CN105185268A - 阵列基板、显示装置及子像素渲染方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了阵列基板、显示装置及子像素渲染方法。阵列基板包括：像素阵列，像素阵列包括沿第一方向间隔排列的第一像素序列和第二像素序列；第一像素序列包括沿第二方向排列的多个第一像素单元，第一像素单元包括沿第二方向排列的第一、第二和第三子像素；第二像素序列包括沿第二方向排列的多个第二像素单元，第二像素单元包括沿第二方向排列的第三、第一和第二子像素；其中，第一、第二和第三子像素在第二方向上的长度相同，在第一方向上的宽度相同；第一像素单元与相邻的两个第二像素单元交错排布的交错距离分别为宽度和长度与宽度之差；第一方向与第二方向与垂直。通过设置像素单元之间的交错距离，实现了优化斜线显示效果的目的。

Description

阵列基板、显示装置及子像素渲染方法

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体涉及显示设备领域，尤其涉及一种阵列基板、包含该阵列基板的显示装置及子像素渲染方法。

背景技术

为了满足人们对显示效果的不断追求，高PPI(PixelsPerInch，每英寸的像素数量)的显示屏幕已经成为各种显示终端必备的配置之一。高PPI的显示器件虽然能够提供更加细腻精美的画面，但是由于显示面板所需的数据线和扫描线明显增多，会导致显示面板的穿透率大幅下降，功耗大幅攀升，工艺难度和制造成本都大幅增加的问题。

在现有技术中，可以使用子像素渲染(SubPixelRendering，SPR)技术，在低PPI的产品上通过合理排布RGB像素，并结合相适应的算法，使其具有高PPI的显示效果。图1是现有技术中的一种像素阵列的结构示意图。如图1所示，现有技术中使用子像素渲染方法的子像素长宽比a:b为2:1，相对于惯用的长宽比为3:1的子像素来说，在子像素长度固定的情况下，其实际PPI降低了1/3，数据线也相应减少了1/3。并且，在搭配合理算法后，这种低分辨的像素结构同样可以实现高PPI(子像素的长宽比为3:1)的显示效果。

但是，这种子像素排列结构在45°斜线的方向上，R、G、B的密度及分布并不均匀。因此，在显示斜线时会出现比较明显的锯齿，导致显示效果较差，容易出现彩色边界(coloredge)的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望能够提供一种改善斜线显示效果的方案。为了实现上述一个或多个目的，本申请实施例提供了一种阵列基板、显示装置及子像素渲染方法。

第一方面，本申请实施例提供了一种阵列基板，该阵列基板包括像素阵列，所述像素阵列包括沿第一方向间隔排列的第一像素序列和第二像素序列；

所述第一像素序列包括沿第二方向排列的多个第一像素单元，所述第一像素单元包括沿第二方向依次排列的第一子像素、第二子像素和第三子像素；

所述第二像素序列包括沿所述第二方向排列的多个第二像素单元，所述第二像素单元包括沿第二方向依次排列的第三子像素、第一子像素和第二子像素；

所述第一像素单元与相邻的两个所述第二像素单元分别在第二方向上交错排布；

其中，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素在所述第二方向上的长度相同，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素在所述第一方向上的宽度相同，所述长度大于所述宽度；

所述第一像素单元与所述相邻的两个所述第二像素单元的交错距离分别为所述宽度和所述长度与所述宽度之差；

所述第一方向与所述第二方向与垂直。

第二方面，本申请实施例提供了一种子像素渲染方法，该方法包括：

获取原始像素阵列的亮度矩阵；

基于所述亮度矩阵的亮度中心，从上述第一方面所提供的阵列基板中确定出显示单元；

基于所述亮度矩阵中以所述亮度中心为中心的子矩阵，确定所述显示单元中各子像素的亮度值。

第三方面，本申请实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括上述第一方面所提供的阵列基板。

本申请实施例提供的阵列基板、显示装置及子像素渲染方法，可以根据子像素的尺寸确定像素单元之间的交错距离，从而改善了在像素阵列的45°方向上不同颜色子像素的分布均匀性，优化了斜线的显示效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有技术中的一种像素阵列的结构示意图；

图2是本申请阵列基板的一个实施例的结构示意图；

图3是本申请阵列基板的另一个实施例的结构示意图；

图4是本申请阵列基板的另一个实施例的结构示意图；

图5是本申请子像素渲染方法的一个实施例的流程图；

图6是是本申请中显示单元的一种结构示意图；

图7A和7B是本申请中原始像素阵列与图6中的显示单元的对应关系示意图；

图8是本申请中显示单元的另一种结构示意图；

图9是本申请中显示单元的又一种结构示意图；

图10A和10B是本申请中原始像素阵列与图8和图9中的显示单元的对应关系示意图；

图11是本申请显示装置的一个实施例的结构示意图；

图12是本申请显示装置的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图2，其示出了本申请阵列基板的一个实施例的结构示意图。

如图2所示，本实施例的阵列基板包括：像素阵列20。像素阵列20包括沿第一方向D1间隔排列的第一像素序列21和第二像素序列22。在本实施例中，第一方向D1可以是在水平方向上从左向右的方向。第一像素序列21包括沿第二方向D2排列的多个第一像素单元211，第一像素单元211包括沿第二方向D2依次排列的第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C。在本实施例中，第二方向D2可以是在竖直方向上从上向下的方向。第二像素序列22包括沿第二方向D2排列的多个第二像素单元221，第二像素单元221包括沿第二方向D2依次排列的第三子像素C、第一子像素A和第二子像素B。需要说明的是，像素阵列20由第一像素序列21和第二像素序列22在第一方向D1上间隔排列组成，像素阵列20的奇数列可以是第一像素序列21，也可以是第二像素序列22，本申请对此不作限定。并且，第一方向D1和第二方向D2只要相互垂直即可，第一方向D1可以水平向左或向右，也可以垂直向上或向下，还可以朝向任意方向，本申请对此同样不作限定。

