JP6657127B2 - 画素構造、その表示方法、及び表示装置 - Google Patents

画素構造、その表示方法、及び表示装置 Download PDF

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Description

[関連出願の相互参照]
本国際出願は、2014年12月30日に提出した中国特許出願第201410842321.6号の優先権を主張し、その内容全体が参照により本出願に援用される。
本発明は、全体的には表示技術に関し、特に画素構造、それに関連する表示方法、及び該画素構造を備える表示装置に関する。
平面表示装置は、一般にLCD(液晶ディスプレイ)装置とOLED(有機発光ダイオード)表示装置を備える。特に、LCDと比べると、OLEDディスプレイには、自己発光特性があり、反応がより速く、より広い視野角を提供するといった利点がある。OLEDディスプレイは、フレキシブルディスプレイ、透明ディスプレイ、三次元ディスプレイ及び多くの他のディスプレイでの応用に適する。
現在、上面発光型AMOLED(アクティブマトリクス式有機EL)ディスプレイパネルを製造する工程でFMM(ファインメタルマスク)がよく応用されている。FMMは有機発光層を形成する堆積工程でよく利用される。通常、FMMの開口径は最小限に制限される。堆積工程においては、1色を表示するための二つのサブ画素の間の距離が他の1色を表示するための二つのサブ画素の間の距離と異なるように、同じ色を表示するためのサブ画素の間の距離は特定の規制限を受ける。この結果、AMOLEDディスプレイパネルの製造がFMMの開口径と堆積工程の精度に制限されるのは避けられず、高い解像度を得るのが難しい可能性がある。特に、高い解像度を提供するために必要なサブ画素の開口率を得ることが難しい。ディスプレイパネルの開口率は、更に製品寿命、表示輝度などに影響を及ぼす。
本発明は、先行技術における上記問題を解決する。本開示は、画素構造、画素構造の表示方法及び画素構造を備える表示装置を提供する。該画素構造は高い解像度を実現しサブ画素の開口率を改善し、望ましい表示輝度を得ることができる。従って、本開示は、ディスプレイパネルの製造工程を簡素化し、製品の寿命を延長/改善する。
本開示の1つの方面は、画素構造を提供する。該画素構造は、第1サブ画素と、第2サブ画素と、第3サブ画素を備える。向き合う二つの隣接する第3サブ画素は、第3サブ画素グループを形成する。第2サブ画素は第1軸に沿って一行に配置されて第2サブ画素行を形成し、第1サブ画素と第3サブ画素グループは第2サブ画素行と平行する第1軸の方向に沿って交互構成で配置され、第2サブ画素行と、第1サブ画素と第3サブ画素グループによって形成された行は交互構成で配置される。第2サブ画素は第2軸の方向に沿って配置されて第2サブ画素カラムを形成し、第1サブ画素と第3サブ画素グループが第2サブ画素カラムと平行する第2軸の方向に沿って交互構成で配置され、第2サブ画素カラムと、第1サブ画素と第3サブ画素グループによって形成されたカラムは交互構成で配置される。各第2サブ画素の幾何学中心は、第2サブ画素に隣接する第3サブ画素グループと第1サブ画素の任意の二つの中心を繋ぐ線の垂直二等分線上に位置する。
一つの第2サブ画素と、隣接の行における一つの隣接の第3サブ画素グループと、隣接の行における一つの隣接の第1サブ画素は1画素単位を形成し、連続的画素単位が行軸の方向に沿って並ぶ画素単位行を形成し、奇数/偶数の画素単位行における最初及び/又は最後の(例えば、画素単位行の一方のエッジにある)画素単位を除き、各画素単位は、第1サブ画素を同一の画素単位行における隣接の画素単位と共有してもよい。
一つの第2サブ画素と、隣接のカラムにおける一つの隣接の第3サブ画素グループと、隣接のカラムにおける一つの隣接の第1サブ画素は1画素単位を形成し、連続的画素単位がカラム軸の方向に沿って並ぶ画素単位カラムを形成し、奇数又は偶数の画素単位カラムにおける最初又は最後の画素単位を除き、各画素単位は、第1サブ画素を同一の画素単位カラムにおける隣接の画素単位と共有してもよい。
連続行と連続カラムにおける第1サブ画素の幾何学中心を、行軸の方向及びカラム軸の方向と異なる斜めの方向に沿って線を形成するように並べてもよい。第1サブ画素の幾何学中心によって形成された線と第3サブ画素グループの幾何学中心によって形成される線が交互構成で配置されるように、連続行又は連続カラムにおける第3サブ画素グループの幾何学中心を、第1サブ画素の幾何学中心によって形成される線と平行する斜めの方向に沿って線を形成するように並べる。ここで、斜めの方向とは、行軸の方向又はカラム軸の方向に対し時計回り又は反時計回りに45度であることを指す。各第2サブ画素を、斜めの方向に並んでいる二つの隣接の第1サブ画素の間に、又は斜めの方向に並んでいる二つの隣接の第3サブ画素グループの間に並べる。各第2サブ画素の幾何学中心は、隣接の行における隣接の第1サブ画素と第3サブ画素グループの幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線と、隣接のカラムにおける隣接の第1サブ画素と第3サブ画素グループの幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線の交点に配置される。
第3サブ画素グループにおける二つの第3サブ画素の各々は、行軸の方向又はカラム軸の方向に沿う互いの鏡像であり、第3サブ画素グループは、行軸の方向又はカラム軸の方向に沿う二つの第1サブ画素の間に各々配置され、二つの隣接の第3サブ画素は第1サブ画素の両側に配置されてもよい。ここで、二つの隣接の第3サブ画素が第1サブ画素の幾何学中心に対し鏡面対称性又は中心対称性を持つように、二つの隣接の第3サブ画素の各々は行軸の方向又はカラム軸の方向に沿って第1サブ画素と最短距離を持つ。
各第2サブ画素が斜めの方向に沿って二つの隣接の第3サブ画素グループの間に配置され、二つの隣接の第3サブ画素が第2サブ画素の幾何学中心に対し鏡面対称性又は中心対称性を持つように、各第3サブ画素グループは斜めの方向に沿って二つの隣接の第2サブ画素の間に配置されてもよい。
第1サブ画素の形と、第3サブ画素グループの形と、第2サブ画素の形の各々は対称軸を持ち、第1サブ画素の形の対称軸は、行軸、カラム軸及び斜めの軸の一つと平行する方向に沿って伸び、第3サブ画素グループの形の対称軸は、行軸、カラム軸及び斜めの軸の一つと平行する方向に沿って伸び、第2サブ画素の形の対称軸は、行軸、カラム軸及び斜めの軸の一つと平行する方向に沿って伸びてもよい。
第1サブ画素の幾何学中心によって形成される線は、行軸に対して45度又は135度の方向に沿って配置され、第3サブ画素グループの幾何学中心によって形成される線は、行軸に対して45度又は135度の方向に沿って配置され、第2サブ画素の幾何学中心によって形成される線は、行軸に対して45度又は135度の方向に沿って配置されてもよい。
第1サブ画素の形、第3サブ画素の形、第3サブ画素グループの形、及び第2サブ画素の形の各々は、円形、三角形、四辺形、五角形、六角形、八角形又はそれらの組合せであってもよい。
第1サブ画素は四辺形又は八角形であり、向き合う二つの隣接の第3サブ画素によって形成される第3サブ画素グループが四辺形又は八角形となるように第3サブ画素は三角形又は四辺形であり、第2サブ画素は四辺形又は八角形であってもよい。
第1サブ画素は菱形であり、向き合う二つの隣接の第3サブ画素によって形成される第3サブ画素グループが全体的に四辺形となるように第3サブ画素は長方形であり、第2サブ画素は長方形であってもよい。
第1サブ画素は菱形であり、向き合う二つの隣接の第3サブ画素によって形成される第3サブ画素グループが全体的に菱形となるように第3サブ画素は二等辺三角形であり、第2サブ画素は長方形であってもよい。
四辺形と八角形の折り角部を面取りしてもよい。
行軸の方向又はカラム軸の方向に沿って最短距離を持つ二つの隣接の第2サブ画素は、同じ形であってもよい。
行軸の方向又はカラム軸の方向に沿って最短距離を持つ二つの隣接の第2サブ画素は、二つの隣接の第2サブ画素の幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線に対して鏡面対称性を有してもよい。
1行又は1カラムにおける第1サブ画素の幾何学中心を直線に並べ、1行又は1カラムにおける第3サブ画素グループの幾何学中心を直線に並べ、1行又は1カラムにおける第2サブ画素の幾何学中心を直線に並べてもよい。
第1サブ画素の面積は第3サブ画素グループの面積と同じであってもよく、第2サブ画素の面積は第1サブ画素の面積より小さくてもよい。
第3サブ画素グループの面積は第1サブ画素の面積より大きく、第1サブ画素の面積は第2サブ画素の面積より大きくてもよい。
