CN220543941U - 显示装置和显示屏 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种显示装置和显示屏，包括多个显示像素，各显示像素中均包括白色发光件和至少一种彩色发光件，一种彩色发光件的数量少于或等于白色发光件的数量，白色发光件的发光效率大于彩色发光件的发光效率。其中，白色发光件可以用于发出白光，不再仅依靠三原色发光件混光来发出白光，且白色发光件的发光效率通常在150lm/W左右，要大于彩色发光件的发光效率，因此可以有效提高该显示装置的发光效率，降低功耗，同时保障了显示装置的显示效果。

Description

显示装置和显示屏

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示装置和显示屏。

背景技术

随着显示技术的发展，显示屏的应用越来越广泛。现有的显示屏通常使用RGB三原色LED发光元件来显示不同的色彩，并且一般通过RGB三原色LED发光元件混光来发出白光。然而，在一般的视频图像中纯色色调的像素极少，绝大多数画面像素都含有白色成分，尤其在显示文字的时候常用纯白色背景。由于RGB三原色LED发光元件的发光效率通常不到40lm/W，且混光后发出的白光显色指数较低，这样容易导致现有的显示屏发光效率较低，功耗较大，且显示效果欠佳。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种显示装置和显示屏。

第一方面，本申请提供了一种显示装置。所述显示装置包括多个显示像素，各显示像素中均包括白色发光件和至少一种彩色发光件，一种彩色发光件的数量少于或等于白色发光件的数量；白色发光件的发光效率大于彩色发光件的发光效率。

在其中一个实施例中，彩色发光件为红色发光件、绿色发光件或蓝色发光件。

在其中一个实施例中，一种彩色发光件的数量等于白色发光件的数量。

在其中一个实施例中，每一个显示像素中，均包括红色发光件、绿色发光件、蓝色发光件和白色发光件。

在其中一个实施例中，一种彩色发光件的数量小于白色发光件的数量。

在其中一个实施例中，每一个显示像素中，包括一个白色发光件，以及红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件中的一个，相邻的三个显示像素包括一组彩色发光件。

在其中一个实施例中，每一个显示像素中，包括一个白色发光件，以及红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件中的两个，相邻的三个显示像素包括两组彩色发光件。

在其中一个实施例中，白色发光件和彩色发光件均为LED发光元件。

第二方面，本申请提供了一种显示屏，包括驱动装置和上述任一项实施例中的显示装置，驱动装置连接显示装置。

在其中一个实施例中，驱动装置包括控制芯片和驱动芯片，控制芯片连接驱动芯片，驱动芯片连接显示装置。

上述显示装置和显示屏包括多个显示像素，各显示像素中均包括白色发光件和至少一种彩色发光件，一种彩色发光件的数量少于或等于白色发光件的数量，白色发光件的发光效率大于彩色发光件的发光效率。其中，白色发光件可以用于发出白光，不再仅依靠三原色发光件混光来发出白光，且白色发光件的发光效率通常在150lm/W左右，要大于彩色发光件的发光效率，因此可以有效提高该显示装置的发光效率，降低功耗，同时保障了显示装置的显示效果。

附图说明

图1为一个实施例中显示装置的结构示意图；

图2为另一个实施例中显示装置的结构示意图；

图3为又一个实施例中显示装置的结构示意图；

图4为传统技术中显示屏的显示像素结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，显示装置包括多个显示像素，各显示像素中均包括白色发光件和至少一种彩色发光件。一种彩色发光件的数量少于或等于白色发光件的数量，白色发光件的发光效率大于彩色发光件的发光效率。

其中，彩色发光件主要用于纯彩色成分发光。白色发光件主要用于白色成分发光。显示装置中的每一个显示像素中均可以包括一个白色发光件和至少一种彩色发光件。示例性的，如图1所示，当彩色发光件包括红色(R)发光件、绿色(G)发光件和蓝色(B)发光件时，显示装置中的每一个显示像素中均可以包括白色发光件，以及包括红色发光件、绿色发光件或蓝色发光件的中的一种、两种或三种。

