System and method of a high definition micro-led display

Abstract

A micro LED display system (100) is provided. The micro LED display system (100) comprises: a micro LED display chip (102); a projection lens (104) before the micro LED display chip (102); and a vibrating projection device (108) before the projection lens (104). The vibrating projection device (108) comprises: a piezoelectric composite material plate that is transparent to an incident light (302) from the micro LED display chip (102); a communication interface (280) that is configured to receive a signal; and a driving unit (240) that drives a deformation of the piezoelectric composite material plate according to the signal from the communication interface (280). The micro LED display system (100) may display higher resolution image than the native resolution of the micro LED display chip (102).

Description

SYSTEM AND METHOD OF A HIGH DEFINITION MICRO-LED DISPLAYTECHNICAL FIELD

[0001] The present disclosure relates generally to the technical field of displays, in particular to a micro light-emitting diode (LED) display circuit and system, and a process of driving the high definition micro LED display system.BACKGROUND

[0002] Display technologies are becoming increasingly important in today’s commercial electronic devices. These display panels are widely used in stationary large screens such as liquid crystal display televisions (LCD TVs) and organic light emitting diode televisions (OLED TVs) as well as portable electronic devices such as laptop personal computers, smartphones, tablets and wearable electronic devices.

[0003] A Light-Emitting Diode (LED) chip generally includes an Organic Light-Emitting Diode (OLED) chip, a Mini Light-Emitting Diode (Sub-millimeter Light-Emitting Diode) chip or a micro LED (Micro Meter Light-Emitting Diode) chip and the like. LED is widely applied in the field of illumination. As the LED display screen gradually permeates towards the high-end market, the light emitting efficiency requirement of the LED display screen device is higher.

[0004] Pixels are composed of small squares of an image, and the small squares have a clear position and are assigned color values, and the color and position of the small squares determine the appearance of the image. The pixels may be viewed as inseparable units or elements throughout the image. Inseparable means that a pixel cannot be further cut into smaller units or elements, which are present in a single-color cell. Each dot matrix image contains a quantity of pixels that determine the size of the image presented on the screen.

[0005] Micro-LED display technology relates to micron-scale LED pixel units, which are assembled to a driving panel to form a high-density LED display array. Micro-LED display technology herein can also be referred to as μ-LED display technology. Since the micro-LED chip has attributes such as small in size, high in integration level, self-luminous,  etc., the micro-LED chip has greater advantages in terms of brightness, resolution, contrast, energy consumption, service life, response speed, thermal stability and the like compared with an LCD and an OLED. In some approaches, the early LED display screen pixels are formed by combining LEDs with three primary colors of red, green and blue.

[0006] In some approaches, in order to achieve a high definition for a projected image from a projection system, the display chip, such as the micro-LED chip may need to have a corresponding high definition. The high definition needs may lead to increased display chip size and volume, that limit the portability of the projection system and make it difficult for the consumers to carry the projection system. Therefore, a new projection system is needed, so that the resolution of the projection system can be improved, and the size of the projection system can be reduced.

[0007] As such, it would be desirable to provide the light emitting display system and method that address the above-mentioned drawbacks, amongst others.SUMMARY

[0008] There is a need for improved display device designs that improve upon, and help to address the issues and shortcomings of the display systems, such as those described above. In particular, there is a need for a micro-LED pixel display system with improved image definition and smaller footprint.

[0009] According to the present disclosure, an optical element is externally arranged in the projection system to achieve the resolution multiplication effect of the projection image. Therefore, the possibility of high-resolution display is achieved. The light rays are refracted through the optical element to make a slight offset of the projected image. The high quality output image is achieved under the support of a high refresh rate display.

[0010] The present disclosure relates to the technical field of displays, and discloses a Light-Emitting Diode (LED) pixel display circuit and system, and a method of displaying high definition image from the micro-LED pixel system. The technical drawbacks of the limited volume of a pixel light-emitting system at present are solved.

[0011] The present disclosure includes, without limitation, the following exemplary embodiments.

[0012] Some exemplary embodiments of the present disclosure provide a micro light-emitting diode (LED) display system. The micro LED display system includes a micro LED display chip, a projection lens before the micro LED display chip, and a vibrating projection device before the projection lens. In some embodiments, the vibrating projection device includes a piezoelectric composite material plate that is transparent to an incident light from the micro LED display chip, a communication interface that is configured to receive a signal, and a driving unit that drives a deformation of the piezoelectric composite material plate according to the signal from the communication interface.