第1サブ画素の幾何学中心と、第2サブ画素の幾何学中心と、第3サブ画素グループの幾何学中心は、均一に分布してもよい。
第1画素は赤色又は青色を表示し、第2サブ画素は緑色を表示し、第3サブ画素グループは青色又は赤色を表示してもよい。
第1サブ画素、第2サブ画素及び第3サブ画素グループの各々は、データラインに接続されて画素表示情報を受信してもよい。
一つの第2サブ画素と、隣接の行における一つの隣接の第3サブ画素と、隣接の行における一つの隣接の第1サブ画素は1画素単位を形成し、連続的画素単位は行軸の方向に沿って並ぶ画素単位行を形成し、奇数又は偶数の画素単位行における最初又は最後の画素単位を除き、各画素単位が3つの表示色の画素表示情報を表示するように、各画素単位が第1サブ画素を同一の画素単位行における隣接の画素単位と共有してもよい。
一つの第2サブ画素と、隣接のカラムにおける一つの隣接の第3サブ画素と、隣接のカラムにおける一つの隣接の第1サブ画素が1画素単位を形成し、連続的画素単位はカラム軸の方向に沿って並ぶ画素単位カラムを形成し、奇数又は偶数の画素単位カラムにおける最初又は最後の画素単位を除き、各画素単位が3つの表示色の画素表示情報を表示するように、各画素単位が第1サブ画素を同一の画素単位カラムにおける隣接の画素単位と共有してもよい。
該方法は、ステップS1からS3を更に含んでもよい。ここで、ステップS1において、画素構造が、各画素単位の第1サブ画素、第2サブ画素及び第3サブ画素によって表示される色について、画素表示情報から理論的な輝度値を得る。ステップS2において、画素構造が、各画素単位の第1サブ画素、第2サブ画素及び第3サブ画素30の実際の輝度値を計算する。ステップS3において、画素構造が、各画素単位の第1サブ画素、第2サブ画素と第3サブ画素へ対応する実際の輝度値を入力して画像を表示する。
第2サブ画素によって表示される色の実際の輝度値は、第2サブ画素によって表示される色の輝度値であり、第3サブ画素によって表示される色の実際の輝度値は、第3サブ画素によって表示される色の輝度値であり、第1サブ画素によって表示される色の実際の輝度値を、一方の画素単位における第1サブ画素の第1部分によって表示される色の加重した輝度値と、一方の画素単位に隣接する他方の画素単位における第1サブ画素の第2の部分によって表示される色の加重した輝度値の和として計算してもよい。
第1サブ画素の第1部分によって表示される色の輝度値と掛け算する相対的な重み値は1/2であり、第1サブ画素の第2部分によって表示される色の輝度値と掛け算する相対的な重み値は1/2であってもよい。
本開示の他の方面は、表示装置を提供する。該表示装置は、本開示において提供される画素構造を組み込む。該画素構造は、第1サブ画素と、第2サブ画素と、第3サブ画素を備える。ここで、向き合う二つの隣接の第3サブ画素は第3サブ画素グループを形成し、第2サブ画素は一行に配置されて第2サブ画素行を形成し、第1サブ画素と第3サブ画素グループは行軸の方向に沿って交互構成で配置され、第2サブ画素行と、第1サブ画素と第3サブ画素グループによって形成された行は行軸の方向に沿って交互構成で配置される。第2サブ画素はカラム軸の方向に沿って配置されて第2サブ画素カラムを形成し、第1サブ画素と第3サブ画素グループがカラム軸の方向に沿って交互構成で配置され、第2サブ画素カラムと、第1サブ画素と第3サブ画素グループによって形成されたカラムはカラム軸の方向に沿って交互構成で配置される。各第2サブ画素の幾何学中心は、任意の二つの隣接する第3サブ画素グループと第1サブ画素の中心を繋ぐ線の垂直二等分線に位置される。
表示装置は、OLEDディスプレイデバイス、LCDデバイス又はそれらの組合せであってもよい。
本開示の他の方面は、本開示の明細書、請求の範囲及び図面を踏まえて当業者が理解できるであろう。
以下の図面は、さまざまな開示実施例を例示するものに過ぎず、本開示の範囲を制限する意図はない。
本開示の1つの実施例における例示的な画素構造の概略図を示す。 開示した実施例による図1の画素構造を90度の回転角度で回転した概略図を示す。 開示した実施例による図1の画素構造の第2サブ画素の他の配置の概略図を示す。 開示した実施例による図1の画素構造の他の構成である概略図を示す。 開示した実施例による図1の画素構造の他の色構成である概略図を示す。 開示した実施例による他の例示的な画素構造の概略図を示す。 従来の画素構造の概略図を示す。 従来の画素構造の概略図を示す。 従来の画素構造の概略図を示す。
当業者が本発明の技術案を理解しやすいように、添付図面に示す本発明の例示的な実施例を詳細に参照する。可能な限り、図面全体を通して同一の参照番号を使用して同一もしくは同等の部品を指すこととする。
本開示の1つの方面は、画素構造を提供する。
図1に示すように、本開示が提供する画素構造は、第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素30を備える。対向する隣接の二つの第3サブ画素30を、向き合うように配置して第3サブ画素グループ31を形成する。第2サブ画素20を一行(例えば、水平方向)に並べて第2サブ画素行を形成する。第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31を一行に交互構成で配置し、例えば、1つの第1サブ画素10を二つの第3サブ画素グループ31の間に配置し、逆もまた同様である。第2サブ画素行と、第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31によって形成された行は交互構成で配置され、例えば、一つの第2サブ画素行を第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31によって形成された二つの行の間に配置し、逆もまた同様である。
二つの対向する隣接の第3サブ画素30とは、二つの第3サブ画素30の間にある垂直軸の方向に沿って互いに向き合う/対向するように配置される二つの隣接の第3サブ画素30を指す。二つの第3サブ画素30は、その間に最短距離を持つ。二つの第3サブ画素30のサイズと形は、実質的に同じである。二つの第3サブ画素30は鏡面対称性を有し、即ち、一方の第3サブ画素30は、他方の第3サブ画素30の鏡像である。例えば、二つの第3サブ画素30両方とも(図1の水平軸に沿って)二つの第3サブ画素30の中心の方へ移動すると、二つの第3サブ画素30は境界が合致するパターンを形成することができる。
なお、特定の製造又は設計条件によれば、第3サブ画素グループ31を形成するための二つの第3サブ画素30は、形及び/又はサイズが異なる場合もある。例えば、一方の第3サブ画素30は、他方の第3サブ画素30よりサイズが大きい。また、二つの第3サブ画素30は、形が全体的に相似するが、いくつかの領域において互いに異なる場合もある。例えば、二つの第3サブ画素30の形が全体的に相似するが特定の領域において形が異なるように、二つの第3サブ画素30の特定の領域を取り除くか又は変更する。他の理由によって、二つの第3サブ画素30が全体的に形が相似するが特定の領域において形が異なる場合もある。上記特徴を有する二つの第3サブ画素30は、第3サブ画素グループ31を形成するための第3サブ画素30の製造/設計にも適している。
第2サブ画素20は、(カラム軸の方向に沿って)第2サブ画素カラムとして並べられる。第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31は、カラムにおいて交互構成で配置される。例えば、1カラムにおいて、1つの第1サブ画素10は二つの第3サブ画素グループ31の間に配置され、逆もまた同様である。第2サブ画素カラムと、第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31によって形成されるカラムは、交互構成で配置される。例えば、1つの第2サブ画素カラムは、第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31によって形成された二つのカラムの間に配置され、逆もまた同様である。第2サブ画素20の幾何学中心は、任意の二つの隣接の第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31(即ち、二つの第1サブ画素10と二つの第3サブ画素グループ31)の幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線に位置される。垂直二等分線とは、二つの隣接の第1サブ画素10/第3サブ画素グループ31の幾何学中心を繋ぐ線に垂直であり、且つその線の中点を通る線を意味する。例えば、第2サブ画素20の幾何学中心は、第2サブ画素20の上の行における隣接の第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31を繋ぐ線の垂直二等分線に位置される。
