有機發光二極體像素結構及有機發光二極體顯示裝置的製作方法

2024-02-12 19:18:15 1

本發明涉及顯示技術領域，特別是涉及一種有機發光二極體(organiclight-emittingdiode,有機發光二極體，以下簡稱oled)像素結構及oled顯示裝置。

背景技術：

oled顯示裝置由於具有薄、輕、寬視角、主動發光、發光顏色連續可調、成本低、響應速度快、能耗小、驅動電壓低、工作溫度範圍寬、生產工藝簡單、發光效率高及可柔性顯示等優點，已被列為極具發展前景的下一代顯示技術。oled顯示裝置的像素結構包括按照一定排列方式排布的多個子像素，其中，每個子像素均包括陽極層、陰極層以及位於陽極層和陰極層之間的有機發光層，不同顏色子像素所對應的有機發光層的材質不同。

隨著人們對顯示品質追求的不斷提高，人們對顯示裝置的解析度要求也越來越高，這就意味著，顯示裝置的像素結構需要在顯示區域的單位面積內排列更多的子像素，子像素的尺寸越做越小，相鄰有機發光層之間的間距越來越小。

如圖1所示，傳統oled顯示裝置的像素結構，每一行子像素中，r(紅)子像素101、g(綠)子像素102、b(藍)子像素103循環排列；每一列子像素的顏色相同；相鄰的r子像素101、g子像素102、b子像素103混光，宏觀上組成一個像素單元100。該現有技術存在的技術缺陷在於：

oled顯示裝置在製作時，不同顏色的有機發光層需要分別通過蒸鍍工藝製作形成，由於不同顏色有機發光層之間的間距b』較小，從而導致有機發光層在蒸鍍時存在混色風險，即：使蒸鍍材料進入基板蒸鍍區域以外的其它子像素區域內；

考慮到蒸鍍掩模板的結構強度，蒸鍍掩模板上相鄰開口之間的間距需不小於設定的間距值，這導致蒸鍍掩模板上所設計的開口尺寸較小，相應的，oled顯示裝置的子像素的開口率較低，oled顯示裝置的透過率較低。此外，蒸鍍掩模板的開口尺寸較小，對蒸鍍掩模板的製作精度要求較高，製作成本也較高；

當近距離觀看oled顯示裝置的畫面時，由於位於畫面邊緣的同一行或同一列子像素的顏色相同，導致視覺上看到彩邊現象，從而影響到顯示效果。

技術實現要素：

本發明實施例的目的是提供一種oled像素結構及oled顯示裝置，以降低蒸鍍掩模板的製作難度和成本，降低蒸鍍有機發光層的混色風險，提高oled顯示裝置的子像素開口率，改善畫面邊緣的彩邊現象。

本發明實施例所提供的oled像素結構，包括呈陣列排布的多個像素單元，每個像素單元包括顏色不同的三個子像素，分別為第一子像素、第二子像素和第三子像素，每列像素單元包括兩列子像素，分別為第一子像素列和第二子像素列，其中：

同一行像素單元中，任兩個相鄰像素單元的第一子像素、第二子像素和第三子像素關於所述兩個相鄰像素單元的分界線呈軸對稱排布；

同一列像素單元中的任兩個相鄰像素單元，其中一個像素單元的第一子像素和第二子像素與另一個像素單元的第三子像素位於所述第一子像素列中，所述其中一個像素單元的第三子像素與所述另一個像素單元的第一子像素和第二子像素位於所述第二子像素列中。

採用本發明實施例oled像素結構，具有如下有益效果：

同一行像素單元中，相同顏色的相鄰子像素可以相靠近排布，從而使不同顏色的相鄰子像素可以設計較大的間距，因此，在分別蒸鍍形成第一子像素、第二子像素和第三子像素的有機發光層時，蒸鍍混色風險較低；

可以通過減小同一行像素單元中相同顏色的相鄰子像素之間的間距來設計增大子像素的開口率，從而提高oled顯示裝置的透過率；子像素的開口率增大有利於降低蒸鍍掩模板的製作難度和成本；

