专利名称：彩色滤色片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滤色片的像素排列，更具体地，本发明涉及一种用于改进高分辨率、全彩且顶部发光的有机电致发光显示器的色彩饱和度的滤色片像素排列。
背景技术：
有机发光二极管(0LED，或有机电致发光器件)具有工作温度范围宽、功耗低、视角广、对比度高以及响应时间快等优点，被称为下一代的平板显示器。根据光发射方向，OLED结构可分为底部发光型和顶部发光型。底部发光型OLED的光从透明衬底出射。而顶部发光型OLED利用一个反射的底部电极使得光从半透明或透明的顶部电极出射。对于有源矩阵显示器来说，顶部发光OLED具有优势，因其不仅提供高开口率，而且可以与不透明的、如单晶硅的背板衬底相集成。
图IA描述了一个全彩有机顶部发光的电致发光显示器的剖面图。顶部发光OLED沉积于背板衬底I上，背板衬底I上具有有源矩阵驱动器和图案化的反射像素底部电极10。顶部发光OLED由多个有机层11组成，诸如空穴传输层、发光层和电子传输层等等，多个有机层夹在一个反射底部电极10和一个半透明或者透明的顶部电极12之间。所使用的有机材料可以是小分子或聚合物。顶部发光OLED通过透明介质13封装，透明介质诸如多个薄膜叠层或一个玻璃薄片。为了实现高分辨率全彩显示，采用白光(W)OLED，其发出的白光含有红光(R)，绿光(G)和蓝光(B)成份；图案化的滤色片像素14被放置到封装后的白光OLED(WOLED)的顶部，并与白光OLED(WOLED)的像素对准，将白光分解为红、绿、蓝光。滤色片14包括多个子像素，如R、G、B或R、G、B、W等，他们排列成特定的图案。图IB是一个传统条状滤色片的像素排列的顶视图，在这里像素15由一个R子像素16，一个G子像素17和一个B子像素18组成。通过重复像素15可获得整个面板的像素排列图案。R子像素16吸收绿光(G)和蓝光(B)而透射红光R。G子像素17吸收红光(R)和蓝光(B)而透射绿光G。B子像素18吸收红光(R)和绿光(G)而透射蓝光B。在这样的排列中，每个子像素，例如G子像素17，被两个相邻的不同颜色的R子像素16和B子像素18包围。当WOLED发出的朗伯光通过封装介质13(见图1A)到达滤色片时，会不可避免的发生扩散。扩散的光照射到相邻的R子像素16和B子像素18上，会导致色彩串扰，降低G子像素17的色彩饱和度，并因此降低整个显示面板的色域。在高分辨率显示例如微型显示器中这种效应更加明显。如对于典型的有机发光致发光微显示器，在O. 6英寸的显示区域具有SVGA分辨率，每个子像素的大小为15Χ3μπι。这样小尺寸的子像素，颜色有一点点串扰也会明显地降低色彩的饱和度。光扩散导致的色彩串扰的程度与边界线19的长度成比例。该边界线19指分开两个不同颜色的子像素的线。假设一个子像素的面积为3units2(高宽比3/1)，那么每个条状子像素边界线长度是6units。另外色彩串扰也可能由滤色片子像素和WOLED像素的未对准而导致。为了抑制由于光扩散产生的色串扰，可以减少封装媒介13的厚度，或降低面板的开口率(实际像素发光区域/像素区域)。尽管这两种方法都能有效的抑制色串扰，这两种方法都会缩短OLED的寿命。
发明内容
因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的滤色片的像素排列，减少色彩串扰因而改善面板色域。在不减少封装媒介厚度或面板开口率情况下，利用本发明所述的滤色片的排列，能显著的增加面板的色域。本发明的另一目的是减少滤色片子像素和WOLED像素的对准偏差，并因此进一步的降低高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的色彩串扰。为了达到以上本项发明的目的，本发明的滤色片的像素排列达成两个不同颜色的子像素之间的边界线的长度最小化。
