(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
発光素子と、当該発光素子の発光輝度を決定する入力階調データが供給されることにより、当該入力階調データに対応した駆動電流を前記発光素子へ流す駆動素子とを含む画素が行列状に配置された表示パネルを有する表示装置の製造方法であって、
入力階調と発光輝度との相関を表す画素ごとの階調−輝度特性を補正するターゲットとなる、前記表示パネル全体に共通する階調−輝度特性である代表階調−輝度特性を取得する第1ステップと、
前記入力階調データを補正する際に参照する階調変換テーブルを生成するための複数の階調値であって、映像として使用される階調範囲である表示階調範囲における下限階調を含まず、前記表示階調範囲にわたり複数の離散した演算階調値を選択する第2ステップと、
前記複数の離散した演算階調値における発光輝度を前記画素ごとに測定し、前記画素ごとの演算階調−輝度テーブルを作成する第3ステップと、
前記演算階調−輝度テーブルにおける、演算階調値と輝度との組み合わせに対応する各データが、前記代表階調−輝度特性上のデータと一致するような、前記画素ごとの前記複数の離散した演算階調値のシフト量を求める第4ステップと、
前記第4ステップで求められた前記シフト量でシフトした前記複数の離散した演算階調値と、シフト前の前記複数の離散した演算階調値との相関データに基づいて、前記表示階調範囲における任意の入力階調データを補正する前記階調変換テーブルを前記画素ごとに生成する第5ステップとを含み、
前記第3ステップでは、前記複数の離散した演算階調値における発光輝度を輝度計にて測定し、
前記第2ステップでは、
前記複数の離散した演算階調値として、前記輝度計の検出可能な最低輝度に対応した階調値と、映像として使用される上限階調値とを選択し、
全ての前記画素において、同一の前記複数の離散した演算階調値を選択し、
前記第5ステップでは、
前記シフト前の複数の離散した演算階調値をx、前記シフトした複数の離散した演算階調値をy、補正係数をα、及びオフセット値をβとした場合、前記階調変換テーブルを、y=αx+βで表される一次式として生成する
表示装置の製造方法。
発光素子及び当該発光素子の発光輝度を決定する入力階調データが供給されることにより当該入力階調データに対応した駆動電流を前記発光素子へ流す駆動素子を含む複数の画素と、
前記複数の画素の各々に前記入力階調データを供給するための複数のデータ線と、
前記複数の画素の各々に走査信号を供給するための複数の走査線と、
前記複数のデータ線に前記入力階調データを供給するデータ線駆動回路と、
前記複数の走査線に前記走査信号を供給する走査線駆動回路と、
前記入力階調データを補正する際に参照する階調変換テーブルを前記複数の画素毎に格納するメモリと、
外部から入力された映像信号に対して前記メモリから前記複数の画素の各々に対応する前記階調変換テーブルを読出して、前記複数の画素の各々に対応する前記入力階調データを補正する補正部とを備え、
前記階調変換テーブルは、
入力階調と発光輝度との相関を表す画素ごとの階調−輝度特性を補正するターゲットとなる、前記複数の画素全体に共通する階調−輝度特性である代表階調−輝度特性を取得する第1ステップと、
前記階調変換テーブルを作成するための複数の階調値であって、映像として使用される階調範囲である表示階調範囲における下限階調を含まず、前記表示階調範囲にわたり複数の離散した演算階調値を選択する第2ステップと、
前記複数の離散した演算階調値における発光輝度を前記画素ごとに測定し、前記画素ごとの演算階調−輝度テーブルを作成する第3ステップと、
前記演算階調−輝度テーブルにおける、演算階調値と輝度との組み合わせに対応する各データが、前記代表階調−輝度特性上のデータと一致するような、前記画素ごとの前記複数の離散した演算階調値のシフト量を求める第4ステップと、
前記第4ステップで求められた前記シフト量でシフトした前記複数の離散した演算階調値と、シフト前の前記複数の離散した演算階調値との相関データに基づいて、前記表示階調範囲における任意の入力階調データを補正する前記階調変換テーブルを前記画素ごとに生成する第5ステップとにより生成され、
前記第3ステップでは、前記複数の離散した演算階調値における発光輝度を輝度計にて測定し、
前記第2ステップでは、
前記複数の離散した演算階調値として、前記輝度計の検出可能な最低輝度に対応した階調値と、映像として使用される上限階調値とを選択し、
