JP2016513334A - Ｏｌｅｄ表示装置に用いる画素構造及びそのメタルマスク - Google Patents

Abstract

ＯＬＥＤ表示装置用の画素構造を開示する。この画素構造は、複数行の単位画素群を備え、前記単位画素群はそれぞれ、順番に繰り返して配置された複数の単位画素を備え、前記単位画素はそれぞれ、第１のサブ画素と、第２のサブ画素と、第３のサブ画素とを備え、前記単位画素のうち隣り合う２つの行にある単位画素中の同種のサブ画素は、水平方向にずらして配置されている。このような画素構造ならば、対応するメタルマスクを製造する際に、対応するサブ画素の開口部間の距離を拡大させてメタルマスクの強度を上げることができる。また、技術的な条件が満たされていれば、寸法をより小さくした単位画素を製造することもでき、有機発光表示装置の解像度を上げることができる 。【選択図】図８（ｃ）

Description

本発明は、ディスプレイ技術分野に関し、特に、高解像度画素構造、及び、この画素構造に対応する高精細メタルマスクに関する。

従来の液晶表示装置の方式と比較すると、ＯＬＥＤ表示装置技術ではバックライトを必要としない。ＯＬＥＤ表示装置技術には、自ら発光する性質がある。非常に薄い有機材料薄膜とガラス基板を使用し、この有機材料に電流を流すと、この有機材料が発光する。そのため、ＯＬＥＤ表示装置は省電力性が非常によく、より明るく且つより薄くすることができ、許容できる温度変化の範囲がＬＣＤよりも広く、また、視野角も広い。ＯＬＥＤ画面の発光層は、蒸着による薄膜形成技術を利用し、配列基板上の対応する画素の位置に、高精細メタルマスク（ＦＭＭ、Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｋ）を通して有機材料で有機発光部を形成することにより、構成される。また、カラー表示をするには、このＯＬＥＤ画面をカラー化しなければならない。画面をカラー化するには、横並び方式（ｉｄｅ−ｂｙ−ｉｄｅ）が最も良い。横並び方式では、１つの画素は、赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の３種のサブ画素を有し、各サブ画素は独立した有機発光部を有する。赤、緑、青の３種のサブ画素の有機発光材料は異なっているため、製造工程では、赤、緑、青の３色の発光サブ画素として３種の異なる有機材料を、メタルマスクの対応する位置に蒸着しなければならない。そして、３色を組み合わせる比率を調節することにより、フルカラーを再現できる。このように、赤、緑、青の３色のＯＬＥＤ部品が独立に発光し、１つの画素を構成する。

高解像度（Ｐｉｘｅｌ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ、ＰＰＩ）のＯＬＥＤ画面を製造する技術としては、精度と機械的な安定性が良好な高精細メタルマスクが重要となる。そして、この高精細メタルマスクの鍵となるのは、画素とサブ画素の配置である。

画素列の配置により、以下のようないくつかのメタルマスクの開口方式が、この業界には存在する。

スリット開口方式
図１は、ＯＬＥＤ表示装置に使用される従来の横並び方式に配置された画素配置方式を示す。このＯＬＥＤ表示装置の発光層は、基板１０上に配置された複数行複数列の単位画素１００より構成される。図１に示す画素配置においては、赤（Ｒ）１０２、緑（Ｇ）１０３、青（Ｂ）１００の３種のサブ画素があり、これらは１つの単位画素１００内で互いに平行になっている。上記の画素配置を形成するための、これに対応するメタルマスクを図２に示す。

図２は、図１に示す画素構造のサブ画素の一種（Ｒサブ画素）をＯＬＥＤ表示装置の基板上に形成するために用いられるメタルマスクを示す。各サブ画素の配置パターンは同じなので、残りのサブ画素（Ｇ及びＢ）も上記と同様の構造を持つメタルマスクで形成可能なことが理解できる。

このメタルマスクは、金属基板２０と、この基板上に矩形の開口部２００を有する。ここでは、開口部の数は、ＯＬＥＤ表示装置の解像度に対して必要な画素数に基づいて決めることができる。図２は４列分の開口部２００を示す。隣り合う２つの開口部２００の間の部分２０１は、金属基板２０の開口部でない金属帯部となっている。図１に示すように、このメタルマスクの開口方式では、ＯＬＥＤ画面内の同一列上の全てのサブ画素（例：Ｒサブ画素）が一つの開口部２００を共用している。このように、メタルマスクの開口部２００の長さは比較的長い。ディスプレイ寸法を大きくした場合、メタルマスクの開口部の長さを長くする必要がある。

低解像度ＯＬＥＤ画面用のスリット開口方式では、画素数が少ないため、隣り合う開口部２００間の間隔が比較的広く、すなわち前述の金属帯部の幅が比較的広い。このため、メタルマスクの製造及び使用・管理も容易である。

しかし、高解像度ＯＬＥＤ画面でこの開口方式を用いる場合、高精細メタルマスクが必要となる。画素数が多ければ隣り合う開口部２００間の間隔は狭くなるので、金属帯部２０１は相対的に細くなる。このため、メタルマスクを使用していると磁性板の磁力線の方向に影響を受けて金属帯部が変形しやすく、サブ画素間の色が異なる材料が互いに漏れ込んで混色が発生して製品の不良率が上がってしまうことになる。さらに、このようなメタルマスクは、使用・洗浄・保管時においても破損や変形が起こりやすく何度も繰り返して使うことができない。そのため、この開口方式を採用する場合は、メタルマスクのコストが画面の製造費を増大させることになる。

