CN109961735B - 一种显示面板、显示装置及白平衡调节方法 - Google Patents

一种显示面板、显示装置及白平衡调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种显示面板、显示装置及白平衡调节方法，包括：多个像素单元；各像素单元均包括：第一子像素、第二子像素和第三子像素；至少部分像素单元还包括：白平衡子像素；第一子像素和第二子像素的颜色不同；白平衡子像素与第一子像素的颜色相同；第一子像素为红色子像素，第二子像素为绿色子像素；或者，第一子像素为绿色子像素，第二子像素为红色子像素；第三子像素为蓝色子像素。通过在至少部分像素单元中设置白平衡子像素，可以分别在每个灰阶下调节白平衡子像素的数据信号，以使每个灰阶的画面均可以达到白平衡的条件。采用这样的调节方式不需要改变其它子像素的数据信号，因此不会降低显示面板的透过率，保证显示面板的显示亮度。

Description

一种显示面板、显示装置及白平衡调节方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种显示面板、显示装置及白平衡调节方法。
背景技术
白平衡，是描述显示器中红、绿、蓝三基色混合生成后白色精确度的一项指标。白平衡是显示技术领域一个非常重要的概念，通过它可以解决色彩还原和色调处理的一系列问题。通常情况下，显示面板在进行正常显示之前需要进行白平衡的调节，使白画面的颜色更接近白色，才能使显示画面的颜色接近人眼观看真实场景中的真实色彩。
目前，对于白平衡的调节通常会通过程序条件对不同颜色像素的伽马电压进行调节，以达到白平衡的条件。但这样的调节方式会损失掉像素的一部分透过率，不同程度地降低了显示面板的显示亮度。
发明内容
本发明提供一种显示面板、显示装置及白平衡调节方法，在保证不损失显示面板透过率的前提下使显示面板达到白平衡。
第一方面，本发明提供一种显示面板，包括：多个像素单元；各所述像素单元均包括：第一子像素、第二子像素和第三子像素；至少部分所述像素单元还包括：白平衡子像素；
所述第一子像素和所述第二子像素的颜色不同；所述白平衡子像素与所述第一子像素的颜色相同；同灰阶下的白点色坐标参数满足白平衡的条件；
所述第一子像素为红色子像素，所述第二子像素为绿色子像素；或者，
所述第一子像素为绿色子像素，所述第二子像素为红色子像素；
所述第三子像素为蓝色子像素。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，各所述像素单元均包括白平衡子像素。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，所述第一子像素和所述第二子像素的尺寸相同，所述白平衡子像素的尺寸小于所述第一子像素的尺寸。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，所述白平衡子像素的尺寸满足以下关系：
Figure BDA0002045716890000021
其中，a表示所述白平衡子像素的尺寸与所述第一子像素的尺寸之比，RX、RY表示所述第一子像素的颜色刺激值，GX、GY表示所述第二子像素的颜色刺激值，BX、BY表示所述第三子像素的颜色刺激值。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，所述第一子像素、所述第二子像素以及所述第三子像素的尺寸均相同；
所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素以及所述白平衡子像素的尺寸之比为：1：1：1：a。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，所述显示面板为有机发光二极管显示面板、液晶显示面板或微型发光二极管显示面板。
第二方面，本发明提供一种显示装置，包括上述任一显示面板。
第三方面，本发明提供一种上述任一显示面板的白平衡调节方法，包括：
针对所述显示面板的每个灰阶的显示画面执行以下操作：
以当前灰阶对应的数据信号点亮各像素单元中除白平衡子像素以外的其它子像素；
实时监测所述显示面板的白点色坐标参数；
根据监测的所述白点色坐标参数调整各所述白平衡子像素的数据信号，直到达到该灰阶下显示画面的白平衡；
以调整后的数据信号作为各子像素在该灰阶下的实际显示的数据信号。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述白平衡调节方法中，所述实时监测所述显示面板的白点色坐标参数，包括：
