(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤、青、緑の内の発光材料の寿命が最も短い特定の色と同系色の第１色及び第２色のサブ画素と、前記特定の色以外の２色のサブ画素と、からなる４色のサブ画素が２行２列で配列された画素が行列状に配列されてなる画素アレイと、
前記画素の発光を制御する制御部とを有し、
前記画素は、
白色を表示するために必要な各サブ画素の発光輝度の内で、最も高い発光輝度のサブ画素と、２番目に高い発光輝度のサブ画素と、が一方の対角線上に配置され、
前記制御部は、
表示対象の色の色度図と、
指定された白色の色温度と、
前記表示対象の色の色度図において、前記同系色の第１色のサブ画素が対応する第１座標と前記同系色の第２色のサブ画素が対応する第２座標とを結ぶ第１線分上における指定された第３座標と、に基づき、
前記４色のサブ画素の輝度比率を決定し、
前記制御部は、
前記表示対象の色の色度図における、前記第３座標及び前記第１座標を結ぶ第２線分の長さと、前記第３座標及び前記第２座標を結ぶ第３線分の長さとの比に基づいて、前記同系色の第１色のサブ画素及び前記同系色の第２色のサブ画素の輝度比率を決定し、決定した前記第１色のサブ画素及び前記第２色のサブ画素の輝度比率に基づき、指定された色温度の白色を表示するための前記４色のサブ画素の輝度比率を決定する
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記制御部は、指定された色温度の白色の輝度と、決定された前記４色のサブ画素の輝度比率とに基づき、前記４色のサブ画素のそれぞれの輝度を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記制御部は、決定された前記同系色の第２色のサブ画素の輝度を前記第２色のサブ画素に含まれる発光材料の発光効率で除算して前記第２色のサブ画素を駆動する駆動電流を算出する、ことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１線分において、複数の前記第３座標を設定し、複数の前記第３座標の各々に対応する、前記同系色の第２色のサブ画素の駆動電流を算出し、算出した複数の駆動電流の中の最小の駆動電流で、前記同系色の第２色のサブ画素を発光する、ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第３座標及び前記第１座標を結ぶ第２線分の長さと、前記第３座標及び前記第２座標を結ぶ第３線分の長さとの比は、前記同系色の第１色のサブ画素の発光輝度と、前記同系色の第２色のサブ画素の発光輝度との比と等しい、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置に関し、特に、４色以上のサブ画素で構成される画素が配列された画素アレイを備える電気光学装置に関する。
【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、図３８に示すように、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３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、ＦＭＭ（Fine Metal Mask）を用いてＲＧＢ３色の有機ＥＬ材料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】
ここで、有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）などの表示装置では解像度の向上が重要であり、サブ画素の構成を工夫して実効的な解像度を向上させる様々な方法が提案されている。例えば、液晶表示装置に関しては、ＧやＹ（Yellow）がＲやＢよりも明るさを強く感じるという人の目の特徴を利用して、１画素をＲＧＢにＹを加えた４色のサブ画素で構成し、輝度のピークを１画素の中で２つにすることにより、実効的な解像度を向上させる方法が提案されている。また、１画素をＲＧＢにＷ（White）を加えた４色のサブ画素で構成する方法も提案されている。また、ＲＧＢＹやＲＧＢＷの４色のサブ画素構成におけるレンダリング手法も開示されている。また、有機ＥＬ表示装置に関して、例えば、非特許文献１には、図３９に示すように、１画素をＲ、Ｇ、Ｂ１（ライトブルー）、Ｂ２（ディープブルー）の４色のサブ画素で構成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Woo-Young So et al.、SID 10 DIGEST、43.3 (2010)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
有機ＥＬ表示装置では、ＲＧＢ各色の有機ＥＬ材料の寿命（劣化速度）は異なり、通常、Ｂの有機ＥＬ材料の寿命が最も短いため、時間の経過に伴って色のバランスが崩れてしまい、有機ＥＬ表示装置の寿命が低下してしまう。従って、有機ＥＬ表示装置では、寿命を長くするためにはＢのサブ画素の負担を軽減する必要がある。しかしながら、従来の液晶表示装置におけるレンダリング手法は、色毎にサブ画素の寿命が異なることを想定していないため、そのレンダリング手法をそのまま有機ＥＬ表示装置に適用すると、Ｂ１及びＢ２のサブ画素の負担が大きくなり、有機ＥＬ表示装置の寿命を確保することができない。
【０００８】
また、非特許文献１では、ＲＧＢ１（ライトブルー）で表現できる範囲をRegion１、それ以外をRegion２と定義し、Region２でのみＢ２（ディープブルー）を使用することによって有機ＥＬ表示装置の寿命を確保している。しかしながら、この方法では、Ｂ２（ディープブルー）の使用を極端に制限するために、常時発光領域が偏ってしまい、混色性が悪くなると共に、通常の白表示でもカラーエッジが発生する等、表示品質に大きな問題がある。
【０００９】
