专利名称：显示器温度检测的系统及方法
技术领域：
本发明总的涉及显示器面板，更具体地，涉及检测显示器面板中的温度。
背景技术：
这个部分意图向读者介绍涉及本发明各个方面的技术的多个方面，其中本发明的多个方面将在下面描述和/或要求保护。相信这个讨论有助于向读者提供有助于对本发明的多方面的更好的理解的背景信息。因此，应当理解的是从这些角度阅读这些陈述，而不是承认现有技术。许多电子装置包括向电子装置的用户提供视觉图像的显示器面板。这些显示器面板可以在显示器面板的各个区域中发出不均匀的温度。例如，在使用发光二极管(LED)的显示器面板中，LED附近的区域中的显示器温度高于远离LED的区域中的显示器温度。同样，显示屏附近的发热组件，例如驱动器，同样可以造成显示器的温度变化。显示器面板中的温度变化可能产生颜色的弊�。缭诮细呶露惹蛑胁嗬渡诮系颓蛑胁嗷粕�。因此，理解显示器面板中的温度变化可以帮助产品来抵消这些颜色弊病。电子装置的产品可以尝试使用软件模型模拟温度变化。但是这些模型不足以理解显示器面板物理原型中的颜色变化的真正性质。更进一步这些模型仅仅提供可能温度变化的预测。
发明内容
下面说明在此公开的某些实施例的概况。应当理解的是这些方面仅仅提供给读者这些实施例的概况并且这些方面不用于限定本发明的范围。当然，本发明包括多个没有在下面说明的方面。本发明的实施例涉及确定显示器的温度值的装置和方法。例如，显示器的温度值可以通过热敏二极管和/或通过测量网状层中的电阻和/或电容获得。在某些实施例中，显示器的温度值用于基于显示器温度的不均匀性调整显示器的白点以减少颜色弊病。如上所述的特征的各种改进可以存在于有关本发明的多个方面中。进一步的特征也可以加入到这些不同的方面中。这些改进和额外的特征可以单独或以任意组合方式存在。例如，下述讨论的有关一个或多个实施例的不同特征可以单独或以任意组合方式加入到本发明的上述任意方面中。此外，上述简要的概况仅用于使读者理解本发明实施例的某些方面和上下文而不是限定所要求保护的主题内容。
基于阅读下面的细节描述和参考附图可以更好的理解本发明的不同方面:图1是根据实施例的具有显示器面板温度测量电路的电子装置的示意框图；图2是根据实施例的包括显示器面板温度测量电路的手持电子装置的立体图；图3是根据实施例的具有集成温度测量电路的显示器面板的立体图，说明显示器面板的温度变化元件；图4是根据实施例，描述基于显示器面板的温度值调整显示器面板的白点值的处理的流程图；图5例示了根据实施例的温度梯度图；图6例示了根据实施例的白点值图；图7是根据实施例的温度测量电路的示意图；图8是描述用于确定网状层的温度值的处理的流程图；和图9是根据的具有温度测量元件的显示器面板电路的示意图。
具体实施例方式下面将描述一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简要描述，不是所有实际实现的特征都在说明书中描述。应当意识到在任意这样的实际实现的发展中，像在任意工程或设计项目一样，必需做出许多实施的具体决定以实现开发者的具体目标，例如遵守与系统有关和与商业有关的限制，该限制随不同实现方式而不同。此外，应当意识到这样的开发努力可能很复杂并且耗时，但是对于那些因为本发明受益的普通技术人员而言，还是设计、生产和制造的常规工作。如同应当意识到的，电子设备可以包括各种对设备功能做出贡献的组件。例如，图1是描述在一种这样的电子设备10中存在的组件的框图。那些本领域的普通技术人员将会意识到图1中示出的各种功能块可以包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在计算机可读介质，例如硬盘驱动器或系统存储器上的计算机代码)，或硬件和软件元件的二者组合。图1仅仅是具体实现的一个例子，并且仅仅用于说明电子设备10中存在的组件的类型。