第一像素单元211与第二像素单元221在第二方向D2上交错排布。也就是说，第一像素单元211与第二像素单元221在第一方向D1上是非对齐的，即第一像素单元211中的第一子像素A与第二像素单元221中的第三子像素C的上边缘可以被设置于不同的水平线上。例如，第一像素单元211中的第一子像素A的上边缘，可以高于或低于相邻第二像素单元221中的第三子像素C的上边缘。

第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C为大小完全相同的矩形。具体地，第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C在第二方向D2上的长度完全相同，可以记为a。第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C在第一方向D1上的宽度也完全相同，可以记为b，且a>b。

一个第一像素单元211可以同时与两个第二像素单元221相邻。第一像素单元211与相邻的两个第二像素单元221的交错距离分别为宽度b和长度与宽度之差(a-b)。在本实施例中，任意一个第一像素单元211与在第一方向上D1相邻的第一个第二像素单元221，即图2中与第一像素单元211左侧相邻的第二像素单元221的交错距离为上述宽度b。第一像素单元211与在第一方向D1上相邻的第二个第二像素单元221，即图2中与第一像素单元211右侧相邻的第二像素单元221之间的交错距离为上述长度a与上述宽度b之差，即(a-b)。若以第一像素单元211的位置为基准，与其相邻的两个第二像素单元221进行交错排布时的交错方向均与第二方向D2同向，对于任意一个第一像素单元211中第一子像素A来说，其比左侧第二像素单元221中的第三子像素C始终高出b，而比右侧第二像素单元221中的第三子像素C始终高出(a-b)。

这样，从图2中可以看出，第一子像素A高出其左侧相邻第三子像素C的高度，始终等于第一子像素A本身的宽度b。同时，由于第一子像素A高出其右侧相邻第三子像素C的高度为(a-b)，因此其右侧相邻第二子像素B高出该第一子像素A的距离也始终为宽度b。依次类推，可以得到，第一子像素A总是比其左侧相邻的第三子像素C高出宽度b，第三子像素C总是比其左侧相邻的第二子像素B高出宽度b，并且第二子像素B总是比其左侧相邻的第一子像素A高出宽度b。这些子像素的宽度边231与右侧相邻像素所高出的高度边232，可以相互连接形成宽度与高度相同的楼梯形折线23。此时，折线23的顶点连线方向为第三方向D3，即45°方向(以第一方向D1为零度方向，逆时针旋转作为正向)。沿着第三方向D3，第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C总是均匀分布的。因此，沿45°方向的斜线不会出现彩色边界的问题，能够实现较好的显示效果。

在本实施例的一个可选实现方式中，上述长度a和宽度b之比的取值范围可以是3:1≤a:b≤3:2。当a:b＝3:1时，子像素的尺寸可以与普通显示面板中的子像素尺寸相同，此时不需要子像素渲染方法驱动像素阵列10，也可以实现与普通显示面板相同的PPI的显示效果。但是，如果这一比例再降低，则会增加制作工艺的难度，因此a:b可以大于等于3:1。当a:b＝3:2时，数据线可以减少1/2，并配合相应子像素渲染方法来驱动像素阵列10，可以实现与普通显示面板相同的PPI的显示效果。但是，如果这一比例再放大，会造成渲染难度增加，不利于高PPI的实现，因此a:b可以小于等于3:2。可选地，在本实施例中a:b可以设置为3:1。

在本实施例的一个可选实现方式中，第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C为颜色互不相同的子像素。也就是说，第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C为三种不同的颜色。通常，这三种不同颜色的以不同的比例相加，可以产生各种各样的颜色。可选地，第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C的颜色分别为红色、蓝色或绿色中的一种。具体地，第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C的颜色可以分别为红绿蓝、红蓝绿、绿蓝红、绿红蓝、蓝红绿或蓝绿红，这六种组合中的一种。

本申请实施例提供的阵列基板，可以根据子像素的宽度确定像素单元之间的交错距离，从而改善了在像素阵列在45°方向上不同颜色子像素的分布均匀性，优化了倾斜角度在0到90°之间的斜线的显示效果。

进一步参考图3，其示出了本申请阵列基板的另一个实施例的结构示意图。

如图3所示，本实施例的阵列基板包括：像素阵列30。像素阵列30包括沿第一方向D1间隔排列的第一像素序列31和第二像素序列32。在本实施例中，第一方向D1可以是在水平方向上从左向右的方向。第一像素序列31包括沿第二方向D2排列的多个第一像素单元311，第一像素单元311包括沿第二方向D2依次排列的第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C。在本实施例中，第二方向D2可以是在竖直方向上从上向下的方向。第二像素序列32包括沿第二方向D2排列的多个第二像素单元321，第二像素单元321包括沿第二方向D2依次排列的第三子像素C、第一子像素A和第二子像素B。在本实施例中，像素阵列30由第一像素序列31和第二像素序列32在第一方向D1上间隔排列组成，像素阵列30的奇数列可以是第二像素序列32。

第一像素单元311与第二像素单元321在第二方向D2上交错排布。也就是说，第一像素单元311与第二像素单元321在第一方向D1上是非对齐的，即第一像素单元311中的第一子像素A与第二像素单元321中的第三子像素C的上边缘可以被设置于不同的水平线上。

第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C为大小完全相同的矩形。具体地，第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C在第二方向D2上的长度完全相同，可以记为a。第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C在第一方向D1上的宽度也完全相同，可以记为b，且b>a。在本实施例中，a:b可以被设置为3:2。

