CN105552102A - 像素排布结构及其制造方法，显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种像素排布结构，其包括多个第一重复单元和第二重复单元，所述第一重复单元和第二重复单元在行方向和列方向上依次交替重复形成矩阵排列；所述第一重复单元包括两个绿色子像素和一个蓝色子像素；所述第二重复单元包括两个绿色子像素和一个红色子像素；每个红色子像素和蓝色子像素被四个绿色子像素共用，以形成四个像素单元。本发明还涉及一种使用该像素排布结构的显示器和该像素排布结构的制作方法。该像素排布结构及显示器能够提供更高的显示分辨率。
Description
技术领域
本发明涉及OLED显示技术，特别是涉及一种像素排布结构及其制造方法和一种显示器。
背景技术
由于高分辨率能够显示更细腻的色彩和更多的图像细节，可以给用户带来更好的视觉体验，因此高分辨率的显示设备越来越受到用户的青睐。
目前的显示技术所采用的基本原理都是相同的，即用红、绿、蓝三色子像素构成一个像素，每个像素的颜色可以由红、绿、蓝三种颜色根据不同的亮度级别调配出来，显示出来的图像实际就是像素的显示状态的集合。当单位面积内的像素更多时，能够表现的图像细节就更多。
不同于采用背光的显示设备依靠滤光片获得不同颜色的子像素，自发光的显示设备，每个子像素都是依靠发光材料的电激发发光。因此自发光的显示设备，提高分辨率的方法就是把子像素的尺寸做得更小。
利用发光材料制作每个子像素一般采用精细金属掩膜板(FineMetalMask，FMM)，利用蒸镀工艺将发光材料按照掩膜板的开孔形状转印到预设的位置。然而，由于精细金属掩膜板和蒸镀工艺本身的限制，例如掩膜板开孔无法做得更小，传统的方法已经不能将分辨率做得更高。
为了解决上述问题，出现了一种将相邻像素合并蒸镀的方法。如图1所示，像素(包括红、绿、蓝三个子像素)之间，无论是在行方向还是在列方向，相邻像素均呈镜像布置。这样，相邻像素的相邻子像素都是相同颜色的，相同颜色的相邻子像素就可以合并蒸镀。传统掩膜板的尺寸无需进一步缩小，即可达到提高分辨率的目的。
然而采用这些技术制作的显示装置，其实际上的视觉效果并没有得到较大的改善，原因在于占白光亮度约60％的绿色子像素紧靠在一起不能够很好的从视觉方面体现相邻像素的亮度差异。
另一种解决方式是采用Pentile像素排布方式。如图2所示，Pentile像素排布方式中，红色子像素和蓝色子像素呈交错排列，每个红色子像素和蓝色子像素被相邻的两个绿色子像素共用，因此显示分辨率最终取决于绿色子像素的排布密度(即每个绿色子像素是只属于一个像素单元)。由于共用的原因，使用更少的蓝色子像素和红色子像素就可以达到同样数量的像素，从一定程度上提高分辨率。
但是，由于蒸镀工艺的限制，纵向交替的红色子像素和蓝色子像素之间的间隔y1要保持较大，以保证开口率。这样这部分间隔的空间就无法有效的利用，限制了分辨率的进一步提高。
发明内容
基于此，有必要提供一种像素排布结构，以实现更高的分辨率。
一种像素排布结构，包括多个第一重复单元和第二重复单元，所述第一重复单元和第二重复单元在行方向和列方向上依次交替重复形成矩阵排列；
所述第一重复单元包括两个绿色子像素和一个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个绿色子像素和一个红色子像素；
每个红色子像素和蓝色子像素被四个绿色子像素共用，以形成四个像素单元。
在其中一个实施例中，所述第一重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上的一个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上的一个红色子像素；
所述第一重复单元和第二重复单元在行方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素与第二重复单元的红色子像素相邻；第二重复单元内的绿色子像素与第一重复单元的蓝色子像素相邻；
所述第一重复单元和第二重复单元在列方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素和第二重复单元内的绿色子像素位于同一列，第一重复单元内的蓝色子像素和第二重复单元内的红色子像素位于同一列。
在其中一个实施例中，所述第一重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上的一个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上的一个红色子像素；
所述第一重复单元和第二重复单元在行方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素与第二重复单元的红色子像素相邻；第二重复单元内的绿色子像素与第一重复单元的蓝色子像素相邻；
