CN106918959A - 像素结构、显示面板以及显示装置 - Google Patents

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田允允
吕敬
张小牤
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Abstract

本发明公开了像素结构、显示面板以及显示装置。该像素结构包括：多个像素单元，所述多个像素单元呈阵列排布，所述像素单元中具有多个不同颜色的子像素，所述子像素包括第一子像素以及第二子像素，所述第一子像素包括红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素的一种；所述第二子像素包括黄色子像素和青色子像素的一种，其中，所述像素单元包括：第一像素行，所述第一像素行包括两个所述第一子像素，以及一个所述第二子像素；以及第二像素行，所述第二像素行包括一个所述第一子像素，以及一个所述第二子像素。该像素结构可以提高利用该像素结构的显示装置的色域，且可以在不损失分辨率的基础上，提高像素的开口率。

Description

像素结构、显示面板以及显示装置
技术领域
本发明涉及显示领域，具体地，涉及像素结构、显示面板以及显示装置。
背景技术
随着薄膜场效应晶体管液晶显示(TFT-LCD Display)技术的发展和工业技术的进步，液晶显示器件的生产成本逐渐降低，制造工艺也日趋完善。近年来，基于薄膜场效应晶体管的液晶显示器，已经取代了阴极射线管显示成为平板显示领域的主流技术。目前市场上各种模式，各种尺寸的液晶显示屏已十分普及，并且随着半导体器件技术的不断提高，市场对于TFT-LCD的性能要求也日渐提高。
发明内容
本申请是基于发明人对以下事实的发现而做出的：
随着智能手机、平板电脑等手持移动终端的普及，以及智能手机功能的不断完善，人们对于诸如智能手机等终端的显示装置的要求也不断提高。总的来说，为了满足对于显示画面的要求，目前的显示装置需要具备足够高的分辨率。另一方面，由于目前的移动终端的功能不断增多，而用于移动终端的电池(多为锂离子电池)电量有限，因此，需要在保证显示亮度的前提下，进一步降低显示装置的耗电量，以便提高移动终端的续航能力。发明人经过深入研究以及大量实验发现，如需提供足够高的分辨率，则很难保证显示装置的像素具有足够高的开口率。而开口率的降低，则伴随着背光利用率的降低以及屏幕耗电量的增大。如能够在不影响分辨率的基础上，提高像素的开口率，则可以在很大程度上提高TFT-LCD的显示性能。
本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种像素结构。根据本发明的实施例，该像素结构包括：多个像素单元，所述多个像素单元呈阵列排布，所述像素单元中具有多个不同颜色的子像素，所述子像素包括第一子像素以及第二子像素，所述第一子像素包括红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素的一种；所述第二子像素包括黄色子像素和青色子像素的一种，其中，所述像素单元包括：第一像素行，所述第一像素行包括两个所述第一子像素，以及一个所述第二子像素；以及第二像素行，所述第二像素行包括一个所述第一子像素，以及一个所述第二子像素。该像素结构可以提高利用该像素结构的显示装置的色域，且可以在不损失分辨率的基础上，提高像素的开口率。
根据本发明的实施例，分别位于所述第一像素行以及所述第二像素行中且相邻的两个所述子像素之间，错开X个所述子像素的位置，其中，0≤X≤1。由此，可以节省空间。
根据本发明的实施例，所述子像素为长方形，所述子像素的长边以及短边长度之比为3：2.4。由此，可以提高该像素单元的开口率。
根据本发明的实施例，所述像素结构的开口率为10％-40％。由此，可以进一步提高利用该像素单元进行显示的效果。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种显示面板，根据本发明的实施例，该显示面板包括前面所述的像素结构。该显示面板具有前面描述的像素结构所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该显示面板具有色域高、分辨率高、开口率高等优点的至少之一。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种显示装置，根据本发明的实施例，该显示装置包括前面所述的显示面板。该显示装置具有前面描述的显示面板所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该显示装置具有色域高、分辨率高、开口率高等优点的至少之一。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明一个实施例的像素结构的结构示意图；
图2显示了根据本发明一个实施例的像素单元的结构示意图；
图3显示了根据本发明另一个实施例的像素单元的结构示意图；
图4显示了根据本发明另一个实施例的子像素的结构示意图；
图5显示了根据本发明一个实施例的像素单元的结构示意图；
图6显示了根据本发明一些实施例的像素单元的结构示意图；
图7显示了根据本发明一个实施例的彩色滤光片的结构示意图；
图8显示了根据本发明另一个实施例的显示面板的结构示意图；
图9显示了根据本发明另一个实施例的显示装置的结构示意图；以及
图10显示了根据本发明实施例1的像素结构的分辨率测试结果图。
