CN107464831B - 一种像素结构及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种像素结构及显示装置，以改善显示装置画面边缘的彩边现象，提高显示效果。像素结构包括呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括呈两行两列排布的四个子像素，分别为发光颜色不同的第一子像素、第二子像素和第三子像素，以及与第三子像素发光颜色相同的第四子像素，其中，第三子像素与第四子像素不同行且不同列设置。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种像素结构及显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管，以下简称OLED)显示装置由于具有薄、轻、宽视角、主动发光、发光颜色连续可调、成本低、响应速度快、能耗小、驱动电压低、工作温度范围宽、生产工艺简单、发光效率高及可柔性显示等优点，已被列为极具发展前景的下一代显示技术。
OLED显示装置的像素结构包括按照一定排列方式排布的多个子像素，其中，每个子像素均包括阳极层、阴极层以及位于阳极层和阴极层之间的有机发光层，不同颜色子像素所对应的有机发光层的材质不同；OLED发光是指有机发光层在外加电场的驱动下，通过阳极和阴极的载流子注入和辐合导致发光的现象。具体地，作为载流子的电子和空穴在电场的作用下分别从阴极和阳极迁移到有机发光层，并在有机发光层中相遇辐合形成激子，激子退激活放出能量，释放的能量使有机发光层的发光分子激发，激发后的发光分子经过辐射弛豫而发出可见光。
随着OLED显示技术在手机、可穿戴设备等应用中日益广泛，OLED的显示效果也越来越受关注，OLED显示面板会随着其像素排布、算法等不同而呈现不同的显示效果。随着显示技术的不断发展，人类社会对于面板的显示效果提出了更高的需求，如何进一步提升OLED面板的显示效果，使其具有更佳的用户体验，是OLED显示技术中日益突出的一个关键问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种像素结构及显示装置，以改善显示装置画面边缘的彩边现象，提高显示效果。
本发明实施例提供了一种像素结构，包括呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括呈两行两列排布的四个子像素，分别为颜色不同的第一子像素、第二子像素和第三子像素，以及与所述第三子像素颜色相同的第四子像素，其中，所述第三子像素与所述第四子像素不同行且不同列设置。
采用本发明实施例像素结构，位于边缘的子像素行或列分别由第一子像素和第三子像素或者第四子像素交错排列组成，或者由第二子像素和第三子像素或者第四子像素交错排列组成，相比现有技术，该像素结构位于边缘的子像素行或列不再是单一颜色，从而可以改善显示装置画面边缘的彩边现象，提高显示效果，改善用户体验。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述任一技术方案所述的像素结构。该显示装置画面边缘的彩边现象得以改善，显示效果较好。
附图说明
图1为现有一种显示装置的像素结构示意图；
图2为现有另一种显示装置的像素结构示意图；
图3为本发明第一实施例像素结构示意图；
图4为本发明第二实施例像素结构示意图；
图5为本发明第三实施例像素结构示意图；
图6为本发明第四实施例像素结构示意图；
图7为本发明实施例阵列基板的截面示意图；
图8为现有一种显示面板的截面示意图；
图9为本发明一实施例显示面板的截面示意图；
图10为本发明另一实施例显示面板的截面示意图；
图11为本发明实施例显示装置的示意图。
附图标记：
现有技术部分：
01-R子像素 02-G子像素
03-B子像素 04-像素单元
05-第一子像素列 06-第二子像素列
07-子像素 071-第一电极
072-第二电极 073-发光层
08-薄膜晶体管 081-栅极
082-半导体层 083-源极
084-漏极 085-第一绝缘层
086-第二绝缘层 09-像素定义层
本发明实施例部分：
200-显示装置 100-像素单元
