用于硅上液晶(LCOS)显示面板的热载体及关联方法

摘要

一种热载体及方法控制LCOS显示面板的温度。判定该LCOS显示面板的该温度。当该LCOS显示面板的该温度低于第一温度临限值时增加至携载该LCOS显示面板的热载体内的加热组件的电力，且当该LCOS显示面板的该温度高于第二温度临限值时减低至该加热组件的电力。

说明书

技术领域

本发明涉及硅上液晶，尤其涉及一种用于硅上液晶显示面板的热 载体及关联方法。

背景技术

硅上液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCOS)为通常用以产生经投 影影像的技术，其中控制LCOS显示面板内的液晶以影响照射至像素化区 域上的光的反射率，使得反射光形成所要影像。举例而言，LCOS装置正 变得风行以供投影电视中使用。然而，当温度低于预定义温度(例如， 摄氏70度)时，液晶会对电改变作出缓慢响应，且LCOS显示面板的效能 (例如，现色性)并非最佳。以引用方式并入本文中的是K.Guttag、J. Lund及C.Waller(Syndiant Inc.18325Waterview Parkway,Dallas,Texas  75252,USA)的名为「854x600Pixel LCOS Microdisplay with 54uM Pixel  Pitch for Pico-Projectors」的论文，该论文详述基于LCOS的投影的问题。

以引用方式并入本文中的2008年7月7日申请的名为「Heating  System For Display panel And Display panel Using The Same」的美国专 利申请公开案第2010/0001943号描述一种加热LCOS面板的先前技术方 法，其中将加热组件并入至LCOS面板自身的基板中。然而，将加热组 件定位于LCOS面板的硅基板内会限制可施加至加热组件的电压及电 力。举例而言，在LCOS面板的硅基板内使用高电压/电流及/或高热耗 散可引起对显示操作的电干扰及/或对硅基板的热损坏。因此，藉由此设 计而达成的温度调节不良。

发明内容

在一个实施例中，一种方法控制LCOS显示面板的温度。判定该LCOS 显示面板的该温度。当该LCOS显示面板的该温度低于第一温度临限值时 增加至携载该LCOS显示面板的热载体内的加热组件的电力，且当该 LCOS显示面板的该温度高于第二温度临限值时减低至该加热组件的电 力。

在另一实施例中，一种热载体携载及加热LCOS显示面板。该热载 体包括用于与该LCOS显示面板耦接的载体，及定位于该载体内以与该 LCOS显示面板进行热耦接的加热组件。该加热组件的启动将热从该热 载体转移至该LCOS显示面板。

附图说明

图1展示在一实施例中用于LCOS显示面板的一个例示性热载体。

图2为在一实施例中说明LCOS显示面板在被构型为印刷电路板 (PCB)的图1的热载体上的例示性安装的透视图。

图3为图2的PCB的分解图，其展示图1的加热组件的例示性构型。

图4展示在一实施例中LCOS显示面板在被构型为可挠性印刷电路 (FPC)载体上的例示性安装。

图5为图4的FPC热载体的分解图，其展示图1的加热组件的例示 性构型。

图6及图7展示在一实施例中LCOS显示面板在被构型为陶瓷有引 线芯片载体的图1的热载体上的例示性安装。

图8为在一实施例中说明一种用于制造具有加热组件的图1的热载 体的例示性方法的流程图。

图9为在一实施例中说明一种用于调节耦接至图1的热载体的 LCOS显示面板的温度的例示性方法的流程图。

具体实施方式

在液晶投影仪中，光源照明液晶显示组件，且由液晶显示组件显示 的影像投影至屏幕上。液晶技术的使用具有包括低电力消耗、低电磁辐 射及高空间利用率的优点。

硅上液晶(LCOS)显示设备为用于光学投影系统的熟知反射类型液 晶显示设备。LCOS显示设备包括制造于具有关联控制电路系统的硅基板 或其他半导体基板上的显示像素数组，及经囊封以上覆于显示像素数组 的液晶材料。当将适当电信号施加至各种像素时，液晶材料的透明度、 极化及反射率中的一或多者会变更，藉此改变像素反射率。即使L CO S 投影系统在与发光二极管(LED)一起使用时有利地具有小的大小、高 清晰度显示及高亮度，显示像素及照明器仍是温度相依的。因此，快速 地调节LCOS显示面板的温度的加热系统将是有益的。