スロット開口方式
上記の問題を鑑みて、図３に示すスロットを有するメタルマスクを解決手段として提供し、図１に示すような画素配置を形成する。このメタルマスクの開口方式は、図３のように、スリット開口方式を基礎とし、それに対して図１に示すサブ画素間の空間と図２に示す開口部２００に対応する位置に、金属製のブリッジ３０１を設けて隣り合う金属帯部を連結させている。これにより、図２に示す長い１つの開口部２００が、図１に示すサブ画素構造に対応した複数の開口部３００となる。

この開口方式では、メタルマスクの金属帯部がより強固になっており、前述のスリット開口方式での問題、つまり、磁力線と外力の影響で金属帯部が変形しやすいという問題を解決できる。しかし、メタルマスクの長さにおける寸法精度の点から、蒸着時にサブ画素に射影効果が生じることを避けるためにサブ画素とブリッジの間に適切な距離を保持する必要があり、サブ画素の上下方向の長さが短くなるので、各サブ画素の開口率に影響がある。

この課題を解決するため、米国特許第２０１１０１２８２６２Ａ１では、前述の画素構造とは異なる、図４に示すような別の画素構造を開示している。この画素構造は、複数行複数列に配置された複数の単位画素４００を持ち、各単位画素４００は赤、緑、青の３つのサブ画素から成る。青サブ画素については、青色光が最も早く減衰するので、その面積が最も大きくなっている。これに対して、赤及び緑のサブ画素は、青サブ画素の一辺側に共に配置されており、かつ、青サブ画素の長辺に沿って上下に並んで配置されている。

単位画素４００は、繰り返して並べて配置され、行と列よりなる画素列を形成する。このような画素構造の配置では、赤及び緑のサブ画素に対応するメタルマスクの開口部の間の間隔は比較的大きく、高解像度での表示をある程度は実現できる（図５、６参照）。

しかし、画素列中の青サブ画素を図１のように並べて配置する場合、これに対応するメタルマスクにおいては、前述のスリット開口方式又はスロット開口方式のいずれかを必ず用いなければならない（図７参照）。このように、前述のスリット開口方式及びスロット開口方式はいずれも欠点があるので、図４のような画素列の配置における青用メタルマスク（Ｂマスク）の開口方式が、サブ画素の開口率と解像度をさらに上げていくにあたって影響を与えている。

上記を鑑みて、本発明が目的とするところの一つは、高精細メタルマスクの製造を容易にし且つ機器の安定性を高める、サブ画素及び画素列の新しい配置方式を提供することであり、それにより高解像度ＯＬＥＤ画面の製造において良品の比率を上げ、製造費を下げることである。

上記の技術的課題を解決するために、本発明は以下の技術的解決方法を用いる。

ＯＬＥＤ表示装置用の画素構造であって、複数行の単位画素群を備え、前記単位画素群はそれぞれ、順番に繰り返して配置された複数の単位画素を備え、前記単位画素はそれぞれ、第１のサブ画素と、第２のサブ画素と、第３のサブ画素とを備え、前記単位画素のうち隣り合う２つの行にある単位画素中の同種のサブ画素が、水平方向にずらして配置されている。

各単位画素中において、前記第２のサブ画素と前記第３のサブ画素が、前記第１のサブ画素の一辺に沿って並んで配置されており、前記第１のサブ画素、前記第２のサブ画素、前記第３のサブ画素の、偶数行の単位画素群における前記単位画素中での配置は、奇数行の単位画素群における前記単位画素中でのサブ画素の配置を水平方向に１８０°反転して形成されることが好ましい。

各単位画素において、前記第２のサブ画素及び前記第３のサブ画素が、前記第１のサブ画素の一辺に沿って一列に配置され、偶数行の単位画素群中の単位画素が、奇数行の単位画素群中の単位画素に対して、水平方向に第一距離一つ分だけずらして配置されていることが好ましい。

偶数行の単位画素群が、奇数行の単位画素群に対して、第二距離一つ分だけ水平方向左にずらして配置されている、又は、第三距離一つ分だけ水平方向右にずらして配置されていることが好ましい。

前記単位画素のそれぞれにおいて、前記第１のサブ画素と、前記第２のサブ画素と、前記第３のサブ画素とが、所定の順序で配置され、奇数行の単位画素中のサブ画素が、偶数行の単位画素中のサブ画素と異なる順序で配置されていることが好ましい。

前記単位画素のそれぞれにおいて、前記第１のサブ画素と、前記第２のサブ画素と、前記第３のサブ画素とが、横並びに配置され、偶数行の単位画素群が、奇数行の単位画素群に対して、水平方向に第一距離一つ分だけずらして配置されていることが好ましい。

偶数行の単位画素群が、奇数行の単位画素群に対して、第二距離一つ分だけ水平方向左にずらして配置されている、又は、第三距離一つ分だけ水平方向右にずらして配置されていることが好ましい。