10-第一子像素 20-第二子像素
30-第三子像素 40-第四子像素
50-子像素 51-第一电极
52-第二电极 53-发光层
60-薄膜晶体管 61-栅极
62-半导体层 63-源极
64-漏极 65-第一绝缘层
66-第二绝缘层
具体实施方式
为提高显示效果，本发明实施例提供了一种像素结构及显示装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，传统OLED显示装置的像素结构，每一行子像素中，R(红)子像素01、G(绿)子像素02、B(蓝)子像03素循环排列；每一列子像素的颜色相同；相邻的R子像素01、G子像素02、B子像素03混光，宏观上组成一个像素单元04。
如图2所示，现有技术中另一种OLED显示装置的像素结构，包括呈阵列排布的多个像素单元04，每个像素单元包括R子像素01、G子像素02和B子像素03，每列像素单元包括第一子像素列05和第二子像素列06，任一像素单元的R子像素01和G子像素02位于第一子像素列05，B子像素03位于第二子像素列06，其中，对于每一个像素单元，B子像素03的图形在列向方向上边缘不超过R子像素01的图形，下边缘不超过G子像素02的图形，这样，该像素结构的上边缘会有R子像素01明显凸出，下边缘会有G子像素02明显凸出，并且第二子像素列06的颜色相同。
申请人在长期的研究实践中发现，上述现有技术在显示效果方面存在较为严重的缺陷，当近距离观看显示装置的画面时，由于位于画面边缘的同一行或同一列子像素的颜色相同，导致视觉上看到彩边现象，从而影响到显示效果。
如图3所示，本发明实施例提供的像素结构，包括呈阵列排布的多个像素单元100，每个像素单元100包括呈两行两列排布的四个子像素，分别为颜色不同的第一子像素10、第二子像素20和第三子像素30，以及与第三子像素30颜色相同的第四子像素40，其中，第三子像素30与第四子像素40不同行且不同列设置。
其中，对于应用该像素结构的显示面板的具体类型不限，包括但不限于OLED显示面板、Micro-LED(Micro Light Emitting Diodes，微缩型发光二极管)显示面板或QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)显示面板，等等。
在本发明实施例中，每个像素单元100包括三种不同颜色的四个子像素，这四个子像素进行混光，从而在主观上呈现出一定颜色。显示装置在进行显示时，根据每个像素单元100需要显示的颜色信息来计算并确定每个子像素的数据信号。
申请人在长期的研究实践中发现，在现有技术中，对于图1所示的传统OLED显示装置的像素结构，位于像素结构左边缘的子像素列均为红色子像素01，位于像素结构右边缘的子像素列均为蓝色子像素03，这样就会导致显示装置画面的左边缘产生红色彩边显示缺陷，显示装置画面的右边缘产生蓝色彩边显示缺陷；对于图2所示的像素结构，像素结构的上边缘会有红色子像素01明显凸出，像素结构的下边缘会有绿色子像素02明显凸出，并且位于像素结构右边缘的子像素列均为蓝色子像素03，这样就会导致显示装置画面的上边缘产生红色彩边缺陷，显示装置画面的下边缘产生绿色彩边缺陷，显示装置画面的右边缘产生蓝色彩边缺陷，从而影响到显示效果。
而采用本发明实施例像素结构，位于边缘的子像素行或列分别由第一子像素10和第三子像素30或者第四子像素40交错排列组成，或者由第二子像素20和第三子像素30或者第四子像素40交错排列组成，如图3所示的实施例中，位于像素结构左边缘的子像素列和位于像素结构上边缘的子像素行分别由红色子像素和绿色子像素交错排列组成，位于像素结构右边缘的子像素列和位于像素结构下边缘的子像素行分别由绿色子像素和蓝色子像素交错排列组成，相比现有技术，该像素结构位于边缘的子像素行或列不再是单一颜色，从而可以改善显示装置画面边缘的彩边现象，提高显示效果，改善用户的体验。