全ての前記画素において、同一の前記複数の離散した演算階調値を選択し、
前記第5ステップでは、
前記シフト前の複数の離散した演算階調値をx、前記シフトした複数の離散した演算階調値をy、補正係数をα、及びオフセット値をβとした場合、前記階調変換テーブルを、y=αx+βで表される一次式として生成する
表示装置。
【発明を実施するための形態】
【0012】
(本発明の基礎となった知見)
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した表示パネルの輝度ムラ補償方法に関し、以下の問題が生じることを見出した。
【0013】
例えば、有機EL素子と、当該有機EL素子の発光輝度を決定する入力階調データが供給されることにより、当該入力階調データに対応した駆動電流を有機EL素子へ流す駆動トランジスタとを含む画素が行列状に配置された表示パネルにおける従来の輝度ムラ補償方法として、以下の方法が挙げられる。
【0014】
まず、入力階調と発光輝度との相関を表す画素ごとの階調−輝度特性を補正するターゲットとなる、表示パネル全体に共通する代表階調−輝度特性を取得する(S51)。
【0015】
次に、入力階調データを補正する際に参照する階調変換テーブルを生成するための複数の演算階調値を選択する(S52)。
【0016】
選択された複数の演算階調値における発光輝度を画素ごとに測定し、画素ごとの演算階調−輝度テーブルを作成する(S53)。
【0017】
上記演算階調−輝度テーブルの各データ(演算階調値、輝度)が、上記代表階調−輝度特性上のデータ(階調値、輝度)と一致するよう、画素ごとの複数の演算階調値をシフトさせる(S54)。
【0018】
シフトした複数の演算階調値と、シフト前の複数の演算階調値との相関データに基づいて、表示階調範囲における任意の入力階調データを補正する階調変換テーブルを画素ごとに生成する(S55)。
【0019】
最後に、外部入力された映像信号を反映した入力階調データを、上記階調変換テーブルにより補正し、補正後の入力階調データを各画素へ供給する(S56)。
【0020】
図1は、従来の輝度ムラ補償方法における演算階調−輝度テーブルを示す図である。同図は、具体的には、上述した従来の輝度ムラ補償方法におけるステップS53を説明する図である。表示パネルの各画素において、複数の演算階調値(D0、140、1A0、200、260:16進表記)が選択されている(S52)。階調D0は、映像として使用される下限階調(黒表示)であり、また、階調260は、映像として使用される上限階調である。つまり、階調D0から階調260までが、映像として使用される表示階調範囲である。そして、各演算階調値における発光輝度が測定されている(S53)。
図1には、画素P及び画素Qにおける演算階調−輝度テーブルが示されている。
【0021】
ここで、画素Aの演算階調D0では、画素輝度として0.005051と測定されている。しかしながら、この測定輝度値は、輝度計の測定下限値を下回っており、正確な画素Pの発光輝度を反映したものとなっていない。したがって、画素Pにおいては、階調D0を、画素Pの階調変換テーブルを生成するための演算階調として選択せず、階調D0以外の4点の演算階調を選択する。
【0022】
一方、画素Qでは、5点の演算階調のいずれにおいても、測定された画素輝度は輝度計の測定可能な範囲内にあるため、当該5点の演算階調を、画素Qの階調変換テーブルを生成するための演算階調として選択する。
【0023】
上記のように、異なる演算階調数に基づいて各画素の階調変換テーブルを生成した場合、例えば、全画素同一の入力階調データを画素ごとに補正し、該補正された入力階調データを各画素に供給すると、
図1に示すように、画素Pと画素Qとで発光輝度が異なる。つまり、表示パネル全体にわたって輝度ムラを効果的に抑制できないといった課題が発生する。
【0024】
