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TWI686791B - 發光二極體顯示裝置 - Google Patents

發光二極體顯示裝置 Download PDF

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TWI686791B
TWI686791B TW108106493A TW108106493A TWI686791B TW I686791 B TWI686791 B TW I686791B TW 108106493 A TW108106493 A TW 108106493A TW 108106493 A TW108106493 A TW 108106493A TW I686791 B TWI686791 B TW I686791B
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transistor
dichroic
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王雅榕
蘇松宇
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友達光電股份有限公司
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Abstract

本發明的發光二極體顯示裝置包括第一至第三資料線、多條閘極線、第一色子畫素單元以及多個第二色子畫素單元。多條閘極線包括第N-1條、第N條以及第N+1條閘極線。第一色子畫素單元包括第一色發光二極體，電耦合至第一資料線與第N-1條及第N條閘極線。第N-1條或第N條閘極線被致能時第一色發光二極體被導通。第二色子畫素單元電性連接至第二資料線，且包括第二色發光二極體。多個第二色子畫素單元分別電耦合至多條閘極線。各閘極線被致能時對應的第二色發光二極體被導通。第一色子畫素單元的分布範圍大於各第二色子畫素單元的分布範圍。

Description

發光二極體顯示裝置
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裝置。
發光二極體(light emitting diode，LED)具有能量轉換效率高、反應時間短、使用壽命長等優點，因此近年來成為兼具省電與環保特點的主要照明光源。再者，由於發光二極體製作尺寸上的突破，一種直接將發光二極體轉置(imprint)於畫素結構中的發光二極體顯示器(LED display)的技術逐漸出現在市場上。
然而，目前的技術難以精準地將巨量的發光二極體轉置到多個畫素結構中。此外，在發光二極體顯示器中，畫素驅動電流必須高於一起始值，方可使發光二極體發光。一旦導通發光二極體之後，發光二極體顯示器在亮態所展現出的亮度高於目前液晶顯示器的亮度。若採用液晶顯示器的驅動方式而在每條閘極線對應到的致能期間(activation time period)內將驅動電流持續供應至發光二極體顯示器的畫素，則發光二極體顯示器會有亮度過 高且耗電量大的問題。
本發明實施例提供一種發光二極體顯示裝置，可在不降低解析度的情況下減少發光二極體的數量。
本發明實施例的發光二極體顯示裝置包括第一資料線、第二資料線、第三資料線、多條閘極線、第一色子畫素單元以及多個第二色子畫素單元。第一資料線用以接收第一色資料訊號。第二資料線用以接收第二色資料訊號。第三資料線用以接收第三色資料訊號。第一資料線、第二資料線與第三資料線沿第一方向排列。多條閘極線沿第二方向排列，且包括第N-1條閘極線、第N條閘極線以及第N+1條閘極線。第一色子畫素單元包括第一色發光二極體，電耦合至第一資料線、第N-1條閘極線與第N條閘極線，且第N-1條閘極線與第N條閘極線中的任一者被致能時第一色發光二極體被導通。多個第二色子畫素單元電性連接至第二資料線，且分別包括第二色發光二極體。多個第二色子畫素單元分別電耦合至多條閘極線，且各閘極線被致能時對應的第二色發光二極體被導通。第一色子畫素單元的分布範圍大於各第二色子畫素單元的分布範圍。
在一些實施例中，第一資料線、第二資料線以及第三資料線依序沿該第一方向排列。
在一些實施例中，第一子畫素單元包括第一電晶體、第 二電晶體以及驅動電晶體，分別具有第一端、第二端以及控制端。驅動電晶體的第二端電耦合至第一色發光二極體。第一電晶體的第一端與第二電晶體的第一端電耦合至第一資料線。第一電晶體的控制端電耦合至第N-1條閘極線。第二電晶體的控制端電耦合至第N條閘極線。第一電晶體與第二電晶體不同時導通。