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、有機ＥＬのような自発光型ディスプレイにおける４色以上のサブ画素構造において、装置の寿命を確保しつつ、混色性の低下やカラーエッジの発生を抑制して実効的な解像度を向上させることができる電気光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面は、赤、青、緑の内の発光材料の寿命が最も短い特定の色と同系色の第１色及び第２色のサブ画素と、前記特定の色以外の２色のサブ画素と、からなる４色のサブ画素が２行２列で配列された画素が行列状に配列されてなる画素アレイと、前記画素の発光を制御する制御部とを有し、前記画素は、白色を表示するために必要な各サブ画素の発光輝度の内で、最も高い発光輝度のサブ画素と、２番目に高い発光輝度のサブ画素と、が一方の対角線上に配置され、前記制御部は、表示対象の色の色度図と、指定された白色の色温度と、前記表示対象の色の色度図において、前記同系色の第１色のサブ画素が対応する第１座標と前記同系色の第２色のサブ画素が対応する第２座標とを結ぶ第１線分上における指定された第３座標と、に基づき、前記４色のサブ画素の輝度比率を決定し、前記制御部は、前記表示対象の色の色度図における、前記第３座標及び前記第１座標を結ぶ第２線分の長さと、前記第３座標及び前記第２座標を結ぶ第３線分の長さとの比に基づいて、前記同系色の第１色のサブ画素及び前記同系色の第２色のサブ画素の輝度比率を決定し、決定した前記第１色のサブ画素及び前記第２色のサブ画素の輝度比率に基づき、指定された色温度の白色を表示するための前記４色のサブ画素の輝度比率を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、有機ＥＬ材料の寿命が短い色（例えば、ブルー）を複数色（例えば、ライトブルーとディープブルー）に分割した４色以上のサブ画素が配列された画素配列構造において、輝度が最も高いサブ画素と輝度が次に高いサブ画素とを対角線上に配置することにより、混色性の低下やカラーエッジの発生を抑制して実効的な解像度を向上させることができる。また、表示する色が属する色度図上の領域に応じて決定される輝度比率に従って、寿命が最も短い色のサブ画素も一定電流以下で駆動することにより、装置の寿命を確保しつつ、混色性の低下やカラーエッジの発生を抑制して実効的な解像度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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表示装置の一対の画素（サブ画素４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】本発明の一実施の形態に係るサブ画素配置の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係るサブ画素配置の他の例を示す模式図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係るサブ画素配置の他の例を示す模式図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る画素を駆動するデータ（Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データ）を生成する手順を示すフローチャート図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る画素を駆動するデータ（Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データ）を計算するシミュレーションの一例を示すテーブルである。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る画素を駆動するデータ（Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データ）を計算するシミュレーションの一例を示す色度図である。
【図１３】本発明の一実施の形態に係る画素を駆動するデータ（Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データ）を計算するシミュレーションの他の例を示すテーブルである。
【図１４】本発明の一実施の形態に係る画素を駆動するデータ（Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データ）を計算するシミュレーションの他の例を示す色度図である。
【図１５】本発明の一実施の形態に係る画素を駆動するデータ（Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データ）を計算するシミュレーションの他の例を示すテーブルである。
【図１６】本発明の一実施の形態に係る画素を駆動するデータ（Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データ）を計算するシミュレーションの他の例を示す色度図である。
【図１７】図７のサブ画素配置における１ドット表示の場合の誤差拡散の一例（カラーエッジ対策重視）を示す模式図である。
【図１８】図７のサブ画素配置における１ドット表示の場合の誤差拡散の一例（シャープネス重視）を示す模式図である。
【図１９】図７のサブ画素配置における１ライン表示の場合の誤差拡散の一例（カラーエッジ対策重視）を示す模式図である。
【図２０】図７のサブ画素配置における１ライン表示の場合の誤差拡散の一例（シャープネス重視）を示す模式図である。
【図２１】表示画像のコーナー、直線、点等の特異点の検出方法を説明する図である。
【図２２】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２３】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２４】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２工程）を説明する断面図である。
【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３工程）を説明する平面図である。
【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３工程）を説明する断面図である。
【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４工程）を説明する平面図である。
【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４工程）を説明する断面図である。
【図３０】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３１】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３２】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３５】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３６】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３７】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３８】従来の有機ＥＬ表示装置のサブ画素配置（縦ストライプ）を模式的に示す平面図である。
