CN101051648A - 有机发光元件的彩色像素排列方式及其形成方法 - Google Patents

有机发光元件的彩色像素排列方式及其形成方法 Download PDF

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CN101051648A CNA2007101024253A CN200710102425A CN101051648A CN 101051648 A CN101051648 A CN 101051648A CN A2007101024253 A CNA2007101024253 A CN A2007101024253A CN 200710102425 A CN200710102425 A CN 200710102425A CN 101051648 A CN101051648 A CN 101051648A
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Abstract

一种彩色显示面板，具有多个像素所排列的矩阵，每一像素包括第一子像素、第二子像素与第三子像素，以及红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区。该显示面板包括该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区的像素排列，形成三角形，每一发光区的几何中心位于该三角形的不同顶点，使该三角形的一边实质上平行于行方向与列方向其中之一，该行方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，以及于该列方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，该两间隙的距离实质上或几乎相等。本发明除了可增加子像素发光面积的开口率外，还可降低掩模制造工艺的对位难度，避免全彩OLED显示面板的混色现象。

Description

有机发光元件的彩色像素排列方式及其形成方法
技术领域
本发明涉及一种彩色显示面板，特别是涉及一种有机发光显示元件的子像素排列设计。
背景技术
一般来说，全彩显示面板是由红色、绿色及蓝色等子像素元件所构成，传统上是参照液晶显示器的设计结构，以条纹(stripe)、马赛克(mosaic)、或三角形(delta)类型排列，通过对显示面板中从不同子像素元件发射出来各颜色光线的混合而提供全彩效果。由于体积轻薄、高分辨率、低功率消耗、自发光及快速反应等优点，有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示面板已逐渐应用于全彩图像的高清晰度显示器。
传统上，将液晶显示器的红色、绿色及蓝色子像素元件的排列应用于OLED显示面板，如图6所示。在此排列中，像素矩阵600中的每一像素601具有一第一子像素610、一第二子像素620与一第三子像素630，彼此相邻沿像素矩阵600的行(row)方向排列，且一红色子像素元件650、一绿色子像素元件660与一蓝色子像素元件670沿像素矩阵600的行方向分别设置在第一子像素610、第二子像素620与第三子像素630中。如此，在行方向上，于两相邻的子像素元件间定义一具有一距离Lr的间隙，在列(column)方向上，于两相邻的子像素元件间定义一具有一距离Lc的间隙，其中Lc远大于Lr，如图6所示。
然而，上述子像素元件的排列方式会使显示面板的制造过程产生相当大的难度。例如，在全彩OLED显示面板的制造过程，一般会利用掩模(shadowmask)对准方法通过沉积不同有机层于显示面板的基板上，以形成各个红色、绿色及蓝色子像素元件。OLED显示面板的分辨率与掩模的开口尺寸息息相关。在如图6所示的子像素元件排列中，行方向上两相邻子像素元件间的距离Lr远小于列方向上两相邻子像素元件间的距离Lc。因此，在显示面板的制造过程中，在行方向上的子像素元件的对准容许度(Lr/2)会远低于列方向上子像素元件的对准容许度(Lc/2)。如此，将导致OLED显示面板子像素元件在行方向容易产生对准失误，而造成子像素中的各色彩有机层沉积于其它子像素中，而导致各子像素元件所发出的光线产生混色现象或于各二相邻的子像素元件中的上、下电极发生短路而不发光的问题。此种子像素元件的排列也使得对应的掩模在蚀刻制造上遭遇相当困难，因此，利用传统的子像素元件的排列方式将很难制造出高分辨率的OLED显示器。
因此，势必提供有效的技术方案，以克服上述缺点或不足之处。
发明内容
本发明的目的是提供一种可显示彩色图像的显示面板。
在一实施例中，该显示面板包括多个像素，以行方向与列方向排列成矩阵，每一像素包括第一子像素、第二子像素与一第三子像素，彼此相邻且沿该矩阵的该行方向排列，以及第一发光区、第二发光区与第三发光区，排列成三角形，每一发光区的几何中心位于该三角形的不同顶点，使该三角形的一边实质上平行于该行方向与该列方向其中之一，其中每一第一发光区、第二发光区与第三发光区发出单独颜色的光线。所述像素排列于该行方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，以及于该列方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，该两间隙的距离实质上相等。