一方、第2サブ画素20の幾何学中心は、第2サブ画素20の下の行における隣接の第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31の幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線に位置される。また、第2サブ画素20の幾何学中心は、二つの隣接の第1サブ画素10の幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線に位置される。更に、第2サブ画素20の幾何学中心は、カラム軸に沿って並べられる隣接の第1サブ画素10と隣接の第3サブ画素グループ31の幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線に位置される。隣接の第1サブ画素10の各々は、第2サブ画素20に対して斜めの方向に位置される。例えば、図1に示すように、第2サブ画素20と隣接のいずれか一つの第1サブ画素10の幾何学中心を繋ぐ線は、行軸の方向に対して時計回りに45度又は反時計回りに135度の角度を有する。一方、第2サブ画素20の幾何学中心は、二つの隣接の第3サブ画素グループ31の幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線に位置され、隣接の第3サブ画素グループ31の各々は第2サブ画素20に対して斜めの方向に位置される。例えば、図1に示すように、第2サブ画素20と隣接のいずれか一つの第3サブ画素グループ31の幾何学中心を繋ぐ線は、行軸の方向に対して時計回りに45度又は反時計回りに135度の角度を有する。
なお、製造条件の制限のため、サブ画素の位置又は相対的な位置が上記必要条件を厳密に満たさない。合理的な偏差、例えば10度未満の角度偏差及び/又は10%未満の距離誤差のすべてが本開示の範囲内にある。
一方、行軸の方向に沿って、最短距離にある二つの第2サブ画素20は同じ形を有し、各々が他方の鏡像である。二つの第1サブ画素10の間に位置する一つの第3サブ画素グループ31における二つの第3サブ画素30の各々は、行軸の方向又はカラム軸の方向に沿って他方の鏡像である。第1サブ画素10の一方の側に位置される一つの第3サブ画素30は、行軸の方向又はカラム軸の方向に沿って第1サブ画素10の他方の側にある他方の第3サブ画素30の鏡像である。行軸の方向に沿って互いに向き合う/対向する二つの隣接の第3サブ画素30は、第3サブ画素グループ31を形成する。
特定の実施例では、図1の画素構造を90度回転して図2の画素構造を形成する場合がある。図2には、カラム軸の方向に沿って、最短距離にある二つの第2サブ画素20は同じ形を有し、各々は他方の鏡像である。カラム軸の方向に沿って互いに向き合う/対向する二つの隣接の第3サブ画素30は、第3サブ画素グループ31を形成する。
特定の実施例では、図1の画素構造における第2サブ画素20の配置を調節するか、又は変更することができる。図3に示すように、二つの隣接の第2サブ画素20は同じ形を有し、第2サブ画素20は隣接の第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31に対して斜めの方向に沿って位置される。斜めの方向に沿って第2サブ画素20との距離が最短である第2サブ画素20は、隣接の第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31に対して同じ方向と相対的な位置である。特定の実施例では、図3の画素構造を90度回転して新しい画素構造を形成する場合もあることは理解できるであろう。ここでは図3の画素構造を回転させることに関する詳細を省略する。
以下、図1の画素単位を考慮して実施例を詳細に説明し画素構造の配置と画素構造の表示方法を記述する。図1を参照すると、一つの画素単位は、一つの第2サブ画素20と、第2サブ画素20に隣接する行における一つの隣接の第3サブ画素30と、第2サブ画素20に隣接する行における一つの隣接の第1サブ画素10を備える。同じ画素構造の表示の動作原理と方法を、複数の実施例、例えば図2に示す回転された画素構造と図3に示す第2サブ画素20の異なる配置である画素構造に適用することができる。表示するための同じ動作原理と方法を、図4に示す異なる形である第3サブ画素30を備える画素構造と図5に示す異なる色を表示するためのサブ画素を備える画素構造に適用することもできる。
色覚の三色説によると、3原色(即ち、赤(R)、緑(G)及び青 (B)色)を、異なる色を表示するために適切な強度で混ぜ合わせることができる。一つの第2サブ画素20と、第2サブ画素20に隣接する行における一つの隣接の第3サブ画素30と、第2サブ画素20に隣接する行における一つの隣接の第1サブ画素10は、1画素単位を形成する。或いは、一つの第2サブ画素20と、第2サブ画素20に隣接するカラムにおける一つの隣接の第3サブ画素30と、第2サブ画素20に隣接するカラムにおける一つの隣接の第1サブ画素10は、1画素単位を形成する。隣接とは、一つのサブ画素がその上又は下の行における他のサブ画素の隣りにあることを指す場合がある。同様に、隣接とは、一つのサブ画素がその左又は右のカラムにおける他のサブ画素の隣りにあることを指す場合がある。図1〜6中の画素単位を破線ボックスで囲んだ。
連続的画素単位は、行軸の方向に沿って画素単位行を形成し、またカラム軸の方向に沿って画素単位カラムを形成する。なお、本開示により提供される実施例は画素構造の配置を例示するためのものに過ぎず、各々の画素又はサブ画素の特定の構成を制限するものではない。
行(即ち、奇数行又は偶数行)における最初及び/又は最後の単位を除き、行における各々の画素単位は、第1サブ画素10を同じ画素単位行における隣接の画素単位と共有する。カラム(即ち、奇数カラム又は偶数カラム)における最初及び/又は最後の単位を除き、カラムにおける各画素単位は、第1サブ画素10を同じ画素単位カラムにおける隣接の画素単位と共有する。即ち、画素パネルのエッジに位置される1画素単位は、第1サブ画素10をいずれの隣接の画素単位とも共有しない場合がある。例えば、図1には、第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31によって形成された第1行における一番左の第1サブ画素10は隣接の2画素単位によって共有されず、第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31によって形成された第2行における一番左の第1サブ画素10は隣接の2画素単位によって共有される。従って、最初/最後の第1サブ画素10が隣接の2画素単位によって共有されるかどうかは、同じ行における最初/最後の第3サブ画素30に対する最初/最後の第1サブ画素10の位置に依存する、即ち、行の最初/最後の要素が第1サブ画素10と第3サブ画素30のいずれであるかに依存する。
例えば、本開示により提供される画素構造は、第1画素単位1と第2画素単位2を備える。第1画素単位1は、第2画素単位2に隣接する。第1画素単位1と第2画素単位2の各々は、一つの第1サブ画素10と、一つの第2サブ画素20と、一つの第3サブ画素30を備える。第1画素単位1と第2画素単位2によって共有される第1サブ画素10は、単色を表示する。第3サブ画素グループ31は、互いに対向する/向き合う二つの第3サブ画素30を備える。第1画素単位1の第3サブ画素30は第1サブ画素10の一方の側に配置され、第2画素単位2の第3サブ画素30は第1サブ画素10の他方の側に対称的に配置される。第1画素単位1の第3サブ画素30と第2画素単位2の第3サブ画素30は、行軸の方向に沿って対称的になる。第1画素単位1と第2画素単位2の第2サブ画素20の各々は、対応する画素単位における第1サブ画素10と第3サブ画素30に対して斜めの方向に沿って位置される。
