用于在AMOLED显示器中热补偿的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于在AMOLED显示器中热补偿的系统和方法。本发明专利技术公开了一种用于确定AMOLED显示器的温度以便校准编程数据信号的电路和技术。经由几种公开的方法中的一种来测量AMOLED显示器中的多个像素中的被选择的像素的温度。可以使用用于被选择的像素的热传感器。输出电压数据的测量可以被用来估计温度。可以基于被选择的像素的消耗的功率来使用有限元分析模型。然后被选择的像素的温度数据被插值到邻近的未被选择的像素，以便估计这些像素的温度。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201110403023.3，申请日为2011年12月2日，题为“用于在AMOLED显示器中热补偿的系统和方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。版权该专利文献的公开内容的一部分包含受到版权保护的材料。当该专利公开内容出现在专利商标局专利文档或记录中时，版权所有者不反对任何人传真复制该专利公开内容，但除此以外无论如何保留所有版权权利。
本专利技术一般涉及有源矩阵有机发光器件(AMOLED)显示器，并且特别地涉及确定这种显示器的像素的热状态。
技术介绍
当前，正在引入有源矩阵有机发光器件(“AMOLED”)显示器。这种显示器的优点包括与传统液晶显示器相比更低功率消耗、制造灵活以及更快的刷新速率。与传统的液晶显示器相反，在AMOLED显示器中没有背光，因为每个像素由独立发光的不同颜色的OLED组成。OLED基于通过驱动晶体管供给的电流而发光。每个像素中消耗的功率与该像素中产生的光的大小有直接关系。结果，不均匀的功率消耗分布、面板的各向异性的横向热传导(例如，在面板边缘中较低的传导)以及垂直定向上的有差异的热对流(convection)导致高度不均匀的表面温度分布。温度的不均匀性通过添加视觉的时空的伪像而严重地影响了显示的质量。这是由于像素电路的特性中的强烈的热-电-光的耦合，诸如被用作驱动晶体管的薄膜晶体管(TFT)的电压电流特性的热依赖性以及它们的短时阈值电压老化速率。TFT的驱动电流确定像素的OLED亮度。由于像素电路是电压可编程的，因此改变驱动晶体管的电压-电流特性的显示表面的空间-时间的热分布影响显示的质量。薄膜晶体管器件的短时老化的速率也是与温度有关的。如果每个像素的温度是已知的，则能够将适当的校正应用于视频流以便补偿不需要的热驱动的视觉效果。然而，确定每个像素的温度存在困难，因为需要额外的诸如热传感器之类的组件和/或额外的用于分析在显示器使用期间每个像素的性能的计算电路。因此需要精确还有效的实时提取表面热分布。这种信息对为大面积AMOLED显示器中的热影响提供适当的补偿来说是关键的。
技术实现思路
本公开内容的方面包括使得能够测量温度的、电流偏置的电压编程的显示面板。面板包括多个像素，所述多个像素中的每个像素包括驱动晶体管以及与所述驱动晶体管耦接的有机发光器件。控制器与多个像素中的每一个耦接。控制器使得编程电压被施加到相应的驱动晶体管的栅极，以便控制每个像素的亮度。控制器还从多个像素中的被选择的像素读取数据，以便确定多个像素中的该被选择的像素的温度。控制器基于所确定的多个像素中的该被选择的像素的温度来估计其它未被选择的多个像素的温度。本公开内容的另一个方面是确定包括多个有机发光器件像素的有源矩阵有机发光器件显示器的温度分布的方法。每个像素具有用于确定亮度的编程电压输入。确定多个像素中的被选择的像素的温度。该被选择的像素少于多个像素的全部。使用所确定的多个像素中的该被选择的像素的温度，估计其余的未被选择的多个像素的温度。本公开内容的另一个方面是一种其上存储有指令的非短暂的机器可读介质，该指令用于确定包括多个有机发光器件像素的有源矩阵有机发光器件显示器的温度分布。每个像素具有用于确定亮度的编程电压输入。该指令包括机器可执行码，其在由至少一个机器执行时使得该机器确定多个像素中的被选择的像素的温度，该被选择的像素少于多个像素的全部。该指令还使得机器使用所确定的多个像素中的该被选择的像素的温度来估计其余的未被选择的多个像素的温度。鉴于参考附图进行的各种实施例和/或方面的详细描述，本领域技术人员将明白本专利技术的上述和另外的方面和实施例，接下来提供附图的简短描述。附图说明在阅读以下详细描述时和在参考附图时本专利技术的上述和其它优点将变得清晰。