CN113611246A - 微型发光二极管显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微型发光二极管显示装置，包含多个呈矩阵排列的像素区及一显示驱动电路，各该像素区系包含有多个并排的子像素区；其中该显示驱动电路于第一驱动模式下，依序致能多条行像素区，并于致能其中一条行像素区时，控制其上各该像素区的其中一个子像素区显示一颜色，而于第二驱动模式下，同样依序致能多条行像素区，但于致能其中一条行像素区时，控制其上各像素区的所有子像素区同时显示相同颜色，来达到高亮度图像的要求，且不必消耗过多功率。

Description

微型发光二极管显示装置
技术领域
本发明关于一种自发光显示装置，尤指一种微型发光二极管显示装置。
背景技术
在一般的自发光显示装置中(例如OLED、LED)，包含一显示区域及非显示区域；其中该显示区域系设置有驱动电路，而该显示区域上包含有呈矩阵排列的多个像素区、多条扫描线及多条数据线。各该像素区包含有三个不同色光(红光、绿光、蓝光)的子像素，各该子像素利用扫描线及数据线控制发光以呈现图像。更详细来说，是藉由位于非显示区域的驱动电路连接该些数据线，并依据待显示的图像中各像素内容，来决定对应子像素区的发光元件输出数据信号，也就是利用电流大小驱动控制发光元件的发光。上述自发光显示装置为满足高亮度需求，依据发光元件的电压及电流特性曲线，提高供应给发光元件的电压，以加大其导通电流而提升其发光亮度；然而，增大的导通电流会产生过大的驱动电路负载，提升整体功率消耗；因此，对于现有自发光显示装置提升显像亮度的作法有必要进一步改良之。
发明内容
有鉴于上述现有自发光显示装置的技术缺点，本发明主要目的在于提供一种高亮度显示的微型发光二极管显示装置。
欲达上述目的所使用的主要技术手段系令该微型发光二极管显示装置包含：
多个像素区，呈n*m矩阵排列，以构成n条行像素区及m条列像素区；其中各该像素区包含k个并排的子像素区，且各该子像素区设置有j个不同色光的微型发光二极管；
一显示驱动电路，电性连接各该像素区，并包含一第一驱动模式及一第二驱动模式；其中：
于该第一驱动模式下，该显示驱动电路依序致能该n条行像素区，并于欲致能其中一条行像素区时，控制被致能的该条行像素区上的各该像素区的其中一个子像素区显示一颜色；以及
于该第二驱动模式下，该显示驱动电路依序致能该n条行像素区，并于欲致能其中一条行像素区时，控制被致能的该条行像素区上的各该像素区的该k个子像素区同时显示相同颜色。
由上述说明可知，本发明微型发光二极管显示装置主要由该显示驱动电路在该第二驱动模式下，控制该被致能的行像素区的各该像素区的该k个子像素区同时显示相同颜色，相较该第一驱动模式下只该被致能的行像素区的各该像素区的其中一个子像素区显示一颜色，整体亮度可大幅提升，满足高亮度显像的需求；因此，本发明不必增加电流来提升显影亮度，可避免过大功率消耗。
欲达上述目的所使用的主要技术手段系令另一微型发光二极管显示装置包含：
多个像素群，呈n*m矩阵排列，以构成n条行像素群及m条列像素群；其中各该像素群包含k个并排的像素区，且各该像素区设置有j个不同色光的微型发光二极管；
一显示驱动电路，电性连接各该像素群，并包含一第一驱动模式及一第二驱动模式；其中：
于该第一驱动模式下，该显示驱动电路依序对该n*k条行像素区输出一扫描信号，使n*k条行像素区依序被致能，并对各该被致能的像素区输出一图像数据信号，以显示一颜色；以及
于该第二驱动模式下，该显示驱动电路依序致能该n条行像素群，并于其中一该条行像素群被致能时，对被致能的该条行像素群上的各该像素群的k个像素区同时输出一扫描信号，并对该k个像素区输出一图像数据信号，以显示相同颜色。
