TWI520323B - 有機發光顯示裝置之畫素結構 - Google Patents

有機發光顯示裝置之畫素結構 Download PDF

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Description

有機發光顯示裝置之畫素結構
本發明係關於一種有機發光顯示裝置之畫素結構，尤指一種利用調整各次畫素排列設置方式以達到降低遮罩精度以及提升製程穩定度之畫素結構。
有機發光二極體顯示器(organic light emitting diode display)由於具有可不需彩色濾光片(color filter)、可自發光(不需背光模組)以及低耗電等優勢，因此被視為可能取代液晶顯示器成為下一代主流的顯示技術。
請參考第1圖與第2圖。第1圖繪示習知有機發光二極體顯示裝置之畫素結構的示意圖。第2圖繪示習知有機發光二極體顯示裝置所使用之遮罩(shadow mask)的示意圖。如第1圖與第2圖所示，習知有機發光二極體顯示裝置之畫素結構100係利用具有複數條沿一行(column)方向Y延伸之長條狀開口100H的遮罩100M進行有機發光材料之蒸鍍製程，用以於基板110上形成複數個藍色次畫素120B、複數個綠色次畫素120G以及複數個紅色次畫素120R。各藍色次畫素120B、各綠色次畫素120G以及各紅色次畫素120R係於一列(row)方向X上交替設置，而各顯示畫素單元120則係由列方向X上相鄰之一個藍色次畫素120B、一個綠色次畫素120G以及一個 紅色次畫素120R所構成。此次畫素排列的方式一般稱之為條狀(stripe)畫素排列結構。在此結構下，遮罩100M上各開口100H之間需具有相當之間距以維持足夠的結構強度並避免於製作時發生各次畫素受製程對位精度與製程變異影響而造成之良率損失。然而，當畫素結構之解析度需求增加時，遮罩100M上各開口100H之間距必須隨之縮小，故造成遮罩製作困難度提升以及進行有機發光材料之蒸鍍製程時發生製程穩定度下降等問題。
本發明之主要目的之一在於提供一種有機發光顯示裝置之畫素結構，利用將各顯示畫素單元中的次畫素與三個相鄰之同色次畫素鄰接並構成一畫素單元，藉此達到降低遮罩精度以及提升製程穩定度之目的。
為達上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種有機發光顯示裝置之畫素結構，包括一基板以及複數個顯示畫素單元。顯示畫素單元係設置於基板之上。各顯示畫素單元包括一第一次畫素、一第二次畫素以及一第三次畫素彼此鄰接設置。各顯示畫素單元之第一次畫素係與三個相鄰之顯示畫素單元之第一次畫素鄰接並構成一第一畫素單元，各顯示畫素單元之第二次畫素係與三個相鄰之顯示畫素單元之第二次畫素鄰接並構成一第二畫素單元，且各顯示畫素單元之第三次畫素係與三個相鄰之顯示畫素單元之第三次畫素鄰接並構成一第三畫素單元。
請參考第3圖至第5圖。第3圖繪示本發明之第一較佳實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構的示意圖。第4圖繪示本實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構的顯示畫素單元分布狀況示意圖。第5圖繪示本實施例之遮罩的示意圖。為了方便說明，本發明之各圖式僅為示意以更容易了解本發明，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。如第3圖與第4圖所示，本實施例提供一種有機發光顯示裝置之畫素結構200，包括一基板210以及複數個顯示畫素單元220。顯示畫素單元220係設置於基板210之上。各顯示畫素單元220包括一第一次畫素221R、一第二次畫素221G以及一第三次畫素221B彼此鄰接設置。在本實施例中，各顯示畫素單元220係由一個第一次畫素221R、一個第二次畫素221G以及一個第三次畫素221B所構成，各第一次畫素221R較佳係為一紅色次畫素，各第二次畫素221G較佳係為一綠色次畫素，且各第三次畫素221B較佳係為一藍色次畫素，用以於各顯示畫素單元220中進行混色而達到所需之顯示效果，但並不以此為限。在本發明之其他較佳實施例中亦可視需要以其他顏色與不同數量之組合構成各顯示畫素單元220以產生所需之顯示效果。換句話說，本實施例之各顯示畫素單元220係由一個第一次畫素221R、一個第二次畫素221G以及一個第三次畫素221B所組成(consist of)。
