CN103927989B - 具有宽温亮度补偿功能的无源有机发光二极管显示装置及亮度补偿方法 - Google Patents

Abstract

一种具有宽温亮度补偿功能的无源有机发光二极管显示装置及亮度补偿方法，显示装置包括通信接口单元、主控制器、可调电源单元、温度传感单元、非易失存储器、PMOLED屏。主控制器接收由通信接口单元传输的亮度控制命令、温度传感单元采集的温度数据，根据屏预设亮度和PMOLED屏温度查表读取非易失存储器中亮度控制参数调节发光像素电流或可调电源电路输出电压，对屏亮度进行补偿使不同工作温度下的亮度与预设亮度一致。本发明可以有效地消除温度对PMOLED显示亮度的影响，实现苛刻级环境温度条件下PMOLED应用的亮度一致性要求。

Description

具有宽温亮度补偿功能的无源有机发光二极管显示装置及亮度补偿方法

技术领域

本发明涉及一种显示技术，尤其是一种无源有机发光二极管显示技术，具体地说是一种具有宽温亮度补偿功能的无源有机发光二极管显示装置及亮度补偿方法。

背景技术

众所周知，虽然无源有机发光二极管显示装置不会出现液晶显示面板在低温下的“拖影”等无法正常显示图像的现象，但OLED面板的发光特性也会受到温度的影响，从而产生因工作温度变化而导致的显示亮度漂移。在某些应用场合，对显示装置的亮度范围有着严格的要求，比如针对夜间可视性的应用要求，显示装置的亮度会被限制在一个较小的低亮度区间中，在这种情况下，温度带来的亮度漂移是不容忽视的。

而对于PMOLED屏来说，由于像素和走线的寄生电容及阻抗，其面板驱动电路的传输特性更易受到温度影响。此外，在对PMOLED屏做温度补偿时，还需兼顾到温度和发光元件发光效率之间、驱动电流和发光元件发光效率之间的非线性关系。

考虑到温度和发光元件发光效率之间、驱动电流和发光元件发光效率之间的非线性关系，不同PMOLED屏和控制电路的差异性，PMOLED显示装置的温度补偿控制难以精确实现，可行的解决方案之一为通过亮度传感器反馈亮度信息，进行显示装置亮度闭环控制，然而OLED面板在结构上难以安装传感器，且控制电路复杂、成本较高。对此，尚无好的解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有的PMOLED屏因工作温度变化而带来的显示亮度漂移问题，设计一种具有宽温亮度补偿功能的无源有机发光二极管显示装置，同时发明一种相对应的亮度补偿方法。

本发明的技术方案之一是：

一种具有宽温亮度补偿功能的无源有机发光二极管显示装置，其特征是它包括通信接口单元1、主控制器2、可调电源单元3、温度传感单元4、非易失存储器5、PMOLED屏6和亮度传感器8，所述的主控制器2分别与所述的通信接口单元1、可调电源单元3、温度传感单元4、非易失存储器5和PMOLED屏6连接；所述可调电源单元3与PMOLED屏6连接为其提供所需的驱动电源；所述温度传感单元4用于对环境温度进行采样并转换成数字信号传输给主控制器2，所述非易失存储器5用于存储PMOLED屏6的温度和预设亮度对应的亮度控制参数；通信接口单元1的输入端与上位机7的输出端相连，亮度传感器8采集PMOLED屏6的亮度参数输入上位机7中。

所述的温度传感单元4包括温度传感器401、信号调理电路402和模数转换器403，温度传感器401的输出端与信号调理电路402的输入端相连，信号调理电路402的输出端接模数转换器403的输入端，模数转换器403的输出端接主控制器中的单片机的输入端。

本发明的技术方案之二是：

一种具有宽温亮度补偿功能的无源有机发光二极管显示装置的宽温亮度补偿的方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1、由主控制器控制温度传感单元采集PMOLED屏的屏温；

步骤2、主控制器根据接收的屏温数据和上位机发送的预设亮度，查询亮度控制参数表获得对应的控制参数在非易失存储器中的地址；

步骤3、主控制器读取亮度控制参数；

步骤4、根据控制参数调节像素驱动电流或可调电源单元输出电压，或同时调节像素驱动电流和可调电源单元输出电压完成PMOLED屏亮度的调整；

上述四个步骤循环执行使亮度满足使用要求。

所述的亮度控制参数表的建立方法是采用上位机、恒温装置、亮度传感器对亮度控制参数进行标定，包括以下步骤：

步骤1、调节PMOLED屏环境温度使屏温达到目标工作温度，上位机发送预设亮度命令至显示装置；

步骤2、显示装置根据预设亮度和室温下控制参数调节PMOLED屏亮度；

步骤3、上位机读取PMOLED屏亮度，根据实际亮度与预设亮度差值计算亮度控制参数，并发送至显示装置；

步骤4、显示装置根据控制参数调节PMOLED屏亮度；

步骤5、上位机读取PMOLED屏亮度，若亮度与预设亮度一致则发送控制参数存储命令和当前控制参数至亮度补偿控制装置，执行步骤6，若亮度与预设亮度不一致，修正控制参数，执行步骤3；