このような問題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置の製造方法は、発光素子と、当該発光素子の発光輝度を決定する入力階調データが供給されることにより、当該入力階調データに対応した駆動電流を前記発光素子へ流す駆動素子とを含む画素が行列状に配置された表示パネルを有する表示装置の製造方法であって、入力階調と発光輝度との相関を表す画素ごとの階調−輝度特性を補正するターゲットとなる、前記表示パネル全体に共通する階調−輝度特性である代表階調−輝度特性を取得する第1ステップと、前記入力階調データを補正する際に参照する階調変換テーブルを生成するための複数の階調値であって、映像として使用される階調範囲である表示階調範囲における下限階調を含まない複数の離散した演算階調値を選択する第2ステップと、前記複数の離散した演算階調値における発光輝度を前記画素ごとに測定し、前記画素ごとの演算階調−輝度テーブルを作成する第3ステップと、前記演算階調−輝度テーブルにおける、演算階調値と輝度との組み合わせに対応する各データが、前記代表階調−輝度特性上のデータと一致するような、前記画素ごとの前記複数の離散した演算階調値のシフト量を求める第4ステップと、前記第4ステップで求められた前記シフト量でシフトした前記複数の離散した演算階調値と、シフト前の前記複数の離散した演算階調値との相関データに基づいて、前記表示階調範囲における任意の入力階調データを補正する前記階調変換テーブルを前記画素ごとに生成する第5ステップとを含むことを特徴とする。
【0025】
これによれば、表示階調範囲における下限階調を含まずに、入力階調データを補正する際に使用される複数の演算階調値を抽出するので、有効な測定輝度値が得られる演算階調値の数を各画素で同一にできる。よって、全表示階調にわたり輝度ムラを高精度に抑制することが可能となる。
【0026】
また、前記第2ステップでは、全ての前記画素において、同一の前記複数の離散した演算階調値を選択してもよい。
【0027】
これにより、選択された複数の演算階調値により生成された階調変換テーブルの精度を、全画素において一致させることが可能となる。
【0028】
また、前記第5ステップでは、前記シフト前の複数の離散した演算階調値をx、前記シフトした複数の離散した演算階調値をy、補正係数をα、及びオフセット値をβとした場合、前記階調変換テーブルを、y=αx+βで表される一次式として生成してもよい。
【0029】
これにより、補正前の入力階調データに対して、まず補正係数αを乗算し、該乗算されたものにオフセット値βを加算することで、補正後の入力階調データが生成される。よって、簡素化された補正演算処理で、輝度ムラを高精度に抑制することが可能となる。
【0030】
また、前記第3ステップでは、前記複数の離散した演算階調値における発光輝度を輝度計にて測定し、前記第2ステップでは、前記輝度計の検出可能な最低輝度に対応した階調値以上である前記複数の離散した演算階調値を選択してもよい。
【0031】
これにより、選択された複数の演算階調値において測定された発光輝度値は、いずれも測定誤差を極力含まない値とすることが可能となる。よって、これらの測定された発光輝度値により生成された階調変換テーブルの変換精度を向上させることが可能となる。
【0032】
また、前記第1ステップでは、前記代表階調−輝度特性として、同一条件で製造される他の表示装置の製造方法において取得された代表階調−輝度特性を利用してもよい。
【0033】
これにより、一の表示装置の製造方法で求められた代表階調−輝度特性を、当該一の表示装置と同一条件で製造される他の表示装置の製造方法で利用するので、複数の表示パネルの階調変換テーブルを生成する毎に代表階調−輝度特性を設定する手間を省くことができる。その結果、本装置の製造プロセスを短縮できる。
【0034】
また、さらに、前記第5ステップにおいて生成された各画素の前記階調変換テーブルを、所定のメモリに書き込む第6ステップ、を含んでもよい。
【0035】
これにより、映像表示動作ごとに階調変換テーブルを生成することなく、製造工程で一度生成された階調変換テーブルを、出荷後の表示動作の際に常に使用できる。よって、輝度ムラ補償処理を簡素化できる。
【0036】
また、本発明は、このような特徴的なステップを含む表示装置の製造方法として実現することができるだけでなく、当該製造方法に含まれる特徴的なステップを手段として生成された階調変換テーブルを有する表示装置としても、上記と同様の効果を奏す。
【0037】
以下、表示装置の製造方法の一実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示における好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、並びに、工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明における最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0038】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【0039】