隣接の2画素単位において、二つの画素単位によって共有される第1サブ画素10に隣接する二つの第3サブ画素30の各々と、隣接の画素単位の第3サブ画素30とによって第3サブ画素グループ31を形成する。第3サブ画素グループ31を形成する二つの第3サブ画素30は、二つの第3サブ画素30の間の垂直軸の方向に沿って対称的に配置される。例えば、画素単位2の第3サブ画素30と、隣接の画素単位の第3サブ画素30とによって第3サブ画素グループ31を形成する。第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31は、一行において交互構成で配置される。例えば、一つの第1サブ画素10は二つの第3サブ画素グループ31の間に配置され、逆もまた同様である。隣接の2画素単位において、各第2サブ画素20は、第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31の間に位置される。第2サブ画素20の幾何学中心は、隣接の(即ち、上又は下の)行における隣接の第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31の幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線と、隣接の(即ち、左又は右の)カラムにおける隣接の第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31の幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線の交点に位置される。
対称的に配置される第3サブ画素30とは、同じ形とサイズを有して二つの第3サブ画素30の垂直軸の両側に位置される二つの第3サブ画素30を指す。二つの第3サブ画素30は、垂直軸の方向に沿って互いに完全に対称的になる。二つの第3サブ画素30は垂直軸の方向に沿って境界の合致する第3サブ画素グループ31のパターンを接合することができる。
上記R、G及びB色の各々は、一つのサブ画素によって表示される色である。例えば、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイデバイスの画素構造において、上記色は、有機エレクトロルミネッセンスダイオードの発光層の色を指す。普通にバイアスをかけるとき、発光層は対応する色で発光する。LCDデバイスの画素構造において、上記色とは、薄膜基板におけるCF(カラーフィルター)層の色を指す。バックライトがCF層を通過するとき、バックライトはCFによってフィルターされ、対応する色の光が表示される。
上記画素構造において、連続行と連続カラムにおける第1サブ画素10の幾何学中心を、行軸とカラム軸の方向と異なる斜めの方向に沿って線を形成するように並べる。連続行と連続カラムにおける第3サブ画素グループ31の幾何学中心を、行軸とカラム軸の方向と異なる斜めの方向に沿って線を形成するように並べる。斜めの方向に沿って第1サブ画素10の幾何学中心によって形成された線は、斜めの方向に沿って第3サブ画素グループ31の幾何学中心によって形成された線と平行する。斜めの方向に沿って第1サブ画素10の幾何学中心によって形成される線と、斜めの方向に沿って第3サブ画素グループ31の幾何学中心によって形成される線は、交互構成で配置されるため、第1サブ画素10の幾何学中心によって形成された1本の線は第3サブ画素グループ31の幾何学中心によって形成される二本の線の間に配置され、逆もまた同様である。第2サブ画素20の幾何学中心は、隣接の(即ち、上又は下の)行における隣接の第1サブ画素10とサブ画素グループ31の幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線と、隣接の(即ち、左又は右の)カラムにおける隣接の第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31の幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線の交点に位置される。
図4に示すように、一つの第3サブ画素グループ31の二つの第3サブ画素30は、斜めの方向に沿って二つの第2サブ画素20の間に配置される。第2サブ画素20の一方の側にある第3サブ画素30と第2サブ画素20の他方の側にある第3サブ画素30は、第2サブ画素20に対して中心対称となる。第1サブ画素10は斜めの方向に沿って線を形成し、第3サブ画素グループ31は斜めの方向に沿って線を形成する。第1サブ画素10によって形成される2本の隣接の線の間に、かつ第3サブ画素グループ31によって形成される2本の隣接の線の間に第2サブ画素20が配置されるように、第2サブ画素20は二つの第1サブ画素10と二つの第3サブ画素グループ31の間に配置される。二つの隣接の第2サブ画素20(即ち、一つの第1サブ画素10又は一つの第3サブ画素グループ31によって分離された)の各々は、互いの鏡像である。即ち、二つの隣接の第2サブ画素20の各々は、二つの隣接のサブ画素20の間の第1サブ画素10又は第3サブ画素グループ31に対して互いの鏡像である。
図1〜4に示すように、第1サブ画素10は斜めの方向に沿って連続的な線を形成し、第3サブ画素グループ31は斜めの方向に沿って連続的な線を形成する。第1サブ画素10によって形成される線は、第3サブ画素グループ31によって形成される線と平行する。第1サブ画素10によって形成される1本の線が第3サブ画素グループ31によって形成される2本の隣接の線の間に配置されるように、第1サブ画素10によって形成される線と第3サブ画素グループ31によって形成される線は交互構成で配置され、逆もまた同様である。第2サブ画素20の各々は、二つの隣接の第1サブ画素10の間に、そして二つの第3サブ画素グループ31の間に配置される。二つの第1サブ画素10は斜めの方向に沿って配置され、二つの第3サブ画素グループ31は斜めの方向に配置される。斜めの方向に並ぶ二つの隣接のサブ画素の間の最短距離を表す線が行軸(例えば、水平方向)に対して鋭角(即ち、0度〜90度の間で変動する)を形成することのみ必要であることを理解すべきである。特定の実施例では、該鋭角は45度である。45度の鋭角は、対応するFMMにおいて隣接のサブ画素の間でより望ましい距離を形成する。これにより、該画素構造を形成するための製造工程が改善される。
一実施例では、第1サブ画素10は、行軸に対して45度の鋭角又は135度で斜めの方向に配置される。第3サブ画素グループ31は、行軸に対して45度の鋭角又は135度で斜めの方向に配置される。隣接の2画素単位において、第2サブ画素20は、第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31に対して45度の斜めの方向に配置される。例えば、第2サブ画素20は、第1サブ画素10/第3サブ画素グループ31の左上又は左下の方向に沿って45度の方向に配置される。又は、第2サブ画素20は、第1サブ画素10/第3サブ画素グループ31の右上又は右下の方向に沿って45度の方向に配置される。
同じ行/カラムにおける第1サブ画素10の幾何学中心は、同じ線に沿う。同じ行/カラムにおける第3サブ画素グループ31の幾何学中心は、同じ線に沿う。同じ行/カラムにおける第2サブ画素20の幾何学中心は、同じ線に沿う。サブ画素の上記配置は、画素構造の製造工程を簡素化する。
均一な表示効果を奏するために、第1サブ画素10の幾何学中心と、第2サブ画素20の幾何学中心と、第3サブ画素グループ31の幾何学中心は、均一に位置される。サブ画素を均一に位置させることによって、色の異なるサブ画素を、表示パネルに均一に配布することができる。これにより、ディスプレイパネルによって表示される画像の表示品質が改善される。
本開示により提供される画素構造において、第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素グループ31の形は、それぞれ軸対称性を持つ。第1サブ画素10の対称軸と第3サブ画素グループ31の対称軸は、行軸の方向と平行する方向(図1〜5を参照)、カラム軸の方向と平行する方向(図1〜5を参照)、及び/又は斜めの方向と平行する方向(図1〜5を参照)に伸びる。第2サブ画素20の対称軸は、行軸の方向と平行する方向(図1〜5を参照)、カラム軸の方向と平行する方向(図1〜5を参照)、及び/又は斜めの方向と平行する方向(図1〜5を参照)に伸びる。第3サブ画素グループ31の対称軸及び/又は第3サブ画素30の対称軸は、行軸の方向と平行する方向(図1〜4を参照)、又はカラム軸の方向と平行する方向(図1〜4を参照)、及び/又は斜めの方向と平行する方向(図5を参照)に伸びる。従って、第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素グループ31は、軸対称性を持つ構造を形成する。高精度のFMMを適用して画素構造を形成するとき、通常、FMMを行軸の方向、又はカラム軸の方向に沿って伸ばす。サブ画素の対称軸を行軸の方向、カラム軸の方向、及び/又は斜めの方向に沿って配置するため、延伸工程はFMMを変形させない。このように、画素構造におけるサブ画素の位置を正確に維持することができる。