[0013] Some exemplary embodiments of the present disclosure provide a vibrating projection device for expanding a resolution of a light-emitting source. The vibrating projection device includes a piezoelectric composite material plate that is transparent to an incident light from the light-emitting source, a communication interface that is configured to receive a signals, and a driving unit that drives a deformation of the piezoelectric composite material plate according to the signal from the communication interface.

[0014] Some exemplary embodiments of the present disclosure provide a method for expanding a resolution of a light-emitting source. The method includes: providing a piezoelectric composite material plate that is transparent to an incident light from the light-emitting source; receiving an image signal from the light-emitting source; and driving a deformation of the piezoelectric composite material plate according to the image signal.

[0015] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, the piezoelectric composite material plate may have an even thickness between a first surface and a second surface of the piezoelectric composite material plate when the signal received by the communication interface is zero. In some embodiments, the piezoelectric composite material plate may have uneven thicknesses between the first surface and the second surface of the piezoelectric composite material plate when the signal received by the communication interface is different from zero. The first surface and the second surface are parallel to the micro LED display chip when the signal received by the communication interface is zero.

[0016] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, a cross-section of the piezoelectric composite material plate has a trapezoidal or triangular shape formed by the first surface and the second surface of the piezoelectric composite material plate as non-parallel lateral sides when the signal received by the communication interface is different from zero.

[0017] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, the signal received by the communication interface may be an electric signal or a magnetic signal.

[0018] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, an angle between the first surface and the second surface increases proportionally to a value of the signal received by the communication interface.

[0019] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, the angle between the first surface and the second surface may lock into n positions according to n values of the signal received by the communication interface. The n is a positive integer and the n positions include a zero-angle position.

[0020] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, the angle between the first surface and the second surface may change at least 10 times per second.

[0021] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, the angle between the first surface and the second surface may change along a first direction and a second direction across the first surface.

[0022] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, the first direction and the second direction may be orthogonal.

[0023] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, a force to drive the deformation of the piezoelectric composite material plate according to the signal received by the communication interface may be applied from at least a first point and a second point around the piezoelectric composite material plate.

[0024] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, a first line from a center of the piezoelectric composite material plate to the  first point and a second line from the center of the piezoelectric composite material plate to the second point may be orthogonal.

[0025] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, the signal received by the communication interface includes a first direction signal and a second direction signal. In some embodiments, the first direction signal controls the angle between the first surface and the second surface changing along the first direction; and the second direction signal controls the angle between the first surface and the second surface changing along the second direction.

[0026] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, a relative position between the first surface and the second surface of the piezoelectric composite material plate may lock into n positions according to n value combinations of the first direction signal and the second direction signal. The n is a non-negative integer and the n positions include a zero-angle position.

[0027] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, a resolution of a projected image may be n times of a resolution of the micro LED display chip. In some embodiments, a refresh rate of the micro LED display chip may be n times of a refresh rate of the projected image.

[0028] In some exemplary embodiments or any combination of exemplary embodiments, the driving unit drives the deformation of the piezoelectric composite material plate at a synchronized refresh rate corresponding to a refresh rate of the micro LED display chip.

[0029] According to the disclosure herein, the display chip with a native high resolution is not necessary. The projected image with a higher resolution than the native resolution of the display chip is implemented with the vibrating projection device. When the vibrating projection device is externally added and calibrated / synchronized with the display chip, there is no need to change the existing system structure of the projection system.

[0030] Note that the various embodiments described above may be combined with any other embodiments described herein. The features and advantages described in the specification are not all inclusive and, in particular, many additional features and advantages  will be apparent to one of ordinary skill in the art in view of the drawings, specification, and claims. Moreover, it should be noted that the language used in the specification has been principally selected for readability and instructional purposes, and may not have been selected to delineate or circumscribe the inventive subject matter.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0031] So that the present disclosure may be understood in greater detail, a more particular description may be had by reference to the features of various embodiments, some of which are illustrated in the appended drawings. The appended drawings, however, merely illustrate pertinent features of the present disclosure and are therefore not to be considered limiting, for the description may admit to other effective features.

[0032] For convenience, “up” is used to mean away from the substrate or circuit board / plate of a light emitting structure, “down” means toward the substrate, and other directional terms such as top, bottom, above, below, under, beneath, etc. are interpreted accordingly.

[0033] FIG. 1 illustrates an exemplary high definition display system in accordance with some embodiments of the present disclosure.

[0034] FIG. 2 illustrates an exemplary structure diagram of a vibrating projection device of the high definition display system, in accordance with some embodiments of the present disclosure.

