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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-206988(P2015-206988A)
(43)【公開日】2015年11月19日
(54)【発明の名称】画素アレイ及び電気光学装置並びに電気機器
(51)【国際特許分類】
G09F 9/302 20060101AFI20151023BHJP
H05B 33/12 20060101ALI20151023BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20151023BHJP
H05B 33/02 20060101ALI20151023BHJP
【ＦＩ】
G09F9/302 C
H05B33/12 B
H05B33/14 A
H05B33/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】26
(21)【出願番号】特願2014-89325(P2014-89325)
(22)【出願日】2014年4月23日
(71)【出願人】
【識別番号】303018827
【氏名又は名称】ＮＬＴテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(72)【発明者】
【氏名】松枝 洋二郎
(72)【発明者】
【氏名】高取 憲一
(72)【発明者】
【氏名】野中 義弘
【テーマコード（参考）】
3K107
5C094
【Ｆターム（参考）】
3K107AA01
3K107BB01
3K107CC33
3K107DD16
3K107DD17
3K107EE03
3K107EE06
3K107EE07
3K107EE59
3K107FF15
5C094AA02
5C094AA03
5C094BA27
5C094CA20
5C094DA09
5C094FA10
5C094HA08
(57)【要約】
【課題】Ｓストライプ方式の画素配列構造において、画像の縁の色付きを抑制し、表示品質を向上させる。【解決手段】視感度最高色である第一色のサブ画素と第二色のサブ画素と視感度最低色である第三色のサブ画素とを内包する矩形状の画素が２次元に配列された画素アレイにおいて、第一色のサブ画素及び第二色のサブ画素は第１の方向に配列され、第三色のサブ画素は、第一色のサブ画素及び第二色のサブ画素に対して第１の方向に直交する第２の方向に配置され、第三色のサブ画素は第一色のサブ画素及び第二色のサブ画素よりも面積が大きく、第一色のサブ画素の重心は、第二色のサブ画素の重心よりも画素の重心に近い、及び／又は、第三色のサブ画素を画素の重心を通り第２の方向に延在する線で分割した場合に、第２の方向に関して、第二色のサブ画素側の重心は第一色のサブ画素側の重心よりも画素の重心に近い構造とする。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
視感度最高色である第一色のサブ画素と第二色のサブ画素と視感度最低色である第三色のサブ画素とを内包する矩形状の画素が２次元に配列された画素アレイにおいて、
前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素は、第１の方向に配列され、
前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素に対して、前記第１の方向に直交する第２の方向に配置され、
前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素よりも面積が大きく、
前記第一色のサブ画素の重心は、前記第二色のサブ画素の重心よりも、前記画素の重心に近い、及び／又は、前記第三色のサブ画素を前記画素の重心を通り前記第２の方向に延在する線で分割した場合に、前記第２の方向に関して、前記第二色のサブ画素側の重心は、前記第一色のサブ画素側の重心よりも、前記画素の重心に近い、ことを特徴とする画素アレイ。
前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素は、第１の方向に配列され、
前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素に対して、前記第１の方向に直交する第２の方向に配置され、
前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素よりも面積が大きく、
前記第一色のサブ画素の重心は、前記第二色のサブ画素の重心よりも、前記画素の重心に近い、及び／又は、前記第三色のサブ画素を前記画素の重心を通り前記第２の方向に延在する線で分割した場合に、前記第２の方向に関して、前記第二色のサブ画素側の重心は、前記第一色のサブ画素側の重心よりも、前記画素の重心に近い、ことを特徴とする画素アレイ。
【請求項2】
視感度最高色である第一色のサブ画素と第二色のサブ画素と視感度最低色である第三色のサブ画素とを内包する矩形状の画素が２次元に配列された画素アレイにおいて、
前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素は、第１の方向に配列され、
前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素に対して、前記第１の方向に直交する第２の方向に配置され、
前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素よりも面積が大きく、
前記第一色のサブ画素は、前記第二色のサブ画素と比較して、前記画素の重心から遠い部分が凹んでいる、及び／又は、前記第三色のサブ画素の前記第二色のサブ画素側の部分は、前記第一色のサブ画素側の部分と比較して、前記画素の重心から遠い角の部分が凹んでいる、ことを特徴とする画素アレイ。
前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素は、第１の方向に配列され、
前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素に対して、前記第１の方向に直交する第２の方向に配置され、
前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素よりも面積が大きく、
前記第一色のサブ画素は、前記第二色のサブ画素と比較して、前記画素の重心から遠い部分が凹んでいる、及び／又は、前記第三色のサブ画素の前記第二色のサブ画素側の部分は、前記第一色のサブ画素側の部分と比較して、前記画素の重心から遠い角の部分が凹んでいる、ことを特徴とする画素アレイ。
【請求項3】
視感度最高色である第一色のサブ画素と第二色のサブ画素と視感度最低色である第三色のサブ画素とを内包する矩形状の画素が２次元に配列された画素アレイにおいて、
前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素よりも面積が大きく、
前記第三色のサブ画素は、前記矩形状の画素の４隅の内の隣り合う２隅にわたって延在し、
前記第二色のサブ画素は、前記２隅以外の隅の内の一方の１隅の近傍に存在し、
前記第一色のサブ画素は、前記２隅以外の隅の内の他方の１隅の近傍に存在し、
前記第一色のサブ画素は、前記第二色のサブ画素と比較して、対応する１隅近傍が凹んでいる、及び／又は、前記第三色のサブ画素は、前記２隅の内の前記第一色のサブ画素側の隅近傍と比較して、前記２隅の内の前記第二色のサブ画素側の隅近傍が凹んでいる、ことを特徴とする画素アレイ。
前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素よりも面積が大きく、
前記第三色のサブ画素は、前記矩形状の画素の４隅の内の隣り合う２隅にわたって延在し、
前記第二色のサブ画素は、前記２隅以外の隅の内の一方の１隅の近傍に存在し、
前記第一色のサブ画素は、前記２隅以外の隅の内の他方の１隅の近傍に存在し、
前記第一色のサブ画素は、前記第二色のサブ画素と比較して、対応する１隅近傍が凹んでいる、及び／又は、前記第三色のサブ画素は、前記２隅の内の前記第一色のサブ画素側の隅近傍と比較して、前記２隅の内の前記第二色のサブ画素側の隅近傍が凹んでいる、ことを特徴とする画素アレイ。
【請求項4】
