基于空间温度扩散的OLED亮度均匀性补偿

周虹斌; 余欣蕊; 彭聪; 董秋宇; 李栋; 李喜峰

doi:10.3724/CJLCD.2026-0127

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于空间温度扩散的OLED亮度均匀性补偿

显示技术与应用 | 更新时间：2026-10-16

- 基于空间温度扩散的OLED亮度均匀性补偿
- Compensation of OLED brightness uniformity based on spatial temperature gradient
- 液晶与显示 2026年41卷第9期页码：1247-1254
- 作者机构：
  
  1.上海大学机电工程与自动化学院，上海 200040
  2.上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室，上海 200072
  3.上海大学上海市新型显示设计制造与系统集成专业技术服务平台，上海 200072
- 作者简介：
  
  周虹斌，男，硕士研究生，2023年于西南科技大学获得学士学位，主要从事FPGA显示驱动设计与性能的研究。E-mail：zhouhb@shu.edu.cn
  李喜峰，男，博士，教授，2006年于复旦大学获得博士学位，主要从事图像采集、光电器件模拟设计及微晶硅薄膜、器件和工艺方面的研究。E-mail：lixifeng@shu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(U22A6002)
- DOI：10.3724/CJLCD.2026-0127
  中图分类号： TP391.41;TN383.1
- CSTR：32172.14.CJLCD.2026-0127
- 收稿：2026-07-06，
  
  修回：2026-08-19，
  
  纸质出版：2026-09-05
- 稿件说明：
移动端阅览
周虹斌, 余欣蕊, 彭聪, 等. 基于空间温度扩散的OLED亮度均匀性补偿[J]. 液晶与显示, 2026,41(9):1247-1254.

ZHOU Hongbin, YU Xinrui, PENG Cong, et al. Compensation of OLED brightness uniformity based on spatial temperature gradient[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2026, 41(9): 1247-1254.
周虹斌, 余欣蕊, 彭聪, 等. 基于空间温度扩散的OLED亮度均匀性补偿[J]. 液晶与显示, 2026,41(9):1247-1254. DOI： 10.3724/CJLCD.2026-0127. CSTR： 32172.14.CJLCD.2026-0127.

ZHOU Hongbin, YU Xinrui, PENG Cong, et al. Compensation of OLED brightness uniformity based on spatial temperature gradient[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2026, 41(9): 1247-1254. DOI： 10.3724/CJLCD.2026-0127. CSTR： 32172.14.CJLCD.2026-0127.

摘要

有机发光二极管（OLED）显示在长期电和热应力作用下，易产生亮度衰减不均匀及结构性残影现象。现有数据驱动补偿方法由于忽略像素间的空间热耦合效应，难以准确补偿静态或高频驱动条件下局部发热导致的不均匀老化。基于以上问题，本文提出了一种基于热扩散机制的亮度补偿架构，通过整合离散二维热扩散模型来近似邻近像素间的热传导，设计了一种物理增强型数据模拟方法，从而能够生成具有空间相关性的老化模式。基于该建模架构，构建了一个空间感知深度网络，该网络采用二维卷积架构并结合注意力机制，以同时捕捉局部结构特征和对退化敏感的参数。实验结果表明，与传统的像素独立模型相比，所提方法在设定条件下的亮度退化准确率与结构相似性分别提升2.7%与0.273，适配长期老化和空间非均匀退化场景。结合定性视觉对比证实，所提方法能够有效抑制烧屏伪影，并在复杂区域保持图像结构一致性。

Abstract

Organic light-emitting diode（OLED） displays are subject to uneven brightness decay and burn-in under prolonged electrical and thermal stress. Existing data-driven compensation methods struggle to accurately compensate for uneven aging caused by localized heating under static or high-frequency drive conditions， as they neglect the spatial thermal coupling effects between pixels. To address these issues， this paper proposes a brightness compensation architecture based on thermal diffusion mechanisms. By integrating a discrete two-dimensional thermal diffusion model to approximate heat conduction between neighboring pixels， we designed a physically enhanced data simulation method capable of generating spatially correlated aging patterns. Based on this modeling architecture， we constructed a spatially aware deep neural network that employs a two-dimensional convolutional architecture combined with an attention mechanism to simultaneously capture local structural features and parameters sensitive to degradation. Experimental results show that， compared to traditional pixel-independent models， the proposed method improves brightness degradation accuracy and structural similarity by 2.7% and 0.273， respectively， under specified conditions—particularly in scenarios involving long-term aging and spatially non-uniform degradation. Qualitative visual comparisons confirm that the proposed method effectively suppresses burn-in artifacts while maintaining structural consistency in complex regions.

