linienbreite des Schlitzes nicht erhöht oder wird der Linienabstand des Schlitzes nicht erhöht, wird jedoch die Pixelelektrode nach wie vor gemäß der Beziehung L = 2C + nA + (n – 1)B oder L = 2C + nA +(n + 1)B ausgelegt. Im Vergleich zum Stand der Technik werden die Subpixel komprimiert, wobei nach dem Komprimieren jedes Subpixels die überschüssige Fläche bei der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Temperaturmesseinheit angeordnet wird. Wenn die Temperaturmesseinheit angeordnet werden muss, müssen mindestens drei Subpixel komprimiert werden; nur auf diese Weise ist die komprimierte Fläche groß genug für das Anordnen der Temperaturmesseinheit. Im Stand der Technik wird die Temperaturmesseinheit im Allgemeinen im Nichtanzeigebereich des Felds angeordnet, wenn sie im Anzeigebereich des Felds angeordnet wird, verringert sich das Öffnungsverhältnis des Felds, was den Anzeigeeffekt des Felds beeinflusst. Dahingegen wird in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Temperaturmesseinheit im Pixelkompressionsbereich angeordnet, sodass der Anzeigeeffekt des Felds nicht beeinflusst wird, und kann der zusätzliche Funktionsbereich, der zum Messen der Feldtemperatur fähig ist, ferner im Anzeigebereich des Felds angeordnet werden.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst jedes Subpixel mindestens einen Schlitz 2 und eine Bandelektrode 1, wie in 8B dargestellt, und sind die x-Achse und y-Achse senkrecht zueinander angeordnet, wobei die x-Achse die horizontale Richtung ist und die y-Achse die vertikale Richtung ist. Bei dem Subpixel und der Pixeleinheit handelt es sich um ein Rechteck, wie aus 8b ersichtlich wird, wobei die vier Scheitelpunkte des Rechtecks A', B', C' und D' sind und in dem Rechteck A'B'C'D' die Linienabschnitte A'B' und C'D' parallel zur x-Achse sind, die Linienabschnitte A'D' und B'C' parallel zur y-Achse sind, die Längen des Rechtecks die Linienabschnitte A'B' und C'D' sind und die Länge des Linienabschnitts A'B' die Linienbreite P der Pixeleinheit ist; wenn die Kompressionslänge jedes Subpixels als a definiert ist, erfüllt, wenn drei Subpixel komprimiert werden, die Länge d der Kompressionsfläche die Beziehung: d = 3a, wobei 0,5 μm ≤ a ≤ 2,5 μm.
Darüber hinaus und in Verbindung mit 8A erfüllen P, L, M und d den folgenden Vergleichsausdruck: P = 3L + 2M + d, wobei d = 3a, 0,5 μm ≤ a ≤ 2,5 μm und 5 μm ≤ M ≤ 6 μm. L = 2C + nA + (n – 1)B oder L = 2C + nA + (n + 1)B; dann kann die Beziehung der Breite P der Pixeleinheit und der Breite B der Bandelektrode und der Linienbreite A des Schlitzes in dem Subpixel wie folgt erhalten werden: P = 3[2C + nA + (n – 1)B] + 2M + 3a, wobei A > 0, B > 0, C ≥ 2 μm, 5 μm ≤ M ≤ 6 μm, 0,5 μm ≤ a ≤ 2,5 μm; oder P = 3[2C + nA + (n + 1)B] + 2M + 3a, wobei A > 0, B > 0, C ≥ 2 μm, 5 μm ≤ M ≤ 6 μm, 0,5 μm ≤ a ≤ 2,5 μm.
Das Subpixel wird durch Anwenden des oben beschriebenen Verfahrens komprimiert und die Temperaturmesseinheit wird im Pixelkompressionsbereich angeordnet, sodass der Anzeigeeffekt des Felds nicht beeinträchtigt wird und der zusätzliche Funktionsbereich, der um Messen der Feldtemperatur fähig ist, ferner im Anzeigebereich des Felds angeordnet werden kann.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Temperaturmesseinheit je n Subpixel 112 angeordnet, ist die Breite der Temperaturmesseinheit W, sodass W ≥ n × 3a, wobei n für eine positive ganze Zahl steht und n ≥ 3; 0,5 μm ≤ a ≤ 2,5 μm, und ist a die Kompressionslänge jedes Subpixels.