步骤6、亮度补偿控制装置根据温度传感单元采样的屏温数据和预设亮度查询对应的亮度控制参数在非易失存储器中地址，存入控制参数形成亮度控制参数表。

所述的亮度控制参数包括OLED像素驱动电流值和可调电源单元输出电压值，它们均随着温度上升而增加或随着温度下降而减小。

本发明的有益效果：

本发明可以有效解决PMOLED亮度随温度漂移的现象，从而满足在不同工作温度下显示装置亮度一致性的应用要求，且本发明采用的闭环亮度控制参数标定方法可以解决因为温度和发光元件发光效率之间、驱动电流和发光元件发光效率之间存在的非线性关系和不同PMOLED面板和控制电路的差异性带来的温度补偿难以精确控制的问题。

附图说明

图1是本发明显示装置的组成结构原理框图。

图2为本发明的PMOLED宽温亮度补偿控制的方法流程图。

图3为本发明的用于亮度控制参数标定的系统框图。

图4为本发明的亮度控制参数标定方法流程图。

图5为本发明的具体实施例的电原理框图示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

如图5所示。

一种具有宽温亮度补偿功能的无源有机发光二极管显示装置，它包括通信接口单元1、主控制器2、可调电源单元3、温度传感单元4、非易失存储器5、PMOLED屏6、上位机7和亮度传感器8，所述的主控制器2分别与所述的通信接口单元1、可调电源单元3、温度传感单元4、非易失存储器5和PMOLED屏6连接；所述可调电源单元3与PMOLED屏6连接为其提供所需的驱动电源；所述温度传感单元4用于对环境温度进行采样并转换成数字信号传输给主控制器2，所述非易失存储器5用于存储PMOLED屏6的温度和预设亮度对应的亮度控制参数；通信接口单元1的输入端与上位机7的输出端相连，亮度传感器8采集PMOLED屏6的亮度参数输入上位机7中。所述的温度传感单元4包括温度传感器401、信号调理电路402和模数转换器403，温度传感器401的输出端与信号调理电路402的输入端相连，信号调理电路402的输出端接模数转换器403的输入端，模数转换器403的输出端接主控制器中的单片机的输入端。

图5中以集成了ADC功能的单片机作为主控制器2，热敏电阻电路401和信号调理电路402组成温度传感单元4 ，热敏电阻电路401将PMOLED屏6工作温度转换为电压信号并由信号调理电路402处理后由单片机的ADC转换成数字信号，采用RS232接口作为显示装置的通信接口单元接收上位机7的控制指令，采用EEPROM作为非易失存储器5存储亮度控制参数，可调电源为PMOLED屏提供驱动电压VCC。

单片机（即主控制器1）通过RS232串口接收上位机7发送的预设亮度，控制温度传感单元4采样屏温，然后根据预设亮度和屏温数据获得控制参数在EEPROM的地址、读取控制参数，并根据控制参数调节像素驱动电流或可调电源电路3的输出电压，从而完成对显示亮度的温度补偿。

实施例二。

如图2、3、4所示。

一种具有宽温亮度补偿功能的无源有机发光二极管显示装置的宽温亮度补偿的方法如图2所示，它包括以下步骤：

步骤1、由主控制器2控制温度传感单元4采集PMOLED屏6的屏温；

步骤2、主控制器2根据接收的屏温数据和上位机7发送的预设亮度，查询亮度控制参数表获得对应的控制参数在非易失存储器5中的地址；

步骤3、主控制器2读取亮度控制参数；

步骤4、根据控制参数调节像素驱动电流或可调电源单元3的输出电压，或同时调节像素驱动电流和可调电源单元输出电压完成PMOLED屏亮度的调整；

上述四个步骤循环执行使亮度满足使用要求。

本发明的工作原理是：主控制器接收由通信接口单元传输的亮度控制命令、温度传感单元采集的工作温度数据，根据屏幕预设亮度和PMOLED屏温度查表读取非易失存储器中亮度控制参数，调节显示亮度，从而实现对温度变化的亮度补偿。

