CN104330954A - 掩膜版、掩膜版组、像素的制作方法及像素结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种掩膜版、掩膜版组、像素的制作方法及像素结构，其中掩膜版包括交替排列的遮挡区和开口区，开口区的宽度为一个亚像素宽度的二倍，相邻两个开口区之间的遮挡区的宽度为一个亚像素宽度的四倍。在掩膜版厚度相同的情况下，本发明中的掩膜版上遮挡区和开口区的宽度能够制作的更窄，即亚像素的宽度能够制作的更精细，从而提高了OLED显示器件的画面细腻程度。

Description

掩膜版、掩膜版组、像素的制作方法及像素结构
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种掩膜版、掩膜版组、像素的制作方法及像素结构。
背景技术
通常情况下，OLED(Organic Light-Emitting Diode，有源矩阵有机发光二极管)显示器件的一个像素包括三个颜色分别为R(红)、G(绿)、B(蓝)的亚像素。PPI(Pixels Per Inch，每英寸所拥有的像素数目)决定显示器件画面的细腻程度，PPI越高，画面越细腻。增大PPI的关键在于如何减小单个亚像素的尺寸。
目前，OLED显示器件的像素是使用FMM(Fine Metal Mask，高精度金属掩模版)通过真空蒸镀工艺形成的。形成过程中，使用掩膜版遮挡住其中两种颜色的亚像素待形成的区域，暴露出剩余一种颜色的亚像素待形成的区域，从而蒸镀剩余一种颜色的亚像素。如图1所示，图中上方的部分为掩膜版的平面图，下方的部分为掩膜版的截面图，掩膜版包括遮挡区101和开口区102，遮挡区101的侧壁具有一定的侧壁倾斜角度θ。在工艺可实现的前提下，侧壁倾斜角度θ越小，代表开口区102顶部的开口越大，粒子就越容易到达开口区102底部的边缘，蒸镀的亚像素的尺寸和形状就越接近理想尺寸和形状，因此侧壁倾斜角度θ的大小影响蒸镀效果的好坏。目前侧壁倾斜角度θ一般为40°～60°。
若d表示掩膜版的厚度，w表示遮挡区101的宽度，s表示开口区102的宽度，则一个亚像素的宽度p＝s＝0.5w。若a为遮挡区101侧壁在遮挡区101底部的垂直投影的宽度，b为遮挡区101顶部在遮挡区101底部的垂直投影的宽度，则遮挡区101的宽度w＝2a+b。因此，一个亚像素的宽度p＝0.5(2a+b)＝a+0.5b＝(d/tanθ)+0.5b。可见，在θ确定的情况下，亚像素的宽度受到掩膜版厚度d的限制，掩膜版厚度越薄，亚像素的宽度越小，PPI就越大。
但是，掩膜版的厚度越薄，其制作工艺难度越大，制作成本越高。目前用来蒸镀OLED像素的掩膜版的厚度通常为40μm，最薄为30μm，即使采用最薄的30μm厚度的掩膜版，OLED的PPI依然无法得到大幅提升，这导致OLED显示器件的画面显示细腻程度无法提高。
发明内容
为克服上述现有技术中的缺陷，本发明所要解决的技术问题为：提供一种掩膜版、掩膜版组、像素的制作方法及像素结构，以提高OLED显示器件的画面细腻程度。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种掩膜版，包括：交替排列的遮挡区和开口区，所述开口区的宽度为一个亚像素宽度的二倍，相邻两个所述开口区之间的遮挡区的宽度为所述一个亚像素宽度的四倍。
