CN112086060A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

一种发光装置，用以在一帧中的第一区域及第二区域发光。发光装置包括扫描线、第一及第二数据线、第一及第二像素电路及第一至第四发光二极管。第一像素电路电性连接至扫描线及第一数据线。第二像素电路电性连接至扫描线及第二数据线。第一发光二极管及第二发光二极管由第一像素电路驱动。第三发光二极管及第四发光二极管由第二像素电路驱动。第一发光二极管及第四发光二极管设置于不同行，该第二发光二极管及该第三发光二极管设置于不同行。第一发光二极管在该第一区域由该第一像素电路驱动，第二发光二极管在第二区域由第一像素电路驱动，第三发光二极管在第二区域由第二像素电路驱动，第四发光二极管在第一区域由第二像素电路驱动。

Description

发光装置
技术领域
本发明关于显示技术，特别是一种在主动矩阵发光二极管显示器中的像素交错驱动方法。
背景技术
显示器等发光装置包括多个像素。多个像素中的多个像素电路用以判断是否要开启发光装置中的像素以生成影像。为了提高显示分辨率，必须减少像素电路的面积。
发明内容
本发明实施例提供一种发光装置，用以在一帧中发光。一帧分成第一区域及第二区域。发光装置包括扫描线、第一数据线、第二数据线、第一像素电路、第二像素电路、第一发光二极管(light-emitting diode，LED)及第二发光二极管、第三发光二极管及第四发光二极管。扫描线以行方向延伸，第一数据线及第二数据线以列方向延伸。第一像素电路，电性连接至扫描线及第一数据线。第二像素电路，电性连接至扫描线及第二数据线。第一发光二极管及第二发光二极管由第一像素电路驱动。第三发光二极管及第四发光二极管由第二像素电路驱动。第一发光二极管及第四发光二极管设置于不同行，该第二发光二极管及该第三发光二极管设置于不同行。第一发光二极管在该第一区域由该第一像素电路驱动，第二发光二极管在第二区域由第一像素电路驱动，第三发光二极管在第二区域由第二像素电路驱动，第四发光二极管在第一区域由第二像素电路驱动。
附图说明
图1是本发明实施例中一种发光装置的示意图。
图2显示图1中的发光装置采用的显示区域设置。
图3是图1中的发光装置的选定信号的时序图。
图4是本发明实施例中另一种发光装置的示意图。
图5显示图4中的发光装置采用的显示区域设置。
图6是图4中的发光装置的选定信号的时序图。
图7是本发明实施例中另一种发光装置的示意图。
图8显示图7中的发光装置采用的显示区域设置。
图9是图7中的发光装置的选定信号的时序图。
图10是像素电路的示意图。
附图标记说明：1,2,3-发光装置；Lscan(1)至Lscan(M)-扫描线；Ldata(1)至Ldata(N)-数据线；Lem(1)至Lem(M+1):发射控制线；10[1,1]至10[M,N]-像素电路；12[1,1]至12[M+1,N]-选择开关；A-第一区域的影像；B-第二区域的影像；C1,C2-电容；D[1,1]至D[M+1,N]-发光二极管；EM(1)至EM(6)-发射控制信号；M1至M4-晶体管；SCAN(1),SCAN(3),SCAN(5)-扫描信号；VDD-供电电压；VSS-接地电压。
具体实施方式
图1是本发明实施例中一种发光装置1的示意图。发光装置1包括多条扫描线Lscan(m)，实质上沿行方向延伸，及多条数据线Ldata(n)，实质上沿列方向延伸，m是介于1至M的行索引，n是介于1至N的列索引，行方向及列方向之间可形成角度。在本实施例中，行方向及列方向相互垂直，但本发明不限于此。发光装置1还包括多条发射控制线Lem(m)，实质上沿行方向延伸，及多个发光二极管(light-emitting diode，LED)D[m,n]，以列及行设置，m是介于1至M的行索引，n是介于1至N的列索引。发光装置1可采用交错(interlacing)驱动方法以使用相同带宽将感知的一帧更新率加倍。在交错驱动方法中，一帧分为第一区域及第二区域。