图1是具有温度补偿控制的AMOLED显示器的框图；图2是驱动电路的电路图，该驱动电路包括用于图1中的AMOLED显示器中的像素中的被选择的一个像素的热传感器；图3是可替代的驱动电路的电路图，该驱动电路使得能够感测来自被选择的像素的电压数据以便确定图1中的AMOLED显示器中的像素温度；图4是示出随着到驱动晶体管的栅极的编程电压的变化，温度对OLED电流的斜度的影响的图表；图5A-5C是使用不同的插值方法的图1中的AMOLED显示器上的温度的分布的热图表；图6是对于用于图1中的AMOLED显示器的热补偿的另一个方法的等效电路模型；以及图7是对于用于图1中的AMOLED显示器的热补偿的一种机制的热传感器格子的示图。虽然本专利技术易受到各种修改和可替代的形式，但是特定实施例已经在附图中通过示例的方式而示出并且将在本申请中详细描述。然而，应当明白，本专利技术并不意图限于所公开的特殊形式。相反，本专利技术覆盖落入如由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围内的所有修改、等同物和替代方案。具体实施方式图1是具有有源矩阵区域或像素阵列102的电子显示系统100，在该像素阵列102中像素104a-d的阵列以行和列的配置来布置。为了方便示例，仅仅示出了两行和两列。在有源矩阵区域102的外部是外围区域106，其中布置有用于驱动和控制像素区域102的外围电路。外围电路包括栅极或地址驱动器电路108、源极或数据驱动器电路110、控制器112和可选的供应电压(例如，Vdd)驱动器114。控制器112控制栅极驱动器108、源极驱动器110和供应电压驱动器114。栅极驱动器108在控制器112的控制之下对地址线或选择线SEL[i]、SEL[i+1]等进行操作，对于像素阵列102中的像素104a-i中的每一行有一个地址线或选择线。在下述的像素共享的配置中，栅极或地址驱动器电路108还可以可选地对全局选择线GSEL[j]且可选地对/GSEL[j]进行操作，全局选择线GSEL[j]或/GSEL[j]对像素阵列102中的像素104a-i中的多个行(诸如像素104a-d的每两行)进行操作。源极驱动器电路110在控制器112的控制之下对电压数据线Vdata[k]、Vdata[k+1]等进行操作，对于像素阵列102中的像素104a–i中的每一列有一个电压数据线。电压数据线给每一个像素104a-i运送表示像素104a-i中的每个发光器件的亮度的电压编程信息。在每个像素104a-i中的诸如电容器的存储元件存储电压编程信息直到发射或驱动周期使发光器件导通。可选的供应电压驱动器114在控制器112的控制之下控制供应电压(EL_Vdd)线，对于像素阵列102中的像素104a-i中的每一行有一个供应电压线。显示系统100还可以包括电流源电路，该电流源电路供应电流偏置线上的固定的电流。在一些配置中，参考电流能够被供应给电流源电路。在这样的配置中，电流源控制部分控制电流偏置线上的偏置电流的施加的定时。在其中参考电流不被供应给电流源电路的配置中，电流源地址驱动器控制电流偏置线上的偏置电流的施加的定时。如已知的，显示系统100中的每个像素104a-i需要被用指示像素104a-i中的发光器件的亮度的信息来编程。一个帧限定了包括编程周期或阶段以及驱动或发射周期或阶段的时间段，在编程周期或阶段期间用表示亮度的编程电压来对显示系统100中的每个像素进行编程，并且在驱动或发射周期或阶段期间每个像素中的每个发光器件被导通以便以与存储在存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，包括：多个像素，所述多个像素中的每个像素包括驱动晶体管以及与所述驱动晶体管耦接的有机发光器件，每个驱动晶体管具有栅极，其中所述多个像素以阵列的形式被布置；以及与所述多个像素中的每个像素耦接的控制器，所述控制器使得编程电压被施加到相应的驱动晶体管的栅极以便控制每个像素的亮度，在第一时间帧期间，所述控制器：将所述阵列分成像素的多个群组，每个群组包括多个像素，在每个群组中选择第一选择像素，从每个第一选择像素读取数据，以便确定第一选择像素的温度，基于所确定的第一选择像素的温度，估计其它非第一选择的多个像素的温度；在第二时间帧期间，所述控制器：在每个群组中选择不同的第二选择像素，从每个第二选择像素读取数据，以便确定第二选择像素的温度，基于所确定的第二选择像素的温度，估计其它非第二选择的多个像素的温度。

【技术特征摘要】