优选的，所述掩膜版中最左侧的区域为所述遮挡区或所述开口区。
优选的，所述掩膜版中最左侧的区域的宽度为所述一个亚像素宽度的一倍、二倍、三倍或四倍。
优选的，用于形成不同颜色的亚像素的掩膜版最左侧的区域不同。
本发明还提供了一种掩膜版组，用于制作颜色各不相同的第一亚像素、第二亚像素和第三亚像素，所述掩膜版组包括：用于制作第一亚像素的第一掩膜版，所述第一掩膜版为以上所述的掩膜版；用于制作第二亚像素的第二掩膜版，所述第二掩膜版为以上所述的掩膜版，在所述第二掩膜版与所述第一掩膜版完全重叠时，所述第二掩膜版的开口区在所述第一掩膜版上的垂直投影与所述第一掩膜版的开口区交替分布，且相邻的所述第二掩膜版的开口区在所述第一掩膜版上的垂直投影与所述第一掩膜版的开口区之间间隔的距离均为一个亚像素的宽度；用于制作第三亚像素的第三掩膜版，所述第三掩膜版包括交替排列的开口区和遮挡区，所述第三掩膜版的开口区的宽度为所述一个亚像素的宽度，相邻两个所述第三掩膜版的开口区之间的遮挡区的宽度为所述一个亚像素的宽度的二倍，在所述第一掩膜版、所述第二掩膜版和所述第三掩膜版完全重合时，所述第二掩膜版的开口区在所述第一掩膜版上的垂直投影与所述第一掩膜版的开口区之间的间隔区域与所述第三掩膜版的开口区在所述第一掩膜版上的垂直投影完全重叠。
优选的，所述第一掩膜版中最左侧的区域为遮挡区，且所述第一掩膜版中最左侧的区域的宽度为所述一个亚像素宽度的四倍。
优选的，所述第一掩膜版所制作第一亚像素为红色亚像素。
优选的，所述第二掩膜版中最左侧的区域为遮挡区，且所述第二掩膜版中最左侧的区域的宽度为所述一个亚像素宽度。
优选的，所述第二掩膜版所制作第二亚像素为蓝色亚像素。
优选的，所述第三掩膜版中最左侧的区域为开口区，且所述第三掩膜版中最左侧的区域的宽度为所述一个亚像素宽度。
优选的，所述第三掩膜版所制作第三亚像素为绿色亚像素。
本发明还提供了一种像素的制作方法，所述制作方法应用以上所述的掩膜版组，所述制作方法包括：采用所述掩膜版组中的第一掩膜版制作第一亚像素；采用所述掩膜版组中的第二掩膜版制作第二亚像素；采用所述掩膜版组中的第三掩膜版制作第三亚像素。
优选的，所述第一亚像素为红色亚像素，所述第二亚像素为蓝色亚像素，所述第三亚像素为绿色亚像素。
优选的，所述制作第一亚像素、所述制作第二亚像素和所述制作第三亚像素不分先后顺序。
本发明还提供了一种像素结构，采用以上所述制作方法制作。
优选的，所述像素结构包括多个像素重复单元，每个所述像素重复单元包括按照第一亚像素、第三亚像素、第二亚像素、第二亚像素、第三亚像素和第一亚像素的顺序依次排列的6个亚像素。
优选的，所述第一亚像素为红色亚像素，所述第二亚像素为蓝色亚像素，所述第三亚像素为绿色亚像素。
本发明所提供的掩膜版、掩膜版组、像素的制作方法及像素结构中，对掩膜版的结构进行改进，使其开口区的宽度为一个亚像素宽度的二倍，相邻两个开口区之间的遮挡区的宽度为一个亚像素宽度的四倍，采用该种结构的掩膜版制作两种颜色的亚像素，并采用开口区的宽度为一个亚像素宽度且邻两个开口区之间的遮挡区的宽度为一个亚像素宽度的二倍的掩膜版制作剩余一种颜色的亚像素。由于改进后的掩膜版开口区的宽度为一个亚像素宽度的二倍，即能够暴露两个亚像素，而现有技术中掩膜版开口区所能暴露出的亚像素数目仅为一个，并且改进后的掩膜版遮挡区的宽度为一个亚像素宽度的四倍，即能够遮挡四个亚像素，而现有技术中掩膜版遮挡区所能暴露出的亚像素数目仅为两个，因此在掩膜版厚度相同的情况下，本发明中的掩膜版上遮挡区和开口区的宽度能够制作的更窄，即亚像素的宽度能够制作的更精细，从而提高了OLED显示器件的画面细腻程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术中掩膜版的平面结构和剖面结构图；