第1サブ画素10、第3サブ画素30、第3サブ画素グループ31及び第2サブ画素20の形は、それぞれ円形、三角形、四辺形、五角形、六角形及び/又は八角形の一つである。サブ画素の形は、製造/設計条件に基づいて決定される。一実施例では、第1サブ画素10は四辺形又は八角形であり、第3サブ画素30は三角形又は四辺形である。二つの隣接の第3サブ画素30は第3サブ画素グループ31を形成し、第3サブ画素グループ31の全体的な形は四辺形又は八角形である。第2サブ画素20は、四辺形又は八角形である。実際には、サブ画素の形を、用途、表示効果の条件などに基づいて柔軟に決定することができる。
図1と(図1を変更した)図2〜4に示す画素構造において、第1サブ画素10は菱形であり、第3サブ画素30は二等辺三角形である。二つの隣接の第3サブ画素30によって形成される第3サブ画素グループ31は、全体的に菱形である。第2サブ画素20は、長方形である。
図5の画素構造は、図1の画素構造を変更したものである。図5では、第1サブ画素10は菱形であり、第3サブ画素30は長方形である。二つの隣接の第3サブ画素30によって形成される第3サブ画素グループ31は、全体的に四辺形である。第2サブ画素20は、長方形である。
このように、画素単位におけるサブ画素の形と配置には、製造/設計条件によってさまざまなバリエーションがある。例えば、サブ画素の形と配置を、ディスプレイパネルの応用によって、又はクライアントからの要求によって柔軟に決定することができる。また、配線工程と製造工程におけるマスクの製造のため、サブ画素の特定の角部を面取りすることができる。第1サブ画素10において、菱形の折り角部を面取りすることができる。第3サブ画素30において、二等辺三角形の頂角又は長方形の折り角部を面取りすることができる。一つの第2サブ画素20において、長方形の折り角部を面取りすることができる。サブ画素の上記の形と配置は、サブ画素それ自体のカラーディスプレイを改善する。
なお、サブ画素を備えるディスプレイパネルが正確に色と画像を表示するように、任意の二つのサブ画素の間の距離/間隔が、製造/設計条件によって調節される又は変更される。
特定の実施例では、上記画素構造のサブ画素の面積を、下記のように決定することができる。例えば、第1サブ画素10の面積は第3サブ画素グループ31の面積と同じであり、第2サブ画素20の面積は第1サブ画素10の面積より小さい。或いは、特定の他の実施例では、第3サブ画素グループ31の面積は第1サブ画素10の面積より小さく、第1サブ画素10の面積は第2サブ画素20の面積より大きい。
例えば、ディスプレイパネルがフルカラー画像を表示できるように、第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素グループ31の各々が赤(R)、緑(G)及び青い(B)色のいずれか一つを表示する。一実施例では、図1〜4の画素構造において、第1サブ画素10はRを表示し、第2サブ画素20はGを表示し、第3サブ画素グループ31はBを表示する。図1〜4の画素構造において、Rを表示するサブ画素は隣接の画素単位によって共有され、Bを表示する二つのサブ画素は互いに隣接する。図5では、第1サブ画素10はBを表示し、第2サブ画素20はGを表示し、第3サブ画素グループ31はRを表示する。図5の画素構造において、Rを表示する二つのサブ画素は互いに隣接し、Bを表示するサブ画素は隣接の画素単位によって共有される。
上記画素構造において、Rを表示する二つのサブ画素を隣接の画素単位によって共有するか、或いはRを表示する二つのサブ画素を互いに隣接するように配置することによって、又は、Bを表示する二つのサブ画素を隣接の画素単位によって共有するか、或いはBを表示する二つのサブ画素を互いに隣接するように配置することによって、異なる色を表示するサブ画素の間での色混合のリスクを減らす。一方、サブ画素間の領域、即ち発光のない領域を減らすことができる。
上記画素構造は、OLEDディスプレイデバイス及び/又はLEDデバイスに使用されることができる。即ち、本開示の実施例の画素構造は、OLEDディスプレイデバイス、液晶ディスプレイデバイス及び/又はデジタルカメラ、プラズマディスプレイデバイスのような画素構造を備える他の適当なデバイスに使用されることができる。
特に、OLEDディスプレイデバイスにおいては、通常、赤光と緑光を発する材料より青光を発する材料の方が発光効率が低く寿命が短いため、青光を表示するためのサブ画素の面積は、赤光を表示するためのサブ画素の面積と緑光を表示するためのサブ画素の面積より大きくてもよい。また、人間の目が緑色により敏感であり、そして緑光を発するための材料の発光効率が最も高いため、緑光を発するためのサブ画素の面積が最も小さくてもよい。即ち、第2サブ画素20の面積は、第1サブ画素10と第3サブ画素グループ31両方の面積より小さくてもよい。一方、行軸とカラム軸の方向に沿って望ましい表示品質を保証するために、人間の目が認識しやすい緑色を表示するためのサブ画素を、行軸とカラム軸の方向において均一に分布させる。
LCDディスプレイデバイスを製造するために、第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素グループ31を、パターニング工程によって形成する。OLEDディスプレイデバイスを製造するために、第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素30を、堆積工程によって形成する。パターニング工程はフォトリソグラフィー工程を含み、又はフォトリソグラフィー工程及び対応するエッチングステップを含む。パターニング工程は、予め定められたパターンを形成する印刷、インクジェット印刷、及び/又は他の方法も含む。フォトリソグラフィー工程とは、成膜、露出及び/又は現像を含むステップを指す。適切なフォトレジスト、マスク及び/又は露出装置を使用することによって、フォトリソグラフィー工程によってパターンを形成することができる。堆積工程、即ち真空コーティング工程は、膜形成用の材料/基板を蒸発/昇華して、基板/デバイスの表面に蒸発/昇華された材料/基板を堆積する工程を指す。特定のパターンを形成するために、FMMを材料/基板の表面に塗布することができる。これによって、蒸発/昇華された材料/基板はFMMによって覆われた領域に形成されない。形成する画素構造に基づいて、適切な工程を選択して画素構造のパターンを形成することができる。
特に、OLEDディスプレイデバイスについては、第1サブ画素10と、第2サブ画素20及び第3サブ画素グループ31は、FMMにおける開口と対応する。FMMにおける二つの開口間の距離/間隔に対する制限を斜めの方向(例えば、45度)に適用してサブ画素の密度を上昇させ、表示解像度を改善する。例えば、本開示の実施例によって300ppi(画素パーインチ)を超える解像度を実現できる。OLEDディスプレイデバイスの製造工程において、二つのサブ画素間の距離が斜めの方向における距離を表すため、サブ画素間の距離が増加する。これによって、サブ画素のパターン形成にあたり、FMMの適用が容易となる。パターンは、サブ画素を形成するための開口を備えるFMM上の領域と対応する。上記FMMにおける(即ち、斜めの方向に沿う)開口間の距離/間隔は、従来のFMMにおける(即ち、行軸又はカラム軸に沿う)開口間の距離/間隔よりかなり大きい。このようにFMMを使用することによって、より高い解像度を持つ画素構造が得られる。更に、二つの第3サブ画素30が同じ色を表示するため、製造工程において、特定の構造、例えば発光層を一つのステップで形成する。独立した表示は、サブ画素を独立して駆動することによって得られる。上記のような配置/設計により、更に画素構造の製造工程が簡素化され画素構造による表示解像度が改善される。
一方、1画素単位における青又は赤のサブ画素を隣接の画素単位における青又は赤のサブ画素に隣接するように配置することによって、即ち、1画素単位の青(又は赤)のサブ画素を隣接の画素単位の青(又は赤)のサブ画素に隣接して位置することによって、隣接の2画素単位は第1サブ画素10を共有する。従って、五つのサブ画素により六つのサブ画素と同じ表示効果を奏することができる。上記配置はサブ画素間の領域、即ち発光のない領域の間の領域を減らす。よって、開口率が、例えばおよそ42%まで増加し得る。画素構造の表示解像度が高い場合、上記配置/構成は望ましい開口率を保証する。