[0035] FIG. 3 illustrates an exemplary cross-sectional view of an effective light passing area of the vibrating projection device in different states, in accordance with some embodiments of the present of disclosure.

[0036] FIGs. 4A through 4C illustrate exemplary projection areas of the high definition display system when the effective light passing area is in different states, in accordance with some embodiments of the present disclosure.

[0037] FIG. 5 illustrates an exemplary image projected by using the vibrating projection device in accordance with some embodiments of the present disclosure.

[0038] FIGs. 6A and 6B illustrate an exemplary time sequence signal and a corresponding exemplary image projected of the high definition display system, in accordance with some embodiments of the present disclosure.

[0039] In accordance with common practice, the various features illustrated in the drawings may not be drawn to scale. Accordingly, the dimensions of the various features may be arbitrarily expanded or reduced for clarity. In addition, some of the drawings may not depict all of the components of a given system, method or device. Finally, like reference numerals may be used to denote like features throughout the specification and figures.DETAILED DESCRIPTION

[0040] Numerous details are described herein in order to provide a thorough understanding of the example embodiments illustrated in the accompanying drawings. However, some embodiments may be practiced without many of the specific details, and the scope of the claims is only limited by those features and aspects specifically recited in the claims. Furthermore, well-known processes, components, and materials have not been described in exhaustive detail so as not to unnecessarily obscure pertinent aspects of the embodiments described herein.

[0041] The present application relates to the technical field of micro-LED display, and discloses a micro-LED pixel display circuit and system and a display method thereof. Specifically, how to display a high definition image picture from a relative lower definition display chip is disclosed herein.

[0042] With the development of micro-LED display technology, micro-projection display systems are widely used in new consumer electronics and smart wearable products. It is difficult to get a display solution that combines both the features of power efficiency and small compact design for the micro-projection display system. The embodiment disclosed herein may split a picture into multiple pictures for displaying by changing the projection optical path through an external (sometimes, could be placed internally) electronic-driven optical component, so as to achieve a high resolution display without changing the original display system.

[0043] FIG. 1 illustrates an exemplary high definition display system 100 in accordance with some embodiments of the present disclosure. In some examples, the high definition display system 100 may include a micro LED display chip 102. In some examples, the micro LED display chip 102 may include a display panel consisting of an array of micro LEDs. To save space and power, the micro LED display chip 102 may have a small footprint and a low resolution, for example, a resolution of 640 x 480 or less, and a dimension of 5 cm x 5 cm or less, or 1 cm x 1 cm or less. In some examples, a projection lens 104 may be placed in front of the micro LED display chip 102. The projection lens 104 may allow the micro LED display chip 102 to display an image in a projection area 106 at the original resolution, for example, at the resolution of 640 x 480. In some examples, a vibrating projection device 108 may be placed in front of the projection lens 104. In some embodiments, the vibrating projection device 108 may be placed parallel to the micro LED display chip 102.

[0044] FIG. 2 shows an exemplary structure diagram of the vibrating projection device 108 in accordance with some embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 2, in some examples, the vibrating projection device 108 may include a structural frame 220, a driving unit 240, an effective light passing area 260, and one or more external communication interfaces 280.

[0045] In some examples, the structural frame 220 may include a structural member of the vibrating projection device 108 and related electronic devices. The driving unit 240 may be mainly used for driving the effective light passing area 260 to deform according to the signal received by the external communication interfaces 280. The signal received by the external communication interfaces 280 may be an electric signal or a magnetic signal, and the driving unit 240 may include an electrode or a magnetic pole. In some embodiments, the driving unit 240 includes at least a first point 241 and a second point 242. The force to drive the deformation of the effective light passing area 260 according to the signal received by the communication interfaces 280 is applied from the first point 241 and the second point 242. The first point 241 and the second point 242 may be formed around the effective light passing area 260, and a first line from the center of effective light passing area 260 to the first point 241 and a second line from the center of the effective light passing area 260 to the second point 242 may be orthogonal. In this way, the first point 241 and the second point 242 of the  driving unit 240 may drive the deformation of the effective light passing area 260 in two directions, where the two directions may be orthogonal.

[0046] In some examples, the effective light passing area 260 may include a light-transmitting composite material that is transparent to the incident light from the micro LED display chip 102 described above in FIG. 1. The light-transmitting composite material may be made of an optical uniform material. In some embodiments, the light-transmitting composite material may be a piezoelectric composite material plate. The thickness of a controlled area of the effective light passing area 260 may be changed according to the signal received by the communication interface 280. The deformation amount and the position coordinates of the effective light passing area 260 may be in a linear relationship with a parameter (e.g., magnitude or amplitude) of the signal, as further discussed in FIG. 3. The shape of the effective light passing area 260 may be rectangular, circular, or elliptical.