在本實施例中，各顯示畫素單元220之第一次畫素221R、第二次畫素221G以及第三次畫素221B較佳係以三角形方式排列，但並 不以此為限。各顯示畫素單元220之第一次畫素221R係與三個相鄰之顯示畫素單元220之第一次畫素221R鄰接並構成一第一畫素單元230R，各顯示畫素單元220之第二次畫素221G係與三個相鄰之顯示畫素單元220之第二次畫素221G鄰接並構成一第二畫素單元230G，且各顯示畫素單元220之第三次畫素221B係與三個相鄰之顯示畫素單元220之第三次畫素221B鄰接並構成一第三畫素單元230B。換句話說，各第一畫素單元230R係由四個互相鄰接之第一次畫素221R所構成，各第二畫素單元230G係由四個互相鄰接之第二次畫素221G所構成，且各第三畫素單元230B係由四個互相鄰接之第三次畫素221B所構成。至少部分之第一次畫素221R係於一列方向X以及一行方向Y上與三個第一次畫素221R直接相連，至少部分之第二次畫素221G係於列方向X以及行方向Y上與三個第二次畫素221G直接相連，且至少部分之第三次畫素221B係於列方向X以及行方向Y上與三個第三次畫素單元221B直接相連。列方向X較佳係垂直於行方向Y，但並不以此為限。此外，各第一畫素單元230R中之第一次畫素221R較佳係以菱形方式排列，各第二畫素單元230G中之第二次畫素221G較佳係以菱形方式排列，且各第三畫素單元230B中之第三次畫素221B較佳係以菱形方式排列。
如第3圖至第5圖所示，在本實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構200中，各第一畫素單元230R、各第二畫素單元230G以及各第三畫素單元230B可藉由遮罩200M上的開口200H經由不同的有機發光材料進行蒸鍍製程所形成。換句話說，各開口200H可用 以形成一個第一畫素單元230R、一個第二畫素單元230G或一個第三畫素單元230B。由於本實施例之各第一畫素單元230R係彼此分離設置，各第二畫素單元230G係彼此分離設置，且各第三畫素單元230B係彼此分離設置，故可使遮罩200M之各開口200H之間的距離加大，進而達到降低遮罩200M製作困難度以及提升上述之蒸鍍製程穩定度等目的。
另請注意，如第3圖與第4圖所示，在本實施例中，至少一顯示畫素單元220係與一相鄰之顯示畫素單元220共用第一次畫素221R與第二次畫素221G，至少一顯示畫素單元220係與一相鄰之顯示畫素單元220共用第二次畫素221G與第三次畫素221B，且至少一顯示畫素單元220係與一相鄰之顯示畫素單元220共用第一次畫素221R與第三次畫素221B。更進一步說明，本實施例之顯示畫素單元220可包括複數個第一顯示畫素單元220A以及複數個第二顯示畫素單元220B。各第一顯示畫素單元220A與各第二顯示畫素單元220B亦係分別由一個第一次畫素221R、一個第二次畫素221G以及一個第三次畫素221B以三角形方式排列所構成。各第一顯示畫素單元220A與各第二顯示畫素單元220B之間不同的地方在於，各第一顯示畫素單元220A之第一次畫素221R、第二次畫素221G以及第三次畫素221B係以正三角形方式排列，而各第二顯示畫素單元220B之第一次畫素221R、第二次畫素221G以及第三次畫素221B係以倒三角形方式排列。各第一顯示畫素單元220A係與一個第二顯示畫素單元220B對應設置且共用部分之次畫素，也可說是 各第一顯示畫素單元220A係與一個對應之第二顯示畫素單元220B至少部分重疊。舉例來說，第一顯示畫素單元220A可與一對應之第二顯示畫素單元220B共用第一次畫素221R與第二次畫素221G，第一顯示畫素單元220A可與一對應之第二顯示畫素單元220B共用第二次畫素221G與第三次畫素221B，且第一顯示畫素單元220A亦可與一對應之第二顯示畫素單元220B共用第一次畫素221R與第三次畫素221B。藉由本實施例之畫素結構的設計，可在不增加次畫素總數目的狀況下達到提升顯示器畫面解析度的效果。換句話說，本實施例之各第一顯示畫素單元220A與各第二顯示畫素單元220B亦係分別由一個第一次畫素221R、一個第二次畫素221G以及一個第三次畫素221B以三角形方式排列所組成。
在本實施例中，第一次畫素221R、第二次畫素221G以及第三次畫素221B較佳係彼此大小相等，於列方向X上相鄰設置之各第一次畫素221R、各第二次畫素221G以及各第三次畫素221B之中心較佳係位於同一條直線上，且於行方向上Y相鄰設置之各第一次畫素221R、各第二次畫素221G以及各第三次畫素221B之中心較佳係彼此互相偏移設置。若將第3圖與第4圖中最上方相鄰設置之各第一次畫素221R、各第二次畫素221G以及各第三次畫素221B定義為第一列，則第二列中之各第一次畫素221R、各第二次畫素221G以及各第三次畫素221B係用以被第一顯示畫素單元220A與對應之第二顯示畫素單元220B所共用。此共用之各第一次畫素221R、各第二次畫素221G以及各第三次畫素221B可經由演算法計 算後得到所需之發光效果，用以分別與各第一顯示畫素單元220A以及各第二顯示畫素單元220B中未被共用之次畫素分別形成所需之混色效果。故本實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構200可在次畫素共用的設計下提供正常的顯示畫面，且亦可以此方式達到提升顯示器畫面解析度的效果。
