CN104795427A - 像素结构、显示基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种像素结构、显示基板和显示装置，该像素结构包括：多个第一像素和倒置第一像素、多个第二像素和倒置第二像素、多个第三像素和倒置第三像素，在相邻两行像素的第一行像素中，第一像素和第二像素以及第三像素横向循环排列，在第二行像素中，倒置第一像素、倒置第二像素和倒置第三像素横向循环排列；第一像素包括红色子像素和倒置绿色子像素；第二像素包括蓝色子像素和倒置红色子像素；第三像素包括绿色子像素和倒置蓝色子像素。根据本发明的技术方案，可以通过两个三角形子像素构成一个像素，并通过子像素渲染法驱动子像素，用少量的实际物理像素空间位置表达更多的图像信号，从而提高实际输出画面品质。

Description

像素结构、显示基板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种像素结构、一种显示基板和一种显示装置。
背景技术
传统的显示基板中，像素结构采用RGB(红绿蓝)子像素循环排列的方式，每个像素面积相同，由横向排列的红、绿、蓝子像素构成，每个子像素的面积相同，具体如图1所示。采用这种像素结构的显示基板在显示图像时，视觉分辨率与物理分辨率相同。
由于市场对于视觉分辨率的需求越来越高，在制作OLED(有机发光二极管)的子像素时，由于有机发光材料的图形形成工艺难度较大，若采用传统的排列方式制作子像素，需要紧密排列有机发光材料，在制作更高视觉分辨率的OLED显示基板时，要求每种发光材料制作的很小且高密度的集成，这样工艺上就较难，成本也会很高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，如何用少量的实际物理像素空间位置表达更多的图像信号，从而提高实际输出画面品质。
为此目的，本发明提出了一种像素结构，包括：多个第一像素和倒置第一像素、多个第二像素和倒置第二像素、多个第三像素和倒置第三像素，
在相邻两行像素的第一行像素中，所述第一像素和第二像素以及第三像素横向循环排列，在第二行像素中，所述倒置第一像素、倒置第二像素和倒置第三像素横向循环排列；
所述第一像素包括红色子像素和倒置绿色子像素；
所述第二像素包括蓝色子像素和倒置红色子像素；
所述第三像素包括绿色子像素和倒置蓝色子像素，
所述红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素为全等的等腰三角形。
优选地，所述红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素分别以自身的顶角顶点到底边垂线的中点作为自身的坐标。
优选地，所述第一像素中的红色子像素与所述倒置第一像素中的倒置红色子像素纵坐标相同；
所述第一像素中的倒置绿色子像素与所述倒置第一像素中的绿色子像素纵坐标相同；
所述第二像素中的蓝色子像素与所述倒置第二像素中的倒置蓝色子像素纵坐标相同；
所述第二像素中的倒置红色子像素与所述倒置第二像素中的红色子像素纵坐标相同；
所述第三像素中的绿色子像素与所述倒置第三像素中的倒置绿色子像素纵坐标相同；
所述第三像素中的倒置蓝色子像素与所述倒置第三像素中的蓝色子像素纵坐标相同。
优选地，包括：
多个采样区，
每个所述采样区的中心与所述红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素的坐标点重合。
优选地，所述采样区为矩形，所述矩形的宽度与所述红色子像素的高度相等，所述矩形的长度等于所述红色子像素底边长度的1.5倍。
优选地，所述等腰三角形为等边三角形。
优选地，还包括：
驱动单元，在接收到白色点显示指令时，确定待显示白色点的坐标，驱动以所述坐标为顶点的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，或驱动以所述坐标为顶点的倒置红色子像素、倒置绿色子像素和倒置蓝色子像素。
优选地，所述驱动单元在接收到单色竖线显示指令时，驱动目标纵坐标的目标颜色的子像素和/或倒置子像素。
优选地，所述驱动单元在接收到斜线显示指令时，确定待显示斜线的两个起点子像素的坐标(Rm，An)，(Rm，An+1)和两个终点子像素的坐标(Rm+k，Rn+k)，(Rm+k，Rn+k+1)，驱动子像素(Rm+x，An+x)，(Rm+x，An+x+1)中的一种颜色或多种颜色的子像素，其中x大于或等于0，且小于或等于k，m、n、x和k为正整数。
优选地，所述驱动单元在接收到显示指令时，确定待显示区域和待显示子像素，为所述待显示区域中的待显子像素分配a％的亮度，为与所述待显示区域相邻的区域中的与所述待显示子像素同色的子像素分配0.5a％的亮度，a为正数。
优选地，所述红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的材料包括有机发光材料。
本发明还提出了一种显示基板，包括权利要求上述任一项所述的像素结构。