例えば、図7に示す従来の画素構造は、通常200ppiの表示解像度とおよそ20%〜およそ30%の開口率を有し、図8に示す従来の画素構造は、通常300ppiの表示解像度とおよそ37%の開口率を有し、そして図9に示す従来の画素構造は、通常、300ppi未満の表示解像度とおよそ30%〜およそ35%の開口率を有する。図7〜9では、B1は青色を表し、G1は緑色を表し、そしてR1は赤色を表す。開示した画素構造はサブ画素の密度を増加させて、表示解像度を上昇させる(例えば、しばしば300ppiを超える)。一方、開示した画素構造において、青を表示するためのサブ画素は赤を表示するためのサブ画素の隣にあり、隣接のサブ画素間の領域(即ち、発光のない領域間の領域)を減らすことができる。従って、開示した画素構造の開口率は、およそ42%となり得る。また、人間の目が認識しやすい緑色を表示するサブ画素をディスプレイパネルの行/カラムに均一に配置し/並べる。これによって、水平方向、及び垂直方向に沿う表示品質が保証される。また、隣接の画素において青を表示するサブ画素を共有することによって、五つのサブ画素は、六つのサブ画素と同じ表示効果を奏し、表示製品の製品寿命と表示輝度が改善される。
一実施例では、3原色(即ち、赤色、緑色、青色)を表示するためのサブ画素に対応するFMMにおける二つの開口の間の距離がすべて増加する。上記配置/構成によりFMMの設計が簡素化され、有機層を形成する堆積工程もより簡単になり、より高い解像度をより簡単に得られる。従来の画素構造は図7〜9に示すように、1画素単位に3つのサブ画素を有する。それと比べて、本開示において提供される画素構造が、五つのサブ画素だけを使用することによって2画素単位、即ち六つのサブ画素の表示効果を奏する。画素構造を形成するための製造工程は大幅に簡素化でき、FMMを使用することによって画素構造をより簡単に形成することができる。
更に、本開示において提供される画素構造は、データラインによって表示データ/情報を受信する。第1サブ画素10と、第2サブ画素20及び第3サブ画素30は、独立して色を表示する。例えば、一つの第1サブ画素10と、一つの第2サブ画素20と、一つの第3サブ画素30の各々を、1本のデータラインに接続して表示データ/情報を受信する。第1サブ画素10が第1画素単位1と第2画素単位2によって共有されるため、2画素単位によって共有される一つの第1サブ画素10向けに1本のデータラインだけが必要となる。上記配置/構成によって、五つのサブ画素が六つのサブ画素と同じ表示効果を奏する。よって、画素構造において使用されるデータラインの数をこれに応じて減らし、データライン向けのバックパネル配線がより簡単になる。
本開示の実施例も、画素構造を提供する。サブ画素(即ちR、G及びBサブ画素)の最適化と配置によって、異なる色の二つの隣接のサブ画素の幾何学中心を繋ぐ線は、水平線(即ち行軸)に対して45度の角度を形成する。45度の角度は、最適化された設計を表す。上記配置により五つのサブ画素が六つのサブ画素の表示効果を奏し、サブ画素の開口率を改善することを可能にする。ディスプレイデバイスの開口率を改善し、ディスプレイデバイスにおける画素構造の表示輝度をそれに応じて改善することもできる。開示した画素構造を備えるOLEDディスプレイパネルの寿命を改善することができる。
更に、第1サブ画素が隣接の2画素単位によって共有されるため、1つの第1サブ画素について1本のデータラインだけが必要となる。画素構造において使用されるデータラインの数は、それに応じて減らされる。本開示と従来の画素構造で使用される画素単位の数は同じだが、データラインの数については、本開示により提供される画素単位において使用されるデータラインの数は従来に比べ少ない。本開示において提供される画素構造を組み込んだディスプレイデバイスは、消費電力がより少ないことになる。
本開示において提供された画素構造は、サイドバイサイドトップエミッションAMOLEDディスプレイパネルの製造に適している。サイドバイサイドトップエミッションAMOLEDディスプレイパネルは、FMMを基板/デバイスの表面に適用することにより、堆積工程によって形成される。
本開示は、上記画素構造の表示方法を更に提供する。画素構造において、五つのサブ画素が六つのサブ画素と同じ表示効果を奏するように隣接の2画素単位は1つの第1サブ画素を共有して色を表示する。上記構成/配置を適用することによって、隣接の2画素単位両方は、3色(即ちR、G及びB色)の画素情報を表示することができる。
具体的には、本開示によって提供された画素構造において、1つの第2サブ画素20と、隣接の行における1つの隣接の第3サブ画素30と、隣接の行における1つの隣接の第1サブ画素10は、1画素単位を形成する。奇数行(又は偶数行)における最初の画素単位及び/又は最後の画素単位を除き、画素単位の各々は、第1サブ画素10を同じ画素単位行における隣接の画素単位と共有する。或いは、1つの第2サブ画素20と、隣接のカラムにおける1つの隣接の第3サブ画素30と、隣接のカラムにおける1つの隣接の第1サブ画素10は、1画素単位を形成する。奇数カラム(又は偶数カラム)における最初の画素単位及び/又は最後の画素単位を除き、画素単位の各々は、第1サブ画素10を同じ画素単位カラムにおける隣接の画素単位と共有する。上記構成を使用し、画素単位の各々は、3色(即ちR、G及びB色)の画素情報を表示することができる。
図6の画素構造は、図1の画素構造と対応する。図6では、赤を表示するためのサブ画素は、第1サブ画素10である。例えば、第1サブ画素10の輝度値の計算を以下に述べる。第1画素単位1と隣接の第2画素単位2によって共有される第1サブ画素10の実際の輝度値を、第1画素単位1によって共有される第1サブ画素10によって表示される赤色の必要とする理論的な輝度値と、第2画素単位2によって共有される第1サブ画素10によって表示される赤色の必要とする理論的な輝度値の加重和として計算する。同様に、図1の画素構造から変更された図2〜4の画素構造のサブ画素の実際の輝度値も、上記方法を使用して計算することができる。一方、図5の画素構造における青を表示するためのサブ画素10の実際の輝度値を、図1の画素構造における赤を表示するためのサブ画素10の実際の輝度値と同じ方法で計算することができる。
図6に示すように、隣接の2画素単位によって共有される第1サブ画素10をR1とR2とラベル付ける。第1サブ画素10のR1部分は第1画素単位10中にあり、第1サブ画素10のR2部分は第2画素単位20中にある。第1画素単位1における第2サブ画素20をG1とラベルを付け、第2画素単位2における第2サブ画素20をG2とラベル付ける。第1画素単位1における第3サブ画素30をB1とラベル付け、第2画素単位2における第3サブ画素30をB2とラベル付ける。同じラベル番号(即ち1又は2)を有するサブ画素により表示色域を形成する。例えば、R1、G1、B1は一つの表示色域を形成する。R2、G2、B2は他の表示色域を形成する。サブ画素の色を混ぜることによって形成された表示色域の色は、表示色域の表示情報を表す。
画像を表示するとき、画素表示情報を提供するためのデータソースは画素表示情報を各画素単位に入力する/送る。画素表示情報は、R、G及びB色を表示するための色情報を含む。画素構造を使用して色を表示するための方法は、以下のステップを含む。
ステップS1において、各画素単位の第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素30によって表示される色について、画素構造が画素表示情報から理論的な輝度値を得る。
ステップS1において、第1画素単位1の第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素30によって表示される色について、画素構造が、画素表示情報から理論的な輝度値を得る。第2画素単位2の第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素30によって表示される色について、画素構造が、画素表示情報から理論的な輝度値を更に得る。ディスプレイパネル向けの画素駆動チップの動作原理に従って、駆動チップは、画素表示情報を分離し、増幅し、修正して3色(R、G及びB色)の表示情報を得る。駆動チップは、適切なマトリックス変換計算によって3色の輝度信号を更に得る。3色についての輝度信号は、3色の理論的な輝度値と対応する。従来の画素構造製造における輝度情報を分離するための任意の適当な手段も上記輝度信号の分離に利用できるが、ここでは詳細を省略する。
ステップS2において、画素構造は、各画素単位の第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素30の実際の輝度値を計算する。
ステップS2において、画素構造は、第1画素単位1の第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素30の実際の輝度値を計算する。画素構造は、第2画素単位2の第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素30の実際の輝度値を計算する。第2サブ画素20の実際の輝度値は、第2サブ画素20によって表示される色の理論的な輝度値である。第3サブ画素30の実際の輝度値は、第3サブ画素30によって表示される色の理論的な輝度値である。第1画素単位1と隣接の第2画素単位2によって共有される第1サブ画素10の実際の輝度値を、第1画素単位1における第1サブ画素10によって表示される色の加重した理論的な輝度値と第2画素単位2における第1サブ画素10によって表示される色の加重した理論的な輝度値の和として計算することができる。