图1展示用于LCOS显示面板的一个例示性热载体110。热载体110被 展示为在加热系统100内，加热系统100包括温度传感器104及温度控制 器106。热载体110包括热耦接至LCOS显示面板112的加热组件102。LCOS 显示面板112表示潜在地受益于温度调节的任何LCOS装置。LCOS显示面 板112具有包括关联控制电路系统的硅基板，及上覆于形成显示器的像 素数组的经囊封液晶。LCOS显示面板112可形成于其他合适基板上而不 脱离本发明的范畴。热载体110可经构型为以下各者中的任一者：印刷 电路板载体(参见图2的PCB热载体200)、陶瓷有引线芯片载体(参见图 6及图7的陶瓷有引线芯片载体600)，及可挠性印刷电路(FPC)载体(参 见图4的FPC热载体400)。加热组件102可与其他类型的载体进行组合以 形成热载体110而不脱离本发明的范畴。

温度传感器104可共置及/或建置至LCOS显示面板112中，且包括用 于将LCOS显示面板112的温度指示至温度控制器106的适当连接性。在一 个操作实例中，温度控制器106基于从温度传感器104接收的温度值而控 制驱动加热组件102的电力。温度控制器106可由离散电路系统及包含由 处理器执行的机器可读指令的软件中的一者或两者实施。在一个实施例 中，温度控制器106实施于场可程序化门阵列(FPGA)内。在另一实施 例中，温度控制器106实施于微控制器内。在另一实施例中，温度控制 器106至少部分地实施于驱动LCOS显示面板112及/或加热系统100的装 置的处理器(例如，CPU、微控制器、ASIC等等)内。在另一实施例中， 温度控制器106被实施为单一集成电路。

加热组件102在温度控制器106的控制下产生热，该热从热载体110 转移至LCOS显示面板112，使得LCOS显示面板内的液晶快速地达成及维 持经调节温度。液晶对电荷的响应相较于低于摄氏70度的液晶的响应在 (例如)摄氏70度下改良，因此，热载体110可经构型以在LCOS显示面 板112低于摄氏70度时将LCOS显示面板112加热至摄氏70度。将加热组件 102并入于热载体110内会允许加热组件102相较于加热组件代替地并入 于LCOS面板112的基板中的情形以较大加热能力而操作。高加热能力又 使LCOS显示面板112能够快速地加热，藉此促进LCOS显示面板112的快 速温度控制。

图2为说明LCOS显示面板112在被构型为印刷电路板(PCB)热载体 200的图1的热载体110上的例示性安装的透视图。图3为图2的PCB热载体 200的分解图，其中展示图1的加热组件102的例示性构型。与以下描述 一起最好地观察图2及图3。

PCB热载体200为(例如)经构型有加热组件102的FR4PCB，加热 组件102经定位成使得由加热组件102产生的热在LCOS显示面板112安装 至PCB热载体200时转移至LCOS显示面板112。PCB热载体200可包括如 所展示的一或多个通孔204，且可包括(例如)支持LCOS显示面板112 的操作的其他电子组件。PCB热载体200包括加热组件102、第一阻焊层 302、引线框架304，及第二阻焊层306。通孔204及引线框架304在LCOS 显示面板112与外部电路系统的间提供电接口，以允许(例如)外部电 路系统控制LCOS显示面板上的影像。阻焊层302、306及引线框架304表 示如在PCB制造商技术中所知的PCB的习知组件，其中PCB热载体200是 使用习知PCB制造技术予以制造。

在一个实施例中，温度控制器106的至少一部分实施于PCB热载体 200上，藉此简化LCOS显示面板112的温度调节。

加热组件102为(例如)薄膜电阻性加热组件，该加热组件定位于 PCB热载体200内，使得其在耦接至热载体时在LCOS显示面板112下方。 因此，在电流正传递通过加热组件时由加热组件102产生的热被热转移 至LCOS显示面板112。如所展示，加热组件102连接至允许加热组件102 耦接至温度控制器106的连接垫310。尽管被展示为接近PCB热载体200 的顶部表面，但加热组件102可定位于底部表面上或定位于顶部表面与 底部表面的间的层上。

图4为展示LCOS显示面板112在被构型为可挠性印刷电路(FPC)热 载体400的图1的热载体110上的例示性安装的俯视图。图5为图4的FPC热 载体的分解图，其展示图1的加热组件102的例示性构型。与以下描述一 起来最好地观察图4及图5。

FPC热载体400具有用于连接至利用(例如)LCOS显示面板112的投 影装置的连接器部分402、可挠性部分404，及用于与LCOS显示面板112 耦接的操作末端406。可挠性部分404允许按需要而定位操作末端406， 以用于在投影装置内操作LCOS显示面板112。