所述第一重复单元和第二重复单元在列方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素和第二重复单元内的红色子像素位于同一列，第一重复单元内的蓝色子像素和第二重复单元内的绿色子像素位于同一列。
一种像素排布结构，包括多个第一重复单元和第二重复单元，所述第一重复单元和第二重复单元在行方向和列方向上依次交替重复形成矩阵排列；
所述第一重复单元包括两个绿色子像素和两个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个绿色子像素和两个红色子像素；
每个红色子像素和蓝色子像素被两个绿色子像素共用，以形成两个像素单元。
在其中一个实施例中，所述第一重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上间隔排列的两个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上间隔排列的两个红色子像素；
所述第一重复单元和第二重复单元在行方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素与第二重复单元的红色子像素相邻；第二重复单元内的绿色子像素与第一重复单元的蓝色子像素相邻；
所述第一重复单元和第二重复单元在列方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素和第二重复单元内的绿色子像素位于同一列，第一重复单元内的蓝色子像素和第二重复单元内的红色子像素位于同一列。
在其中一个实施例中，所述第一重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上间隔排列的两个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上间隔排列的两个红色子像素；
所述第一重复单元和第二重复单元在行方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素与第二重复单元的红色子像素相邻；第二重复单元内的绿色子像素与第一重复单元的蓝色子像素相邻；
所述第一重复单元和第二重复单元在列方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素和第二重复单元内的红色子像素位于同一列，第一重复单元内的蓝色子像素和第二重复单元内的绿色子像素位于同一列。
一种显示装置，包括多个像素单元，所述多个像素单元形成上述的像素排布结构。
一种像素排布结构的制造方法，用于形成上述的像素排列结构，包括如下步骤：
在用于控制像素单元发光的驱动层上形成第一绝缘层；
在所述第一绝缘层上制作每个子像素的阳极区，并与驱动层形成电连接；
在所述第一绝缘层上制作第二绝缘层；
以像素单元中每个子像素的阳极区的位置为基准，在所述第二绝缘层上刻蚀开口，形成像素限定层；
采用第一掩膜板在所述像素限定层上蒸镀绿色子像素的发光材料；
采用第二掩膜板在所述像素限定层上蒸镀红色子像素的发光材料；
采用第三掩膜板在所述像素限定层上蒸镀蓝色子像素的发光材料。
在其中一个实施例中，所述第一掩膜板为槽型掩膜板或狭缝型掩膜板，所述第二掩膜板和第三掩膜板为槽型掩膜板。
在其中一个实施例中，所述第二掩膜板和第三掩膜板相同。
上述像素排布结构及其制作方法，由于蓝色子像素和红色子像素提供给更多的绿色子像素共用，或者每两行共用蒸镀同一红色子像素或蓝色子像素，减少了蓝色子像素和红色子像素在重复时所占用的面积，因而单位面积内可以在排布更多像素，可以提供更高的显示分辨率。
上述显示器，由于包括上述像素排布结构，因而具有更高的显示分辨率。
附图说明
图1为传统的采用共用蒸镀方式形成的像素排布结构的示意图；
图2为现有技术中Pentile排布结构示意图；
图3为一种有机发光显示器的纵向剖面图；
图4为一个子像素发光区分布的示意图；
图5为有机发光显示器的驱动逻辑原理图；
图6为本发明第一实施例的像素排布结构的示意图；
图7a和图7b分别为槽型掩膜板和狭缝型掩膜板的结构示意图；
图8为本发明第二实施例的像素排布结构的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进行进一步说明。
首先结合图3～5简单说明自发光显示器的显示原理。
图3示出了有机发光显示器10的纵向剖面图。该有机发光显示器10包括基板11、驱动层20、第一绝缘层30、第一电极40、发光层50、第二电极60以及第二绝缘层70。驱动层20包括栅电极21、栅极绝缘层22、半导体层23、层间绝缘层24和引线图案25。该有机发光显示器10是顶发光显示装置，即光从第二电极60处出射。第一电极40通过设于第一绝缘层30上的通孔与引线图案25电连接。第二绝缘层70上与发光层50对应的位置设有开口，发光层50发射的光线可透过第二电极60出射。
