CN107742501B - 显示器子像素排布及其驱动电路 - Google Patents

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Abstract

一种显示器子像素排布及其驱动电路。在一个例子中，所述显示器面板包括由第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素组成的阵列。第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素交替排布在子像素阵列的每三个相邻行中。子像素阵列的每两个相邻行彼此错列。第一颜色、第二颜色和第三颜色中的一个颜色的第一子像素和与第一子像素相同颜色的第二子像素在水平轴上偏移3个单位并且在垂直轴上偏移4个单位。在相同颜色的子像素中，所述第一子像素和第二子像素之间的距离最小。

Description

显示器子像素排布及其驱动电路
技术领域
本公开大体上涉及显示器，并且特别地，涉及显示器的子像素排布及其驱动电路。
背景技术
显示器性能通常由显示器分辨率来表征，其为在每个维度上的可被显示的单独像素的绝对数量(例如，1920×1080)，或是关于每英寸像素的相对数量的显示器密度(又名像素每英寸-PPI)。出于各种原因，很多显示器不能在相同一位置上显示不同的颜色通道。因此，像素栅格被分割为单色部分，其在一定距离外观察时形成了所显示的颜色。在一些显示器中，例如液晶显示器(LCD)、有机发光二级管(OLED)显示器、电子墨水(E-ink)显示器、电致发光显示器(ELD)或是发光二级管(LED)灯显示器，这些单色的一部分是可独立寻址的元素，其即被称为子像素。
各种子像素排布(布局，方案)已经被提出从而通过增加显示器的显示器密度以及通过利用更多的细节的抗锯齿文本来改善显示器质量。例如，典型的LCD显示器将每个像素分割为三个条形子像素(例如，红色、绿色、蓝色子像素)或是四个正方形子像素(例如，红色、绿色、蓝色以及白色子像素)因此每个像素可以呈现亮度和全彩。
与LCD显示器相比，通过降低个体子像素的尺寸来增加OLED显示器的显示器密度更加困难，这是因为OLED的有机发光层是通过利用精细金属掩膜(FMM)的蒸镀技术制备的。由于利用FMM对有机材料进行构图的工艺精确度，每个有机发光层的最小尺寸是受限的。此外，由于所有的OLED形成在相同的平面上，必须在相邻像素之间保持足够的空间从而避免相邻有机发光层的重叠。因此，传统的OLED显示器设备的分辨率受限于有机发光层的工艺精度和OLED的平面结构。
发明内容
本公开大体上涉及显示器，并且特别地，涉及显示器的子像素排布及其驱动电路。
在一个例子中，提供了一种包括显示器面板的装置。所述显示器面板包括由第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素组成的阵列。第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素交替排布在子像素阵列的每三个相邻行中。子像素阵列的每两个相邻行彼此错列。第一颜色、第二颜色和第三颜色中的一个颜色的第一子像素和与第一子像素相同颜色的第二子像素在水平轴上偏移3个单位并且在垂直轴上偏移4个单位。在相同颜色的子像素中，第一子像素和第二子像素之间的距离最小。
在另一个例子中，提供了一种包括显示器和控制逻辑的装置。所述显示器包括具有发光层和驱动电路层的显示器面板。所述发光层包括由第一颜色、第二颜色和第三颜色的OLED组成的阵列。所述驱动电路层包括驱动元件阵列。每个驱动元件配置为驱动OLED阵列的各自的OLED。第一颜色、第二颜色和第三颜色的OLED交替排布在OLED阵列的每三个相邻行中。OLED阵列的每两个相邻行彼此错列。第一颜色、第二颜色和第三颜色中的一个颜色的第一OLED和与第一OLED相同颜色的第二OLED在水平轴上偏移3个单位并且在垂直轴上偏移4个单位。在相同颜色的OLED中，第一OLED和第二OLED之间的距离最小。所述控制逻辑可操作地耦接到显示器并且配置为接收显示数据以及将显示数据转换为用于通过驱动元件阵列驱动OLED阵列的控制信号。
在另一个例子中，提供了一种包括显示器面板的装置。所述显示器面板包括驱动元件阵列。每个驱动元件配置为驱动显示器面板上的子像素阵列的各自的子像素。驱动元件阵列的每一行中的驱动元件为对齐的。驱动元件阵列的每一列中的驱动元件为对齐的。驱动元件阵列的每两个相邻行在垂直轴上偏移4个单位。驱动元件阵列的每两个相邻列在水平轴上偏移2个单位。
附图说明
通过以下参照附图的描述，实施方式将会更加易于理解，其中相同的参考标号代表相同的元素，其中：
图1为描述了根据本公开所列举的一个实施方式的包括显示器和控制逻辑的装置的框图；
图2为描述了根据本公开所列举的一个实施方式的如图1所示的显示器的一个例子的侧视图；
图3为根据本公开所列举的一个实施方式的显示器的子像素排布的示图；
图4为根据本公开所列举的一个实施方式的三个重复组及其相对位置的示图；
图5为描述了根据本公开所列举的一个实施方式的显示器的驱动元件排布的示图；
图6为根据本公开所列举的一个实施方式的显示器的子像素和驱动元件之间的电气连接的示图；
图7为描述根据本公开所列举的一个实施方式的如图1所示的装置的显示器的一个例子的平面视图；
图8为根据本公开所列举的一个实施方式的在显示器的栅极线和源极线以及驱动元件之间的电气连接的示意图；以及
图9为描述了根据本公开所列举的一个实施方式的OLED、薄膜晶体管(TFT)和源极线的一个例子的侧视图。
具体实施方式
在下述详细的描述中，为了提供对相关公开的全面理解而作为示例地列举了多种特定的细节。然而，对于本领域的技术人员来说本公开可以无需这些细节而实施。在其他的示例中，在较高的层面上省去细节地描述了已知的方法、程序、***、组分以及/或电路，从而避免与本公开的各个方面相混淆。
