CN104409474B - 像素单元、像素结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种像素单元及像素结构，包括第一子像素、第二子像素和第三子像素，所述第一子像素包围第二子像素，第二子像素包围第三子像素。像素单元中第一子像素包围第二子像素，第二子像素包围第三子像素，三种子像素嵌套配合，这样像素单元在同一条横线或同一竖线上排列时，子像素没有交错现象，避免显示的锯齿感和毛刺感。还提出一种像素结构的制作方法，所有像素的蒸镀均不需要额外预留gap，有利于降低工艺难度和提升工艺良率。

Description

像素单元、像素结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及OLED技术领域，特别是涉及一种OLED显示屏的像素单元、像素结构及其制作方法。

背景技术

目前较为成熟并已经成功量产的OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)彩色化技术是OLED蒸镀技术，其采用传统的RGB(红绿蓝)条纹排列方式进行OLED蒸镀，但受限于蒸镀Mask(掩模)的精度及蒸镀工艺精度，使得OLED采用蒸镀方式实现高解析度产品非常困难。

目前OLED蒸镀时，主要有两种方式。一种是Slit(狭槽)式：参图1，采用这种方式，上下两排的RGB之间，对应的子像素如R子像素将会连在一起，其他两种子像素也同样如此；但这种方式受限于Mask开口W的大小，目前W最小为30μm左右。另一种是Slot(开口)式：仍请参图1，则受限于Mask开口大小及子像素之间的间隔宽度L，目前L最小为15μm左右。

现有的一种解决方案是：为避免子像素蒸镀开口过小，采用所谓的Pentile排列方式。Pentile排列方式是一种通过相邻像素公用子像素的方式，减少子像素个数，从而达到以低分辨率去模拟高分辨率的效果，其将相邻的两个子像素合并以此增大蒸镀开口面积。此方案的缺陷有：(1)当显示竖线时，黑白交界线处由于RB像素的垂直交替排列，会导致出现“彩边”现象，(2)显示点阵时，蓝色像素应该全部熄灭，此时每一个像素都失去了邻居，无法共用，导致白点变成黄点，如果要避免此现象则需重新点亮蓝色，则将失去点阵效果，(3)斜线显示时，边缘的红色像素导致严重锯齿现象，(4)为了避免制作过程中受公差的影响，相邻的像素单元之间需要预留足够间隙(gap)，影响像素密度。

现有的另一种解决方案的像素单元及排列方式如中国专利CN 203260585 U所揭示，其中RGB三种子像素整体呈正方形，R子像素和G子像素的边长之和等于B子像素，然后多个像素单元成矩阵排列。其缺陷在于：纵向的像素交错排列，使得显示斜线、横线和竖线边缘时均有强烈的锯齿感和颗粒感以及毛刺现象，极大影响显示效果和用户体验。

发明内容

基于此，有必要提供一种能避免显示中出现锯齿效果及颗粒感的像素单元。

一种像素单元，包括第一子像素、第二子像素和第三子像素，所述第一子像素包围第二子像素，第二子像素包围第三子像素。

在其中一个实施例中，所述第一子像素、第二子像素和第三子像素的色彩互不相同，且分别为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素中的一种。

在其中一个实施例中，所述像素单元整体呈矩形。

在其中一个实施例中，所述第二子像素和第三子像素的外轮廓均呈圆形。

在其中一个实施例中，所述第一子像素为蓝色子像素，所述第二子像素和第三子像素分别为红色子像素、绿色子像素中的一种。

还提出一种像素结构，包括前述任一项的像素单元，所述多个像素单元在纵向及横向上均沿直线排列，形成一行或多行的像素组。

在其中一个实施例中，所有的像素单元的第一子像素连成一片。

还提出一种上述像素结构的制作方法，包括以下步骤：

在像素材料的基底上使用具有孔的共同层掩膜板蒸镀第一子像素的发光材料层，形成与所述孔的形状一致的第一子像素；

在所述第一子像素的区域内，使用具有多个第一蒸镀孔的第一掩膜板蒸镀第二子像素的发光材料层形成多个第二子像素；

使用具有多个第二蒸镀孔的第二掩膜板蒸镀第三子像素的发光材料层，在每个第二子像素的区域内，分别形成一个第三子像素。

在其中一个实施例中，所述第一子像素为蓝色子像素，所述第二子像素和第三子像素分别为红色子像素、绿色子像素中的一种。

在其中一个实施例中，所述第一蒸镀孔和第二蒸镀孔分别呈圆形或矩形。

在其中一个实施例中，所述共同层掩膜板上的孔呈矩形。

上述像素单元及相应的像素结构，像素单元中第一子像素包围第二子像素，第二子像素包围第三子像素，三种子像素嵌套配合，这样像素单元在同一条横线或同一竖线上排列时，子像素没有交错现象，避免显示的锯齿感和毛刺感。

