CN105789253B - 像素阵列、电气光学装置、电气设备及驱动像素阵列的方法 - Google Patents

像素阵列、电气光学装置、电气设备及驱动像素阵列的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及像素阵列、电气光学装置、电气设备及驱动像素阵列的方法。一种像素阵列，像素以二维方式排列，各像素由发光率最高的第一色的子像素、第二色的子像素以及发光率最低的第三色的子像素构成，各像素中的第一色至第三色的各子像素的电路元件沿行方向排列。第一色和第二色的子像素的发光区域沿相对于行方向倾斜的第一方向排列；第三色的子像素的发光区域相对于第一色和第二色的子像素的发光区域，沿第二方向排列。数据线沿列方向延伸并连接到子像素中的电路元件。与第一色和第二色的子像素中的电路元件连接的数据线、与第二色和第三色的子像素中的电路元件连接的数据线、以及与第三色和第一色的子像素中的电路元件连接的数据线重复配置。

Description

像素阵列、电气光学装置、电气设备及驱动像素阵列的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年1月14日在日本提交的专利申请No.2015-4706的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引入并入本文。
技术领域
本发明涉及像素阵列、包括该像素阵列的电气光学装置、利用该电气光学装置作为显示装置的电气设备、以及驱动像素阵列的方法。
背景技术
由于有机电致发光(EL)元件是电流驱动型的自发光元件，因此不需要背光源，并且可获得低电力消耗、高视角、高对比度等的优点，而在平板显示器的开发中倍受期待。
在使用这种有机EL元件的有机EL显示装置中，利用红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)这些不同颜色的子像素来构成大量像素，由此能够显示各种彩色图像。虽然这些R、G、B(RGB)的子像素可排列成各种不同的形式，但是，如图1所示，它们通常通过均等地配置不同颜色的子像素而排列成条纹(所谓的RGB竖条纹排列)。通过调整这三色的子像素之间的亮度能够显示所有的颜色。通常，将相邻的R、G、B的三个子像素共同视作一个矩形像素，将这种矩形像素配置成正方形以实现点矩阵显示。在点矩阵型的显示装置中，将要显示的图像数据具有n×m的矩阵配置。通过使图像数据与各像素一一对应，能够显示正确的图像。
另外，有机EL显示装置具有不同的结构，其包括基于白色的有机EL元件通过彩色滤光片产生RGB三色的彩色滤光片方式、以及涂覆用于RGB三色的各有机EL材料上的并排选择涂覆方式。彩色滤光片方式具有以下缺点：由于彩色滤光片吸收光，因此光利用率下降，导致电力消耗提高，而并排选择涂覆方式由于其高颜色纯度而能够容易具有更广的色域，并且由于不使用彩色滤光片而使光利用率得以提高，因此并排选择涂覆方式被广泛利用。
在并排选择涂覆方式中，为了分别涂覆有机EL材料，使用精细金属掩模(FMM)。但是，由于随着近年来有机EL显示装置的高精细化而使FMM的间距变窄，因此难以制造FMM。为了解决该问题，利用人眼对R和B不敏感而对G敏感的人的色觉特性，提出以下的像素排列结构(所谓的波形瓦(PenTile，注册商标)排列)：如图2所示，由G和B两色或G和R两色构成子像素，通过将两色子像素与具有缺失颜色的子像素的相邻的像素组合，将需要与RGB排列相比颜色缺失的子像素的颜色表现再现成伪阵列(例如，美国专利No.6,771,028、美国专利申请公开No.2002/0186214、美国专利申请公开No.2004/0113875、以及美国专利申请公开No.2004/0201558)。
波形瓦排列使R和B的点宽度与两个竖条相当，并减少子像素的数量，从而使FMM的开口尺寸更大，并由此使高精密的有机EL显示装置的制造容易。然而，波形瓦排列使用拼接方法来缓解由于子像素的减少引起的颜色缺乏。因此，波形瓦排列使原本平滑的曲线显示成台阶状的锯齿、或者在色调或亮度连续变化的图像中颜色的变化被观察成线状的缺陷。
在上述的背景下，如下的像素排列结构被提出，其能够使子像素的尺寸比以往的RGB竖条纹排列更大，并且极少引起像波形瓦排列那样的显示质量的下降。如图3所示，这种结构是将R和G配置在同一列中，并将B配置在R和G的下一列中且在R和G的行中的像素排列结构(所谓的“S条纹排列”)(例如，日本特开专利申请公开No.2011-249334)。该S条纹排列可使子像素的宽度比RGB竖条纹排列更宽，由此可增大FMM的开口尺寸，并且，由于在一像素内配置有RGB的子像素，因此还可使显示质量与波形瓦排列相比提高。
发明内容
虽然使用上述的S条纹排列能够制造具有一定程度的分辨率的显示器，但是为了制造更高分辨率的显示器，需要进一步减小像素尺寸。然而，如果为了使像素尺寸减小而减小FMM的开口尺寸，则即使采用S条纹排列也难以进行有机EL材料的选择性涂覆，导致不能以高生产率制造具有高分辨率的有机EL显示器这样的问题。
在根据一个方面的像素阵列中，像素以二维方式排列，各像素由发光率最高的第一色的子像素、第二色的子像素以及发光率最低的第三色的子像素构成。各所述像素中的所述第一色、第二色、以及第三色的各子像素的电路元件沿行方向排列。所述第一色的子像素的发光区域和所述第二色的子像素的发光区域沿相对于所述行方向倾斜的第一方向排列。所述第三色的子像素的发光区域相对于所述第一色的子像素的发光区域和所述第二色的子像素的发光区域，沿与所述第一方向正交的第二方向排列。数据线沿列方向延伸并连接到子像素中的电路元件。与所述第一色和所述第二色这两色的子像素中的电路元件连接的数据线、与所述第二色和所述第三色这两色的子像素中的电路元件连接的数据线、以及与所述第三色和所述第一色这两色的子像素中的电路元件连接的数据线被重复配置。
根据一个方面的电气光学装置包括：所述像素阵列；以及驱动所述像素阵列的电路部。
根据一个方面的电气设备包括作为显示装置的有机电致发光装置，在有机电致发光装置中，在基板上形成有在所述发光区域中包括有机电致发光材料的所述像素阵列以及驱动所述像素阵列的电路部。
在根据一个方面的驱动像素阵列的方法中，像素以二维方式排列，各像素由发光率最高的第一色的子像素、第二色的子像素以及发光率最低的第三色的子像素构成。所述第一色的子像素的发光区域和所述第二色的子像素的发光区域沿相对于显示区域的边倾斜的第一方向排列，所述第三色的子像素的发光区域相对于所述第一色的子像素的发光区域和所述第二色的子像素的发光区域，沿与所述第一方向正交的第二方向排列。该方法包括：将所述像素的驱动图案分类成：将所述第一色的子像素、所述第二色的子像素以及所述第三色的子像素全部点亮的第一图案；将所述第一色的子像素和所述第二色的子像素点亮的第二图案；将所述第一色的子像素和所述第三色的子像素点亮的第三图案；将所述第二色的子像素和所述第三色的子像素点亮的第四图案；将所述第一色的子像素点亮的第五图案；将所述第二色的子像素点亮的第六图案；以及将所述第三色的子像素点亮的第七图案；根据在所述显示区域中将要显示的图像，确定与在所述图像的边界附近的在所述第一方向或所述第二方向上彼此相邻的多个像素相对应的图案的组合；以及使用所确定的图案的组合驱动所述多个像素。
根据上述的像素阵列，采用使S条纹排列的像素阵列倾斜规定角度(优选地，45度)的像素排列结构(在不改变各子像素的电路元件和配线的延伸方向的情况下使各子像素的发光区域倾斜的像素排列结构)，并且将用于驱动各子像素的数据线连接到两色的子像素，并轮流改变两色的组合。因此，在不减小FMM的开口部的尺寸的情况下，能够实质地缩小水平方向和竖直方向上的像素间距并且能够提高分辨率。
另外，将不同的像素的驱动图案分类成与子像素的组合相对应的七种图案，并根据将要显示的图像通过从这七种图案中选择出的图案的组合，驱动相邻的像素，由此能够平滑地显示任意的图像的边界。
应该理解的是，前面的概述和下面的详述都是示例性和说明性的，而不旨在限制本发明。
附图说明
图1是示意性示出以往的有机EL显示装置的像素排列结构(RGB竖条纹排列)的俯视图；
图2是示意性示出以往的有机EL显示装置的像素排列结构(波形瓦排列)的俯视图；
