TWI505002B - 發光二極體顯示面板 - Google Patents

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TWI505002B
TWI505002B TW102104417A TW102104417A TWI505002B TW I505002 B TWI505002 B TW I505002B TW 102104417 A TW102104417 A TW 102104417A TW 102104417 A TW102104417 A TW 102104417A TW I505002 B TWI505002 B TW I505002B
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Suhon Lin
Kuanchieh Wang
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Lextar Electronics Corp
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Description

發光二極體顯示面板
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種發光二極體顯示面板。
目前絕大多數的顯示裝置均係以液晶面板搭配背光模組來實現，這樣配置下的顯示裝置頗為耗電。因此，近來有部分顯示裝置係採用較省電的發光二極體來做為背光模組的光源。舉例來說，製造者可將白光發光二極體封裝元件平均分配在液晶面板後方，使背光能夠均勻傳達到整個螢幕。儘管如此，這樣的顯示裝置仍然會消耗一定的電力，在力求節能減碳的趨勢下，仍有改善的空間。
有鑑於此，本發明之一態樣是在提供一種發光二極體顯示面板，其係直接採用發光二極體做為顯示畫素，無須裝上傳統的液晶面板，故耗電量比傳統的液晶顯示裝置更低。
依據本發明之一實施方式，一種發光二極體顯示面板包含一基板以及複數畫素。基板包括有複數彼此互相交錯的橫向訊號線與縱向訊號線。此些畫素係以矩陣形式設置於基板上，每一畫素係由複數發光二極體所組成，此些發光二極體電性連接此些橫向訊號線之其中一者與電性連接此些縱向訊號線之其中一者。
於本發明之一或多個實施方式中，每一發光二極體包含一第一電極與一第二電極。
於本發明之一或多個實施方式中，每一發光二極體之第一電極與第二電極以覆晶方式分別電性接觸此些橫向訊號線之其中一者與此些縱向訊號線之其中一者。
於本發明之一或多個實施方式中，此些橫向訊號線是設置於基板表面。
於本發明之一或多個實施方式中，此些縱向訊號線是埋設於基板內。
於本發明之一或多個實施方式中，每一縱向訊號線包括一縱向導線以及複數連接線。縱向導線係埋設於基板中。每一連接線係由埋於基板中之縱向導線延伸至基板之表面上而接觸至少一發光二極體之第二電極。
於本發明之一或多個實施方式中，顯示面板還包含一橫向訊號控制系統以及一縱向訊號控制系統。橫向訊號控制系統係用於驅動此些橫向訊號線。縱向訊號控制系統係用於驅動此些縱向訊號線。
於本發明之一或多個實施方式中，橫向訊號控制系統包含一橫向電壓控制單元，用以輸出一第一準位之電壓至此些橫向訊號線之至少一者，其中第一準位係介於零準位與此些發光二極體之其中一者之驅動電壓之間。縱向訊號控制系統包含一縱向電壓控制單元，用以輸出一第二準位之電壓至此些縱向訊號線之至少一者，其中第二準位係介於零準位與此些發光二極體之其中一者之驅動電壓之間。
於本發明之一或多個實施方式中，橫向訊號控制系統 還包含一橫向時序控制單元，用以控制此些橫向訊號線之通電時間。縱向訊號控制系統還包含一縱向時序控制單元，用以控制此些縱向訊號線之通電時間。
於本發明之一或多個實施方式中，橫向時序控制單元及縱向時序控制單元係用以控制此些發光二極體之其中一者所電性連接之橫向訊號線與縱向訊號線不同步地通電。
於本發明之一或多個實施方式中，橫向時序控制單元及縱向時序控制單元係用以控制此些發光二極體之其中一者所電性連接之橫向訊號線與縱向訊號線同步地通電。
