JP5173264B2 - Image display device - Google Patents

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    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/353—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels characterised by the geometrical arrangement of the RGB subpixels

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Description

本発明は、画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to an image display device.

一般的なカラー画像を表示する画像表示装置では、画像の表示単位となる１つの絵素がマトリックス状に配列され、そして各絵素が複数の異なる色（たとえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の画素によって構成される。従来の絵素においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの３種類の各画素の縦横比が３：１の長方形で、これらを横方向に配置して絵素を略正方形状としたものが最も多く採用されている。   In an image display device that displays a general color image, one picture element as an image display unit is arranged in a matrix, and each picture element has a plurality of different colors (for example, red (R), green (G ) And blue (B)) pixels. In the conventional picture elements, the three types of pixels of R, G, and B are rectangles having an aspect ratio of 3: 1, and these are arranged in the horizontal direction to make the picture elements substantially square. Has been.

ところで、トップエミッション型の有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode：以下、ＯＬＥＤという）を用いた画像表示装置を構成する画素は、トランジスタを含む駆動回路層と、その上の平坦化膜と、平坦化膜上のＯＬＥＤ（すなわち発光素子）を含む発光素子層とで構成されるのが一般的である。ここで、駆動回路層と発光素子層とはコンタクトホールを介して導通接続されるだけでよいため、駆動回路層の各駆動回路と発光素子層の各画素とが一対一に対応していればよく、形状や位置までが一致していなくてもよい（たとえば、特許文献１参照）。   By the way, a pixel constituting an image display device using a top emission type organic light emitting diode (hereinafter referred to as OLED) includes a driving circuit layer including a transistor, a planarizing film thereon, and planarization. Generally, it is composed of a light emitting element layer including an OLED (that is, a light emitting element) on a film. Here, since the drive circuit layer and the light emitting element layer only need to be conductively connected through a contact hole, each drive circuit in the drive circuit layer and each pixel in the light emitting element layer have a one-to-one correspondence. The shape and position may not coincide with each other (see, for example, Patent Document 1).

この発光素子は、通常、マスクを用いた蒸着やインクジェットを利用した印刷、レーザを用いた転写などの手法を用いて形成される。ただし、ある画素の発光領域（すなわち開口部）に異なる色のＯＬＥＤがはみ出して形成されると色ずれや輝度低下が生じる一方、発光領域の一部領域にＯＬＥＤが形成されなければ滅点や輝度低下が生じ、何れにしても画質の不良を招く。   This light emitting element is usually formed by using a technique such as vapor deposition using a mask, printing using an ink jet, or transfer using a laser. However, when an OLED of a different color protrudes from a light emitting area (that is, an opening) of a certain pixel, color shift and luminance decrease occur. On the other hand, if an OLED is not formed in a part of the light emitting area, a dark spot or luminance In any case, image quality is deteriorated.

このため、蒸着、印刷、転写の位置精度および成膜のぼやけを考慮して、隣接する画素の発光領域の間に十分な隙間を設ける必要がある。しかし、この隙間からは光が発せられないため、画面全体に占める発光領域の比率、すなわち各画素の面積に対する各発光領域の面積の比が小さくなってしまう。   For this reason, it is necessary to provide a sufficient gap between the light emitting regions of adjacent pixels in consideration of the positional accuracy of vapor deposition, printing, transfer, and blurring of film formation. However, since no light is emitted from this gap, the ratio of the light emitting area to the entire screen, that is, the ratio of the area of each light emitting area to the area of each pixel is reduced.

また、一般にＯＬＥＤでは電流密度に比例した輝度が得られるが、電流密度が小さいほどＯＬＥＤに印加される電圧が低く、画像表示装置の寿命が長くなることが知られている。このため、画像表示装置の長寿命化に対しては、各画素でＯＬＥＤが発光する領域を大きくすることが重要である。   In general, a luminance proportional to the current density can be obtained in the OLED, but it is known that the smaller the current density, the lower the voltage applied to the OLED, and the longer the life of the image display device. For this reason, in order to extend the life of the image display device, it is important to increase the area where the OLED emits light in each pixel.

図８は、最も一般的なストライプ状の画素配列を例示する図である。太線で囲まれたＲ，Ｇ，Ｂの３画素３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂが１つの略正方形の絵素３００を構成し、この絵素３００が格子状に配列されている。この図では、略正方形の絵素３００を左右方向に三等分した各領域がＲ，Ｇ，Ｂ各色の画素３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂの領域となっている。すなわち、縦横方向における絵素の配列周期（絵素ピッチ）をａとすると、各画素３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂの寸法は、縦ａ、横ａ／３の長方形となる。なお、この画素３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂの面積ａ／３×ａは、開口率を計算するときの基準となる論理的な画素面積である。   FIG. 8 is a diagram illustrating the most common stripe-like pixel arrangement. Three pixels 310R, 310G, and 310B of R, G, and B surrounded by a thick line constitute one substantially square picture element 300, and the picture elements 300 are arranged in a grid pattern. In this figure, regions obtained by dividing a substantially square picture element 300 into three equal parts in the left-right direction are regions of pixels 310R, 310G, and 310B of R, G, and B colors. That is, when the pixel arrangement period (pixel pitch) in the vertical and horizontal directions is a, the dimensions of the pixels 310R, 310G, and 310B are rectangles of vertical a and horizontal a / 3. The area a / 3 × a of the pixels 310R, 310G, and 310B is a logical pixel area that serves as a reference when calculating the aperture ratio.

このような画素では、蒸着や印刷、転写の精度（位置精度と成膜のぼやけとを含む）、すなわち生じ得る最大誤差をｘとすると、ＯＬＥＤの形成の過不足による不具合を回避するためには、各画素の発光領域を隣接画素の発光領域から縦横それぞれ２ｘだけ離す必要がある。このため、１画素の発光領域は、最大で（ａ／３−２ｘ）×（ａ−２ｘ）となる。ここで、仮に絵素ピッチａが１５０μｍ、蒸着や印刷などの成膜時の精度（すなわち最大誤差）ｘが１５μｍの場合、ｘ＝０．１ａとなり、開口率（論理的な画素面積に対する発光領域の割合）は、最大で０．３２となる。したがって、画面上で実際に光を発する部分の面積は、最大の場合でも画面全体の面積に対して１／３未満に過ぎず、残りの２／３以上の部分は光を発しない。   In such a pixel, the accuracy of vapor deposition, printing, and transfer (including positional accuracy and film formation blur), that is, the maximum error that can occur is x, in order to avoid problems due to excessive or insufficient OLED formation. The light emitting area of each pixel needs to be separated from the light emitting area of the adjacent pixel by 2x vertically and horizontally. For this reason, the emission region of one pixel is (a / 3-2x) × (a-2x) at the maximum. Here, if the pixel pitch a is 150 μm and the accuracy (ie, maximum error) x during film formation such as vapor deposition or printing is 15 μm, x = 0.1a, and the aperture ratio (the light emitting region with respect to the logical pixel area) Ratio) is 0.32 at the maximum. Therefore, the area of the portion that actually emits light on the screen is less than 1/3 of the area of the entire screen even at the maximum, and the remaining 2/3 or more portions do not emit light.

さらに、実際の画素は、Ｒ，Ｇ，Ｂを同じマスクで蒸着するため、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素は同じ形状と同じ寸法を持たなければならないという制約を有する。また、図８で縦方向に一列に並ぶ同じ色の画素３１０Ｒ（または３１０Ｇ，３１０Ｂ）すべてを含むように蒸着マスクに開口部を設けると、蒸着マスクの強度が不足してしまうので、この強度不足を回避するような蒸着マスクの構造が必要となる。その結果、各画素は蒸着マスクの構造、すなわち開口部の構造に影響を受けてしまうという制約も有する。   Further, since actual pixels are deposited using the same mask for R, G, and B, each pixel of R, G, and B must have the same shape and dimensions. In addition, if an opening is provided in the vapor deposition mask so as to include all the pixels 310R (or 310G, 310B) of the same color arranged in a line in the vertical direction in FIG. 8, the strength of the vapor deposition mask is insufficient, and this strength is insufficient. Therefore, it is necessary to have a vapor deposition mask structure that avoids the above. As a result, each pixel also has a restriction that it is affected by the structure of the vapor deposition mask, that is, the structure of the opening.