图3是示意性示出以往的有机EL显示装置的像素排列结构(S条纹排列)的俯视图；
图4是示出根据一个实施方式的有机EL显示装置的俯视图；
图5是示意性示出根据一个实施方式的有机EL显示装置中的像素(对应于九个子像素)的结构的俯视图；
图6是示意性示出根据一个实施方式的有机EL显示装置中的像素(对应于一个子像素)的结构的剖视图；
图7是根据一个实施方式的有机EL显示装置中的像素的主要的电路结构图；
图8是根据一个实施方式的有机EL显示装置中的像素的波形图；
图9是根据一个实施方式的有机EL显示装置中的驱动TFT的输出特性图；
图10是示出根据一个实施方式的像素排列结构(第一像素排列结构)的俯视图；
图11是第一像素排列结构中的子像素和配线的布局图；
图12是示出根据一个实施方式的像素排列结构(第二像素排列结构)的俯视图；
图13是第二像素排列结构中的子像素和配线的布局图；
图14是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的图像的显示图案的俯视图；
图15是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的图像(B的子像素位于左上角的白框)的显示例的俯视图；
图16是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的图像(G的子像素位于左上角的白框)的显示例的俯视图；
图17是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的图像(B的子像素位于角部的白框)的显示例的俯视图；
图18是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的图像(G的子像素位于角部的白框)的显示例的俯视图；
图19是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的图像(45度角的白色斜线)的显示例的俯视图；
图20是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的图像(除了45度以外的角度的白色斜线)的显示例的俯视图；
图21是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的图像(不同角度的白色斜线)的显示例的俯视图；
图22是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造工序(第一步骤)的俯视图；
图23是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造工序(第一步骤)的剖视图，并与图22相对应地，为了说明，特别抽取一个子像素中所示的TFT部、保持电容部以及发光元件；
图24是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造工序(第二步骤)的俯视图；
图25是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造工序(第二步骤)的剖视图，并与图24相对应地，为了说明，特别抽取一个子像素中所示的TFT部、保持电容部以及发光元件；
图26是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造工序(第三步骤)的俯视图；
图27是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造工序(第三步骤)的剖视图，并与图26相对应地，为了说明，特别抽取一个子像素中所示的TFT部、保持电容部以及发光元件；
图28是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造工序(第四步骤)的俯视图；
图29是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造工序(第四步骤)的剖视图，并与图28相对应地，为了说明，特别抽取一个子像素中所示的TFT部、保持电容部以及发光元件；
图30是示出根据第二实施例的有机EL显示装置的应用例的示意图；
图31是示出根据第二实施例的有机EL显示装置的应用例的示意图；
图32是示出根据第二实施例的有机EL显示装置的应用例的示意图；
图33是示出根据第二实施例的有机EL显示装置的应用例的示意图；
图34是示意性示出根据第三实施例的有机EL显示装置的结构的剖视图；
图35是示出根据第三实施例的有机EL显示装置的应用例的示意图；
图36是示出根据第三实施例的有机EL显示装置的其他应用例的示意图；以及
图37是示出根据第三实施例的有机EL显示装置的其他应用例的示意图。
具体实施方式
如在背景技术中所述，已经提出了将R和G彼此相邻地配置在同一列中而将B配置在R和G的下一列中且在R和G的行中的像素排列结构(所谓的S条纹排列)。
虽然使用上述的S条纹排列能够制造某一程度(例如，大致相当于全高清(1920×1080像素))的分辨率的显示器，但是，为了制造具有更高分辨率(例如，大致相当于4K(3840×2160像素))的显示器，需要进一步减小像素尺寸。然而，为了减小像素尺寸而使FMM的开口尺寸减小时，尽管采用S条纹排列，但难以进行有机EL材料的选择涂覆，导致不能以高生产率制造具有高分辨率的有机EL显示器这样的问题。
根据一个实施方式，为了在不减小像素尺寸(即，不减小限定各色的子像素的发光区域的FMM的开口部的尺寸)的情况下制造与S条纹排列相比具有更高的分辨率的显示器，使S条纹排列的像素阵列倾斜规定的角度，并显著地缩小水平方向和竖直方向上的像素间隙来提高分辨率。此时，为了在不改变对各子像素进行驱动的电路元件和配线的延伸方向的情况下使各子像素的发光区域倾斜，将对各子像素进行驱动的数据线与两色中的任一色的子像素(在奇数列中其中一个颜色的子像素，在偶数列中另一颜色的子像素)连接，并轮流变换两色的组合。
另外，在使像素阵列倾斜的情况下，为了显示沿水平方向或竖直方向延伸的直线，需要以锯齿方式使像素点亮。因此，难以显示上述图像的平滑边界。因此，根据一个实施方式，取代使用各像素内的RGB子像素对图像进行显示，将相邻的像素的子像素组合对图像进行显示。更具体地，将各像素的驱动图案分类成总计七种图案，包括：使RGB的全部子像素点亮的一种图案、使RGB子像素内的两个子像素点亮的三种图案、以及使RGB子像素内的一个子像素点亮的三种图案。通过根据要显示的图像将来自这七种图案的图案组合来对相邻的像素进行驱动，从而显示任意图像的平滑边界。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。值得注意的是，电气光学元件是指通过电气作用改变光的光学状态的一般的电子元件，并且除包括例如有机EL元件的自发光元件以外，还包括改变光的偏振状态来进行灰度显示的液晶元件那样的电子元件。另外，电气光学装置是指利用电气光学元件进行显示的显示装置。由于有机EL元件是适合的并且通过使用有机EL元件能够获得当用电流驱动时允许自发光的电流驱动发光元件，因此在以下的说明中将有机EL元件作为一个例子给出。
图4示出作为电气光学装置的一例的有机EL显示装置。该有机EL显示装置包括形成有发光元件的薄膜晶体管(TFT)基板100、密封发光元件的密封玻璃基板200、以及将TFT基板100和密封玻璃基板200粘接的粘接单元(玻璃料密封部)300，作为主要的部件。而且，在TFT基板100的显示区域(有源矩阵部)外侧的阴极电极形成区域114a的周围，例如，配置有驱动TFT基板100上的扫描线的扫描驱动器131(TFT电路)；控制各像素的发光时段的发光控制驱动器132(TFT电路)；防止由静电放电引起的损坏的数据线静电放电(ESD)保护电路133；使高传输率的流恢复到原本的低传输率的多个流的解复用器134(1：n DeMUX)；使用各向异性导电膜(ACF)安装并驱动数据线的数据驱动器IC 135。有机EL显示装置经由柔性印刷电路(FPC)136与外部设备连接。由于图4是根据本实施方式的有机EL显示装置的一例，因此其形状和结构可适当变更。