如图4所示，可以看出，子像素的发光区只占第一电极40的一部分。发光区占整个像素区域的比例，称为开口率。在出光率等其他条件固定时，要保证像素能够正常显示，需要保证一定的开口率。
图5示出了有机发光显示器10的驱动逻辑原理图。如图5所示，该有机发光显示器10包括显示区域101，其中，红色发光单元R、绿色发光单元G、蓝色发光单元B呈矩阵形式分布于基板11上。一个像素包括一个红色发光单元R、一个绿色发光单元G和一个蓝色发光单元B。数据信号电路12和扫描信号电路13设于显示区域101的外围，作为图像显示驱动电路。
每个红色发光单元R、绿色发光单元G和蓝色发光单元B分别对应连接一个像素驱动电路(图未示出)。像素驱动电路也位于显示区域101中，形成于图3所示的驱动层20。
有机发光显示器10横向设置多条扫描信号线131、纵向设置多条数据信号线121，用于将数据信号和扫描信号连接到各个发光单元的像素驱动电路。
基于上述的有机发光显示器10的基本结构，提供第一实施例的像素排布结构。该像素排布结构描述的是发光层50在基板11上的整个排列方式。
如图6所示，该像素排布结构100包括多个第一重复单元110和第二重复单元120。第一重复单元110和第二重复单元120在行方向和列方向上依次交替重复形成矩阵排列。
第一重复单元110包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素G和在另一相邻列上的一个蓝色子像素B。第二重复单元120包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素G和在另一相邻列上的一个红色子像素R。
在行方向上，第一重复单元110和第二重复单元120交替重复时，第一重复单元110内的绿色子像素G与第二重复单元120的红色子像素R相邻；第二重复单元120内的绿色子像素G与第一重复单元110的蓝色子像素B相邻。
在列方向上，第一重复单元110和第二重复单元120交替重复时，第一重复单元110内的绿色子像素G和第二重复单元120内的绿色子像素G位于同一列，第一重复单元110内的蓝色子像素B和第二重复单元120内的红色子像素R位于同一列。
可以理解，在列方向上，第一重复单元110和第二重复单元120交替重复时，还可以是，第一重复单元110内的绿色子像素G和第二重复单元120内的红色子像素R位于同一列，第一重复单元110内的蓝色子像素B和第二重复单元120内的绿色子像素R位于同一列。
根据本实施例的像素排布结构100，每个红色子像素R和蓝色子像素B都被四个绿色子像素G共用。例如图6中，一个蓝色子像素B被四个绿色子像素G共用，形成四个像素P1、P2、P3、P4。
本实施例中，红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B均以矩形示出，其可以方便地采用槽型掩膜板(slotmask)或狭缝型掩膜板(slitmask)制作。图7a和图7b分别示出了这两种掩膜板。槽型掩膜板是其上具有相对较短的开口的掩膜板。狭缝型掩膜板是其上具有长条形开口的掩膜板。
可以理解，红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B还可以是其他形状例如圆形、三角形等；红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B相互之间也可以是其他排列，只要保证第一重复单元110包括两个绿色子像素G和一个蓝色子像素B、第二重复单元120包括两个绿色子像素G和一个红色子像素R；且每个红色子像素R和蓝色子像素B被四个绿色子像素G共用，以形成四个像素单元。例如，在上述两种不同的列方向上交替排列时，可按照任意方式组合。
上述第一实施例的像素排布结构中，由于每个蓝色子像素或红色子像素可以被4个像素共用，减少了空间占用，提高了显示分辨率。
基于上述的有机发光显示器10的基本结构，还提供第二实施例的像素排布结构200。
如图8所示，该像素排布结构200包括多个第一重复单元210和第二重复单元220，第一重复单元210和第二重复单元220在行方向和列方向上依次交替重复形成矩阵排列。
第一重复单元210包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素G和在另一相邻列上间隔排列的两个蓝色子像素B。第二重复单元220包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素G和在另一相邻列上间隔排列的两个红色子像素R。
在行方向上，第一重复单元210和第二重复单元220交替重复时，第一重复单元210内的绿色子像素G与第二重复单元220的红色子像素R相邻；第二重复单元220内的绿色子像素G与第一重复单元210的蓝色子像素B相邻。
在列方向上，第一重复单元210和第二重复单元220交替重复时，第一重复单元210内的绿色子像素G和第二重复单元220内的绿色子像素G位于同一列，第一重复单元210内的蓝色子像素B和第二重复单元220内的红色子像素R位于同一列。