前記第一色のサブ画素は、矩形形状に対して前記画素の重心から遠い角の部分を凹ませた形状である、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の画素アレイ。
【請求項5】
前記第一色のサブ画素は、前記第三色のサブ画素から遠い辺側を凹ませた矩形形状である、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の画素アレイ。
【請求項6】
前記第一色のサブ画素と前記第二色のサブ画素は同じ形状であり、前記第一色のサブ画素は、前記第二色のサブ画素と比較して、前記第三色のサブ画素との距離が近い、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の画素アレイ。
【請求項7】
前記第一色はＧ（Green）、前記第二色はＲ（Red）、前記第三色はＢ（Blue）である、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の画素アレイ。
【請求項8】
請求項１乃至７のいずれか一に記載の画素アレイと、前記画素アレイを駆動する回路部と、を備える、ことを特徴とする電気光学機器。
【請求項9】
有機エレクトロルミネッセンス素子からなる請求項１乃至７のいずれか一に記載の画素アレイと、前記画素アレイを駆動する回路部と、がフレキシブル基板上に形成された有機エレクトロルミネッセンス装置を表示装置として備える、ことを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画素アレイ及び電気光学装置並びに電気機器に関し、特に、画素アレイにおける各画素内のサブ画素の配列構造及び当該配列構造の画素アレイを備える電気光学装置並びに当該電気光学装置を表示装置として利用する電気機器に関する。
【背景技術】
【0002】
有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子は電流駆動型の自発光素子であるため、バックライトが不要となる上に、低消費電力、高視野角、高コントラスト比が得られるなどのメリットがあり、フラットパネルディスプレイの開発において期待されている。
【0003】
このような有機ＥＬ素子を用いる有機ＥＬ表示装置は、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の各色のサブ画素を利用して多数の画素を構成し、これによって多様なカラー映像を表示する。これらのＲＧＢのサブ画素は多様な形態で配列することができるが、一般的に同じ色のサブ画素を平等に並べて配置するストライプ型（いわゆるＲＧＢ縦ストライプ方式）で配列される。この三色のサブ画素間の明るさを調整することで総ての色を表示することができる。通常は、隣接するＲ、Ｇ、Ｂの３つのサブ画素をまとめて１つの矩形状の画素として扱い、この画素を正方配置することでドットマトリクスディスプレイを実現している。ドットマトリクス型の表示装置では、表示すべき画像データはｎ×ｍのマトリクス配置となっており、画素にこの画像データを１対１に対応させることによって、正しい画像を表示することができる。
【0004】
また、有機ＥＬ表示装置は、白色の有機ＥＬ素子を基準に、ＲＧＢ３色をカラーフィルターにより作り出すカラーフィルター方式と、ＲＧＢ３色の有機材を個別に塗り分ける塗り分け方式とがある。カラーフィルター方式は、カラーフィルターが光を吸収するために光利用率が落ち、消費電力が上がる欠点があるのに対して、塗り分け方式では、高い色純度により広色域化が簡単で、カラーフィルターが無いために光利用率が高くなることから、広く利用されている。
【0005】
上記塗り分け方式では、有機材を個別に塗り分けるために、ＦＭＭ（Fine Metal Mask）が用いられるが、近年の有機ＥＬ表示装置の高精細化に伴い、ＦＭＭのピッチも細かくなり、製造が難しいという課題がある。このような課題に対して、人間の色覚がＲとＢに鈍感でＧに敏感であることを利用して、サブ画素をＧとＢ、あるいはＧとＲの２色ずつで構成し、ＲＧＢ配列と比較して欠落する色のサブ画素が必要な色表現を、隣接するその色のサブ画素を持った画素と組み合わせて擬似的に再現する画素配列構造（いわゆるペンタイル方式）が提案されている（例えば、特許文献１乃至４参照）。
【0006】
このペンタイル方式では、サブ画素数を減らすことにより、ＲとＢのドット幅は縦ストライプの２個分確保することができるため、ＦＭＭの開口サイズを大きくすることができ、高精細化な有機ＥＬ表示装置の製造を容易にすることができる。しかしながら、ペンタイル方式は、サブ画素数の減少による色の破綻をタイリングの手法によって緩和するものであり、本来なめらかに表示される曲線が階段状になるジャギーが発生したり、連続的に色の階調や輝度が変化する画像において色の変化がライン状に見えたりするなどの不具合が発生する。
【0007】
このような背景から、従来のＲＧＢ縦ストライプ方式よりもサブ画素の寸法を大きくすることができ、かつ、ペンタイル方式のような表示品質の低下が起こりにくい画素配列構造として、ＲとＧを同じ列に並べて配置し、ＲとＧの次の列かつＲとＧの行にＢを配置した画素配列構造（いわゆるＳストライプ方式）が提案されている（例えば、下記特許文献５）。このＳストライプ方式では、ＲＧＢ縦ストライプ方式よりもサブ画素の幅を広くすることができるため、ＦＭＭの開口サイズを大きくすることができ、また、１画素内にＲＧＢのサブ画素が配置されるため、ペンタイル方式よりも表示品質を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許第６７７１０２８号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第２００２／０１８６２１４号明細書
【特許文献3】米国特許出願公開第２００４／０１１３８７５号明細書
【特許文献4】米国特許出願公開第２００４／０２０１５５８号明細書
【特許文献5】特開２０１１−２４９３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ここで、ＲＧＢの視感度は、一般的にＧ、Ｒ、Ｂの順であり、ＧはＲやＢに比べて視感度が高い。そのため、画素内のＲＧＢのサブ画素の配置によっては視感度の分布に偏りが生じる。例えば、ＲＧＢ縦ストライプ方式では、Ｇのサブ画素は画素の中央に配置されるため、ＲＧＢを合わせた視感度の分布は画素の重心で最も高くなり、画素内での視感度の偏りは小さくなる。一方、ペンタイル方式では、Ｇのサブ画素は画素の端の列に配置され、Ｓストライプ方式では、Ｇのサブ画素は画素の隅に配置されるため、ＲＧＢを合わせた視感度の分布は画素の中央から外れた位置で最も高くなり、画素内での視感度の偏りが大きくなる。
【0010】
この視感度の偏りは、画像の内部では視認されないが、画素の配列方向に沿って画像の縁が延在する場合には視感度の偏りが目立ち、画像の縁が色付いて見える現象（いわゆるカラーエッジ）が発生する。特に、Ｓストライプ方式において、画素の対角線の内のＧのサブ画素を通過しない対角線に対して、Ｇのサブ画素は画素の重心から最も遠い位置になるため、視感度の偏りが顕著になり、カラーエッジの発生による表示品質の低下が大きな問題になってしまう。
【0011】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、Ｓストライプ方式の画素配列構造において、画像の縁の色付きを抑制し、表示品質を向上させることができる画素アレイ及び当該画素アレイを備える電気光学装置並びに当該電気光学装置を表示装置として使用する電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の一側面は、視感度最高色である第一色のサブ画素と第二色のサブ画素と視感度最低色である第三色のサブ画素とを内包する矩形状の画素が２次元に配列された画素アレイにおいて、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素は、第１の方向に配列され、前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素に対して、前記第１の方向に直交する第２の方向に配置され、前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素よりも面積が大きく、前記第一色のサブ画素の重心は、前記第二色のサブ画素の重心よりも、前記画素の重心に近い、及び／又は、前記第三色のサブ画素を前記画素の重心を通り前記第２の方向に延在する線で分割した場合に、前記第２の方向に関して、前記第二色のサブ画素側の重心は、前記第一色のサブ画素側の重心よりも、前記画素の重心に近いことを特徴とする。
