背景

本公開總體涉及液晶顯示器(lcd)，并且更具體地，涉及具有用于在低溫下使用的溫度補(bǔ)償特征(例如像，作為溫度受控外殼的部分)的lcd。

lcd通常用于需要視覺顯示信息的便攜式裝置和系統(tǒng)中。例如，可以包括lcd作為溫度受控外殼的部分，以提供關(guān)于外殼內(nèi)溫度的信息以及將與用戶相關(guān)的其他信息。然而，由于液晶的粘度在低溫下增加，這些顯示器使用的液晶材料對(duì)溫度變化較為敏感。這導(dǎo)致顯示器的響應(yīng)時(shí)間緩慢并且可讀性較差。當(dāng)前可用的lcd包括具有加熱器的lcd，所述加熱器補(bǔ)償?shù)偷沫h(huán)境溫度。由于這些顯示器的重要性，工業(yè)仍然接受用于在低溫下使用的lcd的改進(jìn)。

發(fā)明概述

本文公開的是一種用于操作液晶顯示器(lcd)的方法，所述方法包括觀察lcd面板的測(cè)量溫度。隨后將測(cè)量溫度與閾值溫度進(jìn)行比較。如果測(cè)量溫度降低到閾值溫度以下，那么將測(cè)量溫度與一個(gè)或多個(gè)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較。響應(yīng)于測(cè)量溫度與一個(gè)或多個(gè)設(shè)定點(diǎn)的比較，以控制速率來(lái)操作加熱面板，并且控制lcd面板的一個(gè)或多個(gè)對(duì)比度參數(shù)。

除上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，多個(gè)控制速率可包括在不同的占空比水平下控制脈沖寬度調(diào)制電路。

除上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)對(duì)比度參數(shù)可包括電位計(jì)值、偏壓比和增益值中的一個(gè)或多個(gè)。

除上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，加熱面板可布置在lcd單元內(nèi)。

本公開的另一個(gè)方面提供一種具有溫度補(bǔ)償?shù)膌cd單元。所述lcd單元包括殼體和布置在殼體中的lcd面板。背光燈也布置在殼體中，并且加熱面板布置在lcd面板與背光燈之間。溫度傳感器布置在lcd面板處。還包括控制器，并且控制器被布置來(lái)從溫度傳感器接收信息?？刂破鞅慌渲贸身憫?yīng)于從溫度傳感器接收的信息來(lái)控制加熱面板和lcd面板的一個(gè)或多個(gè)對(duì)比度參數(shù)。

除上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，加熱面板可由銦錫氧化物形成。

除上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，控制器可包括pwm電路，所述pwm電路被布置來(lái)在選定的占空比下向加熱面板輸送電力。

除上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，lcd單元還可包括布置在lcd面板與加熱面板之間的一個(gè)或多個(gè)間隔件。

附圖簡(jiǎn)述

以下描述不應(yīng)在任何方面視為限制。參照附圖，相同元件用相同數(shù)字編號(hào)：

圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的溫度受控外殼的圖示；

圖2是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的lcd單元的分解圖；并且

圖3是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的操作lcd單元的方法的示意圖。

詳述

參考附圖，本文參考各圖通過舉例而非限制的方式呈現(xiàn)所公開的設(shè)備和方法的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)描述。應(yīng)理解，在不脫離本公開的范圍的情況下，可利用其它實(shí)施方案并且可進(jìn)行變化。具體地，本公開提供與溫度受控外殼相關(guān)的各種實(shí)例，而在相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用的本公開的優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，并且被視為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。

圖1示出本公開的示例性實(shí)施方案，其中液晶顯示器(lcd)單元1結(jié)合溫度受控外殼2來(lái)實(shí)現(xiàn)。lcd單元1的溫度補(bǔ)償特征在補(bǔ)償外殼2外部的極端溫度(即，非常低或非常高的溫度)方面是有利的。在其他實(shí)例中，lcd單元1可布置在外殼2內(nèi)，在這種情況下，溫度補(bǔ)償特征減輕了外殼2內(nèi)的低溫的影響。溫度受控外殼2可以是便攜式結(jié)構(gòu)或較大結(jié)構(gòu)的部分。這些布置中的每一個(gè)以及對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見的其他布置都在本公開的范圍內(nèi)。