位於邊緣的子像素列不再是單一顏色，從而可以改善oled顯示裝置畫面邊緣的彩邊現象。

優選的，任一行像素單元中，顏色相同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距，小於顏色不同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距。

較佳的，任一行像素單元中，顏色相同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距a，與顏色不同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距b滿足：1/10≤a/b<1。

更佳的，任一行像素單元中，顏色相同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距a，與顏色不同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距b滿足：1/3≤a/b<1。

優選的，同一列像素單元中的任兩個相鄰像素單元，上一像素單元的第一子像素和第二子像素與下一像素單元的第三子像素位於所述第一子像素列中且沿所述第一子像素列的列延伸方向依次排列，所述上一像素單元的第三子像素與所述下一像素單元的第一子像素和第二子像素位於所述第二子像素列中且沿所述第二子像素列的列延伸方向依次排列。

採用該設計方案，可以使同一列像素單元中，相鄰兩個第一子像素之間的間距，與相鄰兩個第二子像素之間的間距相當，從而在宏觀上可以減小oled顯示裝置畫面的顆粒感。

可選的，所述第一子像素、第二子像素和第三子像素的形狀分別為矩形；所述第三子像素的長邊沿列向設置，寬邊沿行向設置。

優選的，所述上一像素單元的第二子像素的行向中心線位於所述上一像素單元的第三子像素與所述下一像素單元的第一子像素之間；所述下一像素單元的第一子像素的行向中心線位於所述上一像素單元的第二子像素與所述下一像素單元的第三子像素之間。

採用該設計，可以增大列向上不同顏色相鄰子像素之間的間距，從而進一步降低蒸鍍混色風險。

優選的，所述第一子像素和第二子像素的長邊沿行向設置，寬邊沿列向設置，所述第一子像素和第二子像素的長寬比大於1.1；所述第三子像素的長寬比小於3。

採用該設計，可以增大列向上不同顏色相鄰子像素之間的間距，從而進一步降低蒸鍍混色風險。

優選的，每個子像素包括陽極層、陰極層和位於陽極層和陰極層之間的有機發光層；任一行像素單元中，顏色相同且沿行向相鄰的兩個子像素的陽極層相間隔，且有機發光層連為一體結構。

採用該設計，顏色相同且沿行向相鄰的兩個子像素的有機發光層通過蒸鍍掩模板上的同一個開口蒸鍍形成，相比各對應蒸鍍掩模板上一個開口的方案，蒸鍍掩模板的開口尺寸較大，有利於降低蒸鍍掩模板的製作難度和成本。

較佳的，所述第一子像素和第二子像素的面積均小於所述第三子像素的面積。這樣，像素結構在顯示區域的單位面積內可以排列更多的像素單元，從而提高oled顯示裝置的解析度。

可選的，所述第一子像素、第二子像素和第三子像素分別為紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素。相比紅色子像素和綠色子像素，藍色子像素的壽命較低，採用該設計，可以降低藍色子像素的電流密度，減小其衰退速度，從而使藍色子像素與紅色子像素和綠色子像素的壽命相匹配。

可選的，所述紅色子像素的面積不大於所述綠色子像素的面積。

本發明實施例還提供一種oled顯示裝置，包括前述任一技術方案所述的oled像素結構。

該oled顯示裝置的子像素開口率較高，畫面邊緣的彩邊現象得以改善，並且該oled顯示裝置在製作時蒸鍍有機發光層的混色風險較低，製作所使用的蒸鍍掩模板的製作難度和成本較低。