【0013】
本発明の一側面は、視感度最高色である第一色のサブ画素と第二色のサブ画素と視感度最低色である第三色のサブ画素とを内包する矩形状の画素が２次元に配列された画素アレイにおいて、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素は、第１の方向に配列され、前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素に対して、前記第１の方向に直交する第２の方向に配置され、前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素よりも面積が大きく、前記第一色のサブ画素は、前記第二色のサブ画素と比較して、前記画素の重心から遠い角の部分が凹んでいる、及び／又は、前記第三色のサブ画素の前記第二色のサブ画素側の部分は、前記第一色のサブ画素側の部分と比較して、前記画素の重心から遠い部分が凹んでいることを特徴とする。
【0014】
本発明の一側面は、視感度最高色である第一色のサブ画素と第二色のサブ画素と視感度最低色である第三色のサブ画素とを内包する矩形状の画素が２次元に配列された画素アレイにおいて、前記第三色のサブ画素は、前記第一色のサブ画素及び前記第二色のサブ画素よりも面積が大きく、前記第三色のサブ画素は、前記矩形状の画素の４隅の内の隣り合う２隅にわたって延在し、前記第二色のサブ画素は、前記２隅以外の隅の内の一方の１隅の近傍に存在し、前記第一色のサブ画素は、前記２隅以外の隅の内の他方の１隅の近傍に存在し、前記第一色のサブ画素は、前記第二色のサブ画素と比較して、対応する１隅近傍が凹んでいる、及び／又は、前記第三色のサブ画素は、前記２隅の内の前記第一色のサブ画素側の隅近傍と比較して、前記２隅の内の前記第二色のサブ画素側の隅近傍が凹んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明の画素アレイによれば、Ｒのサブ画素とＧのサブ画素とが同じ列に配置され、Ｂのサブ画素がＲ及びＧのサブ画素の隣の列、かつ、Ｒ及びＧのサブ画素と同じ行に配置されるＳストライプ方式において、矩形状の画素内における、視感度最高色のサブ画素の重心、及び／又は、視感度最低色のサブ画素の重心が、画素の重心に近づくようにしたり、視感度最高色のサブ画素の画素重心から遠い部分が凹んでいる、及び／又は、視感度最低色のサブ画素の視感度最高色のサブ画素に対向する側の角が凹んでいるようにしたりすることにより、視感度最高色であるＧ色のサブ画素の視感度のピークと視感度最低色であるＢ色のサブ画素の視感度のピークとが近づき、画素内の視感度の分布の偏りが緩和することができる。そして、このような画素配列構造の画素アレイを用いた電気光学装置や当該電気光学装置を表示装置として使用する電気機器において、画像の縁の色付きを抑制し、表示品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の平面図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素（サブ画素３つ分）の構成を模式的に示す平面図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素（サブ画素１つ分）の構成を模式的に示す断面図である。
【図4】本発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素の主要回路構成図である。
【図5】本発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素の波形図である。
【図6】本発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の駆動ＴＦＴの出力特性図である。
【図7】従来のＳストライプの画素配列構造を示す平面図である。
【図8】従来のＳストライプの画素配列構造におけるサブ画素の位置関係を示す平面図である。
【図9】従来のＳストライプの画素配列構造の視感度分布図である。
【図10】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン１）の画素配列構造を示す平面図である。
【図11】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン１）の画素配列構造におけるサブ画素の位置関係を示す平面図である。
【図12】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン１）の画素配列構造の視感度分布図である。
【図13】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン２）の画素配列構造を示す平面図である。
【図14】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン２）の画素配列構造におけるサブ画素の位置関係を示す平面図である。
【図15】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン２）の画素配列構造の視感度分布図である。
【図16】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン３）の画素配列構造を示す平面図である。
【図17】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン３）の画素配列構造におけるサブ画素の位置関係を示す平面図である。
【図18】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン３）の画素配列構造の視感度分布図である。
【図19】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン４）の画素配列構造を示す平面図である。
【図20】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン４）の画素配列構造におけるサブ画素の位置関係を示す平面図である。
【図21】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン４）の画素配列構造の視感度分布図である。
【図22】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン５）の画素配列構造を示す平面図である。
【図23】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン５）の画素配列構造におけるサブ画素の位置関係を示す平面図である。
【図24】本発明の一実施の形態に係るＳストライプ（パターン５）の画素配列構造の視感度分布図である。
【図25】本発明の第１の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程（第１工程）を説明する平面図である。
【図26】本発明の第１の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程（第１工程）を説明する断面図である。
【図27】本発明の第１の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程（第２工程）を説明する平面図である。
【図28】本発明の第１の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程（第２工程）を説明する断面図である。
【図29】本発明の第１の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程（第３工程）を説明する平面図である。
【図30】本発明の第１の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程（第３工程）を説明する断面図である。
