基于温度反馈的显示器亮度的补偿方法与流程

1.本发明涉及硅基oled显示领域，特别涉及基于温度反馈的显示器亮度的补偿方法。


背景技术：

2.近年来，微显示逐渐兴起，硅基oled是微显示的其中一种，硅基oled具有亮度高，色域高，对比度高，功耗低，驱动电压低和响应速度快，技术相对成熟等优点，已经成为一种主流的微显示技术。硅基oled应用场景广泛，如使用于瞄准，观察系统，头盔系统和模拟训练系统，vr./ar等近眼显示。
3.oled二极管发光依赖于有机载流子的迁移和复合，有机载流子的迁移具有明显的温度特性，因此oled显示器的发光亮度也具有相应的温度特性，在恒压驱动模式下，oled发光亮度会随着环境温度的升高而升高。因此，为了保证在比较宽的温度范围内保持oled发光亮度的一致性，就需要对oled的显示亮度进行补偿，一般是通过改变vcom电压的大小或者vcom的脉宽来调节oled二极管的跨压，从而调节oled的显示亮度。
4.现有技术中基于温度反馈的亮度补偿lut表存储的是相同亮度下各个温度对应的vcom寄存器的绝对值，oled显示屏显示效果存在差异，在同一温度下为达到同样显示亮度所需要的vcom值不同，使用原有的基于温度反馈的亮度补偿方式测试一组温补数据可能并不能适用于所有显示屏，所以可能需要测试多组温补数据来匹配不同的oled显示屏，且补偿效果可能还不理想，因此需要开发一种可以消除或减少不同显示屏之间显示亮度差异，改善温补显示效果，同时可以提高温补效率的基于温度反馈的亮度补偿的方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供基于温度反馈的显示器亮度的补偿方法。通过考虑每一个显示屏的差异获取对应补偿值进行控制，减少各loed显示屏之间显示亮度效果差异。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：基于温度反馈的显示器亮度的补偿方法，包括如下方法：
7.获取一个基准oled针对温度变化而对应的基础温补数据
△di
；
8.计算每一个oled相对于基准oled针对自身参数差异而产生的校准温补数据
△dx
；
9.对每一个oled显示器分别采用其所在温度对应的基础温补数据
△di
和校准温补数据
△dx
共同补偿的方式对显示器亮度补充调节。
10.基础温补数据
△di
获取方法包括：
11.对于一个基准oled显示器，在室温下设定目标亮度并获取目标亮度对应的vcom电压值及该电压值对应的寄存器值d
室温
；
12.对于一个基准oled显示器，在不同温度下测试达到目标亮度所需的vcom电压值对应的寄存器值di，其中i为温度；
13.计算得到该基准oled显示器在不同温度下相对于室温下的vcom补偿值从而得到基础温补数据
△di
。
14.计算得到该基准oled显示器在不同温度下相对于室温下的vcom补偿值采用线性插值法、二次函数表达式，三次函数表达式，或者拟合更高阶函数表达式的方法，计算得到该基准oled在每个温度下的vcom对应的寄存器值相对于室温下vcom对应的寄存器值的差值
△di
或比例因子值αi。
15.校准温补数据计算方式为：
16.获取每个oled在室温下达到目标亮度时需要的vcom电压值对应的寄存器值d
x
，通过计算与基础温补数据的室温下的vcom对应的寄存器值d
室温
的差值
△dx
或者比例因子β
x
，得到校准温补数据。
17.在对每一块屏进行亮度控制时，通过屏幕ic内的温度传感器读取屏幕所处的当前环境温度，并获取得到当前温度下的基础温补数据和校准温补数据共同作用下的vcom电压补偿值对显示屏的进行控制。
18.基础温补数据和校准温补数据共同作用下的vcom电压补偿值为
19.△dif
＝
△dx

