一种像素排列结构、显示装置及掩膜板的制作方法

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素排列结构、显示装置及掩膜板。

背景技术：

随着显示领域技术的日益发展，以及人们对显示面板画质的要求越来越高，有机电致发光(Organic Light-emitting Diode,OLED)显示技术逐渐进入人们的视野，并因其色彩饱和度高、响应时间短、可基于柔性基板等优势被看作可取代目前LCD主流显示面板的革命性技术。不同于LCD(Liquid Crystal Display的简称，液晶显示器)面板的像素排列，OLED显示面板的像素排列多种多样，同时，OLED像素阵列的制作也要借用精细金属掩膜板(FMM)进行掩膜蒸镀的方式。

OLED像素排列的方式总体可分为两大类，即Real RGB与Pentile两种。其中，Real RGB为传统的像素排列方式，每个像素单元都由红、绿、蓝三基色构成，如图1所示；随着显示面板分辨率的逐渐增加，像素单元面积逐渐减小，制作开孔密度更高的FMM所需的成本也更高，工艺也更难实现，故而产生了Pentile形式的像素排列方式，如图2所示，每个像素单元由两种颜色的子像素构成，在显示时，缺少的另外一种子像素颜色则从相邻的像素单元借用。

Pentile排列的显示面板优点显著，不仅可有效降低掩膜板的成本，且与RGB排列方式相比，在面板面积相同时，可至少增加0.5倍的像素数量，起到了提升分辨率、提高PPI的作用；同时，Pentile排列方式的缺点也不可避免，若分辨率较低的显示面板采用Pentile排列的像素阵列，在显示白色斜线时，如图1、图2所示，在像素单元面积相同为a²的条件下，Pentile阵列中的白色像素点宽度比real RGB阵列中的白色像素点宽度多1个子像素的宽度，致使所显示内容的边缘会有锯齿状或颗粒状的即视感；因此，Pentile排列方式并不能通用于高PPI及低PPI的显示面板，存在一定的局限性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供像素排列结构、显示装置及掩膜板，具有Pentile与Real RGB两种像素排列方式的特点，可在单位面积的显示面板中有效提升分辨率，适用于高PPI与低PPI显示面板。

本实用新型所提供的技术方案如下：

一种像素排列结构，其特征在于，包括阵列排列的多个像素重复单元，每一所述像素重复单元分为两行，分别为第一行像素单元组和第二行像素单元组，每一行像素单元组中有三个像素单元，每一像素单元包括颜色不同的三个单色子像素，三个单色子像素发出的单色光能够混合成白光；

同一像素单元中的三个单色子像素分为两行，分别为第一行单色子像素和第二行单色子像素，其中第一行单色子像素包括两个单色子像素，第二行单色子像素包括一个单色子像素，且同一行的三个像素单元的第二行单色子像素的颜色不同；

其中，第一行像素单元组和第二行像素单元组错开预定宽度排列，第一行像素单元组中的每一像素单元的第二行单色子像素和第二行像素单元组中与其相邻的两个第一行单色子像素的颜色各不相同。

进一步的，所述第一行单色子像素中两个单色子像素和所述第二行单色子像素中的一个单色子像素的形状均为矩形。

进一步的，所述第一行单色子像素的两个单色子像素的长边延伸方向为列方向，所述第二行单色子像素中的一个单色子像素的长边延伸方向为行方向。

进一步的，所述第一行单色子像素中两个单色子像素间隔排列，所述第二行单色子像素中的一个单色子像素对应于第一行单色子像素中两个单色子像素的间隙设置。

进一步的，每一像素单元在行方向上的宽度为a，其中第一行像素单元组和第二行像素单元组错开的预定宽度的取值范围为1.4a～1.6a。

进一步的，在行方向上，相邻的两个像素单元中相邻的两个第一行单色子像素的间隔距离为第一预设距离，同一像素单元中两个第二行单色子像素的间隔距离为第二预设距离，所述第一预设距离等于所述第二预设距离。

