一种高解析度oled器件及制造用掩膜板的制作方法
【专利摘要】本发明的高解析度OLED器件包括呈矩阵排布的像素组，单个像素组包括四个像素，单个像素包括红、绿、蓝三色子像素；红、绿、蓝三色子像素在像素中按品字形排布，像素组中相邻像素的红、绿、蓝三色子像素关于像素的公共边缘对称。有益效果在于制备方法基于业内成熟的FMM技术，但由于前述特别的像素排列方式，蒸镀有机发光材料所用的MASK采用网孔状设计，且每一个开孔对应四个子像素。这样在解析度相同的情况下，MASK开孔及连接桥的尺寸均更大。能够基于业内成熟的FMM技术制备高解析度的OLED显示屏，或者，在解析度相同的情况下，可以降低对MASK加工及OLED显示屏制程工艺的要求，有利于提高产品良率。
【专利说明】一种高解析度OLED器件及制造用掩膜板
【技术领域】
[0001]本发明属于有机发光二极管(OLED)显示【技术领域】，涉及OLED显示面板的像素排列结构，具体涉及一种高解析度的OLED器件面板结构以及用于制造所述OLED面板的掩膜板。
【背景技术】
[0002]有机发光二极管(OLED)显示器以其轻薄、主动发光、快响应速度、广视角、色彩丰富及高亮度、低功耗、耐高低温等众多优点而被业界公认为是继液晶显示器(LCD)之后的第三代显示技术，可以广泛用于智能手机、平板电脑、电视等终端产品。但是近期市场上的智能手机等个人移动产品对显示屏提出了越来越高的分辨率要求，屏幕解析度(即像素密度)已高达400ppi，甚至以后的发展趋势将超过500ppi，这对OLED现有技术形成了巨大的挑战。因为OLED现有技术，其发光像素的排列方式一般采用与LCD类似的RGB条状排列，如图1中a所示，当屏幕解析度在300ppi以上时，这种排列方式要求蒸镀有机发光材料所用的精细金属掩模板(FMM)的开口及连接桥(连接相邻开孔的肋骨)均非常细小，致使不但掩模板(MASK)加工难度非常大，而且MASK对位精度、MASK阴影、MASK变形等因素将严重影响有机发光材料蒸镀形成精细的彩色化像素图案。行业内为解决该问题，韩国三星等领先企业虽也提出了“PenTile RGB”的像素排列方式，如图1中b所示，但该排列方式存在图像串扰加重、莫尔效应明显、斜线锯齿恶化及需特别的驱动方法等问题；甚至也提出了采用LITI (激光热转印)等新技术取代FMM技术制备彩色化像素图案，但这些新技术需增加生产设备和原材料、增加制程工序、增加额外的制程工艺，且目前技术不成熟，还不能用于量产或量产时良率低下。即便如此，这些技术解决方案仍难以生产450ppi以上的超高解析度OLED显示屏。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决现有的OLED像素排列结构方式在采用现有的制作工艺生产时，由于掩膜板加工难度及对位精度等问题，很难做出高解析度的OLED面板，提出了一种可以降低对掩膜板加工精度的限制的高解析度OLED器件以及专用于所述OLED器件制造的掩膜板。
[0004]本发明的技术方案为:一种高解析度OLED器件，包括呈矩阵排布的像素组，单个所述像素组包括四个像素，单个所述像素包括红、绿、蓝三色子像素；红、绿、蓝三色子像素在像素中按品字形排布，所述像素组中相邻像素的红、绿、蓝三色子像素关于像素的公共边缘对称。
[0005]进一步的，所述像素组中四个像素按田字形排布，所述像素组中四个像素关于像素的公共边缘对称。
[0006]进一步的，相同颜色的子像素每四个一组呈田字形排布。
[0007]进一步的，单个所述像素中红、绿、蓝三色子像素面积相等。
[0008]进一步的，单个所述像素中红、绿、蓝三色子像素面积比也可由各自发光材料的发光效率及驱动条件确定。
[0009]进一步的，相邻像素组间的间距与像素组中像素间的间距相等。
[0010]进一步的，所述像素中红、绿、蓝三色子像素均为矩形区域，且纵向排列的两个子像素的宽度之和与横向排列的子像素的长度一致。
[0011]进一步的，所述像素中纵向排列的两个子像素间的间距与相邻像素间的纵向排列的两个子像素间的间距相等。
[0012]一种高解析度OLED器件制造用掩膜板，包括开孔和桥，所述开孔与颜色相同的所有相邻子像素组成的区域一致，桥与所有非开孔对应颜色的子像素组成的区域一致。
[0013]进一步的，所述开孔至少对应四个子像素。