一般情况下，白色发光件的发光效率在1501m/W左右，彩色发光件的发光效率不到401m/W。所以，白色发光件的发光效率通常比彩色发光件的发光效率高3-10倍。并且，一般情况下，视频图像中的纯彩色色调(色饱和度为100％)的显示像素极少，绝大多数显示像素都含有白色成分，此时使用彩色发光件主要用于纯彩色成分发光，白色发光件主要用于白色成分发光，可以提高显示装置的发光效率，降低功耗，同时保障显示装置的显示效果。

一种彩色发光件的数量少于或等于白色发光件的数量可以理解为，显示装置中每一种彩色发光件的总数量均少于或等于白色发光件的总数量，例如，当彩色发光件为红色发光件、绿色发光件或蓝色发光件时，显示装置中红色发光件的总数量少于或等于白色发光件的总数量，显示装置中绿色发光件的总数量少于或等于白色发光件的总数量，显示装置中蓝色发光件的总数量少于或等于白色发光件的总数量。其中，显示装置中某一种彩色发光件的总数量由各显示像素中某一种彩色发光件的数量求和计算得到。本实施例中，各显示像素中某种彩色发光件的数量为一个。同理可知，显示装置中白色发光件的总数量由各显示像素中白色发光件的数量求和计算得到。在本实施例中，各显示像素均包括一个白色发光件，此时，显示装置中白色发光件的数量与显示像素的个数相等。由于人眼对彩色的分辨率通常只有亮度分辨率的1/4，在目前计算机的视频编码和数字电视传输标准中，彩色数据仅有亮度数据的1/4左右，所以即使按亮度分辨率同等显示彩色分辨率，也无法实现真正的彩色高分辨率视频。因此，当彩色发光件的数量少于或等于白色发光件的数量时，可以在不影响人眼观感的前提下有效减少成本。

本实施例中，显示装置包括多个显示像素，各显示像素中均包括白色发光件和至少一种彩色发光件，一种彩色发光件的数量少于或等于白色发光件的数量，白色发光件的发光效率大于彩色发光件的发光效率。其中，白色发光件可以用于发出白光，不再仅依靠三原色发光件混光来发出白光，且白色发光件的发光效率通常在150lm/W左右，要大于彩色发光件的发光效率，因此该显示装置可以有效提高显示装置的发光效率并减少功耗。

在一个实施例中，彩色发光件为红色发光件、绿色发光件或蓝色发光件。

其中，红色发光件可以用于发出红光，绿色发光件可以用于发出绿光，蓝色发光件可以用于发出蓝光。当各显示像素中均包括一个白色发光件和至少一种彩色发光件时，各种彩色发光件与白色发光件混合发光后可以显示不同的色彩。并且，相邻像素中各自包括的彩色发光件的种类和数量可以不同。示例性的，当彩色发光件包括红色发光件、绿色发光件或蓝色发光件时，若某一像素中包括一个白色发光件、一个红色发光件和一个绿色发光件，则与其相邻的其中一个像素可以包括一个白色发光件和一个蓝色发光件。

本实施例中，彩色发光件为红色发光件、绿色发光件或蓝色发光件，可以发出不同颜色的光，以保障显示装置的显示效果。

在一个实施例中，一种彩色发光件的数量等于白色发光件的数量。可以理解为，显示装置中某种彩色发光件的总数量与白色发光件的总数量相等。其中，显示装置中某种彩色发光件的总数量可以由显示装置中各显示像素中某种彩色发光件的数量求和计算得到。显示装置中白色发光件的总数量可以由显示装置中各显示像素中白色发光件的数量求和计算得到。例如，当彩色发光件包括红色发光件时，显示装置中各显示像素均可以包括一个白色发光件和一个红色发光件，这样显示装置中所有红色发光件的数量等于显示装置中所有白色发光件的数量。

本实施例中，一种彩色发光件的数量等于白色发光件的数量，可以使得每个显示像素可以发出更多颜色的光，从而保障显示装置的显示效果。

在一个实施例中，如图1所示，每一个显示像素中均包括红色发光件、绿色发光件、蓝色发光件和白色发光件。由于大多数的颜色可以通过红色、绿色和蓝色三色按照不同的比例合成产生，因此，为了显示更加丰富的颜色，显示装置中的每一个显示像素均可以包括一个红色发光件、一个绿色发光件、一个蓝色发光件和一个白色发光件。进一步地，颜色通常可以分为纯彩色成分和白色成分，红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件主要用于颜色中纯彩色成分发光，白色发光件主要用于颜色中白色成分发光。这样，不仅可以显示更多的颜色，同时显示装置的发光效率也会增加，功耗减少。