Gemäß dem Arraysubstrat und dem das Arraysubstrat umfassenden Anzeigefeld, die von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, wird ein zusätzlicher Funktionsbereich, d. h. die Temperaturmesseinheit, im Anzeigebereich des Felds angeordnet und kann die Temperaturmesseinheit die Feldtemperatur während der Anzeige des Felds erfassen. Die IC oder die FPC sendet ein Signal an das Anzeigefeld über die Signaleingangsleitung und das Anzeigefeld sendet das Ausgangssignal an die IC oder die FPC über die Signalausgangsleitung zurück. In einem Verfahren zum Eingeben und Ausgeben des Signals in die und aus der Temperaturmesseinheit wird die Feldtemperatur gemäß der Beziehung zwischen der Eingangsspannung, dem Widerstand und der Ausgangsspannung und der Feldtemperatur berechnet, wenn die Feldtemperatur überhitzt ist, kann die Feldtemperatur durch Anwenden eines Kühlverfahrens gesenkt werden, um eine schlechte Anzeige oder Beschädigung des Anzeigefelds und der Anzeigevorrichtung aufgrund von Überhitzungstemperatur zu vermeiden.
Mit Bezug auf 9 umfasst ein Arraysubstrat 101 einen Anzeigebereich 3 und einen Nichtanzeigebereich 4. Wie in 9 dargestellt, wird die Temperaturmesseinheit 106 durch W' wiedergegeben, wird das Subpixel 11 durch P' wiedergegeben und müssen mindestens drei Subpixel komprimiert werden, um die Fläche zu erhalten, die nötig ist, um die Temperaturmesseinheit aufzunehmen; eine Mehrzahl von Temperaturmesseinheiten kann sich in derselben Spalte befinden, eine Mehrzahl von Temperaturmesseinheiten kann sich in einer Spalte befinden oder nur eine Temperaturmesseinheit ist in einer Spalte angeordnet; die Temperaturmesseinheiten können sich ferner in verschiedenen Spalten befinden und eine Mehrzahl von Temperaturmesseinheiten kann ferner zwischen zwei Zeilen von Subpixeln angeordnet sein; die Temperaturmesseinheiten auf dem Arraysubstrat sind alle elektrisch mit der Signaleingangsleitung 13 und der Signalausgangsleitung 14 verbunden.
Sämtliche Temperaturmesseinheiten, wie in 9 dargestellt, können erste Messeinheiten sein, d. h. sämtliche Temperaturmesseinheiten umfassen Gate-Signalstartsteuerleitungen, die ersten Messeinheiten können sich auf derselben Spalte befinden und können sich ferner auf unterschiedlichen Spalten befinden; die elektrisch mit derselben Gate-Signalstartsteuerleitung verbundenen Dünnschichttransistoren sind in Reihe geschaltet und die elektrisch mit unterschiedlichen Gate-Signalstartsteuerleitungen verbundenen Dünnschichttransistoren sind parallel geschaltet; jede Gate-Signalstartsteuerleitung kann eine gerade Linie, eine unterbrochene Linie oder eine Wellenlinie sein.
Die obenstehenden Beschreibungen sind lediglich eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ferner wie folgt sein: Die Temperaturmesseinheit auf dem Arraysubstrat umfasst mindestens eine erste Messeinheit und mindestens eine zweite Messeinheit, die Gate-Signalstartsteuerleitung ist in der ersten Messeinheit angeordnet, es ist keine Gate-Signalstartsteuerleitung in der zweiten Messeinheit angeordnet und der Dünnschichttransistor in der ersten Messeinheit ist mit dem Dünnschichttransistor in der zweiten Messeinheit parallel geschaltet.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die konkrete Art und Weise, in der die Feldtemperatur geprüft wird, im Anwenden der Temperaturmesseinheit, um die Feldtemperatur gemäß der Beziehung eines Spannungsausgangs Vout aus der Signalausgangsleitung und der Temperatur T des Felds zu erhalten. Konkret lautet die entsprechende Beziehung der Ausgangsspannung und der Temperatur wie folgt: Gemessen wird, dass die Spannung Vout = x, die aktuelle Feldtemperatur kann gemäß der folgenden entsprechenden Beziehung berechnet werden, wobei die entsprechende Formel in diesem Beispiel wie folgt lautet: T = y = 1,8682x³ – 27,078x² + 158,47x – 336,88