図９は、ストライプ状の画素配列の各画素を形成するための蒸着マスクの一例を示す図である。この図において、ハッチングが施されている部分が開口部３５１であり、１つの画素（絵素）は、開口部３５１の下部に所定幅ｂの金属部３５２が設けられている。そして、この金属部３５２で上下の開口部３５１間が区切られている。これにより、蒸着マスク３５０の開口部３５１の寸法は、横ａ／３、縦ａ−ｂとなり、蒸着精度をｘとすると、１画素の実際の発光領域の寸法は横ａ／３−２ｘ、縦ａ−ｂ−２ｘとなる。たとえば、ａ＝１５０μｍ、ｂ＝４０μｍ、ｘ＝１５μｍとすると、発光領域の寸法は、横２０μｍ、縦８０μｍとなり、開口率は、０．２１３となる。   FIG. 9 is a diagram showing an example of a vapor deposition mask for forming each pixel of a stripe-like pixel array. In this figure, the hatched portion is an opening 351, and one pixel (picture element) is provided with a metal portion 352 having a predetermined width b below the opening 351. The upper and lower openings 351 are partitioned by the metal part 352. As a result, the dimension of the opening 351 of the vapor deposition mask 350 is horizontal a / 3 and vertical ab, and when the deposition accuracy is x, the actual light emitting area of one pixel is horizontal a / 3-2x and vertical. ab-2x. For example, when a = 150 μm, b = 40 μm, and x = 15 μm, the dimensions of the light emitting region are 20 μm wide and 80 μm long, and the aperture ratio is 0.213.

このような蒸着マスク３５０を用いると、上下の画素間には、図の上下方向の幅がｂ−２ｘの非蒸着領域が形成されるが、この部分は、ＯＬＥＤと画素回路とのコンタクト領域として有効に利用されている。また、陰極と陽極のどちらかを画素ごとに分離する画素境界を設ける必要があるが、この画素境界は、陽極をエッチングで部分除去したり、陰極隔壁を設けて陰極を分離したりして設けられている。   When such an evaporation mask 350 is used, a non-evaporation region having a vertical width of b-2x in the figure is formed between the upper and lower pixels. This portion serves as a contact region between the OLED and the pixel circuit. It is used effectively. In addition, it is necessary to provide a pixel boundary that separates either the cathode or the anode for each pixel. This pixel boundary is provided by partially removing the anode by etching or separating the cathode by providing a cathode partition wall. It has been.

図１０は、ストライプ状の画素配列の各画素における発光部と配線とコンタクトとの間の関係を示す上面図である。各画素領域（画素３１０）を囲む実線は、画素境界であり、陽極隙間または陰極隔壁を示している。また、各画素３１０内には発光領域３１１が設けられ、各画素３１０の下部（上下に配置される２つの発光領域３１１の間）には非蒸着領域３３０が形成される。この非蒸着領域３３０には、下層の配線と発光素子層の電極とを接続するためのコンタクト３３１が形成される。   FIG. 10 is a top view showing a relationship among the light emitting portion, the wiring, and the contact in each pixel of the stripe-like pixel array. A solid line surrounding each pixel region (pixel 310) is a pixel boundary and indicates an anode gap or a cathode partition. In addition, a light emitting region 311 is provided in each pixel 310, and a non-deposition region 330 is formed below each pixel 310 (between the two light emitting regions 311 arranged above and below). In the non-deposition region 330, a contact 331 for connecting a lower wiring and an electrode of the light emitting element layer is formed.

ここで、画素の輝度は、発光領域の輝度に、絵素面積に対する開口面積の比とデューティー（１フレームにおける発光時間の比）とを乗じたものである。たとえば、発光領域の輝度が１０００ｃｄ／ｍ2、開口率が２１．３％、デューティーが３０％ならば、図１０に示されるストライプ状の画素配列を有する画像表示装置での視認される輝度は２１．３ｃｄ／ｍ2となる。 Here, the luminance of the pixel is obtained by multiplying the luminance of the light emitting region by the ratio of the aperture area to the pixel area and the duty (the ratio of the light emission time in one frame). For example, if the luminance of the light emitting region is 1000 cd / m 2 , the aperture ratio is 21.3%, and the duty is 30%, the luminance that can be visually recognized in the image display device having the stripe-like pixel array shown in FIG. .3 cd / m 2 .

このように、一般的なストライプ状の画素配列では、各画素が細長くなるため、また実用に耐え得る強度を有するように形成された蒸着マスクの開口部によって画素の大きさが制限されるため、画面を占める発光領域の比率が小さくなる。そこで、このような問題を解決すべく、絵素の寸法に対して発光領域の面積を増大させるための技術が提案されている（たとえば、特許文献１，２参照）。   Thus, in a general stripe pixel arrangement, each pixel is elongated, and the size of the pixel is limited by the opening of the vapor deposition mask formed to have a strength that can withstand practical use. The ratio of the light emitting area occupying the screen is reduced. In order to solve such a problem, a technique for increasing the area of the light emitting region with respect to the size of the picture element has been proposed (for example, refer to Patent Documents 1 and 2).

図１１は、従来の画素配列の一例を示す図である。この図１１に示される画素配列は特許文献１に示されるものであり、Ｒ，Ｇ，Ｂの３画素３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂが太線で囲まれるようにデルタ状に配置されて１つの絵素３００を構成している。ここで、縦横方向における絵素３００の配列周期をａとすると、各画素３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂの寸法が縦ａ／２、横２ａ／３となり、上記ストライプ状の画素配列よりも各画素の形状が正方形に近づくため、開口率を高くすることができる。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a conventional pixel arrangement. The pixel arrangement shown in FIG. 11 is shown in Patent Document 1, and three pixels 310R, 310G, and 310B of R, G, and B are arranged in a delta shape so as to be surrounded by a thick line, and one pixel 300 Is configured. Here, assuming that the arrangement period of the picture elements 300 in the vertical and horizontal directions is a, the dimensions of the pixels 310R, 310G, and 310B are vertical a / 2 and horizontal 2a / 3, and the shape of each pixel is higher than the stripe-shaped pixel array. Since it approaches a square, the aperture ratio can be increased.

図１２は、従来の画素配列の他の一例を示す図である。この図１２に示される画素配列は特許文献２に示されるものであり、太線で囲まれた相互に横方向に隣接配置されたＲ，Ｇ，Ｂの３画素３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂが１つの絵素３００を構成しているが、左右に隣接し合う絵素３００ごとにＲ，Ｇ，Ｂの配列が逆転している。これにより、同じ色の画素が横方向に２つ連続して形成されることになる。このような構成では、絵素３００を跨いで左右に隣接し合う赤色（Ｒ）の２画素３１０Ｒまたは青色（Ｂ）の２画素３１０Ｂを、１個の蒸着マスクの開口部を介して蒸着することも可能となり、同時に蒸着される２画素間における蒸着のずれを無視することができる。   FIG. 12 is a diagram illustrating another example of a conventional pixel arrangement. The pixel arrangement shown in FIG. 12 is shown in Patent Document 2, and three pixels 310R, 310G, and 310B of R, G, and B, which are surrounded by a thick line and arranged adjacent to each other in the horizontal direction, form one picture. Although the element 300 is configured, the arrangement of R, G, and B is reversed for each pixel 300 adjacent to the left and right. As a result, two pixels of the same color are continuously formed in the horizontal direction. In such a configuration, the red (R) two pixels 310R or the blue (B) two pixels 310B adjacent to each other across the picture element 300 are vapor-deposited through an opening of one vapor deposition mask. This also makes it possible to ignore the difference in vapor deposition between two pixels that are vapor deposited at the same time.

このような画素配列における蒸着では、一般に１つの蒸着マスクをずらしつつ異なる色を蒸着するため、各色の蒸着領域は所定距離だけずらすと正確に重畳し合うようになっていなければならない。したがって、図１２で示した画素配列では蒸着領域の寸法（蒸着領域寸法）は、横ａ／２、縦ａである必要がある。このとき、緑色（Ｇ）の１画素３１０Ｇ、隣り合う赤色（Ｒ）の２画素３１０Ｒ、および隣り合う青色（Ｂ）の２画素３１０Ｂのそれぞれが同じ蒸着領域寸法となる。そして、このような画素配列でも開口率を高くすることができる。   In the vapor deposition in such a pixel array, different colors are vapor deposited while shifting one vapor deposition mask. Therefore, the vapor deposition regions of the respective colors must be accurately overlapped when shifted by a predetermined distance. Therefore, in the pixel arrangement shown in FIG. 12, the size of the vapor deposition region (vapor deposition region size) needs to be a horizontal a / 2 and a vertical a. At this time, each of the green (G) pixel 310G, the adjacent red (R) two pixels 310R, and the adjacent blue (B) two pixels 310B have the same deposition area size. The aperture ratio can be increased even with such a pixel arrangement.