前記第１のサブ画素と、前記第２のサブ画素と、前記第３のサブ画素の形状は、矩形であることが好ましい。

前記単位画素は正方形であり、前記第１のサブ画素は長方形であり、前記第２のサブ画素及び前記第３のサブ画素は、前記第１のサブ画素の長辺に沿って上下に並び、前記第１のサブ画素の長辺の長さは、前記単位画素の辺の長さの３分の２よりも大きいことが好ましい。

第１のサブ画素の面積は、第２のサブ画素の面積及び第３のサブ画素の面積より大きく、かつ、単位画素の面積の半分より小さいことが好ましい。

第１のサブ画素の面積は、第２及び第３のサブ画素のうち少なくとも１つのサブ画素の面積の２倍であることが好ましい。

第２のサブ画素又は第３のサブ画素の面積は、残余の２つのサブ画素ぞれぞれの面積よりも大きくてもよい。

第２のサブ画素又は第３のサブ画素の面積は、残余の２つのサブ画素のうち少なくとも１つのサブ画素の面積の２倍であってもよい。

隣り合う２つの行内の同種のサブ画素が水平方向にずらして配置されるように、第一距離（水平方向にずらす）の範囲を定めることが好ましい。

隣り合う２つの行内の同種のサブ画素が水平方向にずらして配置されるように、第二距離（左にずらす）及び第三距離（右にずらす）を定めることが好ましい。

偶数行の前記単位画素中の第１のサブ画素と、奇数行の前記単位画素中の第１のサブ画素との水平方向におけるずれの範囲は、偶数行にある第１のサブ画素と、隣り合う奇数行にある隣り合う２つの第１のサブ画素との間の間隔が同じになるように定めることが好ましい。

第１のサブ画素は青画素であり、第２のサブ画素は赤画素であり、第３のサブ画素は緑画素であることが好ましい。

第２又は第３のサブ画素は青画素であってもよく、かつ残余の２つのサブ画素が赤画素及び緑画素であってもよい。

本発明がさらに目的とするところは、ＯＬＥＤ表示装置の画素構造中のサブ画素の製造に用いられる以下のようなメタルマスクを提供することである。このメタルマスクは、基板を備え、前記基板は、前記サブ画素の形成に用いられる開口部であって、複数の行及び複数の列に亘って順々に配置された複数の開口部を有し、奇数行にある前記開口部と偶数行にある前記開口部は、水平方向にずらして配置されている。

ある偶数行の開口部と、隣り合う奇数行にある前記偶数行の開口部と隣り合う２つの開口部との間の距離は、等しいことが好ましい。

さらに、本発明は、ＯＬＥＤ表示装置であって、上記の画素構造の一種を有するＯＬＥＤ表示装置を提供する。

本発明が提供する画素構造、及び、これに対応するメタルマスク及びＯＬＥＤ表示装置は、以下の優位性を有する。

対応するメタルマスクを製造する際に、対応する サブ画素用開口部間の距離を拡大し、メタルマスクの強度を上げる。技術的な条件が満たされていれば、寸法をより小さくした単位画素を製造することもでき、有機発光表示装置の解像度を上げることができる。

図１は、従来のスリット開口方式の画素配置を示す概略図である。 図２は、スリット開口方式に対応するメタルマスクの開口部を示す概略図である。 図３は、スロット開口方式に対応するメタルマスクの構造を示す概略図である。 図４は、先行技術における別の配置に係る画素構造を示す概略図である。 図５は、図４に示す画素構造中の緑画素に対応するメタルマスクの構造を示す概略図である。 図６は、図４に示す画素構造中の赤画素に対応するメタルマスクの構造を示す概略図である。 図７は、図４に示す画素構造中の青画素に対応するメタルマスクの構造を示す概略図である。 図８（ａ）は、本発明の一実施例に係わる画素構造を示す概略図である。 図８（ａ１）は、図８（ａ）に示す画素構造の第一距離の範囲を示す概略図である。 図８（ｂ）は、本発明の一実施例に係わる画素構造を示す概略図である。 図８（ｃ）は、本発明の一実施例に係わる画素構造を示す概略図である。 図９は、図８（ｂ）に示す画素構造の単位画素を水平方向に反転した単位画素を示す概略図である。 図１０は、図８（ａ）〜（ｃ）に示す画素構造中の青画素の位置を示す概略図である。 図１１（ａ）〜（ｃ）は、図８（ａ）〜（ｃ）に示す画素構造に対応するサブ画素のメタルマスクを示す概略図である。 図１２は、本発明の最適な実施例に係わるメタルマスクを示す概略図である。 図１３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の別の実施例に係わる画素構造を示す概略図である。 図１４（ａ）〜（ｃ）は、本発明のさらに別の実施例に係わる画素構造を示す概略図である。

本発明の目的、技術的解決法、及び、本発明の優位性を明らかにするために、本発明の実施形態を添付図面を参照して以下に詳細に記述する。

図８（ａ）〜８（ｃ）は、本発明の一実施例に係わる、ＯＬＥＤ表示装置の画素構造を示す。

ここでは、基板（不図示）上に画素構造５０Ａがあり、この画素構造５０Ａは、複数行の単位画素群（破線で表示）を有する。奇数行単位画素群５０Ａｉが複数あり、この単位画素群はそれぞれ、繰り返し配置される単位画素５００Ａを有する。また、偶数行単位画素群５０Ａｊが複数あり、この単位画素群はそれぞれ、繰り返し配置される単位画素５０１Ａを有する。