相应地，多个发光二极管可以交错方式分组，即发光二极管可分为2组来交互显示第一区域及第二区域。在本发明中，术语“帧”是在发光装置1中显示静止影像的时间，及一帧长度与发光装置1的更新速率(refresh rate)有关。举例而言，若更新速率是60Hz，则一帧长度约是16.67微秒。术语“区域”意指一帧的一部分。在本发明中，第一区域的长度及第二区域的长度的总和等于一帧的长度。在本发明的一些实施例中，第一区域及第二区域具有相同长度，但本发明不限于此。发光装置1可还包括多个像素电路10[m,n]，其中m是介于1至M的行索引，n是介于1至N的列索引，及多个选择开关12[m,n]，其中m是介于1至M的行索引，n是介于1至N的列索引。像素电路10[m,n]可耦接于扫描线Lscan(m)及数据线Ldata(n)，及可经由一对选择开关12[m,n]及12[m+1,n]耦接于一对相邻的奇数行发光二极管D[m,n]及偶数行发光二极管D[m+1,n]。选择开关12[m,n]包括控制端，耦接于发射控制线Lem(m)。发光二极管D[m,n]可经由选择开关12[m,n]共享相同的像素电路10[m,n]以接收第一区域的像素数据，及发光二极管D[m+1,n]可经由选择开关12[m+1,n]共享相同的像素电路10[m,n]以接收第二区域的像素数据。举例而言，发光二极管D[1,1]经由选择开关12[1,1]及发光二极管D[2,1]经由选择开关12[2,1]共享像素电路10[1,1]。选择开关12[m,n]可是晶体管，具体来说，可以是P型晶体管。在一些实施例中，选择开关12[m,n]可是N型晶体管。发光二极管D[m,n]可以是有机发光二极管(organic light-emitting diode，O发光二极管)、无机发光二极管(inorganic light-emitting diode)、小发光二极管(Mini-发光二极管)或微型发光二极管(micro发光二极管)、量子点发光二极管(Q发光二极管或QD-发光二极管)、或其他种类的自发光元件。在一些实施例中，发光装置1中的发光二极管可发出单色光(例如蓝光发光二极管)。在其他实施例中，发光装置1中的发光二极管可发出彩色光(例如红绿蓝光发光二极管)。
由于发光二极管作为发光装置中的像素，且二相邻的发光二极管共享单一像素电路，所以发光装置1的像素电路的总面积可以减低。
像素电路10[m,n]可将像素数据从数据线Ldata(n)加载，及经由该对选择开关12[m,n]及12[m+1,n]将像素数据驱动至该对相邻发光二极管D[m,n]及D[m+1,n]。该对选择开关12[m,n]及12[m+1,n]一次可选择该对相邻发光二极管D[m,n]及D[m+1,n]其中的一者以接收像素数据。举例而言，该对选择开关12[m,n]及12[m+1,n]可先选择第一区域的发光二极管D[m,n]，接着选择第二区域的发光二极管D[m+1,n]。因此，可依据图2显示的交错显示设置来显示影像，其中A表示第一区域的影像，B表示第二区域的影像。在第一区域中，A可依序由上至下由奇数行显示，接着在第二区域中，B可依序由上至下由偶数行显示。举例而言，奇数第1、3、5、7行内的多个发光二极管D[m,n]可显示第一区域的A，接着偶数第2、4、6、8行内的多个发光二极管D[m,n]可显示第二区域的B，使A及B可由多个发光二极管D[m,n]、D[m+1,n]交替显示。
图3是发光装置1的选定信号的时序图，其中SCAN(1),SCAN(3),SCAN(5)表示扫描线Lscan(1),Lscan(3),Lscan(5)上的扫描信号，EM(1)至EM(6)表示发射控制线Lem(1)至Lem(6)上的发射控制信号。在第一区域的开始，扫描信号SCAN(1)被拉低以使像素电路10[1,n]扫描像素数据，接着在扫描信号SCAN(1)被拉高后，将控制信号EM(1)拉低以开启多个开关12[1,n]，使多个发光二极管D[1,n]从多个像素电路10[1,n]接收像素数据，同时将控制信号EM(2)维持在高准位以禁止多个发光二极管D[2,n]从像素电路10[1,n]加载像素数据。在第二区域的开始，扫描信号SCAN(1)被再次拉低以使像素电路10[1,n]扫描像素数据，接着在扫描信号SCAN(1)被拉高后，将控制信号EM(2)拉低以开启多个开关12[2,n]，使多个发光二极管D[2,n]从像素电路10[1,n]接收像素数据，同时将控制信号EM(1)维持在高准位以禁止多个发光二极管D[1,n]从多个像素电路10[1,n]加载像素数据。行3至6依序重复相同的扫描及接收像素数据程序。控制信号可具有对应发光二极管D[m,n]的理想亮度的工作周期。