於本發明之一或多個實施方式中，每一畫素之部分發光二極體分別為一紅色發光二極體、一藍色發光二極體以及一綠色發光二極體。
於本發明之一或多個實施方式中，每一畫素之發光二極體之一者為一黃色發光二極體。
上述實施方式所提供的發光二極體顯示面板可直接採用發光二極體來做為顯示畫素，故比傳統液晶顯示器更為省電。另外，畫素內每個發光二極體均可由對應的縱向訊號線及橫向訊號線獨立控制，故可有助於合成不同顏色，而順利地顯示畫面。
以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
以下將以圖式揭露本發明之複數實施方式，為明確說 明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，熟悉本領域之技術人員應當瞭解到，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節並非必要的，因此不應用以限制本發明。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
由於一般發光二極體的封裝體積大，無法微型化，故難以滿足顯示裝置的高解析度需求。為了滿足微型化發光二極體及高解析度的需求，本發明提供以下發光二極體顯示面板。
第1圖繪示依據本發明一實施方式之發光二極體顯示面板之俯視圖。如本圖所示，發光二極體顯示面板可包含一基板100以及複數畫素400。基板100包括有複數橫向訊號線200與縱向訊號線300。橫向訊號線200與縱向訊號線300彼此互相交錯。畫素400係以矩陣形式設置於基板100上，每一畫素400係由複數發光二極體500所組成。每一發光二極體500電性連接其中一條橫向訊號線200與其中一條縱向訊號線300。同一畫素400中的發光二極體500係連接不同的縱向訊號線300，如此便能透過不同的縱向訊號線300來分別控制不同的發光二極體500。也就是說，每一發光二極體500均可被獨立地控制，故可助於合成不同顏色，而順利地顯示畫面。
應瞭解到，本說明書全文所述之「畫素400以矩陣形式設置於基板100上」係代表畫素400可成列及成行地設置於基板100上。成列設置的畫素400係代表沿著第1圖中的X方向所設置者，成行設置的畫素400係代表沿著第 1圖中的Y方向所設置者。舉例來說，以20×20之矩陣形式所排列之畫素400係代表基板100上排列著20行及20列的畫素400，本發明之行列數量並不以此為限。
應瞭解到，本說明書全文所述之「橫向訊號線200與縱向訊號線300彼此互相交錯」係代表橫向訊號線200與縱向訊號線300之長度方向互不平行而相交，並不代表橫向訊號線200與縱向訊號線300相互接觸。
應瞭解到，本說明書全文所述之「橫向」及「縱向」係代表兩個大致上垂直的方向。也就是說，這兩個方向相夾約90度。
於本實施方式中，每一畫素400之部分發光二極體500可分別為紅色發光二極體、藍色發光二極體或綠色發光二極體，以利合成各種顏色而顯示畫面。於部分實施方式中，每一畫素400之發光二極體500之一者還可為一黃色發光二極體，即此畫素400含有紅、藍、綠、黃發光二極體。紅色發光二極體之放射光係在紅光波長範圍Wr內，其中610奈米(nm)≦Wr≦640奈米。綠色發光二極體之放射光係在綠光波長範圍Wg內，其中515奈米≦Wg≦540奈米。藍色發光二極體之放射光係在藍光波長範圍Wb內，其中440奈米≦Wb≦470奈米。黃色發光二極體之放射光係在黃光波長範圍Wy內，其中560奈米≦Wy≦590奈米。
第2圖繪示第1圖之發光二極體顯示面板沿著A-A’線所剖之俯視圖。如第2圖所示，每一發光二極體500包含一第一電極510以及一第二電極520。發光二極體500之第一電極510與第二電極520以覆晶(Flip chip)方式分別電 性接觸橫向訊號線200與縱向訊號線300。如此一來，發光二極體500的表面無須打線(如傳統的金線)即可電性連接橫向訊號線200及縱向訊號線300，故可省略金線所需的空間，使得發光二極體500能夠排列得更密集，從而縮小畫素400的體積。另外，由於金線容易擋光，故省略金線的發光二極體500可有效克服擋光的問題，從而提高發光效率。