特許第３６２０４９０号Japanese Patent No. 3620490 特開２００４−２０７１２６号公報JP 2004-207126 A

しかしながら、特許文献１で提案された構成では、図１１に示されるように、縦方向には同じ画素配列の絵素３００が並ぶが、横方向には１絵素３００ごとに絵素３００の向きが上下逆さになるため、同じ色の画素３１０Ｒ（または３１０Ｇ，３１０Ｂ）が直線上に並ばない。図１３は、図１１の画素配列で１色のみ発光した状態を模式的に示す図である。この図１３に示されるように、単色発光（図１３では、たとえば赤色のみ発光した場合を示している）を行った際、縦方向には、発光している画素３１０Ｒは一列に並ぶが、横方向に関しては、発光している画素３１０Ｒが一列には並ばず、ジグザグ状に配列される。したがって、たとえば、画像上において横方向に沿った輪郭が凸凹状となったり、一般的な動画では被写体や撮影方向が横方向に移動することが多いが、そのような動画における被写体の動きがぎこちないものとなったりするような不具合を生じてしまう。すなわち、画質の低下を招いてしまうという問題点があった。   However, in the configuration proposed in Patent Document 1, as shown in FIG. 11, picture elements 300 having the same pixel arrangement are arranged in the vertical direction, but the orientation of the picture elements 300 is set every one picture element 300 in the horizontal direction. Are upside down, so the pixels 310R (or 310G, 310B) of the same color are not aligned on a straight line. FIG. 13 is a diagram schematically showing a state in which only one color is emitted in the pixel array of FIG. As shown in FIG. 13, when performing monochromatic light emission (in FIG. 13, for example, the case where only red light is emitted), the pixels 310R that emit light are aligned in a row in the vertical direction. Regarding the direction, the light emitting pixels 310R are not arranged in a line but are arranged in a zigzag pattern. Therefore, for example, the contour along the horizontal direction on the image is uneven, and the subject and the shooting direction often move in the horizontal direction in a general video, but the movement of the subject in such a video is awkward It will cause problems such as things. That is, there is a problem that the image quality is deteriorated.

また、特許文献２で提案された構成では、図１２に示されるように、赤色および青色の画素３１０Ｒ，３１０Ｂについては、同色の画素が離隔される距離が緑色の画素３１０Ｇよりも横方向で長くなっている。図１４は、図１２の画素配列で１色のみ発光した状態を模式的に示す図である。この図１４に示されるように、赤色または青色の単色発光（図１４では、たとえば赤色のみ発光した場合を示している）を行った際、発光していない画素（図１４では、画素３１０Ｇ，３１０Ｂ）によって形成される縦に沿った領域（黒線）の幅が３ａ／２と太くなり、顕在化してしまう。ここで、絵素３００の幅がａであることを考慮すると、幅が３ａ／２の黒線は太すぎて画質上容認できないものとなる。すなわち画質の低下を招いてしまうという問題点があった。   Further, in the configuration proposed in Patent Document 2, as shown in FIG. 12, for the red and blue pixels 310R and 310B, the distance that the pixels of the same color are separated is longer in the lateral direction than the green pixel 310G. It has become. FIG. 14 is a diagram schematically showing a state where only one color is emitted in the pixel array of FIG. As shown in FIG. 14, when red or blue monochromatic light emission is performed (in FIG. 14, for example, only red light is emitted), pixels that do not emit light (in FIG. 14, pixels 310G and 310B). ), The width of the region (black line) formed along the vertical line becomes as thick as 3a / 2 and becomes apparent. Here, considering that the width of the picture element 300 is a, the black line having a width of 3a / 2 is too thick and unacceptable in terms of image quality. That is, there is a problem that the image quality is deteriorated.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、開口率を大きくしつつ、異なる色の画素を同じ蒸着マスクで蒸着することができ、かつ全絵素で絵素内の異なる色の画素の配置が等しい画像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can increase the aperture ratio while allowing pixels of different colors to be deposited with the same deposition mask, and pixels of different colors within the pixels in all the pixels. An object of the present invention is to provide an image display apparatus having the same arrangement.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像表示装置は、有機ＥＬ素子を含んで構成される、異なる色のｎ個（ｎは３以上の自然数）の画素からなる絵素が、第１の方向と、前記第１の方向に直角な第２の方向に格子状に複数配列してなる画像表示装置において、前記絵素は、ｎ個の画素の全てが、前記絵素内で一方向に配列しないように配置されるとともに、各画素は、その大きさが前記絵素のｍ分の１（ｍは４以上の自然数）の面積に等しくなるように構成され、前記第１の方向に隣接する絵素内の同じ色の画素は、前記第１の方向に直線状に配列するように、前記絵素内に配置され、前記第２の方向に隣接する絵素内の同じ色の画素は、前記第２の方向に直線状に配列するように、前記絵素内に配置され、前記絵素内の前記画素が配置されない領域に、前記有機ＥＬ素子と該有機ＥＬ素子を駆動する回路素子とを電気的に接続するコンタクトが形成されることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an image display device according to the present invention includes n pixels (n is a natural number of 3 or more) of different colors, each including an organic EL element. In the image display device in which a plurality of picture elements are arranged in a grid pattern in a first direction and a second direction perpendicular to the first direction, the picture elements are all n pixels, The pixels are arranged so as not to be arranged in one direction in the picture element, and each pixel is configured so that the size thereof is equal to an area of 1 / m (m is a natural number of 4 or more) of the picture element, Pixels of the same color in the picture elements adjacent in the first direction are arranged in the picture elements so as to be linearly arranged in the first direction, and are adjacent in the second direction. Pixels of the same color are arranged in the picture element so as to be arranged in a straight line in the second direction, In a region where the pixel of Motonai is not disposed, characterized in that the contact is formed that electrically connects the circuit element for driving the organic EL element and the organic EL element.

この発明によれば、従来のストライプ状の画素配列の画像表示装置に比べて開口率を大きくすることができるとともに、異なる色の画素を同じ蒸着マスクで蒸着することができるという効果を有する。また、全絵素で絵素内の異なる色の画素の配置が等しいので、画像表示装置内ではたとえばある色の画素は、縦方向および横方向に一直線上に配列することになり、従来のデルタ構造などの画素配列を有する画像表示装置などに比して、画像表示装置で表示される画質を低下させずに表示させることができるという効果も有する。   According to the present invention, the aperture ratio can be increased as compared with a conventional image display device having a stripe pixel arrangement, and pixels having different colors can be deposited with the same deposition mask. In addition, since the arrangement of pixels of different colors in the picture elements is the same in all picture elements, for example, pixels of a certain color are arranged in a straight line in the vertical direction and the horizontal direction in the image display device. Compared to an image display device having a pixel arrangement such as a structure, the image display device can also be displayed without degrading the image quality.

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる画像表示装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。   Exemplary embodiments of an image display apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited by these embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

実施の形態１．
図１は、本発明が適用される画像表示装置の全体構造の一例を模式的に示す図であり、図２は、図１の画素回路の構成の一例を示す図である。図１に示されるように、この画像表示装置は、ガラス基板などの基板１上に第１の方向（横方向）と、第１の方向に垂直な第２の方向（縦方向）に格子状に多数配置された画素回路２と、信号線５に接続され、複数の画素回路２に対して輝度信号を供給する信号線駆動回路３と、走査線６およびアース線７に接続され、輝度信号を供給する画素回路２を選択するための走査信号を画素回路２に供給する走査線駆動回路４と、画素回路２に備えられた電流発光素子に対して電流を供給する電流源８と、を備える。ここで画像表示装置は、アクティブマトリックス方式であるものとする。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the overall structure of an image display device to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the pixel circuit of FIG. As shown in FIG. 1, the image display device has a lattice shape in a first direction (lateral direction) and a second direction (longitudinal direction) perpendicular to the first direction on a substrate 1 such as a glass substrate. A plurality of pixel circuits 2 arranged on the signal line 5, connected to the signal line 5, connected to the signal line driving circuit 3 for supplying a luminance signal to the plurality of pixel circuits 2, the scanning line 6 and the ground line 7, and the luminance signal A scanning line driving circuit 4 for supplying a scanning signal for selecting the pixel circuit 2 for supplying the pixel circuit 2 to the pixel circuit 2, and a current source 8 for supplying a current to a current light emitting element provided in the pixel circuit 2. Prepare. Here, the image display apparatus is assumed to be an active matrix system.

図２に示されるように、画素回路２は、正側（アノード側）が正電源Ｖｄｄに接続された発光素子２１と、ドレイン電極が発光素子２１の負側（カソード側）に接続され、ソース電極がグランドに接続されたＴＦＴからなるドライバ素子２２と、ドライバ素子２２のゲート電極とグランドとの間に接続されたコンデンサ２３と、ドレイン電極がドライバ素子２２のゲート電極に接続され、ソース電極が信号線５に接続され、ゲート電極が走査線６に接続されたＴＦＴからなるスイッチング素子２４と、を有する構造をとる。   As shown in FIG. 2, the pixel circuit 2 includes a light emitting element 21 whose positive side (anode side) is connected to a positive power supply Vdd, a drain electrode connected to the negative side (cathode side) of the light emitting element 21, and a source A driver element 22 made of a TFT whose electrode is connected to the ground, a capacitor 23 connected between the gate electrode of the driver element 22 and the ground, a drain electrode is connected to the gate electrode of the driver element 22, and a source electrode is A switching element 24 made of a TFT connected to the signal line 5 and having a gate electrode connected to the scanning line 6 is employed.

