TWI774042B

TWI774042B - 液晶顯示裝置

Info

Publication number: TWI774042B
Application number: TW109127971A
Authority: TW
Inventors: 趙昭行; 金相鎮; 劉正平; 何燕飛
Original assignee: 大陸商宸美（廈門）光電有限公司
Priority date: 2020-08-17
Filing date: 2020-08-17
Publication date: 2022-08-11
Also published as: TW202208961A

Abstract

一種液晶顯示裝置包括一顯示模組、一功能層以及一加熱模組。顯示模組具有一顯示面。功能層設置於顯示模組面向顯示面的一側。加熱模組設置於顯示模組。本發明的液晶顯示裝置可解決低溫環境所造成的液晶遲滯的現象。

Description

液晶顯示裝置

本發明關於一種電子裝置，特別關於一種可避免殘影或是慢格問題的液晶顯示裝置。

隨著科技的進步，平面顯示裝置已經廣泛的被運用在各種領域，尤其是液晶顯示裝置，因具有體型輕薄、低功率消耗及無輻射等優越特性，已經漸漸地取代傳統陰極射線管顯示裝置，而應用至許多種類之電子產品中，例如行動電話、可攜式多媒體裝置、筆記型電腦、液晶電視及液晶螢幕等等。

相較於室溫或溫暖環境來說，液晶顯示裝置在低溫環境（例如攝氏零度以下）的液晶分子會產生遲滯現象，使得液晶分子的響應時間（Response time）會比正常溫度時慢好幾倍，進而造成殘影或是慢格等問題，不利於應用於寒帶地區或極地地區，特別是低溫環境下的戶外使用。

有鑑於上述課題，本發明的目的為提供一種液晶顯示裝置，可解決低溫環境所造成的液晶遲滯現象，進而避免發生殘影或是慢格等問題。

為達上述目的，本發明提出一種液晶顯示裝置，包括一顯示模組、一功能層以及一加熱模組。顯示模組具有一顯示面。功能層設置於顯示模組面向顯示面的一側或一面。加熱模組設置於顯示模組。

在一實施例中，功能層為防眩膜、防刮膜、防指紋膜、防水防污膜或防爆膜。

在一實施例中，加熱模組包括一基板與一加熱層，基板具有一第一表面及與第一表面相對的一第二表面，加熱層設置於基板的第一表面及/或第二表面。

在一實施例中，加熱層的面阻值大於0、小於或等於每單位面積30 歐姆（30 ohm/sq.）。

在一實施例中，加熱層的材料包括奈米銀線、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、金屬網格、奈米碳管、石墨烯或導電金屬薄膜。

在一實施例中，加熱模組更包括兩電極，兩電極設置於基板的兩相對側，並與加熱層電性連接。

在一實施例中，加熱模組設置於功能層與顯示模組之間。

在一實施例中，液晶顯示裝置更包括一觸控面板，其設置於功能層與加熱模組之間。

在一實施例中，液晶顯示裝置更包括一保護蓋板，其設置於功能層與觸控面板之間。

在一實施例中，液晶顯示裝置更包括一第一黏著層及一第二黏著層，第一黏著層設置於觸控面板與加熱模組之間，第二黏著層設置於加熱模組與顯示模組之間。

在一實施例中，液晶顯示裝置更包括一觸控圖案層，加熱模組包括一基板與一加熱層，基板具有相對的兩個表面，觸控圖案層設置於基板的該兩個表面的其中之一，加熱層設置於基板的該兩個表面的其中另一。

在一實施例中，液晶顯示裝置更包括一保護蓋板，其設置於功能層與觸控圖案層之間。

在一實施例中，顯示模組包括一顯示面板及一背光單元，加熱模組設置於顯示面板與背光單元之間；或者加熱模組設置於背光單元背向顯示面板的一側或一面

在一實施例中，液晶顯示裝置更包括一觸控面板，其設置於功能層與顯示面板之間。

在一實施例中，加熱模組設置於顯示模組背向顯示面的一側或一面。

承上所述，本發明的液晶顯示裝置在低溫環境下，加熱模組可以在短時間內產生熱能並傳導至顯示模組（或顯示面板）的液晶分子，從而使顯示模組（或顯示面板）在短時間內可以升溫至正常操作溫度（例如25或30℃，或以上），因此可以避免低溫時的液晶遲滯現象，進而避免發生殘影或是慢格等問題。

以下將參照相關圖式，說明依本發明一些實施例的液晶顯示裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

本發明的液晶顯示裝置例如但不限於為邊緣電場切換（Fringe Field Switching，FFS）型、水平切換型（In Plane Switching，IPS）、扭轉向列型（Twisted Nematic，TN）、或垂直配向型（Vertical Alignment，VA）型液晶顯示裝置，或其他型式的液晶顯示裝置，並不限制。