附圖說明

圖1為傳統oled顯示裝置的像素結構俯視圖；

圖2為本發明一實施例像素結構俯視圖；

圖3為本發明一實施例中子像素的剖面示意圖；

圖4a為本發明一實施例中蒸鍍第一子像素所採用的蒸鍍掩模板俯視圖；

圖4b為本發明一實施例中蒸鍍第二子像素所採用的蒸鍍掩模板俯視圖；

圖4c為本發明一實施例中蒸鍍第三子像素所採用的蒸鍍掩模板俯視圖；

圖5a為本發明另一實施例像素結構俯視透視圖；

圖5b為圖5a的a-a處剖面示意圖；

圖6為本發明又一實施例像素結構俯視圖。

附圖標記：

現有技術部分：

100-像素單元；101-r子像素；102-g子像素；103-b子像素

本發明實施例部分：

1-像素單元；11、11b-第一子像素；12、12a-第二子像素；

13、13a、13b-第三子像素；10-第一子像素列；20-第二子像素列；

01-陽極層；02-有機發光層；03-陰極層；04-像素定義層；2-開口；

l-分界線；s1、s2-行向中心線。

具體實施方式

為降低蒸鍍掩模板的製作難度和成本，降低蒸鍍有機發光層的混色風險，提高oled顯示裝置的子像素開口率，改善畫面邊緣的彩邊現象，本發明實施例提供了一種oled像素結構及oled顯示裝置。為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下舉實施例對本發明作進一步詳細說明。

如圖2所示，本發明實施例提供的oled像素結構，包括呈陣列排布的多個像素單元1，每個像素單元1包括顏色不同的三個子像素，分別為第一子像素11、第二子像素12和第三子像素13，每列像素單元1包括兩列子像素，分別為第一子像素列10和第二子像素列20(第一子像素列10和第二子像素列20的位置也可互換)，其中：

同一行像素單元1中，任兩個相鄰像素單元的第一子像素11、第二子像素12和第三子像素13關於該兩個相鄰像素單元的分界線l呈軸對稱排布；即：任兩個相鄰像素單元中，兩個第一子像素11關於該兩個相鄰像素單元的分界線l呈軸對稱排布，兩個第二子像素12關於該兩個相鄰像素單元的分界線l呈軸對稱排布，兩個第三子像素13關於該兩個相鄰像素單元的分界線l呈軸對稱排布；

同一列像素單元1中的任兩個相鄰像素單元，其中一個像素單元的第一子像素11和第二子像素12與另一個像素單元的第三子像素13位於第一子像素列10中，其中一個像素單元的第三子像素13與另一個像素單元的第一子像素11和第二子像素12位於第二子像素列20中。

在本發明實施例中，每個像素單元包括顏色不同的三個子像素，這三個子像素進行混光，從而在主觀上呈現出一定顏色。oled顯示裝置在進行顯示時，根據每個像素單元需要顯示的顏色信息來計算並確定每個子像素的數據信號。兩個相鄰像素單元的分界線則指對這兩個相鄰像素單元進行劃分的界線。

如圖3所示，每個子像素包括陽極層01、陰極層03以及位於陽極層01和陰極層03之間的有機發光層02。陽極層01、陰極層03和有機發光層02構成一個oled發光器件，其發光原理為：在陽極層01和陰極層03之間電場的驅動下，作為載流子的電子和空穴分別從陰極層和陽極層遷移到有機發光層02，並在有機發光層02中相遇輻合形成激子，激子退激活放出能量，釋放的能量使有機發光層02的發光分子激發，激發後的發光分子經過輻射弛豫而發出可見光。通常，各個子像素的陽極層01相互間隔，各個子像素的陰極層03或若干個子像素的陰極層03連接為一體結構以形成等電位。oled像素結構中，相鄰子像素之間通過像素定義層來界定，各個子像素分別對應像素定義層的各個開口區，各個子像素的陽極層通過像素定義層彼此絕緣間隔。

採用本發明實施例oled像素結構，具有如下有益效果：

一、同一行像素單元中，相同顏色的相鄰子像素可以相靠近排布，從而使不同顏色的相鄰子像素可以設計較大的間距，因此，在分別蒸鍍形成第一子像素、第二子像素和第三子像素的有機發光層時，蒸鍍混色風險較低；

二、可以通過減小同一行像素單元中相同顏色的相鄰子像素之間的間距來設計增大子像素的開口率，從而提高oled顯示裝置的透過率；子像素的開口率增大有利於降低蒸鍍掩模板的製作難度和成本；