ここで、発光素子２１は、電流注入によって発光する機構を有し、たとえば有機ＥＬ素子によって形成される。有機ＥＬ素子は、抵抗率の低い導電性材料によって形成されるアノード層およびカソード層と、アノード層とカソード層との間にフタルシアニン、トリスアルミニウム錯体、ベンゾキノリノラト、ベリリウム錯体などの有機系の材料によって形成された発光層とを少なくとも備えた構造を有し、発光層に注入された正孔と電子とが再結合することによって光を生じる機能を有する。   Here, the light emitting element 21 has a mechanism for emitting light by current injection, and is formed of, for example, an organic EL element. Organic EL elements are organic systems such as phthalocyanine, trisaluminum complex, benzoquinolinolato, and beryllium complex between the anode layer and the cathode layer formed of a conductive material having a low resistivity, and the anode layer and the cathode layer. A light emitting layer formed of the above material, and has a function of generating light by recombination of holes and electrons injected into the light emitting layer.

この画素回路２の動作の概略について説明する。走査線６の電位を高レベルとすると、スイッチング素子２４がオン状態となり、信号線５に書き込み電位を印加すると、コンデンサ２３が充電または放電され、ドライバ素子２２のゲート電極には所定の電位が書き込まれる。一方、走査線６の電位を低レベルとすると、スイッチング素子２４は導通せず、走査線６とスイッチング素子２４とは電気的に切り離されるが、ドライバ素子２２のゲート電位はコンデンサ２３によって安定に保持される。   An outline of the operation of the pixel circuit 2 will be described. When the potential of the scanning line 6 is set to a high level, the switching element 24 is turned on, and when a writing potential is applied to the signal line 5, the capacitor 23 is charged or discharged, and a predetermined potential is written to the gate electrode of the driver element 22. It is. On the other hand, when the potential of the scanning line 6 is set to a low level, the switching element 24 does not conduct and the scanning line 6 and the switching element 24 are electrically disconnected, but the gate potential of the driver element 22 is stably held by the capacitor 23. Is done.

そして、ドライバ素子２２と発光素子２１に流れる電流は、ドライバ素子２２のゲート−ソース間電位Ｖｇｓに応じた値となり、発光素子２１はその電流値に応じた輝度で発光し続ける。つまり、図２に示す画素回路２では一度電位の書き込みを行えば、つぎに書き込みが行われるまでの間、発光素子２１は所定の輝度で発光を継続する。   The current flowing through the driver element 22 and the light emitting element 21 has a value corresponding to the gate-source potential Vgs of the driver element 22, and the light emitting element 21 continues to emit light with a luminance corresponding to the current value. In other words, in the pixel circuit 2 shown in FIG. 2, once the potential is written, the light emitting element 21 continues to emit light with a predetermined luminance until the next writing is performed.

つぎに、このような回路構成を有する画像表示装置の構造の一例について説明する。図３は、本発明が適用される画像表示装置の断面構造の一例を模式的に示す図である。この図３は、画像表示装置内における画素１個分の断面構造を模式的に示すものであるが、層の厚みと幅との関係や各層の厚みの比率などは現実のものとは異なる。   Next, an example of the structure of an image display device having such a circuit configuration will be described. FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a cross-sectional structure of an image display device to which the present invention is applied. FIG. 3 schematically shows the cross-sectional structure of one pixel in the image display device, but the relationship between the thickness and width of the layers, the ratio of the thicknesses of the layers, and the like are different from the actual ones.

この図３に示されるように、画像表示装置は、ＴＦＴ２２２，２２４などの回路素子と回路素子間を配線する導電層２２５が配設された基板１上に平坦化層２２１を備え、平坦化層２２１上に発光素子を配設した立体構造を備える。具体的には、図３に示すように、発光素子２１に対してそれぞれスイッチング素子２４、ドライバ素子２２として機能するＴＦＴ２２４，２２２などの回路素子が基板１上に配設されるのに対し、発光素子２１は、平坦化層２２１上に配設されている。さらに、発光素子２１のアノード側には図示を省略した電源線まで延伸した構造を有するアノード配線層２１２が配設され、カソード側にはカソード配線層２１３が配設され、アノード配線層２１２とカソード配線層２１３との間には、発光層２１１が挟持されている。なお、アノード配線層２１２およびカソード配線層２１３のうち、発光層２１１を挟持する領域に相当する部分はそれぞれ発光素子２１のアノード電極、カソード電極として機能する。   As shown in FIG. 3, the image display device includes a planarizing layer 221 on a substrate 1 on which a conductive element 225 for wiring between circuit elements such as TFTs 222 and 224 and the circuit elements is disposed. A three-dimensional structure in which a light emitting element is provided on 221 is provided. Specifically, as shown in FIG. 3, circuit elements such as TFTs 224 and 222 functioning as a switching element 24 and a driver element 22 are disposed on the substrate 1 with respect to the light emitting element 21, respectively. The element 21 is disposed on the planarization layer 221. Further, an anode wiring layer 212 having a structure extending to a power supply line (not shown) is disposed on the anode side of the light emitting element 21, and a cathode wiring layer 213 is disposed on the cathode side. A light emitting layer 211 is sandwiched between the wiring layer 213. Note that portions of the anode wiring layer 212 and the cathode wiring layer 213 that correspond to regions sandwiching the light emitting layer 211 function as an anode electrode and a cathode electrode of the light emitting element 21, respectively.

発光素子２１とドライバ素子２２としてのＴＦＴとの間を電気的に接続するため、平坦化層２２１は、導電層２２５の一部領域を露出させるための穴構造２２６を有する。そして、カソード配線層２１３はこの穴構造２２６の底の導電層２２５が露出した領域まで延伸して、導電層２２５と電気的に接続した構造を有する。この部分が後述するコンタクト２３０に対応する。   In order to electrically connect between the light emitting element 21 and the TFT as the driver element 22, the planarization layer 221 has a hole structure 226 for exposing a partial region of the conductive layer 225. The cathode wiring layer 213 extends to a region where the conductive layer 225 at the bottom of the hole structure 226 is exposed and is electrically connected to the conductive layer 225. This portion corresponds to a contact 230 described later.

この図３の構造では、発光素子２１から発せられる光は鉛直上方に出力されるため、発光素子２１上に配設されるカソード配線層２１３は良好な光透過特性を備える必要がある。そのため、カソード配線層２１３は非常に薄く形成され、１０ｎｍ程度以下の膜厚を有する。一方、平坦化層２２１は寄生容量を低減するため膜厚を大きくする必要があり、一般には２〜５μｍ程度の膜厚を有する。このため、カソード配線層２１３を穴構造２２６まで延伸させた場合、特に穴構造２２６の側面において断線するおそれが生じることから、断線を防止するため、穴構造２２６の側面を含む領域において、カソード配線層２１３の下層に十分な膜厚を有する接続補助層２１４を配設している。   In the structure of FIG. 3, since light emitted from the light emitting element 21 is output vertically upward, the cathode wiring layer 213 disposed on the light emitting element 21 needs to have good light transmission characteristics. Therefore, the cathode wiring layer 213 is formed very thin and has a thickness of about 10 nm or less. On the other hand, the planarization layer 221 needs to have a large thickness in order to reduce parasitic capacitance, and generally has a thickness of about 2 to 5 μm. For this reason, when the cathode wiring layer 213 is extended to the hole structure 226, there is a risk of disconnection particularly at the side surface of the hole structure 226. Therefore, in order to prevent disconnection, the cathode wiring layer 213 is formed in the region including the side surface of the hole structure 226. A connection auxiliary layer 214 having a sufficient film thickness is provided below the layer 213.

接続補助層２１４と発光素子２１の下層に位置するアノード配線層２１２とを絶縁するとともに、アノード配線層２１２をその上位に設けられる他の配線層と絶縁するために、発光素子２１と穴構造２２６との境界部分と、発光素子２１と穴構造２２６とを含む画素同士の境界部分には絶縁層２１５が設けられている。また、発光素子２１と穴構造２２６が形成された範囲を１画素として区切るための樹脂で構成された隔壁２２７が所定の絶縁層２１５上に設けられる。この隔壁２２７は、隣接する画素のカソード配線層２１３と自画素内のカソード配線層２１３とを電気的に絶縁する役目も有している。さらに、画像表示装置を構成する基板１の全面を覆うように、隔壁２２７上には封止基板２２８が載置され、隔壁２２７の上端部と封止基板２２８とは密着される。   In order to insulate the connection auxiliary layer 214 from the anode wiring layer 212 located below the light emitting element 21 and to insulate the anode wiring layer 212 from other wiring layers provided above it, the light emitting element 21 and the hole structure 226 are provided. And an insulating layer 215 is provided at the boundary portion between the pixels including the light emitting element 21 and the hole structure 226. In addition, a partition wall 227 made of a resin for separating a range where the light emitting element 21 and the hole structure 226 are formed as one pixel is provided on a predetermined insulating layer 215. The partition wall 227 also serves to electrically insulate the cathode wiring layer 213 of the adjacent pixel from the cathode wiring layer 213 in the own pixel. Further, a sealing substrate 228 is placed on the partition wall 227 so as to cover the entire surface of the substrate 1 constituting the image display device, and the upper end portion of the partition wall 227 and the sealing substrate 228 are in close contact with each other.