图2为本发明实施例所提供的掩膜版的平面结构图；
图3(a)为本发明实施例所提供的掩膜版组的第一掩膜版的平面结构图；
图3(b)为本发明实施例所提供的掩膜版组的第二掩膜版的平面结构图；
图3(c)为本发明实施例所提供的掩膜版组的第三掩膜版的平面结构图；
图4为本发明实施例所提供的像素结构的平面图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种掩膜版，如图2所示，该掩膜版包括：交替排列的遮挡区202和开口区201，其中，开口区201的宽度s为一个亚像素宽度p的二倍，相邻两个开口区201之间的遮挡区202的宽度w为一个亚像素宽度p的四倍。
上述掩膜版中，由于开口区201的宽度s为一个亚像素宽度p的二倍，即开口区201能够暴露两个亚像素，相邻两个开口区201之间的遮挡区202的宽度w为一个亚像素宽度p的四倍，即遮挡区202能够遮挡四个亚像素，因此若保持开口区201和遮挡区202的宽度及掩膜版的厚度d均较现有技术中的掩膜版不变，则采用本实施例中的掩膜版制作的亚像素的宽度p仅为采用现有技术中的掩膜版制作的亚像素的宽度的一半。由于掩膜版的厚度d与制作难度成正比关系，因此本实施例实现了在不增加掩膜版制作难度的前提下，降低亚像素的宽度p，在很大程度上降低了掩膜版的厚度d对亚像素的宽度p的限制作用，增大了显示器件的PPI，大大提高了画面细腻程度。
另一方面，由于掩膜版所能达到的最大厚度为以遮挡区202的底部宽度为底边长且以侧壁倾斜角度θ为底角角度的等腰三角形的高度，因此若保持所制作的显示器件的PPI不变，即保持每个亚像素的宽度p不变，则本实施例中的掩膜版的遮挡区202的宽度均较现有技术中的掩膜版增大了一倍，在遮挡区的侧壁倾斜角度θ一定时，显然本实施例中的掩膜版所能达到的最大厚度远大于现有技术的掩膜版。也就是说，本实施例实现了在不降低PPI的前提下，能够采用厚度更厚的掩膜版制作像素。由于掩膜版越厚越不容易产生形变，制作难度就越低，因此本实施例降低了掩膜版的制作难度。
由上面的分析可知，掩膜版的厚度d与亚像素的宽度p之间具有一此消彼长的折中关系，因此，在实际开发设计和生产过程中，也不一定必须保持开口区201和遮挡区202的宽度及掩膜版的厚度d不变，以达到提高PPI的目的，或者不一定必须保持PPI不变，以达到降低掩膜版制作难度的目的。基于上述发明思想，更为优选的是，可以适度增大开口区201和遮挡区202的宽度，使所形成的亚像素的宽度较现有技术中所能达到的最窄宽度减小；在此基础上，由于开口区201和遮挡区202的宽度有所增大，因此掩膜版的厚度可制作的更大一些。可见，采用本实施例中所提供的掩膜版结构，通过调整开口区201和遮挡区202的宽度与掩膜版的厚度d，能够实现对掩膜版的厚度d与亚像素的宽度p的折中关系的调整，使掩膜版的厚度d与亚像素的宽度p按照实际需求达到最佳平衡点，从而既提高了PPI，又降低了掩膜版的制作难度。