(実施の形態)
以下、実施の形態に係る表示装置及びその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【0040】
[1.表示装置の基本構成]
図2は、実施の形態に係る表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。同図における表示装置1は、制御回路12と、表示パネル11とを備える。制御回路12はメモリ121を有する。表示パネル11は、走査線駆動回路111と、データ線駆動回路112と、表示部113とを備える。なお、メモリ121は、表示装置1内であって制御回路12の外部に配置されていてもよい。
【0041】
制御回路12は、メモリ121、走査線駆動回路111、及びデータ線駆動回路112の制御を行う機能を有する。メモリ121には、本実施の形態で説明する製造方法による製造工程の完了後には、本実施の形態に係る表示装置の製造方法により生成された階調変換テーブルが記憶される。制御回路12は、表示動作時には、メモリ121に書き込まれた階調変換テーブルを読み出し、外部から入力された映像信号を反映した入力階調データを、階調変換テーブルに基づいて補正して、データ線駆動回路112へと出力する。言い換えると、制御回路12は、映像信号に対してメモリ121から階調変換テーブルを読出して入力階調データを補正する補正部としての機能を有する。
【0042】
また、制御回路12は、製造工程においては、外部の情報処理装置と通信することにより、当該情報処理装置の指示に従って表示パネル11を駆動する機能を有する。
【0043】
表示部113は、複数の画素を備え、外部から表示装置1へ入力された映像信号に基づいて画像を表示する。
【0044】
[2.画素回路構成]
図3は、表示部が有する画素の回路構成の一例及びその周辺回路との接続を示す図である。同図における画素400は、走査線424−427と、データ線434と、駆動トランジスタ401と、有機EL素子402と、保持容量素子403と、選択トランジスタ404と、イネーブルトランジスタ405と、参照トランジスタ406と、初期化トランジスタ407とを備える。また、周辺回路は、走査線駆動回路111と、データ線駆動回路112とで構成されている。
【0045】
走査線駆動回路111は、走査線424−427に接続されており、選択トランジスタ404、イネーブルトランジスタ405、参照トランジスタ406、及び初期化トランジスタ407の導通及び非導通を制御する。
【0046】
データ線駆動回路112は、データ線434に接続されており、映像信号を反映し、有機EL素子402の発光輝度を決定する入力階調データ(入力階調電圧)を出力して、駆動トランジスタ401に流れる駆動電流を決定する。
【0047】
駆動トランジスタ401は、ゲートが選択トランジスタ404を介してデータ線434に接続され、ソースが有機EL素子402のアノードに接続され、ドレインがイネーブルトランジスタ405を介して正電源線(V
TFT)に接続された駆動素子である。これにより、駆動トランジスタ401は、入力階調電圧を、当該入力階調電圧に対応した駆動電流に変換し、変換された駆動電流を有機EL素子402に供給する。
【0048】
有機EL素子402は、電流駆動型の発光素子として機能し、有機EL素子402のカソードは、負電源線(V
EL)に接続されている。
【0049】
保持容量素子403は、駆動トランジスタ401のゲート−ソース間に接続されている。保持容量素子403は、例えば、選択トランジスタ404がオフ状態となった後も、直前のゲート−ソース間電圧を維持し、継続して駆動トランジスタ401から有機EL素子402へ駆動電流を供給させる機能を有する。
【0050】
選択トランジスタ404は、ゲートが走査線424に接続されており、データ線434の入力階調電圧を駆動トランジスタ401のゲートに供給するタイミングを制御するスイッチトランジスタである。
【0051】
イネーブルトランジスタ405は、ゲートが走査線425に接続されており、正電源線の電源電圧V
TFTを駆動トランジスタ401のドレインに供給するタイミングを制御する発光トランジスタである。
【0052】