一个第一像素单元311可以同时与两个第二像素单元321相邻。第一像素单元311与相邻的两个第二像素单元321的交错距离分别为宽度b和长度与宽度之差(a-b)。任意一个第一像素单元311与在第一方向上D1相邻的第一个第二像素单元321，即图3中与第一像素单元311左侧相邻的第二像素单元321的交错距离为上述长度a与上述宽度b之差，即(a-b)。第一像素单元311与在第一方向D1上相邻的第二个第二像素单元321，即图3中与第一像素单元311右侧相邻的第二像素单元321之间的交错距离为上述宽度b。若以第一像素单元311的位置为基准，与其相邻的两个第二像素单元321进行交错排布时的交错方向均与第二方向D2同向，也就是说，对于任意一个第一像素单元311中第一子像素A来说，其比左侧第二像素单元321中的第三子像素C始终高出(a-b)，而比右侧第二像素单元321中的第三子像素C始终高出b。

这样，从图3中可以看出，第一子像素A高出其右侧相邻第三子像素C的高度，始终等于第一子像素A本身的宽度b。同时，由于第一子像素A高出其左侧相邻第三子像素C的高度为(a-b)，因此其左侧相邻第二子像素B高出该第一子像素A的距离也始终为宽度b。依次类推，可以得到，第一子像素A总是比其右侧相邻的第三子像素C高出宽度b，第三子像素C总是比其右侧相邻的第二子像素B高出宽度b，并且第二子像素B总是比其右侧相邻的第一子像素A高出宽度b。这些子像素的宽度边331与左侧相邻像素所高出的高度边332，可以相互连接形成宽度与高度相同的楼梯形折线33。此时，折线33的顶点连线方向为第四方向D4，即-45°方向(以第一方向D1为零度方向，逆时针旋转作为正向)。沿着第四方向D4，第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C总是均匀分布的。因此，沿-45°方向的斜线不会出现彩色边界的问题，能够实现较好的显示效果。

从图3中可以看出，其所提供的阵列基板与图2中的阵列基板的除了子像素的宽度不同之外，主要区别在于第一像素单元与相邻的两个第二像素单元的交错距离不同。图2中第一像素单元与左右两侧相邻的第二像素单元的交错距离分别为子像素的宽度和子像素的长度与宽度之差，而本实施例中交错距离正好被调换了，即第一像素单元与左右两侧相邻的第二像素单元的交错距离分别子像素的长度与宽度之差和子像素的宽度。由此可见，由于本实施例改善的是像素阵列在-45°方向上不同颜色子像素的分布均匀性，因此虽然本实施例也优化了斜线的显示效果，因此优化了倾斜角度在0到-90°之间的斜线的显示效果。

请参考图4，其示出了本申请阵列基板的另一个实施例的结构示意图。

如图4所示，本实施例的阵列基板包括：像素阵列40。像素阵列40包括沿第一方向D1间隔排列的第一像素序列41和第二像素序列42。在本实施例中，第一方向D1可以是在水平方向上从左向右的方向。第一像素序列41包括沿第二方向D2排列的多个第一像素单元411，第一像素单元411包括沿第二方向D2依次排列的第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C。在本实施例中，第二方向D2可以是在竖直方向上从上向下的方向。第二像素序列42包括沿第二方向D2排列的多个第二像素单元421，第二像素单元421包括沿第二方向D2依次排列的第三子像素C、第一子像素A和第二子像素B。第一像素单元411与第二像素单元421在第二方向D2上交错排布。

第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C在第二方向D2上的长度完全相同，可以记为a。第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C在第一方向D1上的宽度也完全相同，可以记为b，且a>b。第一像素单元411与相邻的两个第二像素单元421的交错距离分别为宽度b和长度与宽度之差(a-b)。

本实施例提供的阵列基板与图2中的阵列基板的区别仅在于子像素的长宽比a:b＝2:1。此时，长度与宽度之差(a-b)与宽度b二者相同。也就是说，第一像素单元411与相邻的两个第二像素单元421的交错距离相同，均为宽度b。这样，第一子像素A总是比其左侧相邻的第三子像素C高出宽度b，也同时比其右侧相邻的第三子像素C高出宽度b。同样，第三子像素C总是比其左右两侧相邻的第二子像素B高出宽度b，第二子像素B总是比其左右两侧相邻的第一子像素A高出宽度b。这样，沿着第三方向D3和第四方向D4，即±45°方向(以第一方向D1为零度方向，逆时针旋转作为正向)上的第一子像素A、第二子像素B和第三子像素C总是均匀分布的。因此，优化了倾斜角度为任意角度的斜线的显示效果。

需要说明的是，上述任一实施例中所描述的阵列基板既适用于液晶显示屏(LiquidCrystalDisplay，LCD),也适用于有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)显示屏。对于LCD来说，上述任一实施例中所描述的阵列基板中的像素阵列，可以作为配置薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)和彩膜的依据。对于OLED来说，上述任一实施例中所描述的阵列基板中的像素阵列，可以作为配置有机发光二极管大小和分布的依据。

进一步参考图5，其示出了本申请子像素渲染方法的一个实施例的流程图。该子像素渲染方法可以用于驱动上述任一实施例所描述的阵列基板，该方法具体包括：

首先，在步骤501中，获取原始像素阵列的亮度矩阵。

在本实施例中，原始像素阵列可以是由待显示的图像的所有像素点构成的像素阵列。每个像素点均可以由红色、绿色和蓝色三个子像素组成。原始像素阵列的亮度矩阵可以是由多组红绿蓝子像素的亮度值形成的矩阵。