[0047] In some examples, the one or more external communication interfaces 280 may communicate with an external host unit (not shown) with a controller and receive the signal from the external host unit. The controller may convert the original image information such as refresh frequency, and pixel refresh position and time to control the deformation of the effective light passing area 260. The controller may be a computer processor, an application-specific integrated circuit (ASIC) or other integrated circuits that process and send control signals. The connection methods, structure, and the position of the one or more external communication interfaces 280 may be configurable.

[0048] FIG. 3 illustrates an exemplary cross-sectional view of the effective light passing area 260 of the vibrating projection device 108 described above in FIG. 2 in accordance with some embodiments of the present disclosure. In some embodiments, the effective light passing area 260 may be a piezoelectric composite material plate, which can change the shape upon application of the electric signal or the magnetic signal. FIG. 3 illustrates three exemplary states of the effective light passing area 260 (e.g., an OFF State 260-1, and two ON states 260-2 and 260-3) to show the structure and the properties of the effective light passing area 260.

[0049] In some embodiments, the effective light passing area 260 includes a first surface 306 and a second surface 308, which may be parallel in an OFF state 260-1 and may  not be parallel in an ON state 260-2 or 260-3. In some examples, the first surface 306 is the surface close to the incident light source, and the second surface 308 is the surface that is further away from the incident light source relative to the first surface 306. For illustration purposes, an incident light 302 that is perpendicular to the first surface 306 is taken as an example to describe the direction changes of an exiting light 304 when the states of the effective light passing area 260 changes. In some examples, the incident light 302 is from the micro LED display chip 102 of FIG. 1 through the projection lens 104 of FIG. 1 to the effective light passing area 260 of the vibrating projection device 108 described above with respect to FIG. 2.

[0050] As discussed in FIG. 2, the first point 241 and the second point 242 of the driving unit 240 may drive the deformation of the effective light passing area 260 in two directions. That is, the first point 241 drives the deformation of the effective light passing area 260 and forms an angle between the first surface 306 and the second surface 308 within the yz plane; and the second point 242 drives the deformation of the effective light passing area 260 and forms an angle between the first surface 306 and the second surface 308 within the xz plane. The x direction and y direction are shown in FIG. 2, and the z direction is perpendicular to the xy plane. Accordingly, the exemplary cross-sectional view of the effective light passing area 260 illustrated in FIG. 3 may be a cross-sectional view along the xz plane or the yz plane.

[0051] As shown in FIG. 3, when the electric signal or the magnetic signal applied to the vibrating projection device 108 is zero, the effective light passing area 260 may be in an OFF state 260-1. The effective light passing area 260 may stay in its original shape in the OFF state 260-1, for example, as a plate, where the thickness of the effective light passing area 260 may be uniform across the plate. For example, a first surface 306-1 and a second surface 308-1 of the effective light passing area 260 may be parallel to each other. In some embodiments, the first surface 306-1 and the second surface 308-1 may be the first surface 306 and the second surface 308 at the OFF state 260-1, respectively. An incident light 302-1 perpendicular to the first surface 306-1 of the effective light passing area 260 maintains its original light direction and emits from the second surface 308-1 of the effective light passing area 260 as an exiting light 304-1. In some embodiments, the incident light 302-1 and the  exiting light 304-1 may be the incident light 302 and the exiting light 304 at the OFF state 260-1, respectively.

[0052] When the electric signal or the magnetic signal applied to the vibrating projection device 108 described above in FIG. 2 is not zero, the effective light passing area 260 may be in an ON state 260-2 or 260-3. The effective light passing area 260 may change its shape and becomes a trapezoidal shape (e.g., ON state 260-2) or triangular shape (e.g., ON state 260-3) . For example, a first surface 306-2 and a second surface 308-2 are not parallel, and a first surface 306-3 and a second surface 308-3 are not parallel. In some embodiments, the first surface 306-2 and the second surface 308-2 may be the first surface 306 and the second surface 308 at the ON state 260-2, respectively; and the first surface 306-3 and the second surface 308-3 may be the first surface 306 and the second surface 308 at the ON state 260-3, respectively. In some embodiments, the angle between the first surface 306 and the second surface 308 of the effective light passing area 260 may vary among multiple ON states (e.g., ON states 260-2 and 260-3) . For example, the angle between the first surface 306-2 and the second surface 308-2 of the effective light passing area 260 would be different from the angle between the first surface 306-3 and the second surface 308-3 of the effective light passing area 260.

