CN101752407A - 一种oled显示器及其掩膜板和掩膜板对位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种OLED显示器。由多列和多行的发光象素单元组成，每组发光象素单元包括一个红色子象素单元、绿色子象素单元和蓝色子象素单元，其特征在于，相邻三行的发光象素单元的同色子象素单元依次错开排列。本发明的有益效果是：采用上述结构的OLED显示器，其对应的掩膜板改变了传统的长条形缺口所形成的条栅状开口的R/G/B子象素单元蒸镀的掩模板设计结构，而采用错位点状矩形孔开口的的R/G/B子象素单元蒸镀掩模板设计结构，利用R/G/B子像素单元长边距离V大于短边距离H的特点，减小了掩膜板的对位精度要求。由于上述结构的掩模板机械强度比较大，相应的就降低了掩膜板的厚度要求，因而也减小了掩膜板蒸镀过程中的“阴影”现象。

Description

一种OLED显示器及其掩膜板和掩膜板对位方法
技术领域
本发明属于平面显示技术领域，尤其涉及一种OLED显示器以及专用于该显示器的掩膜板和掩膜板对位方法。
背景技术
OLED，即有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode)，又称为有机电激光显示(Organic Electroluminesence Display，OELD)。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基层，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。OLED由N×M(N和M均为自然数)个发光象素单元按照矩阵结构排列组合而成，对于彩色OLED每个发光象素单元又包括红色子象素单元、绿色子象素单元和蓝色子象素单元。OLED的根据驱动方式分为主动式驱动(有源驱动)OLED(AMOLED)和被动式驱动(无源驱动)OLED(PMOLED)。
PMOLED的每个子象素单元包括有机发光材料层，N×M个发光象素单元按照矩阵结构排列，对应有N个行电极和M个列电极，行和列分别对应发光像素的两个电极，即阴极和阳极，利用行电极和列电极的交叉感应控制每个发光象素单元的发光状态。如图1所示，为具有6行×2列的发光象素单元的PMOLED，由图可知，基层9上的每个发光象素单元1由红色(R)子象素单元11、绿色(G)子象素单元12和蓝色(B)子象素单元13各一个组成，每个子象素单元又包括有机发光材料层15，上述排列结构中，每列子象素单元的颜色相同。
AMOLED的每个子象素单元包括具有开关功能的低温多晶硅薄膜晶体管(LTP-Si TFT，LowTemperature Poly-Si Thin Film Transistor)和有机发光材料层，而且每个像素配备一个电荷存储电容，***驱动电路和显示阵列整个***集成在同一玻璃基板上，有机发光材料层由每个发光象素单元自身的薄膜晶体管控制发光状态。如图2所示，为具有6行×2列的发光象素单元的AMOLED，由图可知，基层9上的每个发光象素单元1由红色(R)子象素单元11、绿色(G)子象素单元12和蓝色(B)子象素单元各一个组成，每个子象素单元又包括薄膜晶体管14和有机发光材料层15，每个子象素单元通过阴极隔离柱16隔离开来，上述排列结构中，每列子象素单元的颜色相同。
无论是AMOLED和PMOLED，其机发光材料层15一般都通过对有机材料进行真空蒸发镀膜形成，为了在玻璃基板上形成显示屏的各种细节构造，一般采用金属材料的掩膜板来控制有机材料在基层9上的镀膜位置，由于OLED需要R/G/B子像素单元分别显示才能完美地显示现实的图像，而R/G/B子像素单元都是不同的有机发光材料，所以需要采用金属材料的掩膜板来对R/G/B子像素单元分别蒸镀有机材料。现有技术中，AMOLED和PMOLED的子象素单元的尺寸都非常小，其长边距离V(纵向)的尺寸为150μm左右，短边距离H(横向)为50μm左右，相邻子象素单元之间的间距为10-20μm，相邻发光象素单元之间的间距为10-20μm。AMOLED的象素单元的有机发光材料层的面积小于PMOLED，因而AMOLED的开口率也小于PMOLED。在这种微小尺度下控制有机材料在基层9上的蒸镀位置相当困难，如果R/G/B子像素单元之间的像素对位出现问题则会直接对图像产生不利的影响。