【図31】本発明の第１の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程（第４工程）を説明する平面図である。
【図32】本発明の第１の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程（第４工程）を説明する断面図である。
【図33】本発明の第２の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の応用例を示す模式図である。
【図34】本発明の第２の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の応用例を示す模式図である。
【図35】本発明の第２の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の応用例を示す模式図である。
【図36】本発明の第２の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の応用例を示す模式図である。
【図37】本発明の第３の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図38】本発明の第３の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の応用例を示す模式図である。
【図39】本発明の第３の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の他の応用例を示す模式図である。
【図40】本発明の第３の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の他の応用例を示す模式図である。
【図41】従来の有機ＥＬ表示装置の画素配列構造（ＲＧＢ縦ストライプ方式）を模式的に示す平面図である。
【図42】従来の有機ＥＬ表示装置の画素配列構造（ペンタイル方式）を模式的に示す平面図である。
【図43】従来の有機ＥＬ表示装置の画素配列構造（Ｓストライプ方式）を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
ＲＧＢ縦ストライプ方式の画素は、例えば、図４１に示すように、ＲＧＢ３色の縦長のサブ画素が横に並んで配置されるが、有機ＥＬ表示装置の高精細化に伴い、ＦＭＭを用いてＲＧＢ３色の有機材を個別に塗り分けるのが困難になってきている。この課題に対して、図４２に示すような、ＧＲのサブ画素、及び、ＧＢのサブ画素のそれぞれで１画素を構成するペンタイル方式が提案されている。このペンタイル方式では、ＲとＢのサブ画素の幅をＲＧＢ縦ストライプ方式の２倍にすることができるため、高精細化な構造でもＦＭＭによる塗り分けが可能になるという利点がある。しかしながら、ペンタイル方式は、ソフトウェア処理によってサブ画素数の減少による色の破綻を緩和し、人間の眼には問題のない程度の表示を行うようにするものであるため、画像の縁のギザギザが目立つジャギーが発生したり、色の変化がライン状に見えたりするなどの不具合が発生する。
【0018】
このような背景から、図４３に示すように、ＲとＧを同じ列に並べて配置し、ＲとＧの次の列かつＲ及びＧの行にＢを配置したＳストライプ方式が提案されている。このＳストライプ方式では、ＲＧＢ縦ストライプ方式よりもサブ画素の幅を広くすることができるため、ＦＭＭの開口サイズを大きくすることができ、また、１画素内にＲＧＢのサブ画素が配置されるため、ペンタイル方式よりも表示品質を向上させることができる。
【0019】
しかしながら、上述したペンタイル方式及びＳストライプ方式共に、視感度が最も高いＧのサブ画素が画素の端に配置されてしまうため、画素内での視感度の偏りが大きくなり、その結果、画像の縁が色付いて見えるカラーエッジが発生する。特に、Ｓストライプ方式では、Ｇのサブ画素を通過しない画素の対角線に対してＧのサブ画素が画素の中心から最も遠い位置に配置されるため、視感度の偏りが顕著になり、カラーエッジの発生による表示品質の低下が大きな問題になる。
【0020】
そこで、本発明の一実施の形態では、リアル解像度でＦＭＭの開口率を最大化できるＳストライプ方式の画素配列構造において、サブ画素の配置や形状を工夫することで、等価的にＧのサブ画素を画素の中央寄りに配置し、結果として視感度の偏りを抑制してカラーエッジを抑制する。例えば、Ｇのサブ画素の内、画素の重心から遠い位置を凹ませたり、Ｂのサブ画素の内、画素の重心から遠い位置を凹ませたりする。これにより、縦ラインや横ライン、Ｇのサブ画素を通過しない対角方向のラインに対して、Ｇのサブ画素の視感度のピークとＢのサブ画素の視感度のピークとが近づき、画素内の視感度の分布の偏りを緩和することができ、カラーエッジの発生を抑制することができる。また、どの角度のラインであっても混色が良好となり、微細パターンの色認識性を向上させることができる。
【0021】
以下、図面を参照して詳細に説明する。なお、電気光学素子とは、電気的作用により光の光学的状態を変化させる電子素子一般をいい、有機ＥＬ素子などの自発光素子の他に、液晶素子のように光の偏向状態を変化させることで階調表示する電子素子を含む。また、電気光学装置とは、電気光学素子を利用して表示を行う表示装置である。本発明では有機ＥＬ素子が好適であり、有機ＥＬ素子を用いることで、電流駆動により自発光する電流駆動型発光素子を得ることができることから、以下では有機ＥＬ素子を前提にして説明する。
【0022】
図１は、本発明の電気光学装置の一例としての有機ＥＬ表示装置を示している。この有機ＥＬ表示装置は、大別して、発光素子が形成されるＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板１００と、発光素子を封止する封止ガラス基板２００と、ＴＦＴ基板１００と封止ガラス基板２００とを接合する接合手段（ガラスフリットシール部）３００などで構成される。また、ＴＦＴ基板１００の表示領域外側のカソード電極形成領域１１４ａの周囲に、ＴＦＴ基板１００の走査線を駆動する走査ドライバ１３１、各画素の発光期間を制御するエミッション制御ドライバ１３２、静電気放電による破損を防ぐデータ線ＥＳＤ（Electro-Static-Discharge）保護回路１３３、高転送レートのストリームを本来の低転送レートの複数のストリームに戻すデマルチプレクサ（1:n DeMUX１３４）、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）を用いて実装される、データ線を駆動するデータドライバＩＣ１３５などが配置され、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）１３６を介して外部の機器と接続される。なお、図１は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の一例であり、その形状や構成は適宜変更可能である。
【0023】
図２は、ＴＦＴ基板１００上に形成される発光素子の一画素（３つのサブ画素）に着目した平面図であり、この画素がデータ線の延在方向及び走査線（ゲート電極）の延在方向に繰り返し形成される。また、図３は、１つのサブ画素に着目した断面図である。なお、図３では、本実施形態のサブ画素の構造を分かりやすくするために、図２の平面図の中のＴＦＴ部１０８ｂ（Ｍ２駆動ＴＦＴ）と保持容量部１０９の領域を抜き出し、簡略化して記載している。
【0024】
ＴＦＴ基板１００は、ガラス基板１０１上に下地絶縁膜１０２を介して形成された低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ：Low-temperature poly silicon）等からなるポリシリコン層１０３と、ゲート絶縁膜１０４を介して形成された第１金属層１０５（ゲート電極１０５ａ及び保持容量電極１０５ｂ）と、層間絶縁膜１０６に形成された開口を介してポリシリコン層１０３に接続される第２金属層１０７（データ線１０７ａ、電力供給線１０７ｂ、ソース／ドレイン電極、第１コンタクト部１０７ｃ）と、平坦化膜１１０を介して形成される発光素子１１６（アノード電極１１１、有機ＥＬ層１１３、カソード電極１１４及びキャップ層１１５）とで構成される。
【0025】