在一实施例中，每一第一发光区、第二发光区与第三发光区包括对应的一红色发光区、一绿色发光区与一蓝色发光区其中之一。每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区具有该行方向的宽度与该列方向的长度，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区的该宽度与该长度不同或实质上相同。在一实施例中，每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区的几何中心分别位于对应的该第一子像素、该第二子像素与该第三子像素，使该三角形的一边实质上平行于该行方向。在另一实施例中，该红色发光区、该绿色发光区及该蓝色发光区其中之一的几何中心位于该像素的该第一子像素及该第三子像素其中之一，且该红色发光区、该绿色发光区及该蓝色发光区其余的几何中心位于该像素的另一该第一子像素及该第三子像素，以使该三角形的一边实质上平行于该列方向。
每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区包括可发射红色、绿色及蓝色不同颜色光线的发光二极管元件。在一实施例中，该发光二极管元件类型包括有机发光二极管元件(organic light emitting diode，OLED)或多个串联的有机发光二极管元件。每一有机发光二极管元件的发光方式包括上发射(top-emission)型有机发光二极管元件及下发射(bottom-emission)型有机发光二极管元件的其中之一。此外，每一有机发光二极管元件结构包括正常结构及反置(inverted)结构的其中之一。
该显示面板还包括一驱动电路，分别驱动每一像素的该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区，以从所述发光区发射对应颜色的光线。在一实施例中，该显示面板的驱动方式对应被动矩阵与主动矩阵其中之一。
本发明的另一目的是提供一种可显示彩色图像的显示面板，形成有多个像素，以行方向与列方向排列成矩阵，每一像素包括第一子像素、第二子像素与第三子像素，彼此相邻且沿该矩阵的该行方向排列，以及红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区。在一实施例中，该显示面板具有于该像素中的该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区所排列形成的三角形，每一发光区的几何中心位于该三角形的不同顶点，使该三角形的一边实质上平行于该行方向与该列方向其中之一，所述像素中，该行方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有距离的间隙，以及于该列方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，该两间隙的距离实质上相等。每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区包括可发射红色、绿色及蓝色不同颜色光线的发光二极管元件。
在一实施例中，每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区的几何中心分别位于对应的该第一子像素、该第二子像素与该第三子像素，以使该三角形的一边实质上平行于该行方向。在另一实施例中，该红色发光区、该绿色发光区及该蓝色发光区其中之一的几何中心位于该像素的该第一子像素及该第三子像素其中之一，且该红色发光区、该绿色发光区及蓝色发光区其余的几何中心位于该像素的另一该第一子像素及该第三子像素，以使该三角形的一边实质上平行于该列方向。
如上所述的显示面板，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区具有该行方向的宽度与该列方向的长度。
如上所述的显示面板，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区的该宽度与该长度不同或实质上相同。
如上所述的显示面板，其中该发光二极管元件包括有机发光二极管元件或多个串联的有机发光二极管元件。
如上所述的显示面板，其中每一有机发光二极管元件包括上发射型有机发光二极管元件及下发射型有机发光二极管元件其中之一。
如上所述的显示面板，其中每一有机发光二极管元件包括正常结构及反置结构其中之一。
本发明的另一目的是提供一种形成显示彩色图像的显示面板的方法，其中显示面板具有多个像素，以行方向与列方向排列成矩阵，每一像素包括第一子像素、第二子像素与第三子像素，彼此相邻且沿该矩阵的该行方向排列，以及红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区。在一实施例中，该方法包括排列该像素的该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区形成的三角形，每一发光区的几何中心位于该三角形的不同顶点，以使该三角形的一边实质上平行于该行方向与该列方向其中之一，以便于所述像素的该矩阵中，该行方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义具有一距离的间隙，以及于该列方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义具有一距离的间隙，该两间隙的距离实质上相等。每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区包括可发射红色、绿色及蓝色不同颜色光线的发光二极管元件。