[0014]本发明的有益效果:本发明的高解析度OLED器件，按照红、绿、蓝发光子像素呈“品”字形且相同颜色的子像素每四个一组呈“田”字形排列的像素排列方式。其制备方法基于业内成熟的FMM技术，但由于前述特别的像素排列方式，蒸镀有机发光材料所用的MASK采用网孔状设计，且每一个开孔对应四个子像素。这样在解析度相同的情况下，MASK开孔及连接桥的尺寸均更大，可以降低对制程工艺的要求，有利于提高产品良率；更重要的是，在MASK开孔及连接桥的尺寸与现有技术相当的情况下，本发明所述技术方案可以生产更高解析度的OLED显示屏，达到近600ppi。因此本发明能够基于业内成熟的FMM技术制备高解析度的OLED显示屏，或者，在解析度相同的情况下，可以降低对MASK加工及OLED显示屏制程工艺的要求，有利于提高产品良率。根据实验显示，本发明与PenTileRGB技术相比，在相同的显示尺寸内，相同的像素数、相同的生产技术与生产工艺条件下，本发明的子像素数比PenTile RGB多1/3，同时本发明无色彩失真、边缘锯齿和图像网格或颗粒现象，对精细内容的显示清晰，MASK阴影只有PenTile RGB的50%;而本发明在相同解析度下与PenTile RGB对比，制作相同解析度的MASK难度及对MASK对位精度的要求明显降低，开口率提高；同时在相同生产工艺与技术条件下，本发明的最高解析度明显提高，而本发明的图像驱动仍为通用的驱动方法，不需要特别的修正算法。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1中a和b分别为两种现有的OLED子像素排列方式；
[0016]图2为本发明一实施例的高解析度OLED器件结构原理图；
[0017]图3为蒸镀图2所示OLED器件某一颜色使用的掩膜板结构示意图；
[0018]图4为蒸镀图2所示OLED器件某一颜色使用的掩膜板结构示意图；
[0019]图5为蒸镀图2所示OLED器件某一颜色使用的掩膜板结构示意图；
[0020]图6为蒸镀示意图；
[0021]图中:1.像素组，2.像素，3.田字形区域，4.开孔，5.桥。
【具体实施方式】
[0022]本发明的以下实施例是依据本发明的原理而设计，本发明技术方案保护的范围包括但不限于以下具体实施例的范围，下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的阐述。
[0023]如图2所示，本实施例的一种高解析度OLED器件，包括呈矩阵排布的像素组1，单个像素组I包括四个像素2，单个像素2包括红、绿、蓝三色子像素；红、绿、蓝三色子像素在像素中按品字形排布，像素组中相邻像素的红、绿、蓝三色子像素关于像素的公共边缘对称。
[0024]像素组I中四个像素2按田字形排布，像素组I中四个像素2关于像素的公共边缘对称。同时相同颜色的子像素每四个一组也呈田字形排布。单个像素2中红、绿、蓝三色子像素面积比由各自发光材料的发光效率及驱动条件确定。单个像素2中红、绿、蓝三色子像素面积可以相等。相邻像素组I间的间距与像素组I中像素2间的间距相等。像素2中红、绿、蓝三色子像素均为矩形区域，且纵向排列的两个子像素的宽度之和与横向排列的子像素的长度一致。像素2中纵向排列的两个子像素间的间距与相邻像素2间的纵向排列的两个子像素间的间距相等。可以使像素组I与像素组I之间，像素组I中的像素2之间，像素2中的子像素之间的间距都可以达到统一且不超过一个子像素间距，使其排列均匀，发光效果好。
[0025]如果像素按三行两列等分为六等分，则其中一子像素占据第一行的两个等分区域，另外两个子像素分别占据第一列和第二列剩下两个等分区域。采用此结构划分子像素区域，使得三种颜色子像素的开口率一致且在面板上均匀分布，同时不同像素中相同颜色的子像素彼此相邻，使得掩膜板制作时可以共用同一开孔，降低了掩膜板制作难度。同理，在掩膜板制作精度不变的情况下，可以有效提高制作的OLED器件解析度。
[0026]本实施例的高解析度OLED器件制造用掩膜板，包括开孔和桥，与现有掩膜板的不同在于，本实施例的开孔4与颜色相同的所有相邻子像素组成的区域一致，即与所述的田字形区域3 —致，开孔4至少对应四个子像素，桥5与所有非开孔对应颜色的子像素组成的区域一致。而开孔4与像素2中颜色相同的横向排列的所有相邻子像素组成的区域一致时，开孔4的宽度为两个子像素的宽度之和。
[0027]本实施例提供红、绿、蓝发光子像素呈“品”字形且相同颜色的子像素每四个一组呈“田”字形排列的像素排列方式的OLED显示器件及制造这种器件的掩膜板，达到生产高解析度OLED显示屏的目的。具有很好的应用价值，同时因OLED属于新兴的第三代平板显示技术，且涉及关键共性技术，故具有很高的技术价值。