圖1A為本發明一實施例之一種液晶顯示裝置的示意圖，而圖1B為圖1A之液晶顯示裝置的加熱模組沿A-A割面線的剖視示意圖。

請先參照圖1A所示，液晶顯示裝置1包括一顯示模組（Display Module）11、一功能層（Functional Layer）12以及一加熱模組（Heating Module）13。另外，本實施例的液晶顯示裝置1更可包括一觸控面板14、一保護蓋板15、一第一黏著層16a及一第二黏著層16b。

顯示模組11具有一顯示面D，而功能層12則設置於顯示模組11面向顯示面D的一側或一面。於此，顯示面D可用以顯示影像，而功能層12位於顯示模組11之上，並與顯示面D相對而設。顯示模組11為液晶顯示模組（LCM），其包括有液晶分子，而功能層12為透光的膜層，例如但不限於為防眩膜（Anti-glare Film）、防刮膜（Anti-scratch Film）、防指紋膜（Anti-finger printing Film）、防水防污膜或防爆膜（Anti-spatter Film），並不限定。

加熱模組13設置於顯示模組11。加熱模組13用以加熱顯示模組11，使顯示模組11（的液晶分子）可升溫。本實施例的加熱模組13設置於功能層12與顯示模組11之間。如圖1B所示，加熱模組13可包括一基板131與一加熱層132，基板131具有一第一表面S1及與第一表面S1相對的一第二表面S2，加熱層132可設置於基板131的第一表面S1及/或第二表面S2。於此，第一表面S1面向功能層12，而第二表面S2面向顯示模組11。本實施例的加熱層132是以設置於基板131的第一表面S1為例。基板131為透光絕緣基板，例如但不限於為玻璃基板或聚亞醯胺（Polyimide, PI）基板。加熱層132具有透光性，並包括有電阻材料，通電後會產生熱能。電阻材料可包括奈米銀線（Nano Silver Wire, SNW）、銦錫氧化物（Indium Tin Oxide, ITO）、銦鋅氧化物（Indium Zinc Oxide, IZO）、金屬網格（metal mesh）、奈米碳管（Carbon nanotube, CNT)、石墨烯（Graphene）、或導電金屬薄膜（Conductive metal thin film）、或其他電阻材料，或其組合。

在一些實施例中，加熱層132的面阻值（Sheets resistance）可大於0、小於或等於每單位面積30 歐姆（即0 ＜面阻值 ≤ 30 ohm/sq.），例如但不限於5.2、8、10、17、20、22、28.5 ohm/sq.。特別一提的是，在上述的電阻材料中，導電金屬薄膜因具有優異的導電性、耐熱及耐用性，可製作成較低阻值的加熱層132，進一步提升加熱效率，更適合作為加熱層132的材料。

另外，本實施例的加熱模組13更可包括兩個電極E1、E2，電極E1、E2設置於基板131的第一表面S1，並位於第一表面S1的兩相對側，且與加熱層132電性連接。於此，電極E1、E2的材料可例如但不限於為銅或銀、或其組合。電極E1、E2可利用例如塗布、印刷（包括凹凸印刷）、蓋章、或移印等方式形成於基板131上，且分別位於加熱層132的兩相對側邊。因此，當以一電壓差施加於兩電極E1、E2時，可使加熱層132的電阻材料產生熱能，此熱能可傳導至顯示模組11，以加熱顯示模組11的液晶分子，使其可以在短時間（例如2～5分鐘）內升溫至正常操作溫度，避免低溫時的液晶分子遲滯現象。

請再參照圖1A所示，觸控面板14設置於功能層12與加熱模組13之間。於此，觸控面板14設置於顯示模組11之上，並位於功能層12與加熱模組13之間。在一些實施例中，觸控面板14可具有基板及觸控圖案層，觸控圖案層設置於基板上。觸控圖案層可構成觸控感測電路（即驅動電極Tx與感測電極Rx），觸控圖案層可用以感測使用者的碰觸位置，使液晶顯示裝置1為外掛式（out-cell）觸控顯示裝置。

保護蓋板15可為透光保護玻璃，例如但限於透光玻璃，並設置於功能層12與觸控面板14之間。於此，功能層12設置於保護蓋板15遠離觸控面板14的表面。保護蓋板15可保護觸控面板14、加熱模組13及顯示模組11免於異物或水氣的入侵。