請參考第6圖至第9圖。第6圖繪示本發明之第二較佳實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構的示意圖。第7圖繪示本實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構的顯示畫素單元分布示意圖。第8圖繪示本實施例之第一遮罩的示意圖。第9圖繪示本實施例之第二遮罩的示意圖。如第6圖與第7圖所示，本實施例提供一種有機發光顯示裝置之畫素結構300，包括基板210以及複數個顯示畫素單元320。顯示畫素單元320係設置於基板210之上。與上述第一較佳實施例不同的地方在於，各顯示畫素單元320係由一個第一次畫素221R、一個第二次畫素221G以及兩個第三次畫素221B所構成。各第一次畫素221R較佳係為一紅色次畫素，各第二次畫素221G較佳係為一綠色次畫素，且各第三次畫素221B較佳係為一藍色次畫素，但並不以此為限。各第三次畫素221B之發光效率較佳係小於各第一次畫素221R以及各第二次畫素221G之發光效率，但亦不以此為限。由於各顯示畫素單元320中包括兩個發光效率相對較差之第三次畫素221B，故可在不改變各第一次畫素221R、各第二次畫素221G以及各第三次畫素221B彼此之間的相對大小以及可在不改變各第一次畫素221R、各第二次畫素221G以及各第三次畫素221B之操 作電流的狀況下達到補償各次畫素之間發光效率不均的狀況。換句話說，本實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構300可在各第一次畫素221R、各第二次畫素221G以及各第三次畫素221B彼此大小維持大體上相等的狀況下達到補償發光效率差異的效果，故對於驅動電路的設計以及高解析度之需求有正面的幫助。值得說明的是，本實施例之第三次畫素221B較佳係為發光效率相對較差的次畫素但並不限於藍色次畫素，在其他種類之次畫素組合下亦可視需要於顯示畫素單元320增設其他發光效率相對較差之次畫素以達到補償的效果。
在本實施例中，各顯示畫素單元320之第一次畫素221R、第二次畫素221G以及第三次畫素221B較佳係以菱形方式排列，但並不以此為限。各顯示畫素單元320之第一次畫素221R係與三個相鄰之顯示畫素單元320之第一次畫素221R鄰接並構成一第一畫素單元330R，各顯示畫素單元320之第二次畫素221G係與三個相鄰之顯示畫素單元320之第二次畫素221G鄰接並構成一第二畫素單元330G，且各顯示畫素單元320之第三次畫素221B係與三個相鄰之顯示畫素單元320之第三次畫素221B鄰接並構成一第三畫素單元330B。換句話說，各第一畫素單元330R係由四個互相鄰接之第一次畫素221R所構成，各第二畫素單元330G係由四個互相鄰接之第二次畫素221G所構成，且各第三畫素單元330B係由四個互相鄰接之第三次畫素221B所構成。至少部分之第一次畫素221R係於列方向X以及行方向Y上與三個第一次畫素221R直接相連，至少部分 之第二次畫素221G係於列方向X以及行方向Y上與三個第二次畫素221G直接相連，且至少部分之第三次畫素221B係於列方向X以及行方向Y上與四個第三次畫素單元221B直接相連。此外，各第一畫素單元330R中之第一次畫素221R較佳係以菱形方式排列，各第二畫素單元330G中之第二次畫素221G較佳係以菱形方式排列，且各第三畫素單元330B中之第三次畫素221B較佳係以菱形方式排列。此外，各第一畫素單元330R係彼此分離設置，各第二畫素單元330G係彼此分離設置，且至少部分之第三畫素單元330B係於列方向X上彼此相連接。
如第6圖至第9圖所示，在本實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構300中，各三畫素單元330B可藉由一第一遮罩301M(如第8圖所示)上的開口301H經由蒸鍍製程所形成，而各第一畫素單元330R與各第二畫素單元330G可藉由一第二遮罩302M(如第9圖所示)上的開口302H經由不同的有機發光材料進行蒸鍍製程所形成。換句話說，各開口302H可用以形成一個第一畫素單元330R或一個第二畫素單元330G。由於本實施例之各第一畫素單元330R係彼此分離設置，且各第二畫素單元330G係彼此分離設置，故可使第二遮罩302M之各開口302H之間的距離加大，進而達到降低第二遮罩302M製作困難度以及提升上述之蒸鍍製程穩定度等目的。
