像素陣列、金屬掩膜、電氣光學裝置及電氣設備的制造方法
【專利說明】像素陣列、金屬掩膜、電氣光學裝置及電氣設備
[0001]相關串請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年6月26日在日本提出的專利申請N0.2014-130888的優先權，該日本專利申請的全文通過引用并入本文。
技術領域
[0003]本發明涉及像素陣列、金屬掩膜、電氣光學裝置及電氣設備，更具體地涉及像素陣列中各像素內的子像素的排列結構、用于實現該排列結構的像素陣列的金屬掩膜、包括具有該排列結構的像素陣列的電氣光學裝置、以及利用該電氣光學裝置作為顯示裝置的電氣設備。
【背景技術】
[0004]由于有機電致發光(EL)元件是電流驅動型的自發光元件，因此不需要背光，同時獲得低電力消耗、大視野角、高對比度等優點，有機電致發光元件在平板顯示器的開發中倍受期待。
[0005]在使用這種有機電致發光元件的有機電致發光顯示裝置中，使用紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)不同顏色的子像素來構成大量像素，由此能夠顯示各種彩色圖像。雖然這些R、G、B(RGB)子像素能夠以各種不同的形式排列，但是，如圖1所示，它們通常通過均等地設置不同顏色的子像素而排列成條型(所謂的RGB縱條布置方式)。通過調整這三個子像素之間的亮度，能夠顯示所有的顏色。通常，將相鄰的三個子像素R、G、B統一視作一個矩形像素，將這種矩形像素排列成正方形來實現點矩陣顯示。在點矩陣型的顯示裝置中，要顯示的圖像數據為nXm的矩陣排列。通過使該圖像數據與各像素一對一對應，能夠顯示正確的圖像。
[0006]另外，有機EL顯示裝置具有包括以白色有機EL元件為基準通過彩色濾光片生成RGB三色的彩色濾光片方式、以及對RGB三色在各自的有機材料上涂覆不同顏色的并排選擇涂覆方式的不同結構。彩色濾光片方式具有由于彩色濾光片吸收光因此光利用率下降，從而導致較大的電力消耗的缺點，并排選擇涂覆方式由于高的顏色純度而能夠容易具有較寬的色域，并且由于沒有彩色濾光片而能夠具有較高的光利用率，因此被廣泛地利用。
[0007]在并排選擇涂覆方式中，為了分別涂覆有機材料，使用精細金屬掩膜(FMM)。然而，由于FMM的間距被制作得細微以適于近年來高精細化的有機EL顯示裝置，因此難以制造FMM。為了解決該問題，利用人眼顏色識別特性、即人眼對R和B不敏感而對G敏感，提出了以下像素排列結構:子像素由G和B或者G和R這兩色構成，并且通過將兩色子像素與具有漏掉的顏色的子像素的相鄰的像素組合，將需要與RGB排列相比漏掉顏色的子像素的顏色表現再現為偽陣列(所謂的PenTile (注冊商標)排列)(例如，美國專利N0.6771028、美國專利申請公開N0.2002/0186214、美國專利申請公開N0.2004/0113875、以及美國專利申請公開 N0.2004/0201558)。
[0008]PenTile排列使R和B的點寬度對應于兩個縱條，減少子像素數，由此使FMM的開口尺寸增大，并且由此使高精細化的EL顯示裝置的制造容易。然而，PenTile排列利用平鋪方法來緩和由于子像素數減少引起的顏色破綻，引起將平滑顯示的圖像的曲線以階梯狀圖案顯示的鋸齒，或者在色調或亮度連續變化的圖像中顏色變化被觀察為線狀的缺陷。