现有技术中的掩膜板如图3所示，掩膜板包括掩膜板基板2，在掩膜板基板2上形成的长条形缺口21，长条形缺口21贯穿覆盖一列同色子象素单元。由于长条形缺口21过于狭长，在将掩膜板安装并向四方张紧受力F后，掩膜板易变形，不容易控制，为了防止掩膜板变形，就需要保证其机械强度，这就需要使掩膜板保持足够的厚度，因而R/G/B子像素单元在蒸镀有机发光材料过程中会因为掩膜板的厚度影响存在“阴影”现象，即每个子像素单元的边缘蒸镀厚度会明显低于子像素中间的蒸镀厚度，从而影响显示效果。
根据现有的OLED显示器及其掩膜板，现有技术的掩膜板对位方法是：使掩膜板的长条形缺口和一种同色子象素单元(即同一列上)对位好并进行有机发光材料的蒸镀，然后依次沿对位方向D向相邻列移动一个子象素单元的短边距离V直到完成三种颜色子象素单元的有机发光材料的蒸镀。由于短边距离V远远小于长边距离H，所以现有技术的对位方法精度要求高，对位难度大。
发明内容
本发明的目的是为了降低OLED的有机发光层蒸镀时掩膜板的对位精度要求而提供一种OLED显示器及其掩膜板和掩膜板对位方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种OLED显示器，由多列和多行的发光象素单元组成，每组发光象素单元包括一个红色子象素单元、绿色子象素单元和蓝色子象素单元，其特征在于，相邻三行的发光象素单元的同色子象素单元依次错开排列。
为了实现上述目的，还提供了一种OLED显示器的掩膜板，所述掩膜板包括基板和基板之上的矩形孔，所述矩形孔的开口尺寸大于子象素单元，所述矩形孔排列方式与发光象素单元的其中一种同色子象素单元的排列方式相同，相邻三行的矩形孔依次错开排列。
为了实现上述目的，还提供了一种OLED显示器的掩膜板对位方法，其特征在于，包括步骤：
S1.使掩膜板的矩形孔和OLED显示器的其中一种同色子象素单元对位好并进行有机发光材料的蒸镀；
S2.完成上述同色子象素单元的有机发光材料的蒸镀后，使掩膜板相对OLED显示器向相邻行移动一个子象素单元的长边距离并进行第二种有机发光材料的蒸镀；
S3.完成上述两种同色子象素单元的有机发光材料的蒸镀后，使掩膜板相对OLED显示器再沿同一方向向相邻行移动一个子象素单元的长边距离并进行第三种有机发光材料的蒸镀，直到完成三种颜色子象素单元的有机发光材料的蒸镀。
本发明的有益效果是：采用上述结构的OLED显示器，其对应的掩膜板改变了传统的长条形缺口所形成的条栅状开口的R/G/B子象素单元蒸镀的掩模板设计结构，而采用错位点状矩形孔开口的的R/G/B子象素单元蒸镀掩模板设计结构，利用R/G/B子像素单元长边距离V大于短边距离H的特点，减小了掩膜板的对位精度要求。由于上述结构的掩模板机械强度比较大，相应的就降低了掩膜板的厚度要求，因而也减小了掩膜板蒸镀过程中的“阴影”现象。
附图说明
附图1是现有技术中PMOLED显示器的象素单元排列结构示意图。
附图2是现有技术中AMOLED显示器的象素单元排列结构示意图。
附图3是现有技术的掩膜板的平面结构图。
附图4是本发明实施例1的象素单元排列结构示意图。
附图5是本发明实施例2的象素单元排列结构示意图。
附图6是本发明的掩膜板的平面结构图。
附图标记说明：发光象素单元1、红色子象素单元11、绿色子象素单元12、蓝色子象素单元13、晶体管14、有机发光材料层15、阴极隔离柱16、掩膜板基板2、长条形缺口21、矩形孔22、基层9。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：如图4所示，PMOLED的每个子象素单元包括有机发光材料层，N×M(本实施例中N为6，M为2)个发光象素单元按照矩阵结构排列，对应有N个行电极和M个列电极，行和列分别对应发光像素的两个电极，即阴极和阳极，利用行电极和列电极的交叉感应控制每个发光象素单元的发光状态。PMOLED的基层9上的每个发光象素单元1由红色(R)子象素单元11、绿色(G)子象素单元12和蓝色(B)子象素单元13各一个组成，每个子象素单元又包括有机发光材料层15，每个子象素单元通过阴极隔离柱16隔离开来。上述排列结构中，相邻三行的发光象素单元的同色子象素单元依次错开排列，并以每相邻三行为周期在行方向上扩展。由于PMOLED的每个子象素单元没有包含晶体管及其附属驱动电路，因而有机发光材料层15在每个子象素单元中所占面积大，开口率大。
