显示面板、显示装置及显示方法技术领域
本公开涉及显示技术领域,具体涉及一种显示面板、显示装置及显示
方法。
背景技术
随着光学技术与半导体技术的发展,液晶显示面板(LiquidCrystal
Display,LCD)以及有机发光二极管显示面板(OrganicLightEmittingDiode,
OLED)等平板显示面板由于具有形体更轻薄、成本和能耗更低、反应速
度更快、色纯度和亮度更优以及对比度更高等特点,已经被广泛应用于各
类电子产品上。
图1中为传统技术中一种标准RGB显示面板的像素矩阵示意图。其
中,各子像素的长宽比约为3:1。位于同一行中相邻的红色子像素、绿色
子像素以及蓝色子像素共同组成一个像素单元进行各种颜色的显示。
目前,随着显示面板尺寸以及分辨率的不断提高,显示面板的功耗也
越来越高,如何有效的降低显示面板的功耗成为现如今的一大问题。相比
于传统的标准RGB(红绿蓝)显示面板,标准WRGB(白红绿蓝)显示
面板不但提高了显示面板的亮度,同时还可以有效地降低显示面板的功耗,
因此受到越来越多的重视。
图2中为传统标准WRGB显示面板的像素矩阵示意图。可以发现,
其相比于标准RGB显示面板的像素矩阵,在行方向上多了白色子像素。
因此,在同等尺寸的显示面板中,传统标准WRGB显示面板的数据线(Data
Line)等线路相比于标准RGB显示面板要增加1/3,即增加了显示面板中
的布线,不利于显示面板开口率的增加;同时,像素间距也变的更小,增
加了显示面板的工艺难度,对产品良率造成不利影响。此外,对于PPI
(pixelsperinch,每英寸的像素数目)相对较低的标准WRGB显示面板,
因为白色子像素为条状(Stripe)排列且穿透率非常高,会容易导致显示
面板上出现竖亮纹。
发明内容
本公开的目的在于提供一种显示面板、显示装置及显示方法,用于至
少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问
题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得清晰,或部分地
通过本公开的实践而习得。
根据本公开的第一方面,提供一种显示面板,至少包括依序排列的第
一至第三子像素列;其中:
第一子像素列,由2N个第一颜色子像素形成,其中,N均为正整数;
第二子像素列,由2N个第二颜色子像素形成且与所述第一子像素列在
列方向上错开预设间距;
第三子像素列,由交替的N个第三颜色子像素和N个白色子像素形成;
其中,利用每一所述第二颜色子像素和与其相邻的白色子像素、第三
颜色子像素以及两个第一颜色子像素共同形成的一像素单元进行显示。
根据本公开的第二方面,提供一种显示装置,包括:
一上述的显示面板。
根据本公开的第三方面,提供一种显示方法,应用于一显示面板,所
述显示面板至少包括依序排列的第一至第三子像素列;其中:第一子像素
列,由2N个第一颜色子像素形成,其中,N均为正整数;第二子像素列,
由2N个第二颜色子像素形成且与所述第一子像素列在列方向上错开预设
间距;第三子像素列,由交替的N个第三颜色子像素和N个白色子像素形
成;其中,利用每一所述第二颜色子像素和与其相邻的白色子像素、第三
颜色子像素以及两个第一颜色子像素共同形成的一像素单元进行显示;所
述显示方法包括:
根据一子像素渲染算法,将一待显示图像对应的第一虚拟像素阵列中
各子像素的亮度值转换为所述像素阵列中各子像素的亮度值。
本公开示例性实施例中的显示面板、显示装置及显示方法中,通过提
供新的RGBW像素矩阵结构,一方面可以有效的提升显示面板穿透率,
从而降低功耗,同时,白色子像素采用分散的方式排列,可以避免亮纹的
产生;而且这种像素矩阵结构可以使像素单元在各方向的亮度均匀分配,
改善整体渲染效果,避免色偏,同时视角更佳。另一方面,该像素矩阵结