この単位画素５００Ａ、５０１Ａは正方形でもよく、１つの単位画素５００Ａ、５０１Ａには赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つのサブ画素が含まれている。ある実施例においては、各単位画素の形状は矩形でもよい。ここに述べる正方形及び長方形は、サブ画素の形状の一般的な記述に過ぎず、実用時においては部分的に変形可能であることに留意すべきである。例えば、図８（ａ１）に示すように、正方形及び長方形の４つの角が丸みを帯びていてもよい。

図８（ａ）に示すように、奇数行の単位画素５００Ａ中の青サブ画素（Ｂ）のようなサブ画素、及び、偶数行の単位画素５０１Ａ中の青サブ画素（Ｂ）のようなサブ画素を、水平方向にずらして配置する。例えば、青サブ画素（Ｂ）が鉛直方向に並ばないように配置する。このような画素構造では、対応するメタルマスクを製造する際に、対応するサブ画素用開口部間の距離を拡大し、メタルマスクの強度を上げる。技術的な条件が満たされていれば、寸法をより小さくした単位画素を製造することもでき、ＯＬＥＤ表示装置の解像度を上げることができる。

ここでは、奇数行の単位画素５００Ａと偶数行の単位画素５０１Ａ中の３つのサブ画素に、以下のような配置を採用することができる。例えば、青サブ画素（Ｂ）を単位画素５００Ａ又は５０１Ａの左半分に配置し、赤サブ画素（Ｒ）と緑サブ画素（Ｇ）を単位画素５００Ａ又は５０１Ａの右半分に、青サブ画素（Ｂ）の右辺に沿って並んで配置する。

図８（ａ）に示すように、偶数行の単位画素群中の単位画素５０１Ａと奇数行の単位画素群中の単位画素５００Ａを、水平方向にずらして配置する。すなわち、偶数行の単位画素群を奇数行の単位画素群の近くに配置してから、偶数行の単位画素群を奇数行の単位画素群に対して、第一距離Δ１一つ分だけ水平方向左または右にずらす。

ここでは、隣り合う２行の単位画素群中の対応するサブ画素を水平方向に沿ってずらして配置するように、偶数行の単位画素群を、奇数行の単位画素群に対して、第一距離Δ１だけ水平方向左または右にずらす。第一距離Δ１の範囲は、同一行中で隣り合う２つの同種のサブ画素間の距離よりも小さくすることができる。

例えば、図８（ａ１）に示すように、奇数行の単位画素群中の隣り合う２つの単位画素５００Ａの青サブ画素（Ｂ１、Ｂ２）の左側境界線間の距離をＡＥとすると、第一距離Δ１の範囲は距離ＡＥよりも小さくすることができる。

ある実施例においては、第一距離Δ１の範囲を、偶数行の単位画素群中の単位画素５０１Ａの青サブ画素（Ｂ）の左側境界線が距離ＡＥの垂直中心にあたる線となるように選択することができる。すなわち、偶数行の単位画素群中の単位画素５０１Ａのサブ画素が、隣接する奇数行単位画素群中の隣り合う２つの単位画素にある２つの同種のサブ画素の中間に位置する。

このような画素構造では、対応するメタルマスクを製造する際に、対応する奇数行のサブ画素の開口部と、偶数行の対応するサブ画素の開口部との間の距離を最大にして、メタルマスクの強度を上げることができる。技術的な条件が満たされていれば、単位画素の寸法を最小化することもでき、所定面積のディスプレイパネル上により多くの単位画素を配置して、高解像度有機発光表示装置の製造を実現することができる。

ここでは、単位画素５００Ａ又は５０１Ａ中の赤、緑、青の３つのサブ画素は、正方形でもよく、又は、長方形でもよい。さらに、単位画素５００Ａ又は５０１Ａ及び３種のサブ画素の面積は、ＯＬＥＤ表示装置の解像度要件にしたがって決めてもよい。

ある実施例においては、赤サブ画素の面積と緑サブ画素の面積は同じであってもよく、赤サブ画素又は緑サブ画素と、青サブ画素との間の距離は同じである。さらに、ある実施例においては、ホワイトバランスの要件と、有機発光材料の発光性能と寿命とに基づいて、各サブ画素間の適切な面積比が決められる。また、ある実施例においては、既存の材料中の青色発光材料は発光性能が低く寿命が短いことと、ホワイトバランスの要件とを考慮して、青サブ画素の面積を、赤サブ画素又は緑サブ画素の面積より大きくしている。

