像素阵列、电气光学装置、电气设备及像素渲染方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及像素阵列、电气光学装置、电气设备及像素渲染方法，特别地涉及交错排列结构的像素阵列、包括该像素阵列的电气光学装置、将该电气光学装置用作显示装置的电气设备、以及像素渲染方法。
【背景技术】
[0002]由于有机EL (Electro Luminescence:电致发光)元件是电流驱动型的自发光元件，因此不需要背光，而且获得低电力消耗、大视野角、高对比度等的优势，在平板显示器的开发中倍受期待。
[0003]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)各色的子像素来构成大量像素，由此能够显示各种彩色图像。尽管这些R、G、B(RGB)的子像素能够以各种不同的形式布置，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状(所谓的RGB纵条布置)。通过调整三个子像素之间的亮度能够显示所有的颜色。
[0004]通常，将R、G、B的相邻的三个子像素统一视作一个矩形像素，并将这些矩形像素配置成正方形来实现点矩阵显示。在点矩阵型的显示装置中，待显示的图像数据具有nXm的矩阵配置。通过使图像数据与各像素一一关联，能够显示正确的图像。
[0005]另外，有机EL显示装置具有不同的结构，所述结构包括:基于白色的有机EL元件使用彩色滤光片形成RGB三色的彩色滤光片型、以及在RGB三色的各有机EL材料上沉积不同颜色的并排选择沉积型(side-by-side selective deposit1n type)。彩色滤光片型具有以下缺陷: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，并排选择沉积型由于其高颜色纯度而能够容易具有更广的色域，并且由于不具有彩色滤光片而能够具有更高的光利用率，因此被广泛利用。
[0006]在并排选择沉积型中，为了分别涂色有机EL材料，使用FMM(Fine Metal Mask:精细金属掩模)。但是，由于为适应近年来高精细化的有机EL显示装置而使FMM的间距变得更窄，因此难以制造FMM。为了解决该问题，利用人颜色视觉的特性，即人眼对R和B不敏感而对G敏感，提出以下的像素排列结构:由G和B两色或G和R两色构成子像素，需要与RGB排列相比颜色缺失的子像素的颜色表现通过将两色子像素与相邻的具有该缺失色的子像素的像素组合来再现成伪阵列(所谓的波形瓦(Pentile，注册商标)排列)(例如，美国专利N0.6，771，028、美国专利申请公开N0.2002/0186214、美国专利申请公开N0.2004/0113875、以及美国专利申请公开 N0.2004/0201558)。
【发明内容】
[0007]由于RGB各色的有机EL材料的寿命(劣化速度)不同且B的有机EL材料的寿命最短，因此随着时间流逝，颜色失去平衡，由此缩短了显示装置的寿命。为了解决该问题，为了确保更长的寿命，可考虑增大B的子像素的尺寸。
[0008]但是，在波形瓦排列中，G的子像素排成一列，由此，当G的子像素由FMM制成时，需要FMM具有恒定的狭缝宽度。因此难以增大由G和B的子像素构成的像素中的B的子像素的尺寸(即，减小G的子像素的尺寸)。另外，即使在由G和B的子像素构成的像素中增大B的子像素的尺寸而减小G的子像素的尺寸，与这个G的子像素竖向相邻的G的子像素的面积也发生变化，这导致G的子像素的面积中心变化。如果G的子像素的区域中心变化，则RGB结合的发光率(luminosity factor)的分布在远离像素中央的位置上最大，从而使像素内的发光率的偏差增大。虽然该发光率的偏差在图像的内部不能识别，但是当图像的边缘沿着像素的排列方向延伸时，发光率的偏差变得更明显，由此引起图像的边缘看上去有颜色(所谓的彩色边缘)而大幅降低显示品质的这样的现象。
[0009]因此，为了延长显示装置的寿命，需要增大B的子像素的尺寸，但在波形瓦排列中增大B的子像素的尺寸则使像素内的发光率的偏差也增大。因此，波形瓦排列具有不能同时实现延长显示装置的寿命和防止发光率的偏差的问题。
[0010]另外，在排列有由RGB的子像素构成的像素的显示器中，为了防止显示的图像的边缘的着色，进行误差扩散处理。但是，在波形瓦排列中，G的子像素沿竖直方向连续排列，并且在R或B的子像素的竖直方向上没有G的子像素，由此，在R或B的子像素位于图像的边缘的情况下，使得误差扩散处理不充分。由此，具有由于着色的发生导致显示品质下降的问题。
[0011]本发明的一个方面涉及一种像素阵列，其具有以下的像素排列结构:发光率最高的第一色的子像素、第二色的子像素和发光率最低的第三色的子像素排列成矩阵，所述第一色的子像素和所述第二色的子像素交替排列的行(第一色和第二色的行)与所述第一色的子像素和所述第三色的子像素交替排列的行(第一色和第三色的行)交替排列，所述第一色的子像素和所述第二色的子像素交替排列的列(第一色和第二色的列)与所述第一色的子像素和所述第三色的子像素交替排列的列(第一色和第三色的列)交替排列。
[0012]所述第一色和第三色的行比所述第一色和第二色的行高。
[0013]所述第一色和第二色的行中的所述第一色的子像素的发光区域的面积与所述第一色和第三色的行中的所述第一色的子像素的发光区域的面积大致相等。
[0014]根据本发明的一个方面，电气光学装置包括上述的像素阵列和驱动所述像素阵列的电路部。
[0015]根据本发明的一个方面，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，在基板上形成有上述的像素阵列和驱动所述像素阵列的电路部，该像素阵列包括每个子像素的发光区域，所述发光区域由沉积有机电致发光材料时使用的金属掩膜的开口部而限定。
[0016]本发明的一个方面涉及一种像素阵列中的像素渲染方法，所述像素阵列具有以下的像素排列结构:发光率最高的第一色的子像素、第二色的子像素和发光率最低的第三色的子像素排列成矩阵，所述第一色的子像素和所述第二色的子像素交替排列的行与所述第一色的子像素和所述第三色的子像素交替排列的行交替排列，所述第一色的子像素和所述第二色的子像素交替排列的列与所述第一色的子像素和所述第三色的子像素交替排列的列交替排列。
