CN106328031B - 显示面板和具有该显示面板的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本文公开了能够改进高分辨率表现能力的显示面板和具有该显示面板的显示装置。所述显示面板包括多个单元像素，各个单元像素包括在相同的垂直线中交替排列的第一子像素和第二子像素以及在与所述第一子像素和所述第二子像素不同的垂直线中排列的第三子像素，其中，当在暗(或亮)背景图像上实现亮(或暗)图像时，在所述亮(或暗)图像的最左部和最右部处实现所述第三子像素的颜色。

Description

显示面板和具有该显示面板的显示装置
技术领域
本发明涉及能够改进高分辨率表现能力的显示面板和具有该显示面板的显示装置。
背景技术
已开发出用于在屏幕上显示各种信息的图像显示装置，使得这些图像显示装置更薄、更轻且便携，并且表现出高性能。另外，已突显出具有比阴极射线管(CRT)更轻的重量和更小的体积的平板显示装置。
平板显示装置包括多个单元像素，各个单元像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素以用于实现各种彩色图像。红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素按照条带图案排列，其中，具有相同颜色的子像素被排列成列。
然而，在子像素按照条带图案排列的情况下，由于黑底设置在各个子像素之间，所以孔径比降低，从而导致高分辨率表现能力下降。
发明内容
因此，本公开涉及一种基本上消除了由于现有技术的限制和缺陷而导致的一个或更多个问题的显示面板和具有该显示面板的显示装置。
本公开的目的是提供一种能够改进高分辨率表现能力的显示面板和具有该显示面板的显示装置。
其它优点、目的及特征将部分地在以下的说明书中进行阐述，并且部分地对于本领域普通技术人员而言在审阅了以下内容后将变得显而易见，或者可以从对本发明的实践中习得。这些目的和其它优点可以通过在本书面描述及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。
为实现这些目的和其它优点并且根据本公开的目的，如本文所具体实现和广泛描述的，一种显示面板和具有该显示面板的显示装置包括多个单元像素，各个单元像素包括在相同的垂直线中交替排列的第一子像素和第二子像素以及在与所述第一子像素和所述第二子像素不同的垂直线中排列的第三子像素，其中，当在暗(或亮)背景图像上实现亮(或暗)图像时，在所述亮(或暗)图像的最左部和最右部处实现所述第三子像素的颜色。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解，附图被并入本申请并构成本申请的一部分，这些附图例示了本发明的实施方式，并且与本说明书一起用于解释本发明的原理。附图中：
图1是示出根据一种实施方式的显示面板的示图；
图2是例示在图1中示出的显示面板中发生的色移现象的示图；
图3A至图3C是例示使用根据一种实施方式的显示面板的单元像素来实现图像的方法的示图；
图4A和图4B是例示根据一种实施方式的使用红色输入数据来生成调制的红色数据的处理的示图；
图5是详细地示出根据一种实施方式的图像处理单元的框图；
图6是示出具有图5中示出的图像处理单元的显示装置的框图；
图7A和图7B是例示与图1中示出的单元像素结构不同的实施方式的示图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施方式，在附图中例示了本发明的实施方式的示例。只要可能，遍及整个附图将使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。
图1是示出根据一种实施方式的显示面板的示图。
图1中示出的显示面板是由液晶显示面板或有机发光二极管面板具体实现的。将通过示例的方式来描述有机发光二极管面板。
图1中示出的显示面板包括位于多个像素行PH1至PHm和多个像素列PV1至PVn的交叉处的单元像素PXL11至PXLmn。单元像素PXL11至PXLmn中的每一个包括作为第一子像素的红色(R)子像素、作为第二子像素的绿色(G)子像素和作为第三子像素的蓝色(B)子像素。
在显示面板是有机发光二极管面板的情况下，红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素中的每一个包括像素驱动电路和有机发光二极管OLED。
