显示装置及其驱动方法与流程

1.本揭露涉及一种显示装置及其驱动方法，尤其涉及一种可全屏显示、具有较高的分辨率的显示装置及其驱动方法。


背景技术：

2.随电子产品蓬勃发展，应用于电子产品上的显示技术也不断改良。用于显示的电子装置不断朝向更大屏幕显示或更高分辨率的显示效果改进。


技术实现要素：

3.本揭露是针对一种显示装置，其可全屏显示或具有较高的分辨率。
4.本揭露是针对一种显示装置的驱动方法，其可用于驱动上述的显示装置。
5.根据本揭露的实施例，显示装置包括发光模块以及显示面板。发光模块包括光学传感器以及多个发光二极管。多个发光二极管邻近光学传感器。多个发光二极管发出红光、绿光以及蓝光。多个发光二极管动态地转换红光、绿光以及蓝光的亮度。显示面板配置于发光模块上。
6.根据本揭露的实施例，显示装置的驱动方法包括以下步骤。首先，提供显示装置。显示装置包括光学传感器、多个发光二极管以及显示面板。多个发光二极管邻近光学传感器，且包括多个第一发光二极管、多个第二发光二极管以及多个第三发光二极管。多个第一发光二极管、多个第二发光二极管以及多个第三发光二极管各自发出不同颜色的光。显示面板设置在多个发光二极管上。接着，产生图框时间。当显示装置于显示状态下，图框时间包括第一图框时间、第二图框时间、第三图框时间以及第四图框时间。第二图框时间接续于第一图框时间之后。第三图框时间接续于第二图框时间之后。第四图框时间接续于第三图框时间之后。当光学传感器未执行功能时，多个第一发光二极管、多个第二发光二极管以及多个第三发光二极管在第一图框时间、第二图框时间以及第三图框时间依序开启其中一者并关闭其他两者。在第四图框时间关闭多个第一发光二极管、多个第二发光二极管以及多个第三发光二极管。
7.综上所述，由于本揭露实施例的显示装置是使用直下式的发光模块，并利用发光二极管可分别发出红光、绿光以及蓝光的方式来使显示面板呈现出彩色画面，因此，本实施例的显示面板可不须要额外设置彩色滤光层，藉此可提供较高透光度给光学传感器。因此，相较于现有使用侧入式的发光模块或使用彩色滤光层的显示装置，本实施例的显示装置可具有较高的亮度或较高的分辨率。此外，利用区域调光和/或色序法的方式可分别调控第一区以及第二区的发光二极管的开启或关闭，进而在光学传感器未执行其功能时，达到全屏显示的效果。
附图说明
8.包含附图以便进一步理解本揭露，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部
分。附图说明本揭露的实施例，并与描述一起用于解释本揭露的原理。
9.图1为本揭露一实施例的显示装置的显示面板以及发光模块的俯视示意图；
10.图2为图1的显示装置沿剖面线a-a’的剖面示意图；
11.图3为本揭露一实施例的色序转换的示意图；
12.图4a为本揭露一实施例的显示装置于光学传感器未执行功能时的显示面板的画面；
13.图4b为本揭露一实施例的显示装置于光学传感器执行功能时的显示面板的画面。
14.附图标号说明
15.10：显示装置；
16.100：发光模块；
17.110：基板；
18.111：第一区；
19.112：第二区；
20.113：第三区；
21.120：光学传感器；
22.130：发光二极管；
23.131：第一发光二极管；
24.1311、1321、1331：光；
25.132：第二发光二极管；
26.133：第三发光二极管；
27.200：显示面板；
28.210：第一基板；
29.220：显示介质；
30.230：第二基板；
31.240：光学感测区；
32.241、242、251：画面；
33.250：显示区；
34.260：第一偏光层；
35.270：第二偏光层；
36.300：图框时间；
37.301：第一图框时间；
38.302：第二图框时间；
39.303：第三图框时间；
40.304：第四图框时间。
具体实施方式
41.通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本揭露，须注意的是，为了使读者能容易了解及为了附图的简洁，本揭露中的多张附图只绘出电子装置的一部分，且附图中的特定组件并非依照实际比例绘图。此外，图中各组件的数量及尺寸仅作为示意，并非
用来限制本揭露的范围。
42.在下文说明书与权利要求中，“含有”与“包括”等词为开放式词语，因此其应被解释为“含有但不限定为
…”
之意。
43.本揭露中所叙述的一结构(或层别、组件、基材)位于另一结构(或层别、组件、基材)之上，可以指二结构相邻且直接连接，或是可以指二结构相邻而非直接连接，非直接连接是指二结构之间具有至少一中介结构(或中介层别、中介组件、中介基材、中介间隔)，一结构的下侧表面相邻或直接连接于中介结构的上侧表面，另一结构的上侧表面相邻或直接连接于中介结构的下侧表面，而中介结构可以是单层或多层的实体结构或非实体结构所组成，并无限制。在本揭露中，当某结构配置在其它结构“上”时，有可能是指某结构“直接”在其它结构上，或指某结构“间接”在其它结构上，即某结构和其它结构间还夹设有至少一结构。