ここで、本発明の実施の形態１にかかる画素配列について説明する。なお、この明細書において、画像表示装置における画像の表示単位を絵素という。また、絵素は、複数の異なる種類の色の画素によって構成される。画像表示装置における画素は通常、光の３原色となる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色によって構成される。その結果、絵素自体の色は、Ｒ，Ｇ，Ｂの光の組み合わせによって表現されるものとなる。   Here, the pixel arrangement according to the first embodiment of the present invention will be described. In this specification, an image display unit in the image display device is referred to as a picture element. The picture element is composed of a plurality of different types of pixels. A pixel in an image display device is usually composed of three colors of red (R), green (G), and blue (B), which are the three primary colors of light. As a result, the color of the picture element itself is expressed by a combination of R, G, and B light.

図４は、本発明の実施の形態１にかかる画素配列の一例を示す平面図である。この図４に示されるように、絵素１００は、略正方形状を有している。絵素１００の正方形の１辺をａとすると、絵素１００の面積を４等分して得られる（ａ／２）×（ａ／２）の形状の３つの小正方形１０１を絵素１００内に配置し、残りの１個分の小正方形の面積相当の領域を、絵素内の３つの小正方形１０１が配置されない領域に分配する。   FIG. 4 is a plan view showing an example of a pixel array according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the picture element 100 has a substantially square shape. If one side of a square of the picture element 100 is a, three small squares 101 having a shape of (a / 2) × (a / 2) obtained by dividing the area of the picture element 100 into four equal parts in the picture element 100. The area corresponding to the area of the remaining one small square is distributed to the area where the three small squares 101 in the picture element are not arranged.

ここでは、絵素１００の上半分に、２つの（ａ／２）×（ａ／２）の形状の小正方形１０１を配置し、絵素１００の下半分の横方向の中央に、（ａ／２）×（ａ／２）の形状の小正方形１０１の横方向の中心が重なるように配置する。すなわち、絵素１００の上半分の長方形を２つの小正方形１０１で埋め、絵素１００の下半分の長方形の右端を基準にしてａ／４〜３ａ／４までの範囲に（ａ／２）×（ａ／２）の形状の１つの小正方形１０１を配置する。そして、これらの３つの（ａ／２）×（ａ／２）の形状の小正方形１０１が画素１１０となる。また、絵素１００の下半分の左右の両端〜ａ／４の範囲は、各画素１１０のコンタクト２３０が形成されるコンタクト形成領域１２０となる。この図４の場合、各画素１１０とコンタクト２３０との間の距離はすべて等しくなるように形成される。   Here, two small squares 101 having a shape of (a / 2) × (a / 2) are arranged in the upper half of the picture element 100, and (a / 2) The small squares 101 having a shape of x (a / 2) are arranged so that the horizontal centers thereof overlap. That is, the upper half rectangle of the picture element 100 is filled with two small squares 101, and the right end of the lower half rectangle of the picture element 100 is used as a reference within a range from a / 4 to 3a / 4 (a / 2) ×. One small square 101 having the shape of (a / 2) is arranged. These three (a / 2) × (a / 2) -shaped small squares 101 become the pixels 110. Further, the range from the left and right ends of the lower half of the picture element 100 to a / 4 is a contact formation region 120 in which the contact 230 of each pixel 110 is formed. In the case of FIG. 4, the distances between the respective pixels 110 and the contacts 230 are all made equal.

ここで、絵素１００は第１の方向（図の横方向）に高さを同じくして配列されるとともに、第１の方向とは垂直な方向（図の縦方向）にも幅を同じくして配列される。さらに、すべての絵素１００において、その内部の画素の色の配置は一致しているものとする。すなわち、この図４の例では、それぞれの絵素１００内の左上の画素は赤色（Ｒ）の画素１１０Ｒであり、右上の画素は青色（Ｂ）の画素１１０Ｂであり、下の画素は緑色（Ｇ）の画素１１０Ｇである。   Here, the picture elements 100 are arranged with the same height in the first direction (the horizontal direction in the figure), and the width is also the same in the direction (the vertical direction in the figure) perpendicular to the first direction. Are arranged. Further, in all the picture elements 100, it is assumed that the arrangement of the colors of the pixels inside thereof is the same. That is, in the example of FIG. 4, the upper left pixel in each picture element 100 is a red (R) pixel 110R, the upper right pixel is a blue (B) pixel 110B, and the lower pixel is green ( G) pixel 110G.

このように、１つの絵素１００内において、３つの画素１１０Ｒ，１１０Ｂ，１１０Ｇが一方向に配列しないように複数の画素１１０Ｒ，１１０Ｂ，１１０Ｇが配置される領域が分割される。すなわち、１つの絵素１００内において、３つの画素（１１０Ｒ、１１０Ｂ、１１０Ｇ）全てが一直線上に配列されることはない。また、隣接する絵素同士における同じ色の画素１１０が縦方向および横方向に一直線上に配列するように、正方形状の絵素１００が縦横に周期的に配置される。   In this way, in one picture element 100, the region where the plurality of pixels 110R, 110B, 110G are arranged is divided so that the three pixels 110R, 110B, 110G are not arranged in one direction. That is, in one picture element 100, all three pixels (110R, 110B, 110G) are not arranged on a straight line. Further, the square picture elements 100 are periodically arranged in the vertical and horizontal directions so that the pixels 110 of the same color in adjacent picture elements are arranged in a straight line in the vertical and horizontal directions.

また、この図４において、点線は、画素１１０と当該画素１１０の発光素子２１を回路素子に接続するためのコンタクトが形成されるコンタクト領域１２０との区切りを示す仮想の線を示している。また、画素１１０およびコンタクト形成領域１２０を囲む実線は、画素１１０及びコンタクト形成領域１２０を合わせてなる画素領域の境界を示している。この画素領域の境界に沿って陽極隙間または陰極隔壁が形成される。画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂが形成されないコンタクト形成領域１２０には、画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ内に形成される有機ＥＬ素子が全く蒸着されない非蒸着領域１２１が存在する。この非蒸着領域１２１中に有機ＥＬ素子と下層の配線層（導電層２２５）と電気的に接続するためのコンタクト２３０が形成される。   In FIG. 4, a dotted line indicates a virtual line indicating a break between the pixel 110 and the contact region 120 where a contact for connecting the light emitting element 21 of the pixel 110 to the circuit element is formed. A solid line surrounding the pixel 110 and the contact formation region 120 indicates a boundary of the pixel region formed by combining the pixel 110 and the contact formation region 120. An anode gap or a cathode partition is formed along the boundary of the pixel region. In the contact formation region 120 where the pixels 110R, 110G, and 110B are not formed, there is a non-evaporation region 121 where the organic EL elements formed in the pixels 110R, 110G, and 110B are not evaporated at all. In this non-deposition region 121, a contact 230 for electrically connecting the organic EL element and the lower wiring layer (conductive layer 225) is formed.

図５は、図４の画素配列を形成する蒸着マスクの一例を示す図である。この図に示されるように、蒸着マスク１５０の開口部１５１は、正方形状であり、その寸法は、縦横ともにａ／２となる。そして、この開口部１５１が横方向および縦方向にａのピッチで配置されている。この蒸着マスク１５０には、開口部１５１の横方向および上下方向の両方に間隔（ａ／２）が設けられているので、この蒸着マスク１５０は、蒸着時の使用に耐え得るだけの強度を有している。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a vapor deposition mask that forms the pixel array of FIG. 4. As shown in this figure, the opening 151 of the vapor deposition mask 150 has a square shape, and its dimension is a / 2 in both length and width. The openings 151 are arranged at a pitch in the horizontal and vertical directions. Since this vapor deposition mask 150 is provided with an interval (a / 2) in both the lateral direction and the vertical direction of the opening 151, the vapor deposition mask 150 has a strength sufficient to withstand use during vapor deposition. doing.