参照トランジスタ406は、ゲートが走査線426に接続されており、閾値電圧を検出するために設けられた参照電源線の参照電圧V
REFを駆動トランジスタ401のゲートに供給するタイミングを制御するスイッチトランジスタである。
【0053】
初期化トランジスタ407は、ゲートが走査線427に接続されており、初期化電源線の初期化電圧V
INIを駆動トランジスタ401のソースに供給するタイミングを制御する。
【0054】
なお、
図3には記載されていないが、正電源線は電源に接続されている。また、負電源線は、別の電源に接続、または接地されている。
【0055】
[3.画素回路動作]
次に、
図3に示された画素回路の駆動シーケンスについて説明する。
【0056】
まず、初期化トランジスタ407のみを導通状態として、駆動トランジスタ401のソース電位を初期化電圧V
INIに設定する(初期化期間)。
【0057】
次に、参照トランジスタ406を導通状態とする。これにより、参照電圧V
REFと初期化電圧V
INIとの差分電圧が、保持容量素子403に充電される。
【0058】
次に、初期化トランジスタ407を非導通状態とし、参照トランジスタ406を導通状態に維持し、イネーブルトランジスタ405を導通状態とする。このとき、初期化期間での電圧設定により有機EL素子402には電流が流れない状態でドレイン電流が流れ、駆動トランジスタ401のソース電位が変化する。そして、保持容量素子403の両電極の電位差(駆動トランジスタ401のゲート−ソース間電圧)は、駆動トランジスタ401の閾値電圧Vthに相当する電位差となる。次に、イネーブルトランジスタ405を非導通状態にする。これにより、ドレイン電流の供給が停止され、閾値電圧検出動作が完了する(閾値電圧検出期間)。
【0059】
次に、参照トランジスタ406を非導通状態とし、選択トランジスタ404を導通状態とすることで、書込み動作の準備がなされる。この状態で、データ線434を介して、補正された入力階調電圧が保持容量素子403の第1電極に印加される。これにより、保持容量素子403には、閾値電圧検出期間で保持された駆動トランジスタ401の閾値電圧Vthに、補正後の入力階調電圧と参照電圧との電圧差に対応した電圧が加算された電圧が記憶(保持)される(書き込み期間)。なお、上記補正された入力階調電圧は、本実施の形態に係る表示装置の製造方法により生成された階調変換テーブルに基づいて補正された入力階調データである。
【0060】
選択トランジスタ404、参照トランジスタ406、及び初期化トランジスタ407を非導通状態とし、イネーブルトランジスタ405を導通状態にする。これにより、保持容量素子403に蓄えられた電圧に応じて有機EL素子402に駆動電流が流れ、当該駆動電流に対応して有機EL素子402が発光する(発光期間)。有機EL素子402は、補正された入力階調電圧に対応した発光輝度で発光する。例えば、有機EL素子402は、下限階調電圧では発光せず(黒表示)、上限階調電圧では最大輝度で発光する。
【0061】
[4.製造システムの構成]
次に、本実施の形態に係る表示装置の製造方法を実現する製造システムを説明する。
【0062】
図4は、実施の形態に係る表示装置の製造システムの機能ブロック図である。同図に記載された製造システムは、情報処理装置2と、輝度計3と、表示パネル11と、制御回路12とを備える。
【0063】
情報処理装置2は、演算部21と、記憶部22と、通信部23とを備え、階調変換テーブルを生成するまでの工程を制御する機能を有する。情報処理装置2としては、例えば、パーソナルコンピュータが適用される。
【0064】
輝度計3は、情報処理装置2の通信部23からの制御信号により、表示パネル11を撮像し、撮像された画像データを通信部23へ出力する。輝度計3としては、例えば、CCDカメラや輝度計が適用される。
【0065】
情報処理装置2は、表示装置1内の制御回路12及び輝度計3へ、通信部23を介して制御信号を出力し、制御回路12及び輝度計3から測定データを取得して当該測定データを記憶部22に格納し、格納された測定データを基に演算部21で演算して各種特性値やパラメータを算出する。なお、制御回路12は、表示装置1に内蔵されない制御回路を使用してもよい。
【0066】
より具体的には、代表階調−輝度特性の設定時には、情報処理装置2は、測定画素へ与える入力階調電圧値の制御を行い、輝度計3から測定輝度値を受信する。また、後述する画素400ごとの演算階調と発光輝度との相関を表す階調−輝度テーブルの生成時には、情報処理装置2は、測定画素へ与える演算階調電圧値の制御及び輝度計3の制御を行い、測定輝度値を受信する。