上述像素结构的制作方法，蒸镀最外围的第一子像素时，使用共同层掩模具板，无需考虑额外预留gap；蒸镀内圈的第二子像素和第三子像素时，由于它们离相邻的第二子像素和第三子像素至少相隔第一子像素，距离已经很远，也无需考虑额外预留gap。所有像素的蒸镀均不需要额外预留gap，有利于降低工艺难度和提升工艺良率。三种子像素嵌套配合，避免显示的锯齿感和毛刺感。

附图说明

图1为传统OLED像素结构的示意图；

图2为本发明的像素结构的示意图；

图3为本发明的像素结构的制作方法的流程图；

图4为本发明的像素结构蒸镀B子像素所用的掩模板的示意图；

图5为本发明的像素结构蒸镀G子像素所用的掩模板的示意图；

图6为本发明的像素结构蒸镀R子像素所用的掩模板的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

请参考图2，本发明提供了一种用于OLED显示屏的像素结构，其包括像素单元110。多个像素单元110纵横排列，形成一行或多行的像素组。像素单元110中的第一子像素112、第二子像素114及第三子像素116依次嵌套配合，这样像素单元110在同一条横线或同一竖线上排列时，子像素没有交错现象，避免显示的锯齿感和毛刺感。下面详细介绍其具体结构。

仍请参考图2，第一子像素112、第二子像素114和第三子像素116的色彩互不相同，且分别为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素中的一种。像素单元110整体呈矩形，第一子像素112包围第二子像素114，第二子像素114包围第三子像素116。像素单元110的整体形状优先采用正方形，以避免出现拉伸的显示效果。此外，像素单元110的整体形状也不限于矩形，根据显示效果及应用场合的不同，采用任意的多边形均可，如三角形、六边形等。

图2中，第二子像素114和第三子像素116的外轮廓形状相同，均为矩形。第二子像素114和第三子像素116的外轮廓也可以是圆形。在像素单元110面积相同的情况下，较第二子像素114和第三子像素114的外轮廓是矩形的情况，第二子像素114和第三子像素116的外轮廓是圆形，更有助于获得面积更大的最外围的第一子像素112。本发明中，第二子像素114和第三子像素116的外轮廓是圆形时，第一子像素112为蓝色子像素，因为蓝色子像素在三种基色像素中发光效率最低，故如取得较大的蓝色子像素面积则有助于提高其发光效果。

第二子像素114和第三子像素116的外轮廓形状当然也可以不同，只要实现二者均在第一子像素112内部，且第二子像素114包围第三子像素116即可。例如，第二子像素114的外轮廓形状可以是圆形，而第三子像素116的外轮廓形状为矩形，反之亦可。第二子像素114和第三子像素116的外轮廓形状当然也可以是除圆形和矩形以外的其他形状，能实现包围结构即可。

另外，图2中第二子像素114为绿色子像素，而第三子像素116则为红色子像素。但需指出，二者可以互换，即改为红色子像素将绿色子像素包裹。进一步地，第一子像素112、第二子像素114和第三子像素116的色彩分别可以是红、绿、蓝中的任何一种。当最外围的第一子像素112不是蓝色子像素时，其发光效果可以通过外部的像素驱动电路来改善调整。

请参考图2，本发明的像素结构，多个像素单元110在纵向及横向上均沿直线排列，形成一行或多行的像素组。由于第一子像素112、第二子像素114和第三子像素116依次嵌套设置，因此横向上或者纵向上，子像素没有交错现象，可避免显示效果出现锯齿感和毛刺感。

所有的像素单元110的第一子像素112连成一片。这样，在蒸镀第一子像素112时，可以采用共同层掩膜板来制作，该共同层掩膜板只需要一个较大的开口即可。关于此点，后文中将进一步描述。第一子像素112连成一片，形成的像素结构整体上(也即所有的第一像素112连成的区域的外轮廓)呈矩形，本发明中为正方形。但是，像素结构整体也可以是其他形状，如三角形、六边形。

参图3至6，并请结合图2，上述像素结构可通过以下方法制作得到。

S110、在像素材料的基底上使用具有孔的共同层掩膜板蒸镀第一子像素的发光材料层，形成与所述孔的形状一致的第一子像素。

首先形成一个像素材料的基底。然后，利用图4所示的具有孔212的共同层掩膜板210蒸镀第一子像素112(蓝色子像素)的发光材料，形成矩形的蓝色子像素区域。蒸镀蓝色子像素时，完全不需要考虑两个蓝色子像素之间预留gap的问题，因为此时的蓝色子像素是一整片区域。共同层掩膜板210只需要设置一个大的开口即可，故其强度较好。本步骤中，孔212为矩形，更具体地其呈正方形，形成的蓝色子像素区域呈正方形。前文已指出，连成一片的第一子像素112区域也可以是其他形状，故孔212的形状也可以是其他的形状。