如上所述的方法，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区的几何中心分别位于对应的该第一子像素、该第二子像素与该第三子像素，使该三角形的一边实质上平行于该行方向。
如上所述的方法，其中该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区其中之一的几何中心位于该像素的该第一子像素与该第三子像素其中之一，且该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区其余的几何中心位于该像素的另一该第一子像素及该第三子像素，以使该三角形的一边实质上平行于该列方向。
如上所述方法，其中该发光二极管元件包括有机发光二极管元件或多个串联的有机发光二极管元件。
如上所述的方法，其中每一有机发光二极管元件包括上发射型有机发光二极管元件及下发射型有机发光二极管元件其中之一。
如上所述的方法，其中每一有机发光二极管元件包括正常结构及反置结构其中之一。
本发明另一目的是提供一种可显示彩色图像的显示面板，包括多个像素，以行方向与列方向排列成矩阵。在一实施例中，每一像素包括第一子像素、第二子像素与第三子像素，以及第一发光区、第二发光区与第三发光区，排列成三角形，每一发光区的几何中心位于该三角形的不同顶点，使该三角形的一边实质上平行于该行方向与该列方向其中之一，其中每一第一发光区、第二发光区与第三发光区发出单独颜色的光线。在一实施例中，每一第一发光区、第二发光区与第三发光区包括对应的红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区其中之一。所述像素的排列于该行方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，以及于该列方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，该两间隙的距离实质上相等。
本发明的另一目的是提供一种显示器的三原色像素元件。在一实施例中，该三原色像素元件包括第一子像素、第二子像素与第三子像素，彼此相邻且以行方向与列方向排列成像素矩阵，以及第一发光区、第二发光区与第三发光区，排列成三角形，每一发光区的几何中心位于该三角形的不同顶点，以使该三角形的一边实质上平行于该行方向与实质上垂直该行方向的该列方向其中之一，其中于该行方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有第一距离的间隙，以及于该列方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有第二距离的间隙，其中该第一距离与该第二距离实质上相等。每一第一发光区、第二发光区与第三发光区发出单独颜色的光线。
本发明提供一种由上述三原色像素元件制作而形成的全彩显示器。
本发明实施例中，OLED显示面板的红、绿及蓝色发光区是以三角形排列，使得在行方向上任意两相邻且不同颜色的发光元件间定义出一具有一第一距离的间隙，而在列方向上任意两相邻且不同颜色的发光元件间定义出一具有一第二距离的间隙，第一与第二距离实质上或几乎相等。此一发光元件的子像素排列方式，除了可增加子像素发光面积的开口率外，并可降低了掩模制造工艺的对位难度，避免全彩OLED显示面板的混色现象。
为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特列举一较佳实施例，并配合附图作详细说明。
附图说明
图1a～图1c为本发明的实施例中，红、绿及蓝色发光区的不同排列单元。
图2a～图2d为本发明的实施例中，红、绿及蓝色发光区的排列。图2a为一排列单元，图2b～图2c为排列的实施例，图2d为图2b排列的延伸部分。
图3a～图3d为本发明的实施例中，红、绿及蓝色发光区的排列。图3a为一排列单元，图3b～图3c为排列的实施例，图3d为图3b排列的延伸部分。
图4a为本发明的一实施例中，红、绿及蓝色发光区的排列布局。
图4b为本发明的一实施例中，红、绿及蓝色发光区的排列布局。
图5a～图5d为本发明的实施例中，红、绿及蓝色发光区的排列。图5a为一排列单元，图5b～图5c为排列的实施例，图5d为图5b排列的延伸部分。
图6为传统红、绿及蓝色发光区的条纹排列。
其中，附图标记说明如下：
600～像素矩阵；            601～像素；
610～第一子像素；          620～第二子像素；
630～第三子像素；          650～红色子像素元件；
660～绿色子像素元件；      670～蓝色子像素元件；
Lr～行方向上两相邻子像素元件间的距离；
Lc～列方向上两相邻子像素元件间的距离；
100、201、301、401A、401B、501a、501b～像素；
110、410A、410B～第一子像素；
120、420A、420B～第二子像素；
130、430A、430B～第三子像素；
200、200A、300、300A、400A、400B、500、500A～像素排列(布局)；