ある実施例においては、青サブ画素は長方形であり、赤サブ画素及び緑サブ画素は青サブ画素の長辺に沿って並んで配置されている。

ある実施例においては、青サブ画素の長辺の長さは、単位画素の一辺の長さの３分の２より大きい。

ある実施例においては、青サブ画素の開口面積は、赤サブ画素の開口面積又は緑サブ画素の開口面積の約２倍である。

ただし、青、赤、緑画素間には空間が必要である、よって、青サブ画素の面積は単位画素５００Ａ又は５０１Ａの面積の半分より小さい。

図１０は、サブ画素同士の位置関係を示す。線Ｂ−Ｂ´は単位画素の垂直中心線であり、線Ａ−Ａ´は、青サブ画素と、赤サブ画素及び緑サブ画素のうち当該青サブ画素に最も近いサブ画素との間の水平方向の空間の垂直中心線である。ここでは、青サブ画素と、赤サブ画素及び緑サブ画素のうち当該青サブ画素に最も近いサブ画素（例：赤サブ画素）との間の水平方向の空間の垂直中心線Ａ−Ａ´は、単位画素 Ｂ−Ｂ´の垂直中心線と同じ側にある。ここでは、単位画素５００又は５０１中のＡ−Ａ´及びＢ−Ｂ´の位置は重ならない。

偶数行の単位画素群と奇数行の単位画素群を水平方向に順々に一定の距離だけずらして配置することにより、全ての２つの隣り合う行にある同種のサブ画素を水平方向にずらして配置することができることが分かる。このように、サブ画素用のメタルマスク（例：青サブ画素用メタルマスク）を製造する際に、メタルマスク内の隣り合う行にある開口部を図１１ａのようにずらして配置する。赤サブ画素及び緑サブ画素に対応するメタルマスク中の開口部の配置は、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すようにする。このように、メタルマスクの強度を上げることができる。隣り合う２つの行の単位画素群中のサブ画素が揃っている先行技術の配置と比較して、技術的な条件が同じならば、隣り合う行内のサブ画素がずらして配置されている本発明の構造のほうが、同種のサブ画素の開口部の間の利用可能な間隔が広くなっている。これにより、単位画素の寸法をより小さくすることができ、高解像度有機発光表示装置の製造を実現することができる。

ある実施例においては、ずらす距離の範囲は、偶数行中の青サブ画素の位置が隣り合う２つの奇数行中の隣り合う２つの青サブ画素の中間に位置するようになっており、ある偶数行中の青サブ画素と、隣り合う奇数行中の２つの隣り合う青サブ画素それぞれとの間の距離は等しくなっている。このような画素構造を採用すれば、隣り合う青サブ画素の間の間隔を最大化できる。そうすれば、青サブ画素製造用のメタルマスク上の開口部の間の距離を最大にして、図１２に示す開口部Ｂと開口部Ｂの間の距離を著しく広げることができ、メタルマスクの強度を上げることができる。技術的な条件が満たされていれば、単位画素の寸法を最小化することもでき、高解像度有機発光表示装置の製造が実現できる。

図８（ｂ）は、本発明の別の実施例に係わる画素構造５０Ｂを示す概略図である。

図８（ａ）に示す画素構造とは異なり、図８（ｂ）に示す画素構造では、奇数行の単位画素群５０Ｂｉと偶数行の単位画素群５０Ｂｊの間の、単位画素５００Ｂと単位画素５０１Ｂの左右方向の境界が揃っている。図８（ｂ）に示す偶数行の単位画素５０１Ｂは、奇数行の単位画素５００Ｂを水平方向に１８０°反転したものであり、この単位画素５００Ｂに揃えて配置されている。図９に示すように、単位画素５０１Ｂ中のサブ画素の配置は、単位画素５００Ｂ中のサブ画素を水平方向にずらして配置することで形成される。

すなわち、奇数行中の単位画素５００Ｂにある赤サブ画素と緑サブ画素が青サブ画素の右辺に沿って並んで配置される場合、偶数行中の単位画素５０１Ｂにある赤サブ画素と緑サブ画素は青サブ画素の左辺に沿って並んで配置される。

ある実施例においては、単位画素５００Ｂ又は５０１Ｂ中の赤、緑、青の３つのサブ画素は、正方形でもよく、又は、長方形でもよい。

ある実施例においては、赤サブ画素の面積と緑サブ画素の面積は同じである。また、赤サブ画素と青サブ画素との間の距離、及び、緑サブ画素と青サブ画素との間の距離は、同じである。

ある実施例においては、青サブ画素は長方形であって、赤サブ画素及び緑サブ画素は青サブ画素の長辺に沿って並んで配置されている。

ある実施例においては、青サブ画素の長辺の長さは、単位画素の一辺の長さの３分の２より大きい。

ある実施例においては、青サブ画素の開口面積は、赤サブ画素の開口面積又は緑サブ画素の開口面積の約２倍である。

ある実施例においては、青サブ画素の面積は単位画素５００Ｂ又は５０１Ｂの面積の半分より小さい。

奇数行と偶数行の各単位画素中のサブ画素の配置を互いに水平方向に１８０°反転したものにすれば、偶数行の単位画素群を奇数行の単位画素群に対して水平方向に一定の距離だけずらして配置しなくても、全ての隣り合う２つの行にある同種のサブ画素を水平方向にずらして配置することができることが分かる。この構造では、隣り合う行のサブ画素がずらして配置されているという利点を享受することができる。また、奇数行の単位画素と偶数行の単位画素（「単位画素整列体」）が揃って配置されるので、表示装置の縁部に空白領域はできず、表示効果を上げることができる。

ある実施例においては、上記の実施例の画素構造を採用することにより、サブ画素に対応するメタルマスク（例：青サブ画素用のメタルマスク）を製造する際に、図１０に示すように、メタルマスク上の隣り合う行の開口部をずらして配置する。この場合も、メタルマスクの強度を上げることができ、高解像度表示装置の製造が実現できる。

