[实用新型]用于OLED显示屏的像素结构及其金属掩膜板及OLED显示屏

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种像素结构，尤其涉及一种高分辨率的像素结构及相应于该像素结构的高精细金属掩膜板，以及包括该像素结构的OLED显示屏。 

背景技术

与传统的LCD显示方式相比，OLED显示技术无需背光灯。其具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料膜层和玻璃基板，当有电流通过时，有机材料就会发光。因此OLED显示屏能够显著节省电能，可以做得更轻更薄，比LCD显示屏耐受更宽范围的温度变化，而且可视角度更大。其中，OLED屏体的发光层一般都是通过有机材料利用蒸镀成膜技术透过高精细金属掩膜板（fine metal mask, FMM）在array 基板上相应的像素位置形成有机发光元器件。为了进行彩色显示，需要将OLED屏体的彩色化。其中，彩色化画面效果最好的是side-by-side（并排排列） 的方式。side-by-side 方式是在一个像素（pixel）范围内有红、绿、蓝（R, G, B）三个子像素（sub-pixel），每个子像素具有独立的有机发光元器件。由于红、绿、蓝三种子像素的有机发光材料不同，在制作过程中，需要通过金属掩膜板在相应的位置上分别对红、绿、蓝三基色发光子像素蒸镀三种不同的有机材料，然后调节三种颜色组合的混色比，产生真彩色。这样，红、绿、蓝三色OLED元件独立发光构成一个像素。 

制作高ppi（pixel per inch）OLED屏体的技术重点在于精细及机械稳定性好的高精细金属掩膜板，而高精细金属掩膜板的关键在于像素及子像素的排布方式。 

根据像素阵列的排布方式，业界已存在金属掩膜板开口方式有如下几种： 

slit（狭长开口）方式 

图1示意性地示出了OLED屏体中使用的传统的side-by-side像素排列方式。其中，OLED显示屏发光层由基板10上排列的多行多列的像素单元100构成。如图1所示的像素排列方式，在一个像素单元100内包括红（R）102、绿（G）103、蓝（B）100三个相互平行的子像素。为了形成该像素排列方式，其相对应的金属掩膜板如图2所示。

图2示意性地示出了用于在OLED显示屏基板上形成图1所示的像素结构中的其中一个子像素（R子像素）所使用的金属掩膜板（mask）。可以理解的是，由于各子像素的图形相同，因此可以使用相同结构的金属掩膜板用于形成其余子像素（G、B）。 

金属掩膜板包括金属基板20及其上的矩形开口200。其中，开口的数量可以根据OLED显示屏的分辨率（ppi）所需的像素个数决定。图2中简单示出了4列开口200。相邻两个开口200之间的部分201形成金属基板20未被开口的金属长条（stripe）。该金属掩膜板的开口方式的是在如图1所示的OLED屏体内同一列的所有子像素（例如R子像素）共用同一个开口200。因此，金属掩膜板的开口200在长度上较长。随着显示屏尺寸的增大，金属掩膜板的开口长度也需要随之增长。 

由此可见，Slit开口方式对于低ppi OLED的屏体来说，由于像素个数少，因此金属掩膜板上相邻开口200之间的间距较大，即金属长条201的宽度较宽，从而金属掩膜板的制作及使用管理较容易。 

但是此种开口方式在高ppi OLED屏体的应用时，需要高精细的金属掩膜板。由于像素个数增多，其上相邻开口200的间距变小，即金属长条201较细。这就造成了金属掩膜板在使用过程金属长条容易受磁铁板磁力线方向的影响而变形，造成子像素（sub-pixel）间不同颜色材料相互污染而混色，产品的生产良率较低。此外此种金属掩膜板在使用、清洗和保管过程中也容易受损变形，重复利用率不高，因为金属掩膜板的成本高， 所以此种方式制作的屏体的成本也较高。 

slot（槽）方式 

考虑到如上问题，提出了如图3 所示的slot 的金属掩膜板解决方案，用于形成如图1所示的像素排列结构。如图3，该种金属掩膜板的开口方式是在slit开口方式中位于相应于如图2所示的开口200相应于如图1所示子像素之间的位置增加了金属搭接桥（bridge）301，并连接相邻的金属长条，将如图2所示的一个长条开口200改变成多个相应于如图1所示的子像素结构的开口单元300。

此开口方法使得金属掩膜板的金属长条较为稳固，解决了上述slit开口方式金属长条容易受磁力线及外力影响而变形的问题。但是在考虑金属掩膜板长尺寸精度 （total pitch），为了避免蒸镀时对子像素产生遮蔽效应（shadow effect），子像素与bridge间必须保持足够的距离，因此子像素的上下的长度缩小，从而影响了每一个子像素的开口率。