对于像素结构中发光颜色不同的各个子像素的发光层，需要分别通过一次蒸镀工艺在基板上形成。在现有技术中，每个像素单元包括颜色不同的三个子像素，因此需要三次蒸镀工艺在基板上形成各个子像素的发光层。在本发明实施例中，由于第三子像素与第四子像素的发光颜色相同，因此第三子像素与第四子像素的发光层可以通过一次蒸镀工艺形成，即本发明实施例提供的像素结构也是需要三次蒸镀工艺形成各个子像素的发光层，相比现有技术，该方案在未增加制作工艺难度的前提下，改善了显示装置画面边缘的彩边现象，提高了显示效果。并且，请参考图3所示，对于每一个子像素，位于其周围的其它子像素的发光颜色与该子像素均不同，这样，可以使像素结构中相同发光颜色的子像素之间保持较大的间距，从而使蒸镀同一颜色子像素所使用的掩模板的相邻开孔间距较大，便于掩模板的加工制作以及显示面板的加工制作；以及，图3所示的像素结构中，不同颜色子像素之间的间距相对较大，这样可以减小不同颜色子像素之间发生蒸镀混色的风险。以蒸镀形成第一子像素10的有机发光层为例，在蒸镀过程中，由于第一子像素10与第三子像素30和第四子像素40的间距相对较大，可以有效减少有机材料的蒸汽分子经过掩模板的开口附着在基板的第三子像素30和第四子像素40所在区域，从而降低了蒸镀混色风险。
在本发明各实施例中，每个像素单元100的第一子像素10、第二子像素20和第三子像素的颜色不同，但具体颜色不限。例如，在图3的第一实施例中，第一子像素10和第二子像素20分别为红色子像素和蓝色子像素，第三子像素30和第四子像素40为绿色子像素，此时，位于像素结构左边缘的子像素列和位于像素结构上边缘的子像素行分别由红色子像素和绿色子像素交错排列组成，位于像素结构右边缘的子像素列和位于像素结构下边缘的子像素行分别由绿色子像素和蓝色子像素交错排列组成，因此，显示装置画面的左边缘和上边缘显示时呈红色和绿色混光后得到的黄色，显示装置画面的右边缘和下边缘显示时呈绿色和蓝色混光后得到的青色，由于人眼对黄色和青色的敏感度明显低于单色的红色、绿色和蓝色，因此该方案可以显著改善显示装置画面边缘的彩边现象，提高显示效果，改善用户的体验。
在本发明实施例中，像素单元的各个子像素的面积可以相同，也可以不同。优选的，第一子像素10、第三子像素30的面积与第四子像素40的面积相等。这样，第一子像素10、第二子像素20、第三子像素30和第四子像素40在像素单元100中排列合理，像素单元100的尺寸较小，像素结构在显示区域的单位面积内可以排列更多的像素单元100，从而可以提高显示装置的分辨率。
如图3所示，当第一子像素10和第二子像素20分别为红色子像素和蓝色子像素，第三子像素30和第四子像素40为绿色子像素时，红色子像素的面积可以设计的小于蓝色子像素的面积，且两个绿色子像素的面积之和也小于蓝色子像素的面积。由于相比红色子像素和绿色子像素，蓝色子像素的寿命较低，这样设计可以降低蓝色子像素的电流密度，减小其衰退速度，从而使蓝色子像素与红色子像素和绿色子像素的寿命相匹配。
在本发明实施例中，像素单元的各个子像素的具体形状不限，可以为矩形、多边形或圆形等等。在图4所示的第二实施例中，第一子像素10和第二子像素20分别为红色子像素和蓝色子像素，第三子像素30和第四子像素40为绿色子像素，且第一子像素10和第二子像素20的形状分别为正方形，第三子像素30和第四子像素40的的形状分别为矩形，并且，第三子像素30的长边沿列向设置，宽边沿行向设置，第四子像素40的长边沿行向设置，宽边沿列向设置。采用该设置方式，可以在保证不同颜色子像素间距的情况下，使子像素的排列较为紧凑，从而有利于提高显示装置的分辨率。
在图5所示的第三可选实施例中，第一子像素10和第二子像素20分别为红色子像素和绿色子像素，第三子像素30和第四子像素40为蓝色子像素，此时，位于像素结构左边缘的子像素列和位于像素结构上边缘的子像素行分别由红色子像素和蓝色子像素交错排列组成，位于像素结构右边缘的子像素列和位于像素结构下边缘的子像素行分别由绿色子像素和蓝色子像素交错排列组成；在图6所示的第四可选实施例中，第一子像素10和第二子像素20分别为绿色子像素和蓝色子像素，第三子像素30和第四子像素40为红色子像素，此时，位于像素结构左边缘的子像素列和位于像素结构上边缘的子像素行分别由红色子像素和绿色子像素交错排列组成，位于像素结构右边缘的子像素列和位于像素结构下边缘的子像素行分别由红色子像素和蓝色子像素交错排列组成。
上述两种技术方案同样可以避免位于像素结构边缘的子像素行或列由单一颜色组成，可以显著改善显示装置画面边缘的彩边现象，提高显示效果，改善用户的体验。