接着，在步骤502中，基于亮度矩阵的亮度中心，从上述任一实施例所描述的阵列基板中确定出显示单元。

在本实施例中，可以首先根据人眼对不同颜色的亮度灵敏度来确定亮度中心。可选地，可以将绿色子像素作为亮度中心。然后从上述任一实施例所描述的阵列基板中确定出显示单元。在本实施例中进行子像素渲染时，显示单元可以被看作是一个虚拟的像素点，即显示像素点，而非实际的物理像素点。其通过在多个显示单元间共用物理像素点，可以实现高于物理PPI的显示PPI。在确定显示单元时，可以根据原始像素阵列中亮度中心的数量以及各个亮度中心之间的相对位置，来确定显示单元的中心。具体地，可以令阵列基板中显示单元的中心数量和各个中心之间的位置与上述亮度中心保持一致，以确保阵列基板在渲染后的显示PPI与原始像素阵列的物理PPI一致。

在本实施例的一个可选实现方式中，显示单元包括至少一个第一子像素、至少一个第二子像素和至中少一个第三子像素，并且第一子像素、第二子像素和第三子像素为颜色互不相同的子像素。通常，这三种不同颜色的以不同的比例相加，可以产生各种各样的颜色。可选地，第一子像素、第二子像素和第三子像素的颜色分别为红色、蓝色或绿色中的一种。

最后，在步骤503中，基于亮度矩阵中以亮度中心为中心的子矩阵，确定显示单元中各子像素的亮度值。

当在上述步骤502中确定出显示单元后，要驱动该显示单元作为一个像素点进行显示，就必须确定显示单元中每个子像素的亮度值。由于每个显示单元都与其周围的一个或多个显示单元存在子像素共用的情况，因此在确定显示单元中各子像素的亮度值时，可以将亮度矩阵中以亮度中心为中心的子矩阵作为计算依据。子矩阵的具体大小和位置，可以根据显示单元的结构和位置确定。

在本实施例的一个可选实现方式中，当第一子像素在第二方向上的长度与在第一方向上的宽度之比为2:1时，显示单元包括的三种不同颜色的子像素的个数之比可以为3:3:1。在一种可能的实现中，显示单元可以包括一个红色子像素，三个绿色子像素和三个蓝色子像素。在另一种可能的实现中，显示单元可以包括三个红色子像素，一个绿色子像素和三个蓝色子像素。在又一种可能的实现中，显示单元可以包括三个红色子像素，三个绿色子像素和一个蓝色子像素。第一方向可以与第二方向垂直，例如第一方向可以为水平向右的方向，第二方向可以为竖直向下的方向。

图6是本申请中显示单元的一种结构示意图。从图6中可以看出，当显示单元60包括的三种不同颜色的子像素的个数之比为3:3:1时，显示单元60可以包括沿第一方向D1顺序排列的第一显示子单元61、第二显示子单元62和第三显示子单元63。第一显示子单元61和第三显示子单元63均包括沿第二方向D2顺序排列的两个颜色不同的子像素。第二显示子单元62包括沿第二方向D2顺序排列的三个颜色互不相同的子像素。其中，第一显示子单元61和第三显示子单元中63沿第二方向D2的第一个子像素，与第二显示子单元62中沿第二方向D2的第三个子像素的颜色相同,可以均用子像素M来表示。第一显示子单元61和第三显示子单元63中沿第二方向D2的第二个子像素，与第二显示子单62元中沿第二方向D2的第一个子像素的颜色相同，可以均用子像素N来表示。第二显示子单元62中沿第二方向D2的第二个子像素的颜色，与子像素M和子像素N的颜色均不相同，因此可以用子像素P来表示。由于显示单60是从阵列基板中选定的，且阵列基板中第一子像素在第二方向D2上的长度与在第一方向D1上的宽度之比为2:1，因此子像素M、子像素N和子像素P在第二方向D2上的长度与在第一方向D1上的宽度之比也为2:1。

图7A和7B是本申请中原始像素阵列与图6中的显示单元的对应关系示意图。图7A是原始像素阵列的一种结构示意图，该原始像素阵列71中的每一个像素点都由顺序排列的红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B组成。红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B的形状完全相同，并且在第二方向D2上的长度与在第一方向D1上的宽度之比均为3:1。绿色子像素G的中心位置可以作为原始像素阵列71的亮度中心73。图7B是本申请阵列基板的一种结构示意图。在图7B所示的阵列基板中，包括一像素阵列72。像素阵列72的结构已经在上述实施例中具体说明，这里不再赘述。在像素阵列72中，第一子像素A为红色，第二子像素B为绿色，第三子像素C为蓝色。第一子像素A为红色，第二子像素B为绿色，第三子像素C为蓝色在第二方向D2上的长度与在第一方向D1上的宽度之比均为2:1。像素阵列72中的第一子像素A的宽度与原始像素阵列71中红色子像素R的宽度之比为2:1，长度之比为1:1。这样，将原始像素阵列71中的亮度中心73平移到像素阵列72中，就可以得到亮度中心73在像素阵列72中的分布情况。在像素阵列72中，每一个亮度中心73都可以确定出一个显示单元。从图7B中可以看出，由于亮度中心73可以位于第一子像素A，第二子像素B和第三子像素C中，因此可以从像素阵列72中确定出以第一子像素A为亮度中心的显示单元741，以第二子像素B为亮度中心的显示单元742，以第三子像素C为亮度中心的显示单元743。这三种显示单元的子像素结构都与图6中所示的显示单元60相同，区别在于颜色分布不同。无论阵列基板中第一子像素A，第二子像素B，第三子像素C的颜色被确定为红绿蓝、红蓝绿、绿蓝红、绿红蓝、蓝红绿或蓝绿红中的哪一种，显示单元总是存在三种不同的颜色分布情况。

