CN107393467A - 显示背板、显示装置、显示装置过热保护方法和控制显示装置显示画面亮度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了显示装置、显示装置过热保护方法和控制显示装置显示画面亮度的方法，该显示背板划分为多个预定区域，每个所述预定区域设置有温度传感器。通过设置温度传感器，可以对使用该显示背板的显示器各个位置的工作温度进行有效检测，进而可以通过算法等实现最佳化显示效果，有效防止屏幕过热，或者延长寿命等效果。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体的，涉及显示背板、显示装置、显示装置过热保护方法和控制显示装置显示画面亮度的方法。
背景技术
显示器工作时会有温度不均匀的现象，特别是OLED显示器，其中和发光亮度有关的器件如TFT和OLED等都和器件所处的温度有关，具体的，TFT电学特性以及OLED电学特性受温度影响，会极大的影响显示器件的亮度均匀性等，因此在OLED显示器件工作过程中，精确的获取屏幕各个位置的温度，最佳化显示效果，防止屏幕过热，影响寿命等都有重要的价值。因而，目前的OLED显示器件仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本发明是基于发明人的一下发现和认识而完成的：
发明人在研究过程中发现，TFT(薄膜晶体管)电学特性以及OLED器件中发光层的电学特性受温度影响，固定电压下TFT器件电流和温度关系可参见图1，OLED器件中发光层的发光效率和温度的关系可参见图2，而OLED显示器件实际工作过程中，屏幕的温度分布通常都是不均匀的，棋盘格画面OLED屏幕温度分布和纯色画面OLED屏幕温度分布示意图可参见图3和图4，因此，在OLED显示装置工作过程中，温度不均匀会极大的影响显示装置的亮度均匀性，进而影响显示画面质量。针对上述问题，发明人进行了深入研究，提出可以将温度传感器集成在显示装置内，通过使用传感器直接侦测温度的变化，进而可以根据温度影响改善显示质量。
有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提供了一种显示背板。根据本发明的实施例，该显示背板划分为多个预定区域，每个所述预定区域设置有温度传感器。发明人发现，通过设置温度传感器，可以对使用该显示背板的显示器各个位置的工作温度进行有效检测，进而可以通过算法等实现最佳化显示效果，有效防止屏幕过热，或者延长寿命等效果。
根据本发明的实施例，所述温度传感器包括：薄膜晶体管。
根据本发明的实施例，所述温度传感器还包括：电容器，所述电容器具有相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述薄膜晶体管相连，所述第二电极与固定电压相连。
根据本发明的实施例，所述薄膜晶体管的栅极与所述显示背板的扫描线相连，所述薄膜晶体管的源极和漏极中的一个与所述显示背板的数据线相连，所述源极和漏极中的另一个与所述第一电极相连。
根据本发明的实施例，该显示背板进一步包括感测线，所述感测线与所述温度传感器和控制组件相连。
根据本发明的实施例，所述感测线与所述源极和漏极中的另一个及所述第一电极相连。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括前面所述的显示背板。本领域技术人员可以理解，该显示装置具有前面所述的显示背板的所有特征和优点，在此不再一一赘述。
根据本发明的实施例，该显示装置进一步包括控制组件，所述控制组件用于下列至少之一：在所述显示背板的温度传感器检测到的温度高于预设温度时，控制所述显示装置停止工作；控制所述显示装置的显示画面亮度。
在本发明的再一方面，本发明提供了一种显示装置过热保护方法。根据本发明的实施例，所述显示装置包括显示背板和控制组件，所述显示背板划分为多个预定区域，每个所述预定区域设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制组件相连，针对每一个所述预定区域所述显示装置过热保护方法包括：通过所述温度传感器检测所述显示装置的当前温度；所述控制组件将所述当前温度与预定温度进行比较，当所述当前温度大于所述预定温度时，所述控制组件控制所述显示装置停止工作。由此，可以通过实时监控显示装置的温度而在显示装置的温度过高时实现过热保护，从而可以有效避免显示装置过热甚至烧毁，延长显示装置的使用寿命。