由上述说明可知，本发明微型发光二极管显示装置主要由该显示驱动电路在该第二驱动模式下，同时发出一扫描信号予该被致能的像素群的k个像素区，并对该k个像素区发出相同的一图像数据信号，令该k个像素区显示相同颜色，相较该第一驱动模式下只控制单一像素区显示一特定颜色，整体亮度可大幅提升，满足高亮度显像的需求；因此，本发明不必增加电流来提升显影亮度，可避免过大功率消耗。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1：本发明微型发光二极管显示装置的第一实施例的一结构示意图。
图2A：本发明微型发光二极管显示装置的单一像素区的电路示意图。
图2B：于第一驱动模式下，图2A的扫描信号的时序图。
图2C：于第二驱动模式下，图2A的扫描信号的时序图。
图3：本发明微型发光二极管显示装置的第二实施例的一结构示意图。
图4A：本发明微型发光二极管显示装置的另一单一像素区的电路示意图。
图4B：于第一驱动模式下，图4A的扫描信号的时序图。
图5：本发明微型发光二极管显示装置的第三实施例的一结构示意图。
图6A：本发明微型发光二极管显示装置的其中一像素群的电路示意图。
图6B：于第一驱动模式下，图6A的扫描信号的时序图。
图6C：于第二驱动模式下，图6A的扫描信号的时序图。
图7A：本发明微型发光二极管显示装置的一微型发光二极管的一等效电路图。
图7B：本发明微型发光二极管显示装置的一微型发光二极管的另一等效电路图。
其中，附图标记：
10:像素区
100a、100b、100c:微型发光二极管
101:像素驱动电路
11:行像素区
12:列像素区
20:子像素区
30:显示驱动电路
31:扫描模块
310:扫描单元
311:扫描线
32:数据模块
321:数据线
40:像素群
41:行像素群
42:列像素群
50:像素区
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
首先请参阅图1与图2A，系本发明微型发光二极管显示装置的第一实施例，其包含有多个像素区10及一显示驱动电路30；其中该显示驱动电路30系电性连接该些像素区10，以驱动该些像素区10。
上述多个像素区10系呈n*m矩阵排列，以构成n条行像素区11及m条列像素区12，各该像素区10系包含k个并排的子像素区20，且各该子像素区20系设置有j组不同色光的微型发光二极管以调配出显示图像的颜色；于本实施例，相邻像素区10的间距小于100μm，各该微型发光二极管100a、100b、100c的尺寸小于30μm。再如图2A所示，为本发明的各该像素区10的第一实施例，其包含4个子像素区(k＝4)，且各该子像素区20系包含有3(j＝3)个不同色光的微型发光二极管100a、100b、100c，且电连接一扫描线311；又各该像素区10中具有相同色光微型发光二极管100a、100b、100c系共同电连接一数据线321；较佳地，各该子像素区20系至少包含红光、绿光及蓝光的微型发光二极管100a、100b、100c(j＝3)，也就是在本实施例中，阵列组成的微型发光二极管100a、100b、100c在行方向连接同一扫描线311，在列方向连接同一数据线321，因此本实施例的每一像素区10系包含有4条扫描线以及3条数据线。再如图7A所示，本实施例可将各该微型发光二极管100a、100b、100c的二电极直接电连接至对应的扫描线311(VS)及数据线321(VD)，亦可如图7B所示，各该微型发光二极管100a、100b、100c的其中一电极系通过一像素驱动电路101电连接至对应的扫描线311及数据线321与一系统电源的一第一电位(高电位端VDD)，另一电极则连接至该系统电源的一第二电位(低电位端VSS)，该像素区动电路可为2T1C驱动电路，即包含有二晶体管TD、TS及一储存电容CS，亦可采3T1C、6T2C等类似驱动电路。
上述显示驱动电路30系包含有一扫描模块31及一数据模块32，配合图2A所示，该扫描模块31系与各行像素区11的k条扫描线311电连接，而该数据模块32系与各列像素群12的至少3条数据线321电连接。又该显示驱动电路30系包含有一第一驱动模式及一第二驱动模式。