本发明还提出了一种显示装置，包括上述任一项所述的显示基板。
根据上述技术方案，可以通过两个三角形子像素构成一个像素，并通过子像素渲染法驱动子像素，用少量的实际物理像素空间位置表达更多的图像信号，从而提高实际输出画面品质。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了现有技术中像素结构的示意图；
图2示出了根据本发明一个实施例的像素结构的示意图；
图3示出了根据本发明一个实施例的第一像素的结构示意图；
图4示出了根据本发明一个实施例的第二像素的结构示意图；
图5示出了根据本发明一个实施例的第三像素的结构示意图；
图6示出了根据本发明一个实施例的子像素坐标的示意图；
图7示出了根据本发明一个实施例的显示白色横线的示意图；
图8示出了根据本发明一个实施例的显示红色横线的示意图；
图9示出了根据本发明一个实施例的采样区的示意图；
图10示出了根据本发明一个实施例的显示白色点的示意图；
图11示出了根据本发明又一个实施例的显示白色点的示意图；
图12示出了根据本发明一个实施例的显示红色竖线的示意图；
图13示出了根据本发明又一个实施例的显示红色竖线的示意图；
图14示出了根据本发明一个实施例的显示白色竖线的示意图；
图15示出了根据本发明一个实施例的显示白色斜线的示意图；
图16示出了根据本发明一个实施例的显示红色斜线的示意图；
图17示出了根据本发明又一个实施例的显示白色斜线的示意图；
图18示出了根据本发明又一个实施例的亮度分配的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图2所示，根据本发明一个实施例的像素结构，包括：多个第一像素和倒置第一像素、多个第二像素和倒置第二像素、多个第三像素和倒置第三像素，
在相邻两行像素的第一行像素中，第一像素和第二像素以及第三像素横向循环排列，在第二行像素中，倒置第一像素、倒置第二像素和倒置第三像素横向循环排列；
如图3所示，第一像素包括红色子像素和倒置绿色子像素；
如图4所示，第二像素包括蓝色子像素和倒置红色子像素；
如图5所示，第三像素包括绿色子像素和倒置蓝色子像素，
红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素为全等的等腰三角形。
在通过子像素渲染法(Subpixel Rendering,SPR)驱动上述红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素(也包括倒置红色子像素、倒置绿色子像素和倒置蓝色子像素，以下涉及到有关红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素的相关设置时，也适用于相应的倒置子像素，在此不再赘述)时，由于在相邻两行像素的第一行像素中，第一像素和第二像素以及第三像素横向循环排列，在第二行像素中，倒置第一像素、倒置第二像素和倒置第三像素横向循环排列，使得像素结构中任一像素在借用相邻像素中的子像素时，必然能够借用到自身所缺颜色的子像素。
例如图2中第二像素与第一像素中的倒置绿色子像素相邻，与第三像素中的绿色子像素相邻，无论从第一像素中借用子像素，还是从第三像素中借用子像素，都可以借用到绿色的子像素，从而实现完整的色彩显示。而通过子像素渲染法来驱动像素结构，可以使得包含该像素结构的显示基板的视觉分辨率大于物理分辨率，相对于图1中现有技术采用的像素结构，可以用少量的实际物理像素空间位置表达更多的图像信号，从而提高实际输出画面品质。
如图6所示，优选地，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素分别以自身的顶角顶点到底边垂线的中点作为自身的坐标。
例如第一行中首个第一像素中的红色子像素，其坐标(R1，A1)对应于自身的顶角顶点到底边垂线的中点。在等腰三角形的顶角顶点到底边垂线的中点可以在宽度(即横向)和高度(即纵向)上等分该等腰三角形，有利于为像素结构中每个子像素设置坐标。
优选地，第一像素中的红色子像素与倒置第一像素中的倒置红色子像素纵坐标相同；
第一像素中的倒置绿色子像素与倒置第一像素中的绿色子像素纵坐标相同；
第二像素中的蓝色子像素与倒置第二像素中的倒置蓝色子像素纵坐标相同；
第二像素中的倒置红色子像素与倒置第二像素中的红色子像素纵坐标相同；
第三像素中的绿色子像素与倒置第三像素中的倒置绿色子像素纵坐标相同；
第三像素中的倒置蓝色子像素与倒置第三像素中的蓝色子像素纵坐标相同。
正置的子像素与倒置的子像素对应设置，可以保证良好地显示竖线和斜线。
根据本发明一个实施例的像素结构显示的横向白线如图7所示，可以驱动横坐标为R4的一行中所有子像素。
根据本发明一个实施例的像素结构显示的横向红线如图8所示，可以驱动横坐标为R4的一行中所有红色子像素。显示横向绿线和横向蓝线的驱动方式类似，只需驱动相应行中相应颜色的子像素即可，在此不再赘述。
如图9所示，优选地，包括：
多个采样区，
每个采样区的中心与红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素的坐标点重合。