图5是具体示出TFT基板100上形成的九个子像素以及与各子像素连接的发光区域的俯视图。与三个子像素连接的RGB三色的发光区域所构成的像素分别在相对于数据线的延伸方向(图5的竖直方向)和扫描线的延伸方向(图5的水平方向)倾斜的方向(在此，以45度倾斜)上重复形成。图6是具体示出一个子像素的剖视图。在图6中，为了使根据本实施方式的子像素的结构清楚，抽取图5的俯视图中的TFT部108b(M2驱动TFT)和保持电容部109的区域，并简略示出。
TFT基板100由以下部件构成：经由基底绝缘膜102形成在玻璃基板101上的由低温多晶硅(LTPS)等构成的多晶硅层103；经由栅极绝缘膜104形成的第一金属层105(栅极电极105a和保持电容电极105b)；经由形成在层间绝缘膜106上的开口与多晶硅层103连接的第二金属层107(数据线107a、电力供给线107b、源极/漏极电极、以及第一接触部107c)；以及经由平坦化膜110形成的发光元件116(阳极电极111、有机EL层113、阴极电极114以及罩层115)。源极/漏极电极和阳极电极111经由第二接触部111a连接。
发光元件116和密封玻璃基板200之间被封入干燥空气，然后被玻璃料密封部300密封，而形成有机EL显示装置。发光元件116具有顶部发射结构，在该结构中，发光元件116和密封玻璃基板200被设定为在它们之间具有规定的间隔，并且在密封玻璃基板200的光射出面侧形成λ/4相位差板201和偏光板202，以抑制从外部进入的光反射。
在图5中，一个像素(由粗实线表示的单位像素)由在行方向上连续地布置的三个子像素驱动。另外，各子像素由被数据线107a、电力供给线107b、以及栅极电极105a包围的区域形成，各区域包括TFT部108a(M1开关TFT)、TFT部108b(M2驱动TFT)以及保持电容部109。在此，在根据本实施方式的像素排列结构中，由RGB三色的发光区域构成的像素的排列方向相对于子像素的排列方向倾斜。因此，需要设法将各色的发光区域的阳极电极111适当地连接到各子像素的M2驱动TFT。因此，在本实施方式中，在奇数行和偶数行之间改变子像素内的构成部件的布局，并将数据线107a分成R/B子像素用的数据线(表示为Vdata(R/B))、G/R子像素用的数据线(表示为Vdata(G/R))、以及B/G子像素用的数据线(表示为Vdata(B/G))，轮流使用这三条数据线。
具体而言，关于发光率最低的B的子像素，对于奇数行的子像素(在此，图5的上行和下行的右侧的子像素)，在被栅极电极105a、B/G的数据线107a以及电力供给线107b包围的区域中，如图5所示，配置TFT部108a(M1开关TFT)和TFT部108b(M2驱动TFT)，并在子像素的左上侧配置将M2驱动TFT的源极/漏极电极连接到阳极电极111的第二接触部111a。另外，对于偶数行的子像素(图5的中央行的左侧的子像素)，在被栅极电极105a和R/B的数据线107a、以及电力供给线107b包围的区域中，如图5所示，配置TFT部108a和TFT部108b，并在子像素的中央略上的位置配置第二接触部111a。
另外，关于R的子像素，对于奇数行的子像素(图5中的上行和下行的左侧的子像素)，在被栅极电极105a、R/B的数据线107a、以及电力供给线107b包围的区域中，如图5所示，配置TFT部108a和TFT部108b，并将第二接触部111a配置在子像素的中央略下的位置。另外，对于偶数行的子像素(图5的中央行的中央的子像素)，在被栅极电极105a、G/R的数据线107a以及电力供给线107b包围的区域中，如图5所示，配置TFT部108a和TFT部108b，并将第二接触部111a配置在子像素的中央略上的位置。
另外，关于发光率最高的G的子像素，对于奇数行的子像素(图5的上行和下行的中央的子像素)，在被栅极电极105a、G/R的数据线107a、以及电力供给线107b包围的区域中，如图5所示，配置TFT部108a和TFT部108b，并将第二接触部111a配置在子像素的中央的略左上侧。另外，对于偶数行的子像素(图5的中央行的右侧的子像素)，在被栅极电极105a、B/G的数据线107a以及电力供给线107b包围的区域中，如图5所示，配置TFT部108a和TFT部108b，并将第二接触部111a配置在子像素的中央的略右下侧。
即，在根据本实施方式的像素排列结构中，由RGB三色的发光区域构成的像素的阵列相对于被栅极电极105a、数据线107a以及电力供给线107b包围的区域的阵列倾斜，因此，被配线包围的区域与发光区域之间的位置关系不固定。因此，子像素中的电路元件(M1开关TFT、M2驱动TFT、保持电容部109以及第二接触部111a)的布局针对每个颜色和每一行发生变化。另外，由于不同色的发光区域(阳极电极111)未对齐(以锯齿方式配置)，因此数据线被R/B、G/R或B/G两色共用，而不是对各色分配数据线，并轮流变换这些颜色的组合。
值得注意的是，本说明书和权利要求书中所述的发光率最高的颜色和发光率最低的颜色是相对意义上的，表示在一个像素中所包含的多个子像素之中比较时的“最高”和“最低”。另外，为抑制来自数据线107a的串扰，TFT部108a(M1开关TFT)形成为具有如图5所示的双栅极结构，并且为了使制造过程中的变化最小，将电压转换成电流的TFT部108b(M2驱动TFT)形成为具有如图5所示的迂回形状，由此确保充分的沟道长度。另外，将M2驱动TFT的栅极电极延长而用作保持电容部109的电极，由此能够用有限的面积确保充分的保持电容。这种像素结构使RGB的各色具有更大的发光区域，由此，能够减小用于获得必要亮度的各色的每单位面积的电流密度，并延长发光元件的寿命。
尽管图6示出了从发光元件116射出的光经由密封玻璃基板200射出到外部的顶部发射结构，但也可以采用经由玻璃基板101向外部射出光的底部发射结构。
接下来，参照图7至图9对各子像素的驱动方法进行说明。图7是子像素的主要电路结构图，图8是波形图，图9示出驱动TFT的输出特性。各子像素通过包括M1开关TFT、M2驱动TFT、C1保持电容以及发光元件(OLED)而构成，并通过双晶体管系统进行驱动控制。M1开关TFT是p沟道型场效应晶体管(FET)，其栅极端子连接到扫描线(Scan)，其漏极端子连接到数据线(Vdata)。M2驱动TFT是p沟道型FET，其栅极端子连接到M1开关TFT的源极端子。另外，M2驱动TFT的源极端子连接到电力供给线(VDD)，而其漏极端子连接到发光元件(OLED)。另外，在M2驱动TFT的栅极与源极之间形成C1保持电容。
在上述的结构中，当将选择脉冲输出到扫描线(Scan)而使M1开关TFT处于打开状态时，经由数据线(Vdata)供给的数据信号作为电压值被写入到C1保持电容中。被写入到C1保持电容中的保持电压被保持1帧时段，该保持电压使M2驱动TFT的电导以模拟方式变化，从而将与发光灰度级相对应的正向偏置电流供应给发光元件(OLED)。
如上所述，由于用恒定电流驱动发光元件(OLED)，因此尽管由于发光元件(OLED)的劣化导致电阻有可能变化，也能够维持发光亮度恒定。由此，其适用于根据本实施方式的有机EL显示装置的驱动方法。
接下来，参照图10至图13说明具有上述结构的有机EL显示装置的像素排列结构。注意，图10至图13中所示的RGB的子像素表示用作发光元件的发光区域(在图6的该区域中，有机EL层113被夹在阳极电极111和阴极电极114之间)。该发光区域表示元件分离层112的开口部。当使用FMM选择性地涂覆有机EL材料时，将具有比发光区域稍大的开口部的FMM与TFT基板对齐进行设置，并选择性地涂覆有机EL材料。由于电流实际上仅流经元件分离层112的开口部，因此该部分用作发光区域。如果FMM的开口部图案与其他颜色的开口部重叠(如果涂覆有机EL材料的区域扩大)，则发生混有其他发光色的不良情况(颜色不对称)。另外，如果图案进入开口部内侧(即，如果涂覆有机EL材料的区域变窄)，则具有阳极电极111和阴极电极114短路的危险(上下短路的不良情况)。因此，FMM的开口部图案设计为几乎在其自身颜色的发光区域的外侧、且自身颜色的发光区域与其他色的发光区域之间的大致中间的边界线上开口。虽然FMM的对准精度和变化量比在光学处理中的对准精度和变化量差，但实际的发光区域由通过光学处理被开口的发光区域决定，因此，能够准确控制具有任何形状的面积。另外，在图10至图13中各像素的边界线(虚线)不由TFT基板100的部件限定而由将子像素的组重复配置时相邻的子像素组之间的关系限定，在此边界示为矩形形状，但不限于此。