【図３９】従来（非特許文献１）の有機ＥＬ表示装置のサブ画素配置（ＲＧＢ１Ｂ２）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】
【００１５】
背景技術で示したように、有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置などの表示装置では解像度の向上が重要であり、サブ画素の構成を工夫して実効的な解像度を向上させる様々な方法が提案されている。例えば、液晶表示装置では、１画素をＲＧＢＹの４色のサブ画素で構成したり、１画素をＲＧＢＷの４色のサブ画素で構成したりする方法が提案されている。また、有機ＥＬ表示装置では、非特許文献１のように、１画素をＲ、Ｇ、Ｂ１（ライトブルー）、Ｂ２（ディープブルー）の４色のサブ画素で構成する方法が開示されている。
【００１６】
ここで、有機ＥＬ表示装置では、高い色純度により広色域化が簡単で、光利用率が高くなることから、有機ＥＬ材料を個別に塗り分ける塗り分け方式が広く利用されているが、ＲＧＢ各色の有機ＥＬ材料の寿命（劣化速度）は異なり、Ｂの有機ＥＬ材料の寿命が最も短い。具体的には、Ｂの発光色は他の発光色よりバンドギャップが大きいため、共役系を小さくした分子構造となり、分子自体が脆弱になる。特に燐光材料においては、高い励起三重項エネルギーを有するため、系内に存在する微量なクエンチャーの影響を受け易い。更に、発光材料を保持するホスト材料は更に高い励起三重項エネルギーが必要となる。このように、Ｂの有機ＥＬ材料の寿命が短いため、時間の経過に伴って色のバランスが崩れてしまい、表示装置の寿命が短くなってしまう。
【００１７】
このように、有機ＥＬ表示装置では、一般的にＢの有機ＥＬ材料の寿命が最も短いため、時間の経過に伴って色のバランスが崩れてしまうことから、Ｂのサブ画素の負担を軽減する必要がある。しかしながら、従来の液晶表示装置のレンダリング手法は、色毎にサブ画素の寿命が異なることを想定していないため、そのレンダリング手法をそのまま有機ＥＬ表示装置に適用すると、Ｂ１及びＢ２のサブ画素の負担が大きくなり、有機ＥＬ表示装置の寿命を確保することができない。また、非特許文献１のように、ＲＧＢ１で表現できないRegion２の色を表示する場合のみＢ２を使用する方法では、常時発光領域が偏ってしまい、混色性が悪くなると共に、通常の白表示でもカラーエッジが発生する等、表示品質に大きな問題がある。
【００１８】
この問題に対して、本願発明者は、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の４色のサブ画素でＷを表示する場合の各色のサブ画素の輝度をシミュレーションで求めたところ、Ｗを表示するために必要な各サブ画素の輝度の比率は一定ではなく、様々な組み合わせが可能であることを見出した。
【００１９】
そこで、本発明の一実施の形態では、非特許文献１のように、色度図上の領域を単純にＢ２使用領域と非使用領域とに分け、Ｂ２使用領域の色に対してのみＢ２を使用するのではなく、色度域の全域において所定の電流以下でＢ２を発光させ、かつ、Ｂの輝度は主にＢ１の発光で稼ぐようにすることにより、有機ＥＬ表示装置の寿命を確保しつつ、混色性の向上を図る。また、サブ画素の配置に関しては、白色を表示するのに必要なサブ画素の内の発光輝度が最も高いサブ画素（最優先画素）とその次に高いサブ画素（第２優先画素）とを対角線上に配置し、上下だけでなく左右方向にも輝度のバランスを取って誤差拡散を行うことにより、輝度中心の位置ずれを抑え、カラーエッジの発生を抑制する。
【００２０】
以下、図面を参照して詳細に説明する。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。
【００２１】
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（例えば、有機ＥＬ表示装置の全体動作、特にレンダリングを制御する制御装置４００）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。例えば、レンダリングを制御する機能を総てドライバＩＣ１３５の中に入れる事も可能である。
【００２２】
図２は、ＴＦＴ基板１００上に形成される発光素子の一組の画素（ここでは上側がＲ／Ｂ１のサブ画素、下側がＢ２／Ｇのサブ画素で構成される画素）に着目した平面図であり、この一組の画素がデータ線及び走査線（ゲート電極）の延在方向（図の上下左右方向）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。なお、以下の説明では、Ｂ色についてライトブルーのＢ１とディープブルーのＢ２の２種類のサブ画素を設ける場合を例示するが、ＲはＢの約３倍の輝度が必要であり、１／３の輝度で比較した場合、Ｒの方が有機ＥＬ材料の劣化が早い場合もありえる。その場合は、Ｒ色についてイエローに近いレッドのＲ１と通常のレッドのＲ２の２種類のサブ画素を設けてもよい。すなわち、本発明は有機ＥＬ材料の寿命が短い色に対して、同系色の２種類以上の色のサブ画素を設けるものであり、その色は有機ＥＬ材料の特性に応じて適宜変更可能である。さらに、必ずしも寿命が短い色の同系色である必要も無く、例えば黄緑色で輝度を確保して、ブルーに近いエメラルドグリーンで色度を広げつつ、白表示のブルーの負担を軽減させて寿命を確保するということも可能である。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
図２において、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の各々のサブ画素は、垂直方向はデータ線１０７ａ及び電力供給線１０７ｂ、水平方向はゲート電極１０５ａで挟まれた領域に形成され、各々の領域内及び近傍に、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、各色のサブ画素に対応するデータ線１０７ａが水平方向に繰り返し配置されるが、本実施例のサブ画素配置では、１画素を構成するサブ画素が水平方向及び垂直方向に配列されるために、各々のデータ線１０７ａを２つのサブ画素で共用（ここではＲ／Ｂ２のサブ画素用のデータ線（Vdata(R/B2)と表記）とＢ１／Ｇのサブ画素用のデータ線（Vdata(B1/G)と表記）の２本で構成）し、これらを水平方向に繰り返し配置する。