於部分實施方式中，第一電極510係直接接觸橫向訊號線200，第二電極520係直接接觸縱向訊號線300，故可幫助熱能傳導至基板100上，從而提升散熱效果，使得發光二極體500不會因為過熱而產生光衰。
於部分實施方式中，橫向訊號線200是設置於基板100的表面102。也就是說，橫向訊號線200係貼覆在基板100的表面102上。橫向訊號線200之長度方向係平行於第1圖中的X方向，以電性連接位於同列的發光二極體500。多條橫向訊號線200係相互平行且相間隔地位於基板100上，以分別連接至位於不同列的發光二極體500(如第1圖所示)。
於部分實施方式中，縱向訊號線300是埋設於基板100內。縱向訊號線300之長度方向係平行於第1圖中的Y方向，以電性連接位於同行的發光二極體500。多條縱向訊號線300係相互平行且相間隔地埋設於基板100內(即表面102下方)，以分別連接至位於不同行的發光二極體500(如第1圖所示)。
於部分實施方式中，每一縱向訊號線300包括一縱向 導線310以及複數連接線320。縱向導線310係埋設於基板100中。連接線320係由埋設於基板100中之縱向導線310延伸至基板100之表面102上，而接觸發光二極體500之第二電極520。因此，即使縱向導線310係埋設於基板100中，也能透過連接線320供電給第二電極520。
連接線320與橫向訊號線200較佳係錯開的，故即使連接線320會延伸至基板100的表面102上，也不會跟橫向訊號線200接觸，而避免短路。連接線320由剖面觀之(如第2圖所示)係呈L形圖案，且此L形圖案之一端係直接接觸縱向導線310，而另一端係直接接觸第二電極520。
第3圖繪示依據本發明一實施方式之發光二極體顯示面板之等效電路圖。如第3圖所示，發光二極體顯示面板可包含一橫向訊號控制系統600以及一縱向訊號控制系統700。橫向訊號控制系統600係用於驅動多條橫向訊號線200。縱向訊號控制系統700係用於驅動多條縱向訊號線300。也就是說，多條橫向訊號線200均係電性連接於橫向訊號控制系統600，而多條縱向訊號線300均係電性連接於縱向訊號控制系統700，如此便能透過橫向訊號控制系統600及縱向訊號控制系統700分別控制橫向訊號線200及縱向訊號線300。
第4圖繪示橫向訊號控制系統600之功能方塊圖。如第4所示，橫向訊號控制系統600包含一橫向電壓控制單元610。橫向電壓控制單元610係用以輸出電壓給至少一橫向訊號線200。第5圖繪示縱向訊號控制系統700之功能方塊圖，如第5圖所示，縱向訊號控制系統700包含一 縱向電壓控制單元710。縱向電壓控制單元710係用以輸出電壓給至少一縱向訊號線300。藉由橫向電壓控制單元610及縱向電壓控制單元710之搭配，可控制發光二極體500的作動。如以下範例所示：橫向電壓控制單元610可分別輸出r0、r1、r2、r3及r4之電壓值給多條橫向訊號線200，亦即，橫向電壓控制單元610的輸出電壓R={r0,r1,r2,r3,r4}；縱向電壓控制單元710可分別輸出c0、c1、c2、c3、c4及c5之電壓值給多條縱向訊號線300，亦即，縱向電壓控制單元710的輸出電壓C={c0,c1,c2,c3,c4,c5}；假設發光二極體500之驅動電壓為VF，當橫向電壓控制單元610的輸出電壓R={VF,0,0,0,0}，而縱向電壓控制單元710的輸出電壓C={0,VF,VF,VF,VF,VF}時，位於第一列第一行的發光二極體500a(可參閱第3圖)會受到順向的電壓差VF，而導通發光。當橫向電壓控制單元610的輸出電壓R={0,VF,0,0,0}，而縱向電壓控制單元710的輸出電壓C={VF,0,VF,VF,VF,VF}時，位於第二列第二行的發光二極體500b(可參閱第3圖)會受到順向的電壓差VF，而導通發光。