如图10所示，根据本实施方式的像素排列的基本结构是使图3所示的S条纹排列的像素阵列逆时针旋转45度得到的像素排列结构。即，关于以45度角从左上向右下的斜线方向(向下倾斜的方向)，B的子像素连续配置，并且R和G的子像素交替配置。关于以45度角从左下向右上的斜线方向(向上倾斜的方向)，B和R的子像素交替配置，并且B和G的子像素交替配置。将这种像素排列结构称作第一像素排列结构。
在此，在通常的S条纹的像素排列结构中，用于向RGB的各子像素供给电力的电力供给线、用于供给像素信号的数据线、以及用于供给扫描信号的栅极电极(扫描线)可以配置成在像素的排列方向(水平/竖直方向)上延伸。然而，在根据本实施方式的像素排列结构中，如果电力供给线、数据线、以及扫描线沿像素的排列方向(斜线方向)延伸，则当控制水平位置相同的像素时，不仅需要切换电力供给线或数据线，而且需要切换扫描线，导致驱动控制变复杂。
因此，如图11所示，与各色的子像素相对应的数据线和电力供给线(为了便于说明，在图11中仅示出了数据线，针对每个颜色，线具有不同的粗细)配置成在图11的上下方向上延伸，而扫描线配置成在图11的左右方向上延伸，并将这些配线连接到配置在其交点的TFT(图未示)来驱动各子像素。此时，将各数据线连接到两色的子像素，而不仅仅连接到一色的子像素，由此抑制用于驱动各子像素的数据线的数量增加。
具体而言，R/B的数据线107a在奇数行(Y1、Y3、…)的像素中连接到B的子像素，并在偶数行(Y2、Y4、…)的像素中连接到R的子像素。另外，G/R的数据线107a在奇数行的像素中连接到R的子像素，并在偶数行的像素中连接到G的子像素。另外，B/G的数据线107a在奇数行的像素中连接到G的子像素，并在偶数行的像素中连接到B的子像素。因此，虽然RGB的各子像素(发光区域)的布局具有使S条纹排列的像素阵列旋转的结构，但是连接到RGB的子像素的电力供给线、数据线、以及扫描线沿水平方向/竖直方向延伸。因此，能够进行与S条纹排列的情况同样的驱动控制。另外，通过将数据线连接到两色的子像素，能够防止数据线的数量增加，由此增大各子像素的发光区域。
虽然对使S条纹排列的像素阵列逆时针旋转45度得到的像素排列结构进行了说明，但是根据本实施方式的像素排列结构不是仅通过各像素内的子像素显示图像，而如下面所述，通过相邻的像素的子像素的组合显示图像。因此，为了平滑地显示特定的图像，可将不同色的子像素中的发光区域相互移位。例如，如图12所示，关于以45度角从左上向右下的斜线方向(向下倾斜的方向)，可使R的子像素和G的子像素沿着右下方向移位。将这种像素排列结构称作第二像素排列结构。在第二像素排列结构中，虽然单位像素的形状为矩形、G的子像素超出矩形的边缘，但是单位像素的形状在此是用于表示相邻的像素之间的关系的便利的形状。在形状由TFT基板100的构成部件限定的情况下，形状形成为包括所有的子像素。
在该情况下，同样地，如图13所示，使与各色的子像素相对应的数据线和电力供给线(电力供给线图未示)沿图13的上下方向延伸，使与各色的子像素相对应的扫描线沿左右方向延伸，通过将这些配线连接到设置在其交点的TFT(图未示)来驱动各子像素。另外，各数据线不是仅连接到一色的子像素，而是连接到两色的子像素，由此可以抑制用于驱动各子像素的数据线的数量增加。这种子像素和配线的布局能够实现与S条纹排列相同的驱动控制，由此可增大各子像素的发光区域的尺寸。
图10至图13中的RGB子像素的配置和形状仅是示例，可以适当变更。例如，虽然图10和图11示出了使S条纹排列的像素阵列逆时针旋转45度得到的像素排列结构，但是在根据本实施方式的像素排列结构中可使S条纹排列的像素阵列倾斜任意的角度，例如，顺时针旋转45度，顺时针旋转(逆时针旋转)30度或60度。另外，虽然在图12和图13中使R的子像素和G的子像素向右下方向偏移，但是也可以使R的子像素和G的子像素向左上方向偏移。另外，可适当变更RGB的各子像素的配置，可切换R的子像素和G的子像素的位置，或者可切换R和G的子像素与B的子像素的位置。另外，在图10至图13中，RGB的各发光区域具有矩形形状，但是也可以采用六边形、八边形、圆形、椭圆形等的形状。
在图10和图12的像素排列结构的情况下，像素沿斜线方向以45度角度延伸，在斜线方向相邻的像素之间的X方向和Y方向的间距相当于1/21/2(即，0.707倍)，这可将X方向和Y方向的分辨率提高到21/2(即，1.414倍)。然而，当在这种像素排列结构中显示包括沿水平方向/竖直方向延伸的线的图像时，当使像素以锯齿方式点亮时，不能平滑地显示图像的边界。因此，为了避免该问题，将像素的驱动图案分类成与要点亮的子像素的组合相对应的七种图案，将显示数据解析来检测要显示的图像的边界，根据要显示的图像，确定与图像的边界附近的多个像素相对应的图案的组合，使用所确定的图案的组合驱动多个像素，从而平滑地显示水平方向/竖直方向的图像的边界。
具体而言，如图14所示，对于第一像素排列结构和第二像素排列结构，将像素的驱动图案分类成七种图案(根据需要为八种图案，还包括使RGB的所有的子像素不点亮的图案8)，这七种图案包括：使RGB的所有的子像素点亮的图案1；使RGB的三个子像素内的两个子像素点亮的图案(使R和G的子像素点亮的图案2、使G和B的子像素点亮的图案3、以及使R和B的子像素点亮的图案4)；以及使RGB的三个子像素内的一个子像素点亮的图案(仅使G的子像素点亮的图案5、仅使R的子像素点亮的图案6、以及仅使B的子像素点亮的图案7)。根据将要显示的图像，确定图案的组合，由此能够平滑地显示各种图像的边界。
图15至图21示出当在竖直方向上配置16列(x1～x16)的像素并且在水平方向上配置16行(y1～y16)的像素时显示各种图像的情况下的图案的组合。此外，为了将这些列和行与图11和图13的数据线、扫描线的标记进行区分，在图15至图21中用小写的字符x和y表示像素的位置。
图15示出对B的子像素位于左上角时的轮廓矩形(白框)的图像进行显示的情况下的图案的组合例。该情况下，使用图10所示的第一像素排列结构，关于上边，针对在右下倾斜方向上连续的两个像素(右端仅为左上的像素)，左上的像素(对应于(x4，y2)、(x6，y2)、(x8，y2)、(x10，y2)、(x12，y2)的五个像素)在仅使G的子像素点亮的图案5中被点亮，并且右下的像素(对应于(x5，y3)、(x7，y3)、(x9，y3)、(x11，y3)的四个像素)在使R和B的子像素点亮的图案4中被点亮。另外，关于右上角，对应于(x13，y3)的像素在使RGB的所有的子像素点亮的图案1中被点亮。另外，关于右边，针对在右上倾斜方向上连续的两个像素(下端仅为右上的像素)，右上的像素(对应于(x14，y4)、(x14，y6)、(x14，y8)、(x14，y10)、(x14，y12)的五个像素)在仅使R的子像素点亮的图案6中被点亮，并且左下的像素(对应于(x13，y5)、(x13，y7)、(x13，y9)、(x13，y11)的四个像素)在使G和B的子像素点亮的图案3中被点亮。另外，关于下边，针对在右下倾斜方向上连续的两个像素(左端仅为右下的像素)，右下的像素(对应于(x13，y13)、(x11，y13)、(x9，y13)、(x7，y13)、(x5，y13)的五个像素)在使R和B的子像素点亮的图案4中被点亮，并且左上的像素(对应于(x12，y12)、(x10，y12)、(x8，y12)、(x6，y12)的四个像素)在仅使G的子像素点亮的图案5中被点亮。另外，关于左下角，对应于(x3，y13)的像素在仅使B的子像素点亮的图案7中被点亮，并且对应于(x4，y12)的像素在使R和G的子像素点亮的图案2中被点亮。另外，关于左边，针对在右上倾斜方向上连续的两个像素(上端仅有左下的像素)，左下的像素(对应于(x3，y11)、(x3，y9)、(x3，y7)、(x3，y5)、(x3，y3)的五个像素)在使G和B的子像素点亮的图案3中被点亮，并且右上的像素(对应于(x4，y10)、(x4，y8)、(x4，y6)、(x4，y4)的四个像素)在仅使R的子像素点亮的图案6中被点亮。即，利用图14所示的图案1至图案7，显示左上角为B的白框。
