CN104766563B - 一种像素结构及显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种像素结构及显示面板和显示装置，用以降低高分辨率显示产品中所需的物理子像素密度，降低高分辨率显示产品的制造过程中工艺难度和制造成本。所述像素结构如下：均匀排布的第一子像素，以及围绕第一子像素四周的两个第二子像素和两个第三子像素，所述第二子像素被相邻的四个像素共用；且所述第三子像素被相邻的四个像素共用；其中：所述两个第二子像素相对于所述第一子像素的中心呈中心对称分布，所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直且相对于所述第一子像素的中心呈中心对称分布；或者相邻的两个第二子像素相互垂直，相邻的两个第三子像素相互垂直且所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直。

Description

一种像素结构及显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种像素结构及显示面板和显示装置。

背景技术

在现有的显示器件内设置有多个像素，每个像素都是由颜色不同的至少三个亚像素组成的。每个像素由颜色不同的三个亚像素组成时，三个颜色一般为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。

现有的亚像素的排列方式具有排列、马赛克排列和拜耳排列等方式。下面以每个像素由颜色不同的三个亚像素ABC组成为例进行说明，如图1a所示，亚像素的排列方式为排列，在同一行亚像素中颜色不同的三个亚像素交替排列，同一列亚像素的颜色相同；如图1b所示，亚像素的排列方式为马赛克排列，在每行亚像素和每列亚像素中相邻的两个亚像素的颜色不同，对角线方向的各亚像素的颜色相同；如图1c所示，亚像素的排列方式为拜耳排列，在同一行亚像素中颜色不同的两个亚像素交替排列，在同一列亚像素中颜色不同的两个亚像素交替排列，对角线方向的亚像素仅包含一种或两种颜色。

对于高分辨率显示产品来说，为例保证图像显示的清晰，需要的物理子像素密度更高，这增加了高分辨率显示产品的制造过程中工艺难度和制造成本。

发明内容

本发明实施例提供一种像素结构及显示面板和显示装置，用以降低高分辨率显示产品中所需的物理子像素密度，降低高分辨率显示产品的制造过程中工艺难度和制造成本。

本发明实施例提供一种像素结构，包括均匀排布的第一子像素，以及围绕第一子像素四周的两个第二子像素和两个第三子像素，所述第二子像素被相邻的四个像素共用；且所述第三子像素被相邻的四个像素共用；且

所述两个第二子像素相对于所述第一子像素的中心呈中心对称分布，所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直且相对于所述第一子像素的中心呈中心对称分布；或者相邻的两个第二子像素相互垂直，相邻的两个第三子像素相互垂直且所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直

优选的，所述第一子像素为矩形，如果所述两个第二子像素相对于所述第一子像素的中心呈中心对称分布，所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直且相对于所述第一子像素的中心呈中心对称分布，则所述第二子像素与所述第一子像素的水平边平行；如果相邻的两个第二子像素相互垂直，相邻的两个第三子像素相互垂直且所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直，则相邻的两个第二子像素分别与所述第一子像素的水平边和竖直边平行。

优选的，所述第一子像素为正方形。

优选的，所述第二子像素和所述第三子像素为长方形。

优选的，所述第二子像素和所述第三子像素的长度相等，且都大于所述第一子像素长度的两倍。

优选的，所述第二子像素和所述第三子像素的长度相等，且都等于第一子像素长度的两倍加上第二子像素或第三子像素的宽度。

优选的，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素的边角处都有倒角。

每一像素与其他三个像素分别使用共用的所述第二子像素和第三子像素的四分之一。

所述第一子像素为绿色子像素，所述第二子像素为蓝色子像素且所述第三子像素为红色子像素或所述第二子像素为红色子像素且所述第三子像素为蓝色子像素。

本发明实施例提供一种显示面板，包括上述的像素结构。

本发明实施例提供一种显示装置，包括上述的显示面板。

本发明实施例提供的像素结构及显示面板和显示装置中，相邻的四个像素共用同一个子像素，这样，能够降低高分辨率显示产品中的物理像素密度，从而降低高分辨率显示产品制造过程中的工艺难度和制造成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1a-图1c分别为现有的亚像素的排列方式示意图；