保证通过采样区可以完整采集到采样区对应的子像素的显示色彩。实际上整个像素结构中设置有紧密排列的采样区，只是图中没有全部示出，在此不再赘述。
优选地，采样区为矩形，矩形的宽度与红色子像素的高度相等，矩形的长度等于红色子像素底边长度的1.5倍。
例如采样区A除了可以完整采集到中心位置(R1，A5)的绿色子像素，还可以采集到(R1，A4)对应的大部分倒置红色子像素和(R1，A6)对应的大部分倒置蓝色子像素，还可以采集到(R1，A3)对应的小部分蓝色子像素的和(R1，A7)对应的小部分红色子像素。而(R1，A4)对应的大部分倒置红色子像素和(R1，A7)对应的小部分红色子像素与一个完整红色子像素的面积相等，(R1，A6)对应的大部分倒置蓝色子像素和(R1，A3)对应的小部分蓝色子像素与一个完整蓝色子像素的面积相等，采样区B和采样区C与采样区A的采样类似，在此不再赘述。
通过本实施例设置的采样区，可以完全划分像素结构，以对像素结构进行完整的采样。并且每个采样区中的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素对应的面积相等，保证采样区能够采集到中心子像素两侧子像素的亮度，以便通过子像素渲染法驱动时，可以进行亮度重分配。
优选地，等腰三角形为等边三角形。
优选地，还包括：
驱动单元，在接收到白色点显示指令时，确定待显示白色点的坐标，驱动以坐标为顶点的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，或驱动以坐标为顶点的倒置红色子像素、倒置绿色子像素和倒置蓝色子像素。
如图10所示，驱动单元在接收到白色点显示指令时，确定显示白色点的坐标，例如为(R3.5，A8)，则驱动以(R3.5，A8)为顶点的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，具体地，可以驱动(R3，A8)对应的倒置绿色子像素、(R4，A7)对应的倒置红色子像素、(R4，A9)对应的倒置蓝色子像素。三个子像素来自不同的像素，可以实现更加灵活的驱动。
如图11所示，除了可以以图10所示的驱动方式来显示(R3.5，A8)对应的白色点坐标，还可以驱动(R3，A9)对应的绿色子像素、(R3，A7)对应的红色子像素、(R4，A8)对应的蓝色子像素，来显示(R3.5，A8)对应的白色点坐标。从而实现以多种驱动方式来显示一个白色点，在现有的像素结构中显示白色点时，需要驱动一个像素中的三个子像素，而本申请则是可以以两种方式驱动三个像素中的子像素，显示方式更加灵活。
优选地，驱动单元在接收到单色竖线显示指令时，驱动目标纵坐标的目标颜色的子像素和/或倒置子像素。
如图12所示，驱动单元在接收到单色竖线显示指令时，例如确定的目标纵坐标为A7，则可以驱动该列中的红色子像素以及红色倒置子像素，这种显示方式显示的单色竖线颜色较深。
如图13所示，还可以仅驱动A7列中部分子像素，例如仅驱动倒置红色子像素或仅驱动红色子像素，这种显示方式只需驱动一列中一半的子像素，在实现正常显示的前提下，可以降低功耗。
如图14所示，驱动单元在接收到白色竖线显示指令时，例如确定的目标纵坐标为A6，则可以显示A6列对应的所有蓝色子像素，以及A5列中的所有绿色子像素和A7列中的所有红色子像素。
优选地，驱动单元在接收到斜线显示指令时，确定待显示斜线的两个起点子像素的坐标(Rm，An)，(Rm，An+1)和两个终点子像素的坐标(Rm+k，Rn+k)，(Rm+k，Rn+k+1)，驱动子像素(Rm+x，An+x)，(Rm+x，An+x+1)中的一种颜色或多种颜色的子像素，其中x大于或等于0，且小于或等于k，m、n、x和k为正整数。
由于子像素是三角形，如图15所示，在显示白色斜线时，起点子像素的坐标为(R1，A4)，(R1，A5)，两个终点子像素的坐标为(R8，R11)，(R8，R12)，其中，子像素(Rm+x，An+x)和(Rm+x，An+x+1)存在一条相对应的斜边，(Rm+x，An+x)和(Rm+x+1，An+x)存在一条对应的底边，从而使得构成的斜线两侧平滑，相对于现有技术中矩形子像素形成的斜线，两侧没有锯齿，显示效果更加优异。相应的，显示单色斜线，例如红色斜线时，如图16所示。
当然，也会存在如图17所示的斜线显示方式，但是由于整体显示效果上存在两侧平滑的斜线，所以整体显示效果仍有提升。
优选地，驱动单元在接收到显示指令时，确定待显示区域和待显示子像素，为待显示区域中的待显子像素分配a％的亮度，为与待显示区域相邻的区域中的与待显示子像素同色的子像素分配0.5a％的亮度，a为正数。
如图18所示，例如确定的待显示区域为(R1，A8)对应的绿色子像素，那么通过采样区B采集其中子像素亮度，可以为该绿色子像素分配100％的亮度，采样区A和采样区C为与采样区B相邻的区域，则通过采样区A为(R1，A7)对应的绿色子像素分配50％的亮度，通过采样区C为(R1，A9)对应的绿色子像素分配50％的亮度(当然，采样区B下方的采样区也可以对其中的绿色子像素进行亮度分配)。