图4是本发明实施例中另一种发光装置2的示意图。发光装置2可在一帧中发光，一帧分成第一区域及第二区域。发光装置2与发光装置1相似，相似之处的运作在此不再赘述。本实施例中的主要差别在于相邻列的发光二极管D(m,n)的交错顺序不同，相邻列的发光二极管D(m,n)的交错顺序可是相反。举例而言，第一列的多个发光二极管D(m,1)的交错顺序可由第一区域开始，接着在第二区域及第一区域之间交替直到达到第一列的最后一个发光二极管为止，及第二列的多个发光二极管D(m,2)的交错顺序可由第二区域开始，接着在第一区域及第二区域之间交替直到达到第二列的最后一个发光二极管为止。
如图4所示的实施例，在第一区域，第一发光二极管D[1,1]及由第一像素电路10[1,1]驱动，第四发光二极管D[2,2]由第二像素电路10[1,2]驱动。在第二区域，第二发光二极管D[2,1]由第一像素电路10[1,1]驱动，及第三发光二极管D[1,2]由第二像素电路10[1,2]驱动。
发光装置2还包括第一发射控制线Lem(1)用以控制第一开关12[1,1]及第四开关12[2,2]，及第二发射控制线Lem(2)用以控制第二开关12[2,1]及第三开关12[1,2]。具体来说，第一发射控制线Lem(1)带有第一发射控制信号EM(1)，用以在第一区域开启第一开关12[1,1]及第四开关12[2,2]并在第二区域关闭第一开关12[1,1]及第四开关12[2,2]，第二发射控制线Lem(2)带有第二发射控制信号EM(2)，用以在第二区域开启第二开关12[2,1]及第三开关12[1,2]及在第一区域关闭第二开关12[2,1]及第三开关12[1,2]。除了控制第一发光二极管D[1,1]、第二发光二极管D[2,1]、第三发光二极管D[1,2]及第四发光二极管D[2,2]的交错顺序外，第一发射控制信号EM(1)及第二发射控制信号EM(2)也可和发光二极管的亮度有关。
图5显示发光装置2采用的显示区域设置，其中A表示在第一区域的影像，B表示在第二区域的影像。如图5所示，相邻列的多个发光二极管D[m,n],D[m,n+1]使用不同的交错顺序。举例而言，对第1列来说，在第一区域，A可由上至下由奇数行显示，在第二区域，B可由上至下由偶数行显示，对第2列来说，在第一区域，A可由上至下由偶数行显示，在第二区域，B可由上至下由奇数行显示，生成交替的交错顺序。
图6是发光装置2的选定信号的时序图，其中SCAN(1),SCAN(3),SCAN(5)表示扫描线Lscan(1),Lscan(3),Lscan(5)上的扫描信号，EM(1)至EM(6)表示发射控制线Lem(1)至Lem(6)上的发射控制信号。图6和图3相同，除了对于奇数列来说，奇数发射控制信号可控制奇数行中的多个发光二极管D[m,n]，及偶数发射控制信号可控制偶数行中的多个发光二极管D[m,n]。对于偶数列来说，偶数发射控制信号可控制奇数行中的多个发光二极管D[m,n]，及奇数发射控制信号可控制偶数行中的多个发光二极管D[m,n]。举例而言，对于第一列的多个发光二极管D[m,n]来说，奇数发射控制信号EM(1)可控制奇数行中的发光二极管D[1,1],发射控制信号EM(3)可控制奇数行中的发光二极管D[3,1],发射控制信号EM(5)可控制奇数行中的发光二极管D[5,1]，及偶数发射控制信号EM(2)可控制偶数行中的发光二极管D[2,1],发射控制信号EM(4)可控制偶数行中的发光二极管D[4,1],发射控制信号EM(6)可控制偶数行中的发光二极管D[6,1]。