贯穿说明书和权利要求，术语可能具有在上下文中所建议或是暗示的超越严格记载含义的具有微妙变化的含义。同样地，在这里所使用的短语“在一个实施方式/例子中”未必指的是相同的实施方式而短语“在另一个实施方式/例子中”未必指的是不同的实施方式。例如所预期的是权利要求的主题包括全部或是部分的示例性实施方式的组合。
通常，至少可以从上下文中的使用来部分理解专业术语。例如，如这里所使用的诸如“以及”、“或”或是“以及/或”的术语可以包括有多重含义，其至少部分取决于术语所使用的上下文。典型地，如果将“或”用来连接清单，例如A、B或C，则意在意味着A、B以及C，此时用作包括性的含义，以及A、B或者C，此时用作排他性的含义。此外，这里所使用的术语“一个或多个”，至少部分取决于上下文，可以用来描述单数意义上的任何特征、结构或特性或是可以用来描述复数意义上的特征、结构或特性的组合。类似地，诸如“一”、“一个”或是“该”仍然可以理解为囊括了单数用法或是囊括了复数用法，至少部分取决于上下文。此外，术语“基于”可以理解为未必意在囊括排他的因素集合并且代之以可能允许无需明显描述出来的附加因素的存在，同样，也是至少部分取决于上下文。
下面将会详细描述，在诸多新颖的特征中，本公开所公开的新颖的子像素和驱动元件排布提供了增加相同以及不同颜色的子像素之间的最小距离的能力，从而克服基于掩膜的有机材料蒸镀技术的局限性并且确保了相对高的产量。另一方面，新颖的子像素和驱动元件排布可以降低在相同显示器区域中的子像素的数目，而同时相较于例如标准“Δ”排布的已知排布而言保持了相同的可见显示分辨率，从而降低了显示器的成本和功耗。
在随后的描述中将会列举出附加的新颖特征，而部分对于本领域的技术人员来说在检验了后述以及附图之后将会变得非常明显，或是通过制造或操作例子将会领会。通过实践或是使用如下面所讨论的详细的例子中列举的方法、手段、以及组合的各个方面，本公开的新颖特征将得以实现并获得。
图1描述了包括显示器102和控制逻辑104的装置100。装置100可以是任何适合的设备，例如电视机、膝上型电脑、桌上电脑、上网本电脑、媒体中心、手持设备(例如功能手机或智能电话，面板电脑等)、可穿戴设备(例如，眼镜、腕表等)、全球定位***(GPS)、电子广告牌、电子标牌、游戏机、机顶盒、打印机或是任何其他的适合的设备。在这个例子中，显示器102可操作地耦接到控制逻辑104并且是装置100的一部分，例如但不限于电视机屏幕、计算机显示器、仪表盘、头戴式显示器、电子广告牌或电子标牌。显示器102可以是LCD、OLED显示器、E-ink显示器、ELD、具有LED或是白炽灯的广告牌显示器或是任何其他适合类型的显示器。
控制逻辑104可以是任何适合的硬件、软件、固件或是其组合，配置为接收显示数据106并且将所接收到的显示数据106渲染进控制信号108用于驱动显示器102上的子像素。控制信号108用于控制子像素的写入以及指导显示器102的操作。如以下参照图7所详细描述的，控制逻辑104可以包括时序控制器、栅极驱动模块以及源极驱动模块。控制逻辑104可以包括任何其他适合的组件，包括编码器、解码器、一个或多个处理器、控制器以及存储设备。控制逻辑104可以实施为独立的集成电路(IC)芯片，例如现场可编程门阵列(FPGA)或是专用集成电路(ASIC)。装置100还可以包括任何其他适合的组件，例如但不限于扬声器110以及输入设备112，例如鼠标、键盘、远程控制器、手写设备、照相机、麦克风、扫描仪等。
在一个例子中，装置100可以是具有显示器102的膝上计算机或是桌面计算机。在这个例子中，装置100还可以包括处理器114以及存储器116。处理器114可以例如是图形处理器(例如，GPU)、通用处理器(例如，APU、加速处理单元、GPGPU即“通用目的GPU计算单元”)，或是任何其他适合的处理器。存储器116可以是例如分立帧缓存器或者是统一存储器。处理器114配置为以显示帧来生成显示数据106并且在将显示数据106发送到控制逻辑104之前将其临时地存储在存储器116中。处理器114还可以生成其他数据，例如但不限于，控制指令118或是测试信号，并且将其直接或是通过存储器116提供到控制逻辑104。控制逻辑104接着从存储器116或是直接从处理器114接收显示数据106。
在另一个例子中，装置100可以是具有显示器102的电视机。在这个例子中，装置100还包括接收器120，例如但不限于，天线、无线射频接收器、数字信号调谐器、数字显示连接器例如HDMI、DVI、DisplayPort、USB、蓝牙、WIFI接收器或是以太网端口。接收器120配置为接收显示数据106作为装置100的输入并且将原始的或是调制过的显示数据106提供到控制逻辑104。
在另一个例子中，装置100可以是手持设备，例如智能电话或是平板电脑。在这个例子中，装置100包括处理器114、存储器116以及接收器120。装置100既可以通过其处理器114生成显示数据106又可以通过其接收器120接收显示数据106。例如，装置100可以是既作为移动电视也作为移动计算设备工作的手持设备。在任何情况下，装置100至少包括具有如下详细描述的特别设计的子像素和驱动元件排布的显示器102。
图2为描述了包括子像素202、204、206、208的子像素组的显示器102的一个例子的侧视图。显示器102可以是任何适合类型的显示器，例如诸如有源矩阵(AM)OLED显示器、无源矩阵(PM)OLED显示器的OLED显示器，或是任何其他适合的显示器。显示器102可以包括可操作地耦接到控制逻辑104的显示器面板210。