44.虽然术语第一、第二、第三
…
可用以描述多种组成组件，但组成组件并不以此术语为限。此术语仅用于区别说明书内单一组成组件与其他组成组件。权利要求中可不使用相同术语，而依照权利要求中组件宣告的顺序以第一、第二、第三
…
取代。因此，在下文说明书中，第一组成组件在权利要求中可能为第二组成组件。
45.本揭露的电子装置例如可包括显示装置、天线装置、感测装置、触控电子装置(touch display)、曲面电子装置(curved display)或非矩形电子装置(free shape display)，也可以是可弯折或可挠式拼接电子装置，但不以此为限。电子装置可例如包括发光二极管、液晶(liquid crystal)、荧光(fluorescence)、磷光(phosphor)、其它合适的显示介质、或前述的组合，但不以此为限。发光二极管可例如包括有机发光二极管(organic light emitting diode，oled)、无机发光二极管(inorganic light-emitting diode，led)、次毫米发光二极管(mini led)、微发光二极管(micro led)或量子点发光二极管(quantum dot，qd，可例如为qled、qdled)、或其他适合的材料或上述的任意排列组合，但不以此为限。天线装置可例如是液晶天线，但不以此为限。需注意的是，电子装置可为前述的任意排列组合，但不以此为限。此外，电子装置的外型可为矩形、圆形、多边形、具有弯曲边缘的形状或其他适合的形状。电子装置可以具有驱动系统、控制系统、光源系统、层架系统
…
等外围系统以支持显示装置或天线装置。下述是以显示装置为例。
46.须知悉的是，以下所举实施例可以在不脱离本揭露的精神下，可将数个不同实施例中的特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。各实施例间特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意混合搭配使用。
47.现将详细地参考本揭露的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
48.图1为本揭露一实施例的显示装置的显示面板以及发光模块的俯视示意图。图2为图1的显示装置沿剖面线a-a’的剖面示意图。图3为本揭露一实施例的色序转换的示意图。图4a为本揭露一实施例的显示装置于光学传感器未执行功能时的显示面板的画面。图4b为本揭露一实施例的显示装置于光学传感器执行功能时的显示面板的画面。
49.请参考图1与图2，本实施例的显示装置10包括发光模块100以及显示面板200。发光模块100包括基板110、光学传感器120以及多个发光二极管130。多个发光二极管130设置于光学传感器120的周围。多个发光二极管130可分别发出红光、绿光以及蓝光，且多个发光
二极管130可动态地转换红光、绿光以及蓝光的亮度。所谓动态地转换红光、绿光以及蓝光的亮度系指，可依序轮流调整不同发光二极管的亮度，但其颜色顺序并不限制。本揭露举例将基板110具有第一区111、第二区112以及第三区113。第一区111邻近第三区113、第二区112邻近第一区111，且第一区111位于第三区113与第二区112之间。于另一实施例中，第一区111可选择性围绕第三区113、第二区112可选择性围绕第一区111，且第一区111位于第三区113与第二区112之间。上述将基板110分为三个区域只是本揭露的一个例子，可以有不同的分区方式，例如基板110可以分成多个第一区111与多个第二区112，且第一区111与第二区112周期性交替设置，且不限定所分的区域形状与大小，可视显示装置10的整体状况而有所改变，只要适合本实施例的方式即可。
50.在本实施例中，基板110可以是透明基板、金属基板、或石墨基板。透明基板例如透明塑料基板或是玻璃基板。举例而言，基板110的材料包括玻璃、石英、蓝宝石(sapphire)、陶瓷、聚碳酸酯(polycarbonate，pc)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，pet)、玻璃纤维、陶瓷、其它合适的基板材料、或前述的组合，但不以此为限。
51.光学传感器120配置于第三区113中，第三区113例如可以是一个开口，以使光学传感器120内嵌于基板110，但不以此为限。在一些实施例中，光学传感器120可以是固定在基板110的第三区113中。在另一实施例，光学传感器120可以位于显示面板200中。在本实施例中，光学传感器120例如是摄像头或指纹传感器，但不以此为限。