図８（ｃ）は、本発明のさらに別の実施例に係わる画素構造５０Ｃを示す概略図である。

ここでは、図８（ｂ）に示す画素構造とは異なり、図８（ｃ）に示す画素構造では、画素構造５０Ｃにおける、偶数行単位画素群５０Ｃｉが奇数行単位画素群５０Ｃｊに対して、水平方向左（又は右）に順々にずれて配置されており、隣接する奇数行と第二距離範囲Δ２一つ分だけずれて並んでいる。

ある実施例においては、単位画素５００Ｃ又は５０１Ｃ中の赤、緑、青の３つのサブ画素、正方形でもよく、又は、長方形でもよい。

ある実施例においては、赤サブ画素の面積と緑サブ画素の面積は同じであってもよく、赤サブ画素又は緑サブ画素と、青サブ画素との間の距離は同じである。

ある実施例においては、青サブ画素は長方形であって、赤サブ画素及び緑サブ画素は青サブ画素の長辺に沿って並んで配置されている。

ある実施例においては、青サブ画素の長辺の長さは、単位画素の一辺の長さの３分の２より大きい。

ある実施例においては、青サブ画素の面積は、赤サブ画素の面積又は緑サブ画素の面積より大きい。

ある実施例においては、青サブ画素の開口面積は、赤サブ画素の開口面積又は緑サブ画素の開口面積の約２倍である。

ある実施例においては、青サブ画素の面積は単位画素５００Ｃ又は５０１Ｃの面積の半分より小さい。

単位画素群は、第二距離Δ２一つ分だけ左にずらして配置することができ、同様に第三距離（不図示）一つ分だけ右にずらして配置することもできることに留意すべきである。図８（ｃ）は、偶数行が奇数行に対して水平方向左に第二距離Δ２一つ分だけずれた場合のみを示している。ここでは、第二距離の範囲と第三距離の範囲は、隣り合う２つの行中の同種のサブ画素が水平方向にずらして配置されるように定める。

第二距離の範囲と第三距離の範囲は、隣り合う２つの行中の同じ列にある単位画素中の、上下に隣り合う同種のサブ画素間の水平方向の距離によって決まり、これにより隣り合う２つの行中の同種のサブ画素が水平方向にずらして配置されることが実現することが理解できる。

ある実施例においては、ずらす距離の範囲は、偶数行中の青サブ画素の位置が隣り合う２つの奇数行中の２つの隣り合う青サブ画素の中間に位置するようになっており、ある偶数行中の青サブ画素と、隣り合う奇数行中の２つの隣り合う青サブ画素それぞれとの間の距離は等しくなっている。図８（ｃ）において、青サブ画素間の位置関係を、双頭の矢印にて示す。このように、隣り合う青サブ画素の間の間隔を最大化することができる。そうすれば、画素構造の製造する際に、メタルマスクにおける対応するサブ画素の開口部間の距離を最大にして、メタルマスクの強度を上げることができる。技術的な条件が満たされていれば、寸法をより小さくした単位画素を製造することができ、高解像度有機発光表示装置の製造が実現できる。

図８（ａ）〜８（ｃ）は３種の画素構造を例示しているにすぎないことが理解できる。実際は、奇数行の単位画素と偶数行の単位画素は入れ換え可能である。図１０は、図８（ａ）〜８（ｃ）に示す画素構造に相当する青サブ画素用メタルマスク６０Ｂを示す概略図であり、各開口部の位置は青サブ画素を形成するためのものである。また、開口部の面積とメタルマスク中の開口部の具体的な位置については実際の画素構造に基づくものであるが、図１０は青サブ画素用のメタルマスクの開口部の配置を例示しているにすぎないことを理解すべきである。

青サブ画素を例にとると、本発明の単位画素の特殊な配置により、つまり、青サブ画素の特殊な配置により、メタルマスクの開口部の間の間隔を拡大することができ、先行技術のスリット開口方式とスロット開口方式における問題が解決されることが分かる。

ある実施例においては、偶数行の青サブ画素の開口部が、上下に隣り合う２つの奇数行の隣り合う２つの青サブ画素の開口部の中間に位置するとき、図１２に示すように、メタルマスク６０Ｂ上の開口部Ｂの間の距離は最大となる。

