用于显示器加热的电阻器网格制造技术

提供了一种改进的液晶显示器(LCD)加热系统。像素阵列中的电阻器网格，特别是VCOM电阻器加热网格，改善了显示器加热器(加热系统)的性能使得显示器从低温被更快地加热。电阻器网格设计提供比像素到像素的水平VCOM电阻而言低得多的从像素阵列中的一点到边缘的更低的电阻，因此降低了水平串扰。进一步地，该方法允许显示器在预热期间是活跃的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请      本申请要求2012年11月30日提交的美国临时申请第61/732,277号的权益。以上申请的整体教导通过引用并入本文。
技术介绍
液晶显示器(LCD)由于液晶(LC)的特性具有有限的操作温度范围。随着温度的降低，由于增加的粘滞性，LC响应时间显著增加。因此，LCD在低温下不能正常操作。三种用于保持合适的显示器操作温度的方法或者加热系统已经在现有LCD技术中被采用。这些加热系统包括：(i)附连到围绕有源像素阵列的氧化铟锡(ITO)玻璃的外部加热器，(ii)内部行线加热器，以及(iii)内部公共电极线(VCOM)加热器。每种类型的加热系统具有各种缺点。通常，在显示器制作之后，外部加热器被附连到薄膜晶体管/氧化铟锡(TFT/ITO)覆盖玻璃。这样的方法通过将电流导通通过LCD覆盖玻璃而提供维持加热。因为外部加热器沿着LCD的边缘并且通过覆盖玻璃提供热量，所以外部加热器通常效率低下并且不能在冷启动条件下快速加热显示器。行线加热器和VCOM加热器提供高得多的效率和靠近LC材料的均匀加热，并且可以在冷启动条件下使用。图1示出了具有多晶硅行线110和多晶硅VCOM线130的标准像素阵列100的图。行线110载送信号至控制像素晶体管。CLC是其间具有液晶的像素电极和ITO公共板之间的电容。在显示操作期间，VCOM充当像素存储电容器(Cstg)的一个板并且被关联到DC电压。DC电压由驻留在VCOM线和LC材料之间的有源层从LC有效地屏蔽。有源层还充当存储电容器的另一板。第二方法是行线加热器，其是集成到显示器的有源矩阵架构中的内部加热器。在冷启动条件下，行线加热器可以用于快速加热LC材料。行线加热器被定位在像素阵列内，非常靠近LC，使得它可以提供LCD玻璃内的高效率的、均匀的加热。图2示出了行线加热方案。行线驱动器230、232驱动电流从一端到另一端通过多晶硅行线210并且向像素阵列200提供热。因为行线210也控制像素220操作，所以在行线加热期间显示器不能操作。冷启动期间所需要的预热时间限制该加热方案在各种应用中的使用。图3示出了VCOM加热方案。VCOM加热器利用像素阵列300的多晶硅VCOM线344作为电阻加热元件。两个端子V1 340和V2 342被联系到合适的DC电压以控制通过VCOM线344的电流并且产生靠近LC的热。DC电压对存储在存储电容器(Cstg)中的AC视频电压没有影响，并且因此对(像素348的)像素电压没有影响。在有源层将LC与加热器电压屏蔽时，有可能在正常操作期间加热显示器而不引入可视图像伪影。加热器端子V1 340和V2 342优选地对于显示器封装是外部可访问的使得加热器可以与显示器电路的操作分开控制。
技术实现思路
本专利技术解决现有技术的问题并且提供改善的液晶显示器加热系统。示例实施例包括布置在公共半导体衬底上的显示元件的二维阵列，每个显示元件(或者像素)至少包括像素晶体管、存储电容器(Cst)和像素电极。每个晶体管被布置以控制像素的操作状态，并且至少具有栅极、漏极和源极端子。漏极端子被耦合到存储电容器的第一板。多个行选择线被分布以控制第一多个栅极端子。多个列线被分布以将视频电压通过相应的像素晶体管传递给像素电极。电阻器加热网格包括多个水平公共电压线和多个竖直公共电压线。每个水平公共电压线被布置在平行于行选择线的定向中并且独立于行选择线和列线二者。