52.多个发光二极管130邻近光学传感器120且配置于基板110的第一区111以及第二区112。多个发光二极管130可分别发出红光、绿光以及蓝光，且多个发光二极管130可动态地转换红光、绿光以及蓝光的亮度。详细来说，在本实施例中，多个发光二极管130还可包括多个第一发光二极管131、多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133。也就是说，多个第一发光二极管131、多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133皆配置于基板110的第一区111以及第二区112。在本实施例中，多个第一发光二极管131可发出红光，多个第二发光二极管132可发出绿光，多个第三发光二极管133可发出蓝光，但不以此为限。在一些实施例中，第一发光二极管也可以发出绿光或蓝光、第二发光二极管也可以发出红光或蓝光、第三发光二极管也可以发出红光或绿光，只要使第一发光二极管、第二发光二极管以及第三发光二极管分别发出不同颜色的光即可。
53.在本实施例中，显示面板200配置于发光模块100上，以使发光模块100可朝向显示面板200发光，并于显示面板200呈现出画面，此画面例如可以是动态的显示画面，也可以是静态的显示画面，因此，本实施例的发光模块100属于直下式的发光模块。显示面板200包括第一偏光层260、第一基板210、显示介质220、第二基板230以及第二偏光层270。第一基板210与第二基板230相对设置，且显示介质220位于第一基板210与第二基板230之间。第一基板210位于第二基板230与发光模块100之间。在本揭露的一实施例，第一基板210包括像素结构，显示介质220包括液晶，但不以此为限。在本揭露的另一实施例，第二基板230可包括像素结构，显示介质220包括液晶，但不以此为限。显示面板200可还包含视角补偿层(图未示)等其他适合显示的层别。
54.在本实施例中，显示面板200可不包括彩色滤光层，藉此可提高显示面板200的透光度，以提供较高透光度给光学传感器120。透光度的定义为多个发光二极管130所发出的
光在通过第二偏光层270后的亮度除以多个发光二极管130所发出的光在进入第一偏光层260前的亮度的百分比。在本实施例中，显示面板200的透光度例如是约30％，但不以此为限。由于本实施例的显示装置10可以不须要额外设置彩色滤光层，而是使用直下式的发光模块并利用多个发光二极管130分别发出红光、绿光以及蓝光的方式来使显示面板200呈现出画面，因此，相较于现有使用彩色滤光层来呈现出画面的显示装置，本实施例的显示装置10可具有较高的分辨率。在本实施例中，显示面板200还可选择性地包括黑色矩阵层(black matrix，bm)，但不以此为限。
55.在本实施例中，显示面板200还包括光学感测区240以及显示区250。光学感测区240与光学传感器120对应设置。显示区250邻近光学感测区240，且显示区250对应于基板110的第一区111以及第二区112设置。换言之，位于基板110的第一区111以及第二区112的多个发光二极管130所发出的光可在显示面板200的显示区250呈现出画面251。在本揭露的一实施例，可通过在第一区111以及第二区112的多个第一发光二极管131所发出的红光、多个第二发光二极管132所发出的绿光以及多个第三发光二极管133所发出的蓝光，可使显示面板200的显示区250呈现出画面251。
56.此外，由于本实施例的发光模块100属于直下式的发光模块，因此，不同于现有使用侧入式的发光模块，本实施例的发光模块100可以达到高透光度特性，也可利用多个发光二极管130控制出光光型，以增加多个发光二极管130于显示面板200上的照射范围，例如调整多个发光二极管130的光锥角度(cone angle)，可以控制多个发光二极管130出光的重叠范围大小，请参考图2，位于第三区113左侧的多个第三发光二极管133所发出的光1331，除了可照射到其上方的显示面板200的对应位置，还可照射到第三区113上方的显示面板200的光学感测区240。同理，位于第三区113右侧的多个第一发光二极管131所发出的光1311，除了可照射到其上方的显示面板200的对应位置，还可照射到第三区113上方的显示面板200的光学感测区240。因此，在本实施例中，由于第一区111邻近且邻近第三区113，且位于第一区111的多个发光二极管130还可控制光型，使得第一区111的多个第一发光二极管131所发出的红光、多个第二发光二极管132所发出的绿光以及多个第三发光二极管133所发出的蓝光可照射到第三区113上方的光学感测区240。藉此，使得在光学传感器120未执行功能时，显示面板200的光学感测区240也可呈现出画面241，进而达到全屏显示的目的，如图4a所示。此时，显示面板200的光学感测区240的画面241与显示区250的画面251能组合呈现一连续画面，换句话说，光学感测区240的画面241与显示区250的画面251可互相匹配。
57.然而，当光学传感器120要执行功能时，例如是摄像头执行拍照、录像功能或执行指纹辨识功能时，使光学感测区240的画面241关闭，或是使光学感测区240呈现白画面，但同时不会影响到显示区250画面251，以使光学传感器120可执行其功能且使显示区250仍可呈现画面251。而为了达成上述需求，本实施例的显示装置10还利用了区域调光(local dimming)的方式和/或色序法(color sequential)的方式，说明如下。