△di
或者
△dif
＝d
室温
*β
x
*αi。
20.本发明的优点在于：考虑温度对基准oled的影响以及每一块屏自身的性能之间的差异分别设置有基础温补数据和校准温补数据，采用两个温补数据共同作用的方式对亮度调节对应的vcom电压进行调节，使得不同oled之间的亮度显示差异变小，且通过该方式可以实现同一目标亮度的多个oled显示屏共用一组温补数据，间接地提高了基于温补反馈的亮度补偿的效率。
附图说明
21.下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
22.图1为本发明亮度补偿实施原理流程图；
23.图2为本发明vcom补偿数据lut表生成流程图；
24.图3为本发明相同亮度下vcom对应寄存器值与温度的关系。
具体实施方式
25.下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
26.如图1所示，为本技术的亮度补偿实施流程图，其具体方案包括如下步骤；
27.1)通过显示器ic芯片内部的温度传感器获取当前环境温度；
28.根据实际需求在预先标定设置的lut表中选择合适的vcom补偿子表；不同的vcom补偿子表包括：线性插值法得到的补偿子表，采用二阶函数表达式法得到的补偿子表，采用三阶函数表达式得到的补偿子表，采用更高阶的函数表达式得到的补偿子表等
……
29.在设计前期提供多种补偿子表，以期尽可能地匹配oled的实际显示效果。
30.2)基于选定的vcom补偿子表获取当前温度下的vcom补偿值
△dif
＝
△dx

△di
或
△dif
＝d
室温
*β
x
*αi；
31.3)将对应的vcom电压补偿值输送至电压驱动器；
32.4)电压驱动器根据获取的补偿值驱动oled，改变oled的跨压，调节oled显示器的显示亮度。
33.lut查找表包括以下部分：
34.达到相同亮度的不同温度下的vcom电压值与室温下(如25℃)vcom电压值的差值(或比例因子)构成的基础温补数据，以及不同屏在室温下(如25℃)的vcom电压值与基础温补数据室温下(如25℃)的vcom电压值的差值(或比例因子)构成的校准温补数据，具体如下表1：
[0035][0036][0037]
在本技术中lut表即为预先标定的不同显示器、不同的温度下的基础温补数据和校准温补数据，其原理如图2所示，
[0038]
以上lut表格中的数据均通过测试以及数据处理后得到，具体方法如下：
[0039]
1)在室温下设定需要的目标亮度，选定一个基准oled并获取该基准oled在目标亮度及室温下对应的vcom电压值对应的寄存器值d
室温
；
[0040]
在本技术中选择或设置一个基准oled，基准oled：室温下达到设定目标亮度对应的vcom电压值对应的寄存器值是d
室温
；其他oled：室温下达到设定目标亮度对应的vcom电压值对应的寄存器值是dx.。
[0041]
2)通过在高低温试验箱内测试不同温度下达到目标亮度所需要的vcom电压值对应的寄存器值di，不同的i对应的di为温度为i情况下对应的寄存器值di。
[0042]
得到一组没有处理的vcom值(d1，d2，d3，
……
，dm)；
[0043]
3)选择合适的数据处理方法得到每个温度下分别相对于室温下(如25℃)的vcom补偿值，如可以采用线性插值法，二次函数表达式，三次函数表达式，或者拟合更高阶函数表达式的方法，vcom补偿值可以是每个室温下的vcom对应的寄存器值相对于室温下vcom对应的寄存器值的差值
△di
，也可以是比例因子值αi，得到基础温补数据；
[0044]
4)线性插值法：y＝ax b，需要两组(x,y)求解得到a,b；
[0045]
5)二次函数表示式法：y＝ax2 bx c，需要三组(x,y)求解得到a,b,c；
[0046]
6)三次函数表示式法：y＝ax3 bx2 cx d，需要四组(x,y)求解得到a,b,c,d；
[0047]
7)四次函数表示式法：y＝ax4 bx3 cx2 dx e，需要五组(x,y)求解得到a,b,c,d,e；
[0048]
8)举例：测试基础温补数据时，为节省时间，减少工作量，测试温度范围为-40℃～70℃，每隔10℃测试一个数据，在实际温补过程中，需要每隔1/2/3/4/5℃进行温度补偿，因此需要采用公式计算得到其他温度下的vcom补偿值差值
△di
或αi。通过部分点温度数据来模拟形成一个曲线，然后通过该曲线形成全部的数据。
[0049]
每块屏体都需要进行otp，在otp时，获取每块屏体在室温下(如25℃)时候达到目标亮度时需要的vcom电压值对应的寄存器值d
x
，通过计算与基准oled的基础温补数据的室温下(如25℃)的vcom对应的寄存器值d的差值
△dx
或者比例因子β
x
，得到校准温补数据；αi：基准oled不同温度下得到的vcom值对应的寄存器值di与室温下的vcom值对应的寄存器值d
室温
的比值，即αi＝di/d
室温
；
[0050]
β
x
：其他oled在室温下得到的vcom值对应的寄存器值d
x
与基准oled在室温下的vcom值对应的寄存器值d
室温
的比值，即β
x
＝d
x
/d
室温
；
[0051]
△dx
、
△di
都是寄存器值，寄存器值保存的就是vcom电压补偿值；
[0052]
9)
[0053]
最终vcom补偿值通过基础温补数据与校准温补数据两部分共同组成：
[0054]
△dif
＝
△dx