图2a和图2b为本发明实施中，第一种实施方式下第一种像素的结构示意图；

图2c和图2d为本发明实施中，第一种实施方式下第二种像素的结构示意图；

图3a-图3d分别为本发明实施例中，第二种实施方式下的四种不同结构的像素的示意图；

图4为本发明实施例中，第一种像素结构示意图；

图5为本发明实施例中，包含两个像素的第一种像素结构的示意图；

图6为本发明实施例中，第一种像素结构构成显示区域的效果示意图；

图7为本发明实施例中，第二种像素结构示意图；

图8为本发明实施例中，第二种像素结构包含的像素的结构示意图；

图9为本发明实施中，第二种像素结构构成显示区域的效果示意图。

具体实施方式

手机视网膜屏概念的提出和其他高清晰度显示技术的进步，使相应平板显示器件的分辨率水平逐步接近、达到甚至超过人眼的分辨率极限。根据人眼的生理结构，这个所谓极限是由人眼视网膜中的亮度敏感的杆状感光细胞的密度决定的。人眼视网膜上分辨对不同颜色敏感的不同的锥状感光细胞的密度要低于杆状细胞密度，其中短波长的蓝色敏感锥状细胞密度最低，红色次之。加之蓝色和红色的亮度效应(对亮度敏感的杆状细胞的刺激)远低于绿色，这就造成了人眼对蓝、红子像素的位置分辨率显著低于绿色子像素位置和像素的亮度中心位置。在一定的物理像素分辨率下，人眼虽然能分辨出像素的亮度中心位置，对颜色有正常的感觉，但在像素尺度上不能分辨出蓝色或红色子像素的位置或边界，这就给相邻像素间一定程度上共享临近蓝色、红色子像素成为一种技术选项。

在低分辨率的显示条件下，由于人眼有可能清晰地分辨出独立的像素(包括亮度和颜色)，不同像素间子像素的相互共享可能会造成显示器物理像素对画面内容再现准确性的干扰，因此以子像素共享方式实现虚拟像素技术应用受到限制。

高分辨率平板显示需求增大了显示器件的工艺难度和成本。当显示分辨率与人眼分辨率水平相当时，可以利用人眼对不同色彩子像素的分辨率的差异，改变常规的红、绿、蓝(R、G、B)三色子像素(sub-pixel)简单定义一个像素(Pixel)的模式。通过不同的像素间共享某些位置分辨率不敏感颜色的子像素，用相对较少的子像素数，模拟实现相同的像素分辨率表现能力。从而降低工艺难度和成本。基于此，本发明实施例提供一种像素结构及显示面板和显示装置。

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供的像素结构，包括均匀排布的第一子像素，以及围绕第一子像素四周的两个第二子像素和两个第三子像素。其中，第二子像素被相邻的四个像素(一个第一子像素及围绕其四周的两个第二子像素和两个第三子像素组成一个像素)共用；且第三子像素被相邻的四个像素共用。较佳的，每一像素与其他三个像素分别使用共用的第二子像素和第三子像素的四分之一。

具体实施时，第一像素子单元可以为矩形(包括正方形)，第二子像素和第三子像素可以为长方形。较佳的，第二子像素和第三子像素的长度相等，且都大于第一子像素长度的两倍；或者第二子像素和第三子像素的长度相等，且都等于第一子像素长度的两倍加上第二子像素或第三子像素的宽度。

较佳的，具体实施时，第一子像素、第二子像素、第三子像素的边角处都有倒角。

较佳的，具体实施时，一个第一子像素及围绕其四周的两个第二子像素和两个第三子像素组成组成的像素可以为以下结构：两个第二子像素和两个第三子像素围成矩形区域，相邻的两个子像素相互垂直且构成“T”结构，在两个第二子像素和两个第三子像素围成的矩形区域内放置一个第一子像素。

具体实施时，第二子像素和第三子像素可以分别为人眼对位置分辨率相对低一点的红色(R)子像素和蓝色(B)蓝色子像素，第一子像素可以为人眼对位置分辨率相对高一点的绿色(G)子像素。其中，在具体实施过程中，第二子像素和第三子像素位置可以互换，为了便于描述，本发明实施例中以第二子像素为红色子像素，第三子像素为蓝色子像素，第一子像素为绿色子像素为例对本发明实施例的实施过程进行说明。