図１３（ａ）〜（ｃ）は、図８（ａ）〜８（ｃ）に示す実施例を改変した別の実施例に係わる画素構造７０Ａ〜７０Ｃを示す概略図である。

図８（ａ）〜８（ｃ）に示す画素構造とは異なり、青サブ画素と緑サブ画素が赤サブ画素の一辺に沿って並んで配置されている。

ある実施例においては、青サブ画素の面積は、赤サブ画素の面積又は緑サブ画素の面積より大きい。

ある実施例においては、単位画素５００Ｃ又は５０１Ｃ中の赤、緑、青の３つのサブ画素は、正方形でもよく、長方形でもよく、又は、他の形状でもよい。

ある実施例においては、赤サブ画素は長方形であり、青サブ画素及び緑サブ画素は赤サブ画素の長辺に沿って並んで配置されている。

ある実施例においては、赤サブ画素の長辺の長さは、単位画素の一辺の長さの３分の２より大きい。

ある実施例においては、青サブ画素の面積と緑サブ画素の面積は同じである。

ある実施例においては、青サブ画素の開口面積は、赤サブ画素の開口面積又は緑サブ画素の開口面積の約２倍である。

ある実施例においては、青サブ画素の面積は単位画素５００Ｃ又は５０１Ｃの面積の半分より小さい。

前述のいくつかの実施例と同様に、以下のような方法で、隣り合う２つの行内の同種のサブ画素を水平方向にずらして配置することができる。例えば、図１３（ａ）に示す、隣り合う２つの行にある単位画素群を水平方向に第一距離一つ分だけずらして配置する方法や、図１３（ｂ）に示す、奇数行の（又は偶数行の）単位画素を水平方向に１８０°反転して偶数行の（又は奇数行の）単位画素を形成する方法や、図１３（ｃ）に示す、図１３（ｂ）の画素構造を基にして、隣り合う２つの行にある単位画素群を水平方向に第二距離一つ分だけずらして配置する方法である。

このように、図１３（ａ）〜（ｃ）に示す画素構造によって、同種のサブ画素間の距離が拡大される。これにより、画素構造の製造を実現する際のメタルマスクにおける対応するサブ画素の開口部間の距離を拡大し、高解像度有機発光表示装置の製造を実現することができる。

図１４（ａ）〜（ｃ）は、本発明のさらに別の実施例に係わる画素構造８０Ａ〜８０Ｃを示す概略図である。この行内の単位画素は、図に示すように横並びに配置することができる。

図１４（ａ）は、奇数行の単位画素と偶数行の単位画素中で、サブ画素が同じ順序で配置されている画素構造を示す。偶数行の単位画素群は、奇数行の単位画素群に対して、水平方向に一定の距離だけずらして配置されている。

第一実施例と同様に、ずらす距離の範囲は、隣り合う２つの行内の同種のサブ画素がずらして配置されるように定められている。

図１４（ｂ）は、奇数行の単位画素群内の単位画素５００Ａ中のサブ画素が、偶数行の単位画素群内の単位画素５０１Ａ中のサブ画素と異なる順序で配置されている構造を示す。

すなわち、奇数行にある単位画素中のサブ画素の配置は、Ｂ、Ｒ、Ｇであり、偶数行にある単位画素中のサブ画素の配置は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、又は、Ｇ、Ｂ、Ｒである。一方、奇数行と偶数行の単位画素群中の単位画素の境界の左右を揃えることができ、奇数行の単位画素と偶数行の単位画素が表示装置の左右の縁部で揃うので、表示面積が更に有効に利用されて表示効果が上がる。同時に、偶数行にある単位画素中の同種のサブ画素の位置と、奇数行にある単位画素中の同種のサブ画素の位置が異なるので、隣り合う２つの行内の同種のサブ画素をずらして配置することができ、メタルマスクの強度を上げ、上記の実施例に述べる高解像度表示装置の製造を実現する。

一方、偶数行同士では、単位画素中のサブ画素の配置は同じであり、奇数行同士では、単位画素中のサブ画素の配置は同じである。このような規則的な配置構造であれば、ＴＦＴ駆動バックプレーンの製造や対応する駆動回路の設計が容易になる。これに対して、奇数行と偶数行における画素の配置が不規則であるか、複雑な順序で配置されている場合、要求される画面表示を可能にするには、複雑なＴＦＴバックプレーン設計が必要となり、複雑な駆動回路設計が必要となる。

ある実施例においては、図１４（ｂ）に示す奇数行の単位画素群にある単位画素中の赤サブ画素Ｒと緑サブ画素Ｇと偶数行の対応する単位画素中の赤サブ画素Ｒと緑サブ画素Ｇは、その長さが青サブ画素の長さよりも短くなっている（不図示）。この画素構造では、メタルマスクにおける対応するサブ画素の開口部間の距離を拡大することができ、これにより、メタルマスクの強度が上がり、上記の実施例に述べる有機発光表示装置の解像度が向上する。

図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）に示す単位画素構造を基にして、偶数行の単位画素群を水平方向に一定の距離だけずらして配置している画素構造を示す。

さらに、本発明は、上記の画素構造を用いた有機発光表示装置を提供する。

単位画素群は、一定の距離だけ左にずらして配置することもでき、一定の距離だけ右にずらして配置することもできる。また、ずらす距離の範囲は、隣り合う２つの行内の各サブ画素がずれて配置されるように定められることが理解できる。

上記の実施例と同様に、図１４に示す配置ならば、本発明のメタルマスクの開口の効果が実現可能である。

上記の実施例は、本発明のいくつかの実施形態を具体的かつ詳細に現したものに過ぎない。そのため、これを本発明の範囲を限定するものとは解釈できない。当業者は、本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく、本発明を変更かつ改良されうることが理解されるべきである。

従って、本発明の範囲は、以下に記載の請求項により定められるものである。

Claims (19)