关键词

Keywords

references

HUANG Y G ， HSIANG E L ， DENG M Y ， et al . Mini-LED， Micro-LED and OLED displays： present status and future perspectives ［J］. Light： Science & Applications ， 2020 ， 9 （ 1 ）： 105 . doi: 10.1038/s41377-020-0341-9 http://dx.doi.org/10.1038/s41377-020-0341-9

TAO J S ， WANG R P ， YU H ， et al . Highly transparent， highly thermally stable nanocellulose/polymer hybrid substrates for flexible OLED devices ［J］. ACS Applied Materials & Interfaces ， 2020 ， 12 （ 8 ）： 9701 - 9709 . doi: 10.1021/acsami.0c01048 http://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c01048

翁乐，史大为，郭建，等 . OLED显示残像研究进展［J］. 液晶与显示， 2022 ， 37 （ 9 ）： 1140 - 1150 . doi: 10.37188/cjlcd.2022-0128 http://dx.doi.org/10.37188/cjlcd.2022-0128

WENG L ， SHI D W ， GUO J ， et al . Research progress of OLED sticking image ［J］. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays ， 2022 ， 37 （ 9 ）： 1140 - 1150 . （in Chinese） . doi: 10.37188/cjlcd.2022-0128 http://dx.doi.org/10.37188/cjlcd.2022-0128

TANKELEVIČIŪTĖ E ， SAMUEL I D W ， ZYSMAN-COLMAN E . The blue problem： OLED stability and degradation mechanisms ［J］. The Journal of Physical Chemistry Letters ， 2024 ， 15 （ 4 ）： 1034 - 1047 . doi: 10.1021/acs.jpclett.3c03317 http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.3c03317

HONG J ， LIM J ， JEON J . Reduction of short-time image sticking in organic light-emitting diode display through transient analysis of low-temperature polycrystalline silicon thin-film transistor ［J］. Displays ， 2024 ， 84 ： 102794 . doi: 10.1016/j.displa.2024.102794 http://dx.doi.org/10.1016/j.displa.2024.102794

KIM Y H ， WEEGELS L ， EICKHOFF C ， et al . Improving lateral leakage current in OLED pixels by new hole transport materials： resolving the crosstalk issue ［J］. SID Symposium Digest of Technical Papers ， 2024 ， 55 （ 1 ）： 373 - 376 . doi: 10.1002/sdtp.17535 http://dx.doi.org/10.1002/sdtp.17535

LEE J M ， KANG C H ， YOO J S ， et al . Analysis and simulation of reddish overshoot in active matrix organic light-emitting diode display with varying p-doped hole transport layer concentrations ［J］. Organic Electronics ， 2021 ， 99 ： 106328 . doi: 10.1016/j.orgel.2021.106328 http://dx.doi.org/10.1016/j.orgel.2021.106328

丁川，姜雪松，许正印，等 . 基于PtOEP分子温度探针对OLED结温的判定及实验研究［J］. 发光学报， 2023 ， 44 （ 6 ）： 1069 - 1076 . doi: 10.37188/cjl.20220417 http://dx.doi.org/10.37188/cjl.20220417

DING C ， JIANG X S ， XU Z Y ， et al . Determination and experimental study of OLED junction temperature based on PtOEP molecular temperature probe ［J］. Chinese Journal of Luminescence ， 2023 ， 44 （ 6 ）： 1069 - 1076 . （in Chinese） . doi: 10.37188/cjl.20220417 http://dx.doi.org/10.37188/cjl.20220417

XIONG Z Y ， YU S Y ， CAO Q C . Driving scheme for residual image reduction in active-matrix organic light-emitting diodes display ［J］. Microelectronics Journal ， 2024 ， 151 ： 106324 . doi: 10.1016/j.mejo.2024.106324 http://dx.doi.org/10.1016/j.mejo.2024.106324

LEE K L ， HSU Y P ， CHAO P C P ， et al . A new compensation method for emission degradation in an AMOLED display via an external algorithm， new pixel circuit， and models of prior measurements ［J］. Journal of Display Technology ， 2014 ， 10 （ 3 ）： 189 - 197 . doi: 10.1109/jdt.2013.2292555 http://dx.doi.org/10.1109/jdt.2013.2292555