进一步的，颜色不同的三个单色子像素分别为第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素；

其中第一行像素单元组中三个像素单元在行方向上依次排列为第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元，第二行像素单元组中三个像素单元在行方向上依次排列为第四像素单元、第五像素单元和第六像素单元，其中，

所述第一像素单元中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第一颜色子像素和第二颜色子像素，第二行单色子像素为第三颜色子像素；

所述第二像素单元中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第三颜色子像素和第一颜色子像素，第二行单色子像素为第二颜色子像素；

所述第三像素单元中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第二颜色子像素和第三颜色子像素，第二行单色子像素为第一颜色子像素；

所述第四像素单元中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第三颜色子像素和第一颜色子像素，第二行单色子像素为第二颜色子像素；

所述第五像素单元中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第二颜色子像素和第三颜色子像素，第二行单色子像素为第一颜色子像素；

所述第六像素单元中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第一颜色子像素和第二颜色子像素，第二行单色子像素为第三颜色子像素。

进一步的，所述第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素中的任意一个为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素；

或者，所述第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素中的任意一个为黄色子像素、品红色子像素或青色子像素。

一种显示装置，包括如上所述的像素排列结构。

一种掩膜板，所述掩膜板用于在衬底基板上通过掩膜工艺形成如上所述的显示装置中的像素排列结构，所述掩膜板包括开口区和掩膜区，所述开口区的位置与所述像素排列结构中一预定颜色的子像素的位置相对应。

本实用新型所带来的有益效果如下：

基于本实用新型所提供的像素排列结构，其最小的像素重复单元中，由6个RGB像素排列形式的像素单元虽然分布于两行排列，但在各像素重复单元中的单色子像素位置与单色子像素颜色固定匹配的情况下，第一行像素单元组中的任一像素单元中的第二行单色子像素与第二行像素单元组中与其相邻的两个像素单元中的两个第一行单色子像素的颜色各不相同，三者可重新组成一个像素单元，因此，在最小的像素重复单元中，两行像素单元组之间可以通过Pentile像素排列方式额外形成一行像素单元组(含3个像素单元)，也就是说，在由6个RGB像素排列形式的像素重复单元中，存在2行RGB形式的像素单元(每行各3个像素单元)以及1行Pentile形式的像素单元(1行3个像素单元)。

由此可见，本实用新型所提供的像素排列结构，2行真实像素存在3行虚拟像素，3行真实像素存在5行虚拟像素，n行真实像素具备2n-1行虚拟像素，可在单位面积的显示面板中有效提升分辨率，并且，在显示45°白色斜线时，可使所要显示的内容更加连续，有效改善显示内容颗粒状与边缘锯齿状的问题，因此，也可对应低PPI产品，相比于传统Pentile排列的显示面板，优点显著，可同时适用于高PPI与低PPI显示面板。

附图说明

图1表示传统的Real RGB排列方式的像素排列结构示意图；

图2表示现有技术中Pentile排列方式的像素排列结构示意图；

图3表示本实用新型所提供的像素排列结构中像素重复单元的结构示意图；

图4表示本实用新型实施例中所提供的像素排列结构的结构示意图；

图5表示本实用新型实施例中所提供的像素排列结构在显示45°白色斜线时的示意图；

图6表示本实用新型实施例中所提供的掩膜板的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对现有技术中Pentile像素排列方式不能通用于高PPI及低PPI的显示面板的问题，本实用新型提供了一种像素排列结构，具有Pentile与Real RGB两种像素排列方式的特点，可在单位面积的显示面板中有效提升分辨率，可同时适用于高PPI与低PPI显示面板。

如图3和图4所示，本实用新型所提供的像素排列结构包括阵列排列的多个像素重复单元，每一所述像素重复单元分为两行，分别为第一行像素单元组10和第二行像素单元组20，每一行像素单元组中有三个像素单元，每一像素单元包括颜色不同的三个单色子像素，且三个单色子像素发出的单色光能够混合成白光；