在这个例子里，显示器面板210包括发光层214和驱动电路层216。如图2所示，发光层214包括分别对应于多个子像素202、204、206、208的多个OLED 218、220、222、224。图2中的A、B、C以及D指代四种不同颜色的OLED，例如但不限于红色、绿色、蓝色、黄色、青色、品红色或是白色。发光层214还包括放置在OLED 218、220、222、224之间的黑色矩阵226，如图2所示。黑色矩阵226，作为子像素202、204、206、208的边界，用于阻挡来自OLED 218、220、222、224之外的部分的光。在发光层214中的每一个OLED 218、220、222、224可以以预定的颜色和亮度发光。在这个例子中，驱动电路层216包括多个驱动元件228、230、232、234，其中的每一个包括一个或多个薄膜晶体管(TFT)，其分别对应于多个子像素202、204、206、208的多个OLED 218、220、222、224。驱动元件228、230、232、234可以由来自控制逻辑104的控制信号108而分别地寻址并且配置为通过根据控制信号108控制发射自各个OLED 218、220、222、224的光来驱动相对应的子像素202、204、206、208。显示器面板212可以包括任何其他适合的组件，例如一个或多个玻璃基底、极化层或是触摸面板，如本领域所公知的。
如图2所示，多个子像素202、204、206、208中的每一个由至少一个由相对应的驱动元件驱动的OLED组成。每个OLED可以如现有技术所公知的，由阳极、有机发光层、阴极的夹层结构来形成。取决于相应的OLED的有机发光层的特性(例如，材料、结构等)，子像素可以呈现不同的颜色和亮度。虽然图2被描述为OLED显示器，应当理解的是其仅用于示例性的目的而不造成限制。
图3描绘了根据本公开所列举的一个实施方式的显示器的子像素排布。图3可以例如是显示器102的平面视图并且描绘了显示器102的子像素排布的一个例子。显示器102包括排布为规律模式的三种不同颜色A、B以及C(在图3中用每个点来表示)的子像素阵列300。图3中的A、B、C指代三种不同的颜色，例如但不限于红色、绿色、蓝色、黄色、青色、品红色或是白色。每个子像素的形状不限于并且可以包括例如长方形、正方形、圆形、三角形等。阵列300中的子像素在各种例子中可以具有相同或是不同的形状。在各个例子中每个子像素的尺寸可以相同或是不同。
如图3所示，在子像素阵列300的每三个相邻行中交替排布子像素A、子像素B以及子像素C。例如，阵列300的第一行(从阵列300的顶部开始)仅包括子像素A，阵列300的第二行仅包括子像素B并且阵列300的第三行仅包括子像素C。与上述相同的模式针对阵列300的下一个三个相邻行(即4-6行)重复，并且以此类推。换句话说，所有的子像素A排布在3n+1行，所有的子像素B排布在3n+2行并且所有的子像素C排布在3n+3行(n＝0，1，2，3，...)。
如图3所示，子像素阵列300的每两个相邻行彼此错列。也就是说，在每两个相邻行中的子像素在垂直轴(阵列300的列的方向)上彼此不对齐，而是在水平轴(阵列300的行的方向)上偏移有一距离。例如，在阵列300的第二行中的子像素B不与阵列300的第一行中的子像素A对齐，而是离开第一行中的子像素A向右偏移有一距离(将在下面进行详细描述)。类似地，阵列300的第三行中的子像素C离开第二行中的子像素B向左偏移相同的距离。与上述相同的模式针对阵列300的每两个相邻行而重复。如图3所示，奇数行(例如，1、3、5行)中的子像素在垂直轴上彼此对齐，并且偶数行(例如，2、4、6行)中的子像素在垂直轴上彼此对齐。可以理解的是，即使两个子像素具有不同的尺寸和/或形状，如果其几何中心垂直或是水平地对齐，那么上述两个子像素也被认为是“对齐的”。
现在参照图3描述两个相同颜色(例如，A-A、B-B或C-C)的子像素和两个不同颜色(例如A-B、B-C、C-A)的子像素之间的相对距离。以子像素A作为例子(并且同样适用于子像素B和子像素C)，两个子像素A 302、304位于相邻行(行1和行4)和相邻列(列1和列2)中，其中有颜色A的子像素(在行2和行3中没有子像素A)。如图3所示，子像素A 302和子像素A304在水平轴上偏离有3个单位(由虚线网格指出)并且在垂直轴上偏离有4个单位(由虚线网格指出)。这样，根据勾股定律，子像素A 302和子像素A304之间的距离为5个单位。可以理解的是两个子像素之间的距离和/或偏移是基于两个子像素的几何中心来计算，而无视其尺寸/或形状。
子像素A 306是具有与子像素A 302相同颜色的另一个子像素并且与子像素A 302在空间上接近。子像素A302和子像素A306处于同一行中，并且在该行中所有的子像素A中，子像素A 302和子像素A 306之间的距离最小。如图3所示，子像素A302以及子像素A 306在水平轴上偏移有6个单位以及在垂直轴上偏移有0个单位(即，其处于相同行)。换句话说，在相同行中的相邻子像素彼此间隔开6个单位。子像素A 302和子像素A 306之间的距离为6个单位。子像素A 308是另一个具有和子像素A302相同颜色的子像素并且在空间上接近子像素A 302。子像素A302和子像素A308处于同一列中，并且在该列中所有的子像素A中，子像素A 302和子像素A 308之间的距离最小。如图3所示，子像素A 302以及子像素A 308在垂直轴上偏移有8个单位以及在水平轴上偏移有0个单位(即，其处于相同列)。换句话说，在相同列中的相同颜色的相邻子像素彼此间隔开8个单位。子像素A 302和子像素A 308之间的距离为8个单位。