各第1サブ画素10が隣接の2画素単位によって共有されて色を表示するため、第1サブ画素10への入力データ信号は、画素単位1の第1サブ画素10についての画素表示データと第2画素単位2の第1サブ画素10についての画素表示データの加重和である。一実施例では、第1サブ画素10の実際の輝度値は、隣接の画素単位によって共有される第1サブ画素10の加重した理論的な輝度値の和である。加重した理論的な輝度値は、理論的な輝度値と該理論的な輝度値に対応する相対的な重みの積を表す。第1サブ画素10が隣接の2画素単位によって共有される場合、上記加重和と相対的な重みを表す関係はH=Ax+Byであり、ここで、AとBは隣接の2画素単位における同じ色を表示するためのサブ画素の相対的な重みである。AとBの値は、A+B=1を満たす。Hは、サブ画素の実際の輝度値、即ち加重和を表す。
いくつかの実施例では、第1画素単位1における第1サブ画素10によって表示する色の理論的な輝度値に対応する相対的な重みは、1/2である。第2画素単位1における第1サブ画素10によって表示する色の理論的な輝度値に対応する相対的な重みも1/2である。例えば、第1サブ画素10は、赤又は青を表示する。第1サブ画素10への入力信号は、第1画素単位1によって共有される第1画素10、そして第2画素単位2によって共有される第1画素10によって表示される加重した画素表示情報(即ち赤又は青)の和である。加重した画素表示情報は、赤色/青色についての加重した画素表示情報と対応する相対的な重みの積を表し、ここで第1画素単位1の第1サブ画素10についての相対的な重みが1/2であり、第2画素単位2の第1サブ画素10についての相対的な重みが1/2である。画像に対応する画素表示情報に基づいて生じた、画像の全体的な表示効果(例えば、明るいか暗い)を、相対的な重みの値を調節することによって調節できることを理解すべきである。望ましい加重和を生み出すための相対的な重みの適当な値を選択することによって、望ましい表示輝度を得ることができる。
ステップS3において、画素構造は、対応する実際の輝度値を各画素単位の第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素30に入力し、3原色(即ち、R、G及びB色)を使用して画像を表示する。
ステップS3において、第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素30の実際の輝度値を、ステップS2によって出力する。実際の輝度値を、対応するサブ画素に送って画像を表示する。
図1の画素構造に示すように、各サブ画素を、データラインに接続する。ステップS2によって発生させた第1サブ画素10と、第2サブ画素20と、第3サブ画素30の実際の輝度値を、サブ画素に接続されるデータラインによって、対応するサブ画素へ送る/伝送する。
上記のように図1の画素構造の表示方法を説明することによって、サブ画素の実際の輝度値の計算についても説明した。1画素単位におけるサブ画素の色混合によって形成された表示色域について更に説明した。第1サブ画素の単一の行/カラムは画素構造のエッジにあり、単一の行/カラムにおける第1サブ画素は隣接のサブ画素とともに画素単位を形成しない(例えば、3つのサブ画素を備えない)場合がある。適切なエッジ検出アルゴリズムを適用することによって、望ましい表示効果を奏することができる。画素構造のエッジにあるサブ画素の処理は、本開示の実施例によって制限されない。
画素構造の表示方法を適用することによって、単純な画素共有アルゴリズムによって、五つのサブ画素が六つのサブ画素と同じ表示効果を奏することができる。従って、画素構造において使用されるデータラインの数を減らすことができ、データライン向けのバックパネル配線がより簡単になる。
本開示の他の方面は、ディスプレイ装置を提供する。該ディスプレイ装置は、上記画素構造と該画素構造の表示方法を含む。
ディスプレイ装置は、LEDパネル、電子ペーパー、OLEDディスプレイパネル、携帯電話、タブレット、テレビ、モニター、ラップトップ、デジタル写真フレーム、ナビゲーションデバイス又は表示機能を持つ任意の製品又はデバイスである。
堆積工程が改善されることで、ディスプレイ装置に組み込まれた画素構造を形成する工程では歩留まりが高くなる。また、輝度と色均一性が画素構造によって改善されるため、ディスプレイ装置の表示効果が改善される。
本開示は、画素構造と該画素構造の表示方法を提供する。画素構造を改善することによって、開口率と解像度が向上する。画素構造の輝度を改善でき、画素構造を備えるディスプレイ装置の表示効果がそれに応じて向上する。一方、画素構造の表示方法は、適当な画像表示を可能にする。データライン向けのバックパネル配線はより簡単になり、ディスプレイ装置の電力消費が減少する。本開示により提供される画素構造と方法は、従来のディスプレイ装置に存在している課題の技術案を提供する。特に、開示した画素構造と方法が提供する技術案は、製造工程における制限のためにOLEDディスプレイ装置の表示解像度を改善することの困難を克服する。
ここで開示した上記実施例は例示に過ぎず、本開示の範囲を制限するものではないことを理解すべきである。本発明の趣旨と範囲を逸脱することなく、他の変更、同価物、又は開示した実施例に対する改善は当業者にとって明らかであり、本開示の範囲内にあると意図される。

Claims (24)

  1. 第1サブ画素と、第2サブ画素と、第3サブ画素を備える画素構造であって、
    向き合う二つの隣接の前記第3サブ画素は、第3サブ画素グループを形成し、前記第1のサブ画素の各々が単一のサブ画素として形成され、前記第2のサブ画素の各々が単一のサブ画素として形成され、
    前記第2サブ画素は第1軸に沿って1行に配置されて第2サブ画素行を形成し、前記第1サブ画素と前記第3サブ画素グループは前記第2サブ画素行と平行する第1軸の方向に沿って交互構成で配置され、前記第2サブ画素行と、前記第1サブ画素と前記第3サブ画素グループによって形成された行は交互構成で配置され、
    前記第2サブ画素は第2軸の方向に沿って配置されて第2サブ画素カラムを形成し、前記第1サブ画素と前記第3サブ画素グループが前記第2サブ画素カラムと平行する第2軸の方向に沿って交互構成で配置され、前記第2サブ画素カラムと、前記第1サブ画素と前記第3サブ画素グループによって形成されたカラムは交互構成で配置され、
    各前記第2サブ画素の幾何学中心は、前記第2サブ画素に隣接する前記第3サブ画素グループと前記第1サブ画素の任意の二つの中心を繋ぐ線の垂直二等分線に位置され、
    前記第1軸は、前記第2軸と異なることを特徴とする画素構造。
  2. 一つの前記第2サブ画素と、隣接の行における一つの隣接の前記第3サブ画素と、隣接の行における一つの隣接の前記第1サブ画素は1画素単位を形成し、連続的画素単位が第1軸の方向に沿って並ぶ画素単位行を形成し、前記画素単位行の一方のエッジにある画素単位を除き、各画素単位が、前記第1サブ画素を同一の画素単位行における隣接の画素単位と共有すること、
    又は、
    一つの前記第2サブ画素と、隣接のカラムにおける一つの隣接の前記第3サブ画素と、隣接のカラムにおける一つの隣接の前記第1サブ画素は1画素単位を形成し、連続的画素単位が第2軸の方向に沿って並ぶ画素単位カラムを形成し、画素単位カラムの一方のエッジにある画素単位を除き、各画素単位が、第1サブ画素を同一の画素単位カラムにおける隣接の画素単位と共有することを特徴とする請求項1に記載の画素構造。
  3. 斜めの方向とは、第1軸の方向に対して時計回りに45度、第1軸の方向に対して反時計回りに45度、第2軸の方向に対して時計回りに45度、又は第2軸の方向に対して反時計回りに45度であり、
    連続行又は連続カラムにおける前記第1サブ画素の幾何学中心は、斜めの方向の1つに沿って線を形成するように並べられ、
    前記第1サブ画素の幾何学中心によって形成された線と前記第3サブ画素グループの幾何学中心によって形成される線が交互構成で配置されるように、連続行又は連続カラムにおける前記第3サブ画素グループの幾何学中心を、前記第1サブ画素の幾何学中心によって形成される線と平行する斜めの方向に沿って線を形成するように並べ、