合相应的子像素渲染算法可以在视觉上实现与标准RGB基本接近的PPI;
同时,相比于传统标准RGBW像素矩阵,大幅度减少了子像素数量,且
数据线等布线也随之减少,在节省成本、降低工艺难度的同时,还可以有
效的增加显示装置的开口率,进而提供更好的显示效果。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例性实施例,本公开的上述和其它特征及
优点将变得更加明显。
图1是传统技术中标准RGB显示面板中像素矩阵的示意图。
图2是传统技术中标准RGBW显示面板中像素矩阵的示意图。
图3是本公开示例性实施例中一种像素矩阵的结构示意图。
图4是本公开示例性实施例中另一种像素矩阵的结构示意图。
图5是本公开示例性实施例中又一种像素矩阵的结构示意图。
图6是标准RGB像素矩阵与本公开示例性实施例中一种像素矩阵的
亮度中心示意图。
图7是本公开示例性实施例中一种子像素渲染流程示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。然而,示例性实施例能
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公开将全面和完整,并将示例性实施例的构思全面
地传达给本领域的技术人员。在图中,为了清晰,夸大、变形或简化了形
状尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们
的详细描述。
此外,所描述的特征、结构或步骤可以以任何合适的方式结合在一个
或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开
的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开
的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方
法、步骤、结构等。
本示例性实施例中首先提供了一种显示面板,该显示面板可以为液晶
显示面板或者OLED显示面板,在本公开的其他示例性实施例中,该显示
面板也可能是PLED(PolymerLight-EmittingDiode,高分子发光二极管)
显示面板、PDP(PlasmaDisplayPanel,等离子显示)显示面板等其他平
板显示面板,即本示例实施方式中并不特别局限适用范围。
参考图3中所示,本示例实施方式中的显示面板包括一像素阵列,该
像素阵列包括纵横交叉的子像素行和子像素列。其中,子像素行包括多个
平行的子像素行,所述多个平行的子像素行至少包括相邻的第一子像素行
和第二子像素行。第一子像素行包括交替排列的第一子像素组G1和第二子
像素组G2;所述第一子像素组G1包括依序排列的第一颜色子像素、第二
颜色子像素及第三颜色子像素;所述第二子像素组G2包括依序排列的第一
颜色子像素、第二颜色子像素及第四颜色子像素。例如,图3中,第1行
包括交替排列的第一子像素组G1和第二子像素组G2;第一子像素组G1
可以包括白色子像素、绿色子像素以及红色子像素,第二子像素组G2可以
白色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素。第二子像素行包括交替排列的
第三子像素组G3和第四子像素组G4;所述第三子像素组G3包括依序排
列的第四颜色子像素、第一颜色子像素及第二颜色子像素;所述第四子像
素组G4包括依序排列的第三颜色子像素、第一颜色子像素及第二颜色子像
素。例如,图3中,第2行包括交替排列的第三子像素组G3和第四子像素
组G4;第三子像素组G3可以包括蓝色子像素、白色子像素以及绿色子像
素,第四子像素组G4可以红色子像素、白色子像素以及绿色子像素。
其中相邻的所述第二颜色子像素和第一颜色子像素的宽度之和等于所