三、位於邊緣的子像素列不再是單一顏色，從而可以改善oled顯示裝置畫面邊緣的彩邊現象。

在本發明實施例中，像素單元1的三個子像素的顏色不同，但具體顏色不限。例如，在圖2所示的可選實施例中，第一子像素11、第二子像素12和第三子像素13分別為紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素。

在本發明實施例中，像素單元1的三個子像素的具體形狀不限，可以為矩形、方形、六邊形等等。在圖2所示的可選實施例中，第一子像素11、第二子像素12和第三子像素13的形狀分別為矩形。其中，第三子像素13的長邊沿列向設置，寬邊沿行向設置，採用該設置方式，可以在保證不同顏色子像素間距的情況下，使子像素的排列較為緊湊，從而有利於提高oled顯示裝置的解析度。

在本發明的一個可選實施例中，同一列像素單元中的任兩個相鄰像素單元，上一像素單元的第一子像素和第二子像素與下一像素單元的第三子像素位於第一子像素列中且沿第一子像素列的列延伸方向依次排列，上一像素單元的第三子像素與下一像素單元的第二子像素和第一子像素位於第二子像素列中且沿第二子像素列的列延伸方向依次排列。

如圖2所示，在本發明的優選實施例中，同一列像素單元1中的任兩個相鄰像素單元，上一像素單元的第一子像素11和第二子像素12與下一像素單元的第三子像素13位於第一子像素列10中且沿第一子像素列10的列延伸方向依次排列，上一像素單元的第三子像素13與下一像素單元的第一子像素11和第二子像素12位於第二子像素列20中且沿第二子像素列20的列延伸方向依次排列。

圖2所示的實施例，可以使同一列像素單元中，相鄰兩個第一子像素之間的間距，與相鄰兩個第二子像素之間的間距相當，從而在宏觀上可以減小oled顯示裝置畫面的顆粒感，同一子像素列中，第一子像素、第二子像素和第三子像素周期排列，改善彩邊現象，提升顯示的品質。

由於第一子像素11、第二子像素12和第三子像素13的顏色不同，因此，第一子像素11、第二子像素12和第三子像素13的有機發光層需要分別通過一次蒸鍍工藝在基板上形成。圖4a、圖4b及圖4c所示分別為蒸鍍第一子像素、第二子像素和第三子像素的有機發光層所採用的蒸鍍掩模板，其中，蒸鍍掩模板與呈陣列排布的像素單元相對的區域200如圖中所示。以蒸鍍形成第三子像素的有機發光層為例，如圖4c所示，蒸鍍掩模板中，開口2對應基板上待蒸鍍有機發光層的區域；虛線框表示蒸鍍掩模板與第一子像素和第二子像素相對的區域。

圖5a為本發明另一實施例像素結構俯視透視圖，圖5b為圖5a的a-a處剖面示意圖。如圖5a和圖5b所示，任一行像素單元1中，顏色相同且沿行向相鄰的兩個子像素的有機發光層02連為一體結構；如圖5b所示，相鄰兩個子像素的陽極層01通過像素定義層04相間隔。採用該設計，顏色相同且沿行向相鄰的兩個子像素的有機發光層通過蒸鍍掩模板上的同一個開口蒸鍍形成，相比各對應蒸鍍掩模板上一個開口的方案，蒸鍍掩模板的開口尺寸較大，因此，有利於降低蒸鍍掩模板的製作難度和成本，提高蒸鍍掩模板的製作精度。

像素結構採用上述實施例的設計時，如圖4a、圖4b及圖4c所示，蒸鍍掩模板上的開口2交錯設置，從而增大了橫向相鄰、豎向相鄰和斜向相鄰開口之間的間距，這樣有利於增大蒸鍍掩模板的結構強度。