相应地，在图3所示的子像素阵列300中，任何两个相同颜色的子像素之间的最小距离(例如，A-A、B-B或是C-C)为5个单位(例如，子像素A 302和子像素A 304之间的距离)。换句话说，根据图3所示的新型子像素排布，在任何两个相同颜色的子像素中，相邻行和相邻列中的两个相同颜色的子像素之间的距离最小。所述两个子像素在水平轴上偏移3个单位并且在垂直轴上偏移4个单位。应当注意到这里所提到的“单位”并不限于任何实际值(例如，1nm、1μm、1mm等)。例如，图3中的阵列300具有16单位x16单位的尺寸。根据实践中不同例子中的阵列300的实际尺寸，每个“单位”可以代表不同的实际值。然而，在本公开中所提到的“单位”可以用来代表不同距离或是偏移之间的相对值。例如，“两个子像素在水平轴上偏移3个单位并且在垂直轴上偏移4个单位”可以解释为两个子像素之间的水平偏移和垂直偏移的比为3/4。类似地，虽然在子像素A 302和子像素A 304之间的5个单位的距离并不限于任何实际的距离值，其可以与子像素A 302和子像素A 306之间的6个单位的距离相比较，例如两个距离的比为5/6。
如图3所示，四个子像素A 302、304、306、308形成了颜色A的子像素重复组310。重复组A 310以规律的模式平铺整个显示器面板。也就是说，重复组A 310在水平轴上以6个单位的节距重复并且在垂直轴上以8个单位的节距重复。如同重复组A 310，重复组B 316和重复组C 318可以由子像素B和子像素C分别以相同的方式构成。重复组B 316和重复组C318中的每一个在水平轴上以6个单位的节距且在垂直轴上以8个单位的节距进行重复。
如图3所示，在相同列中的两个子像素A 302、308之间的子像素C312和子像素B314平均分割两个子像素A 302、308之间的8个单位的距离。这样，子像素A 302和子像素C312之间的距离(即，垂直偏移)为8/3个单位，并且子像素A 302和子像素B 314之间的距离(即，垂直偏移)为16/3个单位。换句话说，在相同列中的相邻子像素无论其为什么颜色彼此都间隔开8/3个单位。这样，以另一种方式来看不同颜色的子像素重复组，即第一颜色的重复组与第二颜色和第三颜色的其他两个重复组中的每一个分别在垂直轴上偏移8/3个单位并且在水平轴上偏移0个单位，并且第二颜色和第三颜色的两个重复组在垂直轴的相反方向相对于第一颜色的重复组偏移。如图3所示，从重复组B 316的视角来看，重复组C 318在垂直轴上在向上的方向上偏移8/3，而重复组A 320在垂直轴上在向下的方向上偏移8/3。
例如如图3所示，在相同行中的两个相邻子像素A 322、324以及另一子像素A 326构成等腰三角形。子像素B 330位于所述等腰三角形内。如上所述，子像素B 330和子像素A326之间的距离为8/3个单位。根据勾股定律，子像素B 330和子像素A 322、324中的每一个之间的距离为个单位，其大于8/3个单位。相应地，在任何不同颜色(例如，A-B、B-C或是C-A)的两个子像素之间的最小距离因此为8/3个单位。换句话说，根据如图3所示的新颖的子像素排布，在不同颜色的任何两个子像素中，相同列中的两个相邻子像素之间的距离最小。如上所讨论的，相同颜色的任何两个子像素之间的最小距离为5个单位。已知的是，对于标准“Δ”排布来说，相同颜色的任何两个子像素和不同颜色的任何两个子像素之间的最小距离分别是4个单位和2.4个单位。这样，如图3所公开的新颖的子像素排布相较于标准“Δ”排布而言增加了上述的两类最小距离，由此为基于掩膜的有机材料蒸镀技术留下了更大的余度并且确保了相对高的产率。此外，由于相较于标准“Δ”排布而言的子像素之间相对距离的改变，通过如图3所公开的新颖的子像素排布，在相同的显示器区域中只需要更少的子像素。
在这个实施方式中，阵列300的每个子像素包括一个OLED。这样，子像素阵列300也可以被认为是OLED阵列。每个OLED发射红色、绿色以及蓝色光中的一种并且具有基本上为矩形的形状。然而，可以理解的是在其他例子中每一个OLED的形状可以改变。OLED的其他形状包括但不限于基本上为圆形、三角形、正方形、五边形、六边形、七边形、八边形以及其他适合的形状。可以理解的是子像素并不限于OLED并且可以例如是具有LED灯的广告牌显示器的LED或是任何其他现有技术已知的合适的显示设备。虽然在图3中描述了三种颜色(A、B和C)的子像素/OLED，在其他例子中可以包括四种或是更多种颜色的子像素/OLED。
可以理解的是通过改变不同颜色的子像素之间的相对位置，即不同颜色的重复组之间的相对位置，不同颜色的任何两个子像素之间的最小距离也会相应地改变。当第一颜色的重复组和第二颜色和第三颜色的两个其他重复组中的每一个在垂直轴上以相对的方向偏移8/3个单位且在水平轴上偏移0个单位时，图3中不同颜色的任何两个子像素之间的最小距离为8/3个单位。通过进一步调整不同颜色的重复组之间的水平偏移和/或垂直偏移，例如以下所讨论的图4中通过向8/3个单位的初始偏移附加一附加偏移，这个最小距离可以增加。
图4为根据本公开所列举的一个实施方式的三个重复组及其相对位置的示图。如图4所示，重复组402、404、406分别由颜色A、B以及C的子像素形成，如上面在图3中所讨论的。从重复组A 402的角度看，假设重复组B 404具有垂直轴上向上方向上的8/3单位的初始偏移，并且重复组C 406具有垂直轴上向下方向上的8/3单位的初始偏移，正如图3中的实施方式。在此基础上，可以通过附加偏移对重复组A 402、重复组B 404以及重复组C 406之间的相对位置进行进一步的调整从而增加不同颜色的任何两个子像素之间的最小距离。Dx和Dy分别代表在水平轴和垂直轴上包括附加偏移和初始偏移(如图3所示)的偏移总量。