例如，在当前描述的实施例中，这些组件包括显示器12，温度测量电路14，输入/输出(I/O)端口 16，输入结构18，一个或多个处理器20，一个或多个存储器装置22，非易失性存储器24，网络接口 26，射频(RF)发送器28，和耦接到射频发送器28的天线30。网络接口26可以通过有线(例如，以太网)或无线(例如，W1-Fi)网络提供通讯功能。此外，射频发送器28可以通过无线电频率信号提供通信。显示器12可以用于显示电子装置10产生的各种图像。例如，处理器20可以给显示器12提供图像数据。此外，非易失性存储器24可以配置为存储由处理器20提供的图像数据。显示器12可以为任意合适的液晶显示(LCD)，例如边缘场开关(FFS)和/或平面转换(IPS)LCD。此外，显示器12可具有作为电子装置10的控制界面部分使用的触感能力。显示器12可以耦接到温度测量电路14，其中可以通过电子装置10的处理器20和/或其他处理电路(例如，显示器12的逻辑电路)控制温度测量电路14。如下面将更详细描述的一样，温度测量电路14使处理器20和/或其他数据处理电路能够检测显示器12中的一个或多个区域中的温度值。这些温度值可以存储在非易失性存储器24或被发送到外部实体(例如，通过使用I/O端口 16，网络接口 26或射频发送器28)。如下面将要更详细描述的一样，温度值如同在调整显示器12以提供更好的颜色质量方面有用一样，在理解显示器12的现实世界的统计一样有用。电子装置10可以采用蜂窝电话或某些其他类型的电子装置的形式。在某些实施例中，采用手持电子装置形式的电子装置10可以包括可从加利福尼亚，库珀蒂诺的苹果公司获得的iPod .或iPhone 的一个型号。例如，图2中示出了根据一个实施例的采用手持电子装置30(例如，蜂窝电话)形式的电子装置10。所述的手持电子装置30包括具有图1的温度测量电路14，I/O端口 16，和输入结构18的显示器12 (例如，以IXD或某些其他合适的显示器的形式)。尽管通常在图2中蜂窝电话的背景下描述电子装置10，但是电子装置10也可以采取其他类型的电子装置的形式。在某些实施例中，各种电子装置10可以包括媒体播放器，个人数据管理器，手持游戏平台，照相机，以及这些装置的组合。例如，可以包括各种功能(例如能够拍摄图片，打电话，访问因特网，通过电子邮件通信，录制音频和视频，听音乐，玩游戏，和连接到无线网络)的手持电子装置30的形式提供装置10。在另一个例子中，还可以便携式多功能平板计算装置的形式提供电子装置10。例如，平板计算装置可以是可从苹果公司获得的iPad 平板计算机的一个型号。此外，也可以具有显示器12的台式机或笔记本计算机的形式提供电子装置10。例如，这样的台式机或笔记本计算机可以是iMac ,MacBook Air ，或MacBookPro 的一个型号。尽管下面的公开使用了手持设备30的例子，应当理解的是温度测量电路14可以类似的方式用于任意合适的形式中，例如上述那些。显示器12可以显示由手持电子设备30产生的各种图像，例如具有图标40的图形用户界面(GUI) 38。温度测量电路14用于通过显示器12的温度读数向手持电子设备30提供更高质量的图像(例如，GUI38)，这使得可调整显示器12以抵消显示器12中温度变化的影响。因此，图像的更准确的颜色表示能够显示在显示器12上。通过描述显示器12的元件能够更清晰的示出温度变化的效果。图3是具有温度测量电路14的显示器12的实施例。在所述实施例中，光源80沿着显示器12的边缘82设置并且配置为向显示器12提供光。光源80可以包括发光二极管(LED) 84，该发光二极管可以包括红光，蓝光，和绿光LED和/或白光LED的组合。在所述实施例中，LED84作为侧光式背光组件设置在邻近显示器12边缘(例如边缘82)的一个或多个印刷电路板(PCB)86上。