显示器监控系统的制作方法

专利名称：显示器监控系统的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及用于监控显示器、特别是OLED (有机发光二 极管)显示器的系统和方法。
背景技术：
对于一般而言的显示器、特别是OLED的一个问题是显示器的 像素的不相等的老化。因此，"屏幕烧伤"是早期的计算机系统的基于 阴极射线管的监控器的一个特征。在计算机中，屏幕保护程序的使用 已经减少了屏幕烧伤的效应，但是依赖于应用，这样的技术不总是适 用。而且，在彩色OLED显示器中产生一个特定的问题，在彩色OLED 显示器中，不同颜色的像素可能经常以不同的速率老化。在本说明书 中， 一般术语"像素，，也用于表示彩色显示器的不同颜色的子像素。在WO 2005/069259中描述了一种用于减少在OLED显示器中的 不均匀度的技术。其描述了一种布置，其中，在将便携装置安装在充 电座中时，通过所述充电座中的光传感器来监控所述便携装置。但是， 这具有如下缺点需要至少具有显示器的大小的大充电器。另外一个 缺点是需要专用于被监控的装置的独立设备部件。在2004年4月22日提交的、本申请人的英国专利申请第 0408960.3号中描述了一种替代手段。这个文件描述了将光电传感器 并入OLED显示器的布置，特别是感测在显示器基底中引导的光波。 但是，其具有提高了显示器的制造成本的缺点。可以在US 6，414，661和US 5，793，344中获得其它的背景现有拍^术。发明内容因此，按照本发明，提供了一种消费电子装置(CED),其具有 显示器，并且包括至少一个光传感器，用于间或地再校准所述显示器， 其中，所述显示器和所述至少一个光传感器被安装在单体外壳的不同 部分内，以便当未使用所述CED时，所述光传感器能够监控来自所 述显示器的光。优选的是，所述单体外壳的不同部分包括第一部分和第二部分， 它们能够通过铰链而彼此连接，所述显示器被安装在所述第一部分和 第二部分之一中，所述传感器或者所述传感器的至少一个光感测部分 被安装在另一个部分中。因此，在实施例中， 一个或多个传感器和显 示器间隔开来。所述外壳的通过铰链可连接的部分最好构成蛤壳型外 壳，其一个部分夹持显示器，另一个部分夹持所述装置的键盘。传感 器的光感测部分可以与键盘集成，以便当闭合蛤壳时，传感器能够监 控来自显示器的光。可以在键盘的按键之间布置一个或多个光传感器，并且/或者键 盘的按键可以是半透明的，以便来自显示器的光可以通过键顶到达下 面的光传感器。在实施例中，所述光传感器可以包括光感测器件，其 耦接到光导器件，诸如光纤或者波导，所述光导器件集成地形成外壳 的一部分。这有助于方便地将光感测器件定位在紧凑的消费装置中， 在所述消费装置中经常非常需要空间。诸如某些移动电话的一些消费 装置包括基于发光二极管的键盘照明器件，并且当所述装置未使用 时，这些发光二极管(LED)的一个或多个可以被用作光传感器。在一些优选实施例中，多个光传感器用于感测显示器的不同部分 和/或颜色。来自这些传感器的输出可以被组合或者分别处理。在实施例中，提供了一种系统，用于使用所述多个光传感器来同 时感测显示器的多个被照亮的像素(或者子像素)。这样的系统可以 包括数据处理器，用于将具有由来自所述多个光传感器的信号限定的 值的向量与校准矩阵相乘，以确定所述多个被照亮的像素的光输出数 据。以这种方式，虽然特定的传感器可以检测来自多个被照亮的像素 的光，但是可以处理来自多个传感器的信号以实质地去耦每个独立的、被照亮的像素的光输出信号。