于上述第一驱动模式中，请配合参阅图2B所示，该显示驱动电路30系通过该扫描模块31在一个图框周期(Frame period)中依序致能该n条行像素区11，当欲致能其中一条行像素区11时，由该扫描模块31可选择该条行像素区11上的各该像素区10的其中一子像素区20的扫描线311输出一扫描信号，即只致能其中一子像素区20(亦可致能小于k个子像素区20)，并通过该数据模块32对各该被致能的子像素区20输出一图像数据信号，以显示对应图像数据的颜色。于本实施例中，由于各该像素区10包含k个子像素区20，若该显示驱动电路30只选择致能其中一行像素区11时，在一个图框周期中该显示驱动电路30会依序输出n个扫描信号；此时，该显示驱动电路30系通过该数据模块32则是输出m*j个图像数据信号予该些被致能的子像素区20。
此外，本实施例的微型发光二极管显示装置可在上述第一驱动模式下提升显示画面的分辨率(例如，本实施例在第一显示模式下的像素数目为(n*k)*m)，以呈现更精细的显示画面。举例来说，若欲提升显示画面的分辨率，在一个图框周期(Frame period)中依序致能该n条行像素区11，且可控制该扫描模块31依序对4(k＝4)条扫描线311发出一扫描信号S1～S4，以依序致能同一像素区10中的各该4组子像素区20，令该显示驱动电路30在一个图框周期中依序输出n*k个扫描信号，再由该显示驱动电路30系通过该数据模块32输出m*j个图像数据信号予该些被致能的子像素区20，以显示(n*k)*m的显影画面。
于上述第二驱动模式中，请配合参阅图2C所示，该显示驱动电路30系通过该扫描模块31依序致能该n条行像素区11，于欲致能其中一行像素区11时，由该扫描模块31对该被致能的行像素区11上的各该像素区10的k个子像素区20的k条扫描线311同时输出一扫描信号S1～S4，并对同时被致能的k个子像素区20输出一图像数据信号，以显示相同颜色。也就是各该像素区10的k个子像素区20是接收同一图像数据信号，在第二显示模式下，可在不增加驱动电流负载的情况下令各该像素区10提高k倍显示亮度。
上述第一驱动模式及第二驱动模式中的该数据模块32所输出的图像数据信号系可包含至少3个定电流调整周期信号，或包含3个变电流信号，使接收该图像数据信号的该子像素区20的至少3个不同色光的微型发光二极管100a、100b、100c，分别发出预定的灰阶颜色，以混合成为对应该图像数据的色光。
请参阅图3所示，为本发明微型发光二极管显示装置的第二实施例，与图1的第一实施例相似，即包含有多个像素区10及一显示驱动电路30；不同之处包含该显示驱动电路的扫描模块31系包含有k个扫描单元310，以分别电连接至该n行像素群区11中各该像素区10的k条扫描线311。举例来说，第一个扫描单元310连接该些像素区10的该些第一条扫描线311，第二个扫描单元310连接该些像素区10的该些第二条扫描线311，第k个扫描单元310连接该些像素区10的该些第k条扫描线311。本实施例可选择同时开k个扫描单元310，在第二显示模式下，若同时开k个扫描单元310并具有相同的时序信号，即对各该像素区10的k个子像素区20的k条扫描线311同时输出扫描信号，而提升k倍的亮度。在第一驱动模式时，k个扫描单元310则是具有错开的时序信号以分时输出扫描信号，进一步提升显示分辨率。
再请参阅图4A所示，为本发明的各该像素区10的第二实施例，其包含k个子像素区20，各该子像素区20系包含有不同色光的微型发光二极管100a、100b、100c。与图2A所示像素区10的实施例不同之处在于，每条行像素区11上的所有像素区10系共同连接一条扫描线311，每条列像素区12的所有像素区10系连接j*k条数据线321，即各该像素区10的该k个子像素区20中所有不同色光的微型发光二极管100a、100b、100c系共同电连接一扫描线311，但分别电连接一数据线321；较佳地，各组不同色光的微型发光二极管100a、100b、100c系至少包含红光、绿光及蓝光的微型发光二极管，因此本实施例的各行像素区11系包含有1条扫描线311，各列像素区12系包含12条数据线321。