述第四颜色子像素的宽度以及等于所述第三颜色子像素的宽度。例如,图3
中,相邻的红色子像素和绿色子像素的宽度之和等于红色子像素的宽度,
相邻的红色子像素和绿色子像素的宽度之和等于蓝色子像素的宽度。举例
而言,可以是所述第二颜色子像素的宽度等于所述第一颜色子像素的宽度,
且所述第二颜色子像素及所述第一颜色子像素的宽度是所述第三颜色子
像素或所述第四颜色子像素的一半。但本领域技术人员也可以根据需要,
使第二颜色子像素和第一颜色子像素具有不同的宽度,本示例实施方式中
对此不做特殊限定。
考虑到人眼对各色彩亮度的感知的敏感程度,本示例实施方式中,以
所述第一颜色为白色、所述第二颜色为绿色,所述第三颜色为红色,所述
第四颜色为蓝色进行说明。或者,也可以如图4中所示,所述第一颜色为
绿色、所述第二颜色为白色,所述第三颜色为红色,所述第四颜色为蓝色;
又或者,所述第三颜色为蓝色,所述第四颜色为红色;又或者,在不同的
子像素组中,第一颜色分别指代不同的颜色,第二颜色分别指代不同的颜
色;又或者,在不同的子像素组中,第三颜色分别指代不同的颜色,第四
颜色分别指代不同的颜色等等。本领域技术人员容易理解的是,为了能够
实现混色显示,在本公开的其他示例性实施例中,所述第一颜色至第四颜
色也可以为其他颜色组合,并不以本示例性实施例中为限。
参考图5中所示,本示例实施方式中,显示面板可以由多组上述第一
子像素行以及第二子像素行组成。但在本公开的其他示例性实施例中,显
示面板也可能在包括一组或多组上述第一子像素行以及第二子像素行的同
时还包括其他布局方式的子像素行等等,这同样属于本公开的保护范围。
继续参考图5中所示,为了使各像素单元在视觉的显示轮廓与标准
RGB中像素单元在视觉的显示轮廓基本相同以及便于显示后续子像素渲
染算法中所需提供的亮度,本示例实施方式中,所述第二颜色子像素及第
一颜色子像素的长宽比均为4:1,所述第四颜色子像素及第三颜色子像素
的长宽比均为2:1,且各所述子像素的宽度方向与所述子像素行的方向相
同。当然,本领域技术人员也可以根据需要具体调整各子像素的面积以及
宽长比,本示例性实施例中对此不做特殊限定。
继续参考图5中所示,本示例性实施例中可以利用相邻的所述第一子
像素组及第三子像素组中的子像素共同形成一像素单元;例如,图5中的
第一子像素组G1A中的三个子像素与第三子像素组G3A中的三个子像素
共同形成一第一像素单元,第一子像素组G1B中的三个子像素与第三子
像素组G3A中的三个子像素共同形成一第二像素单元,第一子像素组G1B
中的三个子像素与第三子像素组G3B中的三个子像素共同形成一第三像
素单元;其中,第一像素单元和第二像素单元共用第三子像素组G3A中
的三个子像素;第二像素单元和第三像素单元共用第一子像素组G1B中
的三个子像素。以及,利用相邻的所述第二子像素组及第四子像素组中的
子像素共同形成一像素单元;例如,图5中的第二子像素组G2A中的三
个子像素与第四子像素组G4A中的三个子像素共同形成一第一像素单元,
第二子像素组G2B中的三个子像素与第四子像素组G4A中的三个子像素
共同形成一第二像素单元,第二子像素组G2B中的三个子像素与第四子
像素组G4B中的三个子像素共同形成一第三像素单元;其中,第一像素
单元和第二像素单元共用第四子像素组G4A中的三个子像素;第二像素
单元和第三像素单元共用第二子像素组G2B中的三个子像素。
在本示例性实施例中的显示方式中,每个像素单元均具有一亮度中心。
亮度中心为像素单元中明亮的中心,人眼对亮度中心的感知最强烈,其可
以用于在视觉上区分像素单元,显示面板的分辨率通常可以通过计算亮度
中心的数量来定义。如图6中所示,由于本示例性实施例中亮度中心的数
量相比于现有技术中的标准RGB显示面板并没有减少,因此同等尺寸下,
在视觉上可以与标准RGB显示面板具有数量基本相同的像素单元,即在
视觉上可以与标准RGB显示面板具有基本相同的PPI(pixelsperinch,每