像素驱动电路响应于提供至扫描线SL的扫描信号将与提供至数据线DL的数据信号对应的数据电流提供至有机发光二极管OLED。为此，像素驱动电路包括开关晶体管Tr_S、驱动晶体管Tr_D和电容器C。开关晶体管Tr_S根据提供至扫描线SL的扫描信号而被切换以将提供至数据线DL的数据信号提供至驱动晶体管Tr_D。驱动晶体管Tr_D根据从开关晶体管Tr_S提供的数据信号而被切换以控制从高电位电压源VDD流向有机发光二极管OLED的电流。电容器C连接在驱动晶体管Tr_D的扫描端子与低电位电压源VSS之间以存储与提供至驱动晶体管Tr_D的扫描端子的数据信号对应的电压，并且使用所存储的电压来保持驱动晶体管Tr_D在一个帧内持续地接通。
有机发光二极管OLED电连接在驱动晶体管Tr_D的源极端子与低电位电压源VSS之间以基于与从驱动晶体管Tr_D提供的数据信号对应的电流来发光。有机发光二极管OLED包括连接至驱动晶体管Tr_D的源极端子的阳极、形成在该阳极上的有机层以及形成在该有机层上的阴极。该有机层可以包括空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层。
因此，红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素中的每一个使用基于数据信号的驱动晶体管Tr_D的切换来控制从高电位电压源VDD流向有机发光二极管OLED的电流的大小以从有机发光二极管OLED的发光层发光，由此表现出预定的颜色。
在一种实施方式中，红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素当中的具有最低效率的蓝色(B)子像素具有最大面积。
在各个单元像素中，红色(R)子像素和绿色(G)子像素被排列在不同的水平线中以便在相同的垂直线中交替地排列，并且蓝色(B)子像素被排列在与红色(R)子像素和绿色(G)子像素不同的垂直线中。在红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素如上所述排列的情况下，与常规条带式结构相比，减小了黑底的面积，并且实现了高分辨率。
在亮图像和暗图像被实现在显示面板的屏幕上的情况下，在亮图像与暗图像之间的边界处会发生色移现象。即，如图2所示，由于红色(R)子像素与蓝色(B)子像素的结合，在亮图像的与暗图像邻接的上侧上实现品红色，而由于绿色(G)子像素与蓝色(B)子像素的结合，在亮图像的下侧上实现蓝绿色。因此，由于实现了不同颜色的颜色不对称，所以在亮图像的与暗图像邻接的上侧和下侧上会发生色移现象。另外，由于红色(R)子像素和绿色(G)子像素的结合，在亮图像的与暗图像邻接的左侧上实现了黄色，而由于蓝色(B)子像素，在亮图像的右侧上实现了蓝色。因此，由于实现了不同颜色的颜色不对称，所以在亮图像的与暗图像邻接的左侧和右侧上会发生色移现象。
为了解决上述问题，如图3A所示，在各个单元像素中，与绿色(G)子像素上下相邻的红色(R)子像素被彼此配合地驱动，并且在各个单元像素中，与绿色(G)子像素左右相邻的蓝色(B)子像素被彼此配合地驱动。即，在第j像素行PHj中排列的单元像素的红色(R)子像素与在第(j-1)像素行PHj-1中排列的单元像素的红色(R)子像素配合地被驱动。在第i像素列PVi中排列的单元像素的蓝色(B)子像素与在第(i+1)像素列PVi+1中排列的单元像素的蓝色(B)子像素配合地被驱动。
例如，在四边形图像或圆形图像被实现在暗背景图像上的情况下，如图3B和图3C所示，比较示例揭示了四边形图像或圆形图像的最上部的子像素和最下部的子像素分别实现红色和绿色，由此发生垂直不对称，并且四边形图像或圆形图像的最左部的子像素和最右部的子像素分别实现黄色和蓝色，由此发生水平不对称。结果，发生色移现象。相反，在本发明中，四边形图像或圆形图像的最上部子像素和最下部子像素实现红色，由此实现红色的垂直对称，并且四边形图像或圆形图像的最左部子像素和最右部子像素实现蓝色，由此实现蓝色的水平对称。
因此，针对显示在暗背景图像上的亮图像，实现了水平颜色对称和垂直颜色对称，由此减轻了色移现象而没有降低清晰度。
在一种实施方式中，为了减轻色移现象，通过由式1和式2表示的渲染算法来渲染输入数据以生成调制的数据R’和B’。
[式1]
R’(i,j)＝[α×(R(i,j)/255)gamma+β×(R(i-1,j)/255)gamma]1/gamma×255