下面以图7B中的显示单元743为例，具体说明确定显示单元中各子像素的亮度值的具体步骤。从图7B中可以看出，显示单元743的亮度中心与图7A中第三行第四列的亮度中心731相对应。因此，可以以亮度中心731为中心，从原始像素阵列71中确定出由五行三列像素点组成子矩阵711中各子像素的亮度值，作为计算显示单元743中各子像素的亮度值的数据来源。具体地，子矩阵711中各子像素的亮度值可以表示为：

$\left[\begin{array}{ccc}{X}_{11}{Y}_{11}{Z}_{11}& X_{12}{Y}_{12}{Z}_{12}& X_{13}{Y}_{13}{Z}_{13}\\ X_{21}{Y}_{21}{Z}_{21}& X_{22}{Y}_{22}{Z}_{22}& X_{23}{Y}_{23}{Z}_{23}\\ X_{31}{Y}_{31}{Z}_{31}& X_{32}{Y}_{32}{Z}_{32}& X_{33}{Y}_{33}{Z}_{33}\\ X_{41}{Y}_{41}{Z}_{41}& X_{42}{Y}_{42}{Z}_{42}& X_{43}{Y}_{43}{Z}_{43}\\ X_{51}{Y}_{51}{Z}_{51}& X_{52}{Y}_{52}{Z}_{52}& X_{53}{Y}_{53}{Z}_{53}\end{array}\right]$

其中，X_i,j、Y_i,j和Z_i,j为子矩阵711中位于第i行第j列的原始像素的各子像素的亮度值，i＝1,2,3,4或5，j＝1,2或3。

这样，确定显示单元中743各子像素的亮度值的具体步骤可以包括：

第一显示子单元中沿第二方向D2的第一个子像素743a的亮度值

p1＝α*(Z₂₁+Z₂₂+Z₃₁+Z₃₂)；

第一显示子单元中沿第二方向D2的第二个子像素743b的亮度值

p2＝α*(X₃₁+X₃₂+X₄₁+X₄₂)；

第二显示子单元中沿第二方向D2的第一个子像素743c的亮度值

p3＝β*(X₁₂+X₃₂)+γ*X₂₂；

第二显示子单元中沿第二方向D2的第二个子像素743d的亮度值

p4＝β*(Y₂₂+Y₄₂)+γ*Y₃₂；

第二显示子单元中沿第二方向D2的第三个子像素743e的亮度值

p5＝β*(Z₃₂+Z₅₂)+γ*Z₄₂；

第三显示子单元中沿第二方向D2的第一个子像素743f的亮度值

p6＝α*(Z₂₂+Z₂₃+Z₃₂+Z₃₃)；

第三显示子单元中沿第二方向D2的第二个子像素743g的亮度值

p7＝α*(X₃₂+X₃₃+X₄₂+X₄₃)；

其中，α、β、γ的取值范围为0～1。X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色分别与第二显示子单元中沿第二方向D2的第一个子像素743c、第二个子像素743d和第三个子像素743e的颜色相同。对于显示单元743来说X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色分别为绿色、蓝色和红色。本领域技术人员可以理解，X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的具体颜色可以由子矩阵所对应的显示单元的颜色分布确定。例如，对于显示单元741来说X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色分别为蓝色、红色和绿色，而对于显示单元742来说X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色分别为红色、绿色和蓝色。

在本实施例的另一个可选实现方式中，当第一子像素在第二方向上的长度与在第一方向上的宽度之比为3:2时，显示单元包括的三种不同颜色的子像素的个数之比可以为2:1:1。在一种可能的实现中，显示单元可以包括一个红色子像素，一个绿色子像素和两个蓝色子像素。在另一种可能的实现中，显示单元可以包括一个红色子像素，两个绿色子像素和一个蓝色子像素。在又一种可能的实现中，显示单元可以包括两个红色子像素，一个绿色子像素和一个蓝色子像素。第一方向可以与第二方向垂直，例如第一方向可以为水平向右的方向，第二方向可以为竖直向下的方向。

图8是本申请中显示单元的另一种结构示意图。从图8中可以看出，当显示单元80包括的三种不同颜色的子像素的个数之比为2:1:1时，显示单元80可以包括沿第一方向D1顺序排列的第一显示子单元81、第二显示子单元82和第三显示子单元83。第一显示子单元81和第三显示子单元83均包括一个子像素，并且第一显示子单元81和第三显示子单元83中子像素的颜色相同，可以均用子像素M来表示。第二显示子单元82包括沿第二方向D2顺序排列的两个颜色不同的子像素，并且这两个像素的颜色与第一显示子单元81中子像素的颜色互不相同。因此，第二显示子单元82中沿第二方向D2的第一个子像素可以用子像素N来表示，沿第二方向D2的第二个子像素可以用子像素P来表示。

图9是本申请中显示单元的又一种结构示意图。从图9中可以看出，当显示单元90包括的三种不同颜色的子像素的个数之比为2:1:1时，显示单元90可以包括沿第一方向D1顺序排列的第一显示子单元91和第二显示子单元92。第一显示子单元91和第二显示子单元92均包括沿第二方向D2顺序排列的两个颜色不同的子像素。其中，第一显示子单元91中沿第二方向D2的第一个子像素与第二显示子单元92中沿第二方向D2的第二个子像素的颜色相同，可以均用子像素M来表示。第一显示子单元91中沿第二方向D2的第二个子像素与第二显示子单元92中沿第二方向D2的第一个子像素的颜色不同，可以分别用子像素N和子像素P来表示。