【0067】
演算部21は、階調−輝度テーブルの各データ(演算階調値、輝度)が、代表階調−輝度特性上のデータ(階調値、輝度)と一致するよう、画素400ごとに、演算階調値をシフトさせる。また、演算部21は、シフトした演算階調値と、シフト前の演算階調値との相関データに基づいて、表示階調範囲における任意の入力階調データを補正する階調変換テーブルを画素400ごとに生成する。
【0068】
制御回路12は、情報処理装置2からの制御信号により、表示パネル11の有する画素400へ与える階調電圧値を制御する。また、制御回路12は、情報処理装置2で生成された階調変換テーブルをメモリ121へ書き込む機能を有する。
【0069】
[5.製造方法]
次に、本実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明する。
【0070】
図5は、実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明する動作フローチャートである。同図には、表示装置1が有する表示パネルの輝度ムラを補正するための高精度な階調変換テーブルを生成するまでの工程が記載されている。上記高精度な階調変換テーブルとは、入力階調データを補正する際に使用される複数の演算階調値の数が各画素で同一である状態で生成されたものである。上記補正パラメータを生成するため、本製造方法では、表示階調範囲における下限階調を含まずに、複数の演算階調値を選択する。以下、
図5に従って、製造工程を説明していく。
【0071】
まず、情報処理装置2は、表示部113全体に共通する、入力階調と発光輝度との相関を表す代表階調−輝度特性を取得する(S10)。ここで、代表階調−輝度特性とは、各画素400の入力階調と発光輝度との相関を表す階調−輝度特性を補正するターゲットとなる階調−輝度特性のことである。なお、ステップS10は、第1ステップに相当する。具体的には以下のようにして、代表階調−輝度特性を取得する。
【0072】
まず、表示部113の有する複数の画素から、代表階調−輝度特性を決定するための測定用画素を抽出する。この測定用画素は、1つであってもよいし、規則性に従い、または無作為に選択された複数の画素であってもよい。情報処理装置2は、制御回路12に対し測定用画素へ入力階調電圧を印加させて当該画素の有機EL素子402を発光させる。次に、情報処理装置2は、輝度計3に対し、上記測定用画素の発光輝度を測定させる。上記測定用画素への入力階調電圧の印加及び発光輝度測定を、異なる入力階調電圧値において複数回実行させる。なお、上記測定用画素への入力階調電圧の印加及び発光輝度測定を、複数の測定用画素で一斉に実行してもよいし、測定用画素ごとに繰り返して実行してもよい。これにより、情報処理装置2は、演算部21にて測定用画素ごとの階調−輝度特性を求める。次に、情報処理装置2は、複数の測定用画素の各々について得られた階調−輝度特性を平均化することにより代表階調−輝度特性を求める。
【0073】
上記代表階調−輝度特性の取得プロセスにより、表示部113に含まれる全ての画素の電流を測定するのではなく、複数の測定用画素についてのみ発光輝度を測定するので、表示部113全体に共通する代表階調−輝度特性を設定するまでの時間を大幅に短縮することができる。
【0074】
なお、代表階調−輝度特性を取得する上記プロセスは、表示装置1ごとにしなくてもよい。例えば、代表階調−輝度特性として、同一条件で製造される他の表示装置の製造方法において取得された代表階調−輝度特性を自己の表示装置の代表階調−輝度特性としてそのまま利用してもよい。これにより、ある表示装置の製造方法で求められた代表階調−輝度特性を、当該装置と同一条件で製造される他の表示装置の製造方法で利用するので、複数の表示パネルの補正パラメータを測定するたびに代表階調−輝度特性を設定する手間を省くことができる。その結果、本装置の製造プロセスを短縮できる。
【0075】
次に、情報処理装置2は、表示階調範囲内の下限階調を含まない複数の離散した演算階調値を選択する(S20)。
【0076】
図6は、表示階調範囲と演算階調−輝度テーブルを示す図である。
図6の上段に示すように、有機EL素子402の発光による画素400の輝度レベルは、例えば、階調0D0h〜260h(hは16進数を表す)の401階調に細分されている。ここで、階調0D0h〜260hは、画素400が表示し得る輝度の範囲である表示階調範囲であり、階調0D0hは発光輝度の下限を示す下限表示階調(黒表示階調)であり、階調260hは発光輝度の上限を示す上限表示階調である。