同一像素单元中的三个单色子像素分为两行，分别为第一行单色子像素和第二行单色子像素，其中第一行单色子像素包括两个单色子像素，第二行单色子像素包括一个单色子像素，且同一行的三个像素单元的第二行单色子像素的颜色不同；

其中，第一行像素单元组10和第二行像素单元组20错开预定宽度排列，第一行像素单元组10中的每一像素单元的第二行单色子像素和第二行像素单元组20中与其相邻的两个第一行单色子像素的颜色各不相同。

基于本实用新型所提供的像素排列结构，其最小的像素重复单元中，由6个RGB像素排列形式的像素单元虽然分布于两行排列，但处于同一行的三个像素单元中同一颜色单色子像素的分布位置不同，在各单色子像素位置与单色子像素颜色固定匹配的情况下，第一行像素单元组10中的任一像素单元中的第二行单色子像素与第二行像素单元组20中与其相邻的两个像素单元中的两个第一行单色子像素的颜色各不相同，三者可重新组成一个像素单元(图中圆实线框所示)，因此，在最小的像素重复单元中，两行像素单元组之间可以通过Pentile像素排列方式额外形成一行像素单元组(含3个像素单元)，也就是说，在由6个RGB像素排列形式的像素重复单元中，存在2行RGB形式的像素单元(每行各3个像素单元)以及1行Pentile形式的像素单元(1行3个像素单元)。

由此可见，本实用新型所提供的像素排列结构，2行真实像素存在3行虚拟像素，3行真实像素存在5行虚拟像素，n行真实像素具备2n-1行虚拟像素，可在单位面积的显示面板中有效提升分辨率，并且，在显示45°白色斜线时，可使所要显示的内容更加连续，有效改善显示内容颗粒状与边缘锯齿状的问题，因此，也可对应低PPI产品，相比于传统Pentile排列的显示面板，优点显著，可对应高PPI与低PPI显示面板。

在本实用新型所提供的实施例中，优选的，如图3和图4所示，在每一像素单元中，所述第一行单色子像素中两个单色子像素和所述第二行单色子像素中的一个单色子像素的形状均为矩形，且所述第一行单色子像素的两个单色子像素的长边延伸方向为列方向(图中箭头F2所示方向)，所述第二行单色子像素中的一个单色子像素的长边延伸方向为行方向(图中箭头F1所示方向)。

采用上述方案，各单色子像素为矩形，且每一像素单元中第二行单色子像素的长边颜色方向为行方向，而第一行单色子像素的长边延伸方向为列方向。当然可以理解的是，在实际应用中，各单色子像素的形状可以是其他形状，如正四边形、五边形等，但不同像素单元中同一种颜色的单色子像素形状需一致，且各单色子像素大小可以根据实际发光效率进行调节。

此外，在本实用新型所提供的实施例中，优选的，如图3所示，每一像素单元在行方向上的宽度为a，其中第一行像素单元组10和第二行像素单元组20错开的预定宽度的取值范围为1.4a～1.6a，优选的，第一行像素单元组10和第二行像素单元组20错开的预设宽度值为1.5a。

采用上述方案，第一行像素单元组10与第二行像素单元组20在行方向上错位排列，错位的距离优选为像素单元宽度的1.4a～1.6a。在两行像素单元如此排列的情况下，第一行像素单元组10中的任一像素单元中的第二行单色子像素会和第二行像素单元组20中的与其相邻的两个像素单元中的两个第一行单色子像素重新构成一个与第一行像素单元水平对称的像素单元。以图3和图4所示的像素排列结构为例：第一行像素单元组10中的第一像素单元100的三个单色子像素RGB中的B、第二行像素单元组20中的第四像素单元400中三个单色子像素BRG中的R与第二行像素单元组20中的第五像素单元500中三个单色子像素GBR中的G可重新构成一个与第一像素单元RGB100水平对称的像素单元RGB’(图3中实线框所示)。