在确定显示单元的具体结构时，可以根据显示单元的亮度中心在阵列基板中的位置确定。图10A和10B是本申请中原始像素阵列与图8和图9中的显示单元的对应关系示意图。图10A是原始像素阵列的一种结构示意图，该原始像素阵列101中的每一个像素点都由顺序排列的红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B组成。红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B的形状完全相在第二方向D2上的长度与在第一方向D1上的宽度之比均为3:1。绿色子像素G的中心位置可以作为原始像素阵列101的亮度中心103。图10B是本申请阵列基板的一种结构示意图。在图10B所示的阵列基板中，包括一像素阵列102。像素阵列102的结构已经在上述实施例中具体说明，这里不再赘述。在像素阵列102中，第一子像素A为红色，第二子像素B为绿色，第三子像素C为蓝色。第一子像素A、第二子像素B及第三子像素C在第二方向D2上的长度与在第一方向D1上的宽度之比均为3:2。像素阵列102中的第一子像素A的宽度与原始像素阵列101中红色子像素R的宽度之比为2:1，长度之比为1:1。这样，将原始像素阵列101中的亮度中心103平移到像素阵列102中，就可以得到亮度中心103在像素阵列102中的分布情况。在像素阵列102中，每一个亮度中心103都可以确定出一个显示单元。从图10B中可以看出，由于亮度中心103可以位于两个子像素的上下交界线处，也可以位于两个子像素的左右交界线处，因此可以从像素阵列102中确定出两种子像素排列结构不同的显示单元104和105。其中，显示单元104的子像素结构与图8中所示的显示单元80相同，显示单元105的子像素结构与图9中所示的显示单元90相同。无论阵列基板中第一子像素A，第二子像素B，第三子像素C的颜色被确定为红绿蓝、红蓝绿、绿蓝红、绿红蓝、蓝红绿或蓝绿红中的哪一种，显示单元104和105总是存在三种不同的颜色分布情况。

下面以图10B中的显示单元104为例，具体说明确定显示单元中各子像素的亮度值的具体步骤。从图10B中可以看出，显示单元104的亮度中心与图10A中第二行第二列的亮度中心1031相对应。因此，可以以亮度中心1031为中心，从原始像素阵列101中确定出由三行三列像素点组成子矩阵1011，并以子矩阵1011中各子像素的亮度值，作为计算显示单元104中各子像素的亮度值的数据来源。具体地，子矩阵1011中各子像素的亮度值可以表示为：

$\left[\begin{array}{ccc}{X}_{11}{Y}_{11}{Z}_{11}& X_{12}{Y}_{12}{Z}_{12}& X_{13}{Y}_{13}{Z}_{13}\\ X_{21}{Y}_{21}{Z}_{21}& X_{22}{Y}_{22}{Z}_{22}& X_{23}{Y}_{23}{Z}_{23}\\ X_{31}{Y}_{31}{Z}_{31}& X_{32}{Y}_{32}{Z}_{32}& X_{33}{Y}_{33}{Z}_{33}\end{array}\right]$

其中，X_i,j、Y_i,j和Z_i,j为子矩阵1011中位于第i行第j列的原始像素的各子像素的亮度值，i，j＝1,2或3。

那么，确定显示单元中104各子像素的亮度值的具体步骤可以包括：

第一显示子单元中的子像素104a的亮度值

p1＝α*X₁₁+β*X₂₁+γ*X₂₂；

第二显示子单元中沿第二方向D2的第一个子像素104b的亮度值

P2＝δ*(Y₁₂+Y₂₂)；

第二显示子单元中沿第二方向D2的第二个子像素104c的亮度值

P3＝δ*(Z₂₂+Z₃₂)；

第三显示子单元中的子像素104d的亮度值

P4＝α*X₃₃+β*X₂₃+γ*X₂₂；

其中，α、β、γ、δ的取值范围为0～1。X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色分别与第一显示子单元中的子像素104a、第二显示子单元中沿第二方向D2的第一个子像素104b和第二显示子单元中沿第二方向D2的第二个子像素104c的颜色相同。对于图10B中的显示单元104来说X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色分别为绿色、蓝色和红色。本领域技术人员可以理解，X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的具体颜色可以由子矩阵所对应的显示单元的颜色分布确定。对于图10B中的像素阵列102来说，X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色可以为红色、绿色和蓝色中的任意一种。

下面以图10B中的显示单元105为例，具体说明确定显示单元中各子像素的亮度值的另一种具体步骤。从图10B中可以看出，显示单元105的亮度中心与图10A中第三行第五列的亮度中心1032相对应。因此，可以以亮度中心1032为中心，从原始像素阵列101中确定出由三行三列像素点组成子矩阵1012，并以子矩阵1012中各子像素的亮度值，作为计算显示单元105中各子像素的亮度值的数据来源。具体地，子矩阵1012中各子像素的亮度值可以表示为：

$\left[\begin{array}{ccc}{X}_{11}{Y}_{11}{Z}_{11}& X_{12}{Y}_{12}{Z}_{12}& X_{13}{Y}_{13}{Z}_{13}\\ X_{21}{Y}_{21}{Z}_{21}& X_{22}{Y}_{22}{Z}_{22}& X_{23}{Y}_{23}{Z}_{23}\\ X_{31}{Y}_{31}{Z}_{31}& X_{32}{Y}_{32}{Z}_{32}& X_{33}{Y}_{33}{Z}_{33}\end{array}\right]$