在一些實施例中，多個第二色子畫素單元分別電耦合至第N-1條閘極線、第N條閘極線與第N+1條閘極線。各第二色子畫素單元包括電晶體以及驅動電晶體。電晶體與驅動電晶體分別具有第一端、第二端以及控制端。多個第二色子畫素單元的多個電晶體的多個第一端連接至第二資料線。多個電晶體的多個控制端分別電耦合至第N-1條閘極線、第N條閘極線與第N+1條閘極線，且多個第二色子畫素單元不同時導通。
在一些實施例中，發光二極體顯示裝置更包括第三子畫素單元。第三子畫素單元包括第三色發光二極體，電性連接至第三資料線、第N條閘極線以及第N+1條閘極線。第N條閘極線與第N+1條閘極線的任一者被致能時第三色發光二極體被導通。第三色子畫素單元的分布範圍大於第二色子畫素單元的分布範圍。
在一些實施例中，第三色子畫素單元包括第一電晶體、第二電晶體以及驅動電晶體，分別具有第一端、第二端以及控制端。驅動電晶體的第二端電耦合至第三色發光二極體。第一電晶體的第一端及第二電晶體的第一端電耦合至第三資料線。第一電晶體的控制端電耦合至第N條閘極線。第二電晶體的控制端電耦 合至第N+1條閘極線。第一電晶體與第二電晶體不同時導通。
在本發明一些實施例中，第一色發光二極體、第二色發光二極體以及第三色發光二極體分別為微發光二極體。第一色子畫素單元、各第二色子畫素單元以及第三色子畫素單元分別為包括微發光二極體的子畫素驅動電路。
在一些實施例中，第一色子畫素單元的第一色發光二極體的尺寸大於各第二色子畫素單元的該第二色發光二極體的尺寸。
基於上述，本發明實施例的發光二極體顯示裝置藉由在不同條閘極線所對應到的不同致能期間共用子畫素單元，可降低子畫素單元的數量。如此一來，可減少發光二極體的數量，從而降低轉置發光二極體的難度，且降低發光二極體顯示裝置的製造成本。此外，儘管多個畫素單元可在不同致能期間共用同一子畫素單元，此些共用子畫素單元的畫素單元的位置不完全重疊。因此，這些共用子畫素單元的畫素單元能夠被觀察者識別為不同的畫素單元。換言之，發光二極體顯示裝置能夠在不降低解析度的情況下減少子畫素單元的數量(亦即減低發光二極體的數量)。再者，具有較大分布範圍的第一色子畫素單元中更可容納其他原本設置於發光二極體顯示裝置的邊框區域的電路。因此，能夠縮小發光二極體顯示裝置的邊框寬度，而達到窄邊框或無邊框的目標。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10、20、30、40、50:發光二極體顯示裝置
AT1、AT2、AT3:致能期間
C:電容
D1:第一方向
D2:第二方向
DL1:第一資料線
DL2:第二資料線
DL3:第三資料線
DT1、DT2、DT3:驅動電晶體
GL_N:第N條閘極線
GL_N+1:第N+1條閘極線
GL_N+2:第N+2條閘極線
GL_N-1:第N-1條閘極線
GL_N-2:第N-2條閘極線
LED1:第一色發光二極體
LED2:第二色發光二極體
LED3:第三色發光二極體
PV:脈衝電壓
SP1a、SP1b:第一色子畫素單元
SP2a、SP2b、SP2c、SP2d:第二色子畫素單元
SP3a、SP3b、SP3c:第三色子畫素單元
T1a、T3a:第一電晶體
T1b、T3b:第二電晶體
T2:電晶體
TM1:第一端
TM2:第二端
TM3:控制端
V:固定電壓
圖1A是依照本發明實施例的發光二極體顯示裝置的示意圖。
圖1B是圖1A所示的發光二極體顯示裝置在不同條閘極線所對應的致能期間的示意圖。
圖1C是用於驅動圖1A所示的發光二極體顯示裝置的電壓對時間之作圖。
圖2至圖5是依照本發明其他實施例的發光二極體顯示裝置在不同閘極線所對應的致能期間的示意圖。
圖1A是依照本發明實施例的發光二極體顯示裝置10的示意圖。
請參照圖1A，本發明實施例的發光二極體顯示裝置10包括多條資料線與多條閘極線。多條資料線與多條閘極線彼此交錯。此外，多條資料線與多條閘極線可形成於陣列基板(未繪示)上。舉例而言，多條資料線包括第一資料線DL1、第二資料線DL2與第三資料線DL3。第一資料線DL1、第二資料線DL2與第三資料線DL3沿第一方向D1排列，且分別沿著與第一方向D1交錯的第二方向D2延伸。在一些實施例中，第一方向D1可垂直於第二方向D2。另一方面，多條閘極線例如是包括第N條閘極線GL_N、 第N+1條閘極線GL_N+1、第N+2條閘極線GL_N+2、第N-1條閘極線GL_N-1以及第N-2條閘極線GL_N-2，分別沿第二方向D2排列且沿第一方向D1延伸。