实时监测所述显示面板的白点色坐标的横坐标值和白点色坐标的纵坐标值。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述白平衡调节方法中，所述根据监测的所述白点色坐标参数调整各所述白平衡子像素的数据信号，直到达到该灰阶下显示画面的白平衡，包括：
根据监测的所述白点色坐标参数调整各所述白平衡子像素的数据信号，直到所述白点色坐标的横坐标值与所述白点坐标的纵坐标值的差异在设定范围内为止。
本发明有益效果如下：
本发明提供的显示面板、显示装置及白平衡调节方法，包括：多个像素单元；各像素单元均包括：第一子像素、第二子像素和第三子像素；至少部分像素单元还包括：白平衡子像素；第一子像素和第二子像素的颜色不同；白平衡子像素与第一子像素的颜色相同；同灰阶下的白点色坐标参数满足白平衡的条件；第一子像素为红色子像素，第二子像素为绿色子像素；或者，第一子像素为绿色子像素，第二子像素为红色子像素；第三子像素为蓝色子像素。通过在至少部分像素单元中设置白平衡子像素，可以分别在每个灰阶下调节白平衡子像素的数据信号，以使每个灰阶的画面均可以达到白平衡的条件。采用这样的调节方式不需要改变其它子像素的数据信号，因此不会降低显示面板的透过率，保证显示面板的显示亮度不下降。
附图说明
图1为本发明实施例提供的显示面板的子像素排列结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的显示面板的子像素排列结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的显示面板的子像素排列结构示意图之三；
图4为本发明实施例提供的显示面板的子像素排列结构示意图之四；
图5为本发明实施例提供的显示面板的子像素排列结构示意图之五；
图6为本发明实施例提供的显示面板的子像素排列结构示意图之六；
图7为本发明实施例提供的像素单元的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的显示面板的白平衡调节方法的流程图；
图9为本发明实施例提供的显示面板的监测***结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
下面结合附图，对本发明实施例提供的。其中，附图中各部件的厚度和形状不反映显示装置的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
如图1所示，本发明实施例提供的显示面板，包括：多个像素单元100；各像素单元100均包括：第一子像素11、第二子像素12和第三子像素13；至少部分像素单元还包括：白平衡子像素14；其中，第一子像素11和第二子像素12的颜色不同；白平衡子像素14与第一子像素11的颜色相同；在具体实施时，第一子像素11为红色子像素，第二子像素12为绿色子像素；或者，第一子像素11为绿色子像素，第二子像素12为红色子像素；第三子像素13为蓝色子像素。本发明实施例提供的上述显示面板，通过设置白平衡子像素14，通过对白平衡子像素14在各灰阶下的数据信号进行调整，可以使同灰阶下的白点色坐标参数满足白平衡的条件。
在实际应用中，显示面板一般会具有红色、绿色以及蓝色三种颜色的子像素，且三种颜色的子像素的透光区域的尺寸大致相同。由于材料选择不同，三种颜色子像素的透过率本身存在着差异，尤其是对显示面板的白点色坐标产生影响的红色子像素和绿色子像素中，红色子像素的透过率一般情况下会小于绿色子像素的透过率，这就会使白点色坐标的横坐标值Wx小于白点色坐标的纵坐标值Wy，导致显示画面无法达到白平衡。虽然可以采用调节伽马电压或者采用特殊材料制作子像素的色阻以使显示画面达到白平衡的条件，但是上述方式均会造成透过率的损失，降低显示亮度。
为了克服这一问题，本发明实施例提供的上述显示面板在至少部分像素单元100中增设白平衡子像素14，白平衡子像素的颜色可能为红色也可能为绿色，白平衡子像素的颜色选择需要根据像素单元中的红色子像素和绿色子像素的透过率，当红色子像素的透过率大于绿色子像素的透过率时，白平衡子像素选用绿色；当红色子像素的透过率小于绿色子像素的透过率时，白平衡子像素选用红色。在显示面板的像素单元中增加白平衡子像素14之后，在对显示面板的各个灰阶画面进行显示时，均可进行白平衡调节。具体来说，在对显示面板的任一灰阶画面进行调节时，第一子像素11(红色子像素/绿色子像素)、第二子像素12(绿色子像素/红色子像素)以及第三子像素13(蓝色子像素)所加载的数据信号不变，与现有技术中显示面板在相同灰阶下加载的数据信号相同，再通过调整白平衡子像素14的数据信号，使得当前灰阶画面达到白平衡的条件，通常情况下在灰阶画面达到白平衡时，白点色坐标的横坐标值Wx与白点色坐标的纵坐标值Wy基本相等，两者的差异在一较小范围内。