于本实施例的第一驱动模式下，当一显示驱动电路30于欲致能其中一条行像素区11时，配合图4B所示，通过该扫描模块31对该条行像素区11的单一扫描线311输出一扫描信号S1、S2、S3…或Sn，即可同时致能同一像素区10的该k个子像素区20，且通过该数据模块32选择至少其中一个子像素区20对应的j条数据线(本实施例中j＝3)，并对其输出一图像数据信号，令被致能的像素区10的其中一子像素区20显示其所对应接收的图像数据信号的颜色；如此，在一个图框周期中，即能显示具有n*m分辨率的一图像画面。若欲进一步提升该图像画面的分辨率达(n*k)*m，可在致能该像素区10期间，由该数据模块32对该k个子像素区20分别输出对应的图像数据信号，令每一个子像素区20显示对应的颜色。
于本实施例的第二驱动模式下，当该显示驱动电路30欲致能其中一条行像素区11时，如图4B所示，同样对该行像素区11的单一扫描线311输出一扫描信号S1、S2、S3…或Sn，以同时致能各该像素区10中的该k个子像素区20，再由该数据模块32输出相同图像数据信号予被致能的该k个子像素区20，令被致能的k个像素区20同时显示其所对应接收的图像数据信号的颜色，提升k倍的亮度。也就是说，各像素区10中的D1,1-D1,4是输出相同信号、D1,5-D1,8输出相同信号、D1,9-D1,12输出相同信号，令各像素区10形成一图像像素点。
由图2A及图4A可知，本发明微型发光二极管显示装置的该显示驱动电路30在该第一驱动模式下，该显示驱动电路30系依序致能该n条行像素区11，当欲致能其中一条行像素区11时，控制该条行像素区111的各该像素区10的其中一个子像素区20会分别显示一颜色以作为一个图像像素点；而在该第二驱动模式下，该显示驱动电路30系依序致能该n条行像素区11，当欲致能其中一条行像素区11时，对该条行像素区11的各该像素区10的该k个子像素区20同时输出一扫描信号，并对同一条行像素区11内的该些被致能的子像素区20输出一图像数据信号，使各该被致能的像素区10内的k个子像素区20显示相同颜色以组成一个图像像素点；因此，本发明微型发光二极管显示装置在第二驱动模式下的整体亮度可大幅提升，满足高亮度显像的需求；因此，本发明不必增加电流来提升显影亮度，可避免过大功率消耗。
再请参阅图5与图6A，系本发明微型发光二极管显示装置的第三实施例，其包含有多个像素群40及一显示驱动电路30；其中该显示驱动电路30系电性连接该些像素群40，以驱动该些像素群40。
上述多个像素群40系呈n*m矩阵排列，以构成n条行像素群41及m条列像素区42，各该像素群40系包含k个并排的像素区50，且各该像素区50系设置有3(j＝3)个不同色光的微型发光二极管，以调配出显示图像的颜色。于一实施例，相邻像素区10的间距小于100μm，各该微型发光二极管100a、100b、100c的尺寸小于30μm。再如图6A所示，为本发明之各该像素群40的一实施例，其包含4个像素区50(k＝4)，该4个像素区10系并分别电连接一扫描线311；又此4个像素区50的不同色光的微型发光二极管100a、100b、100c系分别电连接一数据线321；较佳地，各组不同色光的微型发光二极管100a、100b、100c系至少包含红光、绿光及蓝光的微型发光二极管，因此本实施例的各条行像素群41系包含有4条扫描线311，各条列像素区42系包含12条数据线321。
上述显示驱动电路30系包含有一扫描模块31及一数据模块32，配合图6A所示，该扫描模块31系与各行像素群41的k条扫描线311电连接，而该数据模块32系与各列像素群31的12条数据线321电连接。该显示驱动电路30系包含有一第一驱动模式及一第二驱动模式。