[0053] In some examples, the change of shape of the effective light passing area 260 may be controlled by one or more applied voltages or other forces / signals. In some examples, the change of the shape may result in the change of the angle between the first surface 306 and the second surface 308 of the effective light passing area 260. In some embodiments, the angle between the first surface 306 and the second surface 308 increases proportionally to a parameter (e.g., magnitude or amplitude) of the electric signal or the magnetic signal applied to the vibrating projection device 108 of FIG. 2. In some embodiments, the angle between the first surface 306 and the second surface 308 locks into n positions according to n values of the electric signal or the magnetic signal applied to the vibrating projection device 108 of FIG. 2. The n is a positive integer and the n positions include a zero-angle position. For example, as shown in FIG. 3, the angle between the first surface 306 and the second surface 308 of the effective light passing area 260 locks into three positions (e.g., as shown in states 260-1, 260-2, and 260-3) and the three positions include a zero-angle position (e.g., as shown in state 260-1) .

[0054] When the angle between the first surface 306 and the second surface 308 changes, the incident light 302 perpendicular to the first surface 306 may change its direction when it emits out as the exiting light 304 from the second surface 308. In some embodiments, an incident light 302-2 and an exiting light 304-2 may be the incident light 302 and the exiting light 304 at the ON state 260-2, respectively; and the incident light 302-3 and the exiting light 304-3 may be the incident light 302 and the exiting light 304 at the ON state 260-3, respectively.

[0055] In some examples, the first surface 306 may maintain its original shape and position while the second surface 308 may maintain its original flat shape while changing its position (relative angle to the first surface 306) . The angle θ is the angle between the incident light 302 and the perpendicular line to the second surface 308. The angle Φ is the angle between the exiting light 304 and the perpendicular line to the second surface 308. In some examples, the angle Φ may be greater than angle θ.

[0056] In some examples, the effective light passing area 260 may include a main body of piezoelectric ceramics which is controlled by one or more of the applied voltages or other forces / signals to change its shape at a high frequency, for example, 10 to 1000 Hz or more. In some embodiments, the angle between the first surface 306 and the second surface 308 of the effective light passing area 260 changes at least 10 times per second.

[0057] FIGs. 4A through 4C illustrate exemplary projection areas of the high definition display system 100 when the effective light passing area 260 of the vibrating projection device 108 is in different states, in accordance with some embodiments of the present disclosure. In some embodiments, as described in FIG. 1, the high definition display system 100 may include the micro LED display chip 102, the projection lens 104, the vibrating projection device 108, and the projection area 106.

[0058] In some embodiments, when the effective light passing area 260 of the vibrating projection device 108 is in the OFF state 260-1, an original projection area 106-1 of the high definition display system 100 is shown in FIG. 4A by an area between two solid lines 106-1a and 106-1b. When the effective light passing area 260 is in the ON state 260-2, the projection area 106-2 is slightly shifted downward relative to the original projection area 106-1, as shown in FIG. 4B. In FIG. 4B, a projection area 106-2 is shown by an area between  two solid lines 106-2a and 106-2b, and the projection area 106-1 (not shown) is represented by an area between the two dotted lines 106-1a and 106-1b. When the effective light passing area 260 is in the ON state 260-3 where the angle between the first surface and the second surface of the effective light passing area 260 is larger than that in the ON state 260-2, the projection area 106-3 is further shifted downward relative to the projection area 106-2, as shown in FIG. 4C. In FIG. 4C, a projection area 106-3 is shown by an area between the two solid lines 106-3a and 106-3b, the projection area 106-2 (not shown) is represented by an area between the two dotted lines 106-2a and 106-2b, and the projection area 106-1 (not shown) is represented by an area between the two dotted lines 106-1a and 106-1b.

[0059] As discussed in FIGs. 2 and 3, the driving unit 240 may drive the deformation of the effective light passing area 260 in two directions. Accordingly, the projection area 106 may shaft upward and downward or may shaft leftward and rightward when the effective light passing area 260 deforms in two different directions. For example, when the angle between the first surface and the second surface of the effective light passing area 260 is formed within the xz plane, the projection area 106 may shaft upward and downward; and when the angle between the first surface and the second surface of the effective light passing area 260 is formed within the yz plane, the projection area 106 may shaft leftward and rightward.

