TWI283768B - Liquid crystal display device having function of temperature maintenance - Google Patents

Description

!283768 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種具有溫度維持功能之液晶顯示裝置。 【先前技術】

Ik著貢訊時代快速成長，已經發展出用於處理與顯示資訊之顯示器。； 此外’為了符合目前對於薄的輪廓、輕的重量、以及低功率消耗之需求， 已經出現平面硫顯示裝置。因絲發仙具有極鋪色再製能力與薄輪 廓之薄膜電晶體—液晶顯示裝置（以下稱為：TFT-LCD)。 在LCD中’將液晶單元以矩陣形式配置在液晶面板上。液晶單元之光 線透射是使毅供給它之視崎料錢而·。在液晶面板上顯示對應此 資料信號之影像。 通常，LCD包括第-基板(例如：TFT基板)與第二基板(例如：濾色片 基板），其彼此相面對且以預設距離彼此間隔。此第一基板包括：閘極匯流 排線與資料紐排線，其略_式軸於義基板之喊面巾。此外， 此作為切換元件之TFT形成於職匯流排線與資龍流排線之交點，以及 此連接至TFT之祕電極之像錢極是軸於由_雜龍匯流排線所 界疋之區域中。 讀 第二基板面對第-基板，在其上形成夠像素電極。第二基板包括：黑 色矩陣⑽）、濾、色層、以及在第二基板内側上之共同電極。 在上述之LCD中’如果選擇一閘極匯流排線與資繼流排線且對其施 1283768 加預設電壓，則此所被施加預設電壓之TFT被導通，以及電荷積聚在此連 接至導通TFT汲極電極之像素電極上，以致於此在共同電極與像素電極間 液晶之配置改變。 此配置之改變為LCD之操作基礎。當將電場施加於此兩個基板之間時， 則取決於所施加電場強度而改變液晶之扭轉角度，以及改變光線透射之角 度。 尤其，液晶是使用於LCD中最重要之材料，且可以在-4(TC至90°C之範 圍中使用。此液晶之性質可以取決於溫度太幅變化。 第1圖為平面圖，其概要說明根據習知技術之LCD。如同於第1圖中所 示，此習知技術之LCD包括：液晶面板1〇，其中將液晶注入於兩個基板之 間，以及設置在液晶面板10之外部周圍之驅動單元11，用於驅動液晶面板 10 〇 此液晶面板10包括··以矩陣形式配置於兩個透明基板間之像素；與切 換元件（即，TFT)用於控制提供給各像素之信號。此外，在液晶面板10之 密封圖案13之外部周圍形成導電層25。 同時，驅動單元11包括：印刷電路板(PCB)，在其上裝設組件以產生 各種控制信號與資料信號；以及驅動積體電路12，其與液晶面板⑺與代^ 連接，用於將信號供應至液晶面板1〇之線。 · 此外，取決於將驅動電路丨2封裝在液晶面板切中之方法，可以將LCD 分類為：玻璃上晶片（COG)、帶載體封裝(TCP)、以及薄膜上晶片（COF)。例 如’第1圖說明使用TCP而封裝於液晶面板1〇中之驅動電路12。 1283768 第2圖。兑月第1圖中區域a之橫截面圖。如同於第2圖中所示，此[CD 包括··第-基板2：1，而作為切換元件之TFT是形成於閘極線與資料線之交 點：以及面對第-基板21之第二基板27，且具有在義基板22上之黑色 矩陣(BM)/瀘、色層26與共同電極24。此La)更包括··導電層烈，形成於在 第-與第二基板21與27間之外部周圍；以及共同電極電壓線^，其形成 於第一基板21上且與導電層25電性連接。 這即是，導電層25是形成於第一與第二基板21與27間外部周圍部份； 以及導電層25是介於共同電極賴線23與共同電極％之間。 如果共同電極24與共同電極電壓線23電性連接，則其溫度會上升。 然而，由於導電層之溫度增加是有限制的。此種限制會改變對溫度變 化敏感之液晶讀作槪，且會導致f彡像品質之退化。 因此’本發明是關於具有溫度維持功能之液晶顯示裝置，其實質上避 免由於習知技術之關與缺點所造成_或多個問題。 本發明之優點為提供-種具有溫度轉功能之液晶齡裝置，盆能夠 侧液晶顯示赌之溫敍_定溫度，_免在低溫下驅動_ 由於液晶之操作特徵所導致減少之液晶響應_。·‘ 本發明其他之優點與繼，其—部份將在町之說日种列舉一 部份將由對崎财—般知獻谓由檢視町綱㈣日_ 1由實施 本發明而得知。本侧之㈣無他優轉心下所鶴之說_ 1283768 專利範圍缝所關式中嚼職出之結難實現與獲得。 為了達成根據本發明目的之此等與其他優點，如同在此實施且廣泛說 明者，此具有溫度維持舰之液晶顯示裝置包括：液晶硫，具有共同加 熱辦與形餘液晶面_戰巾福度_單元，_翁晶面板 之度，與控制施加至共同加熱電極之電流。 在本發明之另-觀點中，提供一種具有溫度維持功能之液晶顯示裝 匕括·第基板其具有作為切換元件之TFT(薄膜電晶體）、而形成於 閘極匯流排_龍匯流排狀交點，以及具有溫度制單元，其形成於 TFT所形成區域之外部周圍部份；第二基板，其面對第一基板且包括共同加 熱電極、黑色矩陣(BM)、濾色層、以及共同電極；形成於第一基板外部周 圍之八同電壓線，導電層，形成介於第二基板之共同電極與第—基板之共 同電壓線之間；形成於第一基板外部周圍之共同加熱電壓線；以及導電加 熱層，形成介於共同加熱電壓線與共同加熱電極之間，其各形成於第一基 板與第二基板上。 應瞭解以上一般性之說明與以下詳細說明僅作為典範與說明而已，其 用意為提供本發明進一步之暸解。 將所附圖式包括於本說明書中以提供關於本發明進一步瞭解，其被包 括入而構成本說明書之一部份，其說明本發明之實施例，且與以下描述一 起用於說明本發明之原理。 【實施方式】 1283768 現在詳細說明本發明之實施例，而在所關中說明其例。 第3圖為平面圖，其概要說明根據本發明具有溫度維持功能之⑽。請 參考第3圖，此根據本發明具有溫度維持功能之LCD包括液晶面板％，其 具有：設置介於兩基板間之液晶層，與設置在液晶面板3〇外部周圍用於驅 動液晶面板30之驅動單元31。 