上記発光素子１１６と封止ガラス基板２００との間に乾燥空気が封入され、ガラスフリットシール部３００により封止され、有機ＥＬ表示装置が形成される。この発光素子１１６はトップエミッション構造であり、発光素子１１６と封止ガラス基板２００とは所定の間隔に設定されると共に、封止ガラス基板２００の光出射面側にλ／４位相差板２０１と偏光板２０２とが形成され、外部から入射した光の反射が抑制されるようになっている。
【0026】
図２において、一画素は、対向するデータ線１０７ａと電力供給線１０７ｂとで挟まれた３つの領域で構成され、各々の領域に、スイッチＴＦＴ１０８ａ、駆動ＴＦＴ１０８ｂ及び保持容量部１０９が配置される。ここで、ＲＧＢ縦ストライプ方式の画素配列構造の場合、アノード電極１１１が上記の３つの領域に分かれて形成され、各々の領域のスイッチＴＦＴ１０８ａ、駆動ＴＦＴ１０８ｂ及び保持容量部１０９を用いて、その領域に形成された発光素子１１６を駆動することになるが、本実施例では、ＲＧＢ縦ストライプ方式と同様の構造でＳストライプの画素配列構造を実現するために、Ｒのサブ画素及びＧのサブ画素のアノード電極１１１を２つの領域を跨ぐように形成する。
【0027】
具体的には、視感度最低色であるＢのサブ画素に関しては、アノード電極１１１（図２の太い実線）は主にＢのデータ線１０７ａ及びＢの電力供給線１０７ｂに沿って縦長に形成されるため、発光素子１１６は図の右側のＢ発光領域１１９（図２の太い破線）で発光する。一方、Ｒのサブ画素に関しては、アノード電極１１１がＲのデータ線１０７ａからＧの電力供給線１０７ｂに渡る領域の上半分で矩形状に形成されるため、発光素子１１６は図の左上のＲ発光領域１１７で発光する。また、視感度最高色であるＧのサブ画素に関しては、アノード電極１１１がＲのデータ線１０７ａからＧの電力供給線１０７ｂに渡る領域の下半分で矩形状に形成されるため、発光素子１１６は図の左下のＧ発光領域１１８で発光する。なお、本明細書及び請求の範囲における視感度最高色及び視感度最低色とは、相対的な意味であり、１画素の中で含まれる複数のサブ画素同士間で比較する場合の「最高」／「最低」を指す。
【0028】
すなわち、各色のサブ画素は、その色のデータ線１０７ａ及び電力供給線１０７ｂで囲まれる領域に形成されるスイッチＴＦＴ１０８ａ、駆動ＴＦＴ１０８ｂ及び保持容量部１０９を用いて駆動されるが、ＲとＧのサブ画素のアノード電極１１１は、Ｒのデータ線１０７ａ及び電力供給線１０７ｂで囲まれる領域と、Ｇのデータ線１０７ａ及び電力供給線１０７ｂで囲まれる領域とを跨ぐように上下に分けて形成するため、アノード電極１１１と駆動ＴＦＴ１０８ｂのソース／ドレイン電極とを繋ぐ第２コンタクト部１１１ａは図のような配置となる。また、スイッチＴＦＴ１０８ａはデータ線１０７ａからのクロストークを抑えるため、図のようなデュアルゲート構造とし、電圧を電流に変換する駆動ＴＦＴ１０８ｂは製造プロセスのばらつきを最小限に抑えるため図のような引き回し形状とすることで十分なチャネル長を確保している。またこの駆動ＴＦＴのゲート電極を延長して保持容量部１０９の電極としても使うことで、限られた面積で十分な保持容量を確保することができる。このような画素構造とすることにより、ＲＧＢ各色の発光領域を大きくできるため、必要輝度を得るための各色の単位面積あたりの電流密度を下げることができ、発光素子の長寿命化が可能となる。
【0029】
なお、図３では、発光素子１１６の各放射光が、封止ガラス基板２００を介して外部に放射されるトップエミッション構造を示したが、ガラス基板１０１を介して外部に放射されるボトムエミッション構造とすることもできる。
【0030】
次に、各サブ画素の駆動方法について図４乃至図６を参照して説明する。図４はサブ画素の主要回路構成図であり、図５は波形図、図６は駆動ＴＦＴの出力特性図である。各サブ画素は、Ｍ１スイッチＴＦＴと、Ｍ２駆動ＴＦＴと、Ｃ１保持容量と、発光素子（ＯＬＥＤ）とを備えて構成されており、２トランジスタ方式により駆動制御される。Ｍ１スイッチＴＦＴはｐチャネル型ＦＥＴ（Field Effect Transistor）であり、そのゲート端子には走査線（Scan）が接続され、ドレイン端子にはデータ線（Vdata）が接続されている。Ｍ２駆動ＴＦＴはｐチャネル型ＦＥＴであり、そのゲート端子はＭ１スイッチＴＦＴのソース端子に接続されている。また、Ｍ２駆動ＴＦＴのソース端子は電力供給線（ＶＤＤ）に接続されており、ドレイン端子は発光素子（ＯＬＥＤ）に接続されている。さらに、Ｍ２駆動ＴＦＴのゲート／ソース間にはＣ１保持容量が形成されている。
【0031】
上記の構成において、走査線（Scan）に選択パルスを出力し、Ｍ１スイッチＴＦＴを開状態にすると、データ線（Vdata）を介して供給されたデータ信号は電圧値としてＣ１保持容量に書き込まれる。Ｃ１保持容量に書き込まれた保持電圧は１フレーム期間を通じて保持され、当該保持電圧によって、Ｍ２駆動ＴＦＴのコンダクタンスがアナログ的に変化し、発光諧調に対応した順バイアス電流を発光素子（ＯＬＥＤ）に供給する。
【0032】
このように、発光素子（ＯＬＥＤ）を定電流で駆動することにより、発光素子（ＯＬＥＤ）の劣化によって抵抗が変化しても発光輝度を一定に保つことができるため、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の駆動方法として好適である。
【0033】
次に、上記構造の有機ＥＬ表示装置の画素配列構造について説明する。まず、本発明の理解を容易にするために、従来のＳストライプの画素配列構造について図７乃至図９を参照して説明する。図７は、従来のＳストライプの画素（上下に隣り合う２画素）におけるＲＧＢのサブ画素の配置を模式的に示す平面図である。図８は、各画素の重心位置と視感度最高色であるＧサブ画素及び視感度最低色であるＢサブ画素の重心位置を示す平面図である。図９は、図８におけるＹ方向（図８の上から下に向かう方向）及びＸ方向（図８の左から右に向かう方向）のＲＧＢ各サブ画素の視感度とそれらを合計した視感度の分布図である。上記視感度とは、人間の目が最も強く感じる周波数の光を１とした場合の、他の波長の明るさを感じる度合いを比率で表現したものである。
【0034】
なお、図７乃至図２４では、各画素の左上側にＲサブ画素を配置し、左下側に視感度最高色であるＧサブ画素を配置し、右側に視感度最低色であるＢサブ画素を配置しているが、視感度最低色のサブ画素の面積が最も大きく、当該サブ画素が矩形状の画素の４隅の内の隣り合う２隅近傍に配置され、視感度最高色のサブ画素が、画素の４隅の内の他の２隅の一方の近傍に配置され、視感度最高色及び視感度最低色以外の色のサブ画素が、画素の４隅の内の他の２隅の他方の近傍に配置されていればよく、本発明の画素配列構造における各サブ画素の形状やサブ画素間の間隔、各サブ画素と画素の周囲との間隔などは図の構成に限定されず、製造上の精度や有機ＥＬ表示装置に求められる表示性能を勘案して適宜変更可能である。
【0035】
また、図８、１１、１４、１７、２０、２３における各画素の境界線（破線）は、ＴＦＴ基板１００の構成部材によって規定されるものではなく、サブ画素の組を繰り返し配置した場合における隣り合うサブ画素の組との関係で規定されるものであり、必ずしも矩形である必要はないが、ここでは矩形としている。ただし、本明細書及び請求の範囲における画素の重心は、この矩形の重心ではなく、第一色のサブ画素（Ｇサブ画素）と第二色のサブ画素（Ｒサブ画素）と第三色サブ画素（Ｂサブ画素）とを囲む最小矩形（図の太線）の重心（すなわち、この最小矩形の２つの対角線が交差する位置）である。
【0036】
図７に示すようなＳストライプの画素配列構造におけるＹ方向の視感度分布は、図９の左側に示すように、Ｂサブ画素の視感度のピーク位置が画素重心に一致し、Ｒサブ画素の視感度のピーク位置とＧサブ画素の視感度のピーク位置とが画素重心に対してほぼ対称な位置になる。また、Ｘ方向の視感度分布は、図９の右側に示すように、Ｒサブ画素の視感度のピーク位置とＧサブ画素の視感度のピーク位置とが一致し、このピーク位置とＢサブ画素の視感度のピーク位置とが画素重心に対してほぼ対称な位置になる。
【0037】
図１０乃至図１２は、本発明の画素配列構造の一例（パターン１）である。パターン１は、視感度最高色であるＧサブ画素の内の画素重心から遠い部分（図の左下部分）を凹ませた（角を削った）ことを特徴とするものである。
【0038】