图16示出对G的子像素位于左上角时的白框图像进行显示的情况下的图案的组合例。该情况下，与上述例相同，使用图10中所示的第一像素排列结构，关于上边，针对在右下倾斜方向上连续的两个像素(右端仅为左上的像素)，左上的像素(对应于(x3，y3)、(x5，y3)、(x7，y3)、(x9，y3)、(x11，y3)、(x13，y3)的六个像素)在仅使G的子像素点亮的图案5中被点亮，并且右下的像素(对应于(x4，y4)、(x6，y4)、(x8，y4)、(x10，y4)、(x12，y4)的五个像素)在使R和B的子像素点亮的图案4中被点亮。另外，关于右边，针对在右上倾斜方向上连续的两个像素(下端仅有右上的像素)，右上的像素(对应于(x14，y4)、(x14，y6)、(x14，y8)、(x14，y10)、(x14，y12)、(x14，y14)的六个像素)在使R的子像素点亮的图案6中被点亮，并且左下的像素(对应于(x13，y5)、(x13，y7)、(x13，y9)、(x13，y11)、(x13，y13)的五个像素)在使G和B的子像素点亮的图案3中被点亮。另外，关于下边，针对在右下倾斜方向上连续的两个像素(左端仅有右下的像素)，右下的像素(对应于(x12，y14)、(x10，y14)、(x8，y14)、(x6，y14)、(x4，y14)的五个像素)在使R和B的子像素点亮的图案4中被点亮，并且左上的像素(对应于(x11，y13)、(x9，y13)、(x7，y13)、(x5，y13)的四个像素)在仅使G的子像素点亮的图案5中被点亮。另外，关于左边，针对在右上倾斜方向上连续的两个像素(上端仅有左下的像素)，左下的像素(对应于(x3，y13)、(x3，y11)、(x3，y9)、(x3，y7)、(x3，y5)的五个像素)在使G和B的子像素点亮的图案3中被点亮，并且右上的像素(对应于(x4，y12)、(x4，y10)、(x4，y8)、(x4，y6)的四个像素)在仅使R的子像素点亮的图案6中被点亮。即，利用图14中所示的图案3、图案4、图案5和图案6，显示左上角为G的白框。
图17示出在B的子像素位于角部时显示白框图像的情况下的图案的组合例。该情况下，使用图12中所示的第二像素排列结构，关于上边，针对在右下倾斜方向上连续的两个像素(右端仅为左上的像素)，左上的像素(对应于(x4，y2)、(x6，y2)、(x8，y2)、(x10，y2)、(x12，y2)的五个像素)在仅使G的子像素点亮的图案5中被点亮，并且右下的像素(对应于(x5，y3)、(x7，y3)、(x9，y3)、(x11，y3)的四个像素)在使R和B的子像素点亮的图案4中被点亮。另外，关于右上角，对应于(x13，y3)的像素在使RGB的所有的子像素点亮的图案1中被点亮。另外，关于右边，针对在右上倾斜方向上连续的两个像素(下端仅有右上的像素)，右上的像素(对应于(x14，y4)、(x14，y6)、(x14，y8)、(x14，y10)、(x14，y12)的五个像素)在仅使R的子像素点亮的图案6中被点亮，并且左下的像素(对应于(x13，y5)、(x13，y7)、(x13，y9)、(x13，y11)的四个像素)在使G和B的子像素点亮的图案3中被点亮。另外，关于下边，针对在右下倾斜方向上连续的两个像素(左端仅有右下的像素)，右下的像素(对应于(x13，y13)、(x11，y13)、(x9，y13)、(x7，y13)、(x5，y13)的五个像素)在使R和B的子像素点亮的图案4中被点亮，并且左上的像素(对应于(x12，y12)、(x10，y12)、(x8，y12)、(x6，y12)的四个像素)在仅使G的子像素点亮的图案5中被点亮。另外，关于左下角，对应于(x3，y13)的像素在仅使B的子像素点亮的图案7中被点亮，并且对应于(x4，y12)的像素在使R和G的子像素点亮的图案2中被点亮。另外，关于左边，针对在右上倾斜方向上连续的两个像素(上端仅有左下的像素)，左下的像素(对应于(x3，y11)、(x3，y9)、(x3，y7)、(x3，y5)、(x3，y3)的五个像素)在使G和B的子像素点亮的图案3中被点亮，并且右上的像素(对应于(x4，y10)、(x4，y8)、(x4，y6)、(x4，y4)的四个像素)在仅使R的子像素点亮的图案6中被点亮。即，利用图14中所示的图案1至图案7，显示角部为B的白框。
图18示出对G的子像素位于角部时的白框图像进行显示的情况下的图案的组合例。该情况下，与上述例相同，使用图12中所示的第二像素排列结构，关于上边，针对在右下倾斜方向上连续的两个像素(右端仅为左上的像素)，左上的像素(对应于(x4，y2)、(x6，y2)、(x8，y2)、(x10，y2)、(x12，y2)、(x14，y2)的六个像素)在仅使G的子像素点亮的图案5中被点亮，并且右下的像素(对应于(x5，y3)、(x7，y3)、(x9，y3)、(x11，y3)、(x13，y3)的五个像素)在使R和B的子像素点亮的图案4中被点亮。另外，关于右边，针对在右上倾斜方向上连续的两个像素(下端仅为右上的像素)，右上的像素(对应于(x15，y3)、(x15，y5)、(x15，y7)、(x15，y9)、(x15，y11)、(x15，y13)、(x15，y15)的七个像素)在仅使R的子像素点亮的图案6中被点亮，并且左下的像素(对应于(x14，y4)、(x14，y6)、(x14，y8)、(x14，y10)、(x14，y12)、(x14，y14)的六个像素)在使G和B的子像素点亮的图案3中被点亮。另外，关于下边，针对在右下倾斜方向上连续的两个像素(下端仅为右下的像素)，右下的像素(对应于(x13，y15)、(x11，y15)、(x9，y15)、(x7，y15)、(x5，y15)的五个像素)在使R和B的子像素点亮的图案4中被点亮，并且左上的像素(对应于(x12，y14)、(x10，y14)、(x8，y14)、(x6，y14)的四个像素)在仅使G的子像素点亮的图案5中被点亮。另外，关于左边，针对在右上倾斜方向上连续的两个像素(上端仅为左下的像素)，左下的像素(对应于(x4，y14)、(x4，y12)、(x4，y10)、(x4，y8)、(x4，y6)、(x4，y4)的六个像素)在使G和B的子像素点亮的图案3中被点亮，并且右上的像素(对应于(x5，y13)、(x5，y11)、(x5，y9)、(x5，y7)、(x5，y5)的五个像素)在仅使R的子像素点亮的图案6中被点亮。即，利用图14中所示的图案3、图案4、图案5和图案6，显示角部为G的白框。另外，使用图12中所示的第二像素排列结构，可使G的位置更靠近两个连续的像素的中心，由此能够提高可视性。
图15至图18示出对沿水平方向/竖直方向延伸的直线进行显示的情况，但是图19至图21示出显示斜线的情况。图19示出对45度角度的白色斜线进行显示的情况下图案的组合例。该情况下，使用图10中所示的第一像素排列结构，针对右下倾斜斜线和右上倾斜斜线二者，使各像素在使RGB的所有的子像素点亮的图案1中点亮。
图20示出对以除了45度以外的角度倾斜的白色斜线进行显示的情况下的图案的组合例。该情况下，与上述示例同样地，使用图10中所示的第一像素排列结构，关于向右下倾斜的斜线，针对在向右下倾斜的方向上连续的三个像素，假设m是正数，则左上的像素(对应于(x5，y1)、(x6，y4)、…、即(x(m+4)，y(3m－2)的像素)在仅使B的子像素点亮的图案7中被点亮，中央的像素(对应于(x6，y2)、(x7，y5)、…、即(x(m+5)、y(3m－1)的像素)在使RGB的所有的子像素点亮的图案1中被点亮，并且右下的像素(对应于(x7，y3)、(x8，y6)、…、即(x(m+2)，y(3m)的像素)在使R和G的子像素点亮的图案2中被点亮。另外，关于向右上倾斜的线，针对在向右上倾斜的方向上连续的三个像素，假设n为正数，则左下的像素(对应于(x1，y11)、(x4，y10)、…、即(x(3n－2)、y(12－n)的像素)在使R和B的子像素点亮的图案4中被点亮，并且中央的像素(对应于(x2，y10)、(x5，y9)、…、即(x(3n－1)、y(11－n)的像素)在使RGB的所有的子像素点亮的图案1中被点亮，并且右上的像素(对应于(x3，y9)、(x6，y8)、…、即(x(3n)，y(10－n)的像素)在仅使G的子像素点亮的图案5中被点亮。即，利用图14中所示的图案1、图案2、图案4、图案5和图案7，显示白色斜线。