發光二極體顯示裝置10更包括多個第一色子畫素單元與多個第二色子畫素單元，且在一些實施例中更可包括多個第三色子畫素單元。每一第一色子畫素單元、每一第二色子畫素單元以及每一第三色子畫素單元分別包括一或多個第一色發光二極體LED1、一或多個第二色發光二極體LED2以及一或多個第三色發光二極體LED3，而可具有彼此不同的主波長範圍。在一些實施例中，第一色發光二極體LED1、第二色發光二極體LED2與第三色發光二極體LED3可分別為發光二極體或微發光二極體(micro LED)。在一些實施例中，第一色發光二極體LED1、第二色發光二極體LED2與第三色發光二極體LED3可分別為微晶粒(micro crystallite)。在此些實施例中，第一色子畫素單元、第二色子畫素單元以及第三色子畫素單元分別為包括微發光二極體的子畫素驅動電路。舉例而言，發光二極體或微發光二極體的尺寸(例如是長、寬或高)範圍可為1μm至1000μm。在一些實施例中，可藉由轉置製程(imprinting process)而將多個微發光二極體轉置置至多個子畫素驅動電路中。以下為方便說明，會以微發光二極體作說明。
舉例而言，多個第一色子畫素單元可包括第一色子畫素單元SP1a與第一色子畫素單元SP1b。每一第一色子畫素單元包 括一或多個第一色發光二極體LED1。在一些實施例中，第一色發光二極體LED1發出紅光。舉例而言，第一色發光二極體LED1的主波長範圍可為610nm至670nm。每一第一色子畫素單元電耦合至第一資料線DL1以及相鄰的兩條閘極線。以第一色子畫素單元SP1a為例，第一色子畫素單元SP1a電耦合至第一資料線DL1、第N-1條閘極線GL_N-1與第N條閘極線GL_N。第N-1條閘極線GL_N-1與第N條閘極線GL_N中的任一者被致能時，均能使第一色子畫素單元SP1a中的第一色發光二極體LED1被導通。相似地，第一色子畫素單元SP1b電耦合至第一資料線DL1、第N+1條閘極線GL_N+1與第N+2條閘極線GL_N+2。換言之，第N+1條閘極線GL_N+1與第N+2條閘極線GL_N+2中的任一者被致能時，第一色子畫素單元SP1b中的第一色發光二極體LED1均可被導通。另一方面，第一資料線DL1可接收第一色資料訊號，從而調整各第一色子畫素單元內的第一色發光二極體LED1的驅動電流，而控制第一色發光二極體LED1的亮度。
在一些實施例中，每一第一色子畫素單元(例如是第一色子畫素單元SP1a)包括第一電晶體T1a、第二電晶體T1b以及驅動電晶體DT1。第一電晶體T1a、第二電晶體T1b以及驅動電晶體DT1分別具有第一端TM1、第二端TM2以及控制端TM3。在一些實施例中，第一端TM1、第二端TM2以及控制端TM3分別為電晶體(包括第一電晶體T1a、第二電晶體T1b與驅動電晶體DT1)的源極、汲極與閘極。驅動電晶體DT1的第二端TM2 電耦合至第一色發光二極體LED1，而驅動電晶體DT1的第一端TM1連接至參考電壓(reference voltage)。第一電晶體T1a與第二電晶體T1b的第二端TM2均電耦合至驅動電晶體DT1的控制端TM3。此外，第一電晶體T1a與第二電晶體T1b的第一端TM1均電耦合至第一資料線DL1。另一方面，第一電晶體T1a與第二電晶體T1b的控制端TM3分別電耦合至不同條的閘極線。以第一色子畫素單元SP1a為例，第一電晶體T1a的控制端TM3電耦合至第N-1條閘極線GL_N-1，而第二電晶體T1b的控制端TM3電耦合至第N條閘極線GL_N。
在一些實施例中，每一第一色子畫素單元(例如是第一色子畫素單元SP1a)更包括電容C。電容C的一端電性連接於驅動電晶體DT1的控制端TM3與第一電晶體T1a(或第二電晶體T1b)的第二端TM2之間，而另一端則電性連接於第一色發光二極體LED1。在一些實施例中，驅動電晶體DT1更可電耦合至補償電路(未繪示)，而能夠調整第一色發光二極體LED1的驅動電流。
在一些實施例中，相鄰的閘極線在相鄰的期間內被致能。如此一來，第一電晶體T1a與第二電晶體T1b在相鄰的兩個期間內被導通。儘管如此，分別在相鄰的兩個期間內被導通的第一電晶體T1a與第二電晶體T1b均能導通驅動電晶體DT1，從而導通第一色發光二極體LED1。換言之，第一色子畫素單元在相鄰的兩個致能期間內均會發光，而可視為此相鄰的兩個致能期間所 共用的子畫素單元。舉例而言，第N-1條閘極線GL_N-1與第N條閘極線GL_N所對應的致能期間共用第一色子畫素單元SP1a，而第N+1條閘極線GL_N+1與第N+2條閘極線GL_N+2所對應的致能期間共用第一色子畫素單元SP1b。以此類推，每相鄰的兩條閘極線所對應的致能期間共用一第一色子畫素單元。如此一來，第一色子畫素單元SP1a在第二方向D2上的分布範圍可包括第N條閘極線GL_N至第N-1條閘極線GL_N-1之間的區域，且包括第N-1條閘極線GL_N-1至第N-2條閘極線GL_N-2之間的區域。此外，第一色子畫素單元SP1b在第二方向D2上的範圍可包括第N+2條閘極線GL_N+2至第N+1條閘極線GL_N+1之間的區域，且包括第N+1條閘極線GL_N+1至第N條閘極線GL_N之間的區域。換言之，每一第一色子畫素單元在第二方向D2上的分布範圍包括相鄰三條閘極線之間的區域。另一方面，每一第一色子畫素單元在第一方向D1上的分布範圍包括兩條相鄰的資料線之間的區域。