附图标记说明：
100：基板；200：像素单元；300：子像素；310：第一子像素；320：第二子像素；310A：红色子像素；310B：绿色子像素；310C：蓝色子像素；320A：黄色子像素；320B：青色子像素；10：黑色矩阵；400：彩色滤光片；1000：像素基板。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种像素结构。根据本发明的实施例，参考图1，该像素结构包括：多个呈阵列排布的像素单元200。本领域技术人员可以理解的是，多个像素单元200可以设置在基板100上。
根据本发明的实施例，参考图2，像素单元200由多个规则排列的子像素300构成。根据本发明的实施例，像素单元200中具有的多个子像素300的颜色不相同。根据本发明的实施例，子像素300包括第一子像素310以及第二子像素320。参考图3，第一子像素310包括红色子像素310A、绿色子像素310B以及蓝色子像素310C的一种；第二子像素320包括黄色子像素320A和青色子像素320B的一种。也即是说，像素单元200由5种颜色的子像素300排列形成。具体的，像素单元200包括第一像素行以及第二像素行。根据本发明的实施例，参考图2，第一像素行包括两个第一子像素310以及一个第二子像素320，第二像素行包括一个第一子像素310，以及一个第二子像素320。该像素结构可以提高利用该像素结构的显示装置的色域。由此，可以提高利用该像素结构进行显示的显示效果。发明人意外地发现，该像素结构还可以在不损失分辨率的基础上，提高像素的开口率。
下面，根据本发明的具体实施例，对该像素结构的排布进行详细说明：
根据本发明的实施例，具有上述颜色以及排列方式的像素单元200，可以在不损失分辨率的基础上，提高像素的开口率。具体的，在实际显示中，可以依靠第一子像素310(红色、绿色以及蓝色子像素)形成白平衡，或者利用第二子像素320(黄色子像素以及青色子像素)形成白平衡。并且，当上述5种颜色的子像素300，在像素单元200中呈如前所述的排列方式时，可以实现每个颜色均可以规律的在横向、纵向以及斜线方向上的显示。也即是说，当根据本发明实施例的像素单元200采用如前所述的排列方式时，可以保证黑白条纹的正常显示。
根据本发明的具体实施例，参考图6，该像素单元200可以具有包括但不限于如图6中(a)-(f)所示出的排列方式。也即是说，第一子像素310的三个颜色的子像素(红色子像素310A、绿色子像素310B以及蓝色子像素310C)之间的位置可以互换。类似的，第二子像素320的两个颜色的子像素(黄色子像素320A和青色子像素320B)的位置也可以互换(图中未示出)。也即是说，根据本发明实施例的像素单元，具有12种不同的子像素排列方式。由此，可以适用于不同显示需求的显示装置。
发明人意外地发现，采用上述排列方式时，即便扩大子像素300的宽度，仍旧可以获得原有尺寸的子像素300所能够获得的分辨率。也即是说，针对同一型号的显示装置，采用根据本发明实施例的像素单元200，与现有的像素结构(采用红色、绿色以及蓝色子像素)相比，可以扩大每个子像素300的面积。由于TFT走线所占用的面积不受子像素300面积的影响，仅与TFT的具体类型以及排布有关，因此，可以使得根据本发明实施例的像素单元200获得更高的开口率。
根据本发明的具体实施例，参考图4，子像素300为长方形，子像素300的长边(如图中所示出的B)以及短边(如图中所示出的A)长度之比为3：2.4。常规的子像素的长宽比通常为3:2。对比可知，像素300的宽度扩大。对于同一型号的显示装置而言，采用根据本发明实施例的子像素300，与常规的子像素相比，面积有所增大。而由于TFT的走线面积(子像素中不能够用于显示的面积)不变，由此，根据本发明实施例的像素单元300可以获得更高的开口率。根据本发明的实施例，具有如前所述的像素结构可以获得10-40％的开口率。由此，可以进一步提高利用该像素单元200进行显示的效果。本领域技术人员能够理解的是，上述开口率随应用该像素结构的产品类型不同而不同。总的来说，在相同型号的产品中，与常规的像素结构所具有的开口率相比，根据本发明实施例的像素结构的开口率可以具有40％左右的提高。根据本发明的实施例，该像素结构的分辨率可以与同类型产品的像素结构能够获得的分辨率持平。也即是说，与常规的像素结构相比，该像素结构的分辨率并无明显下降。也即是说，根据本发明实施例的像素结构，可以在保证分辨率不受影响的前提下，提高像素的开口率。并且，由于根据本发明实施例的像素单元是由5种颜色的子像素构成的，因此，与传统的RGB显示方案相比，根据本发明实施例的像素单元可以具有更好的显示效果。
根据本发明的实施例，为了进一步提高利用该像素单元进行显示的效果，上述像素单元200可以在基板100上呈阵列排布。根据本发明的具体实施例，参考图5，分别位于第一像素行以及第二像素行中且相邻的两个子像素300之间，错开X个子像素300的位置，其中，0≤X≤1。例如，根据本发明的具体实施例，X可以为0.5。具体地，位于第一像素行的子像素310A，和与之相邻的、位于第二像素行的子像素310C之间，可以错开0.5个子像素的位置。也即是说，子像素300可以为长方形。第二子像素行中的子像素的长边，可以沿第一子像素行中子像素中短边的中线分布。由此，可以节省空间。本领域技术人员能够理解的是，为了进一步节省空间，像素单元200在基板100上呈阵列排布时，位于同一行且相邻的两个像素单元200中，第一子像素行以及第二子像素行的位置可以互换。也即是说，相邻的两个像素单元200中的一个像素单元200的第一子像素行，与另一个像素单元200的第二子像素行位于同一水平线上。由此，可以进一步节约空间，提高显示效果。