請參照圖2所示，本發明該實施例中，任一行像素單元1中，顏色相同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距a，小於顏色不同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距b。當子像素麵積一定時，a+b通常為一定值，例如：一個實施例中，a+b＝40μm，a＝10～19μm，b＝21～30μm。這樣設計，是因為相同顏色子像素之間不存在混色風險，尤其是在兩個同色相鄰子像素共用一個蒸鍍掩模板開口的情況下，更不存在混色風險，而為了防止不同顏色子像素之間發生蒸鍍混色，不同顏色子像素之間的間隔應不小於最小間距值，否則可能發生混色風險。此最小間距值與實際生產中的工藝能力相關，可依據工藝能力具體確定最小間距值的數值，本申請對此不作限定。

仍以蒸鍍形成第三子像素的有機發光層為例，在蒸鍍過程中，上述間距設計，可以有效減少有機材料的蒸汽分子經過開口附著在基板的第一子像素和第二子像素所在區域，從而降低了蒸鍍混色風險。

在本發明的較佳實施例中，任一行像素單元1中，顏色相同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距a，與顏色不同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距b滿足：1/10≤a/b<1。更佳的，任一行像素單元1中，顏色相同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距a，與顏色不同且沿行向相鄰的兩個子像素之間的間距b滿足：1/3≤a/b<1。子像素之間滿足上述間距設計，可以顯著地降低蒸鍍混色風險，相鄰子像素之間間隔一定的間距，便於像素結構中其它層結構的製作，如像素定義層、陽極層等的製作。

如圖6所示，在本發明一可選實施例，上一像素單元的第二子像素12a的行向中心線s1(即第二子像素12a沿行方向的幾何中心線)位於上一像素單元的第三子像素13a與下一像素單元的第一子像素11b之間；下一像素單元的第一子像素11b的行向中心線s2(即第一子像素11b沿行方向的幾何中心線)位於上一像素單元的第二子像素12a與下一像素單元的第三子像素13b之間。採用該設計，相鄰子像素列的子像素相錯排布，可以增大列向上不同顏色相鄰子像素之間的間距c，從而進一步降低蒸鍍混色風險。

進一步，第一子像素11和第二子像素12的長邊沿行向設置，寬邊沿列向設置，第一子像素11和第二子像素12的長寬比m/n大於1.1；第三子像素13的長邊沿列向設置，寬邊沿行向設置，第三子像素13的長寬比m/n小於3。採用該設計，在保證子像素的開口率的大小不變或基本不變的同時，通過減小第一子像素、第二子像素和第三子像素沿列向方向的尺寸，來增大列向上不同顏色相鄰子像素之間的間距c，從而進一步降低蒸鍍混色風險。

在本發明實施例中，第一子像素11、第二子像素12和第三子像素13的面積可以相同，也可以不同。優選的，第一子像素11和第二子像素12的面積均小於第三子像素13的面積，這樣，第一子像素11、第二子像素12和第三子像素13在像素單元1中排列合理，像素單元1的尺寸較小，像素結構在顯示區域的單位面積內可以排列更多的像素單元1，從而可以提高oled顯示裝置的解析度。

當第一子像素11、第二子像素12和第三子像素13分別為紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素時，紅色子像素和綠色子像素的面積可以設計的均小於藍色子像素的面積。由於相比紅色子像素和綠色子像素，藍色子像素的壽命較低，這樣設計可以降低藍色子像素的電流密度，減小其衰退速度，從而使藍色子像素與紅色子像素和綠色子像素的壽命相匹配。

此外，可選的，紅色子像素的面積不大於綠色子像素的面積。紅色子像素比綠色子像素的壽命略少，但相差不大，為便於像素排布和掩模板製作，紅色子像素和綠色子像素的面積可以設計的相同。

本發明實施例還提供一種oled顯示裝置，包括前述任一技術方案的oled像素結構。該oled顯示裝置的子像素開口率較高，畫面邊緣的彩邊現象得以改善，並且該oled顯示裝置在製作時蒸鍍有機發光層的混色風險較低，製作所使用的蒸鍍掩模板的製作難度和成本較低。oled顯示裝置的具體類型不限，例如可以為手機、平板電腦、電視機、顯示器等等。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。