【００２６】
具体的には、視感度最低色であるＢの内のＢ１のサブ画素（図２の右上のサブ画素）は、図の中央のゲート電極１０５ａとＢ１／Ｇのデータ線１０７ａと中央の電力供給線１０７ｂとに接続されるＴＦＴ部１０８ａ（Ｍ１スイッチＴＦＴ）及びＴＦＴ部１０８ｂ（Ｍ２駆動ＴＦＴ）を用いて駆動する。また、視感度最低色であるＢの内のＢ２のサブ画素（図２の左下のサブ画素）は、図の下側のゲート電極１０５ａとＲ／Ｂ２のデータ線１０７ａと左側の電力供給線１０７ｂとに接続されるＴＦＴ部１０８ａ（Ｍ１スイッチＴＦＴ）及びＴＦＴ部１０８ｂ（Ｍ２駆動ＴＦＴ）を用いて駆動する。また、Ｒのサブ画素（図２の左上のサブ画素）は、図の中央のゲート電極１０５ａとＲ／Ｂ２のデータ線１０７ａと左側の電力供給線１０７ｂとに接続されるＴＦＴ部１０８ａ（Ｍ１スイッチＴＦＴ）及びＴＦＴ部１０８ｂ（Ｍ２駆動ＴＦＴ）を用いて駆動する。また、視感度最高色であるＧのサブ画素（図の右下のサブ画素）は、図の下側のゲート電極１０５ａとＢ１／Ｇのデータ線１０７ａと中央の電力供給線１０７ｂとに接続されるＴＦＴ部１０８ａ（Ｍ１スイッチＴＦＴ）及びＴＦＴ部１０８ｂ（Ｍ２駆動ＴＦＴ）を用いて駆動する。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の各色のアノード電極１１１及び発光領域は、他の色のアノード電極１１１及び発光領域との距離を確保できるサイズで形成する。また、各発光領域は、ＦＭＭの開口部間の距離を確保してＦＭＭの製造を容易にするために、必要に応じて四隅の角を削るなどの加工を行ってもよい。
【００２７】
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。また、本発明では、ライトブルーをＢ１と表記し、ディープブルーをＢ２と表記するが、Ｂ１はＢ２よりも色度が白に近い（すなわち、バンドギャップが小さく、寿命が長い）色であればよい。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。
【００２８】
また、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、図７乃至図９を参照して説明する。なお、図７乃至図９に示すＲＧＢ１Ｂ２のサブ画素は、発光素子として機能する発光領域（図３において有機ＥＬ層１１３がアノード電極１１１とカソード電極１１４に挟まれた部分）を示しており、この発光領域は、素子分離膜１１２の開口部を示している。ＦＭＭを用いて有機ＥＬ材料を選択的に堆積させる場合には、この発光領域よりやや大きめの開口部を有するＦＭＭをＴＦＴ基板にアライメントしてセットして選択的に有機ＥＬ材料を堆積させるが、実際に電流が流れるのは素子分離膜１１２の開口部のみであるので、この部分が発光領域となる。ＦＭＭの開口部パターンが他の色の開口部に重なると（すなわち、有機ＥＬ材料を堆積させる領域が広がってしまうと）、色ずれと呼ばれる他の発光色が混ざる不良が生じ、自分の開口部より内側に入ってしまうと（すなわち、有機ＥＬ材料を堆積させる領域が狭まってしまうと）、カソード電極１１４とアノード電極１１１とがショートしてしまう上下ショート不良が生じる危険性がある。従って、ＦＭＭの開口パターンは、概ね自色の発光領域の外側で他色の発光領域までのほぼ中間の境界線上に開口するように設計される。ＦＭＭのアライメント精度や変形量はフォトプロセスの精度に比べると悪いが、実際の発光領域はフォトプロセスによって開口される発光領域によって決定されるので、どのような形状であっても正確に面積を制御することができる。また、図７乃至図９における各画素の境界線（実線）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。
【００３３】
本実施例のサブ画素の配置の基本的な考え方は、輝度中心の位置ずれを抑えて実効的な解像度を向上させるために、白色を表示するのに必要なサブ画素の内の発光輝度が最も高いサブ画素とその次に高いサブ画素を対角線上に配置するものであり、各々のサブ画素の有機ＥＬ材料の特性に応じて、例えば、下記に示すようなサブ画素配置が可能である。
【００３４】
例えば、図７に示すように、サブ画素の輝度がＧ＞Ｒ＞Ｂ１＞Ｂ２の順番の場合は、最も輝度が高いＧのサブ画素と次に輝度が高いＲのサブ画素を一方の対角線上に配置（ここではＧのサブ画素を右下、Ｒのサブ画素を左上に配置）し、残りのＢ１のサブ画素とＢ２のサブ画素を他方の対角線上に配置（ここではＢ１のサブ画素を右上、Ｂ２のサブ画素を左下に配置）する。なお、このサブ画素配置では、Ｇのサブ画素とＲのサブ画素とが対角線上に配置されていればよく、Ｇのサブ画素とＲのサブ画素の配置を逆にしたり、Ｂ１のサブ画素とＢ２のサブ画素の配置を逆にしたりしてもよい。
【００３５】
また、図８に示すように、Ｂ１のサブ画素の輝度が高く、サブ画素の輝度がＧ＞Ｂ１＞Ｒ＞Ｂ２の順番の場合は、最も輝度が高いＧのサブ画素と次に輝度が高いＢ１のサブ画素を一方の対角線上に配置（ここではＧのサブ画素を右下、Ｂ１のサブ画素を左上に配置）し、残りのＲのサブ画素とＢ２のサブ画素を他方の対角線上に配置（ここではＲのサブ画素を右上、Ｂ２のサブ画素を左下に配置）する。このサブ画素配置においても、Ｇのサブ画素とＢ１のサブ画素の配置を逆にしたり、Ｒのサブ画素とＢ２のサブ画素の配置を逆にしたりしてもよい。また、図示していないが、輝度がＢ１＞Ｇ＞Ｒ＞Ｂ２の順番の場合も同様のサブ画素配置を適用することができる。
【００３６】
また、図９に示すように、Ｂ１のサブ画素の輝度が更に高く、Ｇのサブ画素の輝度が低く、サブ画素の輝度がＢ１＞Ｒ＞Ｇ＞Ｂ２の順番の場合は、最も輝度が高いＢ１のサブ画素と次に輝度が高いＲのサブ画素を一方の対角線上に配置（ここではＢ１のサブ画素を右下、Ｒのサブ画素を左上に配置）し、残りのＧのサブ画素とＢ２のサブ画素を他方の対角線上に配置（ここではＧのサブ画素を右上、Ｂ２のサブ画素を左下に配置）する。このサブ画素配置においても、Ｂ１のサブ画素とＲのサブ画素の配置を逆にしたり、Ｇのサブ画素とＢ２のサブ画素の配置を逆にしたりしてもよい。
【００３７】
なお、本発明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。
【００３８】