図１０に示すようなＳストライプの画素配列構造では、図１１に示すように、Ｇサブ画素の重心（図の十字印）が従来のＳストライプのＧサブ画素の重心に対して、図の右上方向（すなわち、画素重心に近づく方向）に移動している。この画素配列構造の場合、Ｙ方向の視感度分布は、図１２の左側に示すように、Ｇサブ画素の視感度のピーク位置（図の短い破線）が、従来のＳストライプのＧサブ画素の重心に対して画素重心側に移動している。また、Ｘ方向の視感度分布は、図１２の右側に示すように、Ｇサブ画素の視感度のピーク位置が、従来のＳストライプのＲＧサブ画素の重心に対して画素重心側に移動している。すなわち、視感度最高色であるＧサブ画素の視感度のピーク位置が画素重心に近づくことにより、視感度最低色であるＢサブ画素の視感度のピーク位置との間隔が小さくなり、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、Ｇサブ画素を通過しない画素の対角線（図の左上から右下に向かう対角線）の延在方向における、カラーエッジの発生を抑制することができる。
【0039】
図１３乃至図１５は、本発明の画素配列構造の他の例（パターン２）である。パターン２は、視感度最高色であるＧサブ画素のＸ方向における画素重心から遠い部分（図の左部分を凹ませた（単なる移動ではなく、面積を減少させた）ことを特徴とするものである。
【0040】
図１３に示すようなＳストライプの画素配列構造では、図１４に示すように、Ｇサブ画素の重心が従来のＳストライプのＧサブ画素の重心に対して、図の右方向（すなわち、画素重心に近づく方向）に移動している。この画素配列構造の場合、Ｙ方向の視感度分布に関しては、図１５の左側に示すように、Ｇサブ画素の視感度のピーク位置は変わらないが、Ｇサブ画素の視感度が相対的に低下することにより、ＲＧＢのサブ画素の視感度を合計した分布（図の太い実線）の一番大きいピークが画素重心側にわずかに移動している。また、Ｘ方向の視感度分布は、図１５の右側に示すように、Ｇサブ画素のピーク位置が、従来のＳストライプのＲＧサブ画素の重心に対して画素重心側に大きく移動している。この構造でも、視感度最高色であるＧサブ画素の視感度のピーク位置と視感度最低色であるＢサブ画素の視感度のピーク位置との間隔が小さくなり、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、Ｇサブ画素を通過しない画素の対角線の延在方向における、カラーエッジの発生を抑制することができる。
【0041】
図１６乃至図１８は、本発明の画素配列構造の他の例（パターン３）である。パターン３は、視感度最低色であるＢサブ画素の画素重心から遠い部分（図の右上部分）を凹ませた（角を削った）ことを特徴とするものである。
【0042】
図１６に示すようなＳストライプの画素配列構造では、図１７に示すように、Ｂサブ画素の重心が従来のＳストライプのＢサブ画素の重心に対して、図の左下方向（すなわち、画素重心に近づく方向）に移動している。この画素配列構造の場合、Ｙ方向の視感度分布は、図１８の左側に示すように、Ｂサブ画素の視感度のピーク位置（図の短い破線）が、従来のＳストライプよりもＧサブ画素の重心側に移動している。また、Ｘ方向の視感度分布は、図１８の右側に示すように、Ｂサブ画素のピーク位置が、従来のＳストライプのＢサブ画素の重心に対して画素重心側に移動している。この構造でも、視感度最高色であるＧサブ画素の視感度のピーク位置と視感度最低色であるＢサブ画素の視感度のピーク位置との間隔が小さくなり、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、Ｇサブ画素を通過しない画素の対角線の延在方向における、カラーエッジの発生を抑制することができる。
【0043】
図１９乃至図２１は、本発明の画素配列構造の他の例（パターン４）である。パターン４は、パターン１と同様に、視感度最高色であるＧサブ画素の画素重心から遠い部分（図の左下部分）を凹ませ、かつ、パターン３と同様に、視感度最低色であるＢサブ画素の画素重心から遠い部分（図の右上部分）を凹ませたことを特徴とするものである。
【0044】
図１９に示すようなＳストライプの画素配列構造では、図２０に示すように、Ｇサブ画素の重心が従来のＳストライプのＧサブ画素の重心に対して、図の右上方向（すなわち、画素重心に近づく方向）に移動し、かつ、Ｂサブ画素の重心が従来のＳストライプのＢサブ画素の重心に対して、図の左下方向（すなわち、画素重心に近づく方向）に移動している。この画素配列構造の場合、Ｙ方向の視感度分布は、図２１の左側に示すように、Ｇサブ画素の視感度のピーク位置が、従来のＳストライプのＧサブ画素の重心に対して画素重心側に移動すると共に、Ｂサブ画素の視感度のピーク位置が、従来のＳストライプよりもＧサブ画素の重心側に移動している。また、Ｘ方向の視感度分布は、図２１の右側に示すように、Ｇサブ画素の視感度のピーク位置が、従来のＳストライプのＲＧサブ画素の重心に対して画素重心側に移動すると共に、Ｂサブ画素の視感度のピーク位置が、従来のＳストライプのＢサブ画素の重心に対して画素重心側に移動している。この構造でも、視感度最高色であるＧサブ画素の視感度のピーク位置と視感度最低色であるＢサブ画素の視感度のピーク位置との間隔が小さくなり、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、Ｇサブ画素を通過しない画素の対角線の延在方向における、カラーエッジの発生を抑制することができる。
【0045】
図２２乃至図２４は、本発明の画素配列構造の他の例（パターン５）である。パターン５は、視感度最高色であるＧサブ画素のＸ方向における画素重心から遠い部分（図の左部分）を凹ませ（単なる移動ではなく、面積を減少させ）、かつ、視感度最高色及び視感度最低色以外の色であるＲサブ画素のＸ方向における画素重心に近い部分（図の右部分）を凹ませた（単なる移動ではなく、Ｇサブ画素と同じ量だけ面積を減少させた）ことを特徴とするものである。
【0046】
図２２に示すようなＳストライプの画素配列構造では、図２３に示すように、Ｇサブ画素の重心が従来のＳストライプのＧサブ画素の重心に対して、図の右方向（すなわち、画素重心に近づく方向）に移動し、かつ、Ｒサブ画素の重心が従来のＳストライプのＲサブ画素の重心に対して、図の左方向（すなわち、画素重心から遠くなる方向）に移動している。この画素配列構造の場合、Ｙ方向の視感度分布に関しては、図２４の左側に示すように、Ｇサブ画素及びＲサブ画素の視感度のピーク位置は変わらないが、Ｇサブ画素及びＲサブ画素の視感度が同様に低下することにより、色バランスを保持している。また、Ｘ方向の視感度分布は、図２４の右側に示すように、Ｇサブ画素の視感度のピーク位置が、従来のＳストライプのＲＧサブ画素の重心に対して画素重心側に大きく移動している。この構造でも、視感度最高色であるＧサブ画素の視感度のピーク位置と視感度最低色であるＢサブ画素の視感度のピーク位置との間隔が小さくなり、かつ、Ｇサブ画素の面積の減少による色バランスの崩れが抑制されるため、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、Ｇサブ画素を通過しない画素の対角線の延在方向における、カラーエッジの発生を抑制することができる。
【0047】
なお、本発明は、視感度最高色であるＧサブ画素及び／又は視感度最低色であるＢサブ画素の形状が変化又は面積が減少することによって、Ｇサブ画素の視感度のピーク位置とＢサブ画素の視感度のピーク位置との間隔が小さくなるような任意のパターンを採用することができる。また、パターン１乃至パターン５を任意に組み合わせることも可能である。
【実施例1】
【0048】
次に、本発明の第１の実施例に係る画素アレイ及び電気光学装置について、図２５乃至図３２を参照して説明する。
【0049】
前記した実施形態では、本発明の電気光学装置（有機ＥＬ表示装置）の画素配列構造に着目して説明したが、本実施例では、この画素配列構造の画素アレイを備えた有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。なお、図２５、２７、２９、３１は図１９のパターン４と同様の画素配列構造の一画素の平面図であり、図２６、２８、３０、３２は一つのサブ画素に着目したＴＦＴ部、保持容量部及び発光素子の断面図である。
【0050】