[0009]在如上所述的【背景技術】中，作為與以往的RGB縱條排列相比能夠增大子像素的尺寸、并且引起較少的如PenTile排列的顯示品質的下降的像素排列結構，如圖3所示，提出了將R和G設置在同列而將B設置在R和G的下一列并且將B設置在R和G的行的像素排列結構(所謂的“S條排列(例如，日本專利申請特開N0.2011 - 249334)。該S條排列使子像素的寬度大于RGB縱條排列中的寬度，由此能夠增大FMM的開口尺寸，并且，由于RGB的子像素被設置在一個像素內，因此，與PenTile排列相比還能夠提高顯示品質。
【發明內容】
[0010]由于RGB各色的有機EL材料的壽命(劣化速度)不同，B的有機EL材料的壽命最短，因此隨著時間流逝顏色失去平衡，這縮短了顯示裝置的壽命。為了解決該問題，為確保更長的壽命，可考慮增大B的子像素的尺寸。但是，當增大B的子像素的尺寸時，引起G的子像素偏離像素的重心，發光率的分布產生偏差。RGB的發光率通常按照G、R、B的順序增大，這意味著G具有比R和B更高的發光率。因此，由于G的子像素的位置偏離重心，因此在RGB的發光率的分布中偏離像素中央的位置上的發光率最高，由此引起像素內發光率的偏差。
[0011]雖然這種發光率的偏差在圖像的內部不能觀察到，但是，當圖像的邊界沿著像素的排列方向延伸時，發光率的偏差變得更明顯，由此引起圖像的邊緣好像被上色的現象(所謂的彩色邊緣)，這大幅降低了顯示品質。
[0012]本發明是鑒于上述情形而做出的，其主要目的是提供能夠延長顯示裝置的壽命并提高顯示品質的像素陣列、用于實現像素陣列的金屬掩膜、包括像素陣列的電氣光學裝置、以及使用電氣光學裝置作為顯示裝置的電氣設備。
[0013]根據本發明的一個方面，一種像素陣列，其中以二維方式排列多個矩形像素，矩形像素包括發光率最高的第一色的子像素、第二色的子像素、以及發光率最低的第三色的子像素，其中，所述第二色的子像素包括分別設置于在所述矩形像素的第一方向上彼此相鄰的兩個角部附近的第一部分和第二部分，所述第三色的子像素包括設置于在所述矩形像素的所述第一方向上彼此相鄰的其他的兩個角部附近的第一部分和第二部分，所述第一色的子像素設置在包含所述矩形像素的重心的中央部。所述第三色的子像素具有比所述第一色的子像素和所述第二色的子像素大的面積。
[0014]在與所述第一方向正交的第二方向上，所述第二色的子像素和所述第三色的子像素分別在所述第一方向的像素端部附近具有最大寬度，所述第一色的子像素在所述像素的重心附近具有最大寬度。各子像素具有在電極上包括發光材料的結構。
[0015]對于所述第二色的子像素的所述第一部分和所述第二部分和/或所述第三色的子像素的所述第一部分和所述第二部分，所述發光材料分離，而所述電極連續。
[0016]在所述第二色的子像素的所述第一部分和/或所述第三色的子像素的所述第一部分中、以及在所述第一方向的所述第一部分側的相鄰的一個像素的同色的子像素的第二部分中，所述發光材料連續。
[0017]在所述第二色的子像素的所述第二部分和/或所述第三色的子像素的所述第二部分中、以及在所述第一方向的所述第二部分側的相鄰的一個像素的同色的子像素的第一部分中，所述發光材料連續。針對每個像素，所述電極分離。
[0018]根據本發明的一個方面的電氣光學裝置包括所述像素陣列和驅動所述像素陣列的電路部。根據本發明的一個方面的電氣設備包括作為顯示裝置的有機電致發光裝置，在所述有機電致發光裝置中，在柔性基板上形成有由有機電致發光元件構成的所述像素陣列和驅動所述像素陣列的電路部。
[0019]根據本發明的一個方面，設有在基板上形成像素陣列時所使用的金屬掩膜。所述像素陣列設置為矩形像素以二維方式排列，矩形像素包括發光率最高的第一色的子像素、第二色的子像素、以及發光率最低的第三色的子像素。