【0077】
従来の補正方法では、上記複数の演算階調値として、下限表示階調(0D0h)及び上限表示階調(260h)を含むように選択する。この場合、下限表示階調(0D0h)を演算階調値として画素Pに供給することにより測定される画素Aの測定輝度値は、
図6の下段に示すように、例えば、0.005051である。この測定輝度値は、輝度計3の測定下限を下回る値であり、画素Aの正確な発光輝度を表すものではない。したがって、演算階調値としては、0D0hを選択せず、140h、1A0h、200h及び260hという4値を選択する。これにより、画素Pの演算階調−輝度テーブルは、上記演算階調値の4値とそれらに対応した測定輝度の組み合わせで構成されることとなる。
【0078】
これに対して、本実施の形態に係る製造方法では、上記複数の演算階調値として、下限表示階調(0D0h)を含まないように選択する。例えば、演算階調値としては、0D0hを含まず、0D4h、140h、1A0h、200h及び260hという5値を選択する。ここで、階調0D4hにおける画素Pの測定輝度値は、0.022729である。この測定輝度値は、輝度計3の測定下限を上回る有効値であり、画素Pの正確な発光輝度を表すものである。これにより、本実施の形態に係るステップS20及び後述するステップS30では、画素Pの演算階調−輝度テーブルは、上記演算階調値の5値とそれらに対応した測定輝度の組み合わせで構成されることとなる。
【0079】
次に、情報処理装置2は、ステップS20で選択した、複数の離散した演算階調値における発光輝度を画素400ごとに測定し、演算階調−輝度テーブルを生成する(S30)。なお、上述した従来の補正方法では、下限表示階調を演算階調として輝度測定した場合、
図6に示す画素Pでは、輝度計3の測定限界よりも低い輝度値が測定され、
図1に示す画素Qでは、輝度計3の測定限界よりも高い輝度値が測定される。これは、表示部113が有する画素400の回路特性のばらつきによるものであ。これにより、各画素の演算階調−輝度テーブルのデータ数がばらついてしまう。
【0080】
これに対して、本実施の形態に係るステップS20で選択した複数の離散した演算階調値は、表示階調範囲における下限階調を含まないので、各演算階調値における測定輝度値は全て有効な値となる。よって、各画素400の演算階調−輝度テーブルのデータ数を同一とすることができる。
【0081】
次に、情報処理装置2は、ステップS30で生成された演算階調−輝度テーブルにおける、演算階調値と輝度との組み合わせに対応する各データ(演算階調値、輝度)が、代表階調−輝度特性上のデータ(階調値、輝度)となるよう、演算階調−輝度テーブルの演算階調値のシフト量を求める(S40)。
【0082】
図7は、ステップS40における演算階調値のシフトを説明するグラフである。同図のグラフにおいて、横軸は画素400に供給される入力階調電圧を表し、縦軸は画素400の発光輝度を表す。また、同図のグラフには、代表階調−輝度特性と、画素Pの5点の実測データ(演算階調値、輝度値)とが示されている。情報処理装置2は、
図7に示された代表階調−輝度特性と、画素Pの実測データ(演算階調値、輝度値)とを比較していく。例えば、情報処理装置2は、画素Pの実測データ(a1、A)が、代表階調−輝度特性上のデータ(a2、A)となるよう、演算階調のシフト量(a2−a1)を求める。他の4点の実測データも同様にして、演算階調b1、c1、d1及びe1のシフト量(b2−b1)、(c2−c1)、(d2−d1)、(e2−e1)を、それぞれ算出する。
【0083】
次に、情報処理装置2は、ステップS40で算出したシフト量によりシフト前後の演算階調値の相関データから、表示階調全範囲における任意の入力階調データを補正する変換テーブルを生成する(S50)。
【0084】
図8は、ステップS50における階調変換テーブルを示す図である。同図のグラフにおいて、横軸は補正前の入力階調電圧を表し、縦軸は補正後の入力階調電圧を表す。本ステップS20では、まず、演算部21は、ステップS40で取得したシフト前後の演算階調値の相関データ(a2、a1)、(b2、b1)、(c2、c1)、(d2、d1)、及び(e2、e1)を、上記グラフ上にプロットする。具体的には、シフト後の演算階調値(a2、b2、c2、d2、e2)を、補正前の入力階調電圧を示す横軸として、また、シフト前の演算階調値(a1、b1、c1、d1、e)を、補正後の入力階調電圧を示す縦軸としてプロットする。