在本发明的又一方面，本发明提供了一种控制显示装置显示画面亮度的方法。根据本发明的实施例，所述显示装置包括显示背板和控制组件，所述显示背板划分为多个预定区域，每个所述预定区域设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制组件相连，针对每一个所述预定区域所述控制显示装置显示画面亮度的方法包括：通过所述温度传感器检测所述显示装置的当前温度；根据所述当前温度确定所述显示装置中发光层的发光效率；根据所述发光效率和预定显示画面亮度，确定流经所述发光层的电流。由此，可以通过检测到的当前温度值对温度传感器附近的TFT器件、OLED器件进行温度系数补偿，使得显示装置屏幕显示画面不受TFT器件、OLED器件特性不均匀和屏幕散热不均匀的影响。
附图说明
图1是本发明一个实施例的固定电压下TFT器件电流和温度关系。
图2是本发明一个实施例的OLED器件中发光层的发光效率和温度的关系图。
图3是本发明一个实施例的棋盘格画面OLED显示装置屏幕温度分布示意图。
图4是本发明一个实施例的纯色画面OLED显示装置屏幕温度分布示意图。
图5是本发明一个实施例的显示背板的结构示意图。
图6是本发明一个实施例的温度传感器分布的示意图。
图7是本发明一个实施例的温度传感器的电路示意图。
图8是本发明一个实施例的作为温度传感器的薄膜晶体管的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种显示背板。根据本发明的实施例，参照图5，该显示背板划分为多个预定区域100，每个所述预定区域100设置有温度传感器10。发明人发现，通过设置温度传感器，可以对使用该显示背板的显示装置各个位置的工作温度进行有效检测，进而可以通过算法等实现最佳化显示效果，有效防止屏幕过热，或者延长寿命等效果。
根据本发明的实施例，预定区域的划分方式没有特别限制，只要能够实现对使用该显示背板的显示装置的不同位置的温度的检测即可，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，以能够更全面的体现显示装置各个位置的温度为佳，例如，在温度变化比较大、温度分布均匀性较差的位置，可以使得预定区域的密度较大，即温度传感器的分布密度较大，从而能够更精确的检测不同位置的温度；在温度变化较小，温度分布比较均匀的位置，可以使得预定区域的密度较小，即温度传感器的分布密度较小，从而通过较少的温度传感器即能够精确的检测不同位置的温度，经济性较好。根据本发明的一个具体示例，温度传感器的分布方式可以参照图6，当然，本领域技术人员可以理解，图6仅是示例性说明本发明的温度传感器的分布方式，不能理解为对本发明的限制，只要不脱离本发明的发明构思，其他任何形式的改变和替换均在本发明的保护范围之内。
根据本发明的实施例，可以采用的温度传感器的具体种类没有特别限制，只要能够有效检测显示面板的温度即可。根据TFT(薄膜晶体管)随温度增大，电流增大的特性(基于温度升高，载流子迁移率增大，故而电流增大)，可以通过检测TFT电流的大小，判断采用本发明的显示背板的显示装置的温度。因此，在本发明的一些实施例中，参照图7，温度传感器10包括薄膜晶体管110。由此，温度传感器可以利用显示背板的现有工艺直接形成，不会增加额外的制备工艺，操作步骤简单，成本较低，且温度检测效果理想。
根据本发明的实施例，作为温度传感器的薄膜晶体管的种类和具体结构没有特别限制，本领域技术人员可以灵活选择，例如包括但不限于非晶硅薄膜晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管等；结构可以为底栅结构或顶栅结构等。下面以顶栅结构的低温多晶硅薄膜晶体管为例说明本发明的温度传感器的结构：具体的，参照图8，作为温度传感器的薄膜晶体管可以包括衬底11，设置在衬底11一侧的遮光层12，设置在衬底11一侧、且覆盖遮光层12的缓冲层13，设置在缓冲层13远离衬底11一侧的有源层14，设置在缓冲层13远离衬底11一侧、且覆盖有源层14的栅绝缘层15，设置在栅绝缘层15远离衬底11一侧的栅极16，设置在栅绝缘层15远离衬底11一侧，且覆盖栅极16的层间绝缘层17，设置在层间绝缘层17远离衬底11一侧，且与有源层14电连接的漏极18和源极19。
其中，需要说明的是，由于温度一般变化速度较慢，并且作为温度传感器的薄膜晶体管的工作时间很短(每次几百微秒)，相邻两次感测时间可以控制到几百秒，这样薄膜晶体管受到电应力的影响很小，可以认为电学特性不会漂移，温度检测精度较高。
根据本发明的实施例，为了更精确且更方便的检测使用上述显示背板的显示装置的温度，参照图7，上述温度传感器还可以包括：电容器120，所述电容器120具有相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述薄膜晶体管110相连，所述第二电极与固定电压相连(例如接地)。由此，薄膜晶体管可以为电容器充电，第一电极的电压与薄膜晶体管的电流成正比，因而，也可以通过检测第一电极的电压来检测当前温度，操作简单方便，易于实现，且检测精确度较高。