因此，在另一个方面，本发明提供了一种监控系统，用于监控具 有显示器的消费电子装置，所述显示器包括多个像素，所述监控系统用于间或地再校准所述显示器，所述监控系统包括输入装置，用于 从多个光传感器接收信号，所述多个光传感器同时监控多个所述像素 的光输出；处理系统，其耦接到所述输入装置，以处理来自所述多个 光传感器的所述信号，并且确定所述多个同时被监控的显示像素的光 输出数据；以及输出装置，其耦接到所述处理系统，用于输出所述光 输出数据。所述监控系统可以与被配置来使用所述光输出数据的显示器驱 动器一起来用于补偿在像素(包括子像素)特性中的与老化相关的或 者其它的改变。在多个优选实施例中，如上所述或者包括这样的监控系统的消费 电子装置(CED)因此还包括OLED显示器驱动器，用于驱动所述 装置的OLED显示器；以及OLED显示控制系统，其耦接到所述光 传感器或者监控系统，并且耦接到所述OLED显示器驱动器，用于响 应于来自一个或多个光传感器的、可选地如上所述被处理的一个或多 个信号而控制所述OLED显示器的驱动。优选的是，还提供了一种系 统，用于当不使用CED时控制所述显示器的像素的照明，例如驱动 所述显示器以依序照亮像素。当多于一个的像素被同时照亮时，所述 显示器可以被逻辑地划分为两个或者多个子区域(在空间上划分和/ 或通过颜色划分)，同时在每个所述子区域中依次驱动像素。优选的是，所述显示器包括OLED显示器，其在此包括一般使 用一个或多个下面的非限定类别的材料的OLED显示器聚合物材 料、小分子材料、树状大分子(dendriner)材料以及有机材料和有机 金属材料。在WO 90/13148、 WO 95/06400和WO 99/48160中描述了 基于聚合物的有机LED的多个示例；在WO 99/21935和WO 02/067343中描述了基于树状大分子的材料；在US 4,539,507中描述 了所谓的基于小分子的装置的示例。


现在参照附图仅仅通过举例来进一 步说明本发明的这些和其它方面，附图中图la和lb示出了体现本发明的多个方面的消费电子装置的示例；图2a-2c示出了在键盘下的传感器位置的示例；图3示出了按照本发明的系统的一个实施例的方框图。
具体实施方式
图la示出了一种蛤壳型移动通信装置100的一个示例，所述蛤 壳型移动通信装置100包括铰链连接的部分100a、 100b，其中之一包 含显示器102，另一个包含键盘104。两个交替的传感器位置106a、 106b被指示，传感器106b具有来自所述装置的键盘部分的光纤光导 器件108。可以看出，当闭合蛤壳时，可以通过诸如光电二极管的传 感器106来检测来自显示器102的光。图lb示出了移动通信装置110的第二示例，其中，键盘和显示 器被安装在所述装置的第一部分110a中，第二向下翻转部分110b提 供麦克风或者声音反射器。在图lb的示例中，传感器112被安装在 部分110a中，光纤连接114被提供到部分110b,以当不使用所述装 置时感测来自所述显示器的光。图2a示出了通过键盘104的垂直横截面，具体上示出了橡胶或 者塑料键帽200，按键位于位置200a，并且在按键之间的空间位于位 置200b。图中示出键下传感器S的某些替代位置202a、 202b、 202c。 在位置202c的传感器包括用于照亮小鍵盘的发光二极管，其也可被 用作传感器。可以使用单个或者多个传感器；传感器可以是全色的或 者颜色特定的，具体地，可以使用具有红色、绿色和蓝色滤波器的独 立传感器来监控显示器的红色、绿色和蓝色像素。图2b示出了单个传感器的一个示例，其大致定位在键盘的中间以便当闭合图1的蛤壳时与显示器102相对。图2c图解了用于感测 显示器的不同部分的、在不同位置的多个传感器的使用。可以如图所 示分别地或者组合地处理来自这些传感器的信号。使用多个传感器具 有迅速评估显示器的优点。广义而言，在操作中，所述显示器被驱动来一次照亮一个像素， 并且通过一个或多个所述传感器来测量所述像素的光输出。