150、250、350、550～红色发光区；
160、260、360、560～绿色发光区；
170、270、370、570～蓝色发光区；
501～像素排列单元；
a1、a2、a3、a4、a5、a6～同一像素于行方向上，相邻且不同颜色发光元件间的距离；
b1、b2、b3、b4、b5、b6～相邻像素于行方向上相邻且不同颜色发光元件间的距离；
c1、c2、c3、c4、c5、c6～同一像素于列方向上，相邻且不同颜色发光元件间的距离；
d1、d2、d3、d4、d5、d6～相邻像素于列方向上，相邻且不同颜色发光元件间的距离；
Lx～行方向上发光区的偏移距离；
Ly～列方向上发光区的偏移距离；
Px～行方向的子像素间距；
Py～列方向的子像素间距；
R～红色发光区的几何中心(红色OLED区)；
G～绿色发光区的几何中心(绿色OLED区)；
B～蓝色发光区的几何中心(蓝色OLED区)；
Rx～红色发光区的行方向宽度；
Gx～绿色发光区的行方向宽度；
Bx～蓝色发光区的行方向宽度；
Ry～红色发光区的列方向宽度；
Gy～绿色发光区的列方向宽度；
By～蓝色发光区的列方向宽度。
具体实施方式
本发明全彩显示面板具有多个像素，其以一行方向及一与行方向垂直的列方向排列成一矩阵。请参阅图1a～图1c，每一像素100包括一第一子像素110、一第二子像素120与一第三子像素130，彼此相邻且沿像素矩阵的行方向排列。每一子像素(110、120、130)实质上相等，且具有一行方向的子像素间距Px与一列方向的子像素间距Py。而行方向的子像素间距Px与列方向的子像素间距Py一起定义出子像素面积，也就是(Px×Py)。
此外，每一像素100具有一红色(子像素)发光区150、一绿色(子像素)发光区160与一蓝色(子像素)发光区170，其排列成一三角形，且各子像素发光区(150、160、170)的几何中心位于三角形的不同顶点。此三角形的一边会实质上平行于行方向或列方向。在一实施例中，各发光区(150、160、170)的几何中心(R、G、B)分别位于像素100的第一子像素110、第二子像素120与第三子像素130。其中第二子像素120的发光区在列方向上与第一子像素110及第三子像素130的发光区偏移一距离Ly，使得由发光区形成的三角形的一边实质上平行于行方向。此外，行方向上第一子像素110与第三子像素130的两发光区之间的距离Lx实质上或几乎相同于Ly。例如，如图1a所示，红色发光区150、绿色发光区160与蓝色发光区170的几何中心(R、G、B)分别位于第一子像素110、第二子像素120与第三子像素130。在列方向上，绿色发光区160与红色发光区150及蓝色发光区170偏移Ly的距离。在此排列中，由红色发光区150与蓝色发光区170所形成的三角形的一边实质上平行于行方向，而红色发光区150与蓝色发光区170之间的距离Lx实质上或几乎相同于Ly。
另一实施例中，红色发光区150、绿色发光区160与蓝色发光区170其中之一的几何中心位于像素100的第一子像素110与第三子像素130其中之一，而红色发光区150、绿色发光区160与蓝色发光区170其余的几何中心则位于像素100中另一(other off)第一子像素110或第三子像素130，使得三角形的一边实质上平行于列方向。如图1b所示，绿色发光区160的几何中心G位于第一子像素110，而红色发光区150与蓝色发光区170的几何中心(R、B)位于第三子像素130。在图1c中，绿色发光区160的几何中心G位于第三子像素130，而红色发光区150与蓝色发光区170的几何中心(R、B)位于第一子像素110。如图1b与1c所示红色发光区150、绿色发光区160与蓝色发光区170的排列中，绿色发光区160在行方向上与红色发光区150及蓝色发光区170偏移一距离Lx，且由红色发光区150与蓝色发光区170形成的三角形的一边实质上平行于列方向。Lx实质上或几乎相同于在列方向上定义红色发光区150与蓝色发光区170间距的Ly。
每一红色发光区150、绿色发光区160与蓝色发光区170可形成任意几何形状，例如实质上呈方形、实质上呈矩形、实质上呈圆形、实质上呈三角形、实质上呈梯形、多边形、不规则形、或其组合，其中较佳的几何形状为如图1a～图1c所示的实质上呈方形或实质上呈矩形。就矩形发光区而言，每一红色发光区150、绿色发光区160与蓝色发光区170在行方向上可具有一例如Rx、Gx或Bx的宽度以及在列方向上可具有一例如Ry、Gy或By的长度，且每一红色发光区150、绿色发光区160与蓝色发光区170的宽度与长度(如Rx与Ry，Gx与Gy，Bx与By)可不同或实质上相同。如此一来，每一红色发光区150、绿色发光区160与蓝色发光区170的开口率(aperture ratio)可定义为(Rx×Ry)/(Px×Py)、(Gx×Gy)/(Px×Py)及(Bx×By)/(Px×Py)，其中(Rx×Ry)、(Gx×Gy)与(Bx×By)为红色发光区150、绿色发光区160与蓝色发光区170的面积，(Px×Py)为第一子像素110、第二子像素120与第三子像素130的面积。与传统子像素发光区的排列作比较，本发明红、绿及蓝色子像素发光区的排列提供了较大的开口率，此对于延长显示面板的寿命是必要的。此外，在此排列方式也可降低制造工艺难度及提供较大的容许度，以避免制作全彩OLED显示面板的过程中产生混色(color mixing)的情形。