对于第二列的多个发光二极管D[m,n]来说，奇数发射控制信号EM(1)可控制偶数行中的发光二极管D[2,2],发射控制信号EM(3)可控制偶数行中的发光二极管D[4,2],发射控制信号EM(5)可控制偶数行中的发光二极管D[6,2]，及偶数发射控制信号EM(2)可控制奇数行中的发光二极管D[1,2],发射控制信号EM(4)可控制奇数行中的发光二极管D[3,2],发射控制信号EM(6)可控制奇数行中的发光二极管D[5,2]。因此，依据实施例中的设置，发光装置2能对图5的相邻列的多个发光二极管D[m,n]实现交替的交错样式。
图7是本发明实施例中另一种发光装置3的示意图。发光装置3与发光装置2的设置及运作相似，相似之处的运作在此不再赘述。本实施例中的差别在于发光装置3仅使用一条发射控制线Lem(1)来代替发光装置2的两条发射控制线Lem(1),Lem(2)，发射控制线Lem(1)用以控制发光装置3的第一开关12[1,1]、第二开关12[2,1]、第三开关12[1,2]及第四开关12[2,2]。同时，用于第一开关12[1,1]及第四开关12[2,2]的晶体管及用于第二开关12[2,1]及第三开关12[1,2]的晶体管属于不同种类。在图7的实施例中，N型晶体管用于实现发光装置3的第二开关12[2,1]及第三开关12[1,2]，P型晶体管用于实现发光装置3的第一开关12[1,1]及第四开关12[2,2]，但本发明不限于此。在本发明一些实施例中，用于第一开关12[1,1]及第三开关12[1,2]的晶体管及用于第二开关12[2,1]及第四开关12[2,2]的晶体管属于不同种类。
与发光装置2相比，发光装置3能更减低电路面积，同时生成实质上相同的功能。发光装置3可以使相邻列的多个发光二极管D[m,n]生成交替的交错顺序，如图8所示。发光装置3的发射控制线Lem(1)上的发射控制信号的工作周期可与第一区域及第二区域的亮度相关。
发明中的第一开关12[1,1]、第二开关12[2,1]、第三开关12[1,2]及第四开关12[2,2]的晶体管种类可影响交错顺序。举例而言，在图7的实施例中，图8与图5的交错顺序相同，相关解释在此不再赘述。但当第一开关12[1,1]及第三开关12[1,2]使用一种晶体管(例如P型晶体管)，及第二开关12[2,1]及第四开关12[2,2]使用另一种晶体管(例如N型晶体管)时，则交错顺序会与图2类似。
图9是图7的发光装置3的选定信号的时序图，其中SCAN(1),SCAN(3),SCAN(5)表示扫描线Lscan(1),Lscan(3),Lscan(5)上的扫描信号，EM(1)、EM(3)、EM(5)表示发射控制线Lem(1)、Lem(3)、Lem(5)上的发射控制信号。图9的扫描信号SCAN(1),SCAN(3),SCAN(5)的时序与图6相同，相关解释在此不再赘述。对于奇数列的多个发光二极管D[m,n]来说，发射控制信号EM(1)可被拉低以选择发光二极管D[1,n]在第一区域从像素电路10[1,n]接收像素数据，发射控制信号EM(3)可被拉低以选择发光二极管D[3,n]在第一区域从像素电路10[3,n]接收像素数据,发射控制信号EM(5)可被拉低以选择发光二极管D[5,n]在第一区域从像素电路10[5,n]接收像素数据；发射控制信号EM(1)可被拉高以选择发光二极管D[2,n]在第二区域从像素电路10[1,n]接收像素数据，发射控制信号EM(3)可被拉高以选择发光二极管D[4,n]在第二区域从像素电路10[3,n]接收像素数据，发射控制信号EM(5)可被拉高以选择发光二极管D[6,n]在第二区域从像素电路10[5,n]接收像素数据。对于偶数列的多个发光二极管D[m,n]来说，发射控制信号EM(1)可被拉低以选择发光二极管D[2,n]在第一区域从像素电路10[1,n]接收像素数据，发射控制信号EM(3)可被拉低以选择发光二极管D[4,n]在第一区域从像素电路10[3,n]接收像素数据，发射控制信号EM(5)可被拉低以选择发光二极管D[6,n]在第一区域从像素电路10[5,n]接收像素数据，发射控制信号EM(1)可被拉高以选择发光二极管D[1,n]在第二区域从像素电路10[1,n]接收像素数据，发射控制信号EM(3)可被拉高以选择发光二极管D[3,n]在第二区域从像素电路10[3,n]接收像素数据，及发射控制信号EM(5)可被拉高以选择发光二极管D[5,n]在第二区域从像素电路10[5,n]接收像素数据。图8显示生成的交错样式。