FPC热载体400包括底部层502、可挠性绝缘体、定位于操作末端406 处的加热组件102、在连接器部分402与操作末端406的间提供电连接的 连接性轨道508，及顶部层512。顶部层512包括具有孔隙514的可挠性绝 缘体，孔隙514允许在末端510处至连接性轨道508的电连接性如所展 示，加热组件102定位于操作末端406处，使得当电流传递通过加热组件 102时，产生热且热在LCOS显示面板112附接至操作末端406时转移至 LCOS显示面板112。

图6及图7展示LCOS显示面板112在被构型为陶瓷有引线芯片载体 600的图1的热载体110上的例示性安装。陶瓷有引线芯片载体600具有标 准大小及形状，以便符合陶瓷有引线芯片载体要求，如在此项技术中所 知。图6为陶瓷有引线芯片载体600的俯视透视图(其中LCOS显示面板112 被省略)，且图7为陶瓷有引线芯片载体600的仰视透视图。陶瓷有引线 芯片载体600具有具备顶部表面604的陶瓷本体602，顶部表面604中展示 用于与LCOS显示面板112耦接的例示性连接器606。当与陶瓷有引线芯片 载体600耦接时，LCOS显示面板112经定位成紧接于顶部表面604，且耦 接至连接器606中的一或多者。陶瓷有引线芯片载体600具有围绕底部表 面704的边缘而形成的多个连接器702，连接器702提供至连接器606的外 部连接性。加热组件102形成于陶瓷本体602的底部表面704上，且至少 电耦接至允许至加热组件102的电连接性的第一连接器702(1)及第二连 接器702(2)。

在一个操作实例中，电流经由连接器702(1)及702(2)而传递通过加 热组件102，且由加热组件102产生的热通过陶瓷本体602转移至抵靠顶 部表面604而定位的LCOS显示面板112。

图8为说明一种用于制造具有加热组件102的热载体110的例示性方 法800的流程图。步骤802是任选的。若被包括，则在步骤802中，方法 800形成LCOS显示面板以包括温度传感器。在步骤802的一个实例中，形 成LCOS显示面板112以包括温度传感器104。在步骤802的另一实例中， 将温度传感器104添加至先前制造的LCOS显示面板112。在步骤804中， 方法800形成具有加热组件的热载体，使得当携载LCOS显示面板时，加 热组件热耦接至LCOS显示面板。在步骤804的一个实例中，将加热组件 102定位于PCB热载体200的阻焊层302下方。在步骤804的另一实例中， 将加热组件102定位于FPC热载体400的操作末端406处。在步骤804的另 一实例中，将加热组件102定位于陶瓷有引线芯片载体600的底部表面 上，使得由加热组件102产生的热传递通过陶瓷本体602，且转移至与载 体600耦接的LCOS显示面板112。

图9为说明一种用于使用热载体110内的加热组件102来调节LCOS显 示面板112的温度的例示性方法900的流程图。举例而言，方法900实施 于温度控制器106内。

在步骤902中，方法900判定LCOS显示面板的温度。在步骤902的一 个实例中，温度控制器106译码来从温度传感器104的信号以判定LCOS 显示面板112的温度。步骤904为决策。若在步骤904中方法900判定LCOS 显示面板的温度过冷，则方法900继续步骤906；否则，方法900继续步 骤908。在决策步骤904的一个实例中，温度控制器106比较从温度传感 器104判定的温度值与摄氏70度的温度临限值。

在步骤906中，方法900增加至热载体内的加热组件的电力，且将热 从热载体转移至LCOS显示面板。在步骤906的一个实例中，温度控制器 106增加传递通过定位于PCB热载体200内的加热组件102的电力，以产生 从PCB热载体200传导至LCOS显示面板112的热。方法900接着继续步骤 902。

在步骤908中，方法900减低至热载体内的加热组件的电力。在步骤 908的一个实例中，温度控制器106减低传递通过加热组件102的电力。 方法900接着继续步骤902。

步骤902至908重复以调节LCOS显示面板的温度。

可对以上方法及系统进行改变而不脱离本发明的范畴。因此应注 意，以上描述中所含有及随附图式中所展示的主题应被解译为说明性的 而非限制性的意义。以下申请专利范围意欲涵盖本文所描述的所有一般 及特定特征，以及本发明的方法及系统的范畴的所有陈述，其出于语言 起见而可能据称为属于申请专利范围。