在具体实施时，如图2所示，可在显示面板中的每个像素单元100中均设置白平衡子像素14，当然也可以如图1所示，在部分像素单元中设置白平衡子像素14。并且，白平衡子像素14在显示面板中的设置位置可以灵活调整，以图2所示的子像素排列结构为例，沿像素单元行的方向上，由左到右可依次重复排列第一子像素11、第二子像素12、第三子像素13和白平衡子像素14；或者，如图3所示，还可以沿像素单元行的方向，由左到右依次重复排列第一子像素11、第二子像素12、白平衡子像素14和第三子像素13；或者，如图4所示还可以沿像素单元行的方向，由左到右依次重复排列第一子像素11、白平衡子像素14、第二子像素12和第三子像素13。图2-图4所示的子像素排列规则沿像素单元行的方向上有所不同，而每种排列方式中位于同列的像素单元内的子像素排列规则可以相同，这样可以使每个子像素列所包含的子像素为同一种子像素，由于子像素的尺寸有所差异，采用这样的设置方式可以使同一列的子像素连接同一条数据信号线。当然，在实际应用中，也可以设置位于同列的像素单元内的子像素排列规则不同，在此不做限定。另外，如图5所示，在同一像素单元行中，各像素单元内的子像素排列规则还可以不同，以图5所示的子像素排列结构为例，位于第一列的像素单元内的子像素沿着像素单元行由左到右依次排列第一子像素11、白平衡子像素14、第二子像素12和第三子像素13；位于第二列的像素单元内的子像素沿着像素单元行由左到右依次排列第一子像素11、第二子像素12、白平衡子像素14和第三子像素13；位于第三列的像素单元内的子像素沿着像素单元行由左到右依次排列白平衡子像素14、第一子像素11、第二子像素12和第三子像素13。由此可见，像素单元内的各子像素的排列规则可以根据实际需要进行调整，以上排列方式仅举例说明，其它排列方式不做限定。
在实际应用中，子像素的设置方向也可以灵活设置，如图6所示，在一个像素单元100内，第一子像素11和第二子像素12排列成一侧，第三子像素13和白平衡子像素14分别位于上述成列排列的第一子像素和第二子像素的左右两侧。图6所示的子像素排列结构更加紧凑，有利于增加像素单元的数量，以实现高PPI显示。由此可见，上述白平衡子像素的方案可以应用于各种像素排列结构之中，通过调节白平衡子像素的数据信号，可以达到每个灰阶画面的白平衡要求。
除此之外，当白平衡子像素仅位于部分像素单元内时，可以采用像素单元共用白平衡子像素的方式，例如，可以将白平衡子像素14排列成一列，使相邻两列像素单元共用一列白平衡子像素，其它基于本发明构思的可实施方式均属于本发明的保护范围。
如上所述，通常情况下，像素单元100中的第一子像素11和第二子像素12的尺寸相同，当每个像素单元100中均设置白平衡子像素14时，则的平衡子像素14的尺寸小于第一子像素11/第二子像素12的尺寸。这是因为在像素单元中设置的白平衡子像素用于调节每个灰阶画面的白平衡，而并非直接用于显示，白平衡子像素14不需要占用较大的尺寸空间，就可以实现白平衡调节的目的。
而白平衡子像素14的尺寸可以根据白点色坐标参数进行确定，如下以第一子像素为红色子像素、第二子像素为绿色子像素、第三子像素为蓝色子像素，白平衡子像素的颜色与第一子像素的颜色相同为例进行具体说明。
当显示面板中没有设置白平衡子像素时，白点色坐标的横坐标为：
Figure BDA0002045716890000071
白点色坐标的纵坐标为：
Figure BDA0002045716890000081
其中，X、Y、Z分别是表示红色、绿色和蓝色的三刺激值，当红色子像素和绿色子像素具有相同的尺寸时，绿色子像素具有更高的透过率，所以可得:
RX+GX+BX＜RY+GY+BY；
此时，白点色坐标参数表现为：Wx＜Wy；而显示画面在达到白平衡条件时，白点色坐标参数应该表现为Wx＝Wy，因此在未设置白平衡子像素时，显示画面并不能达到白平衡的条件。
当在显示面板中加入白平衡子像素后，白点色坐标的横坐标为：
Figure BDA0002045716890000082
白点色坐标的纵坐标为：
Figure BDA0002045716890000083
其中，X’、Y’、Z’分别表示白平衡子像素对应的三刺激值。
设白平衡子像素与红色子像素的尺寸之比为a，则满足：RX’＝aRX，RY’＝aRY。而在加入白平衡子像素后显示画面需要达到白平衡条件Wx＝Wy，因此可得：