[0060] FIG. 5 shows an exemplary illustration of a projected image by using the vibrating projection device 108 described above with respect to FIGs. 1 through 4 in accordance with some embodiments of the present disclosure. For example, at time 1, when the effective light passing area 260 of the vibrating projection device 108 does not have a shape change, a rectangle is projected and is shown as an image 502.

[0061] At time 2, when the effective light passing area 260 has a shape change in the first direction, another projected image is shown as an image 504, which is shifted upward from the image 502 at time 1. In some embodiments, the image 504 may be partially overlapped with the image 502. In some embodiments, the image 504 may be separated from the image 502 while the bottom edge of the image 504 may coincide with the top edge of the image 502.

[0062] At time 3, when the effective light passing area 260 continues to have a shape change in a second direction, another projected image is shown as an image 506, which is shifted rightward from the image 504 at time 2. In some embodiments, the image 506 may be partially overlapped with the image 504. In some embodiments, the image 506 may be separated from the image 504 while the left edge of the image 506 may coincide with the right edge of the image 504.

[0063] At time 4, when the effective light passing area 260 continues to have a shape change in a first direction, another projected image is shown as an image 508, which is shifted downward from the image 506 at time 3. In some embodiments, the image 508 may be partially overlapped with the image 506. In some embodiments, the image 508 may be separated from the image 506 while the top edge of the image 508 may coincide with the bottom edge of the image 506.

[0064] Because time 1, time 2, time 3, and time 4 may be very close together in the time domain, for example, within 0.1 second, to a user, the four images 502, 504, 506, and 508 may appear as one image with a higher resolution and a larger projection area than the original image 502.

[0065] FIGs. 6A and 6B illustrate an exemplary time sequence signal display result of an exemplary high definition display system 100 described above with respect to FIG. 1 or 4 in accordance with some embodiments of the present disclosure. FIG. 6A is an exemplary time sequence signal chart showing the electric signal (vertical axis) received by the communication interface as a function of time T (horizontal axis) . In some embodiments, the electric signal received by the communication interface includes two parts: an X-direction signal and a Y-direction signal. Each of the X-direction signal and the Y-direction signal controls a direction of the deformation of the effective light passing area 260 of the vibrating projection device 108 in FIG. 2. In some embodiments, the value of the X-direction signal and the Y-direction signal could be 0 or 1, respectively, making the effective light passing area 260 locks into four positions, as shown in FIGs. 6A and 6B. In some other embodiments, the value of the X-direction signal and the Y-direction signal could be other values. In some embodiments, the relative position between the first surface and the second surface of the effective light passing area 260 locks into n positions according to n value combinations of  the X-direction signal and the Y-direction signal, wherein n is a positive integer and the n positions include a zero-angle position. For example, if the value of the X-direction signal may be 0, 0.5, and 1, and the value of the Y-direction signal may be 0, 0.5, and 1, the effective light passing area 260 locks into nine positions accordingly. In some embodiments, the signal could also be a magnetic signal.

[0066] As shown in FIG. 6A, the signal parts A, B, C, and D each includes the X-direction signal and the Y-direction signal. In some embodiments, the value of the X-direction signal and the value of the Y-direction signal are 0 with respect to the signal part A; the value of the X-direction signal is 1 and the value of the Y-direction signal is 0 with respect to the signal part B; both the value of the X-direction signal and the value of the Y-direction signal are 1 with respect to the signal part C; the value of the X-direction signal is 0 and the value of the Y-direction signal is 1 with respect to the signal part D.

[0067] To display an image, for example, the letter “A” as shown in FIG. 6B, each period for displaying the whole letter “A” is divided into four parts through signal control from a host with a controller / processor, the signal part A controls the image to be projected to the upper left, the signal part B controls the image to be projected to the upper right, the signal part C controls the image to be projected to the lower right, and the signal part D be projected to lower left. In some examples, the four parts of the image may be projected from the same area from the micro LED display chip 102. In some embodiments, the refresh frequency of the micro LED display chip 102 may be synchronized with the refresh frequency of the projected image. In some embodiments, the driving unit 240 of FIG. 2 drives the deformation of the effective light passing area 260 at a synchronized refresh rate corresponding to the refresh rate of the micro LED display chip 102.

[0068] In some examples, the refresh area and refresh time for a particular area on the micro LED display chip 102 of FIG. 1 may be programmed to be synchronized with the intended projected image. The deformation change rate or deformation times per second of the effective light passing area 260 of the vibrating projection device 108 may be the same as the refresh rate or refresh times per second of the image from the micro LED display chip 102.