この蒸着マスク１５０で赤色の画素１１０Ｒの有機ＥＬ素子を蒸着する場合には、蒸着マスク１５０を、開口部１５１が基板上の赤色の画素形成位置に一致するように位置合わせを行って配置した後に、赤色の画素１１０Ｒを構成する有機ＥＬ素子を蒸着する。その後、青色の画素１１０Ｂの有機ＥＬ素子を蒸着する場合には、図４において、蒸着マスク１５０を左右いずれかの方向にａ／２だけずらして位置合わせをした後に、青色の画素１１０Ｒを構成する有機ＥＬ素子を蒸着すればよい。また、緑色の画素１１０Ｇの有機ＥＬ素子を蒸着する場合には、図４において、赤色の画素１１０Ｒまたは青色の画素１１０Ｂの形成後に、左右いずれかの方向にａ／４ずらし、さらに上下いずれかの方向にａ／４ずらして位置合わせをした後に、緑色の画素１１０Ｇを構成する有機ＥＬ素子を蒸着すればよい。   When the organic EL element of the red pixel 110R is vapor-deposited with the vapor deposition mask 150, the vapor deposition mask 150 is aligned and arranged so that the opening 151 coincides with the red pixel formation position on the substrate. The organic EL element constituting the red pixel 110R is deposited. Thereafter, when the organic EL element of the blue pixel 110B is vapor-deposited, the blue pixel 110R is formed after the vapor deposition mask 150 is shifted by a / 2 in either the left or right direction in FIG. An organic EL element may be deposited. Further, when the organic EL element of the green pixel 110G is deposited, in FIG. 4, after the red pixel 110R or the blue pixel 110B is formed, it is shifted by a / 4 in either the left or right direction, and further, After alignment by shifting by a / 4 in the direction, an organic EL element constituting the green pixel 110G may be deposited.

このような蒸着マスク１５０を使用して有機ＥＬ素子を形成すると、各画素の実際の発光領域の寸法は、蒸着精度をｘとすると、縦横ともにａ／２−２ｘとなる。たとえば、ａ＝１５０μｍ、ｘ＝１５μｍとすると、発光領域の寸法は縦横ともに４５μｍとなる。また、論理的な画素面積に対する発光領域の面積の比である開口率は、０．２７となり、背景技術で説明した図９の金属部３５２を有するストライプ状の蒸着マスク３５０で画素を形成した場合の開口率の０．２１３に比して大幅に改善される。   When an organic EL element is formed using such a vapor deposition mask 150, the actual size of the light emitting region of each pixel is a / 2-2x in both vertical and horizontal directions, where vapor deposition accuracy is x. For example, when a = 150 μm and x = 15 μm, the dimension of the light emitting region is 45 μm in both vertical and horizontal directions. Further, the aperture ratio, which is the ratio of the area of the light emitting region to the logical pixel area, is 0.27, and the pixel is formed using the stripe-shaped deposition mask 350 having the metal portion 352 of FIG. 9 described in the background art. The aperture ratio is greatly improved compared to 0.213.

また、本実施の形態１により得られる開口率０．２７の画像表示装置で、背景技術で説明した開口率０．２１３の画像表示装置と同じ視認輝度２１．３ｃｄ／ｍ2を得るためには、デューティーが３０％とすると、発光領域の輝度は約７９０ｃｄ／ｍ2でよくなる。これは、開口率０．２１３の画像表示装置の発光領域の輝度１，０００ｃｄ／ｍ2の場合に比して２０％以上、輝度を抑制することができる。上述したように、ＯＬＥＤは電流密度と輝度が比例する関係にあり、また電流密度が高いと劣化が速いことが知られているので、発光領域の輝度を抑えることができれば、ＯＬＥＤに注入される電流密度も抑えることができ、その結果、ＯＬＥＤの寿命を伸ばすことができる。 In order to obtain the same visual luminance 21.3 cd / m 2 as the image display device with an aperture ratio of 0.27 obtained in the first embodiment, which is the same as the image display device with an aperture ratio of 0.213 described in the background art. If the duty is 30%, the luminance of the light emitting region is about 790 cd / m 2 . This can suppress the luminance by 20% or more compared to the case where the luminance of the light emitting region of the image display device having an aperture ratio of 0.213 is 1,000 cd / m 2 . As described above, the OLED has a relationship in which the current density and the luminance are proportional, and it is known that the deterioration is quick when the current density is high. Therefore, if the luminance of the light emitting region can be suppressed, the OLED is injected into the OLED. The current density can also be suppressed, and as a result, the lifetime of the OLED can be extended.

なお、図４に示される絵素１００内のＲ，Ｇ，Ｂの配列は一例であり、これに限定される趣旨ではない。つまり、図４に示されるＲ，Ｇ，Ｂの配列はすべて上下逆でもよいし、図４を右にまたは左に９０度回転させて、Ｒ，Ｇ，Ｂのうち２つの画素が縦に並ぶようにしてもよい。さらに、各画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの１つの絵素１００内での並び順も限定されるものではなく、すべての絵素１００間で統一が取れていれば、各画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの並び順は任意でよい。   Note that the arrangement of R, G, and B in the picture element 100 shown in FIG. 4 is an example, and the present invention is not limited to this. That is, the arrangement of R, G, and B shown in FIG. 4 may be all upside down, or two pixels of R, G, and B are arranged vertically by rotating FIG. 4 to the right or left by 90 degrees. You may do it. Further, the order of arrangement of the pixels 110R, 110G, and 110B in one picture element 100 is not limited. If the pixels 110R, 110G, and 110B are uniform among all the picture elements 100, the pixels 110R, 110G, and 110B Arrangement order may be arbitrary.

図６は、本発明の実施の形態１にかかる画素配列の他の一例を示す平面図である。この図６では、正方形状の１つの絵素１００を、寸法が（ａ／２）×（ａ／２）の形状を有する４つの小正方形１０１−１〜１０１−４に分割し、このうち３つの小正方形１０１−１〜１０１−３にＲ，Ｇ，Ｂの各画素１１０Ｒ，１１０Ｂ，１１０Ｇを配置し、残りの１つの小正方形１０１−４を各画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂのコンタクト形成領域１２０としている。つまり、１つの絵素１００中で各画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０ＢがＬ字状に配列されている。また、コンタクト形成領域１２０の非蒸着領域１２１には、各画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの３つのコンタクト２３０Ｒ，２３０Ｇ，２３０Ｂが形成される。ただし、この場合Ｌ字型の角部に配置される画素とコンタクト（図６の場合には、Ｒの有機ＥＬ素子が形成される画素１１０Ｒとコンタクト２３０Ｒ）との間の距離が、他の画素とコンタクトとの間の距離よりも長くなることとなる。なお、この画素配列を形成するための蒸着マスクは、図４の画素配列の場合と同じ図５の蒸着マスク１５０を用いることができる。   FIG. 6 is a plan view showing another example of the pixel array according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 6, one square-shaped picture element 100 is divided into four small squares 101-1 to 101-4 each having a size of (a / 2) × (a / 2). The R, G, and B pixels 110R, 110B, and 110G are arranged in the two small squares 101-1 to 101-3, and the remaining small square 101-4 is connected to the contact formation region 120 of each of the pixels 110R, 110G, and 110B. It is said. That is, each pixel 110R, 110G, 110B is arranged in an L shape in one picture element 100. In addition, three contacts 230R, 230G, and 230B of the pixels 110R, 110G, and 110B are formed in the non-deposition region 121 of the contact formation region 120. However, in this case, the distance between the pixel disposed at the L-shaped corner and the contact (in the case of FIG. 6, the pixel 110R on which the R organic EL element is formed and the contact 230R) is different from the other pixels. It becomes longer than the distance between the contact and the contact. As the vapor deposition mask for forming this pixel array, the same vapor deposition mask 150 in FIG. 5 as in the pixel array in FIG. 4 can be used.

本実施の形態１によれば、従来のストライプ状の画素配列の画像表示装置に比べて開口率を大きくすることができるとともに、異なる色の画素を同じ蒸着マスクで蒸着することができるという効果を有する。また、全絵素１００で絵素１００内の異なる色の画素１１０の配置が等しいので、画像表示装置内ではたとえばある色の画素１１０は、縦方向および横方向に一直線上に配列することになり、従来のデルタ構造などの画素配列を有する画像表示装置などに比して、画像表示装置で表示される画質を低下させずに表示させることができるという効果も有する。さらに、ストライプ状の画素配列の場合と異なり、同色の画素１１０が上下左右ともに離れているので、蒸着マスク１５０の強度が低下することがないという効果も有する。   According to the first embodiment, it is possible to increase the aperture ratio as compared with the conventional image display device having a stripe pixel arrangement, and it is possible to deposit pixels of different colors with the same deposition mask. Have. In addition, since the arrangement of the pixels 110 of different colors in the picture element 100 is the same in all the picture elements 100, for example, the pixels 110 of a certain color are arranged in a straight line in the vertical direction and the horizontal direction in the image display device. As compared with an image display device having a pixel arrangement of a conventional delta structure, etc., there is also an effect that the image can be displayed without degrading the image quality displayed on the image display device. Further, unlike the case of the stripe-shaped pixel arrangement, the same color pixels 110 are separated from each other in the upper, lower, left, and right directions, so that the strength of the vapor deposition mask 150 is not lowered.