由于不同颜色的亚像素在显示器件显示平面上的分布位置是不同的，因此用于形成不同颜色的亚像素的掩膜版的结构不同，具体表现在开口区和遮挡区的位置不同。由于掩膜版上开口区与遮挡区是交替排列的，因此决定开口区和遮挡区的位置的因素为起始区域(若包括开口区和遮挡区的各个区域从左至右逐行排列，则第一个被排列的区域为起始区域，该起始区域为位于掩膜版最左侧的区域)和起始区域的宽度。具体的，掩膜版中最左侧的区域(即掩膜版的起始区域)可为遮挡区202或开口区201，用于形成不同颜色的亚像素的掩膜版最左侧的区域不同，掩膜版中最左侧的区域的宽度可为一个亚像素宽度p的一倍、二倍、三倍或四倍，以使掩膜版满足不同颜色的亚像素的制作。
基于上述结构的掩膜版，本实施提供了一种掩膜版组，用于制作颜色各不相同的第一亚像素、第二亚像素和第三亚像素，该掩膜版组包括：
如图3(a)所示，用于制作第一亚像素的第一掩膜版，该第一掩膜版为以上所述的掩膜版，即开口区3011的宽度s为一个亚像素宽度p的二倍，相邻两个开口区3011之间的遮挡区3012的宽度w为一个亚像素宽度p的四倍。
如图3(b)所示，用于制作第二亚像素的第二掩膜版，该第二掩膜版为以上所述的掩膜版，即开口区3021的宽度s为一个亚像素宽度p的二倍，相邻两个开口区3021之间的遮挡区3022的宽度w为一个亚像素宽度p的四倍。在第二掩膜版与第一掩膜版完全重叠时，第二掩膜版的开口区3021在第一掩膜版上的垂直投影与第一掩膜版的开口区3011交替分布，且相邻的第二掩膜版的开口区3021在第一掩膜版上的垂直投影与第一掩膜版的开口区3011之间间隔的距离均为一个亚像素的宽度p。
图3(c)所示，用于制作第三亚像素的第三掩膜版，该第三掩膜版包括交替排列的开口区3031和遮挡区3032，第三掩膜版的开口区3031的宽度为一个亚像素的宽度p，相邻两个第三掩膜版的开口区3031之间的遮挡区3032的宽度w为一个亚像素的宽度p的二倍。在第一掩膜版、第二掩膜版和第三掩膜版完全重合时，第二掩膜版的开口区3021在第一掩膜版上的垂直投影与所述第一掩膜版的开口区之间的间隔区域与所述第三掩膜版的开口区在所述第一掩膜版上的垂直投影完全重叠。
通过使制作其中两种颜色的亚像素的掩膜版采用本实施例所提供的掩膜版的结构(即第一掩膜版和第二掩膜版)，使制作剩余一种颜色的亚像素的掩膜版采用现有技术中常规掩膜版的结构(即第三掩膜版)，并使三个掩膜版在完全重叠后，三个掩膜版的开口区均相互错开，互不重叠，从而可以实现在显示器件的显示平面上的不同位置制作符合需要的像素结构。
由于上述掩膜版组中采用的第一和第二掩膜版为开口区能够暴露两个亚像素区域且遮挡区能够遮挡四个亚像素的结构，即在一次制作过程中，能够同时制作两个同一颜色的亚像素。与现有技术中的掩膜版相比，若第一和第二掩膜版为开口区的宽度与现有技术中的掩膜版的开口区的宽度相等，则上述掩膜版组所制作的亚像素的宽度为现有技术的二分之一，从而提高了显示器件的PPI；若第一和第二掩膜版为开口区的宽度大于与现有技术中的掩膜版的开口区的宽度，且小于现有技术中的掩膜版的开口区的宽度的二倍，则上述掩膜版组所制作的亚像素的宽度减小，且掩膜版的厚度能够适度增大，从而上述掩膜版组既能够提高PPI，又能够降低掩膜版的制作难度；若第一和第二掩膜版为开口区的宽度等于与现有技术中的掩膜版的开口区的宽度的二倍，则上述掩膜版组中的第一和第二掩膜版能够设置的更厚，从而降低了第一和第二掩膜版的制作难度。