英寸的像素数目)。
本示例实施方式中,所述显示面板上还设置有为各行子像素提供扫描
信号的栅线以及为各列数据线提供数据信号的数据线。例如,本示例实施
方式中,同一行中的子像素均连接至同一栅线,同一列中的的子像素均连
接至同一数据线,此外,本示例实施方式中,两条相邻的数据线可以相邻
设置在两个子像素列之间的间隙中,且分别给左右两边充电,以有效减少
数据线的数量等等。
进一步的,本示例实施方式中还提供了一种显示装置,该显示装置包
括上述的显示面板以及栅极驱动、源极驱动器等现有技术中的其他组件。
上述显示面板中各子像素的显示亮度可以通过子像素渲染算法(SubPixel
Rendering,SPR)确定。本示例性实施例中,所述显示装置还可以包括一
子像素渲染模块,子像素渲染模块可以根据子像素渲染算法将一待显示图
像对应的第一虚拟像素阵列中各子像素的亮度值转换为所述像素阵列中
各子像素的亮度值。
参考图7中所示,本示例性实施例中,所述第一虚拟像素阵列可以包
括阵列分布且由红色、绿色以及蓝色的彩色子像素形成的第一虚拟像素单
元,即为待显示图像数据信息所对应的标准RGB像素矩阵。由于本示例
性实施例中的像素阵列还包括白色子像素,为了便于亮度转换的过渡,还
可以提供一第二虚拟像素阵列,第二虚拟像素阵列包括阵列分布且由白色
子像素及红色、绿色以及蓝色的彩色子像素形成的第二虚拟像素单元,可
以是如前所述的标准RGBW像素矩阵。如图7中所示,子像素渲染模块
可以首先将各所述第一虚拟像素单元中子像素的亮度值对应转换为各所
述第二虚拟像素单元中子像素的亮度值;接着,可以将各所述第二虚拟像
素单元中子像素的亮度值转换为所述像素单元中子像素的亮度值。需要说
明的是,如果上述第一虚拟像素矩阵即为RGBW像素矩阵,也可以无需
提供第二虚拟像素矩阵。
本示例性实施例中,将各所述第一虚拟像素单元中子像素的亮度值对
应转换为各所述第二虚拟像素单元中子像素的亮度值可以包括以下步骤:
S1.自任一所述第一虚拟像素单元的亮度值中提取一白色亮度值;以
y4、y5、y6组成的第一虚拟像素单元为例,白色亮度值w为:
w=k·min(y4,y5,y6)
其中,k为预设系数,y4、y5、y6为子像素y4、y5、y6的亮度。
S2.自该第一虚拟像素单元中各子像素的亮度值中扣除所述白色亮
度值中该子像素所贡献的部分,得到红色、绿色以及蓝色亮度值;例如,
从y4、y5、y6中扣除白色亮度值w后的亮度为:y4-w,y5-w以及y6-w。
S3.将所述白色亮度值以及红色、绿色以及蓝色亮度值对应为一所述
第二虚拟像素单元中各子像素的亮度值;例如,得到的第二虚拟像素单元
中子像素Y5、Y6、Y7、Y8的亮度值Y5、Y6、Y7、Y8分别为:
Y5=α·(y4-w)
Y6=α·(y5-w)
Y7=α·(y6-w)
Y8=w
其中,α为非线性转换因子。
继续参考图7中所示,其中,本示例实施方式中所提供的像素矩阵(图
7最下方)中,每一白色子像素、绿色子像素、红色子像素以及蓝色子像
素均是被2个像素单元所共用,即需要为共用该子像素的2个像素单元各
自对应的所述第二虚拟像素单元中与该子像素颜色相同的子像素的亮度
贡献一定的比例。基于此,可以叠加得到各子像素的亮度值。例如:在任
一所述像素单元中,有两个白色子像素及两个绿色子像素,进而所述第二
虚拟像素单元中,白色子像素的亮度是由像素矩阵中两个白色子像素共同
提供,绿色子像素的亮度是由像素矩阵中两个绿色子像素共同提供,因此,
计算白色子像素以及绿色子像素的亮度值时,所述贡献比例为1/2。在任
一所述像素单元中,仅有一个红色子像素及一个蓝色子像素,进而所述第
二虚拟像素单元中,红色子像素的亮度是由像素矩阵中一个红色子像素独
自提供,蓝色子像素的亮度是由像素矩阵中蓝色子像素独自提供,因此,
计算红色子像素以及蓝色子像素的亮度值时,所述贡献比例为1。例如,