まず、図２５及び図２６に示すように、ガラス等の透光性の基板（ガラス基板１０１）上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によって、例えばシリコン窒化膜等を堆積して下地絶縁膜１０２を形成する。次に、公知の低温ポリシリコンＴＦＴ製造技術を用いて、ＴＦＴ部及び保持容量部を形成する。具体的には、ＣＶＤ法等によってアモルファスシリコンを堆積し、ＥＬＡ（Excimer Laser Annealing）により結晶化してポリシリコン層１０３を形成する。その際、電圧電流変換増幅器として用いるＭ２駆動ＴＦＴのチャネル長を十分長く確保して出力電流のばらつきを抑え、Ｍ１スイッチＴＦＴのソースとデータ線１０７ａとの接続、Ｍ１スイッチＴＦＴのドレインとＣ１保持容量との接続、Ｃ１保持容量と電力供給線１０７ｂとの接続、Ｍ２駆動ＴＦＴのソースと電力供給線１０７ｂとの接続、Ｍ２駆動ＴＦＴのドレインと各サブ画素のアノード電極１１１との接続を可能にするために、図のようにポリシリコン層１０３を引き回している。
【0051】
次に、図２７及び図２８に示すように、ポリシリコン層１０３上にＣＶＤ法等によって、例えばシリコン酸化膜等を堆積してゲート絶縁膜１０４を形成し、更に、スパッタ法等により第１金属層１０５としてＭｏ（モリブデン）やＮｂ（ニオブ）、Ｗ（タングステン）との合金等を堆積してゲート電極１０５ａ及び保持容量電極１０５ｂを形成する。なお、例えばＭｏ、Ｗ、Ｎｂ、ＭｏＷ、ＭｏＮｂ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金などからなる群より選択される一つの物質で単一層を形成したり、配線抵抗を減少させるために低抵抗物質であるＭｏ、Ｃｕ、ＡｌまたはＡｇの２層構造またはそれ以上の多重膜構造からなる群より選択される一つの積層構造で形成しても良い。その際、各サブ画素における保持容量を大きくすると共に、各サブ画素のＭ１スイッチＴＦＴのドレインと保持容量電極１０５ｂとの接続を容易にするために、図のような形状で第１金属層１０５を形成している。次に、ゲート電極形成前に高濃度不純物層（ｐ＋層１０３ｃ）をドーピングしておいたポリシリコン層１０３に、ゲート電極１０５をマスクとして追加不純物ドーピングを施して低濃度不純物層（ｐ−層１０３ｂ）を形成することにより、ＴＦＴ部にＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を形成する。
【0052】
次に、図２９及び図３０に示すように、ＣＶＤ法等によって、例えばシリコン酸化膜等を堆積して層間絶縁膜１０６を形成する。この層間絶縁膜１０６及びゲート絶縁膜１０４に異方性エッチングを行い、ポリシリコン層１０３に接続するためのコンタクトホール（図の太い破線の部分）を開口する。次に、スパッタ法等によって、例えばＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ等のアルミ合金の第２金属層１０７を堆積し、パターニングを行ってソース／ドレイン電極、データ線１０７ａ、電力供給線１０７ｂ、第１コンタクト部１０７ｃを形成する。これにより、データ線１０７ａとＭ１スイッチＴＦＴのソース、Ｍ１スイッチＴＦＴのドレインと保持容量電極１０５ｂ及びＭ２駆動ＴＦＴのゲート、Ｍ２駆動ＴＦＴのソースと電力供給線１０７ｂとが接続される。
【0053】
次に、図３１及び図３２に示すように、感光性の有機材料を塗布し平坦化膜１１０を形成する。そして、露光条件を最適化してテーパー角を調整し、Ｍ２駆動ＴＦＴのドレインに接続するためのコンタクトホール（×印を付した太い実線の部分）を開口する。その際、コンタクトホールを形成した部分は平坦でなくなり、その上に発光素子１１６を形成すると光の放射が不均一になることから、本実施例では、コンタクトホールが極力、サブ画素の凹んだ位置（例えば、図３１の右上参照）に配置されるようにしている。この上にＡｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒおよびこれらの化合物金属で反射膜を堆積し、その上に続けてＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３等の透明膜を堆積し、同時にパターニングして各サブ画素のアノード電極１１１を形成する。アノード電極１１１は第２コンタクト部１１１ａでＭ２駆動ＴＦＴのドレインと接続される。なお、アノード電極１１１は、トップエミッション構造の場合は反射膜としても機能させるため反射膜が必要だが、ボトムエミッション構造の場合には反射膜を省き、ＩＴＯ等の透明膜のみで形成する。次に、スピンコート法等によって、例えば感光性の有機樹脂膜を塗布して素子分離膜１１２を形成し、パターニングを行って、各サブ画素のアノード電極１１１を底部に露出させた素子分離層を形成する。この素子分離層により、各サブ画素の発光領域が分離される。
【0054】
次に、素子分離膜１１２を形成したガラス基板１０１を蒸着機にセットし、必要に応じてサブ画素の同色部のみに開口が形成されたＦＭＭ、または表示画面領域とその周辺のみを開口したオープンマスクを位置合わせして固定し、有機材料を蒸着してアノード電極１１１上に、有機ＥＬ層１１３を形成する。有機ＥＬ層１１３は、下層側から、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などによって構成される。また、有機ＥＬ層１１３は、電子輸送層／発光層／正孔輸送層、電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層、電子注入層／電子輸送層／発光層／正孔輸送層あるいは発光層単独のいずれの構造でもよく、電子ブロッキング層等を追加しても構わない。発光層の材質はサブ画素の色毎に異なり、必要に応じて正孔注入層や正孔輸送層等の膜厚もサブ画素毎に個別に制御する。
【0055】
この有機ＥＬ層１１３の上に仕事関数が小さな金属、すなわちＬｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びこれらの化合物を蒸着してカソード電極１１４を形成する。カソード電極の膜厚は光取り出し効率を向上させ良好な視野角依存性を確保するため最適化される。カソード電極の抵抗が高く発光輝度の均一性が損なわれる場合には、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３などの透明電極形成用の物質で補助電極層を追加する。さらに光取り出し効率向上のため、ガラスより屈折率の高い絶縁膜を堆積させキャップ層１１５を形成する。キャップ層は有機ＥＬ素子の保護層としての役割も果たす。
【0056】
以上により、ＲＧＢの各サブ画素に対応する発光素子１１６が形成され、アノード電極１１１と有機ＥＬ層１１３とが接触した部分（素子分離膜１１２の開口部分）が各々、Ｒ発光領域１１７、Ｇ発光領域１１８、Ｂ発光領域１１９となる。
【0057】
なお、発光素子１１６をボトムエミッション構造とする場合は、平坦化膜１１０の上層にカソード電極１１４（ＩＴＯなどの透明電極）を形成し、有機ＥＬ層１１３の上に、アノード電極１１１（反射電極）を形成すればよい。ボトムエミッション構造では光を上面に取り出す必要が無いため、Ａｌ等の金属膜を厚く形成することができ、カソード電極の抵抗値を大幅に減少させることができるため大型化に適しているが、ＴＦＴ素子や配線部分は光が透過できないため、発光領域が極端に小さくなり高精細化には適していない。
【0058】
次に、ＴＦＴ基板１００の外周にガラスフリットを塗設し、その上に封止ガラス基板２００を載置し、ガラスフリット部をレーザー等で加熱して溶融させＴＦＴ基板１００と封止ガラス基板２００を密封する。その後、封止ガラス基板２００の光出射側にλ／４位相差板２０１、偏光板２０２を形成し、有機ＥＬ表示装置が完成する。
【0059】
なお、図２５乃至図３２は、本実施例での有機ＥＬ表示装置の製造方法の一例であり、実施形態で示した画素配列構造が実現可能であれば、その製造方法は特に限定されない。
【実施例2】
【0060】
次に、本発明の第２の実施例に係る電気光学装置及び電気機器について、図３３乃至図３６を参照して説明する。本実施例では、有機ＥＬ表示装置の応用例として、有機ＥＬ表示装置を表示手段として備えた各種電気機器について説明する。
【0061】