具体实施时，两个第二子像素和两个第三子像素可以按照以下规则围成矩形区域：

第一个子像素(可以为第二子像素或者第三子像素)沿水平方向或竖直方向放置；第二个子像素(可以为第二子像素或者第三子像素)以第一个子像素的其中一个端点为第一中心逆时针或者顺时针旋转90°，并沿水平方向或者竖直方向移动至与第一个子像素构成“T”结构；第三个子像素(可以为第二子像素或者第三子像素)以第二个子像素中、与第一中心对应的端点为第二中心逆时针或者顺时针旋转90°，并沿水平方向或者竖直方向移动至与第二个子像素构成“T”结构；第四个子像素(可以为第二子像素或者第三子像素)以第三个子像素中、与第二中心对应的端点为第三中心逆时针或者顺时针旋转90°，并沿水平方向或者竖直方向移动至与第三个子像素构成“T”结构；其中，第二个子像素、第三个子像素和第四个子像素的旋转方向一致。

在四个子像素(两个第二子像素和两个第三子像素)围成的区域内放置一个第一子像素组成一个像素，由于通过上述方式，本发明实施例提供的像素可以包括以下两种实施方式：

第一种实施方式、颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直，如图2a-图2d所示。

第二种实施方式、颜色相同的两个子像素相互垂直且颜色不同的两个子像素相互平行，如图3a-图3d所示。

在第一种实施方式中，即颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直的像素，又可以包含多种结构。

分别如图2a和图2b所示，为第一种实施方式下第一种像素的结构示意图，需要说明的是，以下的规则仅用于限定各子像素之间的位置关系。

如图2a所示，编号为1的红色子像素竖直放置，根据本发明实施例提供的规则，以编号为1的红色子像素为第一个子像素为例，将1号红色子像素以其下端点为中心沿顺时针旋转90°后再沿水平向左方向移动得到2号子像素，以与1号红色子像素构成“T”结构，为了满足“颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此2号子像素应为蓝色。其中，2号蓝色子像素左端点为与1号子像素的旋转中心(即1号子像素的下端点)对应的端点；对于3号子像素，其可以由2号子像素按照以下过程得到：以2号子像素的左端点为中心，将2号子像素沿顺时针方向旋转90°后再沿竖直向上的方向移动，以与2号子像素构成“T”结构，为满足颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此3号子像素应为红色。3号子像素的上端点为与2号子像素的旋转中心(即2号子像素的左端点)对应的端点。对于4号子像素，其可以由3号子像素按照以下过程得到：以3号子像素的上端点为中心，将3号子像素沿顺时针方向旋转90°后再沿水平向右的方向移动，以与3号子像素构成“T”结构，为满足颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此4号子像素应为蓝色。

如图2b所示，编号为1的红色子像素竖直放置，还可以将1号红色子像素以其下端点为中心沿逆时针旋转90°后再沿竖直向上方向移动得到2号子像素以与1号红色子像素构成“T”结构，同时为了满足“颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此2号子像素应为蓝色。其中，2号蓝色子像素右端点为与1号子像素的旋转中心(即1号子像素的下端点)对应的端点；对于3号子像素，其可以由2号子像素按照以下过程得到：以2号子像素的右端点为中心，将2号子像素沿逆时针方向旋转90°后再沿水平向左的方向移动，以与2号子像素构成“T”结构，为满足颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此3号子像素应为红色。3号子像素的上端点为与2号子像素的旋转中心(即2号子像素的右端点)对应的端点。对于4号子像素，其可以由3号子像素按照以下过程得到：以3号子像素的上端点为中心，将3号子像素沿逆时针方向旋转90°后再沿竖直向下的方向移动，以与3号子像素构成“T”结构，为满足颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此4号子像素应为蓝色。