在红色(R)子像素被排列在第二像素行PH2≤i≤第m(最后)像素行PHm和第一像素列PV1≤j≤第n(最后)像素列PVn中的情况下，应用式1。
通过如图4A所示的当前像素行的红色数据R(i,j)和之前的像素行的红色数据R(i-1,j)生成提供至当前像素行的红色(R)子像素的调制的红色数据R’(i,j)(Ra’、Rb’、Rc’和Rd’)。当在暗背景图像上实现亮图像时，第一像素行PHi的红色数据通过之前像素行PHi-1的黑色数据而被调制，并且最后的像素行PHi+3的红色数据通过当前像素行PHi+3的黑色数据而被调制。因此，亮图像的第一像素行PHi和最后的像素行PHi+3的红色子像素具有比其它红色子像素更低的亮度，由此减少色移伪像。另一方面，当亮图像被实现在暗背景图像上时，亮图像的第一像素行被排列在如图4B所示的第一像素行PH1中，输入数据Ra被保持。
[式2]
B’(i,j)＝[α×(B(i,j)/255)gamma+β×(B(i,j+1)/255)gamma]1/gamma×255
在蓝色(B)子像素被排列在第一像素行PH1≤i≤第m像素行PHm和第一像素列PV1≤j≤第n-1像素列PVn-1中的情况下，应用式2。
通过当前像素列的蓝色数据B(i,j)和下个像素列的蓝色数据B(i,j+1)来生成提供至当前像素列的蓝色(B)子像素的调制的蓝色数据B’(i,j)(Ra’、Rb’、Rc’和Rd’)。当亮图像在暗背景图像上实现时，亮图像的第一像素列和最后像素列的蓝色子像素具有比其它蓝色子像素更低的亮度，由此减少色移伪像。另一方面，当亮图像被实现在暗背景图像上时，亮图像的最后像素列被排列在第n像素列PVn中，输入的蓝色数据被保持。
在式1和式2中，α和β是权重，并且α与β的和是1。
为了通过式1和式2生成调制的数据，根据不同实施方式的显示面板包括图5中示出的图像处理单元130。
图像处理单元130包括数据分选单元132、位置确定单元134、反伽马校正单元136、权重计算单元138、伽马校正单元140和数据对齐单元142。
数据分选单元132按照颜色分选从外部系统的主体或图形卡输入的一个帧的红色输入数据Rin、绿色输入数据Gin和蓝色输入数据Bin，将分选的绿色输入数据Gin提供至数据对齐单元142，并且将红色输入数据Rin和蓝色输入数据Bin提供至位置确定单元134。
位置确定单元134确定红色输入数据Rin是否为输入至显示面板的第一像素行PH1的数据，并且确定蓝色输入数据Bin是否为输入至显示面板的第n(最后)像素列PVn的数据。
如果确定红色输入数据Rin是输入至显示面板的第一像素行PH1的数据，则位置确定单元134将红色输入数据Rin提供至数据对齐单元142。如果确定红色输入数据Rin不是输入至显示面板的第一像素行PH1的数据(即，红色输入数据Rin是输入至第二像素行PH2至第m像素行PHm中的任一个的数据)，则位置确定单元134将红色输入数据Rin提供至反伽马校正单元136。
如果确定蓝色输入数据Bin是输入至显示面板的第n像素列PVn的数据，则位置确定单元134将蓝色输入数据Bin提供至数据对齐单元142。如果确定蓝色输入数据Bin不是输入至显示面板的第n像素列PVn的数据，则位置确定单元134将蓝色输入数据Bin提供至反伽马校正单元136。
反伽马校正单元136对来自位置确定单元134的红色输入数据Rin和蓝色输入数据Bin进行反伽马校正，使得红色输入数据Rin和蓝色输入数据Bin中的每一个的亮度值基于其对比度值是线性变化的。然后，已经被反伽马校正以使得应用于红色输入数据Rin和蓝色输入数据Bin的伽马校正被消除的红色输入数据Rdg和蓝色输入数据Bdg被线性化，并且然后被提供至权重计算单元138。
为了减小彼此垂直地相邻的两个单元像素的红色(R)子像素之间的对比度的差异，权重计算单元138向位于绿色(G)子像素上方和下方的红色(R)子像素的红色数据Rdg添加预定权重α和β。即，权重计算单元138向当前像素行的红色子像素的红色数据R(i,j)添加第一权重α，并且向之前的像素行的红色子像素的红色数据R(i-1,j)添加第二权重β。为了减小彼此水平地相邻的两个单元像素的蓝色(B)子像素之间的对比度的差异，权重计算单元138向位于绿色(G)子像素左侧和右侧的蓝色(B)子像素的蓝色数据Bdg添加预定权重α和β。即，权重计算单元138向当前像素列的蓝色子像素的蓝色数据B(i,j)添加第一权重α，并且向下一像素列的蓝色子像素的蓝色数据R(i,j+1)添加第二权重β。因此，可以减小相邻单元像素之间的对比度的差异，由此改进图像质量而不降低清晰度。