图21进一步示出对以不同的角度倾斜的白色斜线进行显示的情况下的图案的组合例。该情况下，与上述例同样地，使用图10中所示的第一像素排列结构，关于向右上倾斜的线，针对在向右上倾斜的方向上连续的三个像素，假设m为正数，则左下的像素(对应于(x5，y15)、(x6，y12)、…、即(x(m+4)、y(18－3m)的像素)在使G和B的子像素点亮的图案3中被点亮，并且中央的像素(对应于(x6，y14)、(x7，y11)、…、即(x(m+5)、y(17－3m)的像素)在使RGB的所有的子像素点亮的图案1中被点亮，并且右上的像素(对应于(x7，y13)、(x8，y10)、…、即(x(m+6)、y(16－3m)的像素)在仅使R的子像素点亮的图案6中被点亮。另外，关于向右下倾斜的线，针对在右下倾斜方向上连续的三个像素，假设n为正数，则左上的像素(对应于(x1，y5)、(x4，y6)、…、即(x(3n－2)、y(n+4)的像素)在使R和G的子像素点亮的图案2中被点亮，并且中央的像素(对应于(x2，y6)、(x5，y7)、…、即(x(3n－1)、y(n+5)的像素)在使RGB的所有的子像素点亮的图案1中被点亮，并且右下的像素(对应于(x3，y7)、(x6，Y8)、…、即(x(3n)、y(n+6)的像素)在仅使B的子像素点亮的图案7中被点亮。即，使用图14中所示的图案1、图案2、图案3、图案6和图案7，显示白色斜线。
因此，像素的驱动图案被分类成七种图案，这七种图案包括：使RGB的所有的子像素点亮的图案1；使RGB的三个子像素内的两个子像素点亮的图案2至图案4；以及使RGB的三个子像素内的一个子像素点亮的图案5至图案7，并对显示数据进行分析来检测将要显示的图像的边界，根据将要显示的图像，确定与图像的边界附近的多个像素相对应的图案的组合，并使用所确定的图案的组合来驱动多个像素。因此，能够平滑地显示包括在水平/竖直方向上延伸的线的图像、以及任意角度的线，并且能够提高显示质量。
此外，图15至图21仅是将要显示的图像的示例，通过将从根据图像的七种图案中选择的图案组合，可以适当地显示具有任意形状的图像。
(第一实施例)
接下来，参照图22至图29对根据第一实施例的像素阵列和电气光学装置进行说明。
在如上所述的实施方式中，特别说明了电气光学装置(有机EL显示装置)的像素排列结构，但本实施例对包括具有如上所述的像素排列结构的像素阵列的有机EL显示装置的制造方法进行说明。图22、图24、图26和图28是具有图10所示的像素排列结构的一个像素的俯视图，而图23、图25、图27和图29是与图22、图24、图26和图28相对应，为了说明，特别抽出一个子像素中所示的TFT部、保持电容部以及发光元件的剖视图。
首先，如图22和图23所示，在由玻璃等制成的透光性基板(玻璃基板101)上使用化学气相沉积(CVD)法等例如涂覆氮化硅膜等来形成基底绝缘膜102。接下来，使用公知的低温多晶硅TFT制造技术来形成TFT部及保持电容部。更具体而言，使用CVD法等来涂覆非晶硅，通过准分子激光退火(ELA)使非晶硅结晶而形成多晶硅层103。在此，为了确保用作电压电流转换放大器的M2驱动TFT 108b的充分的沟道长度，来抑制输出电流的变化并实现M1开关TFT108a的漏极与数据线107a之间的连接(图26)、M1开关TFT 108a的源极与C1保持电容109之间的连接、以及C1保持电容109与电力供给线107b之间的连接(图26)、以及M2驱动TFT108b的源极与电力供给线107b之间的连接、以及M2驱动TFT 108b的漏极与各子像素的阳极电极111之间的连接，使多晶硅层103如图所示迂回。
接下来，如图24和图25所示，例如，在多晶硅层103上使用CVD法等例如涂覆氧化硅膜来形成栅极绝缘膜104，并通过溅射法进一步涂覆钼(Mo)、铌(nB)、钨(W)或其合金等作为第一金属层105来形成栅极电极105a和保持电容电极105b。第一金属层105也可以形成为从由Mo、W、Nb、MoW、MoNb、Al、Nd、Ti、Cu、Cu合金、Al合金、Ag和Ag合金等构成的组中选择的一种物质的单一层，或者为了减小互联电阻，可以形成为从包括作为低电阻物质的Mo、Cu、Al或Ag的两层或更多层结构的组中选择的层叠结构。在此，为了增大各子像素中的保持电容并使各子像素中的M1开关TFT的漏极与保持电容电极105b之间的连接容易，将第一金属层105形成为如图所示的形状。接下来，在栅极电极形成之前使用栅极电极105a作为掩膜对掺杂有高浓度杂质层(p+层103c)的多晶硅层103进行附加的杂质掺杂，以形成夹有本征层(i层103a)的低浓度杂质层(p-层103b)，由此在TFT部中形成轻掺杂漏极(LDD)结构。
接下来，如图26和图27所示，例如，使用CVD法等涂覆例如氧化硅膜以形成层间绝缘膜106。对层间绝缘膜106和栅极绝缘膜104进行各向异性蚀刻，使得用于与多晶硅层103连接的接触孔和用于与电力供给线105c连接的接触孔开口。接下来，使用溅射法，例如涂覆例如Ti/Al/Ti等铝合金制成的第二金属层107，并进行图案化以形成源极/漏极电极、数据线107a、电力供给线107b、以及第一接触部107c(涂黑的矩形部分)。由此，数据线107a与M1开关TFT 108a的漏极之间、M1开关TFT 108a的源极和保持电容电极105b以及M2驱动TFT108b的栅极之间、以及M2驱动TFT 108b的源极和电力供给线107b之间可实现连接。此外，M2驱动TFT 108b的漏极电极形成为针对图26所示的各行和各子像素具有不同的形状，因此M2驱动TFT 108b的漏极电极可与在接下来的工序中形成的RGB各色的阳极电极连接。
接下来，如图28和图29所示，涂覆感光性的有机EL材料以形成平坦化膜110。接下来，将曝光条件最优化来调整锥角，使得用于与M2驱动TFT 108b的漏极连接的接触孔(标记有×的粗实线所包围的部分)开口。在此，将接触孔形成在如图28所示针对各行和各子像素不同的位置，使得各子像素的M2驱动TFT 108b的漏极可连接到RGB各色的阳极电极111。反射膜在其上被涂覆金属Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr和它们的化合物，接下来在其上涂覆ITO、IZO、ZnO、In2O3等的透明膜，并同时进行图案化以形成用于各子像素的阳极电极111。在此，为了将RGB各色的发光区域排列在相对于数据线107a和栅极电极105a的延伸方向倾斜的方向上，将阳极电极111如图28所示地形成，以在第二接触部111a上连接到M2驱动TFT 108b的漏极。由于阳极电极111在顶部发射结构中还用作反射膜(图未示)，因此阳极电极111需要反射膜，但是在底部发射结构的情况下可移除反射膜，并且阳极电极111可仅形成有ITO等的透明膜。接下来，使用旋涂法，例如，涂覆感光性的有机树脂膜以形成元件分离膜，然后进行图案化以形成使各子像素的阳极电极111露出到底部的元件分离层112。该元件分离层112用于使各子像素的发光区域分离。
接下来，将形成有元件分离层112的玻璃基板101设置到蒸镀装置，根据需要仅在子像素的同色部中形成有开口的FMM、或者仅在显示画面区域和其周边具有开口的开放掩膜被进行位置对准而固定，将有机材料蒸镀以形成有机EL层113。有机EL层113从下层侧，例如由空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层等构成。另外，有机EL层113可具有以下组合的任意结构，该组合包括电子输送层/发光层/空穴输送层、电子输送层/发光层/空穴输送层/空穴注入层、以及电子注入层/电子输送层/发光层/空穴输送层，或者有机EL层113可以仅是发光层，或者也可以追加有电子阻挡层等。发光层的材质针对各色而不同，根据需要，针对各子像素，分别控制空穴注入层、空穴输送层等的膜厚。