其中，X_i,j、Y_i,j和Z_i,j为子矩阵1012中位于第i行第j列的原始像素的各子像素的亮度值，i，j＝1,2或3。

那么，确定显示单元中105各子像素的亮度值的具体步骤可以包括：

第一显示子单元中沿第二方向D2的第一个子像素105a的亮度值

p1＝α*X₁₂+β*X₂₂+γ*X₂₁；

第一显示子单元中沿第二方向D2的第二个子像素105b的亮度值

P2＝α*Y₃₂+β*Y₂₂+γ*Y₂₁；

第二显示子单元中沿第二方向D2的第一个子像素105c的亮度值

P3＝α*Z₁₂+β*Z₂₂+γ*Z₂₃；

第二显示子单元中沿第二方向D2的第二个子像素105d的亮度值

P4＝α*X₂₂+β*X₃₂+γ*X₃₃；

其中，α、β、γ的取值范围为0～1。X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色分别与第一显示子单元中沿第二方向D2的第一个子像素105a、第一显示子单元中沿第二方向D2的第二个子像素105b和第二显示子单元中沿第二方向D2的第一个子像素105c的颜色相同。对于图10B中的显示单元105来说X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色分别为蓝色、红色和绿色。本领域技术人员可以理解，X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的具体颜色可以由子矩阵所对应的显示单元的颜色分布确定。对于图10B中的像素阵列102来说，X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色可以为红色、绿色和蓝色中的任意一种。

本实施例提供的子像素渲染方法，可以基于原始像素阵列的亮度矩阵中亮度中心的分布情况，从上述任一实施例所提供的阵列基板中确定出显示单元，并基于以亮度中心为中心的子矩阵确定出显示单元中各子像素的亮度值。通过将显示单元作为显示时的像素点，可以实现优于物理PPI的显示PPI，并且在阵列基板中像素单元之间的交错距离可以根据子像素的尺寸确定，因此可以改善阵列基板在45°方向上不同颜色子像素的分布均匀性，优化了斜线的显示效果。

基于上述提供的阵列基板，本申请还提供了一种显示装置。进一步参考图11，其示出了本申请显示装置的一个实施例的结构示意图。在本实施例中，显示装置11可以包括上述任一实施例中所描述的阵列基板111以及与其对置设置的对置基板112，在显示面板111与对置基板112之间设置有一个液晶层113。

进一步参考图12，其示出了本申请显示装置的另一个实施例的示意图。在本实施例中，显示装置可以是一个配置有OLED屏幕的平板电脑12，其包括上述任一实施例中所描述的阵列基板121。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (17)

1.一种阵列基板，包括像素阵列，其特征在于，所述像素阵列包括沿第一方向间隔排列的第一像素序列和第二像素序列；

所述第一像素序列包括沿第二方向排列的多个第一像素单元，所述第一像素单元包括沿第二方向依次排列的第一子像素、第二子像素和第三子像素；

所述第二像素序列包括沿所述第二方向排列的多个第二像素单元，所述第二像素单元包括沿第二方向依次排列的第三子像素、第一子像素和第二子像素；

所述第一像素单元与相邻的两个所述第二像素单元分别在第二方向上交错排布；

其中，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素在所述第二方向上的长度相同，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素在所述第一方向上的宽度相同，所述长度大于所述宽度；

所述第一像素单元与所述相邻的两个所述第二像素单元的交错距离分别为所述宽度和所述长度与所述宽度之差；

所述第一方向与所述第二方向与垂直。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述长度和所述宽度之比为2:1。

3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述长度和所述宽度之比大于等于3:1且小于等于3:2。

4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一子像素、第二子像素和第三子像素为颜色互不相同的子像素。

5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素的颜色分别为红色、蓝色或绿色中的一种。

6.一种子像素渲染方法，其特征在于，包括：

获取原始像素阵列的亮度矩阵；

基于所述亮度矩阵的亮度中心，从如权利要求1至5任一项所述的阵列基板中确定出显示单元；

基于所述亮度矩阵中以所述亮度中心为中心的子矩阵，确定所述显示单元中各子像素的亮度值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述显示单元包括至少一个第一子像素、至少一个第二子像素和至少一个第三子像素，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素为颜色互不相同的子像素。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素的颜色分别为红色、蓝色或绿色中的一种。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述第一子像素在第二方向上的长度与在第一方向上的宽度之比为2:1时，所述显示单元包括的三种不同颜色的子像素的个数之比为3:3:1，所述第一方向与所述第二方向垂直。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述显示单元包括沿所述第一方向顺序排列的第一显示子单元、第二显示子单元和第三显示子单元；

所述第一显示子单元和所述第三显示子单元均包括沿所述第二方向顺序排列的两个颜色不同的子像素；

所述第二显示子单元包括沿所述第二方向顺序排列的三个颜色互不相同的子像素；

其中，所述第一显示子单元和所述第三显示子单元中沿所述第二方向的第一个子像素，与所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第三个子像素的颜色相同；

所述第一显示子单元和所述第三显示子单元中沿所述第二方向的第二个子像素，与所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第一个子像素的颜色相同。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述子矩阵为：

$\left[\begin{array}{ccc}{X}_{11}{Y}_{11}{Z}_{11}& X_{12}{Y}_{12}{Z}_{12}& X_{13}{Y}_{13}{Z}_{13}\\ X_{21}{Y}_{21}{Z}_{21}& X_{22}{Y}_{22}{Z}_{22}& X_{23}{Y}_{23}{Z}_{23}\\ X_{31}{Y}_{31}{Z}_{31}& X_{32}{Y}_{32}{Z}_{32}& X_{33}{Y}_{33}{Z}_{33}\\ X_{41}{Y}_{41}{Z}_{41}& X_{42}{Y}_{42}{Z}_{42}& X_{43}{Y}_{43}{Z}_{43}\\ X_{51}{Y}_{51}{Z}_{51}& X_{52}{Y}_{52}{Z}_{52}& X_{53}{Y}_{53}{Z}_{53}\end{array}\right];$