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２にかかる画素配列の他の一例を示す平面図である。この図７では、各画素を六角形状としている。つまり、実施の形態１では、１つの絵素を正方形状に４等分していたが、この実施の形態２では、１つの絵素１００を六角形状に４等分するようにしている。このとき、１つの絵素１００は略正方形状を有しているが、絵素１１０上下のラインに対応する輪郭線（実線で示される画素領域の境界線）は、六角形の画素１１０の形状に合わせて波打った形状を有している。一方、絵素１１０の左右のラインに対応する輪郭線は、直線となっている。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a plan view showing another example of the pixel array according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 7, each pixel has a hexagonal shape. That is, in the first embodiment, one picture element is divided into four equal squares, but in this second embodiment, one picture element 100 is divided into four equal hexagonal shapes. At this time, one picture element 100 has a substantially square shape, but the contour line corresponding to the upper and lower lines of the picture element 110 (the border line of the pixel area indicated by the solid line) is the shape of the hexagonal pixel 110. It has a wavy shape to match. On the other hand, the contour lines corresponding to the left and right lines of the picture element 110 are straight lines.

図７の例では、絵素１００の面積をＳとすると、Ｓ／４の面積を有する３つの六角形１１１を絵素１００内に配置する。これによって、絵素１００内の３つの六角形１１１が配置されない領域の面積は、残りの１つの六角形１１１の面積と等しくなる。つまり、絵素１００の上半分に、面積Ｓ／４の２つの合同な六角形１１１を配置して画素１１０Ｒ，１１０Ｂとし、絵素１００の下半分の横方向の中央に、上半分に配置した六角形１１１に接するように面積Ｓ／４の１つの六角形１１１を配置して画素１１０Ｇとする。そして、下半分に配置した六角形１１１の左右両側には、それぞれ、面積（Ｓ／４）／２のコンタクト形成領域１２０が形成される。このコンタクト形成領域１２０は、上記の六角形１１１の画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂを半分にした形状となっている。なお、この図７の場合には、各画素１１０Ｒ，１１０Ｂ，１１０Ｇとコンタクト２３０との間の距離はすべて等しくなるように、コンタクト２３０が形成される。   In the example of FIG. 7, assuming that the area of the picture element 100 is S, three hexagons 111 having an area of S / 4 are arranged in the picture element 100. As a result, the area of the region where the three hexagons 111 are not arranged in the picture element 100 becomes equal to the area of the remaining one hexagon 111. That is, two congruent hexagons 111 having an area S / 4 are arranged in the upper half of the picture element 100 to form the pixels 110R and 110B, and arranged in the upper half in the horizontal center of the lower half of the picture element 100. One hexagon 111 having an area S / 4 is arranged so as to be in contact with the hexagon 111 to form a pixel 110G. Then, contact formation regions 120 having an area (S / 4) / 2 are formed on both the left and right sides of the hexagon 111 arranged in the lower half. The contact formation region 120 has a shape in which the pixels 110R, 110G, and 110B of the hexagon 111 are halved. In the case of FIG. 7, the contacts 230 are formed so that the distances between the pixels 110R, 110B, and 110G and the contacts 230 are all equal.

ここで、絵素１００は第１の方向（横方向）に高さを同じくして配列されるとともに、第１の方向とは垂直な方向（縦方向）にも幅を同じくして配列される。さらに、すべての絵素１００において、その内部の画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの色の配置は一致している必要がある。すなわち、この図７の例では、絵素１００内の左上の画素は赤色（Ｒ）の画素１１０Ｒであり、右上の画素は青色（Ｂ）の画素１１０Ｂであり、下の画素は緑色（Ｇ）の画素１１０Ｇである。   Here, the picture elements 100 are arranged with the same height in the first direction (lateral direction), and also arranged with the same width in the direction (vertical direction) perpendicular to the first direction. . Further, in all the picture elements 100, the color arrangements of the pixels 110R, 110G, and 110B in the pixels need to match. That is, in the example of FIG. 7, the upper left pixel in the picture element 100 is a red (R) pixel 110R, the upper right pixel is a blue (B) pixel 110B, and the lower pixel is green (G). Pixel 110G.

このように、１つの絵素１００内においては、異なる色の画素１１０が一直線上に配列せず、かつ表示領域においては、同じ色の画素１１０が縦方向および横方向に一直線上に配列するように、絵素１００が格子状に縦横に周期的に配置される。すなわち、１つの絵素１００内において、３つの画素（１１０Ｒ、１１０Ｂ、１１０Ｇ）全てが一直線上に配列されることはない。   Thus, the pixels 110 of different colors are not arranged in a straight line in one picture element 100, and the pixels 110 of the same color are arranged in a straight line in the vertical direction and the horizontal direction in the display area. In addition, the picture elements 100 are periodically arranged vertically and horizontally in a lattice shape. That is, in one picture element 100, all three pixels (110R, 110B, 110G) are not arranged on a straight line.

この図７において、点線は、画素が形成される画素境界を示し、この点線内にＲ，Ｇ，Ｂの画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂを構成する有機ＥＬ素子が形成される。また、点線に重なって描かれる実線は、画素境界（陽極隙間または陰極隔壁）を示している。画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂが形成されないコンタクト形成領域１２０には、画素を形成する有機ＥＬ素子が全く蒸着されない非蒸着領域１２１が存在する。この非蒸着領域１２１中には有機ＥＬ素子が下層の配線層と電気的に接続するためのコンタクト２３０が形成される。   In FIG. 7, dotted lines indicate pixel boundaries where pixels are formed, and organic EL elements constituting R, G, and B pixels 110R, 110G, and 110B are formed within the dotted lines. A solid line drawn over the dotted line indicates a pixel boundary (anode gap or cathode partition). In the contact formation region 120 where the pixels 110R, 110G, and 110B are not formed, there is a non-evaporation region 121 where the organic EL elements that form the pixels are not deposited at all. In this non-deposition region 121, a contact 230 for electrically connecting the organic EL element to a lower wiring layer is formed.

この図７の画素配列を形成する蒸着マスクは、開口部１５１を六角形状としたものである点を除いて、実施の形態１の図５において、図５と同様ものとなる。   The vapor deposition mask for forming the pixel array of FIG. 7 is the same as that of FIG. 5 in FIG. 5 of Embodiment 1 except that the opening 151 has a hexagonal shape.

このような蒸着マスクを使用して有機ＥＬ素子を形成すると、たとえば、画素ピッチをａ＝１５０μｍとし、蒸着誤差をｘ＝１５μｍとした場合に、各画素１１０の実際の発光領域の面積は２，２０６μｍ2となる。一方、ストライプ状の画素配列における論理的な画素面積は、７，５００μｍ2であるので、論理的な画素面積に対する発光領域の面積の比である開口率は、０．２９４となり、背景技術で説明した図９の金属部３５２を有するストライプ状の蒸着マスク３５０で画素を形成した場合の開口率の０．２１３に比して大幅に改善される。 When an organic EL element is formed using such a vapor deposition mask, for example, when the pixel pitch is a = 150 μm and the vapor deposition error is x = 15 μm, the actual area of the light emitting region of each pixel 110 is 2 206 μm 2 . On the other hand, since the logical pixel area in the stripe pixel arrangement is 7,500 μm 2 , the aperture ratio, which is the ratio of the area of the light emitting region to the logical pixel area, is 0.294, which will be described in the background art. Compared with the aperture ratio of 0.213 when pixels are formed with the stripe-shaped deposition mask 350 having the metal portion 352 of FIG.

本実施の形態２によっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。   According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

なお、上述した説明では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色で画素を形成した場合を例に挙げたが、４色以上の色で画素を形成する場合にも適用することができる。たとえば、１つの絵素内にｎ色の画素を形成する場合には、絵素の面積Ｓをｍ等分し（ここで、ｎ，ｍともに自然数で、ｍ＞ｎ）、Ｓ／ｍの面積を有するｎ個の正方形状または六角形状の画素を絵素内に配置し、残りの領域をコンタクト形成領域とすればよい。そして、絵素内のある色の画素が、横方向と縦方向のそれぞれに一直線上に配列するように、絵素内に画素を配置するとともに、絵素を配置すればよい。   In the above description, the case where pixels are formed with three colors of R, G, and B has been described as an example, but the present invention can also be applied to the case where pixels are formed with four or more colors. For example, when n-color pixels are formed in one picture element, the area S of the picture element is equally divided into m (where n and m are natural numbers, m> n), and the area of S / m. N pixels having a square shape or hexagonal shape may be arranged in a picture element, and the remaining region may be used as a contact formation region. Then, the pixels may be arranged in the picture elements and the picture elements may be arranged so that the pixels of a certain color in the picture elements are arranged in a straight line in each of the horizontal direction and the vertical direction.