根据本发明的实施例，参考图2，在该像素单元中，子像素300的具体尺寸不受特别限制。本领域技术人员可以根据实际情况，依据像素要求以及实际显示屏幕的尺寸进行调节，只要能够保证子像素300可以具有前面描述的长宽比即可。如前所述，由于根据本发明实施例的子像素具有较大的宽度，因此，同类型产品中，与常规的子像素相比，根据本发明实施例的像素图案中，单个Pixel内容纳的子像素的个数减小(单个Pixel的面积为定值)。在常规的包括红色、绿色以及蓝色子像素的像素单元中，单个Pixel可以容纳约1.5个子像素。而采用根据本发明实施例的像素图案，由于具有较大的宽度，因此单个Pixel内(如图中虚线所框出的区域)仅可容纳约1.25个子像素。
根据本发明的实施例，具有上述排列方式以及尺寸的像素单元，可以在不损失分辨率的前提下，提高像素的开口率。具体的，根据本发明实施例的像素单元，采用分辨率的测试标准进行黑白条纹的显示，获得的调制对比度(Michelson Contrast，Cm)值不低于50％。因此，根据本发明实施例的像素结构，可以在提高开口率的同时，保证分辨率不受损失。由此，在提高该像素结构的色域的同时，还可以提高利用该像素结构的显示面板对于背光的利用率(开口率提高)，同时不会损失该显示面板的分辨率。
根据本发明的实施例，上述像素结构可以用于形成彩色滤光片。根据本发明的实施例，参考图7，该彩色滤光片400包括前面所述的像素结构200。由此，该彩色滤光片400具有前面描述的像素结构所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该彩色滤光片400具有分辨率高、开口率高等优点的至少之一。
需要说明的是，除去前面描述的像素结构200，该彩色滤光片400还可以具有黑色矩阵10，以便防止漏光。黑色矩阵10的具体设置位置不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种显示面板。根据本发明的实施例，参考图8，该显示面板1000包括前面所述的像素结构。例如，根据本发明的具体实施例，该显示面板1000可以包括利用上述像素结构制备的彩色滤光片400。由此，该像素基板1000具有前面描述的像素结构所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该像素基板1000具有分辨率高、开口率高等优点的至少之一。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种显示装置。根据本发明的实施例，参考图9，该显示装置包括前面所述的显示面板1000。由此，该显示装置具有前面描述的显示面板1000所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该显示装置具有分辨率高、开口率高等优点的至少之一。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
以像素单元中第一子像素行依次包括红色子像素、绿色子像素以及黄色子像素，第二子像素行依次包括蓝色子像素以及青色子像素为例，对该像素单元的分辨率进行测试。在该像素单元中，子像素的长宽比为3:2.4。
利用该像素单元形成彩色滤光片，并利用具有该彩色滤光片的显示装置进行横向以及纵向的黑白条纹的显示。并利用下式计算Cm值：
Cm＝(Lw－Lb)/(Lw+Lb)
其中，Lw为白条纹的亮度，Lb为黑条纹的亮度。显示横向黑白条纹的黑条纹、白条纹亮度如图10所示(图中纵坐标为黑条纹以及白条纹的亮度)。测试后计算Cm值为90％以上。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种像素结构，其特征在于，包括：
多个像素单元，所述多个像素单元呈阵列排布，所述像素单元中具有多个不同颜色的子像素，所述子像素包括第一子像素以及第二子像素，所述第一子像素包括红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素的一种；所述第二子像素包括黄色子像素和青色子像素的一种，其中，所述像素单元包括：
第一像素行，所述第一像素行包括两个所述第一子像素，以及一个所述第二子像素；以及
第二像素行，所述第二像素行包括一个所述第一子像素，以及一个所述第二子像素。
2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，分别位于所述第一像素行以及所述第二像素行中且相邻的两个所述子像素之间错开X个所述子像素的位置，其中，0≤X≤1。
3.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述子像素为长方形，所述子像素的长边以及短边长度之比为3：2.4。
4.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述像素结构的开口率为10％-40％。
5.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的像素结构。
6.一种显示装置，其特征在于，包括5所述的显示面板。
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