RX+GX+BX+RX'＝RY+GY+BY+RY'；
则有：
RX+GX+BX+aRX＝RY+GY+BY+aRY；
因此可以得到白平衡子像素与其它颜色的子像素的尺寸之比为：
Figure BDA0002045716890000084
当红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素的尺寸相同时，则红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素以及白平衡子像素的尺寸之比为1：1：1：a。在具体实施时，如图7所示，可使像素单元中的各子像素的长度保持一致，通过减小白平衡子像素14的宽度达到缩小其尺寸的目的，在各子像素的长度一致的前提下，第一子像素11、第二子像素12、第三子像素13以及白平衡子像素的宽度之比为1：1：1：a。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述显示面板可为有机发光二极管显示面板、液晶显示面板或微型发光二极管显示面板。液晶显示面板可以为透射型液晶显示面板，也可以反射型液晶显示面板。上述各类型的显示面板中均可以通过设置白平衡子像素的方式，实现各灰阶下的白平衡。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括上述任一显示面板。该显示装置可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)面板、OLED显示器、OLED电视、微型发光二极管显示面板、微型发光二极管显示器或电子纸等显示装置。由于该显示装置解决问题的原理与上述显示面板相似，因此该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例的另一方面，还提供一种上述任一显示面板的白平衡调节方法，如图8所示，在本发明实施例提供的上述白平衡调节方法中，针对显示面板的每个灰阶的显示画面执行以下操作：
S10、以当前灰阶对应的数据信号点亮各像素单元中除白平衡子像素以外的其它子像素；
S20、实时监测显示面板的白点色坐标参数；
S30、根据监测的白点色坐标参数调整各白平衡子像素的数据信号，直到达到该灰阶下显示画面的白平衡；
S40、以调整后的数据信号作为各子像素在该灰阶下的实际显示的数据信号。
在对本发明实施例的上述显示面板进行白平衡调节时，可以采用如图9所示的调节***，该***包括上述任显示面板1、采集装置2以及处理器3；处理器3分别与显示面板1和采集装置2连接。显示面板1的像素单元中设置有白平衡子像素，采集装置2可以在显示面板进行画面显示时采集白点色坐标参数，并将采集的白点色坐标参数发送给处理器3，由处理器进一步判断当前采集的白点色坐标参数是否满足白平衡的条件，当不满足白平衡条件时，控制调整显示面板1中的白平衡子像素的数据信号，直到采集的白点色坐标参数满足白平衡条件为止。针对显示面板的每个灰阶画面均执行上述操作，可以使显示面板的各灰阶画面均达到白平衡，提升显示效果。
在实际应用中，由采集装置2所采集的白点色坐标参数可为白点色坐标的横坐标值Wx以及白点色坐标的纵坐标值Wy，只有当Wx和Wy的差异在一较小范围内时才认为当前画面达到白平衡。因此处理器3需要根据监测到的Wx和Wy不断调整白平衡子像素的数据参数直到Wx和Wy的差异在一较小范围内为止。
如下表所示为现有技术中不包含白平衡子像素的显示面板的色坐标参数与本发明实施例提供的包含白平衡子像素的显示面板的色坐标参数的对比：
现有技术中的显示面板 本发明提供的显示面板
Rx 0.664 0.664
Ry 0.312 0.312
RY 15.40％ 21.65％
Bx 0.293 0.293
By 0.662 0.662
BY 60.33％ 60.33％
Gx 0.147 0.147
Gy 0.062 0.062
GY 7.65％ 7.65％
Wx 0.294 0.320
Wy 0.316 0.316
WY 27.79％ 29.84％
NYSC 86.45％ 86.45％
Ar 100.00％ 100.00％
Tr 5.94％ 5.63％
可以看出，当显示面板不包含白平衡子像素时，白点色坐标的横坐标值Wx和白点色坐标的纵坐标值Wy差异较大，而在显示面板中设置了白平衡子像素之后，通过调节白平衡子像素的数据信号，白点色坐标的横坐标值Wx和白点色坐标的纵坐标值Wy之间的差异明显减小，且基本一致，使显示画面达到白平衡的条件。