对于应用该像素结构的液晶显示面板，其结构包括对盒设置的彩膜基板和阵列基板。如图7所示，阵列基板210上形成有多条栅线220和多条数据线230，由多条栅线220和多条数据线230交叉界定出呈阵列排布的多个子像素，彩膜基板上形成有黑矩阵，并且由黑矩阵界定出的与每个子像素分别对应的子像素区域内设置有颜色相对应的彩色光阻，以及，阵列基板210上对应每个子像素的位置分别设置有像素电极240以及控制该像素电极240的薄膜晶体管60；薄膜晶体管包括栅极、半导体层、源极和漏极，栅极与栅线220连接，源极与数据线230连接，漏极与像素电极240连接。当栅线220向栅极输送扫描信号时，源极和漏极导通，数据线230向像素电极240输送数据信号，根据像素单元需要显示的颜色信息，确定施加至该像素单元的每个子像素的数据信号，从而控制每个子像素的灰度级值，以组合成该颜色。
如图8所示，对于现有技术的OLED显示面板，通常显示面板的每个子像素07由对应的一个子像素驱动电路控制，即每个子像素07对应连接一个薄膜晶体管08。具体的，薄膜晶体管08包括栅极081、半导体层082、源极083和漏极084，栅极081与栅线连接，源极083与数据线连接，半导体层082与栅极081通过第一绝缘层085间隔；每个子像素07包括第一电极071、第二电极072以及位于第一电极071和第二电极072之间的发光层073，第一电极071、第二电极072和发光层073构成一个发光器件，第一电极071与漏极084通过第二绝缘层086上的过孔连接。
当栅线向栅极081输送扫描信号时，源极083和漏极084导通，数据线向第一电极071输送数据信号，在第一电极071和第二电极072之间电场的驱动下，作为载流子的电子和空穴分别从第二电极072和第一电极071迁移到发光层073，并在发光层073中相遇辐合形成激子，激子退激活放出能量，释放的能量使发光层073的发光分子激发，激发后的发光分子经过辐射弛豫而发出可见光。一般来讲，各个子像素07的第一电极071相互间隔，各个子像素07的第二电极072或若干个子像素07的第二电极072连接为一体结构以形成等电位。OLED像素结构中，相邻子像素07之间通过像素定义层09来界定，各个子像素07分别对应像素定义层09的各个开口区，各个子像素07的第一电极071通过像素定义层09彼此绝缘间隔。
在本发明的一个实施例中，每个像素单元的第三子像素和第四子像素由同一子像素驱动电路控制，也就是说，颜色相同的第三子像素和第四子像素接受同一薄膜晶体管输送的相同的数据信号。显示装置在进行显示时，根据该像素单元需要显示的颜色信息，确定不同薄膜晶体管分别输送至第一子像素和第二子像素的不同的数据信号，以及同一薄膜晶体管输送至第三子像素和第四子像素的同一数据信号。
在现有技术中，每个像素单元包括颜色不同的三个子像素，每个子像素由对应的一个子像素驱动电路控制，即每个像素单元对应设置有三个子像素驱动电路。而在本实施例方案中，第一子像素和第二子像素分别由对应的子像素驱动电路控制，颜色相同的第三子像素和第四子像素由同一子像素驱动电路控制，即每个像素单元同样对应设置有三个子像素驱动电路，因此，相比现有技术，该方案在未增加子像素驱动电路数量的前提下，改善了显示装置画面边缘的彩边现象，提高了显示效果。
每个像素单元的第三子像素30和第四子像素40由同一子像素驱动电路控制的具体实施方式不限，如图9所示，在本发明的一个实施例中，每个像素单元的第三子像素30和第四子像素40的第一电极51连为一体结构，并电连接至一个子像素驱动电路的输出端。也就是说，对于与第三子像素30和第四子像素40对应连接的薄膜晶体管60，该薄膜晶体管60的漏极64通过第二绝缘层66上的过孔与第三子像素30和第四子像素40共同的第一电极51连接。可以理解的，该薄膜晶体管60的栅极61与栅线连接，源极63与数据线连接，半导体层62与栅极61通过第一绝缘层65间隔，对于第三子像素或者第四子像素来说，第一电极51、第二电极52和各自对应的发光层53构成一个发光器件，第一电极51和第二电极52的极性不限，当第一电极51为阳极时，则第二电极为阴极，当第一电极51为阴极时，则第二电极52为阳极。