可以理解，在列方向上，第一重复单元210和第二重复单元220交替重复时，还可以是，第一重复单元210内的绿色子像素G和第二重复单元220内的红色子像素R位于同一列，第一重复单元210内的蓝色子像素B和第二重复单元220内的绿色子像素R位于同一列。
根据本实施例的像素排布结构200，每个红色子像素R和蓝色子像素B都被两个绿色子像素G共用。例如图8中，位于同一重复单元内的两个蓝色子像素B分别被两个绿色子像素G共用，总共形成四个像素P1、P2、P3、P4。
本实施例中，红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B均以矩形示出，其可以方便地采用槽型掩膜板(slotmask)或狭缝型掩膜板(slitmask)制作。
可以理解，红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B还可以是其他形状例如圆形、三角形等；红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B相互之间也可以是其他排列，只要保证第一重复单元210包括两个绿色子像素G和两个蓝色子像素B、第二重复单元220包括两个绿色子像素G和两个红色子像素R；且每个红色子像素R和蓝色子像素B被两个绿色子像素G共用，以形成两个像素单元。例如，在上述两种不同的列方向上交替排列时，可按照任意方式组合。
第二实施例与第一实施例的区别在于，第二实施例的两个红色子像素或蓝色子像素相当于将第一实施例的一个红色子像素或蓝色子像素拆分。
其中，第一实施例能够达到提高分辨率的原因在于，每个红色子像素或蓝色子像素共用四个绿色子像素，在保证开口率的前提下，单位面积可以形成更多像素单元。第二实施例能够达到提高分辨率的原因在于，每两行像素中包含的红色子像素或蓝色子像素相同，这样就可以利用合并蒸镀的方式获得两个红色子像素或蓝色子像素，相比于Pentile排布方式，减少了两行像素之间红色子像素和蓝色子像素的距离，在保证开口率的前提下，也能够在单位面积内形成更多像素单元。
可以理解，上述第一实施例和第二实施例基于同一发明构思，即尽量在两行像素中，以合并两个红色子像素或两个蓝色子像素、或减小两个红色子像素或两个蓝色子像素之间的距离的方式，来压缩两行像素间的距离，达到排列更多像素的目的。
另外，由于压缩的是占白光亮度成分更少的红色子像素和蓝色子像素，红色子像素或蓝色子像素靠近并不会引起相邻像素亮度差异不明显的问题。
基于上述像素排布结构，还提供一实施例的自发光显示装置，其包括的多个像素单元形成如上述实施例所述的像素排布结构。这种自发光显示装置能够提供更高的显示分辨率。
以下结合图3说明上述像素排布结构的制作方法。像素排布结构的制作是整个显示装置制作过程的一部分，其过程是在其他部分(例如驱动层20)的工序已经完成的基础上进行，其它部分的制作方法与传统方法相同，在此不赘述。
该方法包括如下步骤：
步骤S101：在用于控制像素单元发光的驱动层上形成第一绝缘层。
步骤S102：在所述第一绝缘层上制作每个子像素的阳极区，并与驱动层形成电连接。阳极区即第一电极40限定的区域。
步骤S103：在所述第一绝缘层上制作第二绝缘层。
步骤S104：以像素单元中每个子像素的阳极区的位置为基准，在所述第二绝缘层上刻蚀开口，形成像素限定层。
步骤S105：采用第一掩膜板在所述像素限定层上蒸镀绿色子像素的发光材料。
步骤S106：采用第二掩膜板在所述像素限定层上蒸镀红色子像素的发光材料。
步骤S107：采用第三掩膜板在所述像素限定层上蒸镀蓝色子像素的发光材料。
上述方法中，所述第一掩膜板为槽型掩膜板或狭缝型掩膜板，所述第二掩膜板和第三掩膜板为槽型掩膜板。所述第二掩膜板和第三掩膜板可以相同。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
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 (10)
1.一种像素排布结构，其特征在于，包括多个第一重复单元和第二重复单元，所述第一重复单元和第二重复单元在行方向和列方向上依次交替重复形成矩阵排列；
所述第一重复单元包括两个绿色子像素和一个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个绿色子像素和一个红色子像素；
每个红色子像素和蓝色子像素被四个绿色子像素共用，以形成四个像素单元。
2.根据权利要求1所述的像素排布结构，其特征在于，所述第一重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上的一个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上的一个红色子像素；