當橫向電壓控制單元610的輸出電壓R={0,0,VF,0,0}，而縱向電壓控制單元710的輸出電壓C={VF,VF,0,VF,VF,VF}時，位於第三列第三行的發光二極體500c(可參閱第3圖)會受到順向的電壓差VF，而導通發光。當橫向電壓控制單元610的輸出電壓R={0,0,0,VF,0}，而縱向電壓控制單元710的輸出電壓C={0,VF,VF,VF,VF,0}時，位於第四列第一行的發光二極體500d及第四列第六行的發光二極 體500e(可參閱第3圖)均會受到順向的電壓差VF，而導通發光。當橫向電壓控制單元610的輸出電壓R={0,0,0,0,VF}，而縱向電壓控制單元710的輸出電壓C={0,0,VF,VF,VF,0}時，位於第五列第一行的發光二極體500f、第五列第二行的發光二極體500g及第五列第六行的發光二極體500h(可參閱第3圖)均會受到順向的電壓差VF，而導通發光。
由以上範例可知，每一發光二極體500均可被橫向電壓控制單元610及縱向電壓控制單元710所控制。
於部分實施方式中，橫向電壓控制單元610係輸出一第一準位之電壓給橫向訊號線200。上述第一準位係介於零準位與發光二極體500之驅動電壓之間。換句話說，若第一準位為V1，零準位為V0，而驅動電壓為VF，則V0≦V1≦VF，其中零準位V0可為0伏特，而第一準位V1可為1/2VF、1/3VF或2/3VF等等，其可由分壓電路來實現，但本發明並不以此為限。驅動電壓VF係代表發光二極體500在標準亮度下所需施加的電壓，而由於第一準位V1不一定等於驅動電壓VF，故可利於發光二極體500發出不同亮度的光，從而更準確地呈現出所需的畫面亮度。
於部分實施方式中，縱向電壓控制單元710係輸出一第二準位之電壓給縱向訊號線300。上述第二準位係介於零準位與發光二極體500之驅動電壓之間。換句話說，若第二準位為V2，零準位為V0，而驅動電壓為VF，則V0≦V2≦VF， 其中零準位V0可為0伏特，而第二準位V2可為1/2VF、1/3VF或2/3VF等等，其可由分壓電路來實現，但本發明並不以此為限。驅動電壓VF係代表發光二極體500在標準亮度下所需施加的電壓，而由於第二準位V2不一定等於驅動電壓VF，故可利於發光二極體500發出不同亮度的光，從而更準確地呈現出所需的畫面亮度。
於部分實施方式中，第一準位V1及第二準位V2不相等且均不為零準位，兩者間的差異可用來控制發光二極體500的亮度。舉例來說，第一準位V1可為2/3VF，而第二準位V2可為1/3VF，故發光二極體500所接受的電壓差為1/3VF，而可發出對應亮度的光。於部分實施方式中，第二準位V2為零準位，而第一準位V1不為零準位，故可僅利用第一準位V1來控制發光二極體500的亮度。
如第4圖所示，於部分實施方式中，橫向訊號控制系統600還包含一橫向時序控制單元620，用以控制橫向訊號線200之通電時間。也就是說，不同橫向訊號線200之通電時間可相同或不同，其係由橫向時序控制單元620所控制。舉例來說，多條橫向訊號線200可由上至下依序通電。
如第5圖所示，於部分實施方式中，縱向訊號控制系統700還包含一縱向時序控制單元720，用以控制縱向訊號線300之通電時間。也就是說，不同縱向訊號線300之通電時間可相同或不同，其係由縱向時序控制單元720所控制。舉例來說，多條縱向訊號線300可由左至右依序通電。
於部分實施方式中，橫向時序控制單元620及縱向時序控制單元720係用以控制至少一發光二極體500所電性連接的橫向訊號線200與縱向訊號線300不同步地通電，如此可幫助顯示畫面產生特殊的視覺效果(例如霧面效果)。舉例來說，縱向訊號線300可在橫向訊號線200通電0.01秒之後才通電。
於部分實施方式中，橫向時序控制單元620及縱向時序控制單元720亦可控制發光二極體500所電性連接的橫向訊號線200與縱向訊號線300同步地通電，以利顯示清晰的畫面。