在一个例子中，除了8/3个单位的初始偏移之外，重复组B 404在垂直轴的向上方向上进一步相对于重复组A 402偏移达0.0209个单位(附加偏移)。也就是说，针对重复组B404相对于重复组A 402来说Dy等于(8/3+0.0209)个单位。除了8/3个单位的初始偏移之外，重复组C 406在垂直轴的向下方向上进一步相对于重复组A 402偏移达0.0209个单位(附加偏移)。也就是说，针对重复组C 406相对于重复组A 402来说Dy等于(8/3+0.0209)个单位。在这个例子中，重复组B404和重复组C 406还在水平方向上相对于重复组A 402偏移。虽然在图4中示出重复组B 404在水平轴的向左方向上相对于重复组A 402偏移，并且重复组C406在水平轴的向右方向上相对于重复组A 402偏移，可以理解的是由于其在水平轴上的初始偏移(如图3所示)为0个单位因此其在水平轴上的附加偏移方向可以互换。也就是说，针对重复组B 404和重复组C 406中的每一个相对于重复组A 402来说Dx等于0.3334个单位。
当Dy等于(8/3+0.0209)个单位并且Dx等于0.3334个单位，将会发现在不同颜色的任何两个子像素之间的最小距离从8/3个单位增加到约2.7082个单位。还将发现的是从理论上来说，不同颜色的任何两个子像素之间的最小距离比2.7082个单位稍大一点。在这个实施方式中，较之于图3的实施方式而言相同颜色的子像素之间的相对距离并没有改变，因其受限于自身的每个重复组。这样，相同颜色的任何两个子像素之间的最小距离仍然是5个单位。
图5是根据本公开所列举的一个实施方式的显示器的驱动元件排布的示图。如上所述，每个子像素(例如，OLED)由显示器面板210的驱动电路层216中的相对应的驱动元件驱动。也就是说，显示器面板210包括用于驱动子像素阵列的驱动元件阵列。驱动元件阵列的排布并不必然与子像素阵列相同。例如，图5可以是显示器102的平面视图并且描绘了显示器102的驱动元件排布的一个例子。图5中的每个虚线圆代表驱动元件阵列500的一个驱动元件，其每一个包括一个或多个TFT。
如图5所示，阵列500中的驱动元件在水平轴和垂直轴方向上彼此一致。也就是说，驱动元件阵列500的每一行中的驱动元件为对齐的，而驱动元件阵列500的每一列中的驱动元件也是对齐的。在这个实施方式中，驱动元件阵列500的每两个相邻行在垂直方向上偏移有4个单位，并且驱动元件阵列500的每两个相邻列在水平方向上偏移有2个单位。
图6为根据本公开所列举的一个实施方式的显示器的子像素和驱动元件之间的电气连接的示图。图3所示的子像素排布和图5所示的驱动元件排布在这个实施方式中得以合并。如上面所讨论的，对于OLED显示器，每个驱动元件电气连接到各自的OLED从而控制流经OLED的电流。例如，线路将TFT的漏极电极连接到相应OLED的阳极。图6中的每一粗线代表驱动元件(由虚线圆表示)和各自的OLED(由点来表示)之间的电气连接。如图6所示，上左OLEDA与上左驱动元件对齐。其余的OLED和驱动元件的相对位置基于上面参照图3和图5的描述而得以确定。
如图6所示，从顶部开始的第一行中的OLED A与相同行中的各自的驱动元件(即，在该行中的第(3n+1)(n＝0，1，2，3，...)个驱动元件中的每一个，)对齐并且因此可以不需要额外的电气连接。驱动阵列500的第一行中的第(3n+2)(n＝0，1，2，3，...)个驱动元件中的每一个配置为驱动子像素(例如，OLED)阵列300的第三行中的各自的OLED C。驱动元件阵列500的第一行中的第(3n+3)(n＝0，1，2，3，...)个驱动元件中的每一个配置为驱动子像素(例如，OLED)阵列300的第二行中的各自的OLED B。换句话说，阵列500的第一行中的驱动元件配置为驱动以A、C以及B颜色交替的OLED。对于驱动元件阵列500的第二行来说，在阵列500的第二行的第(3n+1)(n＝0，1，2，3，...)个驱动元件中的每一个配置为驱动子像素(例如，OLED)阵列300的第五行中的各自的OLED B。阵列500的第二行的第(3n+2)(n＝0，1，2，3，...)个驱动元件中的每一个配置为驱动子像素(例如，OLED)阵列300的第四行中的各自的OLED A。阵列500的第二行的第(3n+3)(n＝0，1，2，3，...)个驱动元件中的每一个配置为驱动子像素(例如，OLED)阵列300的第六行中的各自的OLED C。换句话说，阵列500的第二行中的驱动元件配置为驱动以B、A以及C颜色交替的OLED。针对其余的OLED和驱动元件重复上面所描述的相同的模式。驱动元件阵列500的每一行中的驱动元件配置为驱动第一颜色、第二颜色以及第三颜色的相同数目的子像素。在图6的例子中，阵列500的每一行中1/3的驱动元件配置为驱动OLED A，阵列500的每一行中1/3的驱动元件配置为驱动OLED B，并且阵列500的每一行中1/3的驱动元件配置为驱动OLED C。
如图6所示，从左起第一列中的OLED A与相同列中的各自的驱动元件对齐(即，该列中的每个奇数驱动元件)并且因此不再需要额外的电气连接。驱动元件阵列500的第一列中的每个偶数驱动元件配置为驱动子像素(例如，OLED)阵列300的第一列中的各自的OLEDB。换句话说，在阵列500的第一列中的驱动元件配置为驱动以A和B颜色交替的OLED。对于驱动元件阵列500的第二列，阵列500的第二列中的每个奇数驱动元件配置为驱动子像素(例如，OLED)阵列300的第一列中的各自的OLED C。阵列500的第二列中的每个偶数驱动元件配置为驱动子像素(例如，OLED)阵列300的第二列中的各自的OLED A。换句话说，在阵列500的第二列中的驱动元件配置为驱动以C和A颜色交替的OLED。对于驱动元件阵列500的第三列，阵列500的第三列中的每个奇数驱动元件配置为驱动子像素(例如，OLED)阵列300的第二列中的各自的OLED B。阵列500的第三列中的每个偶数驱动元件配置为驱动子像素(例如，OLED)阵列300的第二列中的各自的OLED C。换句话说，阵列500的第三列中的驱动元件配置为驱动以B和C颜色交替的OLED。针对其余的OLED和驱动元件重复上面所描述的相同的模式。驱动元素阵列500的每一列中的驱动元素配置为驱动第一颜色、第二颜色和第三颜色中的两种颜色的相同数目的子像素。在图6的例子中，阵列500的每个第(3n+1)(n＝0，1，2，3，...)列中的驱动元件的1/2配置为驱动OLED A，并且阵列500的每个第(3n+1)(n＝0，1，2，3，...)列中的驱动元件的1/2配置为驱动OLED B。类似地，阵列500的每个第(3n+2)(n＝0，1，2，3，...)列中的驱动元件的1/2配置为驱动OLED C，并且阵列500的每个第(3n+2)(n＝0，1，2，3，...)列中的驱动元件的1/2配置为驱动OLED A。阵列500的每个第(3n+3)(n＝0，1，2，3，...)列中的驱动元件的1/2配置为驱动OLED B，并且阵列500的每个第(3n+3)(n＝0，1，2，3，...)列中的驱动元件的1/2配置为驱动OLED C。