圖2提供根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案的lcd單元1的分解圖。lcd單元1包括可安裝在防護(hù)膜4下方的lcd面板3和殼體5，所述防護(hù)膜4可以是可移除的膜。溫度傳感器6與lcd面板3安裝在一起，并且被布置來(lái)測(cè)量lcd面板3的溫度。溫度傳感器6進(jìn)一步被布置成與控制器7通信，所述控制器7可包括具有印刷電路板、柔性印刷電路和/或存儲(chǔ)單元的處理器。加熱面板8布置在lcd面板3與背光燈9之間。一個(gè)或多個(gè)間隔件10可布置來(lái)在lcd面板3與加熱面板8之間形成間隙?？刂破?還可包括一個(gè)或多個(gè)接口11(例如，通信端口和/或纜線)，以用于從其他傳感器接收信息或用于向例如lcd面板3和/或加熱面板8發(fā)送輸出。此外，lcd單元1包括一個(gè)或多個(gè)緊固件12，諸如粘合劑、夾具、螺釘?shù)?，以用于布置以上所討論的各種元件。

控制器7從溫度傳感器6接收信息，并且基于這個(gè)信息來(lái)確定各個(gè)步驟。在一些實(shí)例中，控制器7可包括具有一個(gè)或多個(gè)電路板的一個(gè)或多個(gè)處理器。溫度傳感器6(其可以是熱敏電阻器等)在沿lcd面板3的正面或背面的任何位置處測(cè)量所述面板的溫度。例如，圖1的溫度傳感器6定位在lcd面板的底部中心處?？刂破魇褂眠@個(gè)信息來(lái)測(cè)試測(cè)量溫度是否降低到閾值溫度以下，在降低到閾值溫度以下時(shí)激活加熱面板8?？梢钥刂萍訜崦姘?例如以便將lcd面板3保持在與可接受的刷新速率相對(duì)應(yīng)的溫度范圍內(nèi)。

此外，控制器可被配置來(lái)控制lcd面板的視覺功能的各個(gè)方面，例如像顯示器的對(duì)比度?？刂骑@示器的對(duì)比度改善了顯示器上所示圖像的可見性。對(duì)比度控制可以與用來(lái)維持高刷新速率的加熱面板結(jié)合使用，以改善lcd單元的整體可靠性。

加熱面板8包括可以是透明的、具有期望量的電阻的物質(zhì)，以致使所述面板放出熱。適用于lcd加熱面板8的物質(zhì)的一個(gè)實(shí)例是銦錫氧化物(ito)。這種物質(zhì)和其他合適的物質(zhì)在本領(lǐng)域中是熟知的。另外，術(shù)語(yǔ)“加熱面板”在本文中定義為布置來(lái)對(duì)lcd面板進(jìn)行加熱的加熱器，并且因此可包括任何數(shù)量的另外不與“面板”類似的幾何布置。

當(dāng)測(cè)量溫度下降到閾值溫度以下時(shí)，以第一受控速率向加熱面板8提供電力。當(dāng)測(cè)量溫度繼續(xù)下降到設(shè)定點(diǎn)溫度(例如小于閾值溫度但大于第二設(shè)定點(diǎn)溫度的第一設(shè)定點(diǎn)溫度)以下時(shí)，以第二受控速率向加熱面板8供應(yīng)電力，所述第二受控速率大于第一受控速率。

可通過例如間歇地向加熱面板8提供電力來(lái)控制由加熱面板8放出的熱的量。這可以通過在控制器7中包括脈沖寬度調(diào)制(pwm)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，可通過調(diào)制pwm電路以在約25％的時(shí)間(即占空比為25％)向加熱面板8提供電力來(lái)實(shí)現(xiàn)第一受控速率。第二受控速率例如可在50％的時(shí)間向加熱面板提供電力，以此類推。針對(duì)每個(gè)受控速率的電力的量可基于應(yīng)用的具體要求，包括加熱面板8的配置和預(yù)期的操作條件來(lái)確定。

控制器7進(jìn)一步通過控制lcd面板3的對(duì)比度的各個(gè)方面來(lái)補(bǔ)償?shù)蜏?。這些方面可包括例如電位計(jì)值、偏壓比和增益值。如以下進(jìn)一步討論，可根據(jù)基于一系列離散或連續(xù)的設(shè)定點(diǎn)的控制方案來(lái)獨(dú)立地控制這些方面中的每一個(gè)?？刂破?可以在高溫和低溫兩種條件下優(yōu)化lcd面板3的對(duì)比度。