[0020]所述第二色的子像素包括相互分離并分別設置于在所述矩形像素的第一方向上彼此相鄰的兩個角部附近的第一部分和第二部分，所述第三色的子像素包括相互分離并分別設置于在所述矩形像素的所述第一方向上彼此相鄰的其他兩個角部附近的第一部分和第二部分，所述第一色的子像素設置在包括所述矩形像素的重心的中央部。
[0021]用于形成所述第一色的發光材料的膜的金屬掩膜具有與所述第一色的各子像素相對應的開口部。
[0022]用于形成所述第二色的發光材料的膜和/或所述第三色的發光材料的膜的金屬掩膜，對于所述第二色的子像素的所述第一部分和/或所述第三色的子像素的所述第一部分、以及在所述第一方向的所述第一部分側相鄰的一個像素的同色的子像素的第二部分，具有一個開口部，并且對于所述第二色的子像素的所述第二部分和/或所述第三色的子像素的所述第二部分、以及所述第一方向的所述第二部分側相鄰的一個像素的同色的子像素的第一部分，具有一個開口部。
[0023]在根據本發明的像素陣列中，在矩形像素的兩個相鄰的角部附近設置R的子像素，在矩形像素的其他的兩個相鄰的角部附近設置B的子像素，在包括矩形像素的重心的中央部設置G的子像素。B的子像素具有比R的子像素更大的面積，B的子像素和R的子像素分別在像素的端部附近最寬，G的子像素在像素的重心附近寬度最寬，將壽命最短的B的子像素的尺寸增大以延長電氣光學裝置的壽命同時抑制發光率的偏差。因此，在使用具有這種像素排列結構的像素陣列的電氣光學裝置或者使用電氣光學裝置作為顯示裝置的電氣設備中，能夠抑制圖像的邊緣的著色并提高顯示品質。
[0024]另外，在R的子像素和/SB的子像素在像素內分離的情況下，相鄰的像素的子像素可共用金屬掩膜的開口部，由此能夠確保最大開口率，并且能夠使金屬掩膜的制造或顯示裝置的制造容易。
【附圖說明】
[0025]由下面的詳細說明和附圖，本發明的上述的和其他的目的和特征將變得更明顯。
[0026]圖1是示意性表示以往的有機EL顯示裝置的像素排列結構(RGB縱條排列)的俯視圖；
[0027]圖2是示意性表示以往的有機EL顯示裝置的像素排列結構(PenTile排列)的俯視圖；
[0028]圖3是示意性表示以往的有機EL顯示裝置的像素排列結構(S條排列)的俯視圖；
[0029]圖4是表示根據本發明的一個實施方式的有機EL顯示裝置的俯視圖；
[0030]圖5是示意性表示根據本發明的一個實施方式的有機EL顯示裝置的像素(相當于三個子像素)的結構的俯視圖；
[0031]圖6是示意性表示根據本發明的一個實施方式的有機EL顯示裝置的像素(相當于一個子像素)的結構的剖視圖；
[0032]圖7是根據本發明的一個實施方式的有機EL顯示裝置的像素的主要電路構成圖；
[0033]圖8是根據本發明的一個實施方式的有機EL顯示裝置的像素的波形圖；
[0034]圖9是根據本發明的一個實施方式的有機EL顯示裝置的驅動TFT的輸出特性圖；
[0035]圖10是表示根據本發明的一個實施方式的像素排列結構的俯視圖；
[0036]圖11是表示根據本發明的一個實施方式的像素排列結構的另一例的俯視圖；
[0037]圖12是表示根據本發明的一個實施方式的像素排列結構的另一例的俯視圖；
[0038]圖13是表示根據本發明的一個實施方式的像素排列結構的另一例的俯視圖；
[0039]圖14是表示根據本發明的一個實施方式的像素排列結構的另一例的俯視圖；
[0040]圖15是表示根據本發明的一個實施方式的像素排列結構的另一例的俯視圖；
[0041]圖16是表示根據本發明的一個實施方式的像素排列結構的另一例的俯視圖；
[0042]圖17是表示根據本發明的第一實施例的有機EL顯示裝置的制造工序(第一步驟)的俯視圖；
[0043]圖18是表示根據本發明的第一實施例的有機EL顯示裝置的制造工序(第