可以将所 述光输出与例如通过第一使用校准或者在制造时或者相对于预定的 基准值而确定的初始值相比较(其中显示器特性大致是可预测的)。现在参见图3，其在左侧示出了发光像素编号(其中，显示器的 像素被依序编号)的示例曲线，所图解的所述曲线的不同部分是从不 同传感器S1、 S2和S3的信号得出的。将初始曲线300和后来测量的 曲线302相比较，以便确定每个像素的校正值，以补偿老化相关(或 者其它)显示器特性变化。接着参见在图3中的方框图，在第一、非易失性存储器300a中 存储曲线300的数据，并且在第二存储器302a中存储所捕获的曲线 302的数据。可以对于每个像素将这两个存储器的内容相减304以提 供校正数据306，其被OLED显示器驱动器308使用来校正显示数据， 所述显示数据用于限定显示器310的像素的发光/颜色值。校准控制系 统312提供用于控制数据捕获和校正数据306的产生的校准、定时和 控制信号，并且向驱动器308提供像素照亮控制信号，以驱动所述显 示器来依次照亮每个像素。校准控制系统312具有输入，用于允许系 统例如使用现有的"蛤壳打开"传感器或者使用由一个或多个所述传 感器感测的整体光能级来确定何时消费电子装置未被使用。当所述 装置在使用中时，所感测的光能级也可以用于按照环境光能级来控制 显示亮度，以在降低的亮度环境条件下减少整个显示亮度，因此节省 电量。在一些优选实施例中，使用多个传感器314来同时监控显示器的 多个部分。因此，所述显示器必须被逻辑地划分为多个子区域 310a-310d，同时通过这些子区域的每个来扫描像素，如图所示。所述传感器可以被定位，并且/或者可以使用挡板，以便每个传感器主要仅 仅从显示器子区域之一接收光，但是，优选的是，使用传感器信号传感器316来用于像素信号去耦，如下进一步所述。举例而言，假定要通过具有相应的输出a、 p、 Y的三个检测器来 同时监控三个像素A、 B、 C的光输出，通过下面的方程l来给出在 所检测的光和多个像素光输出之间的关系<formula>formula see original document page 9</formula>然后可以使用下面的方程2来确定像素值
<formula>formula see original document page 9</formula>其中<formula>formula see original document page 9</formula>为了简化矩阵求逆(inversion ),优选的是，所述矩阵条件良好， 并且通过采用在图3中所示的类型的子区域扫描系统，在向每个子区 域应用对应的像素扫描并且每个子区域一个传感器(检测器)的情况 下，可以获得近似的对角矩阵。在实施例中，可以预先确定逆矩阵。 可以通过软件、专用硬件或者两者的组合来执行方程2的运算。在实施例中，可以或者不可以使用用于去耦来自不同像素的被感 测信号的上述数学技术的一个或多个传感器的使用，使能快速和/或多 色的再校准，并且有助于克服在传感器上的灰尘等问题。但是，与后 一个问题相关，可以明白，像素校正数据包括用于相对于彼此而校正 像素值的数据，尽管如此，多于一个的检测器的使用可以有助于保证 整体减少的所感测光输出值不太可能导致显示器的过驱动。可以明白，当闭合蛤壳(或者类似)的布置时发生校准，以减少 来自散射的光源的干扰。尽管如此，在优选实施例中，来自测试下的 像素的光输出被调制，并且与所述一个或多个检测器相关联的硬件(或者软件)被配置来仅仅提取具有相同的调制的信号。这有助于减 少太阳光、室内光和其它的可能干扰源的影响。在一种简单的实现方 式中，具有调制频率的参考信号用于调制所述驱动器，并且在低通滤 波之前还倍增来自 一个像素的所感测的信号。