1. ＯＬＥＤ表示装置用の画素構造であって、
   複数行の単位画素群を備え、
   前記単位画素群はそれぞれ、順番に繰り返して配置された複数の単位画素を備え、
   前記単位画素はそれぞれ、第１のサブ画素と、第２のサブ画素と、第３のサブ画素とを備え、
   前記単位画素のうち隣り合う２つの行にある単位画素中の同種のサブ画素が、水平方向にずらして配置されていることを特徴とする画素構造。
2. 請求項１に記載の画素構造であって、
   各単位画素中において、前記第２のサブ画素と前記第３のサブ画素が、前記第１のサブ画素の一辺に沿って並んで配置されており、
   前記第１のサブ画素、前記第２のサブ画素、前記第３のサブ画素の、偶数行の単位画素群における前記単位画素中での配置は、奇数行の単位画素群における前記単位画素中での前記サブ画素の配置を水平方向に１８０°反転して形成されることを特徴とする画素構造。
3. 請求項２に記載の画素構造であって、
   偶数行の単位画素群が、奇数行の単位画素群に対して、第二距離一つ分だけ水平方向左にずらして配置されている、又は、第三距離一つ分だけ水平方向右にずらして配置されていることを特徴とする画素構造。
4. 請求項１に記載の画素構造であって、
   前記単位画素のそれぞれにおいて、前記第２のサブ画素及び前記第３のサブ画素が、前記第１のサブ画素の一辺に沿って一列に配置され、
   偶数行の単位画素群が、奇数行の単位画素群に対して、水平方向に第一距離一つ分だけずらして配置されることを特徴とする画素構造。
5. 請求項１に記載の画素構造であって、
   奇数行の単位画素中の、前記第１のサブ画素と、前記第２のサブ画素と、前記第３のサブ画素とが、偶数行の単位画素中の、前記第１のサブ画素と、前記第２のサブ画素と、前記第３のサブ画素と異なる順序で配置されていることを特徴とする画素構造。
6. 請求項１に記載の画素構造であって、
   前記単位画素のそれぞれにおいて、前記第１のサブ画素と、前記第２のサブ画素と、前記第３のサブ画素とが、横並びに配置され、
   偶数行の単位画素群が、奇数行の単位画素群に対して、水平方向に第一距離だけずらして配置されていることを特徴とする画素構造。
7. 請求項６に記載の画素構造であって、
   偶数行の単位画素群が、奇数行の単位画素群に対して、第二距離だけ水平方向左にずれて配置される、又は、第三距離だけ水平方向右にずれて配置されることを特徴とする画素構造。
8. 請求項１に記載の画素構造であって、
   前記第１のサブ画素と、前記第２のサブ画素と、前記第３のサブ画素の形状は、矩形であることを特徴とする画素構造。
9. 請求項１に記載の画素構造であって、
   前記単位画素は正方形であり、
   前記第１のサブ画素は長方形であり、
   前記第２のサブ画素及び前記第３のサブ画素は、前記第１のサブ画素の長辺に沿って上下に並び、
   前記第１のサブ画素の長辺の長さは、前記単位画素の辺の長さの３分の２よりも大きいことを特徴とする画素構造。
10. 請求項９に記載の画素構造であって、
    第１のサブ画素の面積は、第２のサブ画素の面積及び第３のサブ画素の面積より大きく、かつ、単位画素の面積の半分より小さいことを特徴とする画素構造。
11. 請求項１０に記載の画素構造であって、
    第１のサブ画素の面積は、第２及び第３のサブ画素のうち少なくとも１つのサブ画素の面積の２倍であることを特徴とする画素構造。
12. 請求項１０に記載の画素構造であって、
    第１のサブ画素は青画素であり、第２のサブ画素は赤画素であり、第３のサブ画素は緑画素であることを特徴とする画素構造。
13. 請求項９に記載の画素構造であって、
    第２のサブ画素又は第３のサブ画素の面積が、残余の２つのサブ画素ぞれぞれの面積よりも大きいことを特徴とする画素構造。
14. 請求項１３に記載の画素構造であって、
    第２のサブ画素又は第３のサブ画素の面積は、残余の２つのサブ画素のうち少なくとも１つのサブ画素の面積の２倍であることを特徴とする画素構造。
15. 請求項１３に記載の画素構造であって、
    第２のサブ画素又は第３のサブ画素のいずれかは青サブ画素であり、残余の２つのサブ画素は赤サブ画素及び緑サブ画素であることを特徴とする画素構造。
16. 請求項１に記載の画素構造であって、
    偶数行の前記第１のサブ画素と、隣り合う奇数行にある隣り合う２つの前記第１のサブ画素それぞれとの間の距離は、等しいことを特徴とする画素構造。
17. ＯＬＥＤ表示装置の画素構造中のサブ画素の製造に用いられるメタルマスクであって、
    基板を備え、
    前記基板は、前記サブ画素の形成に用いられる開口部であって、複数の行及び複数の列に亘って順々に配置された複数の開口部を有し、
    奇数行にある前記開口部と偶数行にある前記開口部は、水平方向にずらして配置されていることを特徴とするメタルマスク。
18. 請求項１７に記載のメタルマスクであって、
    偶数行の開口部と、隣り合う奇数行にある前記偶数行の開口部と隣り合う２つの開口部それぞれとの間の距離は、等しいことを特徴とするメタルマスク。
19. ＯＬＥＤ表示装置であって、
    請求項１から１６のいずれかに記載の画素構造を有する表示装置であることを特徴とするＯＬＥＤ表示装置。

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