[0069] In some examples, each of the pixels on the projected image refreshes slower than each of the native pixels on the micro LED display chip 102. For example, each of the pixels on the projected image has a refresh rate of 60 Hz while each of the native pixels on the micro LED display chip 102 has a refresh rate of 240 Hz. For example, each of the pixels on the projected image has a refresh rate of X Hz while each of the native pixels on the micro LED display chip 120 has a refresh rate of N times X Hz. N is a positive integer which could be configured according to the deformation change rate and direction of the vibrating projection device 108. As discussed, the angle between the first surface and the second surface of the effective light passing area 260 locks into n positions according to n values of the electric signal or the magnetic signal applied to the vibrating projection device 108. In some embodiments, N is equal to n. Due to the vibration of the vibrating projection device 108, the resolution of a projected image is expended to n times of the resolution of the micro LED display chip 102.

[0070] In some examples, the vibrating projection device 108 is added to the projection display system 100 externally without changing any structure of the existing display system. The deformation rate of the vibrating projection device 108 is calibrated or synchronized with the refresh rate of the image source by a host controller. The host controller may be a computer processor, an application-specific integrated circuit (ASIC) or other integrated circuits that process and send control signals. In some other examples, the vibrating projection device 108 may be integrated into the projection display system 100 internally.

[0071] It is understood by those skilled in the art that, the micro-LED display system is not limited by the structure mentioned above, and may include more or less components than those as illustrated, or some components may be combined, or a different component may be utilized.

[0072] The above descriptions are merely embodiments of the present disclosure, and the present disclosure is not limited thereto. A modifications, equivalent substitutions and improvements made without departing from the conception and principle of the present disclosure shall fall within the protection scope of the present disclosure.

[0073] Further embodiments also include various subsets of the above embodiments including embodiments as shown in FIGs. 1 through 6B combined or otherwise re-arranged in various other embodiments.

[0074] Although the detailed description contains many specifics, these should not be construed as limiting the scope of the disclosure but merely as illustrating different examples and aspects of the disclosure. It should be appreciated that the scope of the disclosure includes other embodiments not discussed in detail above. For example, the approaches described above may be applied to the integration of functional devices other than LEDs and OLEDs with control circuitry other than pixel drivers. Examples of non-LED devices include vertical cavity surface emitting lasers (VCSEL) , photodetectors, micro-electro-mechanical system (MEMS) , silicon photonic devices, power electronic devices, and distributed feedback lasers (DFB) . Examples of other control circuitry include current drivers, voltage drivers, trans-impedance amplifiers, and logic circuits.

[0075] The preceding description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the embodiments described herein and variations thereof. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the spirit or scope of the subject matter disclosed herein. Thus, the present disclosure is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the following claims and the principles and novel features disclosed herein.

[0076] Features of the present disclosure may be implemented in, using, or with the assistance of a computer program product, such as a storage medium (media) or computer readable storage medium (media) having instructions stored thereon / in which may be used to program a processing system to perform any of the features presented herein. The storage medium may include, but is not limited to, high-speed random-access memory, such as DRAM, SRAM, DDR RAM or other random-access solid-state memory devices, and may include non-volatile memory, such as one or more magnetic disk storage devices, optical disk storage devices, flash memory devices, or other non-volatile solid state storage devices. Memory optionally includes one or more storage devices remotely located from the CPU (s) .  Memory or alternatively the non-volatile memory device (s) within the memory, comprises a non-transitory computer readable storage medium.

[0077] Stored on any machine readable medium (media) , features of the present disclosure may be incorporated in software and / or firmware for controlling the hardware of a processing system, and for enabling a processing system to interact with other mechanisms utilizing the results of the present disclosure. Such software or firmware may include, but is not limited to, application code, device drivers, operating systems, and execution environments / containers.

[0078] It will be understood that, although the terms “first, ” “second, ” etc. may be used herein to describe various elements or steps, these elements or steps should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element or step from another.

[0079] The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the claims. As used in the description of the embodiments and the appended claims, the singular forms “a, ” “an” and “the” are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will also be understood that the term “and / or” as used herein refers to and encompasses any and all possible combinations of one or more of the associated listed items. It will be further understood that the terms “comprises” and / or “comprising, ” when used in this specification, specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, and / or components, but do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, and / or groups thereof.