本发明采用了一个如图3所示的闭环系统对温度控制参数进行标定来解决该问题。具体为，采用上位机、恒温装置、亮度传感器对亮度控制参数进行标定，完成亮度控制参数表的建立，采用恒温箱（即图3中的恒温装置）和亮度传感器8来对控制参数进行标定。具体流程为：显示装置和亮度传感器置于恒温箱内，设定恒温箱温度并保持一段时间使屏温达到目标工作温度，上位机通过RS232串口发送预设亮度；单片机在根据所接收到的预设亮度和室温下控制参数调节PMOLED屏亮度；上位机读取亮度传感器采集到的屏亮度数据，根据当前亮度与预设亮度差值，依照PMOLED工作特性预估控制参数，发送给显示装置；显示装置的单片机根据控制参数调节PMOLED屏亮度后，上位机再次读取屏亮度，若不满足与预设亮度的误差要求，则修正控制参数发送显示装置，调节屏亮度，若满足误差要求，显示装置根据预设亮度和屏温确定控制参数地址，并保存控制参数。重复执行以上流程，完成对不同温度和预设亮度下的亮度控制参数标定。

具体步骤如图4所示：

步骤1、调节PMOLED屏6环境温度使屏温达到目标工作温度，上位机7发送预设亮度命令至显示装置；

步骤2、显示装置根据预设亮度和室温下控制参数调节PMOLED屏6产亮度；

步骤3、上位机7读取PMOLED屏6的亮度，根据实际亮度与预设亮度差值计算亮度控制参数，并发送至显示装置；

步骤4、显示装置根据控制参数调节PMOLED屏6的亮度；

步骤5、上位机7读取PMOLED屏6的亮度，若亮度与预设亮度一致则发送控制参数存储命令和当前控制参数至亮度补偿控制装置，执行步骤6，若亮度与预设亮度不一致，修正控制参数，执行步骤3；

步骤6、亮度补偿控制装置根据温度传感单元采样的屏温数据和预设亮度查询对应的亮度控制参数在非易失存储器中地址，存入控制参数，完成亮度控制参数表的建立。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种具有宽温亮度补偿功能的无源有机发光二极管显示装置，其特征是它包括通信接口单元（1）、主控制器（2）、可调电源单元（3）、温度传感单元（4）、非易失存储器（5）、PMOLED屏（6）和亮度传感器（8），所述的主控制器（2）分别与所述的通信接口单元（1）、可调电源单元（3）、温度传感单元（4）、非易失存储器（5）和PMOLED屏（6）连接；所述可调电源单元（3）与PMOLED屏（6）连接为其提供所需的驱动电源；所述温度传感单元（4）用于对屏温进行采样并转换成数字信号传输给主控制器（2），所述非易失存储器（5）用于存储PMOLED屏（6）的温度和预设亮度对应的亮度控制参数；通信接口单元（1）的输入端与上位机（7）的输出端相连，亮度传感器（8）采集PMOLED屏（6）的亮度参数输入上位机（7）中；主控制器（1）通过RS232串口接收上位机（7）发送的预设亮度，控制温度传感单元（4）采样屏温，然后根据预设亮度和屏温数据获得控制参数在EEPROM的地址、读取控制参数，并根据控制参数调节像素驱动电流或可调电源电路（3）的输出电压，从而完成对显示亮度的温度补偿。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征是所述的温度传感单元（4）包括温度传感器（401）、信号调理电路（402）和模数转换器（403），温度传感器（401）的输出端与信号调理电路（402）的输入端相连，信号调理电路（402）的输出端接模数转换器（403）的输入端，模数转换器（403）的输出端接主控制器中的单片机的输入端。

3.一种权利要求1所述显示装置的宽温亮度补偿的方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1、由主控制器控制温度传感单元采集PMOLED屏的屏温；

步骤2、主控制器根据接收的屏温数据和上位机发送的预设亮度，查询亮度控制参数表获得对应的控制参数在非易失存储器中的地址；

步骤3、主控制器读取亮度控制参数；

步骤4、根据控制参数调节像素驱动电流或可调电源单元输出电压，或同时调节像素驱动电流和可调电源单元输出电压完成PMOLED屏亮度的调整；

上述四个步骤循环执行使亮度满足使用要求；

所述的亮度控制参数表的建立方法是采用上位机、恒温装置、亮度传感器对亮度控制参数进行标定，包括以下步骤：

步骤1、调节PMOLED屏环境温度使屏温达到目标工作温度，上位机发送预设亮度命令至显示装置；

步骤2、显示装置根据预设亮度和室温下控制参数调节PMOLED屏亮度；

步骤3、上位机读取PMOLED屏亮度，根据实际亮度与预设亮度差值计算亮度控制参数，并发送至显示装置；

步骤4、显示装置根据控制参数调节PMOLED屏亮度；

步骤5、上位机读取PMOLED屏亮度，若亮度与预设亮度一致则发送控制参数存储命令和当前控制参数至亮度补偿控制装置，执行步骤6，若亮度与预设亮度不一致，修正控制参数，执行步骤3；

步骤6、亮度补偿控制装置根据温度传感单元采样的屏温数据和预设亮度查询对应的亮度控制参数在非易失存储器中地址，存入控制参数形成亮度控制参数表。