次に、ＲＧＢ１Ｂ２のサブ画素を駆動するデータを生成する手順について、図１０のフローチャート図を参照して説明する。各画素はＲ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の４色のサブ画素で構成されているのに対して、各画素に対応する入力データはＲ、Ｇ、Ｂの３色分のデータで構成されているため、３色の入力データを４色のデータに変換する必要がある。また、表示対象の色がＲＧＢ１の３色で表示可能であるか否かに応じて、Ｂ２のサブ画素をどの程度使用するかが異なる。そこで、本実施形態では、第１の駆動条件と第２の駆動条件とを設け、有機ＥＬ表示装置の動作を制御する制御部（例えば、図１のＦＰＣ１３６を介して接続される制御装置４００）で、駆動条件を切り替え、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の４色のサブ画素の輝度比率が、その駆動条件に対応する輝度比率になるように、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２のデータを生成するようにする。
【００３９】
具体的には、図１０のフローチャート図に示すように、制御装置は、入力データであるＲ、Ｇ、Ｂデータを取得すると（Ｓ１０１）、公知の手法を用いて（Ｒ、Ｇ、Ｂ点の座標と白色点の座標とで定められる変換行列を用いて）、Ｒ、Ｇ、ＢデータをＣＩＥ標準表色系であるＸＹＺ（Ｙｘｙ）表色系の座標に変換する（Ｓ１０２）。このＸＹＺ表色系の色度図は、単色光軌跡と純紫軌跡とで色相を表現し、これらの軌跡で囲まれる領域内の位置で彩度を表現するものであり、Ｒ、Ｇ、ＢデータをＸＹＺ表色系の座標に変換することによって、表示対象の色の色度図上の位置が決定される。
【００４０】
次に、制御装置は、表示対象の色の色度図上の位置がＲＧＢ１で表現可能な領域（領域１）内であるか、ＲＧＢ１で表現できない（ＲＢ１Ｂ２で表現できる）領域（領域２）内であるかを判断する（Ｓ１０３）。具体的には、サブ画素として使用する有機ＥＬ材料の特性に基づいて、各色の色度図上の位置を特定しておき、Ｒ、Ｇ及びＢ１の色度図上の各位置を繋ぐ直線で囲まれた領域を領域１とし、Ｒ、Ｂ１及びＢ２の色度図上の各位置を繋ぐ直線で囲まれた領域を領域２とする。そして、表示対象の色の色度図上の位置が領域１内であるか領域２内であるかを判断する。
【００４１】
表示対象の色が領域１内の場合は、表示対象の色をＲ、Ｇ、Ｂ１の３色で表示することは可能であるが、表示対象の色が領域１内の場合に、一律にＢ２のサブ画素を使用しない制御（非特許文献１で開示されている制御）では、常時発光領域が偏ってしまい、混色性が悪くなり、また、通常の白表示でもカラーエッジが発生して表示品質が低下してしまう。そこで、本実施形態では、表示対象の色が領域１内の場合であっても、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の４色のサブ画素を第１の輝度比率で点灯する第１の駆動条件を選択する（Ｓ１０４）。一方、表示対象が領域２内の場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の４色のサブ画素を第１の輝度比率よりもＢ２の輝度比率が大きい第２の輝度比率で点灯する第２の駆動条件を選択する（Ｓ１０５）。なお、上記輝度比率については後述する。
【００４２】
そして、制御装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の４色のサブ画素を第２の輝度比率が選択した駆動条件に対応する輝度比率となるように、ＸＹＺ表色系の座標を、公知の手法を用いて（Ｒ、Ｇ、Ｂ点の座標と白色点の座標とで定められる逆変換行列を用いて）、ＲＧＢ変換し（Ｓ１０６）、Ｒ、Ｇ、ＢデータからＲ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データを生成する（Ｓ１０７）。その後、生成したＲ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データに基づいてＲ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の４色のサブ画素を駆動する。
【００４３】
なお、ここでは、表示対象の色が領域１内であるか領域２内であるかに応じて駆動条件を選択し、Ｂ２のサブ画素をどの程度使用するかを変化させたが、Ｂ２の有機ＥＬ材料は寿命が最も短いため、Ｂ２の有機ＥＬ材料の劣化に応じて、Ｂ２のサブ画素の輝度比率を調整することが好ましい。また、入力データが静止画の場合は、動画の場合よりもカラーエッジが視認されやすいことから、Ｂ２のサブ画素の輝度比率を大きくしてカラーエッジを確実に抑制することが好ましい。また、有機ＥＬ表示装置が「ビビットモード」と「シネマモード」のような複数の表示モードで動作可能であり、表示モードが「ビビットモード」のような色の再現性を求めるモードの場合も、Ｂ２のサブ画素の輝度比率を大きくして色の再現性を高めることが好ましい。そこで、制御装置は、表示対象の色が属する領域の判断に加えて、必要に応じて、Ｂ２のサブ画素の駆動時間や有機ＥＬ表示装置に予め設けた光センサからの出力などに基づいて、Ｂ２の有機ＥＬ材料が劣化しているかを判断したり、表示対象が静止画であるか動画であるかを判断したり、表示モードが「ビビットモード」であるかを判断したりし、その判断結果に応じて、各駆動条件におけるＢ２のサブ画素の輝度比率を調整するようにする。
【００４４】
次に、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データの具体的な算出方法について、図１１乃至図１６を参照して具体的に説明する。図１１、図１３、図１５は、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データを算出するための条件及びシミュレーション結果を示すテーブルである。また、図１２、図１４、図１６は、シミュレーション結果を説明するための色度図であり、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２、Ｗの色の位置を四角で図示している。なお、図１１及び図１２は、Ｂ１のサブ画素の輝度がＲのサブ画素の輝度よりも小さい場合（図７に相当する構成）を示し、図１３及び図１４は、Ｂ１のサブ画素の輝度がＲのサブ画素の輝度とほぼ等しい場合を示し、図１５及び図１６は、Ｂ１のサブ画素の輝度がＲのサブ画素の輝度よりも大きい場合（図８に相当する構成）を示している。
【００４５】
まず、シミュレーションの前提条件として、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の各サブ画素の開口率（サブ画素の占有面積に対する発光領域の面積の比率）は同じ値（ここでは８％）とし、Ｒ、Ｇ、Ｂ２のサブ画素の色度（CIEx、CIEy）及び発光効率（LE:Luminous efficacy）は変えずに、Ｂ１のサブ画素の色度及び発光効率を変える（異なる特性の有機ＥＬ材料を用いる）ものとする。