图10是图4中的第一像素电路10[1,1]及第二像素电路10[1,2]的示意图。第一像素电路10[1,1]包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、及第一电容C1。第一晶体管M1具有第一端，电性连接至第一数据线Ldata(1)、第二端、及控制端，电性连接至扫描线Lscan(1)。第二晶体管M2具有第一端，用以接收供电电压VDD、第二端，经由第一开关12[1,1]电性连接至第一发光二极管D[1,1]与经由第二开关12[2,1]电性连接至第二发光二极管D[2,1]、及控制端，电性连接至第一晶体管M1的第二端。第一电容C1耦接于第二晶体管M2的第一端及第二晶体管M2的控制端。相似地，第二像素电路10[1,2]包括第三晶体管M3、第四晶体管M4、及第二电容C2。第三晶体管M3具有第一端，电性连接至第二数据线Ldata(2)、第二端、及控制端，电性连接至扫描线Lscan(1)。第四晶体管M4具有第一端，用以接收供电电压VDD、第二端，经由第三开关12[1,2]电性连接至第三发光二极管D[1,2]与经由第四开关12[2,2]电性连接至第四发光二极管D[2,2]、及控制端，电性连接至第三晶体管M3的第二端。第二电容C2耦接于第四晶体管M4的第一端及第四晶体管M4的控制端。发明中的第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3及第四晶体管M4可以是P型晶体管，但本发明不限于此。在一些实施例中，第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3及第四晶体管M4可以是N型晶体管。
在第一像素电路10[1,1]中，第一晶体管M1作为由扫描信号SCAN(1)控制的开关，第一电容C1作为数据储存，用以维持数据信号DATA(1)的像素数据，及第二晶体管M2作为数据驱动器，用以将像素数据驱动至第一发光二极管D[1,1]及第二发光二极管D[2,1]中之一者。相似地在第二像素电路10[1,2]中，第三晶体管M3作为由扫描信号SCAN(1)控制的开关，第二电容C2作为数据储存，用以维持数据信号DATA(2)的像素数据，及第四晶体管M4作为数据驱动器，用以将像素数据驱动至第三发光二极管D[1,2]及第四发光二极管D[2,2]中之一者。
图10的像素电路不受限于在发光装置1内使用，发光装置2、3亦可使用图10的像素电路。
发光装置1、2、3使用共享的像素电路执行像素交错的驱动方法，以减低电路面积及制造费用，及增加显示分辨率。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种发光装置，用以在一帧中发光，该一帧分成一第一区域及一第二区域，其特征在于，该发光装置包括：
一扫描线，沿一行方向延伸；
一第一数据线，沿一列方向延伸；
一第二数据线，沿该列方向延伸；
一第一像素电路，电性连接至该扫描线及该第一数据线；
一第二像素电路，电性连接至该扫描线及该第二数据线；
一第一发光二极管及一第二发光二极管，由该第一像素电路驱动；及
一第三发光二极管及一第四发光二极管，由该第二像素电路驱动；
其中该第一发光二极管及该第四发光二极管设置于不同行，及在该第一区域分别由该第一像素电路及该第二像素电路驱动，该第二发光二极管及该第三发光二极管设置于不同行，及在该第二区域分别由该第一像素电路及该第二像素电路驱动。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，还包括一第一开关，耦接于该第一发光二极管及该第一像素电路之间，及一第四开关，耦接于该第四发光二极管及该第二像素电路之间。