在有机EL层113上蒸镀功函数小的金属，即Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Mg或它们的化合物，以形成阴极电极114。将阴极电极114的膜厚最优化，从而提高光取出效率并确保良好的视角依赖性。在阴极电极114的电阻大导致亮度的均匀性受损的情况下，在其上通过用于形成透明电极的ITO、IZO、ZnO或In2O3等物质，追加辅助电极层。另外，为了提高光取出效率，涂覆折射率比玻璃的折射率高的绝缘膜以形成罩层115。罩层115也用作有机EL元件的保护层。
如上所述，形成与RGB的各子像素相对应的发光元件116，并且阳极电极111和有机EL层113相互接触的部分(元件分离层112的开口部分)成为R发光区域117、G发光区域118或B发光区域119。
在发光元件116具有底部发射结构的情况下，在平坦化膜110的上层形成阴极电极114(ITO等透明电极)，而在有机EL层113上形成阳极电极111(反射电极)。由于底部发射结构不需要将光取出到上表面，因此Al等金属膜可形成得较厚，由此能够大幅减小阴极电极的电阻值，由此底部发射结构适于大型的装置。但是，由于TFT元件和配线部分不透光，因此发光区域极小，导致底部发射结构不适合于高精密结构。
接下来，在TFT基板100的外周涂覆玻璃料，并在其上载置密封玻璃基板200，使用激光等加热玻璃料部使其融化，从而将TFT基板100和密封玻璃基板200紧密地密封。之后，在密封玻璃基板200的光射出侧形成λ/4相位差板201和偏光板202，由此完成有机EL显示装置。
虽然图22至图29示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造方法的示例，但是只要能够实现在该实施方式中所述的像素排列结构，则制造方法不特别限于此。
(第二实施例)
接下来，参照图30至图33对根据第二实施例的电气光学装置和电气设备进行说明。在第二实施例中，作为有机EL显示装置的应用例，对包括有机EL显示装置作为显示单元的各种电气设备进行说明。
图30至图33示出应用电气光学装置(有机EL显示装置)的电气设备的例子。图30是应用于个人计算机的例子，图31是应用于个人数字助手(PDA)、电子记事本、电子书或平板终端等便携式终端设备的例子，图32是应用于智能手机的例子，以及图33是应用于移动电话的例子。可将有机EL显示装置400用于这些类型的电气设备的显示部。可应用于设有显示装置的任何的电气设备，而不特别限定，例如，可应用于数码照相机、摄像机、头戴式显示器、投影仪、传真机、便携型TV、需求方平台(DSP)装置等。
(第三实施例)
接下来，参照图34至图37对根据第三实施例的电气光学装置及电气设备进行说明。在上述的第二实施例中，对将作为电气光学装置的有机EL显示装置应用于设有平面状显示部的电气设备的情况进行了说明，但通过使有机EL显示装置可变形，有机EL显示装置还可应用于需要曲面状显示部的电气设备。
图34是示出可变形的有机EL显示装置的结构的剖视图。该结构与上述的第一实施例的不同在于：(1)TFT部108(M1开关TFT 108a、M2驱动TFT 108b)和保持电容部109形成于柔性基板上；(2)发光元件116上未配置密封玻璃基板200。
首先，关于(1)，在玻璃基板101上形成可使用剥离溶液移除的有机树脂等的剥离膜120，并在其上形成由聚酰亚胺等制成的具有挠性的柔性基板121。接下来，交替层叠氧化硅膜或氮化硅膜等无机薄膜122和有机树脂等有机膜123。然后，在最上层的膜(在此，无机薄膜122)上，按照第一实施例中所述的制造方法，依次形成基底绝缘膜102、多晶硅层103、栅极绝缘膜104、第一金属层105、层间绝缘膜106、第二金属层107、以及平坦化膜110，以形成TFT部108和保持电容部109。
另外，关于(2)，在平坦化膜110上形成阳极电极111和元件分离层112，并在除去元件分离层112之后的堤层上依次形成有机EL层113、阴极电极114和罩层115以形成发光元件116。之后，在罩层115上交替层叠氧化硅膜、氮化硅膜等形成的无机薄膜124和有机树脂等形成的有机膜125，并在最上层的膜(在此，有机膜125)上形成λ/4相位差板126和偏光板127。
之后，使用剥离溶液等移除玻璃基板101上的剥离膜120，以卸下玻璃基板101。在这种结构中，由于玻璃基板101和密封玻璃基板200被移除，并且整个有机EL显示装置可变形，因此其可应用于需要曲面状显示部的具有各种用途的电气设备、特别是可佩戴的电气设备。
例如，有机EL显示装置400可用于如图35所示的附连于手腕上的腕带型电气设备(例如，与智能电话联接的终端、设有全球定位系统(GPS)功能的终端、用于测量脉搏或体温等人体信息的终端等)的显示部。在与智能电话联接的终端的情况下，可使用预先设于终端中的通信单元(例如，按照蓝牙(注册商标)或近场通信(NFC)等标准进行操作的短距离无线通信单元)，以将接收到的图像数据或视频数据显示在有机EL显示装置400上。另外，在设有GPS功能的终端的情况下，可将基于GPS信号确定的位置信息、移动距离信息、以及移动速度信息显示在有机EL显示装置400上。另外，在测量人体信息的终端的情况下，可将测量到的信息显示在有机EL显示装置400上。
另外，有机EL显示装置400也可在图36中所示的电子纸中使用。例如，可将存储在设于电子纸的端部的存储部中的图像数据或视频数据显示在有机EL显示装置400上，或者可将通过设于电子纸的端部的界面单元(例如，通用串行总线(USB)等有线通信单元，或按照以太(注册商标)、光纤分布式数据接口(FDDI)或者令牌环等标准进行操作的无线通信单元)接收到的图像数据或视频数据显示在有机EL显示装置400上。
另外，有机EL显示装置400可用于如图37所示附连在面部的眼镜型电子设备的显示部。例如，可将存储在设于眼镜、太阳镜、护目镜的镜架等上的存储部中的图像数据或视频数据显示在有机EL显示装置400上，或者将通过设于镜架上的界面单元(诸如，USB等的有线通信单元、按照蓝牙(注册商标)或NFC等标准进行操作的短距离无线通信单元、或使用长期演化(LTE)/3G等移动通信网络进行通信的移动通信单元)接收到的图像数据或视频数据显示在有机EL显示装置400上。
应该理解的是，本发明不限于上述的实施例，在不脱离本发明的主旨的情况下，可对电气光学装置的种类或结构、各构成部件的材料、制造方法等适当变更。
例如，虽然上述的本实施方式和实施例描述了子像素为RGB三色，但上述的像素排列结构也可应用于发光率不同的任意的三色。
另外，电气光学装置不限于实施方式和实施例中所述的有机EL显示装置。另外，构成像素的基板不限于实施方式和实施例中所述的TFT基板。构成像素的基板不仅可应用于无源型基板，还可应用于有源型基板。另外，尽管将由M1开关TFT、M2驱动TFT以及C1保持电容构成的电路(所谓的2T1C电路)例示作为用于控制像素的电路，但也可以采用包括三个晶体管或者多于三个晶体管的电路(例如，3T1C电路)。
本发明可应用于：使将R和G彼此相邻地配置在同一列、将B配置在R和G的行的S条纹排列中的像素阵列的开口部以任意的角度旋转的像素排列结构的像素阵列；具有该像素阵列的有机EL显示装置等的电气光学装置；以及使用该电气光学装置作为显示装置的电气设备。
根据上述的像素阵列，采用使S条纹排列的像素阵列倾斜规定角度(优选地，45度)的像素排列结构(在不改变各子像素的电路元件和配线的延伸方向的情况下使各子像素的发光区域倾斜的像素排列结构)，并且将用于驱动各子像素的数据线连接到两色的子像素，并轮流变换两色的组合。因此，在不减小FMM的开口部的尺寸的情况下，能够实质地缩小水平方向和竖直方向上的像素间距并且能够提高分辨率。
另外，将不同的像素的驱动图案分类成与子像素的组合相对应的七种图案，并根据将要显示的图像通过从这七种图案中选择出的图案的组合，驱动相邻的像素，由此能够平滑地显示任意的图像的边界。
由于本发明在不背离其必要特征的精神的情况下能够以各种形式实施，因此本实施方式是示例性的而不是限制性的，由于本发明的范围由所附权利要求书限定而不由其后的说明书限定，因此落在权利要求的范围和边界或这些范围和边界的等效物内的所有变形旨在被权利要求涵盖。

Claims (17)

1.一种像素阵列，在所述像素阵列中，像素以二维方式排列，所述像素中的各像素由发光率最高的第一色的子像素、第二色的子像素以及发光率最低的第三色的子像素构成，所述像素阵列包括：