基于上述思想，优选的可使第一掩膜版中最左侧的区域为遮挡区，且第一掩膜版中最左侧的区域的宽度为一个亚像素宽度p的四倍；使第二掩膜版中最左侧的区域为遮挡区，且第二掩膜版中最左侧的区域的宽度为一个亚像素宽度p；第三掩膜版中最左侧的区域为开口区，且第三掩膜版中最左侧的区域的宽度为一个亚像素宽度p；从而最终所得到的像素结构中从左至右每行亚像素的排布情况为：第三亚像素、第二亚像素、第二亚像素、第三亚像素、第一亚像素、第一亚像素、第三亚像素、第二亚像素、第二亚像素、第三亚像素、第一亚像素、第一亚像素、第三亚像素、第二亚像素、…，可见，每行亚像素以第一亚像素、第三亚像素、第二亚像素、第二亚像素、第三亚像素、第一亚像素为一重复单元，由第一亚像素、第三亚像素、第二亚像素构成的像素与由第二亚像素、第三亚像素、第一亚像素构成的像素交替排布。
进一步的，可使第一掩膜版所制作第一亚像素为红色亚像素，第二掩膜版所制作第二亚像素为蓝色亚像素，第三掩膜版所制作第三亚像素为绿色亚像素，从而使每个像素包括显示器件进行全彩显示所需要的全部颜色。但是，掩膜版组所包括的三种掩膜版所能够制作的亚像素的颜色并不限定与此。
相应的，本实施例提供了一种像素的制作方法，该制作方法应用以上所述的掩膜版组，该制作方法包括：采用掩膜版组中的第一掩膜版制作第一亚像素；采用掩膜版组中的第二掩膜版制作第二亚像素；采用掩膜版组中的第三掩膜版制作第三亚像素。
由于上述方法所采用的掩膜版具有提高PPI和降低掩膜版制作难度的优点，因此采用上述像素的制作方法能够提高显示器件的PPI，且降低掩膜版制作难度。
制作第一、第二和第三亚像素的过程优选的可采用蒸镀工艺。
制作第一亚像素、制作第二亚像素和制作第三亚像素可不分先后顺序，具体顺序优选的可根据实际情况调整。
第一亚像素可为红色亚像素，第二亚像素为蓝色亚像素，第三亚像素为绿色亚像素。
本实施例还提供了一种像素结构，采用以上所述制作方法制作。如图4所示，该像素结构包括多个像素重复单元401，每个像素重复单元401包括按照第一亚像素、第三亚像素、第二亚像素、第二亚像素、第三亚像素和第一亚像素的顺序依次排列的6个亚像素。每个像素重复单元401中包括两个像素，每行亚像素中，按照第一亚像素、第三亚像素、第二亚像素排布的像素与按照第二亚像素、第三亚像素、第一亚像素排布的像素交替排列。
若第一亚像素为红色亚像素，第二亚像素为蓝色亚像素，第三亚像素为绿色亚像素，则像素结构中每行亚像素的排布可如图4所示。
由于上述像素结构的形成采用了上述掩膜版组，因此上述像素结构每个亚像素的宽度较现有技术减小，从而提高了PPI，并且由于所采用的掩膜版组的制作难度减小，因此所采用的掩膜版组的生产成本降低，从而上述像素结构的生产成本降低。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种掩膜版，包括：交替排列的遮挡区和开口区，其特征在于，所述开口区的宽度为一个亚像素宽度的二倍，相邻两个所述开口区之间的遮挡区的宽度为所述一个亚像素宽度的四倍。
2.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜版中最左侧的区域为所述遮挡区或所述开口区。
3.根据权利要求2所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜版中最左侧的区域的宽度为所述一个亚像素宽度的一倍、二倍、三倍或四倍。