基于上述的指导思想，本发明所提供的彩色滤色片，包括多个重复的像素单元，每个像素单元包括多个像素，每个像素包括R子像素、G子像素和B子像素,其中在每个像素中，R子像素、G子像素和B子像素排列成L形或倒L形，多个像素以互补的方式排列，使颜色相同的子像素挨在一起。根据本发明提供的彩色滤色片，其中每个像素单元包括12个像素，每6个相同颜色的子像素挨在一起。根据本发明提供的彩色滤色片，其中每个像素单元包括8个像素，每8个相同颜色的子像素挨在一起。根据本发明提供的彩色滤色片，其中每个像素单元包括8个像素，每4个相同颜色的子像素挨在一起。根据本发明提供的彩色滤色片，其中每个像素单元包括4个像素，每个像素除包括R、G、B子像素外，还包括一个X子像素，R、G、B、X四个子像素排列成2 X 2阵列。每4个相同颜色的子像素挨在一起。根据本发明提供的彩色滤色片，其中X子像素为W子像素。根据本发明提供的彩色滤色片，其中X子像素为R、B、G子像素中的任意一个，与X子像素颜色相同的子像素不相邻于X子像素。本发明提供了另一种彩色滤色片，包括多个像素单元，每个像素单元包括两个三角形像素，每个三角形像素包括一个三角形R子像素、一个三角形G子像素、一个三角形B子像素和一个三角形W子像素，两个三角形像素镜像对称，任意相邻的两个像素单元镜像对称，使得颜色相同的子像素挨在一起。根据本发明提供的彩色滤色片，其中像素为直角三角形，R子像素、G子像素、B子像素和W子像素为直角三角形。本发明还提供一种具有彩色滤色片的有机电致发光显示器。因为本发明提供的滤色片中，多个相同颜色的子像素挨在一起，因此在制造滤色片过程中所使用的掩膜的开口的面积对应于多个像素，而现有技术中掩膜开口对应于单个像素，因此本发明的滤色片的制造过程中，可减少掩膜对位不准的风险。
以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中图IA现有技术中全彩顶部发光型有机电致发光显示器的剖面图；图IB现有技术中条状滤色片的像素排列的俯视图；图2A是根据本发明第一实施例的高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的彩色滤色片像素排列的俯视图；图2B是根据本发明第一实施例的像素单元的像素排列的俯视图；图3A是根据本发明第二实施例的高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的彩色滤色片的像素排列的俯视图；
图3B是根据本发明第二实施的像素单元的像素排列的俯视图；图4A是根据本发明第三实施例的高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的彩色滤色片的像素排列的俯视图；图4B是根据本发明第三实施例的像素单元的像素排列的俯视图；图5A是根据本发明第四实施例的高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的彩色滤色片的像素排列的俯视图；图5B是根据本发明第四实施例的像素单元的像素排列的俯视图；图6A是根据本发明第五实施例的高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的彩色滤色片的像素排列的俯视图；图6B是根据本发明第五实施例的像素单元的像素排列的俯视图；图7是根据本发明第六实施例的像素单元的像素排列的俯视图。如图所示，为了能明确说明本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明进行详细描述，其中，在以下的描述中，将描述本发明的多个不同的方面，然而，对于本领域内的普通技术人员而言，可以仅仅利用本发明的一些或者全部结构或者流程来实施本发明。为了解释的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本发明。在其他情况下，为了不混淆本发明，对于一些众所周知的特征将不再进行详细阐述。实施例I参见图2A和图2B，其中图2A是根据本发明第I实施例的高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的彩色滤色片像素排列的俯视图；图2B是根据本发明第I实施例的像素单元的像素排列的俯视图；对图2B中示出的像素单元20进行重复，即可形成图2A所示的滤色片像素的排列。