根据本发明的实施例，上述温度传感器的具体连接方式没有特别限制，只要能够有效实现对温度的检测即可，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，参照图7，所述薄膜晶体管110的栅极与所述显示背板的扫描线20相连，所述薄膜晶体管110的源极和漏极中的一个与所述显示背板的数据线30相连，所述源极和漏极中的另一个与所述第一电极相连。由此，可以复用显示背板的扫描线，数据线等走线，而不用单独引出新的走线，结构简单，制备方便。
根据本发明的实施例，参照图7，该显示背板可以进一步包括感测线40，所述感测线40与所述温度传感器10和控制组件相连。具体的，所述感测线40可以与所述源极和漏极中的另一个及所述第一电极相连。由此，控制组件可以有效通过感测线读取薄膜晶体管110的电流或电容器120第一电极的电压，实现对当前温度的检测。
根据本发明的实施例，通过读取薄膜晶体管110的电流或电容器120第一电极的电压检测当前温度的具体方式没有限制，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。
在本发明的一些实施例中，当使用的检测TFT(即薄膜晶体管110)性能非常稳定时，可以认为不同位置的检测TFT初始电学性能一致，当温度影响时，对每处检测TFT造成的电流变化也是固定的。由此，可以通过检测一次检测TFT电流和温度的数据建立理论公式或者查找表，然后可以直接通过感测线读取到的电流值或者电压值来判断当前所处的温度。例如，在本发明的一个具体示例中，检测TFT为硅基TFT，其电学性能十分稳定，由此，可以在不同温度下检测硅基TFT的电流，建立电流和温度的理论公式或者查找表，该理论公式或查找表适用于所有采用硅基TFT作为检测TFT的显示背板。
在本发明的另一些实施例中，当使用的检测TFT性能不是很稳定时，则针对每一个显示背板均需要在不同温度下测量检测TFT的电流，建立电流和温度的理论公式或者查找表，例如可以预先给温度传感器所在的显示背板进行局部加热，达到某一确定温度后感测电流大小，建立温度和电流大小的理论公式或查找表，该理论公式或者查找表仅适用于实际检测采用的显示背板，对其他显示背板则不适用。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括前面所述的显示背板。本领域技术人员可以理解，该显示装置具有前面所述的显示背板的所有特征和优点，在此不再一一赘述。
如前所述，TFT电学性能和OLED器件发光性能等均受温度影响，而显示装置的屏幕温度分布通常是不均匀的，这种情况下局部温度过高会造成OLED器件失效，或者烧毁等问题，且屏幕温度分布不均匀会使得不同位置处TFT电学性能和OLED器件发光性能不一致，从而导致显示画面亮度不均匀，导致显示画面质量降低。因此，为了进一步提高显示装置的显示质量和使用性能，根据本发明的实施例，该显示装置可以进一步包括控制组件，所述控制组件用于下列至少之一：在所述显示背板的温度传感器检测到的温度高于预设温度时，控制所述显示装置停止工作；控制所述显示装置的显示画面亮度。由此，可以在显示装置的温度过高时实现过热保护，避免显示装置烧毁或损坏，还可以实现对显示画面亮度的控制，以提高显示质量。
根据本发明的实施例，所述预定温度的具体数值没有特别限制，本领域技术人员可以根据需要进行选择，例如可以为显示装置正常工作能够接受的最高温度，为了避免达到临界值而容易损坏显示装置，预定温度也可以为比显示装置正常工作能够接受的最高温度稍低的温度，当然，本领域技术人员也可以根据显示装置的实际使用要求灵活设置预定温度的大小。
根据本发明的实施例，该显示装置的具体种类没有特别限制，可以为本领域任何已知的显示装置，例如包括但不限于手机、平板电脑、电视机、游戏机、可穿戴设备及各种具有显示面板的家用电器、厨房电器等。
根据本发明的实施例，除了上述显示背板和控制组件之外，该显示装置还包括常规显示装置必备的结构和部件，例如，以显示装置为手机为例，其还可以包括触控屏、外壳、CPU、照相模组等等常规手机所具有的结构和部件，在此不再详述。
在本发明的再一方面，本发明提供了一种显示装置过热保护方法。根据本发明的实施例，所述显示装置包括显示背板和控制组件，所述显示背板划分为多个预定区域，每个所述预定区域设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制组件相连，针对每一个所述预定区域所述显示装置过热保护方法包括：通过所述温度传感器检测所述显示装置的当前温度；所述控制组件将所述当前温度与预定温度进行比较，当所述当前温度大于所述预定温度时，所述控制组件控制所述显示装置停止工作。由此，可以通过实时监控显示装置的温度而在显示装置的温度过高时实现过热保护，从而可以有效避免显示装置过热甚至烧毁，延长显示装置的使用寿命。