【００４６】
Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２データの具体的な算出手順は、まず、色度図上のＢ１とＢ２を結ぶ線上の位置（Ｂ’とする。）を指定し、Ｂ１とＢ２を仮想的に統合する。このＢ’とＢ１及びＢ２の色度図上の位置関係により、Ｂ１とＢ２の輝度比率を決定することができる。次に、Ｗの色温度を指定する。この色温度のＷを表示するためのＲ、Ｇ、Ｂ’の輝度比率は一意に定められることから、上記で決定したＢ１とＢ２の輝度比率を用いて、Ｗを表示するためのＲ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の輝度比率を決定することができる。そして、Ｗの輝度を指定すると、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の輝度が決定され、この輝度を発光効率で除算することにより、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の駆動電流を求めることができる。ここで、色度図上のＢ’の位置を変化させるとＢ２の駆動電流が変化することから、様々な特性のＢ１の有機ＥＬ材料に対して、Ｂ’の位置を変化させて、Ｂ２の駆動電流が小さくなる条件を決定する。
【００４７】
図１１及び図１２は、Ｂ１の有機ＥＬ材料として、CIEx=0.014、CIEy=0.148、LE=22.5の特性を有する材料を使用した場合を示している。この有機ＥＬ材料の場合、Ｂ１のCIEy値がＲに比べて小さく、Ｗが領域１内になるため、領域１内の色はＲ、Ｇ、Ｂ１のみで表示することができるが、本実施形態では、寿命を確保しつつ、輝度中心の位置ずれを抑え、カラーエッジの発生を抑制するために、Ｂ２を一定電流以下で使用する第１の駆動条件でＲ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２を動作させる。例えば、Ｂ’のCIEyを0.125に設定したとき、Ｂ２の駆動電流はこの材料特性で最も小さい値（6500ＫのＷを450nit（cd/m2）の輝度で発光させる場合は2.13ｍA/cm2）になることから、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の輝度比率を図１１のようにする。また、領域２内の色はＢ２を使用する必要があるが、Ｂ２を強く発光させるとＢ２の寿命が短くなるため、Ｇも補助的に発光させて輝度を確保する第２の駆動条件でＲ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２を動作させる。ただし、Ｇを強く発光させると色のバランスをとるためにＢ２の負担が増えるため、信頼性と視認性のバランスを考慮して、Ｇの駆動電流を設定することが好ましい。
【００４８】
図１３及び図１４は、Ｂ１の有機ＥＬ材料として、図１１及び図１２よりもＧに近い特性（CIEx=0.130、CIEy=0.300、LE=30）を有する材料を使用した場合を示している。この有機ＥＬ材料の場合、Ｂ１のCIEy値がＲに近く、Ｗが領域１の端になるため、色のバランスをとるために、図１１及び図１２の例よりもＢ２を積極的に使用する第１の駆動条件でＲ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２を動作させる。。例えば、Ｂ’のCIEyを0.2に設定したとき、Ｂ２の駆動電流はこの材料特性で最も小さい値（6500ＫのＷを450nit（cd/m2）の輝度で発光させる場合は3.75ｍA/cm2）になることから、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の輝度比率を図１３のようにする。また、領域２内の色に関しては、図１１及び図１２の例よりもＧの発光を抑えた第２の駆動条件でＲ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２を動作させる。
【００４９】
図１５及び図１６は、Ｂ１の有機ＥＬ材料として、更にＧに近い特性（CIEx=0.180、CIEy=0.420、LE=50）を有する材料を使用した場合を示している。この有機ＥＬ材料の場合、Ｂ１のCIEy値がＲよりも大きく、Ｗが領域２内に入ってしまうことから、領域１内の色については若干Ｂ２を使用することでＢ１の輝度を落とすような第１の駆動条件でＲ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２を動作させる。また、領域２内の色に関しては、低消費電力化と高信頼性を実現するのに最も適した４色間のバランスをとるのが難しいが、例えば、図１５に示すような第２の駆動条件でＲ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２を動作させることができる。
【００５０】
次に、本実施形態のサブ画素配置におけるレンダリング方法について、図１７乃至図２０を参照して説明する。なお、図１７乃至図２０では、図７のサブ画素配置（輝度：Ｇ＞Ｒ＞Ｂ１＞Ｂ２）における誤差拡散を示しており、誤差拡散の様子を分かりやすくするために、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の各色のサブ画素を同じ形状とし、行の高さ及び列の幅を同じにしている。本実施形態のサブ画素配置では、最高輝度の色（ここではＧ）のサブ画素が画素の端に寄ってしまい、カラーエッジが生じやすい。そこで、特に「点」や「線」、「境界」でこの影響を抑えるために、隣接する画素に対して誤差拡散を行う。
【００５１】
図１７及び図１８は、１画素分のドット表示（白ドット表示）に適した誤差拡散の一例であり、どのように表示を改善したいかによって誤差拡散の手法が異なる。
【００５２】
図１７は、カラーエッジの抑制を重視した場合の誤差拡散の例である。上述したように本実施形態の駆動方法ではＢ２のサブ画素の輝度を低くするため、輝度の中心がＢ１のサブ画素側に寄ってしまい、カラーエッジが生じやすい。このカラーエッジを効果的に抑制したい場合は、Ｂ１のサブ画素を挟んで隣り合うサブ画素（ここでは上側に隣接する画素のＧのサブ画素及び右側に隣接する画素のＲのサブ画素）に対して誤差拡散を行う。例えば、表示対象の画素のＧのサブ画素の輝度を９０％程度に減らし、減らした分の輝度を上側に隣接する画素のＧのサブ画素に振り分け、同様に、表示対象の画素のＲのサブ画素の輝度を９５％程度に減らし、減らした分の輝度を右側に隣接する画素のＲのサブ画素に振り分ける。
【００５３】