図３３乃至図３６は、本発明の電気光学装置（有機ＥＬ表示装置）を適用可能な電気機器の例を示している。図３３は、パーソナルコンピュータへの適用例、図３４は、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）や電子手帳、電子ブック、タブレット端末などの携帯端末機器への適用例、図３５は、スマートフォンへの適用例、図３６は携帯電話機への適用例である。これらの電気機器の表示部に、本発明の有機ＥＬ表示装置を利用することができる。なお、電気機器としては、表示装置を備えるものであれば特に限定はなく、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、プロジェクタ、ファックス装置、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ（Demand Side Platform）装置などに適用することができる。
【実施例3】
【0062】
次に、本発明の第３の実施例に係る電気光学装置及び電気機器について、図３７乃至図４０を参照して説明する。前記した第２の実施例では、本発明の電気光学装置としての有機ＥＬ表示装置を平面状の表示部を備える電気機器に適用する場合について説明したが、有機ＥＬ表示装置を変形可能な構造にすることにより、曲面状の表示部を必要とする電気機器に適用することができる。
【0063】
図３７は、変形可能な有機ＥＬ表示装置の構造を示す断面図である。前記した第１の実施例と異なる点は、（１）ＴＦＴ部１０８ａ、１０８ｂ及び保持容量部１０９がフレキシブルな基板上に形成されること、（２）発光素子１１６上に封止ガラス基板２００を配置しないことである。
【0064】
まず、（１）に関して、ガラス基板１０１上に、剥離液で除去可能な有機樹脂等の剥離膜１２０を形成し、その上にポリイミドなどの可撓性を有するフレキシブル基板１２１を形成する。次に、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の無機薄膜１２２と有機樹脂等の有機膜１２３とを交互に積層する。そして、最上層の膜（ここでは無機薄膜１２４）の上に、第１の実施例で示した製造方法に従って、下地絶縁膜１０２、ポリシリコン層１０３、ゲート絶縁膜１０４、第１金属層１０５、層間絶縁膜１０６、第２金属層１０７、平坦化膜１１０を順次形成し、ＴＦＴ部１０８ａ、１０８ｂ及び保持容量部１０９を形成する。
【0065】
また、（２）に関しては、平坦化膜１１０上にアノード電極１１１、素子分離膜１１２を形成し、素子分離膜１１２を除去したバンク層に有機ＥＬ層１１３、カソード電極１１４、キャップ層１１５を順次形成して発光素子１１６を形成する。その後、キャップ層１１５の上に、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の無機薄膜１２４と有機樹脂等の有機膜１２５とを交互に積層し、最上層の膜（ここでは有機膜１２５）の上にλ／４位相差板１２６と偏光板１２７を形成する。
【0066】
その後、ガラス基板１０１上の剥離膜１２０を剥離液などで除去し、ガラス基板１０１を取り外す。この構造では、ガラス基板１０１や封止ガラス基板２００がなく、有機ＥＬ表示装置全体が変形可能であるため、曲面状の表示部を必要とする様々な用途の電気機器、特に、ウェアラブルな電気機器に利用可能になる。
【0067】
例えば、図３８に示すような手首に装着するリストバンド型電気機器（例えば、スマートフォンと連動する端末、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能を備えた端末、脈拍や体温などの人体情報を測定する端末など）の表示部に本発明の有機ＥＬ表示装置を利用することができる。スマートフォンと連動する端末の場合は、端末に予め設けられた通信手段（例えば、Bluetooth（登録商標）やＮＦＣ（Near Field Communication）等の規格に従って動作する近距離無線通信部）を用いて受信した画像データや映像データを有機ＥＬ表示装置に表示させることができる。また、ＧＰＳ機能を備えた端末の場合は、ＧＰＳ信号に基づいて特定した位置情報や移動距離情報、移動速度情報などを有機ＥＬ表示装置に表示させることができる。また、人体情報を測定する端末の場合は、測定した情報を有機ＥＬ表示装置に表示させることができる。
【0068】
また、図３９に示すような電子ペーパーに本発明の有機ＥＬ表示装置を利用することができる。例えば、電子ペーパーの端部に設けられた記憶部に記憶した画像データや映像データを有機ＥＬ表示装置に表示させたり、電子ペーパーの端部に設けられたインターフェイス手段（例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの有線通信部やイーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ（Fiber-Distributed Data Interface）、トークンリング等の規格に従って動作する無線通信部）を用いて受信した画像データや映像データを有機ＥＬ表示装置に表示させたりすることができる。
【0069】
また、図４０に示すような顔に装着するグラス型電子機器の表示部に本発明の有機ＥＬ表示装置を利用することができる。例えば、眼鏡やサングラス、ゴーグルのツル（テンプル）などに設けられた記憶部に記憶した画像データや映像データを有機ＥＬ表示装置に表示させたり、ツル（テンプル）などに設けられたインターフェイス手段（例えば、ＵＳＢなどの有線通信部やBluetooth（登録商標）やＮＦＣ等の規格に従って動作する近距離無線通信部、ＬＴＥ（Long Term Evolution）／３Ｇなどの移動体通信網を利用して通信を行う移動体通信部）を用いて受信した画像データや映像データを有機ＥＬ表示装置に表示させたりすることができる。
【0070】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、電気光学装置の種類や構造、各構成物の材料、製造方法などは適宜変更可能である。
【0071】
例えば、上記実施形態及び実施例では、ＲＧＢのサブ画素で構成される画素が格子状に配置される構成として説明したが、画素の配列形態は格子状に限定されず、例えば、上下若しくは左右の画素が半画素分ずれて配置される構成などに対しても適用することができる。
【0072】
また、上記実施形態及び実施例では、サブ画素をＲＧＢの３色としたが、視感度が異なる任意の３色に対して本発明の画素配列構造を適用することができる。
【0073】
また、本発明の電気光学装置は実施形態及び実施例で示した有機ＥＬ表示装置に限定されない。また、画素を構成する基板も実施形態及び実施例で示したＴＦＴ基板に限られない。また、画素を構成する基板は、アクティブ型の基板のみならず、パッシブ型の基板にも適用可能である。また、画素の制御する回路としてＭ１スイッチＴＦＴとＭ２駆動ＴＦＴとＣ１保持容量とで構成される回路（いわゆる２Ｔ１Ｃ回路）を例示したが、３つ以上のトランジスタを備える回路（例えば３Ｔ１Ｃ回路）などとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0074】
本発明は、複数のサブ画素からなる画素が２次元に配列された画素アレイを備える有機ＥＬ表示装置などの電気光学装置、及びその電気光学装置を表示装置として利用する電気機器に利用可能である。
【符号の説明】
【0075】
１００ ＴＦＴ基板１０１ ガラス基板
１０２ 下地絶縁膜
１０３ ポリシリコン層
１０３ａ ｉ層
１０３ｂ ｐ−層
１０３ｃ ｐ＋層
１０４ ゲート絶縁膜
１０５ 第１金属層
１０５ａ ゲート電極
１０５ｂ 保持容量電極
１０６ 層間絶縁膜
１０７ 第２金属層
１０７ａ データ線
１０７ｂ 電力供給線
１０７ｃ 第１コンタクト部
１０８ ＴＦＴ部
１０８ａ Ｍ１スイッチＴＦＴ
１０８ｂ Ｍ２駆動ＴＦＴ
１０９ 保持容量部
１１０ 平坦化膜
１１１ アノード電極
１１１ａ 第２コンタクト部
１１２ 素子分離膜
１１３ 有機ＥＬ層
１１４ カソード電極
１１５ キャップ層
１１６ 発光素子
１１７ Ｒ発光領域
１１８ Ｇ発光領域
１１９ Ｂ発光領域
１２０ 剥離膜
１２１ フレキシブル基板
１２２ 無機薄膜
１２３ 有機膜
１２４ 無機薄膜
１２５ 有機膜
１２６ λ／４位相差板
１２７ 偏光板
１３１ 走査ドライバ
１３２ エミッション制御ドライバ
１３３ データ線ＥＳＤ保護回路
１３４ １：ｎ ＤｅＭＵＸ
１３５ ドライバＩＣ
１３６ ＦＰＣ
２００ 封止ガラス基板
２０１ λ／４位相差板
２０２ 偏光板
２１０ 多層膜封止基板
３００ ガラスフリットシール部