于上述第一驱动模式中，请配合参阅图6B所示，在一个图框周期(Frame period)中，该显示驱动电路30系通过该扫描模块31依序对n*k行像素区10输出一扫描信号S11～Sn4，使n*k行像素区10依序被致能，并通过该数据模块32对该些被致能的像素区50输出一图像数据信号，以显示其所对应该图像数据的一颜色。
于上述第二驱动模式中，在一个图框周期(Frame period)中，该显示驱动电路30系依序致能该n条行像素群41，当欲致能其中一条行像素群41时，如图6C所示，对其k个像素区50同时输出一扫描信号S1～S4，并对该k个像素区10输出一相同的图像数据信号，使各该被致能的像素群40内的k个像素区50显示相同颜色；如此，虽然会使本实施例微型发光二极管显示装置的画面分辨率下降，但可提升画面的整体亮度，满足高亮度显像的需求；此外，由于k个像素区50同时接收扫描信号，相较第一驱动模式依序对n*k行像素区50输出扫描信号，本实施例的图框周期时间得以缩短，以提高图框更新率(frame rate)。因此，第一驱动模式下图像的分辨率系高于第二驱动模式下图像的分辨率，但第一驱动模式下图像的亮度小于第二驱动模式下图像的亮度。
上述数据模块的图像数据信号系包含不同定电流调整周期信号，或包含不同变电流信号，使接收该图像数据信号的该像素区的不同色光的微型发光二极管，发出预定的灰阶颜色，以混合成其所对应该图像数据的色光。
综上所述，本发明第一实施例是系主要令各该像素区域中包含k个并排的子像素区，若欲提高显影亮度，第二亮度控制模式下可控制各该像素区的全部子像素区同时发出相同特定色光，以提升整体亮度；而本发明第二实施例系主要在该第二驱动模式下，同时驱动相邻像素区(同一像素群)以显示相同的特定色光，相较该第一驱动模式下仅驱动单一像素区发出一特定色光，整体亮度可大幅提，满足高亮度显像的需求。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种微型发光二极管显示装置，其特征在于，包括：
多个像素区，呈n*m矩阵排列，以构成n条行像素区及m条列像素区；其中各该像素区包含k个并排的子像素区，且各该子像素区设置有j个不同色光的微型发光二极管；
一显示驱动电路，电性连接各该像素区，并包含一第一驱动模式及一第二驱动模式；其中：
于该第一驱动模式下，该显示驱动电路依序致能该n条行像素区，并于欲致能其中一条行像素区时，控制被致能的该条行像素区上的各该像素区的至少一个子像素区显示一颜色；以及
于该第二驱动模式下，该显示驱动电路依序致能该n条行像素区，并于欲致能其中一条行像素区时，控制被致能的该条行像素区上的各该像素区的该k个子像素区同时显示相同颜色。
2.如权利要求1所述的微型发光二极管显示装置，其特征在于，其中：
各该条行像素区以k条扫描线分别电连接与其上各该像素区的k个并排的子像素区；
各该列像素区以j条数据线分别电连接其上各该像素区的相同色光的微型发光二极管；以及
该显示驱动电路包含一扫描模块及一数据模块；其中：
于该第一驱动模式下，该显示驱动电路于致能其中一条行像素区时，对被致能的该条行像素区上的各该像素区的其中一子像素区输出一扫描信号，并通过该数据模块对各该被致能的子像素区输出一图像数据信号，以显示对应图像数据的颜色；以及
于该第二驱动模式下，该显示驱动电路于致能其中一条行像素区时，对被致能的该条行像素区上的各该像素区的k个子像素区同时输出一扫描信号，并对同时被致能的k个子像素区输出一图像数据信号，以显示相同颜色。
3.如权利要求2所述的微型发光二极管显示装置，其特征在于，其中于该第一驱动模式下，当该显示驱动电路依序致能其中一条行像素区时，控制该扫描模块依序对k条扫描线发出一扫描信号，以依序致能该k组子像素区，并由该数据模块对该k组子像素区分别输出一图像数据信号，以显示其所对应接收的图像数据信号的颜色。
4.如权利要求2所述的微型发光二极管显示装置，其特征在于，其中该数据扫描模块可进一步包含k个扫描单元，以分别电连接至该n条行像素群区中各该像素区的k条扫描线。