多個第二色子畫素單元例如是包括第二色子畫素單元SP2a、第二色子畫素單元SP2b、第二色子畫素單元SP2c以及第二色子畫素單元SP2d。每一第二色子畫素單元包括一或多個第二色發光二極體LED2。在一些實施例中，第二色發光二極體LED2發出綠光。舉例而言，第二色發光二極體LED2的主波長範圍可為510nm至560nm。多個第二色子畫素電性連接至第二資料線DL2，且分別電耦合至多條閘極線。以第二色子畫素單元SP2b為 例，第二色子畫素單元SP2b電性連接至第二資料線DL2，且電耦合至第N-1條閘極線GL_N-1。第N-1條閘極線GL_N-1被致能時，使第二色子畫素單元SP2b中的第二色發光二極體LED2被導通。另一方面，第二資料線DL2可接收用以調整第二色發光二極體LED2的亮度之第二色資料訊號。
在一些實施例中，每一第二色子畫素單元包括電晶體T2以及驅動電晶體DT2。電晶體T2與驅動電晶體DT2分別具有第一端TM1、第二端TM2以及控制端TM3。在一些實施例中，第一端TM1、第二端TM2以及控制端TM3分別為電晶體(包括電晶體T2與驅動電晶體DT2)的源極、汲極與閘極。驅動電晶體DT2的第二端TM2電耦合至第二色發光二極體LED2，而驅動電晶體DT2的第一端TM1連接至參考電壓。電晶體T2的第二端TM2電耦合至驅動電晶體DT2的控制端TM3。此外，電晶體T2的第一端TM1電耦合至第二資料線DL2。另一方面，多個第二色子畫素單元的電晶體T2的控制端TM3分別電耦合至不同條閘極線。舉例而言，第二色子畫素單元SP2b的電晶體T2的控制端TM3電耦合至第N-1條閘極線GL_N-1，而第二色子畫素單元SP2c的電晶體T2的控制端TM3電耦合至第N+1條閘極線GL_N+1。
在一些實施例中，相似於第一色子畫素單元，每一第二色子畫素單元(例如是第二色子畫素單元SP2b)更包括電容C。電容C的一端電性連接於驅動電晶體DT2的控制端TM3與電晶體T2的第二端TM2之間，而另一端則電性連接於第二色發光二 極體LED2。在一些實施例中，驅動電晶體DT2更可電耦合至補償電路(未繪示)，而能夠調整第二色發光二極體LED2的驅動電流。
在一些實施例中，不同條的閘極線在不同期間內被致能。如此一來，不同第二色子畫素單元內的第二色發光二極體LED2在不同期間內被導通，而使不同第二色子畫素單元分別在不同致能期間內發光。換言之，不同條的閘極線所對應到的不同致能期間並不會共用任一第二色子畫素單元。如此一來，每一第二色子畫素單元在第二方向D2上的分布範圍可為兩條相鄰的閘極線之間的區域。舉例而言，第二色子畫素單元SP2b在第二方向D2上的分布範圍為第N條閘極線GL_N至第N-1條閘極線GL_N-1之間的區域。另一方面，每一第二色子畫素單元在第一方向D1上的分布範圍包括兩條相鄰的資料線之間的區域。在此些實施例中，第一色子畫素單元的分布範圍大於第二色子畫素單元的分布範圍。舉例而言，第一色子畫素單元的分布範圍對於第二色子畫素單元的分布範圍的比值可大於或等於2。基於分布範圍差異，第一色子畫素單元內的第一色發光二極體LED1的尺寸可大於第二色子畫素單元內的第二色發光二極體LED2的尺寸。在一些實施例中，第一色子畫素單元內的第一色發光二極體LED1的尺寸(例如是長、寬或高)範圍可為0.1um至1000um，而第二色子畫素單元內的第二色發光二極體LED2的尺寸範圍可為0.1um至1000um。
多個第三色子畫素單元例如是包括沿第二方向D2排列 的第三色子畫素單元SP3a、第三色子畫素單元SP3b以及第三色子畫素單元SP3c。每一第三色子畫素單元包括一或多個第三色發光二極體LED3。在一些實施例中，第三色發光二極體LED3發出藍光。舉例而言，第三色發光二極體LED3的主波長範圍可為254nm至470nm。每一第三色子畫素單元電耦合至第三資料線DL3以及相鄰的兩條閘極線。以第三色子畫素單元SP3b為例，第三色子畫素單元SP3b電耦合至第三資料線DL3、第N條閘極線GL_N與第N+1條閘極線GL_N+1。換言之，第N條閘極線GL_N與第N+1條閘極線GL_N+1中的任一者被致能時，第三色子畫素單元SP3b中的第三色發光二極體LED3均可被導通。另一方面，第三資料線DL3可接收用以調整第三色發光二極體LED3的驅動電流之第三色資料訊號。