在本发明的又一方面，本发明提供了一种控制显示装置显示画面亮度的方法。根据本发明的实施例，所述显示装置包括显示背板和控制组件，所述显示背板划分为多个预定区域，每个所述预定区域设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制组件相连，针对每一个所述预定区域所述控制显示装置显示画面亮度的方法包括：通过所述温度传感器检测所述显示装置的当前温度；根据所述当前温度确定所述显示装置中发光层的发光效率；根据所述发光效率和预定显示画面亮度，确定流经所述发光层的电流。由此，可以通过检测到的当前温度值对温度传感器附近的TFT器件、OLED器件进行温度系数补偿，使得显示装置屏幕显示画面不受TFT器件、OLED器件特性不均匀和屏幕散热不均匀的影响。
具体而言，TFT器件、OLED器件的性能均受温度影响，而显示装置的显示画面的亮度取决OLED器件的发光效率和通过OLED器件的电流大小的乘积，其中，通过OLED器件的电流的大小取决于与OLED器件相连的驱动薄膜晶体管电流大小，当显示装置的温度发生变化时，TFT器件、OLED器件的性能均会随温度的变化而变化，进而显示画面的亮度也会因温度变化而变化，实际显示画面亮度与理论显示画面亮度会出现偏差，且显示装置温度分布通常是不均匀的，由此也会导致显示画面亮度不均匀而影响显示质量。而在本发明的上述方法中，可以通过温度传感器实时检测显示装置的温度，并确定当前温度下OLED器件中发光层的发光效率，然后根据预定显示画面亮度和当前温度下的发光效率确定流经发光层的电流，例如，在一温度下发光层的发光效率为预定发光效率的0.8倍，为了确保显示画面亮度到达预定显示画面亮度，可以控制流经发光层的电流为预定电流的1.25倍。由此，可以确保显示画面亮度不受温度的影响，提高显示质量。
根据本发明的实施例，在一般OLED显示装置中，流经发光层的电流与驱动薄膜晶体管的电流一致，即通过控制驱动薄膜晶体管的电流实现对流经发光层的电流的控制，而驱动薄膜晶体管的电学性能也是受温度影响的，此时，可以预先测定不同温度下驱动薄膜晶体管的电压和电流的关系，然后根据温度传感器检测到的温度，基于该温度下驱动薄膜晶体管的电压和电流的关系控制驱动薄膜晶体管的电流。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种显示背板，其特征在于，所述显示背板划分为多个预定区域，每个所述预定区域设置有温度传感器。
2.根据权利要求1所述的显示背板，其特征在于，所述温度传感器包括：
薄膜晶体管。
3.根据权利要求2所述的显示背板，其特征在于，所述温度传感器还包括：
电容器，所述电容器具有相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述薄膜晶体管相连，所述第二电极与固定电压相连。
4.根据权利要求3所述的显示背板，其特征在于，所述薄膜晶体管的栅极与所述显示背板的扫描线相连，所述薄膜晶体管的源极和漏极中的一个与所述显示背板的数据线相连，所述源极和漏极中的另一个与所述第一电极相连。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的显示背板，其特征在于，进一步包括感测线，所述感测线与所述温度传感器和控制组件相连。
6.根据权利要求5所述的显示背板，其特征在于，所述感测线与所述源极和漏极中的另一个及所述第一电极相连。
7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的显示背板。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，进一步包括控制组件，所述控制组件用于下列至少之一：
在所述显示背板的温度传感器检测到的温度高于预设温度时，控制所述显示装置停止工作；
控制所述显示装置的显示画面亮度。
9.一种显示装置过热保护方法，其特征在于，所述显示装置包括显示背板和控制组件，所述显示背板划分为多个预定区域，每个所述预定区域设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制组件相连，针对每一个所述预定区域所述方法包括：
通过所述温度传感器检测所述显示装置的当前温度；
所述控制组件将所述当前温度与预定温度进行比较，当所述当前温度大于所述预定温度时，所述控制组件控制所述显示装置停止工作。
10.一种控制显示装置显示画面亮度的方法，其特征在于，所述显示装置包括显示背板和控制组件，所述显示背板划分为多个预定区域，每个所述预定区域设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制组件相连，针对每一个所述预定区域所述方法包括：
通过所述温度传感器检测所述显示装置的当前温度；
根据所述当前温度确定所述显示装置中发光层的发光效率；
根据所述发光效率和预定显示画面亮度，确定流经所述发光层的电流。
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