図１８は、シャープネスを重視した場合の誤差拡散の例である。シャープネスを重視する場合、輝度が最も高い色（ここではＧ）に隣り合う色（ここではＢ１とＢ２）を誤差拡散すると、輝度が最も高い色を強調することができる。この場合は、Ｇのサブ画素を挟んで隣り合うサブ画素（ここでは下側に隣接する画素のＢ１のサブ画素及び右側に隣接する画素のＢ２のサブ画素）に対して誤差拡散を行う。例えば、表示対象の画素のＢ１のサブ画素の輝度を９０％程度に減らし、減らした分の輝度を下側に隣接する画素のＢ１のサブ画素に振り分け、同様に、表示対象の画素のＢ２のサブ画素の輝度を９５％程度に減らし、減らした分の輝度を右側に隣接する画素のＢ２のサブ画素に振り分ける。更に、右下側に隣接する画素のＲのサブ画素に対して、数％程度の誤差拡散を行うことも可能である。
【００５４】
図１９及び図２０は、１ライン分の表示（白ライン表示）に適したレンダリングの一例であり、どのように表示を改善したいかによって誤差拡散の手法が異なる。
【００５５】
図１９は、カラーエッジの抑制を重視した場合の誤差拡散の例である。上述したように本実施形態の駆動方法ではＢ１及びＢ２のサブ画素の輝度を低くするため、ＧとＲが目立ってしまい、カラーエッジが生じやすい。このカラーエッジを効果的に抑制したい場合は、Ｂ１のサブ画素を挟んで隣り合うサブ画素（ここでは上側に隣接する画素のＧのサブ画素）及びＢ２のサブ画素を挟んで隣り合うサブ画素（ここでは下側に隣接する画素のＲのサブ画素）に対して誤差拡散を行う。例えば、表示対象の画素のＧのサブ画素の輝度を減らし、減らした分の輝度を上側に隣接する画素のＧのサブ画素に振り分け、同様に、表示対象の画素のＲのサブ画素の輝度を減らし、減らした分の輝度を下側に隣接する画素のＲのサブ画素に振り分ける。
【００５６】
なお、図１９は、ラインを表示する場合の例であるが、エッジの場合は片側に隣接する画素に対してのみ誤差拡散を行えばよい。また、図１９は白ラインを表示する場合の例であるが、黒ラインを表示する場合は外側に隣接する画素の輝度を減らす方向に誤差拡散を行えばよい。例えば、上側に隣接する画素のＧのサブ画素の輝度を減らし、減らした分の輝度を表示対象の画素のＧのサブ画素に振り分け、同様に、下側に隣接する画素のＲのサブ画素の輝度を減らし、減らした分の輝度を表示対象の画素のＲのサブ画素に振り分けるようにすればよい。
【００５７】
図２０は、シャープネスを重視した場合の誤差拡散の例である。シャープネスを重視する場合、輝度が高い色（ここではＧとＲ）に隣り合う色（ここではＢ１とＢ２）を誤差拡散すると、輝度が高い色を強調することができる。この場合は、Ｇのサブ画素を挟んで隣り合うサブ画素（ここでは下側に隣接する画素のＢ１のサブ画素）及びＲのサブ画素を挟んで隣り合うサブ画素（ここでは上側に隣接する画素のＢ２のサブ画素）に対して誤差拡散を行う。例えば、表示対象の画素のＢ１のサブ画素の輝度を減らし、減らした分の輝度を下側に隣接する画素のＢ１のサブ画素に振り分け、同様に、表示対象の画素のＢ２のサブ画素の輝度を減らし、減らした分の輝度を上側に隣接する画素のＢ２のサブ画素に振り分ける。なお、上記と同様に、図２０は、ラインを表示する場合の例であるが、エッジの場合は片側に隣接する画素に対してのみ誤差拡散を行えばよい。
【００５８】
上述したレンダリングを実施するためには、表示画像に対して、どの部分がコーナー、境界、点等の特異点であるか認識して誤差拡散を行う必要がある。例えば、図２１に示すように、Ｍ×Ｎ（ここでは５×５）のマトリクスで画像処理を行う場合、中心のサブ画素に対して５×５の輝度分布パターンを想定したグループ分類表に照らし合わせて識別する。その結果、中心のサブ画素がコーナー、境界、点等の特異点として認識された場合には、それぞれの特異点に対応する誤差拡散表に基づき、中心のサブ画素及びその周囲のサブ画素のデータを加工する。そして、加工したデータを表示画像用のラインメモリに保存していく。この方法であれば、Ｍ×２行分のラインメモリがあれば、順次走査しながら表示画像を出力することが可能であるので、別途画像処理用の専用フレームメモリを設ける必要はない。つまり、非常に小型の回路システムで上述したレンダリングを実現することができる。
【実施例１】
【００５９】
次に、本発明の第１の実施例に係る電気光学装置について、図２２乃至図２９を参照して説明する。
【００６０】
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２２、２４、２６、２８は図７の画素配列構造の画素の平面図であり、図２３、２５、２７、２９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。
【００６１】
まず、図２２及び図２３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。なお、図では、Ｍ１スイッチＴＦＴ、Ｍ２駆動ＴＦＴ、Ｃ１保持容量の位置を明確にするために、アノード電極１１１を実線、Ｒ発光領域１１７、Ｇ発光領域１１８、Ｂ１発光領域１１９ａ、Ｂ２発光領域１１９ｂを破線で示している。
【００６２】
次に、図２４及び図２５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、第１金属層１０５は、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たりしても良い。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１０５ａ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。
【００６３】
次に、図２６及び図２７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及び電力供給線１０５ｃに接続するためのコンタクトホールを開口する。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（黒塗りの矩形部分）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。
【００６４】
次に、図２８及び図２９に示すように、感光性の有機材料を堆積し平坦化膜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。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であるが、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堆積して素子分離膜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。