较佳地，每一红色发光区150、绿色发光区160与蓝色发光区170均对应一可发射红、蓝及绿等不同颜色光线的发光二极管元件。发光二极管元件的类型包括一OLED元件或多个串联的OLED元件，而每一OLED元件发光方式包括一上发射(top-emission)型OLED元件及一下发射(bottom-emission)型OLED元件其中之一。此外，OLED元件的结构包括正常结构及反置结构其中之一。
图2b为一实施例，一OLED显示面板的彩色像素排列，其中像素矩阵的每一像素201均重复如图2a所示红色子像素发光元件(也称为红色发光区)250、绿色子像素发光元件(也称为绿色发光区)260与蓝色子像素发光元件(也称为蓝色发光区)270的排列单元。图2b的排列200中，每一红色子像素发光元件250、绿色子像素发光元件260与蓝色子像素发光元件270为一方形几何形状，且在行方向上，任意两相邻且不同颜色的发光元件间定义出一具有一距离的间隙，例如像素201的红色发光区250与蓝色发光区270间于行方向上定义出一距离a1，像素201的蓝色发光区270与相邻像素201的红色发光区250间于行方向上定义出一距离b1，b1实质上或几乎相等于a1。而在列方向上，任意两相邻且不同颜色的发光元件间也定义出一具有一距离的间隙，例如像素201的红色发光区250或蓝色发光区270与绿色发光区260间于列方向上定义出一距离c1，像素201的绿色发光区260与相邻像素201的红色发光区250或蓝色发光区270间于列方向上定义出一距离d1，d1实质上或几乎相等于c1。如图2b所示，a1及b1中至少之一实质上或几乎相等于c1及d1中至少之一。图2d为图2b彩色像素排列200像素阵列延伸的部分，彩色像素排列200显示此排列方式就RGB的某一光色于行方向及/或列方向上的子像素连线都呈一直线，则可使得本发明实施例的显示效果与传统的条纹(stripe)排列的显示效果一致。
图2c为一实施例，一OLED显示面板的彩色像素排列200A，其中像素矩阵的每一像素201均重复如图2a所示红色子像素发光元件250、绿色子像素发光元件260与蓝色子像素发光元件270的排列单元。此一实施例中，每一红色子像素发光元件250、绿色子像素发光元件260与蓝色子像素发光元件270为一矩形几何形状。如图2c所示，排列200A中，红色发光区250及/或蓝色发光区270在行方向上的宽度Rx及/或Bx实质上小于红色发光区250及/或蓝色发光区270在列方向上的长度Ry及/或By，而绿色发光区260，其宽度Gx实质上大于长度Gy。同样地，在行方向上，任意两相邻且不同颜色的发光元件间也定义出一具有一距离的间隙，例如a2及b2，其中a2实质上或几乎相等于b2，以及在列方向上，任意两相邻且不同颜色的发光元件间定义出一具有一距离的间隙，例如c2及d2，其中c2实质上或几乎相等于d2，如图2c所示。较佳地，a2及/或b2实质上或几乎相等于c2及/或d2。
在一实施例中，间隙距离(an、bn、cn、dn)，较佳地，要满足下列关系式，即20微米≤an，bn，cn，dn≤60微米以及0.2(an+bn+cn+dn)≤an，bn，cn，dn≤0.3(an+bn+cn+dn)，n为1或2。
实际上，一驱动电路是分别驱动每一像素的红色发光区250、绿色发光区260与蓝色发光区270，以从发光元件发射出对应颜色的光线。驱动电路可形成于一被动矩阵定址或一主动矩阵定址。被动矩阵定址对应于被动矩阵OLED元件，主动矩阵定址则对应于主动矩阵OLED元件。
请参阅图3b～图3d，为一OLED显示面板彩色像素排列的实施例。其中像素矩阵的每一像素301均重复如图3a所示红色子像素发光元件350、绿色子像素发光元件360与蓝色子像素发光元件370的排列单元。在这排列方式300与300A中，分别如图3b及3c所示，每一红色子像素发光元件350、绿色子像素发光元件360与蓝色子像素发光元件370为一实质上呈方形几何形状(图3b)或一实质上呈矩形几何形状(图3c)。像素301的绿色发光区360与红色发光区350或蓝色发光区370间定义出一距离a3(图3b)或a4(图3c)。同时，在行方向上，像素301的红色发光区350或蓝色发光区370与相邻像素301的绿色发光区360间定义出一距离b3(图3b)或b4(图3c)，其中a3实质上或几乎相等于b3(图3b)，a4实质上或几乎相等于b4(图3c)。在列方向上，像素301的红色发光区350与蓝色发光区370间定义出一距离c3(图3b)或c4(图3c)，像素301的蓝色发光区370与相邻像素301的红色发光区350间定义出一距离d3(图3b)或d4(图3c)，其中c3实质上或几乎相等于d3(图3b)，c4实质上或几乎相等于d4(图3c)。更进一步来说，较佳地，所有距离a3、b3、c3与d3实质上或几乎相等(图3b)及所有距离a4、b4、c4与d4实质上或几乎相等于(图3c)。在一实施例中，每一距离(an、bn、cn、dn)，较佳地，实质上介于20微米至60微米之间，以及要满足下列关系式，0.2(an+bn+cn+dn)≤an，bn，cn，dn≤0.3(an+bn+cn+dn)，n为3或4。
图3d为图3bOLED显示面板中彩色像素排列300像素阵列的延伸部分，彩色像素排列300显示此排列方式就RGB某一光色于行方向及/或列方向上的子像素连线，都呈一直线，则可使得本发明实施例的显示效果与传统的条纹(stripe)排列的显示效果一致。