各所述像素中的所述第一色、所述第二色、以及所述第三色的各子像素中的电路元件，所述电路元件沿行方向排列；
沿列方向延伸的数据线，所述数据线连接至各所述子像素中的电路元件；
沿所述行方向延伸的扫描线，所述扫描线连接至各所述子像素中的电路元件；
所述第一色的子像素的多个发光区域和所述第二色的子像素的多个发光区域，所述发光区域均沿相对于所述数据线延伸的所述列方向和所述扫描线延伸的所述行方向倾斜的第一方向线性地排列；以及
所述第三色的子像素的多个发光区域，所述发光区域相对于所述第一色的子像素的所述发光区域和所述第二色的子像素的所述发光区域，沿与所述第一方向正交的第二方向线性地排列，所述第二方向相对于所述数据线延伸的所述列方向和所述扫描线延伸的所述行方向倾斜，
其中，与所述第一色和所述第二色这两色的子像素中的电路元件连接的所述数据线、与所述第二色和所述第三色这两色的子像素中的电路元件连接的所述数据线、以及与所述第三色和所述第一色这两色的子像素中的电路元件连接的所述数据线被重复地配置，
通过将在所述第一方向或所述第二方向上彼此相邻的两个像素中的各个像素中的所述第一色的一个子像素、所述第二色的一个子像素以及所述第三色的一个子像素组合，显示图像的边界，并且
所述两个像素中的三色的子像素的组合根据所述图像的边界的延伸方向而变化。
2.根据权利要求1所述的像素阵列，其中，
各所述数据线在奇数行中与所述两色内的前一种颜色的子像素中的电路元件连接，并在偶数行中与所述两色内的后一种颜色的子像素中的电路元件连接。
3.根据权利要求2所述的像素阵列，其中，
所述第二色的子像素中的电路元件、所述第一色的子像素中的电路元件、以及所述第三色的子像素中的电路元件依次沿所述行方向配置，
在奇数行中与所述第二色的子像素中的电路元件连接的所述数据线，在偶数行中连接到所述第三色的子像素中的电路元件，
在奇数行中与所述第一色的子像素中的电路元件连接的所述数据线，在偶数行中连接到所述第二色的子像素中的电路元件，以及
在奇数行中与所述第三色的子像素中的电路元件连接的所述数据线，在偶数行中连接到所述第一色的子像素中的电路元件。
4.根据权利要求1所述的像素阵列，其中，
在各个所述像素中，所述第一色的子像素的所述发光区域和所述第二色的子像素的所述发光区域相对于经过所述第三色的子像素的所述发光区域的中心的所述第二方向上的线，沿着所述第一方向而朝所述第一色的子像素侧偏移。
5.根据权利要求1所述的像素阵列，其中，
所述第一色是绿色G，所述第二色是红色R以及所述第三色是蓝色B。
6.根据权利要求1所述的像素阵列，其中，
所述第一色的子像素和所述第二色的子像素在所述第一方向上彼此相邻。
7.根据权利要求1所述的像素阵列，其中，
所述第三色的子像素的各发光区域的面积大于所述第一色的子像素的各发光区域的面积以及所述第二色的子像素的各发光区域的面积。
8.根据权利要求6所述的像素阵列，其中，
所述第三色的子像素的各发光区域的面积大于所述第一色的子像素的各发光区域的面积以及所述第二色的子像素的各发光区域的面积。
9.根据权利要求1所述的像素阵列，其中，
各所述像素由所述第一色的子像素、与所述第一色的子像素相邻的所述第二色的子像素以及与所述第一色的子像素和所述第二色的子像素均相邻的所述第三色的子像素构成。
10.根据权利要求7所述的像素阵列，其中，
各所述像素由所述第一色的子像素、与所述第一色的子像素相邻的所述第二色的子像素以及与所述第一色的子像素和所述第二色的子像素均相邻的所述第三色的子像素构成。
11.一种像素阵列，在所述像素阵列中，像素以二维方式排列，所述像素中的各像素由发光率最高的第一色的子像素、第二色的子像素以及发光率最低的第三色的子像素构成，所述像素阵列包括：
各所述像素中的所述第一色、所述第二色、以及所述第三色的各子像素中的电路元件，所述电路元件沿行方向排列；
所述第一色的子像素的发光区域和所述第二色的子像素的发光区域，所述发光区域均沿相对于所述行方向倾斜的第一方向排列；
所述第三色的子像素的发光区域，所述发光区域相对于所述第一色的子像素的所述发光区域和所述第二色的子像素的所述发光区域，沿与所述第一方向正交的第二方向排列；以及
沿列方向延伸的数据线，所述数据线连接至各所述子像素中的电路元件，
其中，与所述第一色和所述第二色这两色的子像素中的电路元件连接的所述数据线、与所述第二色和所述第三色这两色的子像素中的电路元件连接的所述数据线、以及与所述第三色和所述第一色这两色的子像素中的电路元件连接的所述数据线被重复地配置；
各所述数据线在奇数行中与所述两色内的前一种颜色的子像素中的电路元件连接，并在偶数行中与所述两色内的后一种颜色的子像素中的电路元件连接；
通过将在所述第一方向或所述第二方向上彼此相邻的两个像素中的各个像素中的所述第一色的一个子像素、所述第二色的一个子像素以及所述第三色的一个子像素组合，显示图像的边界；
所述两个像素中的三色的子像素的组合根据所述图像的边界的延伸方向而变化；
所述第二色的子像素中的电路元件、所述第一色的子像素中的电路元件和所述第三色的子像素中的电路元件依次沿所述行方向配置；
在奇数行中与所述第二色的子像素中的电路元件连接的所述数据线，在偶数行中连接到所述第三色的子像素中的电路元件；
在奇数行中与所述第一色的子像素中的电路元件连接的所述数据线，在偶数行中连接到所述第二色的子像素中的电路元件；以及
在奇数行中与所述第三色的子像素中的电路元件连接的所述数据线，在偶数行中连接到所述第一色的子像素中的电路元件。
12.一种电气光学装置，包括：
根据权利要求1所述的像素阵列；以及
驱动所述像素阵列的电路部。
13.一种电气设备，包括作为显示装置的有机电致发光装置，在所述有机电致发光装置中，根据权利要求1所述的像素阵列、以及驱动所述像素阵列的电路部形成在基板上，所述像素阵列在所述发光区域中包括有机电致发光材料。
14.一种驱动像素阵列的方法，在所述像素阵列中，像素以二维方式排列，各所述像素由发光率最高的第一色的子像素、第二色的子像素以及发光率最低的第三色的子像素构成，所述方法包括：
设置沿列方向延伸的数据线，所述数据线连接至各所述像素中的所述第一色、所述第二色、以及所述第三色的各子像素中设置的沿行方向排列的电路元件；
设置沿所述行方向延伸的扫描线，所述扫描线连接至各所述子像素中的电路元件；
设置所述第一色的子像素的多个发光区域和所述第二色的子像素的多个发光区域，所述发光区域均沿相对于所述数据线延伸的所述列方向和所述扫描线延伸的所述行方向倾斜的第一方向线性地排列；
设置所述第三色的子像素的多个发光区域，所述发光区域相对于所述第一色的子像素的所述发光区域和所述第二色的子像素的所述发光区域，沿与所述第一方向正交的第二方向线性地排列，所述第二方向相对于所述数据线延伸的所述列方向和所述扫描线延伸的所述行方向倾斜；
将所述像素的驱动图案分类成：将所述第一色的子像素、所述第二色的子像素以及所述第三色的子像素全部点亮的第一图案，将所述第一色的子像素和所述第二色的子像素点亮的第二图案，将所述第一色的子像素和所述第三色的子像素点亮的第三图案，将所述第二色的子像素和所述第三色的子像素点亮的第四图案，将所述第一色的子像素点亮的第五图案，将所述第二色的子像素点亮的第六图案，以及将所述第三色的子像素点亮的第七图案；
根据在显示区域中将要显示的图像，确定与在所述图像的边界附近的在所述第一方向或所述第二方向上彼此相邻的多个像素相对应的图案的组合；以及
使用所确定的图案的组合来驱动所述多个像素。
15.根据权利要求14所述的驱动像素阵列的方法，还包括：
使用所述第二图案和所述第七图案的组合、所述第三图案和所述第六图案的组合、或者所述第四图案和所述第五图案的组合，驱动在所述边界附近的在所述第一方向或所述第二方向上彼此相邻的两个像素。
16.根据权利要求14所述的驱动像素阵列的方法，还包括：
使用所述第一图案、所述第二图案以及所述第七图案的组合，所述第一图案、所述第三图案以及所述第六图案的组合，或者所述第一图案、所述第四图案以及所述第五图案的组合，驱动在所述边界附近的在所述第一方向或所述第二方向上彼此相邻的三个像素。
17.根据权利要求14所述的驱动像素阵列的方法，其中，
所述第一色是绿色G，所述第二色是红色R，所述第三色是蓝色B。
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