伽马校正单元140对已由权重计算单元138添加了权重的红色数据Rw和蓝色数据Bw进行伽马校正以便使该红色数据Rw和蓝色数据Bw非线性化，并且将调制的红色数据Rgam和调制的蓝色数据Bgam提供至数据对齐单元142。
数据对齐单元142将来自伽马校正单元140的红色数据Rgam和蓝色数据Bgam与来自数据分选单元132的绿色输入数据Gin对齐，使得红色数据Rgam和蓝色数据Bgam以及绿色输入数据Gin适于显示面板的单元像素排列结构，并且输出调制的红色数据R’、绿色数据G’和蓝色数据B’。
图6是示出具有图5中示出的图像处理单元的显示装置的框图。
如图6所示，该显示装置包括显示面板100、包括用于驱动显示面板100的数据驱动器108和扫描驱动器106的面板驱动单元以及用于控制该面板驱动单元的时序控制器120。
数据驱动器108响应于来自时序控制器120的数据控制信号DCS将来自时序控制器120的数字数据转换成模拟数据电压，并且当各个扫描线SL被驱动时，将该模拟数据电压提供至数据线DL。
响应于来自时序控制器120的扫描控制信号，扫描驱动器106依次驱动显示面板100的扫描线SL。扫描驱动器106在各个扫描线SL的扫描时段内提供高扫描脉冲，并且在各个扫描线SL被驱动的剩余时段内提供低扫描脉冲。
时序控制器120生成从主计算机(未示出)输入的诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync的多个同步信号、数据使能信号、用于使用点时钟控制数据驱动器108的驱动时机的数据控制信号DCS、以及用于控制扫描驱动器106的驱动时机的扫描控制信号SCS。时序控制器120分别向数据驱动器108和扫描驱动器106输出所生成的数据控制信号DCS和扫描控制信号SCS。数据控制信号DCS包括用于控制数据信号的锁存的源启动脉冲和源采样时钟、用于控制数据信号的极性的极性控制信号、以及用于控制数据信号的输出时段的源输出使能信号。扫描控制信号SCS包括用于控制扫描信号的扫描的扫描启动脉冲和扫描移位时钟、以及用于控制扫描信号的输出时段的扫描输出使能信号。
时序控制器120对从主机系统输入的图像数据进行信号处理，并且将经信号处理的图像数据提供至数据驱动器108。安装在时序控制器120中的图像处理单元130执行图像处理，使得如前所述，在各个单元像素中，与绿色(G)子像素上下相邻的红色(R)子像素彼此配合地被驱动，并且在各个单元像素中，与绿色(G)子像素左右相邻的蓝色(B)子像素彼此配合地被驱动。因此，针对显示在暗(或亮)背景图像上的亮(或暗)图像，获得了水平颜色对称和垂直颜色对称，由此减轻了色移现象。
虽然图像处理单元130通过示例的方式被示出为安装在时序控制器120中，但是图像处理单元130也可以被设置在时序控制器120与数据驱动器108之间，或者可以被设置在时序控制器120的输入端处。
此外，虽然通过示例的方式描述了图1中示出的单元像素结构，但是本发明也可以被应用于图7A和图7B中示出的结构。
图7A中示出的各个单元像素包括三角形的红色(R)子像素和三角形的绿色(G)子像素，以及菱形的蓝色(B)子像素。红色(R)子像素和绿色(G)子像素被排列在不同的水平线中以便在相同的垂直线中交替地排列，并且蓝色(B)子像素被排列在与红色(R)子像素和绿色(G)子像素不同的垂直线中。在图7A中示出的单元像素中，红色(R)子像素和蓝色(B)子像素的输入数据通过式1和式2被调制，使得上方数据、下方数据、左侧数据和右侧数据彼此配合地被驱动，由此减轻色移现象。
图7B中示出的各个单元像素包括排列在相同水平线中的红色(R)子像素和蓝色(B)子像素，并且绿色(G)子像素被排列在与红色(R)子像素和蓝色(B)子像素不同的水平线中。红色(R)子像素和蓝色(B)子像素在相同的垂直线中交替地排列。在图7B中示出的各个单元像素中，红色(R)子像素和蓝色(B)子像素在相同的水平线中排列。因此，红色(R)子像素和蓝色(B)子像素的输入数据通过式1被调制，使得上方数据、下方数据、左侧数据和右侧数据彼此配合地被驱动，由此减轻色移现象。
针对显示在暗(或亮)背景图像上的亮(或暗)图像，实现了水平颜色对称和垂直颜色对称，由此减轻了色移现象而不降低清晰度。另外，降低了设置在亮(或暗)图像的最外边缘处的子像素的亮度，由此进一步减轻了色移现象。