见图2B,像素单元 20 包含 12 个像素 201，202，203，204，205，206，207，208，209，210，211，212，按照顺时针方向排列成2排。每个像素包含一个方形R子像素，一个方形G子像素和一个方形B子像素，每个像素中，R子像素、G子像素和B子像素排列成L形或倒L形。像素单元20中的每个像素拥有不同的子像素排列方式。多个像素以图2B所示的“互补”的方式排列，且使颜色相同的子像素挨在一起，挨在一起的颜色相同的子像素形成子像素单元213、214和215，在每一子像素单元中包含6个颜色相同的子像素，例如子像素单元213包含6个R子像素，子像素单元214包含6个G子像素，子像素单元215包含6个B子像素。重复像素单元20即可形成图2A所示的彩色滤色片的像素排列，其中子像素单元213包含的6个R子像素来自像素202，203，204，209，210，211，或来自像素208，207，212，205，206，201，其中像素208，207，212，205，206，201分别来自四个相邻的像素单元20。同理，子像素单元214包含的6个G子像素来自像素204，205，206，207，208，209，或来自像素210，211，212，201，202，203。子像素单元215包含的6个B子像素来自像素206，201，202，207，212，211，或来自像素 210，209，208，203，204，205。子像素单元213、214和215横向相邻排列。如图2A所示，假如不考虑用灰色表示的子像素，那么整个滤色片的像素排列由多个子像素单元213，214和215构成。也就是说， 本实施例提供的滤色片的像素排列也可利用另一种由子像素单元213、214和215构成的重
复单元重复而成。由子像素单元213、214和215构成的重复单元中，每个子像素单元包括6个颜色相同的排列成2X3阵列的子像素，子像素单元213、214和215的颜色互不相同，例如子像素单元213包括6个R子像素，子像素单元214包括6个G子像素，子像素单元215包括6个B子像素，多个子像素单元213、214和215在横向上相邻，并排列成2X9阵列。由子像素单元213、214和215构成的重复单元在横向上依次延伸，在纵向上，将该重复单元向下平移，并向左平移一个子像素单元加上一个子像素的距离；然后再向下平移，并向右平移一个子像素单元加上一个子像素的距离..·以此方式纵向延伸，形成本实施例提供的滤色片的像素排列。因为每6个相同颜色的子像素排列在一起，与传统的条状像素排列相比，每个方形子像素的边界线(两个不同颜色的子像素之间的线)的平均长度会缩短。例如，假设一个子像素的面积为3units2，那么每个子像素边界线平均长度为2. 89units，与传统的条状子像素(高宽比3/1)排列相比显著缩短。因为色彩串扰的程度与边界线的长度是成比例的，因此可以降低色彩串扰。另外，子像素单元的面积是单个子像素面积的6倍；因此很容易地使子像素单元与WOLED像素精确地对准，所以可以减少滤色片子像素和WOLED像素的未对准，因而可进一步的减轻色彩串扰。实施例2图3A是根据本发明第2实施例的高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的彩色滤色片的像素排列的俯视图；图38是根据本发明第2实施的像素单元的像素排列的俯视图；对图3B中示出的像素单元30进行重复，即可形成图3A所示的滤色片像素的排列。见图3A 图 3B,像素单元 30 包含 8 个像素，即，301，302，303，304，305，306，307，308，按照顺时针方向排列成2排。每个像素包含一个方形R子像素，一个方形G子像素和一个方形B子像素。每个像素中，R子像素、G子像素和B子像素排列成L形或倒L形。像素单元30中的每个像素拥有不同的子像素排列方式，多个像素以图3B所示的“互补”的方式排列，且颜色相同的子像素挨在一起，挨在一起的颜色相同的子像素形成子像素单元309、310和311，在每一子像素单元中包含8个颜色相同的子像素，例如子像素单元309包含8个R子像素(每4个R子像素挨在一起)，子像素单元310包含8个G子像素，子像素单元