本实施例中，每一个显示像素中均包括红色发光件、绿色发光件、蓝色发光件和白色发光件，可以使得该显示装置可以显示更加丰富的颜色。与此同时，由于白色发光件的发光效率大于彩色发光件的发光效率，且白色发光件主要用于发出白光，不仅减小了由红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件混合发出的白光的失真度，而且还提高了显示装置的发光效率，减小了功耗。

在一个实施例中，一种彩色发光件的数量小于白色发光件的数量。可以理解为，显示装置中某一种彩色发光件的总数量小于白色发光件的总数量。其中，显示装置中某一种彩色发光件的总数量可以由显示装置中各显示像素中某种彩色发光件的数量求和计算得到。显示装置中白色发光件的总数量可以由显示装置中各显示像素中白色发光件的数量求和计算得到。例如，当彩色发光件包括红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件时，显示装置中的一部分显示像素中均可以包括一个白色发光件和一个红色发光件，另一部分显示像素中均可以包括一个白色发光件和一个绿色发光件，剩余部分像素中均可以包括一个白色发光件和一个蓝色发光件。这样，显示装置中所有红色发光件的数量、所有绿色发光件的数量和所有蓝色发光件的数量均小于所有白色发光件的数量。

本实施例中，一种彩色发光件的数量小于白色发光件的数量，可以在满足人眼观看需求的同时降低成本。

在一个实施例中，如图2所示，每一个显示像素中包括一个白色发光件，以及红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件中的一个，且相邻的三个显示像素包括一组彩色发光件。

其中，红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件可以为一组彩色发光件。示例性的，当相邻的三个显示像素分别为第一显示像素、第二显示像素和第三显示像素时，第一显示像素中可以包括一个白色发光件和一个红色发光件，第二显示像素中可以包括一个白色发光件和一个绿色发光件，第三显示像素中可以包括一个白色发光件和一个蓝色发光件。这样，第一显示像素中的红色发光件、第二显示像素中的绿色发光件和第三显示像素中的蓝色发光件便可以构成相邻的三个显示像素中的一组彩色发光件。进一步地，相邻的三个显示像素的排列方向可以是从左至右，也可以是由上至下。由于人眼对彩色的分辨率较低，本实施例中将相邻的三个显示像素包括一组彩色发光件，也可以达到类似每个显示像素中均包括一组彩色发光件的显示分辨率，即可以保障一定的显示效果。

本实施例中，通过每一个显示像素中包括一个白色发光件，以及红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件中的一个，且相邻的三个显示像素包括一组彩色发光件，实现了在保障显示效果的前提下，减少了发光件的成本。

在一个实施例中，如图3所示，每一个显示像素中包括一个白色发光件，以及红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件中的两个，且相邻的三个显示像素包括两组彩色发光件。

其中，红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件可以为一组彩色发光件。示例性的，当相邻的三个显示像素分别为第一显示像素、第二显示像素和第三显示像素时，第一显示像素中可以包括一个白色发光件、一个红色发光件和一个绿色发光件，第二显示像素中可以包括一个白色发光件、一个绿色发光件和一个蓝色发光件，第三显示像素中可以包括一个白色发光件、一个蓝色发光件和一个红色发光件。这样，第一显示像素中的红色发光件、第二显示像素中的绿色发光件和第三显示像素中的蓝色发光件便可以构成相邻的三个显示像素中的其中一组彩色发光件。第一显示像素中的绿色发光件、第二显示像素中的蓝色发光件和第三显示像素中的红色发光件便可以构成相邻的三个显示像素中的另外一组彩色发光件。同样的，相邻的三个显示像素的排列方向可以是从左至右，也可以是由上至下。

本实施例中，通过每一个显示像素中包括一个白色发光件，以及红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件中的两个，且相邻的三个显示像素包括两组彩色发光件，实现了在保障显示效果的前提下，减少了发光件的成本。

