[發明專利]用于OLED顯示屏的像素結構及其金屬掩膜板

有效

• 申請號: 201310026524.3
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103123927A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 彭兆基;邱勇;張伸福
• 申請（專利權）人: 昆山維信諾顯示技術有限公司
• 主分類號: H01L27/32
• 分類號: H01L27/32;H01L51/56
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明涉及一種像素結構，尤其涉及一種高分辨率的像素結構及相應于該像素結構的高精細金屬掩膜板。

背景技術

與傳統的LCD顯示方式相比，OLED顯示技術無需背光燈。其具有自發光的特性，采用非常薄的有機材料膜層和玻璃基板，當有電流通過時，有機材料就會發光。因此OLED顯示屏能夠顯著節省電能，可以做得更輕更薄，比LCD顯示屏耐受更寬范圍的溫度變化，而且可視角度更大。其中，OLED屏體的發光層一般都是通過有機材料利用蒸鍍成膜技術透過高精細金屬掩膜板（fine?metal?mask,?FMM）在array?基板上相應的像素位置形成有機發光元器件。為了進行彩色顯示，需要將OLED屏體的彩色化。其中，彩色化畫面效果最好的是side-by-side（并排排列）?的方式。side-by-side?方式是在一個像素（pixel）范圍內有紅、綠、藍（R,?G,?B）三個子像素（sub-pixel），每個子像素具有獨立的有機發光元器件。由于紅、綠、藍三種子像素的有機發光材料不同，在制作過程中，需要通過金屬掩膜板在相應的位置上分別對紅、綠、藍三基色發光子像素蒸鍍三種不同的有機材料，然后調節三種顏色組合的混色比，產生真彩色。這樣，紅、綠、藍三色OLED元件獨立發光構成一個像素。

制作高ppi（pixel?per?inch）OLED屏體的技術重點在于精細及機械穩定性好的高精細金屬掩膜板，而高精細金屬掩膜板的關鍵在于像素及子像素的排布方式。

根據像素陣列的排布方式，業界已存在金屬掩膜板開口方式有如下幾種：

slit（狹長開口）方式?

圖1示意性地示出了OLED屏體中使用的傳統的side-by-side像素排列方式。其中，OLED顯示屏發光層由基板10上排列的多行多列的像素單元100構成。如圖1所示的像素排列方式，在一個像素單元100內包括紅（R）102、綠（G）103、藍（B）100三個相互平行的子像素。為了形成該像素排列方式，其相對應的金屬掩膜板如圖2所示。

圖2示意性地示出了用于在OLED顯示屏基板上形成圖1所示的像素結構中的其中一個子像素（R子像素）所使用的金屬掩膜板（mask）。可以理解的是，由于各子像素的圖形相同，因此可以使用相同結構的金屬掩膜板用于形成其余子像素（G、B）。

金屬掩膜板包括金屬基板20及其上的矩形開口200。其中，開口的數量可以根據OLED顯示屏的分辨率（ppi）所需的像素個數決定。圖2中簡單示出了4列開口200。相鄰兩個開口200之間的部分201形成金屬基板20未被開口的金屬長條（stripe）。該金屬掩膜板的開口方式的是在如圖1所示的OLED屏體內同一列的所有子像素（例如R子像素）共用同一個開口200。因此，金屬掩膜板的開口200在長度上較長。隨著顯示屏尺寸的增大，金屬掩膜板的開口長度也需要隨之增長。

由此可見，Slit開口方式對于低ppi?OLED的屏體來說，由于像素個數少，因此金屬掩膜板上相鄰開口200之間的間距較大，即金屬長條201的寬度較寬，從而金屬掩膜板的制作及使用管理較容易。

但是此種開口方式在高ppi?OLED屏體的應用時，需要高精細的金屬掩膜板。由于像素個數增多，其上相鄰開口200的間距變小，即金屬長條201較細。這就造成了金屬掩膜板在使用過程金屬長條容易受磁鐵板磁力線方向的影響而變形，造成子像素（sub-pixel）間不同顏色材料相互污染而混色，產品的生產良率較低。此外此種金屬掩膜板在使用、清洗和保管過程中也容易受損變形，重復利用率不高，因為金屬掩膜板的成本高，?所以此種方式制作的屏體的成本也較高。??????

slot（槽）方式

考慮到如上問題，提出了如圖3?所示的slot?的金屬掩膜板解決方案，用于形成如圖1所示的像素排列結構。如圖3，該種金屬掩膜板的開口方式是在slit開口方式中位于相應于如圖2所示的開口200相應于如圖1所示子像素之間的位置增加了金屬搭接橋（bridge）301，并連接相鄰的金屬長條，將如圖2所示的一個長條開口200改變成多個相應于如圖1所示的子像素結構的開口單元300。

此開口方法使得金屬掩膜板的金屬長條較為穩固，解決了上述slit開口方式金屬長條容易受磁力線及外力影響而變形的問題。但是在考慮金屬掩膜板長尺寸精度?（total?pitch），為了避免蒸鍍時對子像素產生遮蔽效應（shadow?effect），子像素與bridge間必須保持足夠的距離，因此子像素的上下的長度縮小，從而影響了每一個子像素的開口率。??