在一些實施例中，每一第三色子畫素單元(例如是第三色子畫素單元SP3b)包括第一電晶體T3a、第二電晶體T3b以及驅動電晶體DT3。第一電晶體T3a、第二電晶體T3b以及驅動電晶體DT3分別具有第一端TM1、第二端TM2以及控制端TM3。在一些實施例中，第一端TM1、第二端TM2以及控制端TM3分別為電晶體(包括第一電晶體T3a、第二電晶體T3b與驅動電晶體DT3)的源極、汲極與閘極。驅動電晶體DT3的第二端TM2電耦合至第三色發光二極體LED3，而驅動電晶體DT3的第一端TM1連接至參考電壓。第一電晶體T3a與第二電晶體T3b的第二端TM2均電耦合至驅動電晶體DT3的控制端TM3。此外，第一 電晶體T3a與第二電晶體T3b的第一端TM1均電耦合至第三資料線DL3。另一方面，第一電晶體T3a與第二電晶體T3b的控制端TM3分別電耦合至不同條的閘極線。以第三色子畫素單元SP3b為例，第一電晶體T3a的控制端TM3電耦合至第N條閘極線GL_N，而第二電晶體T3b的控制端TM3電耦合至第N+1條閘極線GL_N+1。
在一些實施例中，每一第三色子畫素單元(例如是第三色子畫素單元SP3b)更包括電容C。電容C的一端電性連接於驅動電晶體DT3的控制端TM3與第一電晶體T3a(或第二電晶體T3b)的第二端TM2之間，而另一端則電性連接於第三色發光二極體LED3。在一些實施例中，驅動電晶體DT3更可電耦合至補償電路(未繪示)，而能夠調整第三色發光二極體LED3的驅動電流。
在一些實施例中，相鄰的閘極線在相鄰的期間內被致能。如此一來，第一電晶體T3a與第二電晶體T3b在相鄰的兩個致能期間內被導通。儘管如此，分別在相鄰的兩個期間內被導通的第一電晶體T3a與第二電晶體T3b均能導通驅動電晶體DT3，從而導通第三色發光二極體LED3。換言之，第三色子畫素單元在相鄰的兩個閘極線致能期間內均會發光，而可視為此相鄰的兩個閘極線致能期間所共用的子畫素單元。在一些實施例中，相似於第一色子畫素單元，每一第三色子畫素單元在第二方向D2上的分布範圍包括相鄰三條閘極線之間的區域。另一方面，每一第三色 子畫素單元在第一方向D1上的分布範圍包括兩條相鄰的資料線之間的區域。在此些實施例中，第三色子畫素單元的分布範圍大於第二色子畫素單元的分布範圍。舉例而言，第三色子畫素單元的分布範圍對於第二色子畫素單元的分布範圍的比值可大於或等於2。基於分布範圍差異，第三色子畫素單元內的第三色發光二極體LED3的尺寸可大於第二色子畫素單元內的第二色發光二極體LED2的尺寸。在一些實施例中，第三色子畫素單元內的第三色發光二極體LED3的尺寸(例如是長、寬或高)範圍可為0.1μm至1000μm，而第二色子畫素單元內的第二色發光二極體LED2的尺寸範圍可為0.1μm至1000μm。
在一些實施例中，在第一方向D1上相鄰的第一色子畫素單元、第二色子畫素單元以及第三色子畫素單元構成一畫素單元。在其他實施例中，畫素單元也可包括4個或4個以上不同色的子畫素單元。此外，在一些實施例中，每一畫素單元中的第一色子畫素單元相對於第三色子畫素單元而具有在第二方向D2上的錯位。舉例而言，第一色子畫素單元SP1b在第二方向D2上由第N條閘極線GL_N延伸至第N-2條閘極線GL_N-2，而第三色子畫素單元SP3b在第二方向D2上由第N-1條閘極線GL_N-1延伸至第N+1條閘極線GL_N+1。換言之，第一色子畫素單元SP1b與第三色子畫素單元SP3b在第二方向D2上的錯位距離為兩條相鄰的閘極線之間的間距(例如是第N-1條閘極線GL_N-1至第N條閘極線GL_N之間的距離)。
圖1B是圖1A所示的發光二極體顯示裝置10在不同條閘極線所對應的致能期間的示意圖。以簡潔起見，圖1B僅以方塊表示各個子畫素單元，而省略繪示各個子畫素單元中的構件。此外，實心的方塊代表發光的子畫素單元，而空白的方塊則代表處於暗態的子畫素單元。
請參照圖1A與圖1B，在第N-1條閘極線GL_N-1所對應的致能期間AT1中，沿第一方向D1排列的第一色子畫素單元SP1a、第二色子畫素單元SP2a與第三色子畫素單元SP3a處於亮態。在一些實施例中，第一色子畫素單元SP1a與第三色子畫素單元SP3a分別被左右相鄰的畫素單元共用。此外，在一些實施例中，第三色子畫素單元(例如是第三色子畫素單元SP3a)的分布範圍大於第一色子畫素單元(例如是第一色子畫素單元SP1a)的分布範圍。舉例而言，第三色子畫素單元的分布範圍對於第一色子畫素單元的分布範圍的比值可大於1且小於或等於2。