△di
或者
△dif
＝d
室温
*β
x
*αi；
[0055]
通过进行多组数据的测试可以得到不同温度下不同oled对应的基础温补数据和校准温补数据进而形成lut表。
[0056]
以上通过实验标定获取得到的lut表会预先存储或保存在ic芯片的存储器、寄存器中，方便在显示屏在实际工作时及时查lut表得到对应的vcom电压值，从而实现了对于显示器的亮度的调节。
[0057]
本技术中基准oled需要测试如下数据：不同温度下达到相同目标亮度所需的vcom值对应的寄存器值：d
室温
，di，i为温度值，di与d
室温
进行对比得到基准温补数据
△di
或αi；
[0058]
而其他oled只需要测试室温下的vcom值对应的寄存器值d
x
，并与基准oled的d
室温
进行对比，得到
△dx
或β
x
。
[0059]
如图3所示，为线性插值法和二次函数表达式实现的相同亮度下vcom对应寄存器值与温度的关系图，可以看出不同温度下寄存器和温度的关系，同样的测试数据，采用不同的补偿算法得到的补偿子表，补偿的亮度值存在差异，所以需要针对oled实际的显示效果
匹配合适的补偿算法。通过这样就是在采用有限的测试数据来拟合形成曲线，按照曲线可以获取尽可能多的得到每个温度下对应的vcom值，而不需要大量的测试数据，本技术可以采用有限的数据拟合实现较准确的对温度点的vcom数据的获取。
[0060]
在另一个优选的实施例中，本技术还提供一种基础温补数据的计算方法，基础温补数据处理是通过计算每个温度下的vcom对应的寄存器值相对于相邻温度的vcom对应的寄存器值的差值
△
di，也可以是比例因子值αi，得到基础温补数据，其中相邻温度的定义如下：低于室温(如25℃)的相邻温度为比其高的下一温度点，高于室温(如25℃)的相邻温度为比其低的上一温度点；
[0061]
本技术通过存储相同亮度下各个温度相对于室温下的vcom寄存器相对差值(或比例系数)，可以减小多个oled显示屏的显示效果差异，改善oled显示屏的亮度补偿效果；通过增加每个oled显示屏vcom寄存器相对于基础温补数据在室温下(如25℃)的vcom寄存器值的差值(或比例因子)构成的校准温补数据，进一步减少了不同oled显示屏的显示效果差异，增强了亮度补偿效果；lut表中包含多种可选的vcom补偿子表，可以根据实际需求选择合适的vcom补偿子表进行亮度补偿，以期达到最优的亮度补偿效果；
[0062]
本技术的技术效果包括：
[0063]
(1)原有的基于温度反馈的亮度补偿lut表存储的是相同亮度下各个温度对应的vcom寄存器的绝对值，现有方案通过存储相同亮度下各个温度相对于室温下的vcom寄存器相对差值(或比例系数)构成基础温补数据，可以减小多个oled显示屏的显示效果差异，改善oled显示屏的亮度补偿效果；
[0064]
(2)通过增加每个oled显示屏vcom电压值相对于基础温补数据在室温下(如25℃)的vcom电压值的差值(或比例因子)构成的校准温补数据，进一步减少了不同oled显示屏的显示效果差异，增强了亮度补偿效果；
[0065]
(3)lut表中包含多种可选的vcom补偿子表，可以根据实际需求选择合适的vcom补偿子表进行亮度补偿，以期达到最优的亮度补偿效果；
[0066]
(4)oled显示屏显示效果存在差异，在同一温度下为达到同样显示亮度所需要的vcom值不同，因此，使用原有的基于温度反馈的亮度补偿方式可测试一组温补数据可能并不能适用于所有显示屏，而通过该方式可以实现同一目标亮度的多个oled显示屏共用一组温补数据，间接地提高了基于温补反馈的亮度补偿的效率。
[0067]
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。