10 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Ausgangsspannung und einer Feldtemperatur veranschaulicht, die von einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird. Wie in 10 zu sehen ist, entspricht die Ausgangsspannung den Daten auf der horizontalen x-Ordinatenachse, entspricht die Feldtemperatur den Daten auf der vertikalen y-Koordinatenachse und entsprechen verschiedene Ausgangsspannungen unterschiedlichen Feldtemperaturen. Die grafische Beziehung zwischen der Ausgangsspannung und der Feldtemperatur, die in der Figur bereitgestellt wird, wird in der IC oder der FPC erfasst, wenn die Signalausgangsleitung das Ausgangssignal zurück an die IC oder die FPC sendet, erhält die IC oder die FPC den Feldtemperaturwert gemäß der erfassten grafischen Beziehung und gibt einen Alarm aus. Benutzer können entsprechende Schritte je nach dem Temperaturwert ergreifen. Im Allgemeinen darf die Betriebstemperatur der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 60°C nicht überschreiten. Wenn die Temperatur 60°C überschreitet, hören die Flüssigkristallmoleküle auf, sich zu drehen, was ein nicht funktionierendes Anzeigefeld zur Folge hat, wohingegen bei einem Anzeigefeld gemäß der vorliegenden Erfindung ein Benutzer jederzeit weiß, ob das Feld überhitzt ist, sodass er entsprechende Kühlmaßnahmen ergreifen kann, um den normal funktionierenden Betrieb der Anzeigevorrichtung ohne Beeinflussung des Anzeigeeffekts sicherzustellen. Wenn es auf eine konkrete Vorrichtung angewandt wird, weist dieses Felddesign eine noch signifikantere Wirkung auf. Wenn die konkrete Vorrichtung aufgrund von Temperaturüberhitzung nicht mehr funktioniert, tritt ein irreparabler Schaden ein, wohingegen dieses Phänomen beim Feld gemäß der vorliegenden Erfindung effektiv vermieden werden kann.
Das Arraysubstrat, das aus dem Arraysubstrat bestehende Anzeigefeld und die das Anzeigefeld umfassende Anzeigevorrichtung, die von den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, wurden obenstehend näher beschrieben. Jedoch sind das Prinzip und die Umsetzungen der vorliegenden Erfindung als veranschaulichend und nicht als die jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einschränkend anzusehen. Es versteht sich, dass Variationen an diesen Ausführungsformen vom durchschnittlichen Fachmann vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

Arraysubstrat (101), umfassend: ein Substrat (10); eine Mehrzahl von Gate-Leitungen (Gn) und eine Mehrzahl von Datenleitungen (Dn), die auf dem Substrat (10) angeordnet sind, wobei sich die Gate-Leitungen (Gn) mit den Datenleitungen (Dn) kreuzen und von den Datenleitungen (Dn) isoliert sind; eine Mehrzahl von Pixeleinheiten (105), die in einem Array angeordnet und von den sich kreuzenden Gate-Leitungen (Gn) und Datenleitungen (Dn) umgeben sind; eine Gate-Signalstartsteuerleitung (12); eine Signaleingangsleitung (13) und eine Signalausgangsleitung (14); ein Widerstand (15), der mit der Signaleingangsleitung (13) in Reihe geschaltet ist; und eine Temperaturmesseinheit (106), umfassend mindestens einen Dünnschichttransistor, einen ersten Anschluss (1061), der elektrisch mit der Signaleingangsleitung (13) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss (1062), der elektrisch mit der Signalausgangsleitung (14) verbunden ist.
Arraysubstrat (101) nach Anspruch 1, wobei die Temperaturmesseinheit (106) eine Mehrzahl von ersten Messeinheiten (20) umfasst und ein Dünnschichttransistor (21) in jeder der ersten Messeinheiten (20) angeordnet ist, wobei es sich bei dem Dünnschichttransistor (21) um einen n-Typ-Transistor handelt, der eine Gate-Elektrode (211), eine Drain-Elektrode (212) und eine Source-Elektrode (213) umfasst.
Arraysubstrat (101) nach Anspruch 2, wobei die Gate-Signalstartsteuerleitung (12) in den ersten Messeinheiten (20) angeordnet und elektrisch mit der Gate-Elektrode (211) und der Drain-Elektrode (213) jedes Dünnschichttransistors verbunden ist, wobei die Source-Elektrode (212) jedes Dünnschichttransistors elektrisch mit einer anderen der Gate-Leitungen (Gn) verbunden ist und die Gate-Signalstartsteuerleitung (12) einen dritten Anschluss, welcher der erste Anschluss (1061) der Temperaturmesseinheit ist, und einen vierten Anschluss, welcher der zweite Anschluss (1062) der Temperaturmesseinheit ist, umfasst.