311包含8个B子像素。重复像素单元30即可形成彩色滤色片的像素排列，其中I)子像素单元309包含的8个R子像素来自像素302，303，306，307，305，308，301，304 ；2)子像素单元310包含的8个G子像素来自像素301，302，303，304，305，306，307，308 ；3)子像素单元311包含的8个B 子像素来自像素 301，302，303，304，305，306，307，308。见图3A，如果不考虑用灰色表示的子像素，那么整个滤色片的像素排列由多个子像素单元309，310和311构成。也就是说，本实施例提供的滤色片的像素排列也可利用另一种由子像素单元309，310和311构成的重复单元重复而成。由子像素单元309，310和311构成的重复单元中，子像素单元309包括8个R子像素，排列成两组分离的2X2阵列；子像素单元310包括8个排列成2X4阵列的G子像素； 子像素单元311包括8个排列成2X4阵列的B子像素。如图3A所示，子像素单元309，310和311彼此相邻。由子像素单309，310和311构成的重复单元在横向上和纵向上延伸，形成本实施例提供的滤色片的像素排列。在本实施列中，每8个或4个相同颜色的子像素排列在一起。假设一个子像素的面积为3units2，来自子像素单元310或311的每个方形子像素的边界线平均长度为
2.6units，来自子像素单元309的每平方子像素边界线平均长度是3. 46units，都比传统排列的条状像素(高宽比3/1)的边界线长度短。所以，可以减少由于光扩散导致的色彩串扰。另外本实施例提供的滤色片中，多个相同颜色的子像素挨在一起，因此在制造滤色片过程中所使用的掩膜的开口的面积对应于多个像素，可减少掩膜对位不准的风险，故进一步减轻色彩串扰。实施例3图4A是根据本发明第3实施例的高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的彩色滤色片的像素排列的俯视图；图48是根据本发明第3实施例的像素单元的像素排列的俯视图；对图4B中示出的像素单元40进行重复，即可形成图4A所示的滤色片像素的排列。参见图4B，像素单元 40 包含 8 个像素，即，401，402，403，404，405，406，407，408，按
照顺时针方向排列成2排。每个像素包含一个方形子像素R，一个方形子像素G和一个方形子像素B，每个像素中，R子像素、G子像素和B子像素排列成L形或倒L形。多个像素以图4B所示的“互补”的方式排列，且使颜色相同的子像素挨在一起，挨在一起的颜色相同的子像素形成子像素单元409、410和411，在每一子像素单元中包含4个颜色相同的子像素，例如子像素单元409包含4个R子像素，子像素单元410包含4个G子像素，子像素单元411包含4个B子像素。重复像素单元40即可形成图4A所示的彩色滤色片的像素排列，其中子像素单元409包含的6个R子像素来自像素402，403，406，407，或来自像素405，408，401，404，其中像素405，408，401，404分别来自四个相邻的像素单元20。同理，子像素单元410包含的4个G子像素来自像素403,404,405,406,或来自像素408，407，402，401 ;子像素单元411包含的4个B子像素来自像素401，402，407，408，或来自像素406，405，404，403。子像素单元409、410和411横向相邻排列。如图4A所示，假如不考虑用灰色表示的子像素，那么整个滤色片的像素排列由多个子像素单元409、410和411构成。也就是说，本实施例提供的滤色片的像素排列也可利用另一种由子像素单元409、410和411构成的重