在一个实施例中，白色发光件和彩色发光件均为LED发光元件。其中，LED发光元件是一种半导体发光材料，当在LED发光元件的两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生光。白色LED发光元件可以发出白光，彩色LED发光元件可以发出对应色彩的光。例如，当彩色LED发光元件为红色LED发光元件时，红色LED发光元件可以发出红光，当彩色LED发光元件为绿色LED发光元件时，绿色LED发光元件可以发出绿光。LED发光元件同时具备了低能耗、高亮度、无汞无毒、长寿命、瞬间启动、可塑性强等优势。特别的，LED发光元件具体可以为LED发光芯片。

具体的，当白色发光元件和彩色发光元件均为LED发光元件时，各显示像素中均可以包括白色LED发光元件和至少一种彩色LED发光元件，一种彩色LED发光元件的数量少于或等于白色LED发光元件的数量，白色LED发光元件的发光效率大于彩色LED发光元件的发光效率。进一步地，彩色LED发光元件可以为红色LED发光元件、绿色LED发光元件或蓝色LED发光元件。

本实施例中，通过采用白色LED发光元件和彩色LED发光元件，可以进一步降低显示装置的功耗，延长显示装置的使用寿命。

在一个实施例中，提供了一种显示屏，包括驱动装置和上述任一项实施例中的显示装置，驱动装置连接显示装置。驱动装置用于提供驱动电流至显示装置，显示装置在驱动电流的作用下可以显示出目标画面。具体的，驱动装置可以向显示装置中的各显示像素提供不同大小的驱动电流，显示像素中的发光件在对应驱动电流的驱动作用下，发出目标颜色的光。

在一个实施例中，驱动装置包括控制芯片和驱动芯片，控制芯片连接驱动芯片，驱动芯片连接显示装置。其中，显示装置中各显示像素中的发光件均可以连接有一个驱动芯片，所有的驱动芯片均可以连接控制芯片。进一步的，控制芯片的数量可以为至少一个。此外，控制芯片的类型可以为MCU、FPGA等。具体的，控制芯片可以发送发光数据至驱动芯片，驱动芯片将该发光数据转换为对应的驱动电流的大小，然后提供驱动电流给各显示像素中的发光件。特别的，当彩色发光件包括红色发光件、绿色发光件和蓝色发光件时，发光数据可以为RGB发光数据。RGB发光数据可以包括红色发光件(R)发光数据、绿色发光件(G)和蓝色发光件(B)发光数据，每一种颜色的发光件发光数据可以为8位二进制数据，即每一种颜色的发光件发光数据的取值范围为0～255。

本实施例中的驱动装置包括控制芯片和驱动芯片，通过控制芯片发送发光数据至驱动芯片，驱动芯片转换成对应的驱动电流发送至发光件，可以实现显示装置的发光控制，从而使得显示装置能够显示出预期的视频画面。

为了便于更好理解上述显示装置和显示屏，下面提供一个较为详细的具体实施例进行说明。

如图4所示，现有的彩色LED显示屏是利用三基色原理，即采用RGB(红绿蓝)三色LED发光元件混合发光，生成几乎无限的色彩。RGB彩色LED发光元件相比白色LED发光元件的发光效率要低很多，导致LED显示屏功耗大，发热问题比较严重，另外，由于RGB三色LED发光元件混出来的白光不够自然，整个屏幕白光映衬下的物体颜色失真很大，并且，由于人眼对彩色的分辨率远小于亮度的分辨率，而在视频源中白光贡献了亮度值的大部分，所以传统显示技术中每个像素都由RGB三色LED发光元件来实现，性价比也不太理想。因此，针对现有的彩色LED显示屏功耗太高、白光失真和成本较高的问题，本实施例中提供了一种显示装置，将红色LED发光元件(对应于上文中的红色发光件)、绿色LED发光元件(对应于上文中的绿色发光件)和蓝色LED发光元件(对应于上文中的蓝色发光件)作为一组彩色LED发光元件(对应于上文中的彩色发光件)，如图1所示，显示装置中每个显示像素均可以包括一个白色LED发光元件(对应于上文中的白色发光件)和一组彩色LED发光元件，也可以多个显示像素共用一组或两组彩色LED发光元件。例如，如图2所示，相邻三个显示像素可以共用一组彩色LED发光元件。如图3所示，相邻三个显示像素也可以共用两组彩色LED发光元件。