每个水平公共电压线也至少在每个显示元件中的存储电容器的第二板处被耦合到两个或者更多显示元件并且与所述两个或者更多显示元件集成在一起。每个水平公共电压线进一步包括提供第一水平节点和第二水平节点的两个水平端子。每个竖直公共电压线被布置在平行于列线的定向中并且独立于行选择线和列线二者。每个竖直公共电压线也被耦合到水平公共电压线以形成本专利技术的网格VCOM。每个竖直公共电压线进一步包括提供第一竖直线节点和第二竖直线节点的两个竖直端子。并且示例实施例包括加热器驱动器，其被连接到每个加热器端子以提供合适的DC电压使得合适的电流流过多晶硅VCOM线。这是通过将加热器驱动器耦合到至少一个第一和第二竖直线节点并且将加热器驱动器布置以分别向至少一个第一和第二竖直线节点提供至少第一和第二竖直公共线电压来完成的。第一竖直公共线电压被提供在第一竖直线节点处，并且第二电压被提供在第二竖直线节点处。这产生竖直公共线电压差以及通过竖直公共电压线的竖直公共线电流流动，并且由此加热耦合到其的显示元件。加热器驱动器可以进一步独立于施加以控制行选择线和列线的电压而控制施加到加热器端子的源电压，使得在显示元件正活跃地操作以显示信息时热能够被直接地施加到显示元件。加热器驱动器可以被进一步耦合到至少一个第一和第二水平线节点并且被布置以分别向至少一个第一和第二水平节点提供至少第一和第二水平公共线电压。第一水平公共线电压被提供在第一水平节点处，并且第二水平公共线电压被提供在第二水平节点处，产生水平电压差和流过水平公共电压线的电流，并且由此加热耦合到其的显示元件。加热器驱动器可以进一步包括电压分压器，布置以提供至少一个第一竖直线节点和第一水平线节点之间的电压连续性。电阻器加热网格的水平和竖直公共电压线可以由多晶硅形成。竖直公共电压线可以是金属带状的竖直公共电压线，并且水平公共电压线由多晶硅形成。水平公共电压线可以是金属带状水平公共电压线并且竖直公共电压线可以由多晶硅形成。行选择线可以是金属行线。电阻器加热网格可以降低水平串扰并且提供与从显示元件的仅水平公共加热器(即，内部公共电压线(VCOM)加热器)线阵列中的一个对应的点到仅水平公共加热器线阵列的边缘的对应的电阻水平相比而言低得多的从显示元件的阵列中的一个点到阵列的边缘的电阻水平。电阻器加热网格可以被布置邻近每个显示元件中的晶体管和像素电极中的每个。每个水平和竖直公共电压线可以被定位在像素元件的有源层之下的平面中。显示元件可以被用于如下设备中的至少一个：数码相机、数码单反(SLR)相机、夜视显示器、手持视频游戏显示器、移动电话或者视频眼睛穿戴设备。行选择线或者列线中的至少一个可以由低功率移位寄存器控制。低功率移位寄存器可以包括分级电路，分级电路可以包括由单个晶体管控制的单个电压节点。加热元件是以网格方式水平和竖直连接的多晶硅(电阻)VCOM线。有源层充当存储电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示器装置，包括：显示元件的二维阵列，布置在公共半导体衬底上，每个显示元件至少包括像素晶体管、存储电容器(Cst)和像素电极，每个晶体管被布置以控制所述像素的操作状态，并且至少具有栅极、漏极和源极端子，所述漏极被耦合到所述存储电容器的第一板；多个行选择线，被分布以控制第一多个栅极端子；多个列线，被分布以将视频电压通过所述像素晶体管传递给所述像素电极；电阻器加热网格，包括多个水平公共电压线和多个竖直公共电压线；每个水平公共电压线以平行于所述行选择线的定向并且独立于所述行选择线和所述列线二者来布置，并且至少在每个显示元件中的所述存储电容器的第二板处被耦合到两个或者更多显示元件并且与所述两个或者更多显示元件集成在一起，每个水平公共电压线进一步包括提供第一水平节点和第二水平节点的两个水平端子；以及每个竖直公共电压线以平行于所述列线的定向并且独立于所述行选择线和所述列线二者来布置，并且被耦合到所述水平公共电压线以形成网格，每个竖直公共电压线进一步包括提供第一竖直线节点和第二竖直线节点的两个竖直端子；以及加热器驱动器，耦合到至少一个第一和第二竖直线节点并且被布置以分别向所述至少一个第一和第二竖直线节点提供至少第一和第二竖直公共线电压，所述第一竖直公共线电压被提供在所述第一竖直节点处，并且所述第二竖直公共线电压被提供在所述第二竖直节点处，从而产生竖直公共线电压差以及流过所述竖直公共电压线的竖直公共线电流，并且由此加热耦合到所述竖直公共电压线的所述显示元件。