[0028]具体的，本实施例的OLED器件由多行和多列呈矩阵排列的像素组成，每个像素包括一个红色子像素R、一个绿色子像素G和一个蓝色子像素B，RGB子像素呈“品”字形且相同颜色的子像素每四个一组呈“田”字形排列。具体地说，每个发光像素的其中两个子像素纵向并排排列，第3个子像横向排列并与另两个子像素形成“品”字形结构，特别地，每相邻两行像素，其中一行像素的子像素呈正立的“品”字形排列时，另一行像素的子像素则呈倒立的“品”字形排列，每相邻两列像素，其纵向排列的两个子像素的左右位置交替互换，例如一个像素的左边排列R，右边排列G，则另一个像素的左边排列G，右边排列R，反之亦然。
[0029]本实施例所述的高解析度OLED器件基于业内成熟的FMM技术，但由于前述特别的像素排列方式，蒸镀有机发光材料所用的MASK如图3至图5所示，网状开孔，开孔之间在水平与垂直方向均通过桥相连，且每一个开孔对应四个子像素。需要说明的是，图3、图4的不同是因为其边缘像素排列不同所致，当面板区域足够大时，图3、图4的掩膜板具有相同的结构，图5掩膜板的开孔结构为与对应的横向排列的相同颜色子像素区域一致的形式。以红色子像素的MASK为例，每个MASK开孔对应相邻的四个红色子像素，开孔尺寸Hl和H2分别为红色子像素宽度和高度的两倍(相当于现有技术的MASK开孔面积的4倍)，MASK相邻开孔的水平间距BI为一个像素宽度(相当于现有技术的MASK桥宽的1.5倍)，垂直间距B2为一个像素高度的2/3 (相当于现有技术的MASK桥宽)。绿色子像素的MASK与红色子像素的MASK类似。蓝色子像素的MASK为条状开孔，但开孔宽度H2为蓝色子像素宽度的两倍(相当于现有技术的MASK开孔宽度的两倍)，相邻开孔的垂直间距B2为一个像素高度的4/3 (相当于现有技术的MASK桥宽的两倍)。众所周知，MASK开孔和连接桥的尺寸越大，MASK加工越容易，蒸镀有机材料时对MASK对位精度的要求及MASK阴影的影响也越小，且连接桥越宽，MASK越不易变形，进一步地，网状开孔的MASK比条状开孔的MASK更不易变形，这是本发明能够基于FMM技术制备高解析度OLED显示器件的彩色化像素图案的关键。
[0030]如图6所示，当蒸镀本实施例的OLED器件的某种颜色的子像素时(以红色为例)，使MASK开孔正对红色子像素，而绿、蓝子像素被MASK遮挡，这样从坩锅蒸发出的红色发光材料就可以精确地只沉积在红色子像素区；红色发光材料蒸镀完成后，再用另一张MASK并使其开孔对准另一颜色的子像素，以此类推完成RGB三基色材料的蒸镀，从而形成彩色化像素图案。鉴于本发明所述制备方法是基于业内成熟的FMM真空蒸镀技术，本领域的普通技术人员对该技术应该理解，因此在此不再详述。
[0031]为了进一步说明本实施例的OLED器件的结构，下面结合附图和具体实例做进一步说明，如图2所示，每一个发光像素的蓝色子像素横向排列，红、绿子像素纵向排列；第一列像素的左边排列红色子像素，右边排列绿色子像素，第二列像素的左边排列绿色子像素，右边排列红色子像素，各列像素以此交替类推；第一行像素的子像素呈正立的“品”字形，第二行像素的子像素呈倒立的“品”字形，各行像素以此交替类推；三种子像素的面积比例可根据各自发光材料的发光效率及驱动条件决定，实施例中设定三种子像素等面积。图3、图4所示红、绿MASK为网孔状，每一个开孔对应四个红色或绿色子像素；图5所示蓝色MASK开孔为条状，每个开孔宽度包括两个蓝色子像素。以解析度为500ppi的OLED器件为例,红、绿MASK的开孔尺寸Hl和H2分别约为5Ium和34um，MASK桥BI和B2也分别约为5Ium和34um,这种规格的MASK不但现有加工技术能够保证，而且因MASK开孔大，用来蒸镀有机发光材料时，MASK阴影和MASK对位影响较小，进一步地，因MASK开孔纵横都有较宽的连接桥，因此MASK变形影响也较小；蓝色MASK虽为条状开孔，但类似地，开孔及连接桥尺寸也都较大，其开孔宽度H2约为34um，连接桥宽度B2约为68um。因此，采用所述像素排列方式及蒸镀MASK，可以基于成熟的FMM真空蒸镀技术制备500ppi甚至更高解析度的OLED显示器件的彩色化像素图案，从而能够生产高解析度的OLED显示屏。(如采用传统的RGB条状排列，500ppi的OLED器件所需蒸镀MASK的开孔宽度仅约17um，连接桥宽度约34um，而业界用于量产的最高技术水平的MASK开孔和连接桥的极限尺寸分别约28um和30um，因此这种规格的条状MASK加工非常困难，且用来蒸镀有机发光材料时，MASK变形、MASK阴影及MASK对位影响非常大，因此不能用来生产这种高解析度的OLED显示器件)。