5.如权利要求1所述的微型发光二极管显示装置，其特征在于，其中该扫描模块包含有k个扫描单元，以分别电连接至该n行像素群区中各该像素区的k条扫描线；其中：
于该第一驱动模式下，该k个扫描单元分时输出扫描信号；以及
于该第二驱动模式下，该k个扫描单元同时输出扫描信号。
6.如权利要求1所述的微型发光二极管显示装置，其特征在于，其中：
各该条行像素区以一条扫描线共同电连接与其上各该像素区的k个并排的子像素区；
各该列像素区以j*k条数据线分别电连接其上各该像素区的j*k个微型发光二极管；以及
该显示驱动电路包含一扫描模块及一数据模块；其中：
于该第一驱动模式下，该显示驱动电路于致能其中一条行像素区时，对该条行像素区的单一扫描线输出一扫描信号，且通过该数据模块选择其中一个子像素区的j条数据线，并对其输出一图像数据信号，令被致能的像素区的其中一子像素区显示其所对应接收的图像数据信号的颜色；以及
于该第二驱动模式下，该显示驱动电路于致能其中一条行像素区时，对该条行像素区的单一扫描线输出一扫描信号，且通过该数据模块输出相同图像数据信号予被致能的该k个子像素区，令被致能的k个像素区同时显示其所对应接收的图像数据信号的颜色。
7.如权利要求1所述的微型发光二极管显示装置，其特征在于，其中各该微型发光二极管通过一像素驱动电路电连接至一系统电源、其对应的该扫描线与其对应的该数据线，且该第一电极电连接至该系统电源的一第一电位端，该第二电极电连接至该系统电源的一第二电位端。
8.如权利要求1所述的微型发光二极管显示装置，其特征在于，其中以该第一驱动模式显示一特定图像时具有一第一亮度，当以该第二驱动模式显示该特定图像时具有一第二亮度；其中该第一亮度小于该第二亮度。
9.如权利要求1中所述的微型发光二极管显示装置，其特征在于，其中各该像素区间的间距小于100μm，各该微型发光二极管的尺寸小于30μm。
10.一种微型发光二极管显示装置，其特征在于，包括：
多个像素群，呈n*m矩阵排列，以构成n条行像素群及m条列像素群；其中各该像素群包含k个并排的像素区，且各该像素区设置有j个不同色光的微型发光二极管；
一显示驱动电路，电性连接各该像素群，并包含一第一驱动模式及一第二驱动模式；其中：
于该第一驱动模式下，该显示驱动电路依序对该n*k条行像素区输出一扫描信号，使该n*k条行像素区依序被致能，并对各该被致能的像素区输出一图像数据信号，以显示一颜色；以及
于该第二驱动模式下，该显示驱动电路依序致能该n条行像素群，并于其中一条行像素群被致能时，对被致能的该条行像素群上的各该像素群的k个像素区同时输出一扫描信号，并对该k个像素区输出一图像数据信号，以显示相同颜色。
11.如权利要求10所述的微型发光二极管显示装置，其特征在于，其中：
各该条行像素群以k条扫描线分别电连接与其上各该像素群的k个并排的子像素区；
各该列像素群以j*k条数据线分别电连接其上各该像素群的j*k个微型发光二极管；以及
该显示驱动电路包含一扫描模块及一数据模块；其中：
于该第一驱动模式下，该显示驱动电路于致能其中一条行像素群时，对被致能的该条行像素群上的各该像素群的k个像素区依序输出一扫描信号，并通过该数据模块对各该被致能的像素区输出一图像数据信号，以发出对应图像数据的色光；以及
于该第二驱动模式下，该显示驱动电路于致能其中一条行像素群时，对被致能的该条行像素群上的各该像素群的k个像素区同时输出一扫描信号，且通过该数据模块输出相同图像数据信号予被致能的该k个子像素区，令被致能的k个像素区同时显示其所对应接收的图像数据信号的颜色。
12.如权利要求10所述的微型发光二极管显示装置，其特征在于，其中以该第一驱动模式显示一特定图像时具有一第一分辨率与一第一亮度，当以该第二驱动模式显示该特定图像时具具有一第二分辨率与一第二亮度，该第一分辨率高于该第二分辨率且该第一亮度小于该第二亮度。
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