綜上所述，本發明之有機發光顯示裝置之畫素結構係利用將各顯示畫素單元中的次畫素與三個相鄰之同色次畫素鄰接並構成一畫 素單元，藉此達到降低遮罩精度以及提升製程穩定度之目的。此外，本發明更利用於各顯示畫素單元中增設發光效率相對較差之次畫素，用以在各次畫素大小相等的狀況下達到補償發光效率差異的效果。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧有機發光二極體顯示裝置之畫素結構
100H‧‧‧開口
100M‧‧‧遮罩
110‧‧‧基板
120‧‧‧顯示畫素單元
120B‧‧‧藍色次畫素
120G‧‧‧綠色次畫素
120R‧‧‧紅色次畫素
200‧‧‧有機發光顯示裝置之畫素結構
200H‧‧‧開口
200M‧‧‧遮罩
210‧‧‧基板
220‧‧‧顯示畫素單元
220A‧‧‧第一顯示畫素單元
220B‧‧‧第二顯示畫素單元
221B‧‧‧第三次畫素
221G‧‧‧第二次畫素
221R‧‧‧第一次畫素
230B‧‧‧第三畫素單元
230G‧‧‧第二畫素單元
230R‧‧‧第一畫素單元
300‧‧‧有機發光顯示裝置之畫素結構
301H‧‧‧開口
301M‧‧‧第一遮罩
302H‧‧‧開口
302M‧‧‧第二遮罩
320‧‧‧顯示畫素單元
330B‧‧‧第三畫素單元
330G‧‧‧第二畫素單元
330R‧‧‧第一畫素單元
X‧‧‧列方向
Y‧‧‧行方向
第1圖繪示習知有機發光二極體顯示裝置之畫素結構的示意圖。
第2圖繪示習知有機發光二極體顯示裝置所使用之遮罩的示意圖。
第3圖繪示本發明之第一較佳實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構的示意圖。
第4圖繪示本發明之第一較佳實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構的顯示畫素單元分布狀況示意圖。
第5圖繪示本發明之第一較佳實施例之遮罩的示意圖。
第6圖繪示本發明之第二較佳實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構的示意圖。
第7圖繪示本發明之第二較佳實施例之有機發光顯示裝置之畫素結構的顯示畫素單元分布示意圖。
第8圖繪示本發明之第二較佳實施例之第一遮罩的示意圖。
第9圖繪示本發明之第二較佳實施例之第二遮罩的示意圖。
200‧‧‧有機發光顯示裝置之畫素結構
210‧‧‧基板
220‧‧‧顯示畫素單元
220A‧‧‧第一顯示畫素單元
220B‧‧‧第二顯示畫素單元
221B‧‧‧第三次畫素
221G‧‧‧第二次畫素
221R‧‧‧第一次畫素
230B‧‧‧第三畫素單元
230G‧‧‧第二畫素單元
230R‧‧‧第一畫素單元
X‧‧‧列方向
Y‧‧‧行方向

Claims (4)

  1. 一種有機發光顯示裝置之畫素結構，包括：一基板；以及複數個顯示畫素單元，設置於該基板之上，各該顯示畫素單元包括一第一次畫素、一第二次畫素以及一第三次畫素彼此鄰接設置，其中各該顯示畫素單元係由一個該第一次畫素、一個該第二次畫素以及一個該第三次畫素所組成(consist of)，且各該顯示畫素單元之該第一次畫素、該第二次畫素以及該第三次畫素係以三角形方式排列，其中各該顯示畫素單元之該第一次畫素係與三個相鄰之該等顯示畫素單元之該等第一次畫素鄰接並構成一第一畫素單元，各該顯示畫素單元之該第二次畫素係與三個相鄰之該等顯示畫素單元之該等第二次畫素鄰接並構成一第二畫素單元，且各該顯示畫素單元之該第三次畫素係與三個相鄰之該等顯示畫素單元之該等第三次畫素鄰接並構成一第三畫素單元，其中至少一個該顯示畫素單元係與一相鄰之該顯示畫素單元共用該第一次畫素與該第二次畫素，至少一個該顯示畫素單元係與一相鄰之該顯示畫素單元共用該第二次畫素與該第三次畫素，且至少一個該顯示畫素單元係與一相鄰之該顯示畫素單元共用該第一次畫素與該第三次畫素。
  2. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置之畫素結構，其中各該第一畫素單元中之該等第一次畫素係以菱形方式排列，各該第二畫素 單元中之該等第二次畫素係以菱形方式排列，且各該第三畫素單元中之該等第三次畫素係以菱形方式排列。
  3. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置之畫素結構，其中各該第一次畫素係為一紅色次畫素，各該第二次畫素係為一綠色次畫素，且各該第三次畫素係為一藍色次畫素。
  4. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置之畫素結構，其中該等第一畫素單元係彼此分離設置，該等第二畫素單元係彼此分離設置，且該等第三畫素單元係彼此分離設置。
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