从图6中可见，大部分的电气连接是沿着从右上方到左下方的方向，这也表示驱动元件阵列500相较于子像素阵列300而言位于右上方。在一些实施方式中，左上方的驱动元件和OLED并不像本实施方式中的一样对齐。可代替的是，驱动元件阵列500在这些实施方式中相较于其在图6中的当前位置而言可向左下方偏移，其将降低所需要的电气连接的总长度。
图7是描述了根据本公开所列举的一个实施方式的如图1所示的装置的显示器的一个例子的平面视图。在这个例子中，显示器102的控制逻辑104包括时序控制器(TCON)702、栅极驱动模块704以及源极驱动模块706。TCON 702配置为接收多帧形式的显示数据106。显示数据106按照以例如30、60或72Hz的本领域所使用的任何帧速率的连续帧来接收。基于所接收的显示数据106，TCON 702分别向栅极驱动模块704和源极驱动模块706提供控制信号。在这个例子中的栅极驱动模块704将基于来自TCON 702的控制信号生成的扫描电压信号按顺序施加到子像素的每一行的栅极线(也称为扫描线)。栅极驱动信号被施加到每个TFT的栅极电极从而通过施加栅极电压而打开相应的TFT因而使得由源极驱动模块706写入用于相应子像素的数据。在这个例子中的栅极驱动模块704可以包括数模转换器(DAC)以及多路复用器(MUX)用于将数字控制信号转换为模拟扫描电压信号并且按照预设置的扫描序列将扫描电压信号施加到子像素的每一行的扫描线。可以理解的是虽然在图7中描述了一个栅极驱动模块704，在其他的例子中，多个栅极驱动模块可以彼此相结合工作从而扫描子像素行。
在这个例子中的源极驱动模块706配置为基于每个帧中的来自TCON 702的控制信号将显示数据106写入子像素阵列。例如，源极驱动模块706可以将源极电压信号同时施加到子像素的每一列的源极线(也称为数据线)。也就是说，源极驱动模块706可以包括DAC、MUX以及运算电路用于基于控制信号来控制将电压施加到每个TFT的源极电极的时序以及取决于显示数据106的梯度的所施加电压的幅度。可以理解的是虽然在图7中描述了一个源极驱动模块706，在其他的例子中，多个源极极驱动模块可以彼此相结合工作从而将源极电压信号施加到子像素的每一列的数据线。
图8为根据本公开所列举的一个实施方式的在显示器的栅极和源极线与驱动元件之间的电气连接的示意图。在图8中，每一条垂直的粗线代表平行源极线中将源极驱动模块706和一组驱动元件进行电气连接从而用于将源极电压信号传输到相对应的一组子像素(例如，OLED)的一条线。每一条水平的粗线代表平行栅极线中将栅极驱动模块704和一组驱动元件进行电气连接从而用于将扫描电压信号传输到相对应的一组子像素的一条线。在本实施方式中的栅极线和源极线的排布适用于如图3、图5和图6中所示出的相同的子像素和驱动元件排布。图8中的每一个虚线圆代表驱动元件，并且在每一个虚线圆中的字母“A”、“B”或是“C”代表相对应的驱动元件所驱动的子像素的颜色(每个子像素的实际位置以及每个子像素和驱动元件之间的电气连接在图8中没有示出)。
如图8所示，水平轴上的每一平行栅极线耦接到驱动元件阵列500的各自的行中的驱动元件。以从顶部开始的第一栅极线为例，其电气连接到阵列500的第一行(从顶部开始)中的每个驱动元件的TFT的栅极电极。如上面参照图6所讨论的，阵列500的第一行中的驱动元件配置为驱动以A、C以及B颜色交替的子像素。对于从顶部开始的第二栅极线，其电气连接到阵列500从顶部开始的第二行中的每个驱动元件的TFT的栅极电极。如上面参照图6所讨论的，阵列500的第二行中的驱动元件配置为驱动以B、A以及C颜色交替的子像素。
如图8所示，垂直轴上的每一平行源极线排布在驱动元件阵列500的两个相邻列之间并且耦接到阵列500的两个相邻列中的配置为驱动相同颜色的子像素的驱动元件。驱动元件阵列500的两个相邻列中的驱动元件交替地耦接到其间的源极线。
以从左边起第一源极线作为例子，其排布在驱动元件阵列500的从左边起的第一列和第二列之间。第一源极线电气耦接到阵列500的第一列和第二列中的配置用于驱动颜色A的子像素的每个驱动元件的TFT的源极电极。阵列500的第一列和第二列中的驱动元件交替地耦接到其间的第一源极线。也就是说，阵列500的第一列中用于子像素A的驱动元件耦接到第一源极线，接着阵列500的第二列中用于子像素A的驱动元件耦接到第一源极线。阵列500的第一列中用于子像素A的另一驱动元件也耦接到第一源极线，接着阵列500的第二列中用于子像素A的另一驱动元件耦接到第一源极线。类似地，对于从左边起第二源极线来说，其排布在驱动元件阵列500的从左边起的第二列和第三列之间。第二源极线电气耦接到阵列500的第二列和第三列中的配置用于驱动颜色C的子像素的每个驱动元件的TFT的源极电极。阵列500的第二列和第三列中的驱动元件交替地耦接到其间的第二源极线。对于从左边起的第三源极线来说，其排布在驱动元件阵列500的从左边起的第三列和第四列之间。第三源极线电气耦接到阵列500的第三列和第四列中的配置用于驱动颜色B的子像素的每个驱动元件的TFT的源极电极。阵列500的第三列和第四列中的驱动元件交替地耦接到其间的第三源极线。