【００６５】
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、各サブ画素に対応する開口が形成されたＦＭＭを位置合わせして固定し、ＲＧＢ１Ｂ２の色毎に、有機ＥＬ材料を成膜して、アノード電極１１１上に、有機ＥＬ層１１３を形成する。この有機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。
【００６６】
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。
【００６７】
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、Ｂ１発光領域１１９ａ、Ｂ２発光領域１１９ｂとなる。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
なお、図２２乃至図２９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】
【００７１】
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３０乃至図３３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。
【００７２】
図３０乃至図３３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３０は、パーソナルコンピュータへの適用例、図３１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３２は、スマートフォンへの適用例、図３３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】
【００７３】
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３４乃至図３７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。
【００７４】
図３４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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
例えば、図３５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。
【００７９】
また、図３６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。
【００８０】
また、図３７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。
【００８１】
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。
【００８２】
例えば、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】
【００８３】
本発明は、ＲＧＢの内の１色が同系色の２色に分割された４色のサブ画素で構成される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、並びに、当該画素配列構造における画素レンダリング方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
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
１０５ｃ  電力供給線
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
１１４ａ  カソード電極形成領域
１１５  キャップ層
１１６  発光素子
１１７  Ｒ発光領域
１１８  Ｇ発光領域
１１９ａ  Ｂ１発光領域
１１９ｂ  Ｂ２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
３００  ガラスフリットシール部
４００  制御装置
【図１】
0006516236.tif 000002
【図２】
0006516236.tif 000003
【図３】
0006516236.tif 000004
【図４】
0006516236.tif 000005
【図５】
0006516236.tif 000006
【図６】
0006516236.tif 000007
【図７】
0006516236.tif 000008
【図８】
0006516236.tif 000009
【図９】
0006516236.tif 000010
【図１０】
0006516236.tif 000011
【図１１】
0006516236.tif 000012
【図１２】
0006516236.tif 000013
【図１３】
0006516236.tif 000014
【図１４】
0006516236.tif 000015
【図１５】
0006516236.tif 000016
【図１６】
0006516236.tif 000017
【図１７】
0006516236.tif 000018
【図１８】
0006516236.tif 000019
【図１９】
0006516236.tif 000020
【図２０】
0006516236.tif 000021
【図２１】
0006516236.tif 000022
【図２２】
0006516236.tif 000023
【図２３】
0006516236.tif 000024
【図２４】
0006516236.tif 000025
【図２５】
0006516236.tif 000026
【図２６】
0006516236.tif 000027
【図２７】
0006516236.tif 000028
【図２８】
0006516236.tif 000029
【図２９】
0006516236.tif 000030
【図３０】
0006516236.tif 000031
【図３１】
0006516236.tif 000032
【図３２】
0006516236.tif 000033
【図３３】
0006516236.tif 000034
【図３４】
0006516236.tif 000035
【図３５】
0006516236.tif 000036
【図３６】
0006516236.tif 000037
【図３７】
0006516236.tif 000038
【図３８】
0006516236.tif 000039
【図３９】
0006516236.tif 000040