如图10所示，在本发明的另一优选实施例中，每个像素单元的各个子像素的第一电极51相间隔，第三子像素30的第一电极51和第四子像素40的第一电极51电连接至同一子像素驱动电路的输出端。此时，像素单元的各个子像素的第一电极51均通过像素定义层70彼此绝缘间隔，对于与第三子像素30和第四子像素40对应连接的薄膜晶体管60，该薄膜晶体管60的漏极64通过第二绝缘层66上的对应的两个过孔分别与第三子像素30和第四子像素40的第一电极51连接。
需要说明的是，上述图9和图10中是以OLED显示面板为例，对本申请实施例做进一步说明。对于本申请实施例应用于其他类型的显示面板，如Micro-LED显示面板或QLED显示面板等，以及图7所示的液晶显示面板，同样可以设置为每个像素单元的第三子像素和第四子像素由同一子像素驱动电路控制，从而每个像素单元同样对应设置有三个子像素驱动电路，使得在未增加子像素驱动电路数量的前提下，改善显示装置画面边缘的彩边现象，提高显示效果，改善用户的体验。
如图11所示，本发明实施例还提供了一种显示装置200，包括上述任一技术方案的像素结构。该显示装置200画面边缘的彩边现象得以改善，显示效果较好。显示装置200的具体类型不限，例如可以为手机、平板电脑、电视机、显示器等终端显示设备，也可以是OLED显示面板、液晶显示面板、Micro-LED(Micro Light Emitting Diodes，微缩型发光二极管)显示面板或QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)显示面板或显示模组。
本发明实施例所提供的像素结构和显示装置，位于边缘的子像素行或列分别由第一子像素和第三子像素或者第四子像素交错排列组成，或者由第二子像素和第三子像素或者第四子像素交错排列组成，相比现有技术，该像素结构位于边缘的子像素行或列不再是单一颜色，从而可以改善显示装置画面边缘的彩边现象，提高显示效果，改善用户体验。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种像素结构，其特征在于，包括呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括呈两行两列排布的四个子像素，分别为发光颜色不同的第一子像素、第二子像素和第三子像素，以及与所述第三子像素发光颜色相同的第四子像素，其中，所述第三子像素与所述第四子像素不同行且不同列设置；多个所述像素单元的四个子像素的排布方式相同；
所述第一子像素和第二子像素分别为红色子像素和蓝色子像素，所述第三子像素和第四子像素为绿色子像素；所述第一子像素和第二子像素的形状分别为正方形，所述第三子像素和第四子像素形状分别为矩形，且所述第三子像素的长边沿列向设置，宽边沿行向设置，所述第四子像素的长边沿行向设置，宽边沿列向设置；所述第一子像素的面积小于所述第二子像素的面积，所述第三子像素和所述第四子像素的面积之和小于所述第二子像素的面积。
2.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，每个像素单元的第三子像素和第四子像素由同一子像素驱动电路控制。
3.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，每个子像素包括第一电极、第二电极和发光层；
每个像素单元的第三子像素和第四子像素的第一电极连为一体结构，并电连接至一个子像素驱动电路的输出端。
4.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，每个子像素包括第一电极、第二电极和发光层；
每个像素单元的各个子像素的第一电极相间隔，所述第三子像素的第一电极和第四子像素的第一电极电连接至同一子像素驱动电路的输出端。
5.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述第一子像素、第三子像素的面积与第四子像素的面积相等。
6.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1～5任一项所述的像素结构。
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