此外，采用上述方案，在显示45°白色斜线时，所述像素排列结构的像素单元面积大小与传统Pentile排列的像素单元面积大小相同均为a²时(a为像素单元的边长)，如图2所示，传统Pentile排列的像素排列结构白色斜线最小组成像素面积为a×(a+W)，其中W为子像素R、子像素B或者子像素G的宽度，且在45°白色斜线方向上，相邻两个最小组成像素单元在行方向与列方向上的偏差距离均为a；而采用上述方案，在本实用新型实施例所提供的像素排列结构中，以第一行像素单元组10与第二行像素单元组20在行方向上错位排列的距离为像素单元宽度的1.5倍为例，如图5所示，在45°白色斜线方向上，最小组成像素单元的面积为a²，且相邻两个最小组成像素单元在行方向与列方向上的偏差距离为一个子像素的长边宽度W_L、一个子像素的短边宽度W_R或者一个像素单元的边长长度a，显然，与现有技术相比，在45°白色斜线方向上，至少部分相邻两个最小组成像素单元在行方向与列方向上的偏差距离小于像素单元的边长a，如此，在显示45°白色斜线时，可使所要显示的内容更加连续，有效改善显示内容颗粒状与边缘锯齿状的问题，因此，也可对应低PPI产品，相比于传统Pentile排列的显示面板，优点显著。

此外，在本实用新型所提供的优选实施例中，如图5所示，在每一像素单元中，所述第一行单色子像素中两个单色子像素间隔排列，所述第二行单色子像素中的一个单色子像素对应于第一行单色子像素中两个单色子像素的间隙设置；在行方向上，相邻的两个像素单元中相邻的两个第一行单色子像素的间隔距离为第一预设距离，同一像素单元中两个第二行单色子像素的间隔距离为第二预设距离，所述第一预设距离等于所述第二预设距离。当然可以理解的是，在实际应用中，对于子像素之间的间隔距离并不进行限定。以下说明本实用新型实施例中提供的像素排列结构的一种优选实施例。

如图3至图5所示，在本实施例中，所述像素排列结构中，颜色不同的三个单色子像素分别为第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素；

第一行像素单元组10中三个像素单元在行方向上依次排列为第一像素单元100、第二像素单元200和第三像素单元300，第二行像素单元组20中三个像素单元在行方向上依次排列为第四像素单元400、第五像素单元500和第六像素单元600，

所述第一像素单元100中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第一颜色子像素和第二颜色子像素，第二行单色子像素为第三颜色子像素；

所述第二像素单元200中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第三颜色子像素和第一颜色子像素，第二行单色子像素为第二颜色子像素；

所述第三像素单元300中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第二颜色子像素和第三颜色子像素，第二行单色子像素为第一颜色子像素；

所述第四像素单元400中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第三颜色子像素和第一颜色子像素，第二行单色子像素为第二颜色子像素；

所述第五像素单元500中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第二颜色子像素和第三颜色子像素，第二行单色子像素为第一颜色子像素；

所述第六像素单元600中，第一行单色子像素包括在行方向上依次排列的第一颜色子像素和第二颜色子像素，第二行单色子像素为第三颜色子像素。

也就是说，所述第一像素单元100与所述第六像素单元600结构相同，所述第二像素单元200与所述第四像素单元400结构相同，所述第三像素单元300与所述第五像素单元500结构相同。

当第一颜色子像素对应R(红色子像素)、第二颜色子像素对应G(绿色子像素)、第三子像素颜色对应B(蓝色子像素)时，根据子像素颜色位置的不同，像素单元共有3种，按子像素相对位置处子像素具有的颜色来命名各像素单元，则：第一像素单元100命名为RGB，第二像素单元200命名为BRG，第三像素单元300命名为GBR，第四像素单元400命名为GBR，第五像素单元500命名为BRG，第六像素单元600命名为RGB。