3.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于，还包括一第一发射控制线，用以控制该第一开关及该第四开关。
4.如权利要求3所述的发光装置，其特征在于，其中该第一发射控制线带有一第一发射控制信号，用以在该第一区域开启该第一开关及该第四开关。
5.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于，其中该第一发射控制信号具有一第一工作周期，该第一工作周期依据该第一开关及该第四开关的理想亮度而生成。
6.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于，还包括一第二开关，耦接于该第二发光二极管及该第一像素电路之间，及一第三开关，耦接于该第三发光二极管及该第二像素电路之间。
7.如权利要求6所述的发光装置，其特征在于，其中该第一开关、该第二开关、该第三开关及该第四开关是P型晶体管或N型晶体管。
8.如权利要求6所述的发光装置，其特征在于，还包括一第二发射控制线，用以控制该第二开关及该第三开关。
9.如权利要求8所述的发光装置，其特征在于，其中该第二发射控制线带有一第二发射控制信号，用以在该第二区域开启该第二开关及该第三开关。
10.如权利要求9所述的发光装置，其特征在于，其中该第二发射控制信号具有一第二工作周期，该第二工作周期依据该第二发光二极管及该第三发光二极管的理想亮度而生成。
11.如权利要求6所述的发光装置，其特征在于，还包括一发射控制线，用以控制该第一开关、该第二开关、该第三开关及该第四开关。
12.如权利要求11所述的发光装置，其特征在于，其中用于该第一开关、该第二开关、该第三开关及该第四开关中的二者是第一型晶体管，另二者是第二型晶体管。
13.如权利要求12所述的发光装置，其特征在于，其中该第一开关及该第四开关包括P型晶体管，该第二开关及该第三开关包括N型晶体管。
14.如权利要求12所述的发光装置，其特征在于，其中该第一开关及该第三开关包括P型晶体管，该第二开关及该第四开关包括N型晶体管。
15.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，其中该第一发光二极管、该第二发光二极管、该第三发光二极管及该第四发光二极管中至少一者是无机发光二极管或微型发光二极管。
16.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，其中该第一发光二极管、该第二发光二极管、该第三发光二极管及该第四发光二极管中至少一者是有机发光二极管。
17.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，其中该第一发光二极管、该第二发光二极管、该第三发光二极管及该第四发光二极管中至少一者用以发出多种颜色的光。
18.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，其中该第一发光二极管、该第二发光二极管、该第三发光二极管及该第四发光二极管中至少一者用以发出蓝光。
19.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，其中:
该第一像素电路包括:
一第一晶体管，具有一第一端，电性连接至该第一数据线，一第二端，及一控制端，电性连接至该扫描线；
一第二晶体管，具有一第一端，用以接收一供电电压，一第二端，电性连接至该第一发光二极管及该第二发光二极管，及一控制端，电性连接至该第一晶体管的该第二端；及
一第一电容，耦接于该第二晶体管的该第一端及该第二晶体管的该控制端。
20.如权利要求19所述的发光装置，其特征在于，其中该第一开关及该第二开关是P型晶体管或N型晶体管。
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