复单元重复而成。由子像素单元409、410和411构成的重复单元中，每个子像素单元包括4个颜色相同的排列成2X2阵列的子像素，子像素单元409、410和411的颜色互不相同，例如子像素单元409包括4个R子像素，子像素单元410包括4个G子像素，子像素单元411包括4个B子像素，多个子像素单元409、410和411在横向上相邻，并排列成2X6阵列。由子像素单元409、410和411构成的重复单元在横向上依次延伸，在纵向上，将该重复单元向下平移，并向左平移一个子像素单元加上一个子像素的距离；然后再向下平移，并向右平移一个子像素单元加上一个子像素的距离..·以此方式纵向延伸，形成本实施例 提供的滤色片的像素排列。因为每4个相同颜色的子像素排列在一起，与传统的条状像素排列相比，每个方形子像素的边界线(两个不同颜色的子像素之间的线)的平均长度会缩短。例如，假设一个子像素的面积为3units2，那么每个子像素边界线平均长度为3. 46units，与传统的条状子像素(高宽比3/1)排列相比显著缩短。因此可以降低色彩串扰。另外本实施例提供的滤色片中，多个相同颜色的子像素挨在一起，因此在制造滤色片过程中所使用的掩膜的开口的面积对应于多个像素，可减少掩膜对位不准的风险，进一步的减轻色彩串扰。实施例4参见图5A和5B，其中图5A是根据本发明第4实施例的高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的彩色滤色片的像素排列的俯视图；图58是根据本发明第4实施例的像素单元的像素排列的俯视图；对图5B中示出的像素单元50进行重复，即可形成图5A所示的滤色片像素的排列。见图5B，像素单元50包含4个像素501，502，503，504，按照顺时针方向排列成2排。每个像素包含I个方形R子像素，I个方形G子像素和2个方形B子像素，每个像素中，4个子像素排列成2X2阵列，2个B子像素排列在对角，即相邻的R、G、B子像素呈L形或倒L形。像素单元50中的每个像素拥有不同的子像素排列方式，多个像素排列在一起，且使颜色相同的子像素挨在一起，挨在一起的颜色相同的子像素形成子像素单元505、506和507，在每一子像素单元中包含颜色相同的子像素，例如子像素单元505包含4个R子像素，子像素单元506包含4个G子像素，子像素单元507包含8个B子像素。重复像素单元50即可形成彩色滤色片的像素排列。如图5A所示，假如不考虑用灰色表示的子像素，那么整个滤色片的像素排列由多个子像素单元505、506和507构成。也就是说，本实施例提供的滤色片的像素排列也可利用另一种由子像素单元505、506和507构成的重复单元重复而成。由子像素单元505、506和507构成的重复单元中，子像素单元505、506和507的颜色互不相同，例如子像素单元505包括4个排列成2 X 2阵列的R子像素，子像素单元506包括4个排列成2X2阵列的G子像素，子像素单元507包括8个排列成两组2X2阵列的B子像素。子像素单元505、506和507排列成2X2阵列，其中子像素单元507的两组位于阵列的对角。由子像素单元505、506和507构成的重复单元在横向和纵向上依次延伸，形成本实施例提供的滤色片的像素排列。在该滤色片的像素排列中，每一子像素单元与周围的子像素单元的颜色不同。本发明的实施例中，每个像素也可以包含I个方形B子像素，I个方形R子像素和2个方形G子像素，或包含I个方形B子像素，I个方形G子像素和2个方形R子像素，其中相同的颜色位于对角。本实施例中，每4个相同颜色的子像素排列在一起。假设一个子像素的面积为3units2，那么每平方子像素的边界线平均长度为3. 46units,比传统排列的条状子像素(高宽比3/1)短。因此，可以实现减少由于光扩散导致的色彩串扰。另外本实施例提供的滤色片中，多个相同颜色的子像素挨在一起，因此在制造滤色片过程中所使用的掩膜的开口的面积对应于多个像素，可减少掩膜对位不准的风险，进一步减轻色彩串扰。
参见图6A和6B，其中图6A是根据本发明第5实施例的高分辨率全彩顶部发光型有机电致发光显示器的彩色滤色片的像素排列的俯视图；图68是根据本发明第5实施例的像素单元的像素排列的俯视图；对图6B中示出的像素单元60进行重复，即可形成图6A所示的滤色片像素的排列。见图6B，像素单元60包含4个像素601，602，603，604，按照顺时针方向排列成2