可以理解，当每个显示像素均包括一个白色LED发光元件和一组彩色LED发光元件时，显示装置中白色LED发光元件的数量等于彩色LED发光元件中任意一种颜色的LED发光元件数量。当多个显示像素共用一组或两组彩色LED发光元件时，彩色LED发光元件中任意一种颜色的LED发光元件数量少于白色LED发光元件的数量。

另外，由于白色LED发光元件的发光效率通常在150lm/W左右，而彩色LED发光元件的发光效率通常不到40lm/W，小间距LED发光元件的发光效率更是大幅降低，所以白色LED发光元件的发光效率通常比彩色LED发光元件要高3到10倍。通常的视频图像中纯彩色色调(色饱和度100％)的像素极少，绝大多数画面像素都含有白色成分，尤其是在显示文字的时候时常用纯白色背景。因此导致现有的LED彩色显示屏的功耗较大，且容易出现白光失真现象。然而，本实施例中的显示装置通过在每一个显示像素中均包括一个白色LED发光元件，白色LED发光元件专用于发白光，不仅可以减少显示装置的功耗，而且还可以避免出现白光失真的现象。并且，由于本实施例中的显示装置的彩色LED发光元件数量减少了，因此单颗LED发光元件的驱动电流增加了，这种方式也提高了LED发光元件的发光效率，从另一种角度来说也降低了整体功耗。

此外，原有三基色(即红绿蓝)混出的白光显色指数一般在70以下，市场上白色LED发光元件的显色指数通常在80以上，如果有特殊要求的，显色指数可以做到95以上，这对于三基色方案是无法实现的。采用本实施例中的显示装置可以大幅提高白光的显色指数，同时光谱也更加丰富，给人眼带来更好的感官效果。与此同时，由于人眼对彩色的分辨率通常只有亮度分辨率的1/4，目前计算机的视频编码、数字电视传输标准中，彩色数据仅有亮度数据的1/4左右，所以在显示屏上即使按亮度分辨率同等显示彩色分辨率，也无法实现真正的彩色高分辨率视频。所以在成本比较敏感的情况下，采用本实施例的显示装置，可以把彩色LED发光元件减少到原来的1/3。这样从LED发光元件总数来说，原来三个像素需要9个彩色LED发光元件，采用本实施例的显示装置之后，只需要3个或6个彩色LED发光元件，即可达到类似的显示分辨率。这样LED发光元件芯片的成本最少可以节约1/3。

综上所述，本实施例中的显示装置，通过在每个显示像素中均包含一个白色LED发光元件，白色LED发光元件主要用于发出白光，既可以提高显示装置的发光效率，降低功耗，也可以避免白光失真的现象出现。此外，通过设置多个显示像素共用一组或两组彩色LED发光元件，可以在保障显示效果的前提下，节约成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括多个显示像素，各所述显示像素中均包括白色发光件和至少一种彩色发光件；一种所述彩色发光件的数量少于或等于所述白色发光件的数量；所述白色发光件的发光效率大于所述彩色发光件的发光效率。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述彩色发光件为红色发光件、绿色发光件或蓝色发光件。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，一种所述彩色发光件的数量等于所述白色发光件的数量。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，每一个所述显示像素中，均包括所述红色发光件、所述绿色发光件、所述蓝色发光件和所述白色发光件。

5.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，一种所述彩色发光件的数量小于所述白色发光件的数量。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，每一个所述显示像素中，包括一个所述白色发光件，以及所述红色发光件、所述绿色发光件和所述蓝色发光件中的一个，相邻的三个所述显示像素包括一组彩色发光件。

7.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，每一个所述显示像素中，包括一个所述白色发光件，以及所述红色发光件、所述绿色发光件和所述蓝色发光件中的两个，相邻的三个所述显示像素包括两组彩色发光件。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述白色发光件和所述彩色发光件均为LED发光元件。

9.一种显示屏，包括驱动装置和如权利要求1-8中任一项所述的显示装置，所述驱动装置连接所述显示装置。

10.根据权利要求9所述的显示屏，其特征在于，所述驱动装置包括控制芯片和驱动芯片，所述控制芯片连接所述驱动芯片，所述驱动芯片连接所述显示装置。