                                       表1：
像素类型            开口率(％)      容许度(微米)
  红(R)     绿(G)   蓝(B)  X(行方向)  Y(列方向)
传统条纹排列方式 17.8 13.2 26 ±15 ±15
本发明图4a排列 22.9 15.7 31.2 ±17 ±20
本发明图4b排列 22.9 14.7 31.2 ±17 ±20
表1为传统条纹类型与本发明红色子像素元件、绿色子像素元件与蓝色子像素元件排列的开口率(aperture ratio)与对准容许度(alignment tolerance)。
图4a与图4b为根据本发明的上述实施例，分别显示2.4寸OLED显示面板两像素的布局图400A及400B。在像素布局400A中，一像素单元401A具有一第一子像素410A、一第二子像素420A与一第三子像素430A，彼此相邻排列。像素单元401A也包括以三角形排列的一红色OLED元件R、一绿色OLED元件G与一蓝色OLED元件B，使R、G、B等三个OLED元件分别位于子像素410A、420A与430A。同样地，在像素布局400B中，一像素单元401B具有一第一子像素410B、一第二子像素420B与一第三子像素430B，彼此相邻排列。像素单元401B也包括以三角形排列的一红色OLED元件R、一绿色OLED元件G与一蓝色OLED元件B，使R、G、B等三个OLED元件分别位于子像素410B、420B与430B。必需说明的是，图4a与图4b与表1所示数值为本发明的实施范例，并不限于此，也可选择性的改变像素布局的数值。表1是传统条纹类型与本发明红色子像素元件、绿色子像素元件与蓝色子像素元件排列的开口率与对准容许度的数值。由表1中可清楚看出本发明的开口率及容许度均优于传统条纹排列的结果。例如，与传统条纹类型相较，本发明像素布局400A与400B的对准容许度在行方向(X)增加约2微米，在列方向(Y)增加约5微米，因此可降低制造工艺中因掩模对位误差所造成的混色现象；而开口率平均增加约21％，将可使所需子像素的亮度减小，也就是驱动电位能够降低，使得子像素中的元件降低产生劣化现象，并让本发明显示面板的寿命因该彩色像素排列而增加大约30％。
请参阅图5a～图5d，根据本发明的上述任一实施例的彩色像素排列方式。图5a为结合图1b与图1c排列方式的彩色像素排列单元501。排列单元501包括两个沿着列方向排列且相邻的像素501a与501b。红色发光区550、绿色发光区560与蓝色发光区570以如图1b所示的三角形排列于像素501a与如图1c所示的三角形排列于像素501b。排列单元501沿着像素矩阵列方向重复排列，即完成一全彩OLED显示面板的彩色像素排列500与500A，分别如图5b及5c所示。在彩色像素排列500中，每一红色发光区550、绿色发光区560与蓝色发光区570为一实质上呈方形几何形状，而在彩色像素排列500A中，为一实质上呈矩形几何形状。每一红色发光区550、绿色发光区560与蓝色发光区570的几何形状并不局限于实质上呈方形或实质上呈矩形，且其面积可实质上相同或不同。
如图5b与图5c所示，在行方向上任意两相邻且不同颜色的发光元件间定义出实质上或几乎相等的距离，例如绿色发光区560与红色发光区550间的a5与a6，以及红色发光区550与相邻绿色发光区560间的b5与b6，其中a5实质上或几乎相等于b5(图5b)，a6实质上或几乎相等于b6(图5c)。而在列方向上，任意两相邻且不同颜色的发光元件间也定义出实质上或几乎相等距离，例如红色发光区550与蓝色发光区570间的c5或c6，以及蓝色发光区570与相邻绿色发光区560间的d5或d6，其中c5实质上或几乎相等d5(图5b)，及/或c6实质上或几乎相等d6(图5c)。更进一步来说，较佳地，例如：所有距离a5、b5、c5与d5实质上或几乎相等(图5b)及/或a6、b6、c6与d6实质上或几乎相等(图5c)。在一实施例中，每一距离(an、bn、cn、dn)，较佳地，实质上介于20微米至60微米之间，以及要满足下列关系式，0.2(an+bn+cn+dn)≤an，bn，cn，dn≤0.3(an+bn+cn+dn)，n为5或6。
图5d为图5bOLED显示面板中彩色像素排列500像素阵列的延伸部分，彩色像素排列500显示，此排列方式就RGB某一光色于行方向上的子像素连线呈一直线，就RGB某一光色于在列方向上的子像素连线呈一锯齿状折线，则可使得本发明实施例的显示效果与传统的三角形(delta)排列的显示效果一致。
本发明实施例中，OLED显示面板的红、绿及蓝色发光区是以三角形排列，使得在行方向上任意两相邻且不同颜色的发光元件间定义出一具有一第一距离的间隙，而在列方向上任意两相邻且不同颜色的发光元件间定义出一具有一第二距离的间隙，第一与第二距离实质上或几乎相等。此一发光元件的子像素排列方式，除了可增加子像素发光面积的开口率外，并可降低了掩模制造工艺的对位难度，避免全彩OLED显示面板的混色现象。换言之，本发明上述实施例所述的各色发光区的开口率也增大。
本发明另提供一种在显示面板中显示彩色图像的方法。显示面板由多个沿一行方向与一列方向排列的像素所构成，每一像素包括一第一子像素、一第二子像素与一第三子像素，彼此相邻且沿像素矩阵的行方向排列，以及一红色发光区、一绿色发光区与一蓝色发光区。在一实施例中，该方法包括以每一发光区几何中心位于三角形不同顶点的方式排列像素中红、绿及蓝色发光区成三角形，使得三角形的一边实质上或几乎平行于行方向与列方向其中之一，以便于使多个像素中在行方向上任意两相邻且不同颜色的发光元件间定义出一具有一距离的间隙，也在列方向上任意两相邻且不同颜色的发光元件间定义出一具有一距离的间隙，两间隙的距离实质上或几乎相等。