4.根据权利要求2所述的掩膜版，其特征在于，用于形成不同颜色的亚像素的掩膜版最左侧的区域不同。
5.一种掩膜版组，其特征在于，用于制作颜色各不相同的第一亚像素、第二亚像素和第三亚像素，所述掩膜版组包括：
用于制作第一亚像素的第一掩膜版，所述第一掩膜版为权利要求1～4任一项所述的掩膜版；
用于制作第二亚像素的第二掩膜版，所述第二掩膜版为权利要求1～4任一项所述的掩膜版，在所述第二掩膜版与所述第一掩膜版完全重叠时，所述第二掩膜版的开口区在所述第一掩膜版上的垂直投影与所述第一掩膜版的开口区交替分布，且相邻的所述第二掩膜版的开口区在所述第一掩膜版上的垂直投影与所述第一掩膜版的开口区之间间隔的距离均为一个亚像素的宽度；
用于制作第三亚像素的第三掩膜版，所述第三掩膜版包括交替排列的开口区和遮挡区，所述第三掩膜版的开口区的宽度为所述一个亚像素的宽度，相邻两个所述第三掩膜版的开口区之间的遮挡区的宽度为所述一个亚像素的宽度的二倍，在所述第一掩膜版、所述第二掩膜版和所述第三掩膜版完全重合时，所述第二掩膜版的开口区在所述第一掩膜版上的垂直投影与所述第一掩膜版的开口区之间的间隔区域与所述第三掩膜版的开口区在所述第一掩膜版上的垂直投影完全重叠。
6.根据权利要求5所述的掩膜版组，其特征在于，所述第一掩膜版中最左侧的区域为遮挡区，且所述第一掩膜版中最左侧的区域的宽度为所述一个亚像素宽度的四倍。
7.根据权利要求6所述的掩膜版组，其特征在于，所述第一掩膜版所制作第一亚像素为红色亚像素。
8.根据权利要求5所述的掩膜版组，其特征在于，所述第二掩膜版中最左侧的区域为遮挡区，且所述第二掩膜版中最左侧的区域的宽度为所述一个亚像素宽度。
9.根据权利要求8所述的掩膜版组，其特征在于，所述第二掩膜版所制作第二亚像素为蓝色亚像素。
10.根据权利要求5所述的掩膜版组，其特征在于，所述第三掩膜版中最左侧的区域为开口区，且所述第三掩膜版中最左侧的区域的宽度为所述一个亚像素宽度。
11.根据权利要求10所述的掩膜版组，其特征在于，所述第三掩膜版所制作第三亚像素为绿色亚像素。
12.一种像素的制作方法，其特征在于，所述制作方法应用权利要求5～11任一项所述的掩膜版组，所述制作方法包括：采用所述掩膜版组中的第一掩膜版制作第一亚像素；采用所述掩膜版组中的第二掩膜版制作第二亚像素；采用所述掩膜版组中的第三掩膜版制作第三亚像素。
13.根据权利要求12所述的像素的制作方法，其特征在于，所述第一亚像素为红色亚像素，所述第二亚像素为蓝色亚像素，所述第三亚像素为绿色亚像素。
14.根据权利要求12所述的像素的制作方法，其特征在于，所述制作第一亚像素、所述制作第二亚像素和所述制作第三亚像素不分先后顺序。
15.一种像素结构，其特征在于，采用权利要求12～14任一项所述制作方法制作。
16.根据权利要求15所述的像素结构，其特征在于，所述像素结构包括多个像素重复单元，每个所述像素重复单元包括按照第一亚像素、第三亚像素、第二亚像素、第二亚像素、第三亚像素和第一亚像素的顺序依次排列的6个亚像素。
17.根据权利要求16所述的像素结构，其特征在于，所述第一亚像素为红色亚像素，所述第二亚像素为蓝色亚像素，所述第三亚像素为绿色亚像素。
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