在图2a和图2b中，两个红色子像素和两个蓝色子像素围成矩形区域，在该矩形区域内放置一个绿色子像素，得到本发明实施例中，第一种实施方式下的第一种结构的像素。

分别如图2c和图2d所示，为第一种实施方式下第二种像素的结构示意图，需要说明的是，以下的规则仍然仅用于限定各子像素之间的位置关系。

图2c中，编号为1的蓝色子像素水平放置，根据本发明实施例提供的规则，以编号为1的蓝色子像素为第一个子像素为例，将1号蓝色子像素以其左端点为中心沿顺时针旋转90°后再沿水平向右方向移动得到2号子像素，以与1号蓝色子像素构成“T”结构，为了满足“颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此2号子像素应为红色。其中，2号子像素上端点为与1号子像素的旋转中心(即1号子像素的左端点)对应的端点；对于3号子像素，其可以由2号子像素按照以下过程得到：以2号子像素的上端点为中心，将2号子像素沿顺时针方向旋转90°后再沿竖直向下的方向移动，以与2号子像素构成“T”结构，为满足颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此3号子像素应为蓝色。3号子像素的右端点为与2号子像素的旋转中心(即2号子像素的上端点)对应的端点。对于4号子像素，其可以由3号子像素按照以下过程得到：以3号子像素的右端点为中心，将3号子像素沿顺时针方向旋转90°后再沿水平向左的方向移动，以与3号子像素构成“T”结构，为满足颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此4号子像素应为红色。

如图2d所示，还可以将1号蓝色子像素以其左端点为中心沿逆时针旋转90°后再沿竖直向下方向移动得到2号子像素以与1号蓝色子像素构成“T”结构，同时为了满足“颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此2号子像素应为红色。其中，2号红色子像素下端点为与1号子像素的旋转中心(即1号子像素的左端点)对应的端点；对于3号子像素，其可以由2号子像素按照以下过程得到：以2号子像素的下端点为中心，将2号子像素沿逆时针方向旋转90°后再沿水平向右的方向移动，以与2号子像素构成“T”结构，为满足颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此3号子像素应为蓝色。3号子像素的右端点为与2号子像素的旋转中心(即2号子像素的右端点)对应的端点。对于4号子像素，其可以由3号子像素按照以下过程得到：以3号子像素的右端点为中心，将3号子像素沿逆时针方向旋转90°后再沿竖直向上的方向移动，以与3号子像素构成“T”结构，为满足颜色相同的两个子像素相互平行且颜色不同的两个子像素相互垂直”的条件，因此4号子像素应为红色。

在图2c和图2d中，两个红色子像素和两个蓝色子像素围成矩形区域，在该矩形区域内放置一个绿色子像素，得到本发明实施例中，第一种实施方式下的第二种结构的像素。

按照上述同样的方法，本发明实施例还提供第二种实施方式下的四种不同结构的像素，即颜色相同的两个子像素相互垂直且颜色不同的两个子像素相互平行。如图3a、图3b、图3c和图3d所示，分别为第二种实施方式下的四种不同结构的像素的示意图，第二种实施方式下的四种像素的颜色分配上满足条件“颜色相同的两个子像素相互垂直且颜色不同的两个子像素相互平行”即可，每一种结构的像素在位置关系上与第一种实施方式下的两种结构的像素类似，这里不再赘述。

相应的，根据上述第一种实施方式和第二种实施方式提供的像素，本发明实施例提供了如下两种像素结构。

如图4所示，为本发明实施例提供的第一种像素结构的示意图，两个第二子像素相对于第一子像素的中心呈中心对称分布，所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直且相对于所述第一子像素的中心呈中心对称分布。具体的，其可以由上述第一种实施方式提供的两种结构的像素组成，第一种结构的像素(图2a和图2b所示的像素)与第二种结构的像素(图2c和图2d所示的像素)在竖直方向上对称，两种结构的像素分别在水平方向和竖直方向相间复制，即第一种结构的像素和第二种结构的像素在水平方向上和竖直方向上交替出现，相邻的四个像素间共用相邻子像素，如图5所示。

需要说明的是，图5为仅包含四个(每一种结构的像素各2个)像素的第一种像素结构的示意图，其仅用作示例，具体实施时，每一种结构的像素的数量可以根据实际需要进行确定。

如图6所示，为本发明实施例中，第一种像素结构构成显示区域的效果示意图。需要说明的是，在显示区域的边缘位置，各像素独享位于边缘的子像素。

其中，图4、图5和图6中，1表示第一种实施方式下第一种结构的像素(图2a和图2b所示的像素)，2表示第一种实施方式下第二种结构的像素(图2c和图2d所示的像素)。