再者，本发明的实施例，并不限于上述红色、绿色、蓝色等颜色子像素或发光区，也可选择性地使用其它颜色，例如：棕色、黄色、粉红、紫色、靛色、橘红色、橘色、青绿色、橙红色、淡紫色、或其它颜色，来制作出可显示彩色图像的显示面板。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (32)

1.一种可显示彩色图像的显示面板，包括多个像素，以行方向与列方向排列成矩阵，每一像素包括：
第一子像素、第二子像素与第三子像素，彼此相邻且沿该矩阵的行方向排列；以及
第一发光区、第二发光区与第三发光区，排列成三角形，每一发光区的几何中心位于该三角形的不同顶点，以使该三角形的一边实质上平行于该行方向与该列方向其中之一，每一第一发光区、第二发光区与第三发光区发出单独颜色的光线，且所述像素的排列于该行方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙及于该列方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，该两间隙的距离实质上相等。
2.如权利要求1所述的显示面板，其中每一第一发光区、第二发光区与第三发光区包括对应的红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区其中之一。
3.如权利要求2所述的显示面板，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区的几何中心分别位于对应的该第一子像素、该第二子像素与该第三子像素，以使该三角形的一边实质上平行于该行方向。
4.如权利要求2所述的显示面板，其中该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区其中之一的几何中心位于该像素的该第一子像素与该第三子像素其中之一，且该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区其余的几何中心位于该像素的另一该第一子像素及该第三子像素，以使该三角形的一边实质上平行于该列方向。
5.如权利要求2所述的显示面板，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区具有该行方向的宽度与该列方向的长度。
6.如权利要求5所述的显示面板，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区的该宽度与该长度为不同或实质上相同。
7.如权利要求2所述的显示面板，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区包括可发射红色、绿色及蓝色光色的发光二极管元件。
8.如权利要求7所述的显示面板，其中该发光二极管元件包括有机发光二极管元件或多个串联的有机发光二极管元件。
9.如权利要求7所述的显示面板，其中每一发光二极管元件包括上发射型有机发光二极管元件及下发射型有机发光二极管元件其中之一。
10.如权利要求7所述的显示面板，其中每一发光二极管元件包括正常结构及反置结构其中之一。
11.如权利要求7所述的显示面板，其中还包括驱动电路，分别驱动每一像素的该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区，以从所述发光区发射对应颜色的光线。
12.如权利要求11所述的显示面板，其中该驱动电路使该显示面板对应于被动矩阵与主动矩阵其中之一。
13.一种可显示彩色图像的显示面板，形成有多个像素，以行方向与列方向排列成矩阵，每一像素包括第一子像素、第二子像素与第三子像素，彼此相邻且沿该矩阵的行方向排列，以及红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区，包括：
该像素中该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区排列成三角形，每一发光区的几何中心位于该三角形的不同顶点，以使该三角形的一边实质上平行于该行方向与该列方向其中之一，于所述像素中，该行方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，以及于该列方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，该两间隙的距离实质上相等。
14.如权利要求13所述的显示面板，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区的几何中心分别位于对应的该第一子像素、该第二子像素与该第三子像素，以使该三角形的一边实质上平行于该行方向。
15.如权利要求13所述的显示面板，其中该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区其中之一的几何中心位于该像素的该第一子像素与该第三子像素其中之一，且该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区其余的几何中心位于该像素的另一该第一子像素及该第三子像素，以使该三角形的一边实质上平行于该列方向。