58.本实施例的显示装置10可利用区域调光的方式来调控位于第一区111以及第二区112的多个发光二极管130发出的红光、绿光以及蓝光的亮度。也就是说，可利用区域调光的方式，分区调控第一区111以及第二区112中的多个第一发光二极管131、多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133的开启或关闭，进而调控第一区111以及第二区112的红光、绿光以及蓝光的亮度。举例来说，当光学传感器120执行功能时，可利用区域调光的方式
关闭第一区111的多个发光二极管130，以使显示面板200的光学感测区240呈现画面242，在本实施例中的画面242可以是黑画面，但显示区250仍可呈现画面251，如图4b所示。在一实施例中，上述的画面242可以为黑画面，但不以此为限，也就是说，在一些实施例中，上述的画面242可依光学传感器120执行功能时的状态做调整，而使得上述的画面242可以也可以为红画面或蓝画面，或者其他不同颜色或不同颜色组合后的画面，只要是能够达成本揭露的功能即可成为画面242。
59.另外，参考图3，本实施例的显示装置10的驱动方法也可采用色序法的方式，使第一区111以及第二区112的多个发光二极管130能分时地发出红光、绿光以及蓝光。具体来说，在一个图框时间(frame time)300的区间中，通过将图框时间300均分若干等份，以使第一区111以及第二区112的多个发光二极管130能依序发出不同颜色的光，例如:将图框时间300分为三等份，则第一区111以及第二区112的多个发光二极管130在这三等份中依序发出三种光，例如为红光、绿光以及蓝光。本揭露的一实施例，如图3所示，可将图框时间300分为四等份，先是第一图框时间301；接着是第二图框时间302，接续于第一图框时间301之后；然后是第三图框时间303，接续于第二图框时间302之后；而后是第四图框时间304，接续于第三图框时间303之后。因此，第一区111以及第二区112的多个发光二极管130能依序发出四种光，例如为红光、绿光、蓝光以及白光，并利用人眼的视觉暂留效应，产生混色的效果。参考图4a及图4b，在本实施例中，当光学传感器120未执行功能时，位于第一区111的多个第一发光二极管131、多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133，可在第一图框时间301、第二图框时间302以及第三图框时间303依序开启其中一者并关闭其他两者，并在第四图框时间304关闭位于第一区111的多个第一发光二极管131、多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133，换句话说，在图框时间300中，可依序发出红光、绿光、蓝光以及不发光，以使显示面板200的光学感测区240的画面241与显示区250的画面251呈现连续画面，如图4a所示。但是，当光学传感器120执行功能时，则会在第一图框时间301、第二图框时间302以及第三图框时间303关闭多个第一发光二极管131、多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133，并在第四图框时间304同时开启位于第一区111的多个第一发光二极管131、多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133，以使显示面板200的光学感测区240可呈现实质上为白画面，如图4b所示。
60.举例来说，如图3所示，在本实施例的显示装置10的驱动方法中，先将第一区111的一个图框时间300(例如是16ms，但不以此为限)平均分为四等份，且每一等份为4ms。例如是当显示装置10于显示状态下时，产生图框时间300(16ms)，并将图框时间300分为第一图框时间301(4ms)、第二图框时间302(4ms)、第三图框时间303(4ms)以及第四图框时间304(4ms)。其中，第二图框时间302(4ms)接续于第一图框时间301(4ms)之后，第三图框时间303(4ms)接续于第二图框时间302(4ms)之后，第四图框时间304(4ms)接续于第三图框时间303(4ms)之后。接着，当光学传感器120未执行功能时，在第一图框时间301(4ms)开启多个第一发光二极管131并关闭多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133，以发出红光1311；在第二图框时间302(4ms)开启多个第二发光二极管132并关闭多个第一发光二极管131以及多个第三发光二极管133，以发出绿光1321；在第三图框时间303(4ms)开启多个第三发光二极管133并关闭多个第一发光二极管131以及多个第二发光二极管132，以发出蓝光1331；在第四图框时间304(4ms)关闭多个第一发光二极管131、多个第二发光二极管132