[0032]基于成熟的FMM真空蒸镀技术，用所述MASK制备所述像素排列方式的OLED显示器件的彩色化像素图案的工艺流程。首先使红色MASK的开孔正对红色子像素，而绿、蓝子像素被MASK遮挡，使从坩锅蒸发出的红色发光材料精确地只沉积在红色子像素区；红色发光材料蒸镀完成后，MASK平移一个像素的距离使开孔对准绿色子像素，绿色发光材料蒸镀完成后，再用蓝色MASK并使其开孔正对蓝色子像素，以此完成RGB三基色材料的蒸镀，从而形成彩色化像素图案。鉴于本领域的普通技术人员对FMM真空蒸镀技术应该理解，因此在此不再详述。
[0033]本发明中上下左右相邻像素的相同颜色的子像素呈四个一组集中排列，因而一个MASK开孔可以蒸镀四个像素，比传统RGB排列的MASK开孔及桥宽更大且可采用网孔状MASK，所以采用现有的生产工艺和技术，却可以达更高的像素密度。同时一个像素仍包括三个子像素且相同子像素的间距不超过一个像素间距，因此没有PenTile RGB的显示缺陷。
[0034]根据实验显示，本发明与PenTile RGB技术相比，在相同的显示尺寸内，相同的像素数、相同的生产技术与生产工艺条件下，本发明的子像素数比PenTile RGB多1/3，同时本发明无色彩失真、边缘锯齿和图像网格或颗粒现象，对精细内容的显示清晰，MASK阴影只有PenTile RGB的50% ;而本发明在相同解析度下与PenTile RGB对比，制作相同解析度的MASK难度及对MASK对位精度的要求明显降低，开口率提高；同时在相同生产工艺与技术条件下，本发明的最高解析度明显提高，而本发明的图像驱动仍为通用的驱动方法，不需要特别的修正算法。
[0035]本领域的普通技术人员应该理解，本发明所述像素排列方式中，红、绿、蓝子像素的排列顺序不限于实施例，比如也可以采用将红色子像素横向排列，而绿、蓝子像素纵向排列的方式等，且所述像素排列方式的OLED显示器件也不限于采用FMM真空蒸镀技术制备彩色化像素图案，比如也可以采用LITI或喷墨印刷技术等；本发明所述像素排列方式也不限于用于OLED显示器件，也可用于IXD等其他显示器件。
[0036]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种高解析度OLED器件，其特征在于:包括呈矩阵排布的像素组，单个所述像素组包括四个像素，单个所述像素包括红、绿、蓝三色子像素；红、绿、蓝三色子像素在像素中按品字形排布，所述像素组中相邻像素的红、绿、蓝三色子像素关于像素的公共边缘对称。
2.根据权利要求1所述的高解析度OLED器件，其特征在于:所述像素组中四个像素按田字形排布，所述像素组中四个像素关于像素的公共边缘对称。
3.根据权利要求1所述的高解析度OLED器件，其特征在于:相同颜色的子像素每四个一组呈田字形排布。
4.根据权利要求1所述的高解析度OLED器件，其特征在于:单个所述像素中红、绿、蓝三色子像素面积相等。
5.根据权利要求1所述的高解析度OLED器件，其特征在于:单个所述像素中红、绿、蓝三色子像素面积比由各自发光材料的发光效率及驱动条件确定。
6.根据权利要求1所述的高解析度OLED器件，其特征在于:相邻像素组间的间距与像素组中像素间的间距相等。
7.根据权利要求1所述的高解析度OLED器件，其特征在于:所述像素中红、绿、蓝三色子像素均为矩形区域，且纵向排列的两个子像素的宽度之和与横向排列的子像素的长度一致。
8.根据权利要求7所述的高解析度OLED器件，其特征在于:所述像素中纵向排列的两个子像素间的间距与相邻像素间的纵向排列的两个子像素间的间距相等。
9.一种高解析度OLED器件制造用掩膜板，包括开孔和桥，其特征在于:所述开孔与颜色相同的所有相邻子像素组成的区域一致，桥与所有非开孔对应颜色的子像素组成的区域—致。
10.根据权利要求9所述的高解析度OLED器件制造用掩膜板，其特征在于:所述开孔至少对应四个子像素。
【文档编号】H01L27/32GK104393012SQ201410483347
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】田朝勇, 郎丰伟 申请人:四川虹视显示技术有限公司