对于本领域技术人员而言，将显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变更。因此，本发明旨在涵盖本发明的修改和变更，只要这些修改和变更落入所附权利要求书及其等同物的范围内即可。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年6月30日提交的韩国专利申请No.10-2015-0092676的权益，通过引用将其并入本文，如同在本文中进行了全面阐述。

Claims (8)

1.一种显示装置，该显示装置包括：
显示面板，所述显示面板具有多个单元像素，所述多个单元像素中的各个单元像素包括在相同的第一垂直线中交替排列的第一子像素和第二子像素以及在与所述第一子像素和所述第二子像素被排列的所述第一垂直线不同的第二垂直线中排列的第三子像素；以及
图像处理单元，所述图像处理单元用于转换数据，使得在各个单元像素中与所述第二子像素上下相邻的第一子像素彼此配合地被驱动，并且在各个单元像素中与所述第二子像素左右相邻的第三子像素彼此配合地被驱动，其中
当图像在具有与所述显示面板的背景图像不同的亮度的同时被实现在所述背景图像上时，在具有与所述背景图像不同的亮度的所述图像的最左部和最右部处，所述第三子像素彼此配合地被驱动，以实现所述第三子像素的颜色。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一子像素是蓝色子像素，所述第二子像素是红色子像素，并且所述第三子像素是绿色子像素。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一子像素是红色子像素，所述第二子像素是绿色子像素，并且所述第三子像素是蓝色子像素，所述蓝色子像素具有比所述红色子像素和所述绿色子像素大的面积。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述图像处理单元包括：
数据分选单元，所述数据分选单元用于按照颜色分选所述红色子像素的红色输入数据、所述绿色子像素的绿色输入数据和所述蓝色子像素的蓝色输入数据；
反伽马校正单元，所述反伽马校正单元用于对所分选的红色输入数据和所分选的蓝色输入数据进行反伽马校正；
权重计算单元，所述权重计算单元用于将权重添加至经反伽马校正的红色数据和经反伽马校正的蓝色数据；
伽马校正单元，所述伽马校正单元用于对已添加了权重的红色数据和已添加了权重的蓝色数据进行伽马校正；以及
数据对齐单元，所述数据对齐单元用于将经伽马校正的红色数据和经伽马校正的蓝色数据与由所述数据分选单元分选的所述绿色输入数据对齐，并且输出经调制的红色数据、经调制的绿色数据和经调制的蓝色数据。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述图像处理单元还包括：
位置确定单元，所述位置确定单元用于确定所分选的红色输入数据是否为输入至所述显示面板的第一像素行的数据，并且确定所分选的蓝色输入数据是否为输入至所述显示面板的最后像素列的数据，并且其中，
所述数据对齐单元响应于确定所述红色输入数据被输入至所述显示面板的所述第一像素行而在无需改变的情况下输出所述输入数据，并且响应于确定所述蓝色输入数据被输入至所述显示面板的所述最后像素列而在无需改变的情况下输出所述输入数据。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述权重计算单元将预定权重添加至位于所述绿色子像素的上方和下方的红色子像素的红色数据，并且将预定权重添加至位于所述绿色子像素的左侧和右侧的蓝色子像素的蓝色数据。
7.一种显示面板，该显示面板具有多个单元像素，其中，
各个所述单元像素包括：
在相同的第一垂直线中交替排列的第一子像素和第二子像素；以及
在不同于所述第一垂直线的第二垂直线中排列的第三子像素，并且
当图像在具有与所述显示面板的背景图像不同的亮度的同时被实现在所述背景图像上时，在具有与所述背景图像不同的亮度的所述图像的最左部和最右部处，所述第三子像素彼此配合地被驱动，以实现所述第三子像素的颜色。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其中，
所述第一子像素被设置在所述第二子像素的上方和下方，
所述第三子像素被设置在所述第二子像素的左侧和右侧，并且
在具有与所述背景图像不同的亮度的所述图像的最上部和最下部处，所述第一子像素彼此配合地被驱动，以实现所述第一子像素的颜色。
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