圖3示出根據(jù)本公開的操作lcd面板100以補(bǔ)償極端溫度的方法的示例性實(shí)施方案。由控制器測(cè)量并讀取lcd面板的溫度(步驟101)。隨后，控制器可以將測(cè)量溫度與選定的高閾值溫度和低閾值溫度進(jìn)行比較(步驟102)。如果測(cè)量溫度處于高閾值溫度與低閾值溫度之間，那么lcd繼續(xù)正常操作(步驟103)，即，不使用加熱器或自動(dòng)對(duì)比度控件。在測(cè)量溫度降低到閾值溫度以下的情況下，將測(cè)量溫度與一個(gè)或多個(gè)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較(步驟104、106)。設(shè)定點(diǎn)1被定義為最接近閾值溫度的設(shè)定點(diǎn)，其中每個(gè)連續(xù)設(shè)定點(diǎn)的值逐漸減小，設(shè)定點(diǎn)‘n’是最低設(shè)定點(diǎn)。

取決于測(cè)量溫度與各個(gè)設(shè)定點(diǎn)(1至n)的關(guān)系，控制器以選定的控制速率操作加熱器并且將lcd面板的對(duì)比度控制在選定的水平。例如，在測(cè)量溫度降低到閾值溫度以下但未降低到設(shè)定點(diǎn)1以下(步驟104)的情況下，以控制速率1操作加熱器(步驟105)。另外，在測(cè)量溫度降低到設(shè)定點(diǎn)‘n-1’以下但未降低到設(shè)定點(diǎn)‘n’以下(步驟106)的情況下，以控制速率‘n’操作加熱器(步驟107)。如果測(cè)量溫度降低到設(shè)定點(diǎn)‘n’以下(步驟106)，那么可以控制速率‘n+1’操作加熱器(步驟108)。設(shè)定點(diǎn)的數(shù)目‘n’可以和具體應(yīng)用所期望的一樣少或一樣多。

在其他實(shí)施方案中，所述方法可包括在lcd面板否則可能看起來(lái)變暗且不可讀的高溫下以及在低溫下控制對(duì)比度參數(shù)。在此類情況下，lcd單元可被配置來(lái)當(dāng)溫度超過多個(gè)設(shè)定點(diǎn)中的一個(gè)時(shí)控制對(duì)比度，這類似于以上描述的方法。

改變加熱器的操作的設(shè)定點(diǎn)可以是單獨(dú)的并且不同于用于更改lcd顯示器的對(duì)比度控制的控制方案。當(dāng)lcd面板的溫度超過高閾值溫度值時(shí)，可根據(jù)高溫度曲線來(lái)控制對(duì)比度(步驟109)，其中給定的溫度對(duì)應(yīng)于用于顯示器最佳可讀性的不同電位計(jì)值、偏壓值和增益值。類似地，當(dāng)lcd面板的溫度下降到低閾值溫度以下時(shí)，可根據(jù)低溫度曲線來(lái)控制對(duì)比度(步驟110)。

當(dāng)操作加熱器時(shí)，可通過本領(lǐng)域已知的多種方法中的任一種來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制速率。例如，除以上描述的從一個(gè)控制速率到另一個(gè)控制速率占空比增加的pwm方案之外，可通過改變供應(yīng)到加熱面板的電壓或電流電平來(lái)區(qū)分控制速率。如本領(lǐng)域中已知的，其他方案也是可能的，并且處于本公開的范圍之內(nèi)。

使用包括例如電位計(jì)值、偏壓比和增益值的一個(gè)或多個(gè)對(duì)比度參數(shù)來(lái)控制對(duì)比度。雖然加熱器控制速率通常將從一個(gè)增加到另一個(gè)(例如，pwm電路的占空比從一個(gè)增加到另一個(gè))，但是對(duì)比度參數(shù)可增加或減少以在特定溫度下實(shí)現(xiàn)最佳視圖。通過以這種方式控制顯示器對(duì)比度，即使加熱器不能完全有效地補(bǔ)償溫度，包括不需要加熱器操作的高溫，lcd也將維持最大的可見性。例如，在環(huán)境溫度足夠低使得加熱器有效地將溫度保持在設(shè)定點(diǎn)‘k’的情況下，對(duì)比度控制將確保lcd保持可讀，即使在刷新速率由于低溫而減小的情況下。

雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是：在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出各種改變并且可以用等效物替代本發(fā)明的各要素。此外，在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下，可以做出許多修改來(lái)使特定情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。同時(shí)，已經(jīng)在附圖和說(shuō)明書中公開本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，盡管已經(jīng)采用特定的術(shù)語(yǔ)，但是除非另有說(shuō)明，否它們僅在一般和描述意義上使用并且不用于限制的目的，因此本發(fā)明的范圍不限于此。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等的使用并不表示任何順序或重要性，確切地術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等用于將一個(gè)元件與另一個(gè)元件區(qū)分開。另外，術(shù)語(yǔ)“一個(gè)”、“一種”等的使用并不表示對(duì)數(shù)量的限制，而是表示存在至少一個(gè)所提及的項(xiàng)目。