实施例2：如图5所示，AMOLED的每个子象素单元包括具有开关功能的低温多晶硅薄膜晶体管(LTP-Si TFT，LowTemperature Poly-Si Thin FilmTransistor)和有机发光材料层，而且每个像素配备一个电荷存储电容，***驱动电路和显示阵列整个***集成在同一玻璃基板上，有机发光材料层由每个发光象素单元自身的薄膜晶体管控制发光状态。N×M(本实施例中N为6，M为2)个发光象素单元按照矩阵结构排列，基层9上的每个发光象素单元1由红色(R)子象素单元11、绿色(G)子象素单元12和蓝色(B)子象素单元各一个组成，每个子象素单元又包括薄膜晶体管14和有机发光材料层15，上述排列结构中，相邻三行的发光象素单元的同色子象素单元依次错开排列，并以每相邻三行为周期在行方向上扩展。由于AMOLED的每个子象素单元包含晶体管及其附属驱动电路，因而有机发光材料层15在每个子象素单元中所占面积相对PMOLED较小，开口率小。
无论是AMOLED和PMOLED，其机发光材料层15一般都通过对有机材料进行真空蒸发镀膜形成，为了在玻璃基板上形成显示屏的各种细节构造，一般采用金属材料的掩膜板来控制有机材料在基层9上的镀膜位置，由于OLED需要R/G/B子像素单元分别显示才能完美地显示现实的图像，而R/G/B子像素单元都是不同的有机发光材料，所以需要采用金属材料的掩膜板来对R/G/B子像素单元分别蒸镀有机材料。本发明中，AMOLED和PMOLED的子象素单元的尺寸都非常小，其短边距离H(纵向)的尺寸为150μm左右，短边距离V(横向)为50μm左右，相邻子象素单元之间的间距为10-20μm，相邻发光象素单元之间的间距为10-20μm。因此，本发明提供了一种掩膜板，如图6所示，所述掩膜板包括基板2和基板之上的矩形孔22，矩形孔22的开口尺寸大于子象素单元，矩形孔22排列方式与发光象素单元的其中一种同色子象素单元的排列方式相同，相邻三行的矩形孔22依次错开排列，并以每相邻三行为周期在行方向上扩展。对于AMOLED和PMOLED其主要差别在于矩形孔22的大小上，矩形孔22与其发光子象素单元的有机发光材料层15的形状对应，恰好包围住有机发光材料层15。
根据本发明的OLED显示器及其掩膜板，本发明的掩膜板对位方法是：
S1.使掩膜板的矩形孔22和OLED显示器的其中一种同色子象素单元对位好并进行有机发光材料的蒸镀；
S2.完成上述同色子象素单元的有机发光材料的蒸镀后，使掩膜板相对OLED显示器向相邻行移动一个子象素单元的长边距离V并进行第二种有机发光材料的蒸镀；
S3.完成上述两种同色子象素单元的有机发光材料的蒸镀后，使掩膜板相对OLED显示器再沿同一方向向相邻行移动一个子象素单元的长边距离V并进行第三种有机发光材料的蒸镀，直到完成三种颜色子象素单元的有机发光材料的蒸镀。
上述结构的掩膜板相对现有技术的掩膜板具有更好的机械强度，在使用工程中，受到掩膜板模具来自四方的固定拉力F的作用时，仍然能够保持较强的机械强度，因而变形小，在相同条件下，可以比现有的掩模板做得更薄。
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。凡是根据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，均被认为属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种OLED显示器，由多列和多行的发光象素单元组成，每组发光象素单元包括一个红色子象素单元、绿色子象素单元和蓝色子象素单元，其特征在于，相邻三行的发光象素单元的同色子象素单元依次错开排列。
2.一种OLED显示器的掩膜板，所述掩膜板包括基板和基板之上的矩形孔，其特征在于，所述矩形孔的开口尺寸大于子象素单元，所述矩形孔排列方式与发光象素单元的其中一种同色子象素单元的排列方式相同，相邻三行的矩形孔依次错开排列。
3.根据权利要求2所述的一种OLED显示器的掩膜板，其特征在于，所述矩形孔与其发光子象素单元的有机发光材料层的形状对应并恰好包围住有机发光材料层。
4.一种OLED显示器的掩膜板对位方法，其特征在于，包括步骤：
S1.使掩膜板的矩形孔和OLED显示器的其中一种同色子象素单元对位好并进行有机发光材料的蒸镀；
S2.完成上述同色子象素单元的有机发光材料的蒸镀后，完成上述同色子象素单元的有机发光材料的蒸镀后，使掩膜板相对OLED显示器向相邻行移动一个子象素单元的长边距离并进行第二种有机发光材料的蒸镀；
S3.完成上述两种同色子象素单元的有机发光材料的蒸镀后，使掩膜板相对OLED显示器再沿同一方向向相邻行移动一个子象素单元的长边距离并进行第三种有机发光材料的蒸镀，直到完成三种颜色子象素单元的有机发光材料的蒸镀。
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