所述确定所述显示单元中各子像素的亮度值的具体步骤包括：

所述第一显示子单元中沿所述第二方向的第一个子像素的亮度值p1＝α*(Z₂₁+Z₂₂+Z₃₁+Z₃₂)；

所述第一显示子单元中沿所述第二方向的第二个子像素的亮度值p2＝α*(X₃₁+X₃₂+X₄₁+X₄₂)；

所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第一个子像素的亮度值p3＝β*(X₁₂+X₃₂)+γ*X₂₂；

所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第二个子像素的亮度值p4＝β*(Y₂₂+Y₄₂)+γ*Y₃₂；

所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第三个子像素的亮度值p5＝β*(Z₃₂+Z₅₂)+γ*Z₄₂；

所述第三显示子单元中沿所述第二方向的第一个子像素的亮度值p6＝α*(Z₂₂+Z₂₃+Z₃₂+Z₃₃)；

所述第三显示子单元中沿所述第二方向的第二个子像素的亮度值p7＝α*(X₃₂+X₃₃+X₄₂+X₄₃)；

其中，α、β、γ的取值范围为0～1；

X_i,j、Y_i,j和Z_i,j为所述子矩阵中位于第i行第j列的原始像素的各子像素的亮度值，并且X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色分别与所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第一个、第二个和第三个子像素的颜色相同，i＝1,2,3,4或5，j＝1,2或3。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述第一子像素在第二方向上的长度与在第一方向上的宽度之比为3:2时，所述显示单元包括的三种不同颜色的子像素的个数之比为2:1:1，所述第一方向与所述第二方向垂直。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述显示单元包括沿所述第一方向顺序排列的第一显示子单元、第二显示子单元和第三显示子单元；

所述第一显示子单元和所述第三显示子单元均包括一个子像素；

所述第二显示子单元包括沿所述第二方向顺序排列的两个颜色不同的子像素；

其中，所述第一显示子单元和所述第三显示子单元中的子像素颜色相同；

所述第一显示子单元中的子像素，与所述第二显示子单元中的两个子像素的颜色互不相同。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述子矩阵为：

$\left[\begin{array}{ccc}{X}_{11}{Y}_{11}{Z}_{11}& X_{12}{Y}_{12}{Z}_{12}& X_{13}{Y}_{13}{Z}_{13}\\ X_{21}{Y}_{21}{Z}_{21}& X_{22}{Y}_{22}{Z}_{22}& X_{23}{Y}_{23}{Z}_{23}\\ X_{31}{Y}_{31}{Z}_{31}& X_{32}{Y}_{32}{Z}_{32}& X_{33}{Y}_{33}{Z}_{33}\end{array}\right];$

所述确定所述显示单元中各子像素的亮度值的具体步骤包括：

所述第一显示子单元中的子像素的亮度值p1＝α*X₁₁+β*X₂₁+γ*X₂₂；

所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第一个子像素的亮度值P2＝δ*(Y₁₂+Y₂₂)；

所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第二个子像素的亮度值P3＝δ*(Z₂₂+Z₃₂)；

所述第三显示子单元中的子像素的亮度值P4＝α*X₃₃+β*X₂₃+γ*X₂₂；

其中，α、β、γ、δ的取值范围为0～1；

X_i,j、Y_i,j和Z_i,j为所述子矩阵中位于第i行第j列的原始像素的各子像素的亮度值，并且X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色分别与所述第一显示子单元中的子像素、所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第一个子像素和所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第二个子像素的颜色相同，i，j＝1,2或3。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述显示单元包括沿所述第一方向顺序排列的第一显示子单元和第二显示子单元；

所述第一显示子单元和所述第二显示子单元均包括沿所述第二方向顺序排列的两个颜色不同的子像素；

其中，所述第一显示子单元中沿第二方向的第一个子像素与所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第二个子像素的颜色相同；

所述第一显示子单元中沿所述第二方向的第二个子像素与所述第二显示子单元中沿第二方向的第一个子像素的颜色不同。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述子矩阵为：

$\left[\begin{array}{ccc}{X}_{11}{Y}_{11}{Z}_{11}& X_{12}{Y}_{12}{Z}_{12}& X_{13}{Y}_{13}{Z}_{13}\\ X_{21}{Y}_{21}{Z}_{21}& X_{22}{Y}_{22}{Z}_{22}& X_{23}{Y}_{23}{Z}_{23}\\ X_{31}{Y}_{31}{Z}_{31}& X_{32}{Y}_{32}{Z}_{32}& X_{33}{Y}_{33}{Z}_{33}\end{array}\right];$

所述确定所述显示单元中各子像素的亮度值的具体步骤包括：

所述第一显示子单元中沿所述第二方向的第一个子像素的亮度值p1＝α*X₁₂+β*X₂₂+γ*X₂₁；

所述第一显示子单元中沿所述第二方向的第二个子像素的亮度值P2＝α*Y₃₂+β*Y₂₂+γ*Y₂₁；

所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第一个子像素的亮度值P3＝α*Z₁₂+β*Z₂₂+γ*Z₂₃；

所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第二个子像素的亮度值P4＝α*X₂₂+β*X₃₂+γ*X₃₃；

其中，α、β、γ的取值范围为0～1；

X_i,j、Y_i,j和Z_i,j为所述子矩阵中位于第i行第j列的原始像素的各子像素的亮度值，并且X_i,j、Y_i,j和Z_i,j的颜色分别与所述第一显示子单元中沿所述第二方向的第一个子像素、所述第一显示子单元中沿所述第二方向的第二个子像素和所述第二显示子单元中沿所述第二方向的第一个子像素的颜色相同，i，j＝1,2或3。

17.一种显示装置，包括如权利要求1至5任一项所述的阵列基板。