在另一个实施例中，在直接照明的背光组件中，背光单元可配置为使得LED84布置在显示器12的背面的一个或多个PCB86上。LED84可以包括多组LED，并且每个组可以称作一个LED串。每一个串可以包括LED84的一个子集，并且每一个串中的LED与同一串中的其他LED串联电连接。LED84的串设置为首尾相连或者交错的。当激活后，LED84发出热量。此外，其他的发热组件，例如显示驱动器88或手持电子装置30的其他组件位于显示器12附近并影响显示器12的温度。显示器12中的温度变化可能对显示器12的颜色质量产生不希望的影响。例如，在显示器12温度增加或降低的区域中，显示器12的白点可能改变。在具有较高温度的区域中，LED84发出的光将产生更多的蓝色，在温度降低的区域中，LED84将产生更多的黄色。例如，在所述实施例中，LED84安装在显示器12的右侧。因此，LED84发出的热量会导致显示器12的右部温度上升超过显示器12左部。因此，当LED84激活时，显示器12的右部可以提供更多的蓝色，而当LED84激活时左部提供更多的黄色。这样的颜色变化会导致显示器12提供较低质量的图像。为了检测和/或抵消这些颜色变化，可以在显示器12中增加温度测量电路14以确定显示器12设计和/或白点值希望的调整。例如，温度测量电路14可包括网状层和/或能够确定温度值的热敏二极管。如下将要在更多细节上描述的一样，手持电子设备30的处理器20和/或其他数据处理电路可以将网状层96的电阻值和/或电容值与显示器12中的温度值或温度变化关联起来。显示器12的温度测量用于帮助手持设备制造商理解手持电子设备30的组件的影响。例如，温度测量电路14可以提供手持电子设备30的发热组件的指示，以及这些组件如何影响显示器12。通过I/O端口 16，网络接口 26，和/或射频发送器28可以向外部实体(例如，手持电子设备制造商)提供温度测量。此外制造商可通过向显示器12提供的信息观测所测量的温度。制造商可使用温度测量来调整他们的设计和或制造技术以减少显示器上的温度变化。此外，温度测量可以提供显示器12实际真实使用状况的更加完整的指示。此外，制造商可以创建显示器12的软件模型，该软件模型试图确定可能发生的潜在温度变化。通过把这些仿真模型与显示器12的真实温度统计进行比较，制造商能够确定显示器12的软件模型的准确性。此外，如前所述，温度测量的用途在于改变显示器12的白点值以改进显示器12的颜色品质。图4是描述基于确定的温度测量改变显示器12的白点值的处理200的流程图。为了改变白点值，确定显示器12的温度(框202)。温度确定可以包括确定温度变化的测量结果，或者显示器12某个区域的实际温度。例如，温度检测电路14可以确定在某个区域中增加了 10度或可以检测某个区域是110度。如图5中描述的，温度的确定结果可用于定义温度梯度图220(框204)。温度梯度图220基于温度确定结果提供显示器12的温度值的区域(例如，T1-T6)。在某些实施例中，温度区域(例如，T1-T6)可以通过温度变化的阈值范围或温度值的阈值范围确定。例如，温度区域Tl可以是25-30度范围内的温度变化，温度区域T2可以是23-24度范围内的温度变化，温度区域T3可以是15-22度范围内的温度变化，等等。在其他实施例中，梯度图220可以更精细。如上所述，显示器12中的温度波动可以影响显示器的颜色品质。例如，在显示器12的温度较热的区域中呈现蓝色调。在显示器12的温度较冷的区域中，显示黄色调。因此，将显示器12的白点值和从温度梯度图220获得的温度关联起来(框206)，以抵消显示器12中温度变化导致的温度品质弊病是有益的。例如，图6是通过将白点值和图5的温度梯度图220关联起来，所获得的白点梯度图222。如上所述，白点值基于显示器12中温度变化而改变。例如，当显示器12中的温度增加时，呈现更多蓝色。