隨後，在第N條閘極線GL_N所對應的致能期間AT2中，沿第一方向D1排列的第一色子畫素單元SP1a、第二色子畫素單元SP2b以及第三色子畫素單元SP3b處於亮態。在第N-1條閘極線GL_N-1對應的致能期間AT1與第N條閘極線GL_N對應的智能期間AT2中，第一色子畫素單元SP1a均處於亮態。換言之，致能期間AT1與致能期間AT2共用第一色子畫素單元SP1a。
接下來，在第N+1條閘極線GL_N+1所對應的致能期間AT3中，沿第一方向D1排列的第一色子畫素單元SP1b、第二色 畫素單元SP2c以及第三色子畫素單元SP3b處於亮態。在第N條閘極線GL_N對應的致能期間AT2與第N+1條閘極線GL_N+1對應的智能期間AT3中，第三色子畫素單元SP3b均處於亮態。換言之，致能期間AT2與致能期間AT3共用第三色子畫素單元SP3b。
基於上述，本發明實施例的發光二極體顯示裝置10藉由在不同條閘極線所對應到的不同致能期間共用子畫素單元，可降低子畫素單元的數量。如此一來，可減少發光二極體的數量，從而降低轉置發光二極體的難度，且降低發光二極體顯示裝置的製造成本。此外，儘管多個畫素單元可在不同致能期間共用同一子畫素單元(例如是第一色子畫素單元)，此些共用子畫素單元的畫素單元的位置不完全重疊。因此，這些共用子畫素單元的畫素單元能夠被觀察者識別為不同的畫素單元。換言之，發光二極體顯示裝置能夠在不降低解析度的情況下減少子畫素單元的數量(亦即減低發光二極體的數量)。再者，具有較大分布範圍的第一色子畫素單元中更可容納其他原本設置於發光二極體顯示裝置10的邊框區域(未繪示)的電路。因此，能夠縮小發光二極體顯示裝置10的邊框寬度，而達到窄邊框或無邊框的目標。
圖1C是用於驅動圖1A所示的發光二極體顯示裝置10的電壓對時間之作圖。
請參照圖1A至圖1C，在第N-1條閘極線GL_N-1所對應到的致能期間AT1內，第N-1條閘極線GL_N-1接收固定電壓V。在一些實施例中，固定電壓V的電壓值範圍可以為-10伏特至 35伏特。固定電壓V的施予時間可實質上等於致能期間AT1的長度。另一方面，在致能期間AT1內，第一資料線DL1、第二資料線DL2以及第三資料線DL3分別接收一資料訊號，以分別對第一色發光二極體LED1、第二色發光二極體LED2以及第三色發光二極體LED3提供驅動電流。資料訊號為脈衝電壓PV。在一些實施例中，脈衝電壓PV的電壓峰值範圍可以為-5伏特至10伏特。脈衝電壓PV的施予時間範圍可為0.1微秒(μs)至1秒。相似於致能期間AT1，在第N條閘極線GL_N所對應的致能期間AT2以及第N+1條閘極線GL_N+1致能期間AT3中，閘極線亦接收固定電壓V而資料線接收作為資料訊號的脈衝電壓PV。
相較於固定電壓V，脈衝電壓PV施予的時間較短，且脈衝電壓PV的電壓峰值較高。如此一來，第一色發光二極體LED1、第二色發光二極體LED2與第三色發光二極體LED3在致能期間內短暫地發出高亮度的光，而非在整個致能期間內持續發出亮度相對較低的光。換言之，可縮短發光二極體的發光時間，故可降低發光二極體顯示裝置10的耗電量。在此些實施例中，雖然發光二極體的發光時間較短，但發光亮度較高。高亮度的光可使觀察者感受到較長的視覺暫留時間。在一些實施例中，發光二極體所發出的光對觀察者所產生的視覺暫留時間能夠接近於致能期間AT1的長度。換言之，發光二極體顯示裝置10可在實質上不影響顯示品質的情況下降低耗電量。
圖2是依照本發明一些實施例的發光二極體顯示裝置20 在不同閘極線所對應的致能期間的示意圖。圖2所示的發光二極體顯示裝置20相似於圖1B所示的發光二極體顯示裝置10，以下僅敘述兩者的差異處，相同或相似處則不再贅述。
請參照圖2，在第一方向D1上同一排的第一色子畫素單元與第三色子畫素單元(例如是第一色子畫素單元SP1a與第三色子畫素單元SP3a)實質上對齊，而並未具有沿著第二方向D2的錯位。
在第N-1條閘極線GL_N-1所對應的致能期間AT1中，沿第一方向D1排列的第一色子畫素單元SP1a、第二色子畫素單元SP2a與第三色子畫素單元SP3a處於亮態。隨後，在第N條閘極線GL_N所對應的致能期間AT2中，沿第一方向D1排列的第一色子畫素單元SP1a、第二色子畫素單元SP2b以及第三色子畫素單元SP3a處於亮態。接下來，在第N+1條閘極線GL_N+1所對應的致能期間AT3中，沿第一方向D1排列的第一色子畫素單元SP1b、第二色畫素單元SP2c以及第三色子畫素單元SP3b處於亮態。