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.30 US 61/732,2771.一种显示器装置，包括：
显示元件的二维阵列，布置在公共半导体衬底上，每个显示元件
至少包括像素晶体管、存储电容器(Cst)和像素电极，
每个晶体管被布置以控制所述像素的操作状态，并且至少具有栅
极、漏极和源极端子，所述漏极被耦合到所述存储电容器的第一板；
多个行选择线，被分布以控制第一多个栅极端子；
多个列线，被分布以将视频电压通过所述像素晶体管传递给所述
像素电极；
电阻器加热网格，包括多个水平公共电压线和多个竖直公共电压
线；
每个水平公共电压线以平行于所述行选择线的定向并且独立
于所述行选择线和所述列线二者来布置，并且至少在每个显示元
件中的所述存储电容器的第二板处被耦合到两个或者更多显示元
件并且与所述两个或者更多显示元件集成在一起，每个水平公共
电压线进一步包括提供第一水平节点和第二水平节点的两个水平
端子；以及
每个竖直公共电压线以平行于所述列线的定向并且独立于所
述行选择线和所述列线二者来布置，并且被耦合到所述水平公共
电压线以形成网格，每个竖直公共电压线进一步包括提供第一竖
直线节点和第二竖直线节点的两个竖直端子；以及
加热器驱动器，耦合到至少一个第一和第二竖直线节点并且被布
置以分别向所述至少一个第一和第二竖直线节点提供至少第一和第
二竖直公共线电压，所述第一竖直公共线电压被提供在所述第一竖直
节点处，并且所述第二竖直公共线电压被提供在所述第二竖直节点处，
从而产生竖直公共线电压差以及流过所述竖直公共电压线的竖直公
共线电流，并且由此加热耦合到所述竖直公共电压线的所述显示元件。
2.根据权利要求1所述的显示器装置，其中所述加热器驱动器
进一步独立于施加以控制所述行选择线和所述列线的电压而控制施
加到所述电阻器加热网格的端子的源电压，使得在所述显示元件正在
活跃操作以显示信息时热能够被直接地施加到所述显示元件。
3.根据权利要求1所述的显示器装置，其中所述加热器驱动器
被进一步耦合到至少一个第一和第二水平线节点并且被布置以分别
向所述至少一个第一和第二水平节点提供至少第一和第二水平公共
线电压，所述第一水平公共线电压被提供在所述第一水平节点处，并
且所述第二水平公共线电压被提供在所述第二水平节点处，从而产生
水平电压差和流过所述水平公共电压线的电流，并且由此加热耦合到
所述水平公共电压线的所述显示元件。
4.根据权利要求1所述的显示器装置，其中所述加热器驱动器
进一步包括电压分压器，所述电压分压器被布置以提供在所述至少一
个第一竖直线节点和所述第一水平线节点之间的电压连续性。
5.根据权利要求1所述的显示器装置，其中所述电阻器加热网
格的所述水平和竖直公共电压线由多晶硅形成。
6.根据权利要求1所述的显示器装置，其中所述竖直公共电压
线是金属带状的竖直公共电压线，并且所述水平公共电压线由多晶硅
形成。
7.根据权利要求1所述的显示器装置，其中所述水平公共电压
线是金属带状的水平公共电压线，并且所述竖直公共...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·阿努庞昂加驰，F·赫曼，WF·陈，
申请(专利权)人：寇平公司，
类型：发明
国别省市：美国;US