此外，当显示器12中的温度降低时，呈现更多黄色。因此，可以基于温度确定结果应用新的目标白点值(例如，WP1-WP6)。例如，新的目标白点值应用到温度梯度图。新的目标白点值表明考虑到温度的确定结果而提供到显示器12的原始白点配置的改变。例如，目标白点值WPl可以与确定的温度Tl相关。Tl可以为一个导致发出蓝色色彩的高温值。目标白点值WPl可包括增加黄色色彩以抵消发出的蓝色色彩的白点值。可基于白点值(例如，WP1-WP7)修改显示器的白点(框208)。可以使用改变显示器12的白点的任意合适的方式。例如，在一个实施例中，可以通过改变流过LED84的电流量修改显示器12的白点以调整白点。例如，如果当与目标白点比较，所发出的白点具有蓝色色彩时，则增加流过黄色LED84的串的电流以产生充分匹配目标白点的输出。通过增加流过LED84的串的电流，背光80的整体亮度也增加了。在另一个实施例中，调整流过LED串的电流比例以发出充分匹配目标白点的白点，同时维持一个相对恒定的亮度。在某些实施例中，可以通过提供给手持电子设备30的处理器20的软件指令修改显示器12的白点。基于通过温度检测电路14或温度梯度图220获得的温度测量结果，处理器20向显示器12的显示电路提供修改后的图像数据。修改后的图像数据可以修改图像的颜色属性以减少由于温度变化引起的蓝色或黄色色调。此外，对于制造商理解发生在现场的显示器12的温度变化是有益的。在某些实施例中，可以通过手持电子设备30向制造商提供手持电子设备30的温度统计结果(例如，通过温度检测电路14获得的温度测量结果、温度梯度图220、或与温度测量结果相关的统计数据)。例如，通过I/O端口 16，网络接口 26，或射频发送器28向制造商提供温度统计结果。统计信息有助于显示器12排解何时出现故障以及通过理解在现场的显示器12的真实温度测量结果来帮助制造商提供增强的设计。如前所述，温度测量电路14的实施例包括使用配置在显示器12中或上的导电的网状层的属性以确定显示器12中一个或多个区域的温度。此外，在某个实施例中，使用热敏二极管确定显示器12的温度值。为了描述使用网状层96的温度测量能力，将结合图7和8 一起讨论。图7描述了测量电路254和网状层96。图8是描述使用网状层96确定温度值的处理260的流程图。如图8所示，网状层96包括导线的行250和列252。在某些实施例中，导线包括氧化铟锡(ITO)。行250和列252耦接到测量电路254。在某些实施例中，测量电路254测量网状层96的行250与列252交叉(例如区域256)的部分处的基线电阻和/或电容(框262)。在某些实施例中，温度测量结果与缓慢变化的电阻和/或电容值有关，因为温度随着时间不会快速改变。因此，电阻和/或电容的快速变化可以通过高频滤波器(例如，低通滤波器)滤波(框264)。然后测量电路254向处理器20或其他数据处理电路提供经过滤波的电阻和/或电容测量结果。处理器20或其他数据处理电路可以把经过滤波的电阻和/或电容测量结果与温度值相关联(框266)。例如，当温度降低时，导线的电阻减小。此外，计算机模型或实验数据可以提供温度值和电容值之间的关联，例如温度的降低与电容的增加相关联。因此，区域256的电阻值和/或电容值可以与网状层96中的温度值相关联，并且因此与显示器12中的温度值相关联。在某些实施例中通过存储在图1的存储器22或存储装置24中的查找表格提供电阻值和/或电容值与温度值之间的关联。在其他实施例中，通过处理器20的指令使用电阻值和/或电容值来计算温度值。在某些实施例中，测量电路254确定温度的改变而不是显示器12的实际温度测量结果。例如，通过测量电路254确定在网状层96的不同点(例如，区域256)处的基线电阻和/或电容。如上所述，低通滤波器可以过滤掉电阻和/或电容的高频变化。