由此可知，在致能期間AT1與致能期間AT2中，第一色子畫素單元SP1a以及第三色子畫素單元SP3a均處於亮態。換言之，致能期間AT1與致能期間AT2共用第一色子畫素單元SP1a與第三色子畫素單元SP3a。另一方面，致能期間AT2與致能期間AT3並未共用任何子畫素單元。
圖3是依照本發明一些實施例的發光二極體顯示裝置30 在不同閘極線所對應的致能期間的示意圖。
請參照圖1B以及圖3，圖3所示的發光二極體顯示裝置30相似於圖1B所示的發光二極體顯示裝置10，惟多個子畫素單元沿第一方向D1排列的方式不同。具體而言，在圖1B所示的發光二極體顯示裝置10中，多個子畫素單元在第一方向D1上的各個重複單元包括兩個畫素單元。此兩個畫素單元共用位於重複單元中心區域的同一第三色子畫素單元(例如是第三色子畫素單元SP3a)。另一方面，在圖3所示的發光二極體顯示裝置30中，多個子畫素單元在第一方向D1的每一重複單元僅包括單一畫素單元。在圖3所示的實施例中，第三色子畫素單元的分布範圍相對於第一色子畫素單元的分布範圍的比值範圍可為1至4。
圖4是依照本發明一些實施例的發光二極體顯示裝置40在不同閘極線所對應的致能期間的示意圖。
請參照圖3與圖4，圖4所示的發光二極體顯示裝置40相似於圖3所示的發光二極體顯示裝置30，以下僅敘述兩者的差異處，相同或相似處則不再贅述。具體而言，在圖3所示的發光二極體顯示裝置30中，第一色子畫素單元(例如是第一色子畫素單元SP1a)、第二色子畫素單元(例如是第二色子畫素單元SP2a)與第三色子畫素單元(例如是第三色子畫素單元SP3a)沿第一方向D1依序排列，且分別發出紅光、綠光與藍光。此外，相鄰兩條閘極線所對應的兩個致能期間(例如是致能期間AT2與致能期間AT3)可共用第三色子畫素單元。
另一方面，在圖4所示的發光二極體顯示裝置40中，第一色子畫素單元(例如是第一色子畫素單元SP1a)發出藍光，且第二色子畫素單元(例如是第二色子畫素單元SP2a)與第三色子畫素單元(例如是第三色子畫素單元SP3a)分別發出紅光與綠光。此外，不同閘極線所對應的兩個致能期間(例如是致能期間AT2與致能期間AT3)並未共用第三色子畫素單元。在圖4所示的實施例中，第三色子畫素單元(例如是第三色子畫素單元SP3a)的分布範圍實質上等於第二色子畫素單元(例如是第二色子畫素單元SP2a)的分布範圍，且小於第一色子畫素單元(例如是第一色子畫素單元SP1a)的分布範圍。
圖5是依照本發明一些實施例的發光二極體顯示裝置50在不同閘極線所對應的致能期間的示意圖。圖5所示的發光二極體顯示裝置50相似於圖4所示的發光二極體顯示裝置40，以下僅敘述兩者的差異，相同或相似處則不再贅述。
請參照圖4與圖5，在圖4所示的發光二極體顯示裝置40中，多個子畫素單元在第一方向D1上排列的每一重複單元僅包括單一畫素單元。另一方面，在圖5所示的發光二極體顯示裝置50中，多個子畫素單元在第一方向D1上排列的各個重複單元包括兩個畫素單元。此兩個畫素單元共用位於重複單元中心區域的同一第三色子畫素單元(例如是第三色子畫素單元SP3a)。在一些實施例中，圖5所示的第一色子畫素單元的分布範圍大於圖4所示的第一色子畫素單元的分布範圍。舉例而言，圖5所示的第 一色子畫素單元(例如是第一色子畫素單元SP1a)的分布範圍對於第三色子畫素單元(例如是第三色子畫素單元SP3a)的分布範圍的比值可實質上大於1且小於或等於4。
綜上所述，本發明實施例的發光二極體顯示裝置藉由在不同條閘極線所對應到的不同致能期間共用子畫素單元，可降低子畫素單元的數量。如此一來，可減少發光二極體的數量，從而降低轉置發光二極體的難度，且降低發光二極體顯示裝置的製造成本。此外，儘管多個畫素單元可在不同致能期間共用同一子畫素單元，此些共用子畫素單元的畫素單元的位置不完全重疊。因此，這些共用子畫素單元的畫素單元能夠被觀察者識別為不同的畫素單元。換言之，發光二極體顯示裝置能夠在不降低解析度的情況下減少子畫素單元的數量(亦即減低發光二極體的數量)。再者，具有較大分布範圍的第一色子畫素單元中更可容納其他原本設置於發光二極體顯示裝置的邊框區域的電路。因此，能夠縮小發光二極體顯示裝置的邊框寬度，而達到窄邊框或無邊框的目標。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10:發光二極體顯示裝置
C:電容
D1:第一方向
D2:第二方向
DL1:第一資料線
DL2:第二資料線
DL3:第三資料線
DT1、DT2、DT3:驅動電晶體
GL_N:第N條閘極線
GL_N+1:第N+1條閘極線