液晶面板30包括··以矩陣形式配置於兩個透明基板之間之像素·，以及 切換元件（即，TFT)，用於控制提供給各像素之信號。 此外，導電層45與導電加熱層48形成於··液晶面板3〇之密封圖案33 之外部周圍，以及溫度偵測單元36是形成於液晶面板30外部周圍上之預 設區域。 驅動單元31包括：PCB，在其上安裝組件用於產生各種控制信號與資 料信號；以及驅動電路32，其與液晶面板3〇以及PCB連接，用於將信號供 應至液晶面板30之線。 取決用於將驅動電路32封裳在液晶面板30中之方法，可以將lcd分 類為：玻璃上晶片（COG)、帶載體封裝(TCP)、以及薄膜上晶片⑼F)LCD。 在第3圖中說明其例，其中使用TCP而將驅動電路32封裝於液晶面板1〇 中。 第4圖為橫截面圖其說明在第3圖之區域B，在此區域形成導電加熱層 48。此根據本發明之LCD包括：第一基板41與第二基板42。 閘極匯流排線(未圖示）與資料匯流排線(未圖示）是形成於第一基板41 上，以及作為切換元件之TFT(未圖示）是形成於閘極匯流排線與資料匯流排 1283768 線之交點。而且，此溫度偵測單元（未圖示）更形成於第一基板c上FT 外部周圍。 弟二基板42包括：透明基板50、共同加熱電極47、黏慮色層奶、以 及形成於透明基板50上之共同電極44。 此根據本發明之LCD更包括：共同電極電壓線43，其形成於第一芙板 41上液晶單元圖案之外部周圍·，以及導電層45，其形成介於共同電極44 與共同電極電壓線43之間。 而且’此根據本發明之LCD更包括：形成於第—基板41上外部周圍之 共同加熱電極電壓線46 ;與導電加熱層48，其形成介於共同加熱電極電壓 線46與共同加熱電極ο之間。 更特定而ό，此導電層45是形成於在第一基板41與第二基板犯之間 密封圖案之外部周圍，以及導電層45是連接介於共同電極電壓線43與共 同電極44之間。 ' 導電加熱層48形成於第一與第二基板41與42間之最外部區域，且導 電加熱層48連接介於：共同加熱電極電壓線妨與共同加熱電極^之間。 共同加熱電極47與共同加熱電極電麟仙電性連接在一起，以致於在液 晶面板内側中之溫度上升。 至乂導電層45是形成於液晶硫密封@案外侧圍上之邊緣區域， 、及至>、導電加熱層是形成於液晶面板最外周圍之邊緣部份。在此 處導電層45與導電加熱層48可以使用可以導電之銀⑹點或銀聚形成。 此，、同加熱電極47可以由透明導電層形成，以及此透明導電層可以由 1283768 以下材料所構成之組所選出之材料所形成：銦錫氧化物（IT〇)、銦鋅氧化物 (ΙΖΟ)、以及銦鍚鋅氧化物（ITZQ)。此共同加熱電極47可以形成於基板之 整個或部份區域上。 形成密封圖案以便實施第一基板41與第二基板42之接合過程，以及 將液晶注入於密封圖案之内部。 同時，第5圖為方塊圖其概要說明根據本發明溫度偵測單元之結構。 请參考第5圖，此根據本發明之溫度偵測單元36包括：輸入單元訂，用於 提供閘極電壓與第-資料信號；以及溫賴測電晶體52，用於接收閑極電 壓與第一資料信號，且根據溫度輸出第二資料信號。此外，此根據本發明 之溫度偵測單元36包括：電流偵測電路單元53，用於從溫度偵測電晶體52 接收第二資料信號，且偵測改變信號之電流值；以及控制單元54，用於參 考對應於所積測電流值之溫度以控制是否將電源提供給導電加熱層48。 如果此所偵測之溫度低於所設定溫度，則溫度偵測單元36允許電流流 經導電加熱層48。因此，從與導電加熱層48電性連接用於加熱之共同電極 產生熱量，以致於將液晶面板之溫度提高，且保持在預先設定之溫度範圍 中。 反之’如果所偵測之溫度保持在或高於所設定溫度，則此溫度偵測單 元36將流經導電加熱層48之電流切斷，以致於可將液晶面板之溫度保持 在預先設定溫度範圍中。 現在參考第6與7圖更詳細說明根據本發溫度偵測單元之操作。 第6圖為根據本發明實施例之溫度偵測電晶體之-式。請參考第6圖， π 1283768 此溫度侧電晶體52可以形成於溫度债測單元中，此單元形成於液晶面板 上之外部周圍。當溫度偵測電晶體52提做極電流至電流该測電路單元53 日守’以測量液晶面板之溫度。 更特定而言，此第-資料信號之電流從輸入單元51輸入至溫度侧電 晶體52，且藉由溫度偵測電晶體52之閘極電壓輸出作為第二資料信號。在 此點，如果閘極電壓為恆定，則此溫度偵測電晶體52之第二資料信號之電 流值，由於根據溫度改變之第一資料信號而改變。 在此點可以驅動溫度伯測電晶體52巧響應藉由將第一資料信號與閘極 電壓短路所提供之一信號。 因此，液晶面板之溫度改變亦可經由偵測第二資料信號電流中之改變 而偵測出。 第7圖說明取決於根據本發明溫度偵測電晶體之溫度改變之電流—電壓 特徵。請參考第7圖，可以藉由控制源極與沒極間寬度對長度之比、而獲 得所想要之波形。 可以看出在相同樣值隨著溫度升高而Is/d增加，以及可以藉偵測由 該溫度改變所造成電流改變、而推論出液晶面板之溫度改變。 因此，控制單元54可以測量溫度，其對應於由電流偵測電路單元53 所偵測之電流值。如果此所測量溫度低於預先設定溫度，則控制單元54提 供電流給導電加熱層48以提供溫度，用於維持液晶之響應時間。因此，可 以將液晶面板之溫度保持在預先設定溫度範圍中。 如同以上說明，此根據本發明具有溫度維持功能之LCD可以偵測液晶 1283768 面板之溫度且轉恆定溫度，因此可以防止在較低溫度下，由於在驅動⑽ 中液晶之操作特性，而使得液晶響應時間之減少。 對於熟習此技術人士為明顯，可以對本發明作各種修正與變化。因此 其用意為本發明包括此等修正與變化，如果其是在申請專利範圍與其等同 物之範圍内。對於熟習此技術人士為明顯，可以在本發明中作各種修正 與變化，而不會偏離本發明之精神與範圍。因此，其用意為本發明包括：在 所附申請專利範圍與其等同物之範圍内之修正與變化。