优选地，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的材料包括有机发光材料。
本发明还提出了一种显示基板，包括权利要求上述任一项的像素结构。
本发明还提出了一种显示装置，包括上述任一项的显示基板。
需要说明的是，本实施例中的显示装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到相关技术中，采用传统的排列方式制作子像素，需要紧密排列有机发光材料，在制作更高视觉分辨率的OLED显示基板时，要求每种发光材料制作的很小且高密度的集成，这样工艺上就较难，成本也会很高。根据本申请的技术方案，可以通过两个三角形子像素构成一个像素，并通过子像素渲染法驱动子像素，用少量的实际物理像素空间位置表达更多的图像信号，从而提高实际输出画面品质。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种像素结构，其特征在于，包括：多个第一像素和倒置第一像素、多个第二像素和倒置第二像素、多个第三像素和倒置第三像素，
在相邻两行像素的第一行像素中，所述第一像素和第二像素以及第三像素横向循环排列，在第二行像素中，所述倒置第一像素、倒置第二像素和倒置第三像素横向循环排列；
所述第一像素包括红色子像素和倒置绿色子像素；
所述第二像素包括蓝色子像素和倒置红色子像素；
所述第三像素包括绿色子像素和倒置蓝色子像素，
所述红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素为全等的等腰三角形。
2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素分别以自身的顶角顶点到底边垂线的中点作为自身的坐标。
3.根据权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述第一像素中的红色子像素与所述倒置第一像素中的倒置红色子像素纵坐标相同；
所述第一像素中的倒置绿色子像素与所述倒置第一像素中的绿色子像素纵坐标相同；
所述第二像素中的蓝色子像素与所述倒置第二像素中的倒置蓝色子像素纵坐标相同；
所述第二像素中的倒置红色子像素与所述倒置第二像素中的红色子像素纵坐标相同；
所述第三像素中的绿色子像素与所述倒置第三像素中的倒置绿色子像素纵坐标相同；
所述第三像素中的倒置蓝色子像素与所述倒置第三像素中的蓝色子像素纵坐标相同。
4.根据权利要求3所述的像素结构，其特征在于，包括：
多个采样区，
每个所述采样区的中心与所述红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素的坐标点重合。
5.根据权利要求4所述的像素结构，其特征在于，所述采样区为矩形，所述矩形的宽度与所述红色子像素的高度相等，所述矩形的长度等于所述红色子像素底边长度的1.5倍。
6.根据权利要求5所述的像素结构，其特征在于，所述等腰三角形为等边三角形。
7.根据权利要求6所述的像素结构，其特征在于，还包括：
驱动单元，在接收到白色点显示指令时，确定待显示白色点的坐标，驱动以所述坐标为顶点的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，或驱动以所述坐标为顶点的倒置红色子像素、倒置绿色子像素和倒置蓝色子像素。
8.根据权利要求7所述的像素结构，其特征在于，所述驱动单元在接收到单色竖线显示指令时，驱动目标纵坐标的目标颜色的子像素和/或倒置子像素。
9.根据权利要求7所述的像素结构，其特征在于，所述驱动单元在接收到斜线显示指令时，确定待显示斜线的两个起点子像素的坐标(Rm，An)，(Rm，An+1)和两个终点子像素的坐标(Rm+k，Rn+k)，(Rm+k，Rn+k+1)，驱动子像素(Rm+x，An+x)，(Rm+x，An+x+1)中的一种颜色或多种颜色的子像素，其中x大于或等于0，且小于或等于k，m、n、x和k为正整数。
10.根据权利要求7所述的像素结构，其特征在于，所述驱动单元在接收到显示指令时，确定待显示区域和待显示子像素，为所述待显示区域中的待显子像素分配a％的亮度，为与所述待显示区域相邻的区域中的与所述待显示子像素同色的子像素分配0.5a％的亮度，a为正数。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的像素结构，其特征在于，所述红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的材料包括有机发光材料。
12.一种显示基板，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的像素结构。
13.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求12所述的显示基板。
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