[0017]在所述像素阵列中显示的图像针对各子像素具有所述第一色、所述第二色以及所述第三色的数据。基于位于在所述像素阵列中显示的图像的特异点的预定子像素中的所述图像的所述第一色的数据，设定与所述预定子像素相邻的子像素的亮度。
[0018]应该理解的是，前面的概述和下面的详述是示例性和说明性的，而不限制本发明。
【附图说明】
[0019]图1是示意性示出通常的有机EL显示装置的像素排列结构(RGB纵条排列)的俯视图；
[0020]图2是示意性示出通常的有机EL显示装置的像素排列结构(波形瓦排列)的俯视图；
[0021]图3是示出根据一个实施方式的有机EL显示装置的俯视图；
[0022]图4是示意性示出根据一个实施方式的有机EL显示装置的一对像素(相当于四个子像素)的结构的俯视图；
[0023]图5是示意性示出根据一个实施方式的有机EL显示装置的像素(相当于一个子像素)的结构的剖视图；
[0024]图6是根据一个实施方式的有机EL显示装置中的像素的主要电路构成图；
[0025]图7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；
[0026]图8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；
[0027]图9是根据一个实施方式的配线和元件的配置图(独立电源);
[0028]图10是根据一个实施方式的配线和元件的配置图(共同电源);
[0029]图11是示出根据一个实施方式的像素排列结构的俯视图；
[0030]图12是示出根据一个实施方式的像素排列结构的另一例的俯视图；
[0031]图13是示出根据一个实施方式的像素排列结构的另一例的俯视图；
[0032]图14是示出根据一个实施方式的像素排列结构的另一例的俯视图；
[0033]图15是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的渲染的一例(高分辨率图像的情况)的俯视图；
[0034]图16是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的渲染的一例(数据显示中的角部是R或B的情况)的俯视图；
[0035]图17是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的渲染的一例(数据显示中的直线边界部分是R或B的情况)的俯视图；
[0036]图18是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的渲染的一例(数据显示中的G的点显示的情况)的俯视图；
[0037]图19是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的渲染的一例(数据显示中的R、B的点显示的情况)的俯视图；
[0038]图20是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的渲染的一例(数据显示中的R、B的点显示的情况)的俯视图；
[0039]图21是示出根据一个实施方式的像素排列结构中的渲染的一例(数据显示中的R、B的点显示的情况)的俯视图；
[0040]图22是用于说明显示图像中的角部、边界或点等特异点的检测方法的图；
[0041]图23是用于说明根据一个实施方式的图像数据的再配置(分辨率的转换)的图；
[0042]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(第一步骤)的俯视图；
[0043]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(第一步骤)的剖视图，与图24相对应，为了说明而特别抽出一个子像素中所示的TFT部、保持电容以及发光元件；
[0044]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(第二步骤)的俯视图；
[0045]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(第二步骤)的剖视图，与图26相对应，为了说明而特别抽出一个子像素中所示的TFT部、保持电容及发光元件；
[0046]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(第三步骤)的俯视图；
[0047]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(第三步骤)的剖视图，与图28相对应，为了说明而特别抽出一个子像素中所示的TFT部、保持电容及发光元件；
[0048]图30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；
[0049]图31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，与图30相对应，为了说明而特别抽出一个子像素中所示的TFT部、保持电容及发光元件；
[0050]图32是示意性示出根据第一实施例的金属掩膜的制造方法的剖视图；
[0051]图33是示意性示出根据第一实施例的金属掩膜的制造方法的剖视图；
[0052]图34是示意性示出根据第一实施例的金属掩膜的制造方法的剖视图；
[0053]图35是示意性示出根据第一实施例的金属掩膜的结构(R开口部的结构)的俯视图；
[0054]图36是示意性示出根据第一实施例的金属掩膜的结构(G开口部的结构)的俯视图；
[0055]图37是示意性示出根据第一实施例的金属掩膜的结构(B开口部的结构)的俯视图；
[0056]图38是示意性示出根据第一实施例的使用金属掩膜的有机EL材料的成膜方法的剖视图；
[0057]图39是示出根据第一实施例的金属掩膜主体和加强部件之间的位置关系的立体图；
[0058]图40是示意性示出根据第一实施例的使用金属掩膜的有机EL材料的成膜方法的剖视图；
[0059]图41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；
[0060]图42是示出根据第二实施例的有机EL显示装