PARK S C ， PARK K H ， CHANG J H . Luminance-degradation compensation based on multistream self-attention to address thin-film transistor-organic light emitting diode burn-in ［J］. Sensors ， 2021 ， 21 （ 9 ）： 3182 . doi: 10.3390/s21093182 http://dx.doi.org/10.3390/s21093182

乐其河，郭峰，缪骋，等 . OLED柔性屏印痕改善验证及叠层设计［J］. 液晶与显示， 2025 ， 40 （ 7 ）： 976 - 982 . doi: 10.37188/cjlcd.2025-0047 http://dx.doi.org/10.37188/cjlcd.2025-0047

LE Q H ， GUO F ， MIAO C ， et al . Verification and stacking design of OLED flexible screen impression improvement ［J］. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays ， 2025 ， 40 （ 7 ）： 976 - 982 . （in Chinese） . doi: 10.37188/cjlcd.2025-0047 http://dx.doi.org/10.37188/cjlcd.2025-0047

FAN R ， ZHANG X N ， TU Z T . Influence of ambient temperature on OLED lifetime and uniformity based on modified equivalent lifetime detection ［J］. Journal of the Society for Information Display ， 2019 ， 27 （ 10 ）： 597 - 607 . doi: 10.1002/jsid.788 http://dx.doi.org/10.1002/jsid.788

林洋，张静，蔡苗，等 . 有机电致发光二极管散热机理模拟研究［J］. 发光学报， 2015 ， 36 （ 7 ）： 841 - 845 . doi: 10.3788/fgxb20153607.0841 http://dx.doi.org/10.3788/fgxb20153607.0841

LIN Y ， ZHANG J ， CAI M ， et al . Numerical study of heat dissipation model for organic light-emitting diodes ［J］. Chinese Journal of Luminescence ， 2015 ， 36 （ 7 ）： 841 - 845 . （in Chinese） . doi: 10.3788/fgxb20153607.0841 http://dx.doi.org/10.3788/fgxb20153607.0841

KIRCH A ， FISCHER A ， LIERO M ， et al . Experimental proof of Joule heating-induced switched-back regions in OLEDs ［J］. Light： Science & Applications ， 2020 ， 9 （ 1 ）： 5 .

IN H J ， KWON O K . External compensation of nonuniform electrical characteristics of thin-film transistors and degradation of OLED devices in AMOLED displays ［J］. IEEE Electron Device Letters ， 2009 ， 30 （ 4 ）： 377 - 379 . doi: 10.1109/led.2009.2014885 http://dx.doi.org/10.1109/led.2009.2014885

ZHANG J P ， LI W B ， CHENG G L ， et al . Life prediction of OLED for constant-stress accelerated degradation tests using luminance decaying model ［J］. Journal of Luminescence ， 2014 ， 154 ： 491 - 495 . doi: 10.1016/j.jlumin.2014.05.024 http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2014.05.024

HARARI A ， KATZ G . Automatic features generation and selection from external sources： a DBpedia use case ［J］. Information Sciences ， 2022 ， 582 ： 398 - 414 . doi: 10.1016/j.ins.2021.09.036 http://dx.doi.org/10.1016/j.ins.2021.09.036

JADEJA V ， RAO A L N ， SRIVASTAVA A ， et al . Convolutional neural networks： a comprehensive review of architectures and application ［C］. 2023 6th International Conference on Contemporary Computing and Informatics （IC3I）. Gautam Buddha Nagar ： IEEE ， 2023 ： 460 - 467 . doi: 10.1109/ic3i59117.2023.10397695 http://dx.doi.org/10.1109/ic3i59117.2023.10397695

ZHAO S H ， LIU Z Y ， YANG X Z . Spa-IHANet： sparse self-attention transformer combined with improved hybrid attention mechanisms network for image inpainting ［J］. Computers & Graphics ， 2026 ， 137 ： 104608 . doi: 10.1016/j.cag.2026.104608 http://dx.doi.org/10.1016/j.cag.2026.104608

CAO L Q ， ZHAO Y ， ZHANG F ， et al . MDTNet： partial transformer with degradation-aware module for restoring old photos with multiple degradations ［J］. Neurocomputing ， 2025 ， 616 ： 128866 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于改进BEGAN的钢材缺陷图像数据增强方法

基于PATN和自注意力机制的多分辨率人体姿态迁移方法

Mini LED和OLED电视在不同环境光强度下的对比度和人眼感知实验研究

隧道磁阻传感器在OLED电流检测中的应用

喷墨打印液晶配向膜厚度的TOF-SIMS深度分析方法