16.如权利要求13所述的显示面板，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区具有该行方向的宽度与该列方向的长度。
17.如权利要求16所述的显示面板，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区的该宽度与该长度不同或实质上相同。
18.如权利要求13所述的显示面板，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区包括可发射红色、绿色及蓝色光色的发光二极管元件。
19.如权利要求18所述的显示面板，其中该发光二极管元件包括有机发光二极管元件或多个串联的有机发光二极管元件。
20.如权利要求18所述的显示面板，其中每一有机发光二极管元件包括上发射型有机发光二极管元件及下发射型有机发光二极管元件其中之一。
21.如权利要求18所述的显示面板，其中每一有机发光二极管元件包括正常结构及反置结构其中之一。
22.一种形成显示彩色图像的显示面板的方法，其中该显示面板具有多个像素，以行方向与列方向排列成矩阵，每一像素包括第一子像素、第二子像素与第三子像素，彼此相邻且沿该矩阵的行方向排列，以及红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区，包括：
排列该像素的该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区成三角形，每一发光区的几何中心位于该三角形的不同顶点，以使该三角形的一边实质上平行于该行方向与该列方向其中之一，以便于所述像素的该矩阵中，该行方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义具有一距离的间隙，以及于该列方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义具有一距离的间隙，该两间隙的距离实质上相等。
23.如权利要求22所述的方法，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区的几何中心分别位于对应的该第一子像素、该第二子像素与该第三子像素，使该三角形的一边实质上平行于该行方向。
24.如权利要求22所述的方法，其中该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区其中之一的几何中心位于该像素的该第一子像素与该第三子像素其中之一，且该红色发光区、该绿色发光区与该蓝色发光区其余的几何中心位于该像素的另一该第一子像素及该第三子像素，以使该三角形的一边实质上平行于该列方向。
25.如权利要求22所述的方法，其中每一红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区包括可发射红色、绿色及蓝色光的发光二极管元件。
26.如权利要求25所述的方法，其中该发光二极管元件包括有机发光二极管元件或多个串联的有机发光二极管元件。
27.如权利要求25所述的方法，其中每一有机发光二极管元件包括上发射型有机发光二极管元件及下发射型有机发光二极管元件其中之一。
28.如权利要求25所述的方法，其中每一有机发光二极管元件包括正常结构及反置结构其中之一。
29.一种可显示彩色图像的显示面板，包括多个像素，以行方向与列方向排列成矩阵，每一像素包括：
第一子像素、第二子像素与一第三子像素；以及
第一发光区、第二发光区与第三发光区排列成三角形，每一发光区的几何中心位于该三角形的不同顶点，以使该三角形的一边实质上平行于该行方向与该列方向其中之一，每一第一发光区、第二发光区与第三发光区发出单独颜色的光线，且所述像素的排列，于该行方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，以及于该列方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有一距离的间隙，该两间隙的距离实质上相等。
30.如权利要求29所述的显示面板，其中每一第一发光区、第二发光区与第三发光区包括对应的红色发光区、绿色发光区与蓝色发光区其中之一。
31.一种三原色像素元件的显示器，包括：
第一子像素、第二子像素与第三子像素，彼此相邻且以行方向与列方向排列成像素矩阵；以及
第一发光区、第二发光区与第三发光区，排列成三角形，每一发光区的几何中心位于该三角形的不同顶点，以使该三角形的一边实质上平行于该行方向与垂直该行方向的该列方向其中之一，每一第一发光区、第二发光区与第三发光区发出单独颜色的光线，且于该行方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有第一距离的间隙，以及于该列方向上任意两相邻且不同颜色的发光区间定义出具有第二距离的间隙，该第一距离与该第二距离实质上相等。
32.一种全彩显示器，由如权利要求31所述的三原色像素元件所制作而成。
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