以及多个第三发光二极管133。接着，再依上述的顺序周期地依序发出红光1331、绿光1321、蓝光1331及不发光，以提供显示面板200的光学感测区240呈现画面241，该画面241与显示区250提供的画面251可以呈现连续画面，以达到全屏显示的目的，如图4a所示。然而，当光学传感器120执行功能时，在第一图框时间301(4ms)、第二图框时间302(4ms)以及第三图框时间303(4ms)皆关闭多个第一发光二极管131、多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133；在第四图框时间304(4ms)开启多个第一发光二极管131、多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133，以使显示面板200的光学感测区240的画面242可呈现白画面，以使光学传感器120可执行其功能，如图4b所示。
61.在本实施例中，将第二区112的一个图框时间平均分为三等份(红光、绿光以及蓝光)。因此，当光学传感器120执行功能或未执行其功能时，位于第二区112的多个第一发光二极管131、多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133可周期地依序开启其中一者并关闭其他两者，以依序发出红光、绿光以及蓝光，以使显示面板200的显示区250呈现画面251。举例来说，先将第二区112的一个图框时间(例如是16ms，但不以此为限)平均分为三等份，且每一等份为16/3ms。例如是将图框时间300分为第一图框时间301(16/3ms)、第二图框时间302(16/3ms)以及第三图框时间303(16/3ms)。接着，在第一图框时间301(16/3ms)开启多个第一发光二极管131并关闭多个第二发光二极管132以及多个第三发光二极管133，以发出红光；在第二图框时间302(16/3ms)开启多个第二发光二极管132并关闭多个第一发光二极管131以及多个第三发光二极管133，以发出绿光；在第三图框时间303(16/3ms)开启多个第三发光二极管133并关闭多个第一发光二极管131以及多个第二发光二极管132，以发出蓝光。接着，再依上述的顺序周期地依序发出红光、绿光以及蓝光，以使显示面板200的显示区250呈现画面251，如图4a及图4b所示。
62.在一些实施例中，光学传感器120可以为摄像头，当进行拍照功能时，若环境光进入光学传感器120的某一波段的光亮度较低或较弱时，可利用区域调光或色序法的方式，使第一区111的多个发光二极管130所对应的该波段的光亮度增加，以补强外界进入的光线强度，例如当环境光入射的蓝光亮度比较弱时，可利用区域调光或色序法的方式，使第一区111的多个第三发光二极管133所发出的蓝光的亮度增加，或者于如图3的第三图框时间303开启适合的蓝光亮度，并使多个第一发光二极管131所发出的红光的亮度以及多个第二发光二极管132所发出的绿光的亮度降低或关闭。在本实施例中的另一种状况，若环境光进入光学传感器120的光强度足够时，则可于第一图框时间301、第二图框时间302、第三图框时间303以及第四图框时间304，全部关闭第一区111的多个发光二极管130。
63.此外，在另一实施例中，当使用光学传感器120进行指纹辨识时，可利用色序法的方式，使第一区111的多个发光二极管130于大部分的图框时间300发出白光。举例来说，第四图框时间304可以占图框时间300的三分之一等份，第一图框时间301、第二图框时间302以及第三图框时间303各占图框时间300的九分之二等份，在光学传感器120进行指纹辨识时，可于第一图框时间301、第二图框时间302以及第三图框时间303关闭第一区111的多个发光二极管130，并于第四图框时间304开启位于第一区111的多个发光二极管130。
64.另外，又另一个实施例中，当使用光学传感器120进行外界指示检测时，例如检测激光笔指示，可利用区域调光或色序法的方式，降低第一区111的多个发光二极管130的光亮度，以利光学传感器120检测外界指示。
65.综上所述，由于本揭露实施例的显示装置是以直下式发光模块作为举例，并利用发光二极管可分别发出红光、绿光以及蓝光的方式来使显示面板呈现出彩色画面，因此，本实施例的显示面板可不须要额外设置彩色滤光层，藉此可提供最大穿透率给光学传感器。因此，相较于现有使用侧入式的发光模块或使用彩色滤光层的显示装置，本实施例的显示装置可具有较高的亮度或较高的分辨率。此外，利用区域调光和/或色序法的方式可分别调控多个发光二极管的开启和/或关闭，进而在光学传感器未执行功能的情况下，达到全屏显示的效果。直下式发光模块亦可替换为其他可分别发出红光、绿光及蓝光的发光装置，于此并不限制。
66.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本揭露的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本揭露进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本揭露各实施例技术方案的范围。