第一黏著層16a設置於觸控面板14與加熱模組13之間，以將觸控面板14與加熱模組13黏合在一起，第二黏著層16b設置於加熱模組13與顯示模組11之間，以將加熱模組13與顯示模組11黏合在一起。第一黏著層16a或第二黏著層16b可例如但不限於為光學膠（Optical Clear Adhesive, OCA）或光學透明樹脂（Optical Clear Resin, OCR），或包括其他的透光膠材。

承上，在本實施例的液晶顯示裝置1中，功能層12設置於顯示模組11面向顯示面D的一側或一面，而加熱模組13則設置於顯示模組11與功能層12之間。因此，在低溫環境下，可以利用電壓差施加在加熱模組13的兩電極E1、E2，使加熱模組13的加熱層132可以產生熱能並傳導至顯示模組11，從而使顯示模組11可以在短時間內升溫至正常操作溫度（例如25或30℃，或以上），因此可以避免低溫時的液晶分子遲滯現象，進而避免發生殘影或是慢格等問題。

在一個10.25英吋（L 257*W 105mm）以下的加熱模組13的實驗例中，加熱層132的材料例如為SNW，其面阻值例如為20 ohm/sq.為例，當施加的電壓差例如為19V時，經15秒後溫度即可上升9.4℃，經3分鐘後溫度可上升36.4℃，經10分鐘後溫度可上升36.1℃。在另一個10.25英吋（L 257*W 105mm）加熱模組13的加熱測試中，加熱層132的材料例如為金屬網格，其面電阻為10 ohm/sq.為例，當輸入的電壓差例如為7V時，經210秒後溫度可上升30℃；當輸入的電壓差為12V時，經210秒後溫度可上升50℃，因此可證明本發明之加熱模組13的加熱層132確實可快速地產生熱能，從而加熱顯示模組11，使液晶分子在短時間內升溫至可正常操作的溫度而可避免低溫時的液晶遲滯現象。

圖2、圖3A、圖4及圖5分別為本發明不同實施例之液晶顯示裝置的示意圖，而圖3B為圖3A之液晶顯示裝置的加熱模組沿B-B割面線的剖視示意圖。

如圖2所示，本實施例的液晶顯示裝置1a與前述實施例的液晶顯示裝置1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例的液晶顯示裝置1a中並不設置保護蓋板15，而是將觸控面板14（的基板）當成保護蓋板來使用，使得液晶顯示裝置1a為單片式玻璃（One Glass Solution, OGS）的觸控顯示裝置。因此，本實施例的功能層12可設置於觸控面板14遠離加熱模組13的表面，而觸控面板14的觸控圖案層可面向加熱模組13。

另外，如圖3A及圖3B所示，本實施例的液晶顯示裝置1b與前述實施例的液晶顯示裝置1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例的液晶顯示裝置1b中不具有觸控面板14，而是包括一觸控圖案層17。如圖3B所示，加熱模組13包括基板131與加熱層132，基板131具有相對的第一表面S1與第二表面S2，第一表面S1面向保護基板15，第二表面S2面向顯示模組11，觸控圖案層17則設置於基板131的第一表面S1，使得保護蓋板15可位於功能層12與觸控圖案層17之間，而加熱層132及電極E1、E2則設置於基板131的第二表面S2。在不同的實施例中，觸控圖案層17也可設置於基板131的第二表面S2，並且加熱層132及電極E1、E2則設置於基板131的第一表面S1，本發明並不限制。

另外，如圖4所示，本實施例的液晶顯示裝置1c與前述實施例的液晶顯示裝置1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例的液晶顯示裝置1c不包括第一黏著層16a及第二黏著層16b，加熱模組13也不設置在功能層12與顯示模組11之間，而是設置於顯示模組11的內部為例。本實施例的顯示模組11可包括一顯示面板111及一背光單元112，背光單元112可發出光線射向顯示面板111，使顯示面板111可顯示影像。另外，觸控面板14設置於功能層12（保護蓋板15）與顯示面板111之間，而保護蓋板15設置於功能層12與觸控面板14之間，並且加熱模組13設置於顯示面板111與背光單元112之間。利用加熱模組13設置於顯示面板111與背光單元112之間，同樣可以加熱顯示面板111的液晶分子，避免低溫時的液晶遲滯現象。

另外，如圖5所示，本實施例的液晶顯示裝置1d與前述實施例的液晶顯示裝置1c其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例的液晶顯示裝置1d中不設置保護蓋板15，而是將觸控面板14（的基板）當成保護蓋板來使用，使得液晶顯示裝置1a為單片式玻璃（OGS）的觸控顯示裝置。