相应地，在本实施方式中的源极线仅针对相同颜色的子像素传输源极电压信号，其可以降低显示器的功耗。在本实施方式中的每一源极线(从左至右)针对以A、C以及B颜色交替的子像素传输源极电压信号。
图9为描述了根据本公开所列举的一个实施方式的OLED、TFT和源极线的一个例子的侧视图。如图9所示，在玻璃基底906上制备OLED 902和TFT 904。在OLED 902、TFT 904以及玻璃基底906之间，形成各种绝缘层，包括缓冲层908、栅极绝缘层910、源极/漏极绝缘层912以及阳极绝缘层914。
在这个例子中的TFT 904包括栅极电极916、源极电极918、漏极电极920以及低温多晶硅(LPTS)通道922。源极电极918电气耦接到源极线924，并且漏极电极920电气耦接到OLED 902的阳极926(OLED 902的一些部分未在图9中示出)。源极线924对应于图8中的每一垂直粗线。如图9所示，由于OLED 902的阳极926以及源极线924并不位于相同的平面，即使在图8中所示的一些源极线以及图6中所示出的OLED和TFT之间的一些电气连接显现出在平面视图中彼此交叠，其在物理上并不彼此接触从而形成短路。
同样，已知的集成电路设计***(例如，工作站)基于存储在包括但不限于CDROM、RAM、其他形式的ROM、硬盘驱动、分布式存储器等的计算机可读介质上的可执行指令来生成具有集成电路的晶片。指令可以由任何例如但不限于硬件描述语言(HDL)、Verilog或其他合适的语言来表示。这样，这里所描述的逻辑、单元以及电路也可以作为集成电路而由这种***利用其中存储有指令的计算机可读介质来生成。
例如，具有上面所描述的逻辑、单元以及电路的集成电路可以利用这种集成电路制备***来生成。计算机可读介质存储了可以由一个或多个集成电路设计***来执行并且导致该一个或多个集成电路设计***来设计集成电路的指令。所设计的集成电路包括驱动元件阵列、沿着水平轴的多个平行栅极线以及沿着垂直轴的多个平行源极线。每个驱动元件配置为驱动子像素阵列的各自的子像素。驱动元件阵列的每一行中的驱动元件为对齐的。驱动元件阵列的每一行列中的驱动元件为对齐的。驱动元件阵列的每两个相邻行在垂直轴上偏移4个单位。驱动元件阵列的每两个相邻列在水平轴上偏移2个单位。驱动元件阵列的每一行中的驱动元件配置为驱动第一颜色、第二颜色和第三颜色的相同数目的子像素。多个平行栅极线中的每一个耦接到驱动元件阵列的各自行中的驱动元件。驱动元件阵列的每一列中的驱动元件配置为驱动第一颜色、第二颜色和第三颜色中的两种颜色的相同数目的子像素。多个平行源极线中的每一个排布在驱动元件阵列的两个相邻列之间并且耦接到驱动元件阵列的两个相邻列中配置为驱动相同颜色的子像素的驱动元件。驱动元件阵列的两个相邻列中的驱动元件交替耦接到其间的源极线。驱动元件阵列的每个驱动元件包括一个或多个TFT。
上面关于本公开的详细描述以及在此所描述的例子仅用于描述和说明的目的而非进行限制。因此可以预期本公开覆盖了任何以及所有的修改、变形或是等同物，其落入上面所公开以及在此要求了权利的基本底层原理的精神和范围。

Claims (21)

1.一种显示装置，包括：
显示面板，包括由第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素组成的阵列，以及驱动元件组成的阵列，每个驱动元件被配置为驱动子像素阵列的相应子像素，其中：
第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素交替排布在子像素阵列的每三个相邻行中；
子像素阵列的每两个相邻行彼此错列；
第一颜色、第二颜色和第三颜色中的一个颜色的第一子像素的几何中心和与第一子像素相同颜色的第二子像素的几何中心在水平轴上偏移3个单位并且在垂直轴上偏移4个单位，在相同颜色的子像素中，所述第一子像素和第二子像素之间具有最小距离；并且
第一子像素与驱动第一子像素的第一驱动元件之间的第一电连接的第一长度不同于第二子像素与驱动第二子像素的第二驱动元件之间的第二电连接的第二长度。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述第一子像素的几何中心和相同颜色的第三子像素的几何中心在水平轴上偏移6个单位并且在垂直轴上偏移0个单位，在子像素阵列的相同行中的子像素中，所述第一子像素和第三子像素之间距离最小；并且
所述第一子像素的几何中心和相同颜色的第四子像素的几何中心在垂直轴上偏移8个单位并且在水平轴上偏移0个单位，在子像素阵列的相同列中的相同颜色的子像素中，所述第一子像素和第四子像素之间的距离最小。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中：
所述子像素阵列包括第一重复组、第二重复组和第三重复组；
第一重复组、第二重复组和第三重复组中的每一个重复组由第一颜色、第二颜色和第三颜色中相应的颜色的所述第一子像素、第二子像素、第三子像素以及第四子像素构成；并且
第一重复组、第二重复组和第三重复组中的每一个以规则模式平铺整个显示面板。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中：
第二重复组以及第三重复组中的每一个与第一重复组分别在垂直轴上偏移8/3个单位并且在水平轴上偏移0个单位；并且
第二重复组和第三重复组在垂直轴的相反方向上相对于第一重复组偏移。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中：
第二重复组以及第三重复组中的每一个与第一重复组分别在垂直轴上偏移(8/3+0.0209)个单位并且在水平轴上偏移0.3334个单位；并且