Arraysubstrat (101) nach Anspruch 2, wobei die Temperaturmesseinheit (106) ferner eine Mehrzahl von zweiten Messeinheiten (30) umfasst, wobei ein Dünnschichttransistor-Array (21') in jeder der zweiten Messeinheiten (30) angeordnet ist und einen ersten Dünnschichttransistor (214) und einen zweiten Dünnschichttransistor (215) umfasst, eine Gate-Elektrode (211) des ersten Dünnschichttransistors (214) der erste Anschluss (1061) der Temperaturmesseinheit (106) ist, eine Source-Elektrode (212) des ersten Dünnschichttransistors (214) elektrisch mit einer der Gate-Leitungen verbunden ist; eine Drain-Elektrode des zweiten Dünnschichttransistors (215) der zweite Anschluss (1062) der Temperaturmesseinheit (106) ist und eine Gate-Elektrode des zweiten Dünnschichttransistors (215) elektrisch mit einer anderen der Gate-Leitungen verbunden ist.
Arraysubstrat (101) nach Anspruch 4, wobei eine Drain-Elektrode des ersten Dünnschichttransistors (214) elektrisch mit einer Source-Elektrode des zweiten Dünnschichttransistors (215) verbunden ist.
Arraysubstrat (101) nach Anspruch 4, wobei das Dünnschichttransistor-Array (21') ferner einen dritten Transistor (216) umfasst.
Arraysubstrat (101) nach Anspruch 6, wobei eine Drain-Elektrode (213) des ersten Dünnschichttransistors (214) elektrisch mit einer Source-Elektrode des dritten Dünnschichttransistors (216) verbunden ist und eine Drain-Elektrode des dritten Dünnschichttransistors (216) elektrisch mit einer Source-Elektrode des zweiten Dünnschichttransistors (215) verbunden ist.
Arraysubstrat (101) nach Anspruch 6, wobei das Dünnschichttransistor-Array (21') ferner einen vierten Dünnschichttransistor (217) umfasst, eine Drain-Elektrode (213) des ersten Dünnschichttransistors (214) elektrisch mit der Source-Elektrode des dritten Dünnschichttransistors (216) verbunden ist, eine Drain-Elektrode des dritten Dünnschichttransistors (216) elektrisch mit einer Source-Elektrode des vierten Dünnschichttransistors (217) verbunden ist und eine Drain-Elektrode des vierten Dünnschichttransistors (217) elektrisch mit einer Source-Elektrode des zweiten Dünnschichttransistors (215) verbunden ist.
Arraysubstrat (101) nach Anspruch 4, wobei jede der zweiten Messeinheiten (30) eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Dünnschichttransistoren umfasst.
Arraysubstrat nach Anspruch 1, wobei jede der Pixeleinheiten eine Mehrzahl von Subpixeln (11) umfasst, wobei eine Temperaturmesseinheit (106) je n Subpixel angeordnet ist, eine Breite der einen Temperaturmesseinheit (106) als W definiert ist, eine Kompressionslänge jedes Subpixels als a definiert ist und W, n, und a die folgenden Beziehungen erfüllen: W ≥ n × 3a, wobei n für eine positive ganze Zahl größer gleich 3 steht; und 0,5 μm ≤ a ≤ 2,5 μm.
Arraysubstrat (101) nach Anspruch 1, wobei die Gate-Signalstartleitung (12) eine gerade Linie, eine unterbrochene Linie oder eine Wellenlinie ist.
Anzeigefeld (100), umfassend das Arraysubstrat (101) nach einem der Ansprüche 1–11, wobei das Anzeigefeld (100) ferner ein Farbfiltersubstrat (102) umfasst, das gegenüber dem Arraysubstrat (101) angeordnet ist, wobei das Farbfiltersubstrat (102) einen Farblackeinheitenbereich (103), der gegenüber einem Pixeleinheitenbereich (105) auf dem Arraysubstrat (101) angeordnet ist, und einen vorgegebenen Lichtschutzbereich (104), der gegenüber einer Temperaturmesseinheit (106) auf dem Arraysubstrat (101) angeordnet ist, umfasst.
Anzeigevorrichtung (200), umfassend das Anzeigefeld (100) nach Anspruch 12, eine integrierte Schaltung (IC) und eine flexible Leiterplatte (202), wobei die IC (201) oder die flexible Leiterplatte (202) ein Signal an das Anzeigefeld (100) über die Signaleingangsleitung (13) sendet und das Anzeigefeld (100) ein Ausgangssignal zurück an die IC (201) oder die flexible Leiterplatte (202) über die Signalausgangsleitung (14) sendet.