本发明实施例提供的显示面板、显示装置及白平衡调节方法，包括：多个像素单元；各像素单元均包括：第一子像素、第二子像素和第三子像素；至少部分像素单元还包括：白平衡子像素；第一子像素和第二子像素的颜色不同；白平衡子像素与第一子像素的颜色相同；同灰阶下的白点色坐标参数满足白平衡的条件；第一子像素为红色子像素，第二子像素为绿色子像素；或者，第一子像素为绿色子像素，第二子像素为红色子像素；第三子像素为蓝色子像素。通过在至少部分像素单元中设置白平衡子像素，可以分别在每个灰阶下调节白平衡子像素的数据信号，以使每个灰阶的画面均可以达到白平衡的条件。采用这样的调节方式不需要改变其它子像素的数据信号，因此不会降低显示面板的透过率，保证显示面板的显示亮度不下降。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：多个像素单元；各所述像素单元均包括：第一子像素、第二子像素和第三子像素；至少部分所述像素单元还包括：白平衡子像素；
所述第一子像素和所述第二子像素的颜色不同；所述白平衡子像素与所述第一子像素的颜色相同；所述白平衡子像素不直接用于图像显示；对于各灰阶的显示画面，以当前灰阶对应的数据信号点亮各所述像素单元中除所述白平衡子像素以外的其他子像素，根据当前灰阶下实时监测的白点色坐标参数调整所述白平衡子像素的数据信号，直到达到该灰阶下显示画面的白平衡；以调整后的数据信号作为各子像素在该灰阶下的实际显示的数据信号；
所述第一子像素为红色子像素，所述第二子像素为绿色子像素；或者，
所述第一子像素为绿色子像素，所述第二子像素为红色子像素；
所述第三子像素为蓝色子像素。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，各所述像素单元均包括白平衡子像素。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一子像素和所述第二子像素的尺寸相同，所述白平衡子像素的尺寸小于所述第一子像素的尺寸。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述白平衡子像素的尺寸满足以下关系：
Figure FDA0003836692220000011
其中，a表示所述白平衡子像素的尺寸与所述第一子像素的尺寸之比，RX、RY表示所述第一子像素的颜色刺激值，GX、GY表示所述第二子像素的颜色刺激值，BX、BY表示所述第三子像素的颜色刺激值。
5.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述第一子像素、所述第二子像素以及所述第三子像素的尺寸均相同；
所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素以及所述白平衡子像素的尺寸之比为：1：1：1：a。
6.如权利要求1-5任一项所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板为有机发光二极管显示面板、液晶显示面板或微型发光二极管显示面板。
7.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1-6任一项所述的显示面板。
8.一种如权利要求1-6任一项所述的显示面板的白平衡调节方法，其特征在于，包括：
针对所述显示面板的每个灰阶的显示画面执行以下操作：
以当前灰阶对应的数据信号点亮各像素单元中除白平衡子像素以外的其它子像素；
实时监测所述显示面板的白点色坐标参数；
根据监测的所述白点色坐标参数调整各所述白平衡子像素的数据信号，直到达到该灰阶下显示画面的白平衡；
以调整后的数据信号作为各子像素在该灰阶下的实际显示的数据信号。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述实时监测所述显示面板的白点色坐标参数，包括：
实时监测所述显示面板的白点色坐标的横坐标值和白点色坐标的纵坐标值。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据监测的所述白点色坐标参数调整各所述白平衡子像素的数据信号，直到达到该灰阶下显示画面的白平衡，包括：
根据监测的所述白点色坐标参数调整各所述白平衡子像素的数据信号，直到所述白点色坐标的横坐标值与所述白点色坐标的纵坐标值的差异在设定范围内为止。
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