此外，液晶顯示裝置1a～1d的其他技術特徵可參照液晶顯示裝置1的相同元件，在此不再多作說明。

此外，相對於加熱模組13設置於顯示模組11內部的情況，加熱模組13也可以設置於背光單元112背向顯示面板的一側或一面，也能起到加熱顯示面板111的液晶分子的作用，圖示則不做繪製。

綜上所述，在本發明的液晶顯示裝置中，功能層設置於顯示模組面向顯示面的一側或一面，而加熱模組設置於顯示模組，在一些實施例中，加熱模組可設置在功能層與顯示模組之間；在另一些實施例中，加熱模組可設置在顯示模組的顯示面板與背光單元之間。因此，在低溫環境下，可利用加熱模組在短時間內產生熱能並傳導至顯示模組（或顯示面板）的液晶分子，從而使顯示模組（或顯示面板）在短時間內可以升溫至正常操作溫度（例如25或30℃，或以上），因此可以避免低溫時的液晶遲滯現象，進而避免發生殘影或是慢格等問題。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1,1a,1b,1c,1d:液晶顯示裝置 11:顯示模組 111:顯示面板 112:背光單元 12:功能層 13:加熱模組 131:基板 132:加熱層 14:觸控面板 15:保護蓋板 16a:第一黏著層 16b:第二黏著層 17:觸控圖案層 A-A,B-B:割面線 D:顯示面 E1,E2:電極 S1:第一表面 S2:第二表面

圖1A為本發明一實施例之一種液晶顯示裝置的示意圖。圖1B為圖1A之液晶顯示裝置的加熱模組沿A-A割面線的剖視示意圖。圖2、圖3A、圖4及圖5分別為本發明不同實施例之液晶顯示裝置的示意圖。圖3B為圖3A之液晶顯示裝置的加熱模組沿B-B割面線的剖視示意圖。

1:液晶顯示裝置

11:顯示模組

12:功能層

13:加熱模組

14:觸控面板

15:保護蓋板

16a:第一黏著層

16b:第二黏著層

A-A:割面線

D:顯示面

E1,E2:電極

Claims

一種液晶顯示裝置，包括：一顯示模組，具有一顯示面；一功能層，設置於該顯示模組面向該顯示面的一側；以及一加熱模組，設置於該顯示模組，其中該加熱模組包括一基板、一加熱層以及兩電極，該兩電極設置於該基板的兩相對側，且該兩電極與該加熱層電性連接。
如請求項1所述的液晶顯示裝置，其中該功能層為防眩膜、防刮膜、防指紋膜、防水防污膜或防爆膜。
如請求項1所述的液晶顯示裝置，其中該基板具有一第一表面及與該第一表面相對的一第二表面，該加熱層設置於該基板的該第一表面及/或該第二表面。
如請求項3所述的液晶顯示裝置，其中該加熱層的面阻值大於0、小於或等於每單位面積30歐姆。
如請求項3所述的液晶顯示裝置，其中該加熱層的材料包括奈米銀線、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、金屬網格、奈米碳管、石墨烯或導電金屬薄膜。
如請求項1所述的液晶顯示裝置，其中該加熱模組設置於該功能層與該顯示模組之間。
如請求項6所述的液晶顯示裝置，更包括：一觸控面板，設置於該功能層與該加熱模組之間。
如請求項7所述的液晶顯示裝置，更包括：一保護蓋板，設置於該功能層與該觸控面板之間。
如請求項7或8所述的液晶顯示裝置，更包括：一第一黏著層及一第二黏著層，該第一黏著層設置於該觸控面板與該加熱模組之間，該第二黏著層設置於該加熱模組與該顯示模組之間。
如請求項6所述的液晶顯示裝置，更包括：一觸控圖案層，該加熱模組包括一基板與一加熱層，該基板具有相對的兩個表面，該觸控圖案層設置於該基板的該兩個表面的其中之一，該加熱層設置於該基板的該兩個表面的其中另一。
如請求項10所述的液晶顯示裝置，更包括：一保護蓋板，設置於該功能層與該觸控圖案層之間。
如請求項1所述的液晶顯示裝置，其中該顯示模組包括一顯示面板及一背光單元，該加熱模組設置於該顯示面板與該背光單元之間；或者該加熱模組設置於該背光單元背向該顯示面板的一側。
如請求項12所述的液晶顯示裝置，更包括：一觸控面板，設置於該功能層與該顯示面板之間。
如請求項13所述的液晶顯示裝置，更包括：一保護蓋板，設置於該功能層與該觸控面板之間。
如請求項1所述的液晶顯示裝置，其中該加熱模組設置於該顯示模組背向該顯示面的一側。