13 1283768 【圖式簡單說明】 第1圖為平面圖，其概要說明根據習知技術之LCD ; 第2圖"兄明第1圖區域A之放大橫截面圖； 第3圖為平面圖，其概要說明根據本發明具有溫度維持功能之LCD ; 第4圖為檢戴面圖其說明在第3圖中所形成用於加熱之導電層之一部份; 第曰為方塊圖其概要說明根據本發明溫度彳貞測單元之結構； 第6圖說明根據本發明之溫度偵測電晶體；以及 第7圖說明根據本發明取決於溫度偵測電磊體之溫度改變之電流—電壓特 徵。 【元件符號說明】 10 液晶面板 11 驅動單元 12 驅動積體電路/驅動電路 13 密封圖案 21 第一基板 22 透明基板 23 共同電極電壓線 24 共同電極 25 導電層 26 黑色矩陣/濾色層 1283768 27 第二基板 30 液晶面板 31 驅動單元 32 驅動電路 33 密封圖案 36 溫度偵測單元 41 第一基板 42 第二基板 43 共同電極電壓線 44 共同電極 45 導電層 46 共同加熱電極電壓線 47 共同加熱電極 48 導電加熱層 49 黑色矩陣/濾色層 50 透明基板 51 輸入單元 52 溫度彳貞測電晶體 53 電流偵測電路單元 54 控制單元 Vsd 電源電壓 1283768