本发明的实施例适合于被应用在许多类型的电子设备中，其中包
括但是不限于笔记本计算机、DVD播放机、游戏控制台、PDA、手 持移动通信和其它装置，特别是移动电话，并且本发明的实施例适合 于被应用到具有向上翻起的屏幕的装置(当所述显示器被向上翻起和 /或不翻起时可以执行显示器(重新)特征化的时候)。
无疑，技术人员可以想到许多其它有效的替代手段。可以明白， 本发明不限于所述的实施例，并且涵盖落在所附的权利要求的精神和 范围内的、对于本领域内的技术人员显然的修改。
权利要求
1. 一种消费电子装置(CED)，其具有显示器，并且包括至少一个光传感器，用于间或地再校准所述显示器，其中，所述显示器和所述至少一个光传感器被安装在单体外壳的不同部分内，以便当未使用所述CED时，所述光传感器能够监控来自所述显示器的光。
2. 按照权利要求1的CED,其中，所述单体外壳的所述不同部 分包括所述外壳的能够通过铰链连接的第一部分和第二部分，所述第 一部分安装所述显示器，所述第二部分安装所述传感器的至少一个光 感测部分。
3. 按照权利要求2的CED，还包括键盘，其中，所述外壳包括 蛤壳型外壳，其中，所述外壳的所述第二部分安装所述键盘，其中， 所述传感器的至少一个光感测部分与所述键盘集成，由此，当闭合所 述蛤壳时，所迷传感器能够监控来自所述显示器的光。
4. 按照权利要求3的CED，其中，所述传感器的所述光感测部 分被布置在所述键盘的按键之间。
5. 按照权利要求3的CED，其中，所述键盘的按键是半透明的， 并且其中，所述传感器的所述光感测部分位于所述按键之下。
6. 按照任何一个前述权利要求的CED，其中，所述光传感器包 括发光器件，其被配置来用于光感测模式和发光模式中。
7. 按照任何一个前述权利要求的CED,其中，所述光传感器包 括光感测器件和光导器件，所述光导器件用于将光从所述传感器的光 感测部分向所述光感测器件引导。
8. 按照任何一个前述权利要求的CED,包括多个所述光传感器， 用于感测所述显示器的不同部分。
9. 按照权利要求8的CED,还包括一个系统，用于使用所述多 个光传感器来同时感测所述显示器的多个被照亮的像素。
10. 按照权利要求9的CED，其中，所述系统包括数据处理器， 用于将具有由来自所述多个光传感器的信号限定的值的向量与校准矩阵相乘，以确定所述多个被照亮的像素的光输出数据。
11. 一种监控系统，用于监控具有显示器的消费电子装置，所述 显示器包括多个像素，所述监控系统用于间或地再校准所述显示器，所述监控系统包括输入装置，用于从多个光传感器接收信号，所述 多个光传感器同时监控多个所述像素的光输出；处理系统，其耦接到 所述输入装置，以处理来自所述多个光传感器的所述信号，并且确定 所述多个同时被监控的显示像素的光输出数据；以及输出装置，其耦 接到所述处理系统，用于输出所述光输出数据。
12. 按照任何一个前述权利要求的CET或者系统，其中，所述 显示器是OLED显示器。
全文摘要
本发明一般地涉及用于监控显示器、特别是OLED(有机发光二极管)显示器的系统和方法。一种消费电子装置(CED)，其具有显示器，并且包括至少一个光传感器，用于间或地再校准所述显示器，其中，所述显示器和所述至少一个光传感器被安装在单体外壳的不同部分内，以便当未使用所述CED时，所述光传感器能够监控来自所述显示器的光。优选的是，所述单体外壳的不同部分包括两个通过铰链连接的部分，一个部分安装显示器，另一个部分安装所述传感器的至少一个光感测部分。
文档编号G09G3/20GK101288112SQ200680038184
公开日2008年10月15日 申请日期2006年10月6日 优先权日2005年10月14日
发明者E·史密斯, J·波罗格斯 申请人:剑桥显示技术有限公司