S120、在所述第一子像素的区域内，使用具有多个第一蒸镀孔的第一掩膜板蒸镀第二子像素的发光材料层形成多个第二子像素。

在第一子像素112(蓝色子像素)区域内，利用图5所示的设有多个矩阵排列的第一蒸镀孔312的第一掩膜板310蒸镀第二子像素114(绿色子像素)的发光材料，形成绿色子像素区域。本步骤中，第一蒸镀孔312呈矩形，得到外轮廓为矩形的第二子像素114(绿色子像素)。当然，前文已指出，第二子像素114的外轮廓也可以是圆形。同样地，蒸镀第二子像素114(绿色子像素)时，绿色子像素是被包围在第一子像素112内部的，且其距离相邻的像素单元110中的绿色子像素距离已经很远，因此也完全不需要考虑两个绿色子像素之间额外预留更大的gap的问题。

S130、使用具有多个第二蒸镀孔的第二掩膜板蒸镀第三子像素的发光材料层，在每个第二子像素的区域内，分别形成一个第三子像素。

在第二子像素114(绿色子像素)区域内，利用图6所示的设有多个矩阵排列的第二蒸镀孔412的第二掩膜板410蒸镀第三子像素116(红色子像素)的发光材料，形成红色子像素区域。本步骤中，第二蒸镀孔412也呈矩形，故得到外轮廓为矩形的第三子像素114(红色子像素)。第三子像素116的外轮廓也可以是圆形。同样地，蒸镀第三子像素114(红色子像素)时，红色子像素是被包围在第二子像素114内部的，且其距离相邻的像素单元中的红色子像素距离非常远，因此也完全不需要考虑两个红色子像素之间额外预留更大的间隙gap的问题。

由此，蒸镀蓝、绿、红子像素所使用的三种掩模板(Mask)均不需要额外预留gap，有利于降低工艺难度和提升工艺良率。并且，所有子像素的蒸镀，均采用Slot方式的Mask进行蒸镀，有利于增加Mask强度。

采用上述方法蒸镀后，像素单元110中的RGB子像素形成嵌套设置，RGB像素无交错排列，可以有效避免显示的锯齿感和毛刺感。

此外，按照以上方法蒸镀，部分区域是同时存在RGB三种EML(ElectroabsorptionModulated Laser，电吸收调制激光器)发光层，那么在发光器件结构设计时，可以有选择性的使某一层如R发光层发光，其他层如G、B发光层作为HIL(空穴传输层)或者EIL(电子传输层)等使用。图2中，同时存在RGB三种EML发光层的区域即像素单元110中第三子像素116(红色子像素)所在区域，因为该区域是在绿色子像素上进行蒸镀形成，而绿色子像素又是在蓝色子像素上蒸镀形成。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种像素单元，包括第一子像素、第二子像素和第三子像素，其特征在于，所述第一子像素包围第二子像素，第二子像素包围第三子像素；

所述第二子像素的发光材料层形成于所述第一子像素的发光材料层之上；

所述第三子像素的发光材料层形成于所述第二子像素的发光材料层之上。

2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述第一子像素、第二子像素和第三子像素的色彩互不相同，且分别为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素中的一种。

3.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述像素单元整体呈矩形。

4.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述第二子像素和第三子像素的外轮廓均呈圆形。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的像素单元，其特征在于，所述第一子像素为蓝色子像素，所述第二子像素和第三子像素分别为红色子像素、绿色子像素中的一种。

6.一种像素结构，其特征在于，包括多个如权利1至5中任一项所述的像素单元，所述多个像素单元在纵向及横向上均沿直线排列，形成一行或多行的像素组。

7.根据权利要求6所述的像素结构，其特征在于，所有的像素单元的第一子像素连成一片。

8.一种像素结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

在像素材料的基底上使用具有孔的共同层掩膜板蒸镀第一子像素的发光材料层，形成与所述孔的形状一致的第一子像素；

在所述第一子像素的区域内，使用具有多个第一蒸镀孔的第一掩膜板蒸镀第二子像素的发光材料层形成多个第二子像素，以使所述第一子像素包围所述第二子像素；

使用具有多个第二蒸镀孔的第二掩膜板蒸镀第三子像素的发光材料层，在每个第二子像素的区域内，分别形成一个第三子像素，以使所述第二子像素包围所述第三子像素。

9.根据权利要求8所述的像素结构的制作方法，其特征在于，所述第一子像素为蓝色子像素，所述第二子像素和第三子像素分别为红色子像素、绿色子像素中的一种。

10.根据权利要求8所述的像素结构的制作方法，其特征在于，所述第一蒸镀孔和第二蒸镀孔分别呈圆形或矩形。

11.根据权利要求8所述的像素结构的制作方法，其特征在于，所述共同层掩膜板上的孔呈矩形。