Vg 閘極電壓 GND 接地電壓 Ή、T2 溫度 T3 溫度

Claims (1)

1. '1283768 4·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中 此共同加熱電極是在液晶面板之上基板上。 5·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，更包括 配置在液晶面板外部周圍之導電加熱層，其允許電流從溫度偵測單元流 至共同加熱電極。 6.如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置，其中 此導電加熱層是由銀(Ag)所形成。 7·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中 此共同加熱電極是由透明導電層所形成。 8·如申請專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中 此透明導電層是由以下所構成組所選出之材料所形成： 錫氧化物（ιτο)、銦鋅氧化物（IZ〇)、以及銦锡辞氧化物⑽〇)。 9· 一種液晶顯示裝置(LCD)，包括： 第基板包括·作為切換元件之薄膜電晶體(TFT)、形成於閘極匯流 排、，泉14貝料匯_線之交點，與溫度偵測單元 、形成於TFT所形成 .1283768 區域之外部周圍部份； 第-基板面對第-基板，且包括：共同加熱電極、黑色矩陣㈣、遽 色層、以及共同電極； 共同電壓線，形成於第一基板外部周圍； ‘包g n!於第—基板之共同電極與第_基板之共同電壓線之間； 在第基板外部周圍之共同加熱電壓線；以及 導電加熱層，形成介於共同加熱電壓線與共同加熱電極之間，其各別 形成於第一基板與第二基板上。 10·如申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中 此溫度偵測單元包括溫度偵測電晶體。 11·如申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中 此溫度偵測單元包括： 溫度侧電晶體’驗減閘極健與第—資料魏，與取決於溫度 改變輸出第二資料信號； m偏路單A ’用於接收來自溫度伽彳電晶體之第二資料信號， 且偵'測對應於第二資料信號之電流值；以及 &制單7L ’崎從由電流_電路單元所偵測電流值計算溫度，且參 考匕所。十异之溫度控制提供給共同加熱電極之電流。 19 1283768 12. 如申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中 此共同加熱電極是由透明導電層所形成。 13. 如申請專利範圍第12項之液晶顯示裝置，其中 此透明導電層是由以下所構成組所選出之材料所形成： 錫氧化物（ITO)、銦鋅氧化物（IZO)、以及銦錫鋅氧化物（ITZO)。 14. 如申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中 此導電加熱層是由銀(Ag)所形成。

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