[0080] As used herein, the term “if” may be construed to mean “when” or “upon” or “in response to determining” or “in accordance with a determination” or “in response to detecting, ” that a stated condition precedent is true, depending on the context. Similarly, the phrase “if it is determined [that a stated condition precedent is true] ” or “if [a stated condition precedent is true] ” or “when [a stated condition precedent is true] ” may be construed to mean “upon determining” or “in response to determining” or “in accordance with a determination” or “upon detecting” or “in response to detecting” that the stated condition precedent is true, depending on the context.

[0081] The foregoing description, for purpose of explanation, has been described with reference to specific embodiments. However, the illustrative discussions above are not intended to be exhaustive or to limit the claims to the precise forms disclosed. Many modifications and variations are possible in view of the above teachings. The embodiments were chosen and described in order to best explain principles of operation and practical applications, to thereby enable others skilled in the art to best utilize the disclosure and the various embodiments.

Claims

1.A micro light-emitting diode (LED) display system, comprising:a micro LED display chip;a projection lens before the micro LED display chip; anda vibrating projection device before the projection lens, wherein the vibrating projection device includes:a piezoelectric composite material plate that is transparent to an incident light from the micro LED display chip;a communication interface that is configured to receive a signal; anda driving unit that drives a deformation of the piezoelectric composite material plate according to the signal from the communication interface.2.The micro LED display system according to claim 1, wherein:the piezoelectric composite material plate has an even thickness between a first surface of the piezoelectric composite material plate and a second surface of the piezoelectric composite material plate when the signal received by the communication interface is zero;the piezoelectric composite material plate has uneven thicknesses between the first surface of the piezoelectric composite material plate and the second surface of the piezoelectric composite material plate when the signal received by the communication interface is different from zero; andthe first surface and the second surface are parallel to the micro LED display chip when the signal received by the communication interface is zero.3.The micro LED display system according to claim 1, wherein a cross-section of the piezoelectric composite material plate has a trapezoidal or triangular shape formed by a first surface and a second surface of the piezoelectric composite material plate as non-parallel lateral sides when the signal received by the communication interface is different from zero.4.The micro LED display system according to claim 3, the signal received by the communication interface is an electric signal or a magnetic signal.5.The micro LED display system according to claim 4, wherein an angle between the first surface and the second surface increases proportionally to a value of the signal received by the communication interface.6.The micro LED display system according to claim 4, wherein the angle between the first surface and the second surface locks into n positions according to n values of the signal received by the communication interface, wherein n is a positive integer and the n positions include a zero-angle position.7.The micro LED display system according to claim 6, wherein the angle between the first surface and the second surface changes at least 10 times per second.8.The micro LED display system according to claim 5, wherein the angle between the first surface and the second surface changes along a first direction and a second direction across the first surface.9.The micro LED display system according to claim 8, wherein the first direction and the second direction are orthogonal.10.The micro LED display system according to claim 1, wherein a force to drive the deformation of the piezoelectric composite material plate according to the signal received by the communication interface is applied from at least a first point and a second point around the piezoelectric composite material plate.11.The micro LED display system according to claim 1, wherein a first line from a center of the piezoelectric composite material plate to the first point and a second line from the center of the piezoelectric composite material plate to the second point are orthogonal.12.The micro LED display system according to claim 8, wherein:the signal received by the communication interface comprises a first direction signal and a second direction signal;the first direction signal controls the angle between the first surface and the second surface changing along the first direction; andthe second direction signal controls the angle between the first surface and the second surface changing along the second direction.13.The micro LED display system according to claim 12, wherein a relative position between the first surface and the second surface of the piezoelectric composite material plate locks into n positions according to n value combinations of the first direction signal and the second direction signal, wherein n is a positive integer and the n positions include a zero-angle position.14.The micro LED display system according to claim 13, wherein a resolution of a projected image is n times of a resolution of the micro LED display chip.15.The micro LED display system according to claim 13, wherein a refresh rate of the micro LED display chip is n times of a refresh rate of a projected image.16.The micro LED display system according to claim 1, wherein the driving unit drives the deformation of the piezoelectric composite material plate at a synchronized refresh rate corresponding to a refresh rate of the micro LED display chip.17.A vibrating projection device for expanding a resolution of a light-emitting source, comprising:a piezoelectric composite material plate that is transparent to an incident light from the light-emitting source;a communication interface that is configured to receive a signal; anda driving unit that drives a deformation of the piezoelectric composite material plate according to the signal from the communication interface.18.A method for expanding a resolution of a light-emitting source, comprising:providing a piezoelectric composite material plate that is transparent to an incident light from the light-emitting source;receiving an image signal from the light-emitting source; anddriving a deformation of the piezoelectric composite material plate according to the image signal.

Images