排。每个像素包含I个方形R子像素，I个方形G子像素、I个方形B子像素和I个W子像素，每个像素中，4个子像素排列成2X2阵列。像素单元60中的每个像素拥有不同的子像素排列方式，多个像素排列在一起，且使颜色相同的子像素挨在一起，挨在一起的颜色相同的子像素形成子像素单元605、606、607和608，在每一子像素单元中包含颜色相同的子像素，例如子像素单元605包含4个R子像素，子像素单元606包含4个G子像素，子像素单元607包含4个B子像素,子像素单元608包含4个W子像素。重复像素单元60即可形成彩色滤色片的像素排列。如图6A所示，假如不考虑用灰色表示的子像素，那么整个滤色片的像素排列由多个子像素单元605、606、607和608构成。也就是说，本实施例提供的滤色片的像素排列也可利用另一种由子像素单元605、606、607和608构成的重复单元重复而成。由子像素单元605、606、607和608构成的重复单元中，子像素单元605、606、607和608的颜色互不相同，例如子像素单元605包括4个排列成2X2阵列的R子像素，子像素单元606包括4个排列成2X2阵列的G子像素，子像素单元607包括4个排列成2X2阵列的B子像素，子像素单元608包括4个排列成2 X 2阵列的W子像素。子像素单元605、606、607和608排列成2X2阵列。由子像素单元605、606、607和608构成的重复单元在横向和纵向上依次延伸，形成本实施例提供的滤色片的像素排列。在本实施例中，每4个相同颜色的子像素排列在一起。假设一个子像素的面积为4units2，那么每个子像素的边界线平均长度为4units，比传统排列的条状子像素(高宽比4/1，边界线长度为Sunits)短。因此，可以减少由于光扩散导致的色彩串扰。另外，也可以减少色彩滤色片子像素和WOLED像素的未对准,并进一步减轻色彩串扰。
在表I中，对传统像素排列和实施例5的像素排列的色彩串扰程度进行比较，数据由TracePro仿真产生。表I
权利要求
1.一种彩色滤色片，包括多个重复的像素单元，每个像素单元包括8个像素，每个像素包括一个方形R子像素、一个方形G子像素和一个方形B子像素，其中在每个像素中，R子像素、G子像素和B子像素排列成L形或倒L形，多个像素以互补的方式排列，使颜色相同的子像素挨在一起。
2.根据权利要求I所述的彩色滤色片，其中每两个互补的L形像素拼成2X 3的子像素阵列。
3.根据权利要求I所述的彩色滤色片，其中每个像素单元被形成为4X6的子像素阵列。
4.根据权利要求I所述的彩色滤色片，其中每4个相同颜色的子像素挨在一起。
5.一种彩色滤色片，包括多个像素，每个像素包括一个方形R子像素、一个方形G子像素和一个方形B子像素，每4个相同颜色的子像素挨在一起形成一个子像素单元，R子像素单元、G子像素单元、B子像素单元一起构成该彩色滤色片的重复单元。
6.根据权利要求5所述的彩色滤色片，其中每4个相同颜色的子像素挨在一起排列成2X2阵列。
7.根据权利要求6所述的彩色滤色片，其中R子像素单元、G子像素单元和B子像素单兀在横向上相邻，排列成2X6阵列。
8.根据权利要求5所述的彩色滤色片，所述重复单元在横向上依次延伸，在纵向上，将该重复单元向下平移，并向左平移一个子像素单元加上一个子像素的距离，然后再向下平移，并向右平移一个子像素单元加上一个子像素的距离，以此方式纵向延伸。
9.一种有机电致发光显示器，具有如权利要求I或权利要求5所述的彩色滤色片。
全文摘要
本发明提供了一种彩色滤色片，包括多个重复的像素单元，每个像素单元包括8个像素，每个像素包括一个方形R子像素、一个方形G子像素和一个方形B子像素，其中在每个像素中，R子像素、G子像素和B子像素排列成L形或倒L形，多个像素以互补的方式排列，使颜色相同的子像素挨在一起。
文档编号H01L27/32GK102830453SQ20111015789
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者陈树明, 郭海成, 凌代年, 邱成峰, 贾洪亮, 黄飚 申请人:广东中显科技有限公司