2010.12.02 US 12/958,6551.一种半导体装置，包括：多个像素，所述多个像素中的每个像素包括驱动晶体管以及与所述驱动晶体管耦接的有机发光器件，每个驱动晶体管具有栅极，其中所述多个像素以阵列的形式被布置；以及与所述多个像素中的每个像素耦接的控制器，所述控制器使得编程电压被施加到相应的驱动晶体管的栅极以便控制每个像素的亮度，在第一时间帧期间，所述控制器：将所述阵列分成像素的多个群组，每个群组包括多个像素，在每个群组中选择第一选择像素，从每个第一选择像素读取数据，以便确定第一选择像素的温度，基于所确定的第一选择像素的温度，估计其它非第一选择的多个像素的温度；在第二时间帧期间，所述控制器：在每个群组中选择不同的第二选择像素，从每个第二选择像素读取数据，以便确定第二选择像素的温度，基于所确定的第二选择像素的温度，估计其它非第二选择的多个像素的温度。2.根据权利要求1的半导体装置，其中在每个群组中选择第一选择像素的操作包括：所述控制器在所述多个群组中的第一群组中选择第一选择像素，并且然后在其余群组中选择在其余群组内具有与第一选择像素在第一群组中的位置相同的相对位置的第一选择像素；以及其中在每个群组中选择不同的第二选择像素的操作包括：所述控制器在所述第一群组中选择不同的第二选择像素，并且然后在其余群组中选择在其余群组内具有与第二选择像素在第一群组中的位置相同的相对位置的第二选择像素。3.根据权利要求2的半导体装置，其中所述第一选择像素和所述第二选择像素被随机地确定。4.根据权利要求2的半导体装置，其中在第一时间帧期间，所述控制器将多个像素分成以第一选择像素为中心的第二多个群组，并且其中在第二时间帧期间，所述控制器将多个像素分成以第二选择像素为中心的第三多个群组。5.根据权利要求4的半导体装置，其中所述第一选择像素和所述第二选择像素被随机地确定。6.根据权利要求1的半导体装置，其中所述第一选择像素和所述第二选择像素被随机地确定。7.根据权利要求1的半导体装置，其中通过根据被选择的像素将确定的温度插值到周围的未被选择的像素来执行估计，所述插值包括最邻近插值、双线性插值、双三次插值或克里金插值中的一种。8.根据权利要求1的半导体装置，其中所述第一选择像素的数量少于非第一选择的多个像素的数量，并且其中所述第二选择像素的数量少于非第二选择的多个像素的数量。9.根据权利要求1的半导体装置，其中所述控制器补偿所述编程电压以便抵消多个像素中的每个像素上的确定的或估计的温度的影响。10.根据权利要求1的半导体装置，还包括在被选择的像素附近的热传感器。11.根据权利要求1的半导体装置，其中每个被选择的像素包括栅极与编程电压输入耦接的驱动晶体管，并且其中校准电压产生具有数值变化的输出电压，所述数值变化用来导出每个被选择的像素的温度。12.一种半导体装置，包括：多个像素，所述多个像素中的每个像素包括驱动晶体管和与所述驱动晶体管耦接的有机发光器件，每个驱动晶体管具有栅极，其中所述多个像素以阵列的形式被布置；以及与所述多个像素中的每个像素耦接的控制器，所述控制器使得编程电压被施加到相应的驱动晶体管的栅极以便控制每个像素的亮度，所述控制器：将所述阵列分成像素的多个群组，每个群组包括多个像素，在每个群组中选择第一选择像素，从每个第一选择像素读取数据，以便确定第一选择像素的温度，基于所确定的第一选择像素的温度，估计其它非第一选择的多个像素的温度；所述控制器：在每个群组中选择不同的第二选择像素，从每个第二选择像素读取数据，以便确定第二选择像素的温度，基于所确定的第二选择像素的温度，估计其它非第二选择的多个像素的温度。13.根据权利要求12的半导体装置，其中通过用于将像素功率的微分方程简化为等效电路的有限差分模型来确定每个被选择的像素的温度，所述等效电路基于测量的功率和OLED的尺寸以便求解像素温度的电压等效模型。14.根据权利要求12的半导体装置，其中所述控制器补偿所述编程电压以便抵消多个像素中的每个像素上的确定的或估计的温度的影响。15.一种确定包括控制器和以阵列的形式布置的多个有机发光器件像素的有源矩阵有机发光器件显示器的温度分布的方法，每个像素具有用于确定亮度的编程电压输入，所述方法包括如下步骤：在第一时间帧期间，所述控制器：将所述阵列分成像素的多个群组，每个群组包括多个像素，在每个群组中选择第一选择像素，从每个第一选择像素读取数据，以便确定第一选择像素的温度，基于所确定的第一选择像素的温度，估计其它非第一选择的多个像素的温度；在第二时间帧期间，所述控制器：在每个群组中选择不同的第二选择像素，从每个第二选择像素读取数据，以便确定第二选择像素的温度，基于所确定的第二选择像素的温度，估计其它非第二选择的多个像素的温度。16.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·贾法里，刘彤，G·查吉，
申请(专利权)人：伊格尼斯创新公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA