一种像素单元结构、阵列结构及显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种像素单元结构、阵列结构以及显示装置。该像素单元结构包括子像素单元组以及与该子像素单元组相邻的子像素单元组中的第一子像素单元；其中，子像素单元组包括第二子像素单元和第三子像素单元，第一子像素单元、第二子像素单元和第三子像素单元均包含发光区域，任意一子像素单元包括透光区域；第一子像素单元、第二子像素单元和第三子像素单元中的发光区域均为顶发射结构，采用不透明的阳极和半透明阴极，实现单侧顶发射发光，降低了显示装置的功耗；并且，相邻子像素单元组以及第一子像素单元组成一个像素单元结构，在上述任意一子像素单元中添加透光区域，通过透光区域有效提高了显示面板的光线透过率。
【专利说明】一种像素单元结构、阵列结构及显示装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及透明显示领域，尤其涉及一种像素单元结构、阵列结构及显示装置。
【背景技术】
[0002] 与目前广泛应用的液晶、等离子显示装置相比较，0LED(0rganic Light-Emitting Diode ;有机发光二极管）显示装置因其自发光、色彩丰富、响应速度快、视角宽、重量轻、厚 度薄、耗电少、可实现柔性显示等优点备受关注。
[0003] 通常，0LED显示装置由玻璃基板、IT0(indium tin oxide ;铟锡氧化物）阳极 (Anode)、有机层（包括有机发光层（Emitting Material Layer))与半透明阴极（Cathode) 等所组成。其中，当电压注入阳极时，阳极的空穴（Hole)与阴极的电子（Electron)在有机 发光层结合，激发有机发光层中的有机材料而发光。0LED显示装置可分为底发射0LED显示 装置（BE0LED)和顶发射0LED显示装置（TE0LED)两种。
[0004] 参阅图1所示，为目前普遍应用的透明0LED显示装置结构示意图，该透明0LED依 次包括透明玻璃基板、设置在透明玻璃基板上的透明阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光 层、电子传输层、电子注入层，以及半透明阴极。参阅图2a所示，当该0LED处于关态时，观 察者无论位于0LED的哪一侧均能观察到该0LED对侧的场景；参阅图2b所示，当该0LED处 于开态时，观察者无论位于0LED的哪一侧均无法观察到该0LED对侧的的场景，并且，位于 该0LED背面的观察者观察到0LED显示画面与位于该0LED正面的观察者观察到0LED显示 画面相反。
[0005] 由此可见，现有技术中，上述0LED显示装置在通电之后为双侧发光，即在0LED的 发光面和背光面均能看到所呈现画面。采用上述技术方案，0LED显示装置双侧发光将导致 功耗增加，以及0LED显示装置单侧发光效率低的问题。
【发明内容】
[0006] 发明人经过研究发现，现有技术中存在0LED显示装置功耗大，以及0LED显示装置 单侧发光效率低的问题。
[0007] -种像素单元结构，包括子像素单元组、以及与所述子像素单元相邻的第一子像 素单元，其中：
[0008] 所述子像素单元组中包括第二子像素单元和第三子像素单元；
[0009] 所述第一子像素单元，所述第二子像素单元，以及所述第三子像素单元均包括发 光区域；所述第一子像素单元，所述第二子像素单元，以及所述第三子像素单元中部分或全 部子像素单元包括透光区域；
[0010] 发光区域包含有机发光二极管发光结构；所述有机发光二极管发光结构包括第一 基板与依次设置于所述第一基板之上的不透明的阳极，像素定义层，有机层，以及阴极。 [0011] 一种阵列结构，包括如上所述的像素单元结构。
[0012] 一种显示装置，包括如上所述的阵列结构。
[0013] 本发明实施例中，提供一种像素单元结构，该像素单元结构包括相子像素单元组 以及与该子像素单元组相邻的另一子像素单元组中的第一子像素单元；其中，子像素单元 组包括第二子像素单元和第三子像素单元，第一子像素单元、第二子像素单元和第三子像 素单元均包含发光区域，第一子像素单元、第二子像素单元或者第三子像素中任意一子像 素单元包括透光区域；并且，第一子像素单元、第二子像素单元和第三子像素单元均中的发 光区域均包含第一基板与依次设置于该第一基板之上的不透明的阳极，像素定义层，有机 层，以及阴极。采用本发明技术方案，在有机发光二极管发光结构中采用不透明阳极，从而 实现了单侧发光，相比双侧发光，可大幅提升单侧发光亮度，同时降低了 0LED显示装置的 整体功耗；并且，在上述任意一子像素单元中添加透光区域，通过透光区域的面积比例设 计，可有效提高0LED显示装置的光线透过率，从而实现0LED显示装置的透明显示。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为现有技术中0LED显示装置结构示意图；
[0015] 图2a和图2b为现有技术中双侧发光0LED显示装置结构示意图；
[0016] 图3为本发明实施例中像素单元结构俯视结构示意图一；
[0017] 图4为本发明实施例中像素单元结构截面结构示意图一；
[0018] 图5为本发明实施例中有机发光二极管发光结构75意图；
[0019] 图6a为本发明实施例中像素单元结构俯视结构示意图二；
[0020] 图6b为本发明实施例中像素单元结构俯视结构示意图三；
[0021] 图7a为本发明实施例中像素单元结构截面结构示意图二；
[0022] 图7b为本发明实施例中像素单元结构截面结构示意图三；
[0023] 图8a为本发明实施例中像素单元结构俯视结构示意图四；
[0024] 图8b为本发明实施例中像素单元结构俯视结构示意图五；
[0025] 图8c为本发明实施例中像素单元结构俯视结构示意图六；
[0026] 图9为本发明实施例中像素单元结构截面结构示意图四；
[0027] 图10为本发明实施例中像素单元结构截面结构示意图五；
[0028] 图11为本发明实施例中阵列结构俯视结构示意图；
[0029] 图12a和图12b为本发明实施例显示装置截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0030] 为了解决现有技术中存在0LED显示装置功耗大，以及0LED显示装置单侧发光效 率低的问题。本发明实施例中，提供一种像素单元结构，该像素单元结构包括相子像素单元 组以及与该子像素单元组相邻另一子像素单元组中的第一子像素单元；其中，子像素单元 组包括第二子像素单元和第三子像素单元，第一子像素单元、第二子像素单元和第三子像 素单元均包含发光区域，第一子像素单元、第二子像素单元或者第三子像素单元中任意一 子像素单元包括透光区域；并且，第一子像素单元、第二子像素单元和第三子像素单元均中 的发光区域均包含第一基板与依次设置于该第一基板之上的不透明的阳极，像素定义层， 有机层，以及阴极。采用本发明技术方案，在有机发光二极管发光结构中采用不透明阳极， 从而实现了单侧发光，降低了 0LED显示装置的功耗；并且，相邻子像素单元组以及第一子 像素单元组成一个颜色像素单元结构，在上述任意一子像素单元中添加透光区域，通过透 光区域有效提高了 OLED显示面板的光线透过率，从而实现OLED显示装置的透明显示。
[0031] 下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
[0032] 请参考图3,为本发明实施例提供的像素单元结构俯视结构示意图，如图所示，像 素单元结构包括：子像素单元组30,以及与该子像素单元组30相邻的另一个像素单元组 中的第一子像素单元300,子像素单元组30包括第二子像素单元301以及第三子像素单 元302,第一子像素单元300、第二子像素单元301和第三子像素单元302均包含发光区域 3000。
[0033] 具体的，请参考图4,为本发明实施例提供的像素单元结构截面结构示意图，该像 素单元结构截面示意图为图3所示像素单元俯视结构示意图沿AA'方向的截面结构示意 图。如图所示，第一子像素单元300、第二子像素单元301和第三子像素单元302中的任意 一子像素单元包括透光区域3001。其中，上述每一个子像素单元中的发光区域3000均包含 有机发光二极管发光结构3000'，俯视图中发光区域3000面积等于有机发光二极管发光 结构300(V面积。
[0034] 可选的，请参阅图5,为本发明实施例提供的有机发光二极管发光结构3000'结 构示意图，参阅图5所示，该有机发光二极管发光结构3000'包括第一基板50,依次设置于 该第一基板50之上的不透明的阳极51，像素定义层52,有机层53,以及阴极54 ;上述每一 个子像素单元中的透光区域设置为包含绝缘层，以及有机层膜层等透明的膜层结构，以提 升每一个子像素单元的透过率；其中，上述阴极54为半透明阴极，且该半透明阴极采用半 透明的金属材料，上述不透明阳极采用ΙΤ0材料或者ΙΤ0 Ag ΙΤ0材料。
[0035] 采用上述技术方案，通过不透明阳极51以及顶发射结构，实现了显示装置的单侧 发光，避免了由双侧发光造成的能源浪费以及发光效率低的问题；并且，采用顶发射结构， 能够有效提高显示装置的开口率。此外，当该显示装置处于关态时，观察者无论位显示装置 的哪一侧均能观察到该显示装置对侧的场景；当该显示装置处于开态时，观察者在不发光 的一侧（背面）可观察到该显示装置对侧的场景，从而实现了显示装置无论处于开态还是 关态都透明的效果。
[0036] 可选的，上述第一子像素单元300,第二子像素单元301和第三子像素单元302为 三种不同颜色的子像素单元，该三种不同颜色分别为红色、蓝色和绿色；即上述第一子像素 单元300为红色子像素单元，蓝色子像素单元和绿色子像素单元中的任意一种颜色子像素 单元，且上述第二子像素单元301和第三子像素单元302分别为红色子像素单元，蓝色子像 素单元和绿色子像素单元中除第一子像素单元300以外的其他两种颜色子像素单元。例 如，当第一子像素单元300为红色子像素单元，则第二子像素单元301和第三子像素单元 302分别蓝色子像素单元和绿色子像素单元，或者，第二子像素单元301和第三子像素单元 302分别绿色子像素单元和蓝色子像素单元；当第一子像素单元300为蓝色子像素单元，则 第二子像素单元301和第三子像素单元302分别红色子像素单元和绿色子像素单元，或者， 第二子像素单元301和第三子像素单元302分别绿色子像素单元和红色子像素单元；当第 一子像素单元300为绿色子像素单元，则第二子像素单元301和第三子像素单元302分别 红色子像素单元和蓝色子像素单元，或者，第二子像素单元301和第三子像素单元302分别 蓝色子像素单元和绿色子像素单元。
[0037] 在图4所示的像素单元结构中，三个子像素单元中仅有一个子像素单元包含透光 区域3001，可选的，三个子像素单元中任意两个子像素单元包含透光区域3001，或者，三个 子像素单元中每一个子像素单元均包含透光区域3001。请参阅图6a和图6b，为本发明实 施例提供另一种像素单元结构俯视结构示意图，如图6a所示，像素单元结构包含像素单元 组30以及与该像素单元组30相邻的第一子像素单元300,且像素单元组30中包含第二子 像素单元301以及第三子像素单元302 ;其中，第一子像素单元300、第二子像素单元301和 第三子像素单元302中的任意两个子像素单元均包括透光区域3001 ;例如，第一子像素单 元和第二子像素单元均包括透光区域3001。如图6b所示，第一子像素单元300、第二子像 素单元301和第三子像素单元302中的每一个子像素单元均包括透光区域3001，即第一子 像素单元300,第二子像素单元301和第三子像素单元302包括透光区域3001。
[0038] 请参阅图7a，为本发明实施例中图6a所示像素单元结构俯视结构示意图沿BB' 方向的截面结构示意图；请参阅图7b，为本发明实施例中图6b所示像素单元结构俯视结构 示意图沿BB'方向的截面结构示意图。
[0039] 可选的，上述子像素单元中的透光区域3001位于有机发光二极管发光结构 3000'的至少一侧。例如，请参阅图8a，为本发明实施例中透光区域3001位于发光二极管 发光结构300(V的两侧的像素单元结构俯视结构示意图，其中，透光区域3001位于发光二 极管发光结构3000'的任意两侧；请参阅图8b，为本发明实施例中透光区域3001位于发光 二极管发光结构300(V的三侧的像素单元结构俯视结构示意图；请参阅图8c，为本发明实 施例中透光区域3001完全包围有机发光二极管发光结构300(V的像素单元结构俯视结构 示意图。
[0040] 请参阅图9,为本发明实施例中图8a、图8b以及图8c所示像素单元结构俯视结构 示意图沿CC'方向的截面结构示意图。参阅图9所示，上述第一子像素单元300,第二子像 素单元301，以及第三子像素单元302中透光区域3001的面积均相同，或者上述第一子像素 单元300,第二子像素单元301，以及第三子像素单元302中透光区域3001的面积均不同， 或者上述第一子像素单元300,第二子像素单元301，以及第三子像素单元302中任意两个 子像素单元中的透光区域3001的面积相同，除该任意两个子像素单元外的剩余一个子像 素单元中的透光区域3001面积与上述任意两个子像素单元中的透光区域3001的面积不 同。采用该技术方案，当上述像素单元结构中每一个子像素单元中包含的透光区域3001面 积相同时，便于包含该子像素单元结构的0LED显示装置的制作，并且有益于保证0LED显示 装置的显示效果，防止线型Mura、边缘Mura等。
[0041] 可选的，上述第一子像素单元300,第二子像素单元301，以及第三子像素单元302 中透光区域3001的位置均相同，或者上述第一子像素单元300,第二子像素单元301，以及 第三子像素单元302中透光区域3001的位置均不同，或者上述第一子像素单元300,第二子 像素单元301，以及第三子像素单元302中任意两个子像素单元中的透光区域3001的位置 相同，除该任意两个子像素单元外的剩余一个子像素单元中的透光区域3001位置与上述 任意两个子像素单元中的透光区域3001的位置不同。较佳的，上述像素单元结构中每一个 子像素单元中包含的透光区域3001位置相同，采用该技术方案，将每一个子像素单元中包 含的透光区域3001的位置设置为相同，便于包含该子像素单元结构的0LED显示装置的制 作，从而保证了 0LED显示装置的显示效果，防止线型Mura、边缘Mura等。
[0042] 进一步的，如图9所示，为不损失发光开口率，包含两个子像素单元的子像素单元 组中每一个子像素单元中发光区域的面积和现有非透明显示装置中包含的三个子像素单 元的像素单元中的总发光面积相同，即相当于把现有非透明显示技术中包含三个子像素单 元的像素单元中的一个子像素单元或小于一个子像素单元的面积作为透光区域3001，因 此，每一个包含透光区域3001的子像素单元中透光区域3001的面积小于等于该子像素单 元面积的1/3。
[0043] 可选的，本发明实施例中，子像素单元组可借用相邻的子像素单元组中的第一 子像素单元组成一个基本的颜色像素单元结构来实现全彩显示，即采用像素渲染（Pixel Rendering)技术，任意一子像素单元组30借助与该任意一子像素单元组30相邻的第一子 像素单元300,使该子像素单元组间的搭配能够显示任意一种颜色。采用上述像素渲染技 术，能够使两个子像素单元达到三个子像素单元所能达到的显示效果，从而弥补了在子像 素单元中增加透光区域后造成的像素降低的问题，保证了包含该像素单元结构的显示装置 的显示效果，有利于得到更高解析度的显示装置。
[0044] 可选的，上述像素单元结构中每一个子像素单元中包含的有机发光二极管发光结 构3000'为无源驱动顶发射有机发光二极管结构；或者，上述像素单元结构中每一个子像 素单元中包含的有机发光二极管发光结构3000'为有源矩阵顶发射有机发光二极管结构。
[0045] 请参阅图10,为本发明实施例中当每一个子像素单元中包含的有机发光二极管发 光结构3000'为有源矩阵顶发射有机发光二极管结构时，该有源矩阵顶发射有机发光二极 管结构示意图，参阅图10所示，该像素单元结构包含有机发光二极管发光结构3000'，还 包括带像素电路补偿功能或不带像素电路补偿功能的薄膜晶体管组，图10中仅示出与有 机发光二极管发光结构300(V直接相连的驱动薄膜晶体管55。
[0046] 本发明实施例中，请参阅图11所示，还提供一种阵列结构，包括如上所述的像素 单元结构。
[0047] 本发明实施例中，请参阅图12a和图12b所示,还提供一种显示装置，包括如上所 述的阵列结构120,该显示装置还包括位于阵列结构之上的1C驱动电路121，柔性电路板 122,以及第二基板123。其中，参阅图12a所示，当该显示装置处于关态时，观察者无论位于 显示装置的哪一侧均能观察到该显示装置对侧的场景；参阅图12b所示，当该显示装置处 于开态时，观察者在不发光的一侧（背面）可观察到该显示装置对侧的场景，从而实现了显 示装置无论处于开态还是关态都透明的效果。