在任一所述像素单元中,任一白色及绿色子像素的亮度值为L1:
L 1 = 1 2 ( l 1 + l 2 ) ; ]]>
其中,所述l1~l2为共用该子像素的两像素单元各自对应的所述第二虚
拟像素单元中与该子像素颜色相同的子像素的亮度值。
又例如,在任一所述像素单元中,任一红色及蓝色子像素的亮度值为
L2
L2=l3+l4;
其中,所述l3~l4为共用该子像素的两像素单元各自对应的所述第二虚
拟像素单元中与该子像素颜色相同的子像素的亮度值。
以图7中A、B、C、D、E、F组成的像素单元P为例,其对应的第
二虚拟像素单元P’由子像素Y5、Y6、Y7、Y8组成。其中,红色子像素
A被像素单元P以及P上方的像素单元(A、B、C、G、H、I)所共用,
这些像素单元所对应的第二虚拟像素单元分别为第二虚拟像素单元P’以
及P’上方的第二虚拟像素单元(X5、X6、X7、X8);即红色子像素A需
要提供第二虚拟像素矩阵中红色子像素X5、Y5的全部亮度。由此可知,
红色子像素A的亮度A可以为:
A=X5+Y5。
其中,白色子像素B被像素单元P以及P上方的像素单元(A、B、
C、G、H、I)所共用,这些像素单元所对应的第二虚拟像素单元分别为
第二虚拟像素单元P’以及P’上方的第二虚拟像素单元(X5、X6、X7、X8);
即白色子像素B需要提供第二虚拟像素矩阵中红色子像素X8、Y8的部分
亮度。由此可知,白色子像素B的亮度B可以为:
B=1/2(X8+Y8)。
像素矩阵中绿色子像素C被第二虚拟像素矩阵中绿色子像素X6、Y6
共用,同样可知,其亮度值C可以为:
C=1/2(X6+Y6)。
像素矩阵中蓝色子像素D被第二虚拟像素矩阵中蓝色子像素Y7、X7
共用,同样可知,其亮度值D可以为:
D=Y7+X7。
像素矩阵中绿色子像素E被第二虚拟像素矩阵中绿色子像素Y6、Z6
共用,同样可知,其亮度值E可以为:
E=1/2(Y6+Z6)。
像素矩阵中白色子像素F被第二虚拟像素矩阵中白色子像素Y8、Z8
共用,同样可知,其亮度值F可以为:
F=1/2(Y8+Z8)。
此外,在计算得到各子像素的亮度值之后,还可以分别对应相乘一调
整系数,调整系数主要用于对计算得到的亮度值进行衰减,以避免亮度溢
出,同时,调整系数还可以用于对显示画面的亮度和饱和度等的调整。
像素矩阵中其他像素单元中各子像素的亮度均可以通过上述方法计
算得到,再据此通过源极驱动器以及数据线等提供对应的数据信号即可进
行显示。本领域技术人员容易理解的是,上述计算中涉及到的比例以及系
数等其亦可能为其他值,并不以本示例性实施例中为限。
进一步的,本示例性实施例中还提供了一种对应于上述显示装置的显
示方法。由于该方法的具体实施方式已经在上述显示装置的相关示例性实
施例中进行了详细的描述,因此此处不再赘述。
本示例性实施例中的显示装置及显示方法中,通过提供新的RGBW
像素矩阵结构,一方面可以有效的提升显示面板穿透率,从而降低功耗,
同时,白色子像素采用分散的方式排列,可以避免亮纹的产生;而且这种
像素矩阵结构可以使像素单元在各方向的亮度均匀分配,改善整体渲染效
果,避免色偏,同时视角更佳。另一方面,该像素矩阵结合相应的子像素
渲染算法可以在视觉上实现与标准RGB基本接近的PPI;同时,相比于
传统标准RGBW像素矩阵,大幅度减少了子像素数量,且数据线等布线
也随之减少,在节省成本、降低工艺难度的同时,还可以有效的增加显示
装置的开口率,进而提供更好的显示效果。
本公开已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本公
开的范例。必需指出的是,已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反
地,在不脱离本公开的精神和范围内所作的更动与润饰,均属本公开的专
利保护范围。