於部分實施方式中，橫向電壓控制單元610、橫向時序控制單元620、縱向電壓控制單元710及縱向時序控制單元720可由中央處理器(CPU)、微處理器、數位訊號處理器(digital signal processor,DSP)、或以上任意之組合，再搭配少數硬體電路(如分壓電路)來實現。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧基板
102‧‧‧表面
200‧‧‧橫向訊號線
300‧‧‧縱向訊號線
310‧‧‧縱向導線
320‧‧‧連接線
400‧‧‧畫素
500、500a~500h‧‧‧發光二極體
510‧‧‧第一電極
520‧‧‧第二電極
600‧‧‧橫向訊號控制系統
610‧‧‧橫向電壓控制單元
620‧‧‧橫向時序控制單元
700‧‧‧縱向訊號控制系統
710‧‧‧縱向電壓控制單元
720‧‧‧縱向時序控制單元
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示依據本發明一實施方式之發光二極體顯示面板之俯視圖； 第2圖繪示第1圖之發光二極體顯示面板沿著A-A’線所剖之俯視圖；第3圖繪示依據本發明一實施方式之發光二極體顯示面板之等效電路圖；第4圖繪示橫向訊號控制系統之功能方塊圖；第5圖繪示縱向訊號控制系統之功能方塊圖。
100‧‧‧基板
200‧‧‧橫向訊號線
300‧‧‧縱向訊號線
400‧‧‧畫素
500‧‧‧發光二極體

Claims (10)

  1. 一種發光二極體顯示面板，包含：一基板，其包括有複數彼此互相交錯的橫向訊號線與縱向訊號線，該些橫向訊號線是設置於該基板表面，該些縱向訊號線是埋設於該基板內，且每一該些縱向訊號線包括一縱向導線以及複數連接線，該些縱向導線係埋設於該基板中；以及複數畫素，以矩陣形式設置於該基板上，每一該些畫素係由複數發光二極體所組成，該些發光二極體電性連接該些橫向訊號線之其中一者與電性連接該些縱向訊號線之其中一者，且該些連接線之一者係由埋於該基板中之該些縱向導線之一者延伸至該基板之該表面上而接觸至少一該些發光二極體之該第二電極。
  2. 如請求項1所述之發光二極體顯示面板，其中每一該些發光二極體包含一第一電極與一第二電極。
  3. 如請求項2所述之發光二極體顯示面板，其中每一該些發光二極體之該第一電極與該第二電極以覆晶方式分別電性接觸該些橫向訊號線之其中一者與該些縱向訊號線之其中一者。
  4. 如請求項1所述之發光二極體顯示面板，更包含：一橫向訊號控制系統，用於驅動該些橫向訊號線；以及 一縱向訊號控制系統，用於驅動該些縱向訊號線。
  5. 如請求項4所述之發光二極體顯示面板，其中該橫向訊號控制系統包含一橫向電壓控制單元，用以輸出一第一準位之電壓至該些橫向訊號線之至少一者，其中該第一準位係介於零準位與該些發光二極體之其中一者之驅動電壓之間；其中該縱向訊號控制系統包含一縱向電壓控制單元，用以輸出一第二準位之電壓至該些縱向訊號線之至少一者，其中該第二準位係介於該零準位與該些發光二極體之其中一者之驅動電壓之間。
  6. 如請求項5所述之發光二極體顯示面板，其中該橫向訊號控制系統更包含一橫向時序控制單元，用以控制該些橫向訊號線之通電時間；其中該縱向訊號控制系統更包含一縱向時序控制單元，用以控制該些縱向訊號線之通電時間。
  7. 如請求項6所述之發光二極體顯示面板，其中該橫向時序控制單元及該縱向時序控制單元係用以控制該些發光二極體之其中一者所電性連接之該些橫向訊號線之其中一者與該些縱向訊號線之其中一者不同步地通電。
  8. 如請求項7所述之發光二極體顯示面板，其中該橫向時序控制單元及該縱向時序控制單元係用以控制該些發 光二極體之其中一者所電性連接之該些橫向訊號線之其中一者與該些縱向訊號線之其中一者同步地通電。
  9. 如請求項1~8中任一項所述之發光二極體顯示面板，其中每一該些畫素之至少部分該些發光二極體分別為一紅色發光二極體、一藍色發光二極體以及一綠色發光二極體。
  10. 如請求項9所述之發光二極體顯示面板，其中每一該些畫素之該些發光二極體之一者為一黃色發光二極體。
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