所述第一重复单元和第二重复单元在行方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素与第二重复单元的红色子像素相邻；第二重复单元内的绿色子像素与第一重复单元的蓝色子像素相邻；
所述第一重复单元和第二重复单元在列方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素和第二重复单元内的绿色子像素位于同一列，第一重复单元内的蓝色子像素和第二重复单元内的红色子像素位于同一列。
3.根据权利要求1所述的像素排布结构，其特征在于，所述第一重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上的一个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上的一个红色子像素；
所述第一重复单元和第二重复单元在行方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素与第二重复单元的红色子像素相邻；第二重复单元内的绿色子像素与第一重复单元的蓝色子像素相邻；
所述第一重复单元和第二重复单元在列方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素和第二重复单元内的红色子像素位于同一列，第一重复单元内的蓝色子像素和第二重复单元内的绿色子像素位于同一列。
4.一种像素排布结构，其特征在于，包括多个第一重复单元和第二重复单元，所述第一重复单元和第二重复单元在行方向和列方向上依次交替重复形成矩阵排列；
所述第一重复单元包括两个绿色子像素和两个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个绿色子像素和两个红色子像素；
每个红色子像素和蓝色子像素被两个绿色子像素共用，以形成两个像素单元。
5.根据权利要求4所述的像素排布结构，其特征在于，所述第一重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上间隔排列的两个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上间隔排列的两个红色子像素；
所述第一重复单元和第二重复单元在行方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素与第二重复单元的红色子像素相邻；第二重复单元内的绿色子像素与第一重复单元的蓝色子像素相邻；
所述第一重复单元和第二重复单元在列方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素和第二重复单元内的绿色子像素位于同一列，第一重复单元内的蓝色子像素和第二重复单元内的红色子像素位于同一列。
6.根据权利要求5所述的像素排布结构，其特征在于，所述第一重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上间隔排列的两个蓝色子像素；
所述第二重复单元包括两个在同一列上间隔排列的绿色子像素和在另一相邻列上间隔排列的两个红色子像素；
所述第一重复单元和第二重复单元在行方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素与第二重复单元的红色子像素相邻；第二重复单元内的绿色子像素与第一重复单元的蓝色子像素相邻；
所述第一重复单元和第二重复单元在列方向上交替重复时，第一重复单元内的绿色子像素和第二重复单元内的红色子像素位于同一列，第一重复单元内的蓝色子像素和第二重复单元内的绿色子像素位于同一列。
7.一种显示装置，包括多个像素单元，所述多个像素单元形成权利要求1～6任一项所述的像素排布结构。
8.一种像素排布结构的制造方法，用于形成权利要求1～6任一项所述的像素排列结构，包括如下步骤：
在用于控制像素单元发光的驱动层上形成第一绝缘层；
在所述第一绝缘层上制作每个子像素的阳极区，并与驱动层形成电连接；
在所述第一绝缘层上制作第二绝缘层；
以像素单元中每个子像素的阳极区的位置为基准，在所述第二绝缘层上刻蚀开口，形成像素限定层；
采用第一掩膜板在所述像素限定层上蒸镀绿色子像素的发光材料；
采用第二掩膜板在所述像素限定层上蒸镀红色子像素的发光材料；
采用第三掩膜板在所述像素限定层上蒸镀蓝色子像素的发光材料。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第一掩膜板为槽型掩膜板或狭缝型掩膜板，所述第二掩膜板和第三掩膜板为槽型掩膜板。
10.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第二掩膜板和第三掩膜板相同。
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