如图7所示，为本发明实施例提供的第二种像素结构的示意图，相邻的两个第二子像素相互垂直，相邻的两个第三子像素相互垂直且所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直。具体的，其可以由预设数量的、分别在水平方向和竖直方向复制排列的像素单元组成；每一像素单元包含上述第二种实施方式提供的四种结构的像素，其中，第一种结构的像素与第二种结构的像素在竖直方向上对称；第一种结构的像素与第三种结构的像素在水平方向上对称；第二种结构的像素与第四种结构的像素在水平方向上对称；第三种结构的像素与第四种结构的像素在竖直方向上对称；相邻的四个像素间共享相邻子像素，其结构如图8所示。

如图9所示，为本发明实施例中，第二种像素结构构成显示区域的效果示意图。需要说明的是，在显示区域的边缘位置，各像素独享位于边缘的子像素。

同样，图7、图8和图9中，1表示第二种实施方式下第一种结构的像素(图3a所示的像素)，2表示第二种实施方式下第二种结构的像素(图3b所示的像素)，3表示第二种实施方式下第三种结构的像素(图3c所示的像素)，4表示第二种实施方式下第四种结构的像素(图3d所示的像素)。

需要说明的是，具体实施时各子像素之间需要间隔预设距离。

基于以上像素构成和排列的显示区域，G子像素数量与包含的像素数量相同，而R子像素和B子像素数量是像素数量的1/2，即平均2个子像素构成一个像素。本发明实施中，通过部分子像素共享方式可以减少子像素数量的方法，在图像构成分辨率相同的前提下，可以降低物理子像素密度，从而降低TFTLCD(彩色液晶显示器)和AMOLED(有源驱动有机致电发光显示器)等高分辨率显示产品制造过程中工艺难度，提升良率和降低成本。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种显示面板，包括本发明实施例提供的上述第一种像素结构或者第二种像素结构，该显示面板的实施可以参见上述像素结构的实施例，重复之处不再赘述。

具体地，本发明实施例提供的上述显示面板可以应用于LCD，或者，也可以应用于OLED，在此不做限定。在本发明实施例提供的上述显示面板应用于LCD时，本发明实施例提供的上述显示面板具体可以为阵列基板，或者，也可以为彩膜基板，在此不做限定。在本发明实施例提供的上述显示面板应用于OLED时，本发明实施例提供的上述显示基板具体可以为阵列基板，在此不做限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述显示装置具体可以为彩色液晶显示面装置、有机电致发光显示装置、阴极射向管显示装置、等离子显示装置、电子纸或电致发光显示装置中的任意一种，在此不做限定。

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，则可对这些实施例做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 (11)

1.一种像素结构，其特征在于，包括均匀排布的第一子像素，以及围绕第一子像素四周的两个第二子像素和两个第三子像素，所述第二子像素被相邻的四个像素共用；且所述第三子像素被相邻的四个像素共用；其中：

所述两个第二子像素相对于所述第一子像素的中心呈中心对称分布，所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直且相对于所述第一子像素的中心呈中心对称分布；或者

相邻的两个第二子像素相互垂直，相邻的两个第三子像素相互垂直且所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直。

2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述第一子像素为矩形，如果所述两个第二子像素相对于所述第一子像素的中心呈中心对称分布，所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直且相对于所述第一子像素的中心呈中心对称分布，则所述第二子像素与所述第一子像素的水平边平行；如果相邻的两个第二子像素相互垂直，相邻的两个第三子像素相互垂直且所述两个第三子像素分别与相邻第二子像素垂直，则相邻的两个第二子像素分别与所述第一子像素的水平边和竖直边平行。

3.根据权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述第一子像素为正方形。

4.根据权利要求3所述的像素结构，其特征在于，所述第二子像素和所述第三子像素为长方形。

5.根据权利要求4所述的像素结构，其特征在于，所述第二子像素和所述第三子像素的长度相等，且都大于所述第一子像素长度的两倍。

6.根据权利要求4所述的像素结构，其特征在于，所述第二子像素和所述第三子像素的长度相等，且都等于第一子像素长度的两倍加上第二子像素或第三子像素的宽度。

7.根据权利要求4所述的像素结构，其特征在于，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素的边角处都有倒角。

8.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，每一像素与其他三个像素分别使用共用的所述第二子像素和第三子像素的四分之一。

9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的像素结构，其特征在于，所述第一子像素为绿色子像素，所述第二子像素为蓝色子像素且所述第三子像素为红色子像素或所述第二子像素为红色子像素且所述第三子像素为蓝色子像素。

10.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1～9任一权利要求所述的像素结构。

11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求10所述的显示面板。