在本优选实施例所提供的像素排列结构中，6个像素单元分成两行组成最小像素重复单元，第一行像素单元组10中各像素单元依次为RGB、BRG、GBR，第二行依次为BRG、GBR、RGB，上下两行错位排列，错位距离为0.5a；在两行像素单元如此排列的情况下，第一行像素单元组10中的第一像素单元RGB100中的B、第二行像素单元组20中的第四像素单元BRG400中的R、第五像素单元GBR500中的G可重新构成一个与第一像素单元RGB100水平对称的像素单元RGB’；同理，第一行像素单元组10中的第二像素单元BRG200中的G、第二行像素单元组20中的第五像素单元GBR500中的B、第六像素单元RGB600中的R可重新构成一个与第二像素单元BRG200水平对称的像素单元BRG’，依此类推，还存在与第三像素单元GBR300水平对称的像素单元GBR’。

需要说明的是，在本实施例中，所述第一颜色子像素、所述第二颜色子像素和所述第三颜色子像素可以不仅局限于此，还可以是，所述第一颜色子像素、所述第二颜色子像素和所述第三颜色子像素分别为绿色子像素、蓝色子像素和红色子像素，或者，所述第一颜色子像素、所述第二颜色子像素和所述第三颜色子像素分别为蓝色子像素、红色子像素和绿色子像素；此外，还可以是，所述第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素中的任意一个为黄色子像素、品红色子像素或青色子像素。

此外，还需要说明的是，在本实施例中，所述第一颜色子像素、所述第二颜色子像素和所述第三颜色子像素的形状、大小相同。采用上述方案，当像素排列结构中像素单元的三种单色子像素形状相同时，三种单色子像素在同一像素单元中位置虽然不同，但从像素排列结构上看，三种颜色对应的掩膜板的像素开口具有相同形式的开口分布，因此，在蒸镀对位系统精准与掩膜板清洗效果较佳的情况下，蒸镀三种颜色子像素也可共用一张掩膜板，可减小掩膜板的投入成本。

此外，本实用新型还提供了一种显示装置，包括如上所述的像素排列结构。

此外，为了实现本实用新型所提供的显示面板，还提供了一种蒸镀工艺所需的掩膜板，如图6所示，所述掩膜板用于在衬底基板上通过掩膜工艺形成如上所述的显示装置中的像素排列结构，所述掩膜板包括开口区31和掩膜区32，所述开口区32的位置与所述像素排列结构中一预定颜色的子像素的位置相对应。蒸镀时，有机材料通过开口区31蒸镀到显示基板上，同时，掩膜区32则用来掩膜。

采用上述方案，不同颜色的单色子像素可以分开制作，因此，三种颜色共需要三张掩膜板，以一种颜色的掩膜板为例示意，如图6所示，根据像素排列结构，同一种颜色的子像素对应的掩膜板开口区31的分布位置如图所示，行、列方向上开口区31按规律均匀分布，此结构的掩膜板稳定性好，机械强度高。

此外，需要说明的是，在采用所述像素排列的显示面板中，当像素排列结构中像素单元的三种单色子像素形状相同时，三种单色子像素在同一像素单元中位置虽然不同，但从像素排列结构以及显示面板看，三种颜色对应的掩膜板的像素开口具有相同形式的开口分布，因此，在蒸镀对位系统精准与掩膜板清洗效果较佳的情况下，蒸镀三种颜色子像素也可共用一张掩膜板，可减小掩膜板的投入成本。

当所述的像素排列结构中的各颜色子像素的形状与大小发生变化时，其对应的掩膜板中的像素开口也要进行相应的变化，尤其当三种颜色子像素的形状或大小不同时，则蒸镀工艺进行时不能共用同一张掩膜板，各颜色子像素需要各自对应的掩膜板。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。