GL_N+2:第N+2條閘極線
GL_N-1:第N-1條閘極線
GL_N-2:第N-2條閘極線
LED1:第一色發光二極體
LED2:第二色發光二極體
LED3:第三色發光二極體
SP1a、SP1b:第一色子畫素單元
SP2a、SP2b、SP2c、SP2d:第二色子畫素單元
SP3a、SP3b、SP3c:第三色子畫素單元
T1a、T3a:第一電晶體
T1b、T3b:第二電晶體
T2:電晶體
TM1:第一端
TM2:第二端
TM3:控制端

Claims (8)

  1. 一種發光二極體顯示裝置，包括：一第一資料線，用以接收一第一色資料訊號；一第二資料線，用以接收一第二色資料訊號；一第三資料線，用以接收一第三色資料訊號，其中該第一資料線、該第二資料線與該第三資料線沿一第一方向排列；多條閘極線，沿一第二方向排列，且包括一第N-1條閘極線、一第N條閘極線以及一第N+1條閘極線；一第一色子畫素單元，包括一第一色發光二極體，電耦合至該第一資料線、該第N-1條閘極線與該第N條閘極線，且該第N-1條閘極線與該第N條閘極線中的任一者被致能時該第一色發光二極體被導通；以及多個第二色子畫素單元，電性連接至該第二資料線，且分別包括一第二色發光二極體，其中該些第二色子畫素單元中的每一第二色子畫素單元分別電耦合至該些閘極線中對應於該第二色子畫素單元的閘極線，且各該閘極線被致能時對應的該第二色發光二極體被導通，其中該第一色子畫素單元的分布範圍大於各該第二色子畫素單元的分布範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體顯示裝置，其中該第一資料線、該第二資料線以及該第三資料線依序沿該第一方向排列。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體顯示裝置，其中該第一子畫素單元包括一第一電晶體、一第二電晶體以及一驅動電晶體，分別具有一第一端、一第二端以及一控制端，該驅動電晶體的該第二端電耦合至該第一色發光二極體，該第一電晶體的該第一端與該第二電晶體的該第一端電耦合至該第一資料線，該第一電晶體的該控制端電耦合至該第N-1條閘極線，該第二電晶體的該控制端電耦合至該第N條閘極線，且該第一電晶體與該第二電晶體不同時導通。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體顯示裝置，其中該些第二色子畫素單元分別電耦合至該第N-1條閘極線、該第N條閘極線與該第N+1條閘極線，各該第二色子畫素單元包括一電晶體以及一驅動電晶體，該電晶體與該驅動電晶體分別具有一第一端、一第二端以及一控制端，該些第二色子畫素單元的該些電晶體的該些第一端連接至該第二資料線，該些電晶體的該些控制端分別電耦合至該第N-1條閘極線、該第N條閘極線與該第N+1條閘極線，且該些第二色子畫素單元不同時導通。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體顯示裝置，更包括：一第三子畫素單元，包括一第三色發光二極體，電性連接至該第三資料線、該第N條閘極線以及該第N+1條閘極線，其中該第N條閘極線與該第N+1條閘極線的任一者被致能時該第三色發光二極體被導通，且其中該第三色子畫素單元的分布範圍大於 該第二色子畫素單元的分布範圍。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體顯示裝置，其中該第三色子畫素單元包括一第一電晶體、一第二電晶體以及一驅動電晶體，分別具有一第一端、一第二端以及一控制端，該驅動電晶體的該第二端電耦合至該第三色發光二極體，該第一電晶體的該第一端及該第二電晶體的該第一端電耦合至該第三資料線，該第一電晶體的該控制端電耦合至該第N條閘極線，該第二電晶體的該控制端電耦合至該第N+1條閘極線，且該第一電晶體與該第二電晶體不同時導通。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體顯示裝置，其中該第一色子畫素單元、各該第二色子畫素單元以及該第三色子畫素單元分別包含一畫素驅動電路，且該畫素驅動電路為以一積體電路形成的一子畫素驅動電路。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體顯示裝置，其中該第一色子畫素單元的該第一色發光二極體的發光區面積大於各該第二色子畫素單元的該第二色發光二極體的發光區面積。
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