    各前記第2サブ画素は、一つの斜めの方向に並んでいる二つの隣接の前記第1サブ画素の間に、又は他の斜めの方向に並んでいる二つの隣接の前記第3サブ画素グループの間に並べられ、
    各前記第2サブ画素の幾何学中心は、隣接の行における隣接の前記第1サブ画素と前記第3サブ画素グループの幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線と、隣接のカラムにおける隣接の前記第1サブ画素と前記第3サブ画素グループの幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線の交点に配置されることを特徴とする請求項1に記載の画素構造。
  4. 前記第3サブ画素グループにおける二つの前記第3サブ画素の各々は、第1軸の方向又は第2軸の方向に沿って互いの鏡像であり、前記第3サブ画素グループの各々は第1軸の方向又は第2軸の方向に沿って二つの前記第1サブ画素の間に配置され、二つの隣接の前記第3サブ画素は前記第1サブ画素の両側に配置され、二つの隣接の前記第3サブ画素が前記第1サブ画素の幾何学中心に対して鏡面対称性、中心対称性、又は鏡面対称性と中心対称性の組合せを持つように、二つの隣接の前記第3サブ画素の各々は第1軸の方向又は第2軸の方向に沿って前記第1サブ画素と最短距離を持つこと、
    又は、
    各第2サブ画素が斜めの方向に沿って二つの隣接の前記第3サブ画素グループの間に配置され、二つの隣接の第3サブ画素が前記第2サブ画素の幾何学中心に対して鏡面対称性、中心対称性、又は鏡面対称性と中心対称性の組合せを持つように、各前記第3サブ画素グループは斜めの方向に沿って二つの隣接の前記第2サブ画素の間に配置されることを特徴とする請求項3に記載の画素構造。
  5. 前記第1サブ画素の形と、前記第3サブ画素グループの形と、前記第2サブ画素の形の各々は、対称軸を持ち、
    前記第1サブ画素の形の対称軸は、第1軸、第2軸及び斜めの軸の一つと平行する方向に沿って伸び、前記第3サブ画素グループの形の対称軸は、第1軸、第2軸及び斜めの軸の1つと平行する方向に沿って伸び、前記第2サブ画素の形の対称軸は、第1軸、第2軸及び斜めの軸の一つと平行する方向に沿って伸びることを特徴とする請求項4に記載の画素構造。
  6. 前記第1サブ画素の幾何学中心によって形成される線は、第1軸に対して45度又は135度の方向に沿って配置され、
    前記第3サブ画素グループの幾何学中心によって形成される線は、第1軸に対して45度又は135度の方向に沿って配置され、
    前記第2サブ画素の幾何学中心によって形成される線は、第1軸に対して45度又は135度の方向に沿って配置されることを特徴とする請求項5に記載の画素構造。
  7. 前記第1サブ画素の形、前記第3サブ画素の形、前記第3サブ画素グループの形及び前記第2サブ画素の形の各々は、円形、三角形、四辺形、五角形、六角形、八角形又はそれらの組合せであることを特徴とする請求項1に記載の画素構造。
  8. 前記第1サブ画素は、四辺形又は八角形であり、
    向き合う二つの隣接の前記第3サブ画素によって形成される前記第3サブ画素グループが四辺形又は八角形となるように、前記第3サブ画素は三角形又は四辺形であり、
    前記第2サブ画素は、四辺形又は八角形であることを特徴とする請求項7に記載の画素構造。
  9. 前記第1サブ画素は、菱形であり、
    向き合う二つの隣接の前記第3サブ画素によって形成される前記第3サブ画素グループが全体的に四辺形となるように、前記第3サブ画素は長方形であり、
    前記第2サブ画素は、長方形であることを特徴とする請求項8に記載の画素構造。
  10. 前記第1サブ画素は、菱形であり、
    向き合う二つの隣接の前記第3サブ画素によって形成される前記第3サブ画素グループが全体的に菱形となるように、前記第3サブ画素は二等辺三角形であり、
    前記第2サブ画素は、長方形であることを特徴とする請求項8に記載の画素構造。
  11. 四辺形と八角形の折り角部を面取りすることを特徴とする請求項8に記載の画素構造。
  12. 第1軸の方向又は第2軸の方向に沿って最短距離を持つ二つの隣接の前記第2サブ画素は、同じ形であること、
    又は、
    第1軸の方向又は第2軸の方向に沿って最短距離を持つ二つの隣接の前記第2サブ画素は、二つの隣接の前記第2サブ画素の幾何学中心を繋ぐ線の垂直二等分線に対して鏡面対称性を有することを特徴とする請求項8に記載の画素構造。
  13. 1行又は1カラムにおける前記第1サブ画素の幾何学中心は直線に並び、
    1行又は1カラムにおける前記第3サブ画素グループの幾何学中心は直線に並び、
    1行又は1カラムにおける前記第2サブ画素の幾何学中心は直線に並ぶことを特徴とする請求項2に記載の画素構造。
  14. 前記第1サブ画素の面積は前記第3サブ画素グループの面積と同じであり、前記第2サブ画素の面積は前記第1サブ画素の面積より小さいことを特徴とする請求項1に記載の画素構造。
  15. 前記第3サブ画素グループの面積は前記第1サブ画素の面積より大きく、前記第1サブ画素の面積は前記第2サブ画素の面積より大きいことを特徴とする請求項1に記載の画素構造。
  16. 前記第1サブ画素の幾何学中心と、前記第2サブ画素の幾何学中心と、第3サブ画素グループの幾何学中心は、均一に分布されることを特徴とする請求項1に記載の画素構造。
  17. 第1画素は赤色又は青色を表示し、前記第2サブ画素は緑色を表示し、前記第3サブ画素グループは青色又は赤色を表示することを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載の画素構造。
  18. 前記第1サブ画素、前記第2サブ画素及び前記第3サブ画素グループの各々は、データラインに接続されて画素表示情報を受信することを特徴とする請求項17に記載の画素構造。
  19. 請求項1から18のいずれか一項に記載の画素構造の表示方法であって、
    一つの第2サブ画素と、隣接の行における一つの隣接の第3サブ画素と、隣接の行における一つの隣接の第1サブ画素は1画素単位を形成し、連続的画素単位は第1軸の方向に沿って並ぶ画素単位行を形成し、前記画素単位行の一方のエッジにある画素単位を除き、各画素単位は、各画素単位が3つの表示色の画素表示情報を表示するように、前記第1サブ画素を同一の画素単位行における隣接の画素単位と共有すること、
    又は、
    一つの第2サブ画素と、隣接のカラムにおける一つの隣接の第3サブ画素と、隣接のカラムにおける一つの隣接の第1サブ画素が1画素単位を形成し、連続的画素単位は第2軸の方向に沿って並ぶ画素単位カラムを形成し、前記画素単位カラムの一方のエッジにある画素単位を除き、各画素単位は、各画素単位が3つの表示色の画素表示情報を表示するように、前記第1サブ画素を同一の画素単位カラムにおける隣接の画素単位と共有することを特徴とする画素構造の表示方法。
  20. 各画素単位の前記第1サブ画素、前記第2サブ画素及び前記第3サブ画素によって表示される色について、画素表示情報から理論的な輝度値を得るステップS1と、
    各画素単位の前記第1サブ画素、前記第2サブ画素及び前記第3サブ画素30の実際の輝度値を計算するステップS2と、
    各画素単位の前記第1サブ画素、前記第2サブ画素及び前記第3サブ画素へ対応する実際の輝度値を入力して画像を表示するステップS3とを更に含むことを特徴とする請求項19に記載の画素構造の表示方法。
  21. 前記第2サブ画素によって表示される色の実際の輝度値は、前記第2サブ画素によって表示される色の理論的な輝度値であり、
    前記第3サブ画素によって表示される色の実際の輝度値は、前記第3サブ画素によって表示される色の理論的な輝度値であり、
    前記第1サブ画素によって表示される色の実際の輝度値を、第1画素単位における前記第1サブ画素の第1部分によって表示される色の加重した輝度値と、第1画素単位に隣接する第2画素単位における前記第1サブ画素の第2の部分によって表示される色の加重した輝度値の和として計算することを特徴とする請求項20に記載の画素構造の表示方法。
  22. 前記第1サブ画素の第1部分によって表示される色の輝度値と掛け算する相対的な重み値は、1/2であり、
    前記第1サブ画素の第2部分によって表示される色の輝度値と掛け算する相対的な重み値は、1/2であることを特徴とする請求項21に記載の画素構造の表示方法。
  23. 請求項1から18のいずれか一項に記載の画素構造を備える表示装置。
  24. 前記表示装置は、OLEDディスプレイデバイス、LCDデバイスであることを特徴とする請求項23に記載の表示装置。
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