测量电路254可以检测相对基线电阻和/或电容的改变并且把电阻和/或电容的改变与显示器12中的温度改变相关联。例如，如果在某个点处的电阻从基线电阻降低，则由于温度随电阻的降低而降低，所以处理器20将电阻的降低与温度的降低关联起来。此外，如果检测到电阻增加，则处理器20将这一改变与温度增加关联起来。在某些实施例中，显示器12中包括其他的温度测量电路。例如，热敏二极管能够确定显示器12的某些区域的温度值。图9是显示电路300的示意图，其中该显示电路300具有网状层86以及包含热敏二极管302的数据线驱动电路304和驱动电路306。如描述的一样，像素308设置为矩阵形式并且形成显示器12的图像显示区域。在这样的矩阵中，每个像素308通常由数据或源极线(或“导线”)310和扫描或栅极线(或“导线”)312的交叉点定义。像素阵列也包括公共线(或“导线”)314以向像素阵列的公共电极提供电压。在所述的实施例中，数据线驱动电路304通过对应的数据线310发送图像或数据信号给各个像素。可以通过线序列应用(即，在运行期间数据线310顺序导通)这样的图像信号。栅极线312提供来自驱动电路306的扫描信号使得薄膜晶体管(TFT)基于对应扫描信号的存在或不存在而激活或不激活(即，导通或截止)。当激活时，TFT存储通过对应的数据线310接收的图像信号。在某些实施例中，数据线310和栅极线312构成网状层96。在这些实施例中，测量电路254耦合到数据线310和栅极线312使得如上所述的通过使用网状层96确定温度值。确定邻近显示器12的其他组件的额外的温度值是有益的。例如，驱动电路304和/或306可以产生热，导致显示器12的邻近驱动电路304和/或306的位置比较热。数据线驱动电路304和驱动电路306中所包含的热敏二极管302有助于确定驱动电路304和306中的温度。从数据线驱动电路304和驱动电路306向热敏二极管302提供稳定的电流。图1的处理器20或其他数据处理电路用于测量随着显示器12的温度变化而改变的热敏二极管302的电压。例如，当热敏二极管302的温度增加时，热敏二极管302提供的电压降低。由热敏二极管302提供的电压改变与具体的温度值相关联，或者与数据线驱动电路304和/或驱动电路306中的具体的温度改变相关联。从热敏二极管302收集的温度测量结果存储在存储器24中。确定显示器12的温度有助于制造高品质的显示器12。测量显示器12的区域(例如区域256)以确定温度测量结果能够使制造商更清楚的理解设计过程中手持电子设备30的集成电路设计的影响。此外，在某些实施例中，这样的温度测量结果在动态调整手持电子设备30的白点以在显示器12上获得更高图像品质方面是有用的。此外，温度统计可以帮助制造商基于真实的使用情况创建改进的设计。上述具体的实施例通过例子的方式示出，应当理解的是这些实施例可以进行不同的修改和形式的变化。应当进一步理解的是权利要求不是为了限制发明的具体形式，而是覆盖了所有的落入本发明的精神和范围的修改、等同和替换。
权利要求
1.一种温度测量显示系统，包括: 显示器面板，配置为显示图形图像；和 温度测量电路，包括: 网状层，设置在显示器面板中或显示器面板上；和 测量电路，配置为基于网状层的属性确定显示器面板的一个或多个区域中的温度值。
2.如权利要求1所述的温度测量显示系统，其中网状层包括多个行和多个列，并且测量电路配置为确定在多个行和多个列的每一个交叉点处的温度值。
3.如权利要求1所述的温度测量显示系统，其中温度测量电路配置为测量多个位置中网状层的电阻值或电容值中的至少一个，以及至少部分地基于所测量的值确定温度值。
4.如权利要求3所述的温度测量显示系统，其中温度测量电路包括低通滤波器，该低通滤波器被配置为过滤所测量的电阻值、电容值或其组合的高频成分。