第二重复组和第三重复组在垂直轴的相反方向上相对于第一重复组偏移，并且在水平轴的相反方向上相对于第一重复组偏移。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
驱动元件阵列的每两个相邻行在垂直轴上偏移4个单位；并且
驱动元件阵列的每两个相邻列在水平轴上偏移2个单位。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中驱动元件阵列的每一行中的驱动元件配置为驱动所述第一颜色、第二颜色和第三颜色的相同数目的子像素。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中：
所述显示面板进一步包括沿着水平轴的多个平行栅极线；并且
多个平行栅极线中的每一个耦接到驱动元件阵列的各自行中的驱动元件。
9.根据权利要求6所述的显示装置，其中驱动元件阵列的每一列中的驱动元件配置为驱动所述第一颜色、第二颜色和第三颜色中的两个颜色的相同数目的子像素。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中：
所述显示面板进一步包括沿着垂直轴的多个平行源极线；并且
多个平行源极线中的每一个排布在驱动元件阵列的两个相邻列之间并且耦接到驱动元件阵列的两个相邻列中配置为驱动相同颜色的子像素的驱动元件。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中驱动元件阵列的两个相邻列中的驱动元件交替耦接到其间的源极线。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中第一颜色、第二颜色和第三颜色分别包括红色、绿色和蓝色。
13.一种显示装置，包括：
显示面板，包括由第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素组成的阵列，以及驱动元件组成的阵列，每个驱动元件被配置为驱动子像素阵列的相应子像素，其中：
第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素交替排布在子像素阵列的每三个相邻行中；
子像素阵列的每两个相邻行彼此错列；
第一颜色、第二颜色和第三颜色中的一个颜色的第一子像素的几何中心和与第一子像素相同颜色的第二子像素的几何中心在水平轴上偏移3个单位并且在垂直轴上偏移4个单位，在相同颜色的子像素中，所述第一子像素和第二子像素之间具有最小距离；并且
所述子像素阵列中的至少一些子像素和对应的驱动元件在行方向或列方向上不对齐。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中所述阵列中的至少一些子像素和对应的驱动元件在行方向和列方向上均不对齐。
15.根据权利要求13所述的显示装置，其中：
所述驱动元件阵列的每一行中的驱动元件为对齐的；并且
所述驱动元件阵列的每一列中的驱动元件为对齐的。
16.一种显示装置，包括：
显示面板，包括由第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素组成的阵列，以及驱动元件组成的阵列，每个驱动元件被配置为驱动子像素阵列的相应子像素；以及
控制逻辑，其可操作地耦接到显示面板并且配置为接收显示数据并将显示数据转换成用于通过驱动元件阵列来驱动子像素阵列的控制信号，其中：
第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素交替排布在子像素阵列的每三个相邻行中；
子像素阵列的每两个相邻行彼此错列；
第一颜色、第二颜色和第三颜色中的一个颜色的第一子像素的几何中心和与第一子像素相同颜色的第二子像素的几何中心在水平轴上偏移3个单位并且在垂直轴上偏移4个单位，在相同颜色的子像素中，所述第一子像素和第二子像素之间具有最小距离；并且
第一子像素与驱动第一子像素的第一驱动元件之间的第一电连接的第一长度不同于第二子像素与驱动第二子像素的第二驱动元件之间的第二电连接的第二长度。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中所述控制逻辑为独立的集成电路芯片。
18.根据权利要求16所述的显示装置，其中所述控制逻辑包括时序控制器，其配置为生成所述控制信号。
19.一种显示装置，包括：
显示面板，包括由第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素组成的阵列，以及驱动元件组成的阵列，每个驱动元件被配置为驱动子像素阵列的相应子像素；以及
控制逻辑，其可操作地耦接到显示面板并且配置为接收显示数据并将显示数据转换成用于通过驱动元件阵列来驱动子像素阵列的控制信号，其中：
第一颜色、第二颜色和第三颜色的子像素交替排布在子像素阵列的每三个相邻行中；
子像素阵列的每两个相邻行彼此错列；
第一颜色、第二颜色和第三颜色中的一个颜色的第一子像素的几何中心和与第一子像素相同颜色的第二子像素的几何中心在水平轴上偏移3个单位并且在垂直轴上偏移4个单位，在相同颜色的子像素中，所述第一子像素和第二子像素之间具有最小距离；并且
所述子像素阵列中的至少一些子像素和对应的驱动元件在行方向或列方向上不对齐。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中所述控制逻辑为独立的集成电路芯片。
21.根据权利要求19所述的显示装置，其中所述控制逻辑包括时序控制器，其配置为生成所述控制信号。
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