[0048] 综上所述，本发明实施例中，提供的像素单元结构包括子像素单元组、以及与该子 像素单元相邻的子像素单元组中的第一子像素单元，其中：子像素单元组中包括第二子像 素单元和第三子像素单元；第一子像素单元，第二子像素单元，以及第三子像素单元均包括 发光区域；每一子像素单元组中，第二子像素单元包括透光区域，或者第三子像素单元包括 透光区域；发光区域包含有机发光二极管发光结构；有机发光二极管发光结构包括第一基 板与依次设置于所述第一基板之上的不透明的阳极，像素定义层，有机层，以及阴极。用本 发明技术方案，在有机发光二极管发光结构中采用不透明阳极，从而实现了单侧发光，降低 了 0LED显示装置的功耗；并且，相邻子像素单元组以及第一子像素单元组成一个颜色像素 单元结构，在上述任意一子像素单元中添加透光区域，通过透光区域有效提高了 0LED显示 面板的光线透过率，从而实现0LED显示装置的透明显示。
[0049] 显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发 明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例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。
【权利要求】
1. 一种像素单元结构，包括子像素单元组、以及与所述子像素单元组相邻的第一子像 素单元，其中： 所述子像素单元组中包括第二子像素单元和第三子像素单元； 所述第一子像素单元、所述第二子像素单元以及所述第三子像素单元均包括发光区 域；所述第一子像素单元、所述第二子像素单元以及所述第三子像素单元中存在任意一子 像素单元包括透光区域； 发光区域包含有机发光二极管发光结构；所述有机发光二极管发光结构包括第一基板 与依次设置于所述第一基板之上的不透明的阳极、像素定义层、有机层以及阴极。
2. 如权利要求1所述的像素单元结构，其特征在于，所述第一子像素单元为红色子像 素单元、蓝色子像素单元和绿色子像素单元中的任意一种颜色子像素单元，且所述第二子 像素单元和第三子像素单元分别为所述红色子像素单元、蓝色子像素单元和绿色子像素单 元中除所述第一子像素单元外的其他两种颜色子像素单元。
3. 如权利要求2所述的像素单元结构，其特征在于，所述第二子像素单元和第三子像 素单元均包括透光区域。
4. 如权利要求2所述的像素单元结构，其特征在于，所述第一子像素单元包括透光区 域。
5. 如权利要求1-4任一项所述的像素单元结构，其特征在于，所述透光区域位于所述 有机发光二极管发光结构的至少一侧。
6. 如权利要求1-4任一项所述的像素单元结构，其特征在于，所述透光区域完全包围 所述有机发光二极管发光结构。
7. 如权利要求1-4任一项所述的像素单元结构，其特征在于，所述第一子像素单元、所 述第二子像素单元以及所述第三子像素单元中透光区域的面积相同。
8. 如权利要求1所述的像素单元结构，其特征在于，所述有机发光二极管发光结构为 无源驱动有机发光二极管结构；或者，所述有机发光二极管发光结构为有源矩阵顶发射有 机发光二极管结构。
9. 如权利要求8所述的像素单元结构，其特征在于，所述有源矩阵顶发射有机发光二 极管结构，还包括带补偿功能或不带补偿功能的薄膜晶体管。
10. 如权利要求1所述的像素单元结构，其特征在于，所述透光区域设置为包含绝缘 层，以及有机层膜层的膜层结构；其中，所述绝缘层，以及有机层膜层均为透明膜层。
11. 一种阵列结构，其特征在于，包括如权利要求1-10任一所述的像素单元结构。
12. -种显示装置，其特征在于，包括如权利要求11所述的阵列结构。
【文档编号】H01L51/52GK104157673SQ201410363922
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】吕伯彦, 罗丽媛, 钱栋 申请人:上海天马有机发光显示技术有限公司, 天马微电子股份有限公司