また、上述した説明では、トップエミッション型の画像表示装置の場合を例に挙げたが、これに限られる趣旨ではなく、ボトムエミッション型の画像表示装置の場合でも、上記の実施の形態１〜２を適用することができる。   Further, in the above description, the case of the top emission type image display device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the above embodiments 1-2 are also applied to the case of the bottom emission type image display device. Can be applied.

以上のように、この発明にかかる画像表示装置は、有機ＥＬ素子を発光層として用いる画像表示装置に有用である。   As described above, the image display device according to the present invention is useful for an image display device using an organic EL element as a light emitting layer.

本発明が適用される画像表示装置の全体構造の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the whole structure of the image display apparatus with which this invention is applied. 図１の画素回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the pixel circuit of FIG. 本発明が適用される画像表示装置の断面構造の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the cross-section of the image display apparatus to which this invention is applied. 本発明の実施の形態１にかかる画素配列の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the pixel arrangement | sequence concerning Embodiment 1 of this invention. 図４の画素配列を形成する蒸着マスクの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the vapor deposition mask which forms the pixel arrangement | sequence of FIG. 本発明の実施の形態１にかかる画素配列の他の一例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of the pixel array concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２にかかる画素配列の他の一例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of the pixel arrangement | sequence concerning Embodiment 2 of this invention. ストライプ状の画素配列を例示する図である。It is a figure which illustrates stripe-like pixel arrangement. ストライプ状の画素配列の各画素を形成するための蒸着マスクの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the vapor deposition mask for forming each pixel of a stripe-like pixel arrangement | sequence. ストライプ状の画素配列の各画素における発光部と配線とコンタクトとの間の関係を示す上面図である。It is a top view which shows the relationship between the light emission part in each pixel of a stripe-like pixel arrangement | sequence, wiring, and a contact. 従来の画素配列の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional pixel arrangement | sequence. 従来の画素配列の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the conventional pixel arrangement | sequence. 図１１の画素配列で１色のみ発光した状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state which light-emitted only one color with the pixel arrangement | sequence of FIG. 図１２の画素配列で１色のみ発光した状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state which light-emitted only one color with the pixel arrangement | sequence of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 基板
２ 画素回路
３ 信号線駆動回路
４ 走査線駆動回路
５ 信号線
６ 走査線
７ アース線
８ 電流源
２１ 発光素子
２２ ドライバ素子
２３ コンデンサ
２４ スイッチング素子
１００ 絵素
１０１，１０１−１〜１０１−４ 小正方形
１１１ 六角形
１１０，１１０−１〜１１０−３，１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ 画素
１２０ コンタクト形成領域
１２１ 非蒸着領域
１５０ 蒸着マスク
１５１ 開口部
２１０ 配線領域
２１１ 発光層
２１２ アノード配線層
２１３ カソード配線層
２１４ 接続補助層
２１５ 絶縁層
２２１ 平坦化層
２２２，２２４ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
２２５ 導電層
２２６ 穴構造
２２７ 隔壁
２２８ 封止基板
２３０，２３０Ｒ，２３０Ｇ，２３０Ｂ コンタクト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Pixel circuit 3 Signal line drive circuit 4 Scan line drive circuit 5 Signal line 6 Scan line 7 Ground line 8 Current source 21 Light emitting element 22 Driver element 23 Capacitor 24 Switching element 100 Picture elements 101, 101-1 to 101-4 Small square 111 Hexagons 110, 110-1 to 110-3, 110R, 110G, 110B Pixel 120 Contact formation region 121 Non-deposition region 150 Deposition mask 151 Opening portion 210 Wiring region 211 Light emitting layer 212 Anode wiring layer 213 Cathode wiring layer 214 Connection auxiliary layer 215 Insulating layer 221 Planarizing layer 222, 224 Thin film transistor (TFT)
225 Conductive layer 226 Hole structure 227 Partition 228 Sealing substrate 230, 230R, 230G, 230B Contact

Claims (3)

有機ＥＬ素子を含んで構成される、異なる色のｎ個（ｎは３以上の自然数）の画素からなる絵素が、第１の方向と、前記第１の方向に直角な第２の方向に格子状に複数配列してなる画像表示装置において、
前記絵素は、ｎ個の画素の全てが、前記絵素内で一方向に配列しないように配置されるとともに、各画素は、その大きさが前記絵素のｍ分の１（ｍは４以上の自然数）の面積に等しくなるように構成され、
前記第１の方向に隣接する絵素内の同じ色の画素は、前記第１の方向に直線状に配列するように、前記絵素内に配置され、
前記第２の方向に隣接する絵素内の同じ色の画素は、前記第２の方向に直線状に配列するように、前記絵素内に配置され、
前記絵素内の前記画素が配置されない領域に、前記有機ＥＬ素子と該有機ＥＬ素子を駆動する回路素子とを電気的に接続する穴構造のコンタクトが形成され、
前記絵素は、正方形状を有し、前記絵素の４分の１の面積に等しい３個の正方形状の画素が配置された構造を有し、
前記正方形状の画素は、前記正方形状の絵素を面積の等しい２つの長方形に分割した一方の長方形内に２つ配置され、他方の長方形内の中央に１つ配置されたことを特徴とする画像表示装置。
A pixel composed of n pixels of different colors (n is a natural number of 3 or more), which includes an organic EL element, is arranged in a first direction and a second direction perpendicular to the first direction. In an image display device that is arranged in a plurality of grids,
The picture elements are arranged so that all n pixels are not arranged in one direction within the picture element, and each pixel has a size that is 1 / m of the picture element (m is 4). It is configured to be equal to the area of the above natural number)
Pixels of the same color in the picture elements adjacent in the first direction are arranged in the picture elements so as to be linearly arranged in the first direction,
Pixels of the same color in the picture elements adjacent in the second direction are arranged in the picture elements so as to be linearly arranged in the second direction,
A contact having a hole structure that electrically connects the organic EL element and a circuit element that drives the organic EL element is formed in a region in the pixel where the pixel is not disposed ,
The picture element has a square shape, and has a structure in which three square pixels equal to a quarter of the area of the picture element are arranged,
Two square pixels are arranged in one rectangle obtained by dividing the square picture element into two rectangles having the same area, and one pixel is arranged in the center of the other rectangle. Image display device.
有機ＥＬ素子を含んで構成される、異なる色のｎ個（ｎは３以上の自然数）の画素からなる絵素が、第１の方向と、前記第１の方向に直角な第２の方向に格子状に複数配列してなる画像表示装置において、
前記絵素は、ｎ個の画素の全てが、前記絵素内で一方向に配列しないように配置されるとともに、各画素は、その大きさが前記絵素のｍ分の１（ｍは４以上の自然数）の面積に等しくなるように構成され、
前記第１の方向に隣接する絵素内の同じ色の画素は、前記第１の方向に直線状に配列するように、前記絵素内に配置され、
前記第２の方向に隣接する絵素内の同じ色の画素は、前記第２の方向に直線状に配列するように、前記絵素内に配置され、
前記絵素内の前記画素が配置されない領域に、前記有機ＥＬ素子と該有機ＥＬ素子を駆動する回路素子とを電気的に接続する穴構造のコンタクトが形成され、
前記絵素は、略正方形状を有し、前記絵素の４分の１の面積に等しい３個の六角形状の画素が、その輪郭を接するように配置された構造を有することを特徴とする画像表示装置。
 A pixel composed of n pixels of different colors (n is a natural number of 3 or more), which includes an organic EL element, is arranged in a first direction and a second direction perpendicular to the first direction. In an image display device that is arranged in a plurality of grids,
The picture elements are arranged so that all n pixels are not arranged in one direction within the picture element, and each pixel has a size that is 1 / m of the picture element (m is 4). It is configured to be equal to the area of the above natural number)
Pixels of the same color in the picture elements adjacent in the first direction are arranged in the picture elements so as to be linearly arranged in the first direction,
Pixels of the same color in the picture elements adjacent in the second direction are arranged in the picture elements so as to be linearly arranged in the second direction,
A contact having a hole structure that electrically connects the organic EL element and a circuit element that drives the organic EL element is formed in a region in the pixel where the pixel is not disposed,
The picture element has a substantially square shape, and has a structure in which three hexagonal pixels equal to a quarter of the area of the picture element are arranged so as to touch the outline thereof. Image display device.
前記絵素内の前記各画素と前記コンタクトとの間の距離が等しくなるように前記コンタクトが形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 1 or 2, wherein the contact is formed such that the distance between the said contact and each pixel in said picture element is equal.
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