5.如权利要求1所述的温度测量显示系统，包括: 驱动器集成电路，配置为提供图形图像的数据信号；和 设置在驱动器集成电路中的一个或多个热敏二极管，其中温度测量电路配置为基于从一个或多个热敏二极管获得的测量结果提供驱动器集成电路的温度测量结果。
6.如权利要求1所述的温度测量显示系统，包括:显示电路，配置为至少部分地基于温度值产生温度梯度图。
7.如权利要求6所述的温度测量显示系统，其中温度梯度图包括至少部分地基于温度值划分的温度值区域。
8.如权利要求1所述的温度测量显示系统，其中显示电路配置为至少部分地基于温度值产生白点梯度图。
9.如权利要求8所述的温度测量显示系统，其中白点梯度图包括至少部分地基于温度值划分的白点值区域。
10.如权利要求1所述的温度测量显示系统，包括:显示电路，配置为至少部分地基于温度值调整一个或多个白点值。
11.如权利要求10所述的温度测量显示系统，其中显示电路配置为当一个或多个温度值高于基线值时调整白点值以抵消增加的蓝颜色。
12.如权利要求10所述的温度测量显示系统，其中显示电路配置为当一个或多个温度值低于基线值时调整白点值以抵消增加的黄颜色。
13.—种方法,包括: 通过显示器面板的电路，在设置在显示器面板中或显示器面板上的网状层的多个位置处，确定基线电阻值或基线电容值或它们的组合； 通过所述电路，根据在网状层的一个或多个位置处的基线电阻、电容或它们的组合来确定电阻的变化、电容的变化或它们的组合； 通过所述电路，将电阻的变化、电容的变化或它们的组合与一个或多个温度值相关联；和 通过所述电路，至少部分地基于温度值来控制显示器面板。
14.如权利要求13所述的方法，其中控制显示板包括:通过所述电路，至少部分地基于温度值来调整显示器面板的白点值。
15.如权利要求13所述的方法，包括:比较至少一个温度值与模拟的温度值以确定模拟的温度值的准确性。
16.如权利要求13所述的方法，包括:通过把确定的电阻值与温度值相关联来确定多个基线温度测量结果。
17.如权利要求13所述的方法，包括:通过把电阻值的范围与具体的温度值相关联来确定多个温度值。
18.如权利要求13所述的方法，包括 通过低通滤波器，从基线电阻值、基线电容值、电阻的改变、或电容的改变中的至少一个中滤除高频成分；和 至少部分地基于过滤过的基线电阻值、过滤过的基线电容值、过滤过的电阻的改变、或过滤过的电容的改变中的至少一个确定多个温度测量结果。
19.一种电子设备,包括: 显示器面板，配置为显示图形图像； 处理器，配置为向显示器面板提供图像数据；和 温度测量电路，包括: 设置在显示器面板中或显示器面板上的网状层，配置为基于显示器面板的温度变化改变电阻或电容或它们的组合；和 测量电路，配置为确定显示器面板的一个或多个区域中的网状层的电阻值或电容值中的至少一个，其中处理器配置为至少部分地基于电阻值、电容值或它们的组合确定一个或多个温度值。`
20.如权利要求19所述的电子设备，包括:至少一个输入结构，配置为接受来自电子设备的用户的输入，其中所述输入表示显示温度统计的请求，处理器配置为基于所述输入而选择性地提供表示温度统计的图像数据给显示器面板。
全文摘要
本发明的实施例涉及能够在显示器面板的不同区域中检测温度变化的显示器温度检测系统。温度测量显示系统包括提供图形图像的显示器面板。此外，温度测量显示电路包括温度测量电路。温度测量电路包括用于确定显示器面板的至少一个温度测量结果的一个或多个热敏二极管、晶体管或网状层。
文档编号G01K7/34GK103105244SQ20121059723
公开日2013年5月15日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者J·G·乌泽尔, A·阿-达勒尔 申请人:苹果公司
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