【0085】
次に、演算部21は、上記5点の相関データから、表示階調範囲における入力階調電圧を補正する際に参照する階調変換テーブルを生成する。例えば、演算部は、上記5点の相関データから、一次式(y=αx+β)で表される階調変換テーブルを生成する。ここで、yは補正後の入力階調電圧、xは補正前の入力階調電圧、αは補正係数、及びβはオフセット値である。
【0086】
なお、ステップS50の後、情報処理装置2は、ステップS50において求められた各画素の階調変換テーブルを、表示装置1のメモリ121に書き込む(ステップS60)。なお、本ステップS10は、第6ステップに相当する。具体的には、メモリ121には、例えば、画素ごとに(補正係数α、オフセット値β)で構成される階調変換データが、表示部113(M行×N列)のマトリクスに対応して格納される。
【0087】
以上のステップS10〜S60が実行されることにより、本実施の形態に係る表示パネルの輝度ムラが解消される。例えば、上記製造工程が完了した後の表示装置1の映像表示動作において、以下のような処理がなされる。
【0088】
まず、制御回路12は、外部から入力された映像信号に対して、画素ごとの入力階調データを生成する。例えば、全画素を一様な輝度Aで表示させるとする。このとき、制御回路12は、
図7に示された代表階調−輝度特性より、全画素に供給すべき入力階調電圧値をa2であると決定する。ただし、全画素に、同一の入力階調電圧a2を供給した場合、画素ごとの特性ばらつきにより、輝度ムラが発生する。そこで、制御回路12は、入力階調電圧a2を補正する。例えば、画素Pを輝度Aで発光させるには、
図7に示すように入力階調電圧をa1とすればよい。制御回路12は、この入力階調電圧の変換を、メモリ121に記憶されている階調変換テーブルを用いて行う。画素Pの階調変換データが(α
P、β
P)であるとすると、補正後の入力階調電圧は、a1=α
P×a2+β
Pとして算出される。
【0089】
図9は、実施の形態に係る表示装置と従来の表示装置との補正精度を比較する図である。同図には、上記ステップS20において選択された複数の演算階調値の中に、表示階調範囲における下限階調値a3が含まれる場合に生成される階調変換テーブルが示されている。演算階調値a3において測定された輝度は、大きな誤差を含む測定値であるため、当該測定値に基づいてa3がシフトされた後の演算階調値a4もまた、大きな誤差を含んでいる。このため、ステップS50で生成される階調変換テーブルの精度も低い。例えば、
図9に示すように、階調変換一次式は、一意に定まらず、補正係数αはα1〜α2及びオフセット値はβ1〜β2のばらつきを有することとなる。これにより、高精度に輝度ムラを抑制することができない。
【0090】
これに対して、本実施の形態に係る表示装置1の製造方法では、上記ステップS20において選択された複数の演算階調値の中に、表示階調範囲における下限階調値が含まれない。よって、演算階調値において測定された輝度も誤差を含まないので、当該測定輝度に基づいて算出されたシフト後の演算階調値もまた誤差を含まない。このため、ステップS50で生成される階調変換テーブルの精度は高い。れにより、高精度に輝度ムラを抑制することが可能となる。
【0091】
図10は、実施の形態に係る演算階調−輝度テーブルを示す図である。同図は、具体的には、本実施の形態におけるステップS20及びS30を説明する図である。表示部113の各画素400において、映像として使用される下限階調(黒表示)を含まない、複数の演算階調値(D4、140、1A0、200、260:16進表記)が選択されている(S20)。
図10には、画素P及び画素Qにおける演算階調−輝度テーブルが示されている。
【0092】
ここで、画素P及び画素Qの演算階調D4では、それぞれ、画素輝度として0.022729及び0.03036と測定されている。この測定輝度値は、いずれも輝度計3の測定下限値を上回っており、正確な発光輝度を反映したものとなっている。
【0093】
上記のように、表示部113が有する全ての画素400において、同一の演算階調数に基づいて各画素400の階調変換テーブルを生成した場合、例えば、全画素同一の入力階調データを画素ごとに補正し、該補正された入力階調データを各画素に供給すると、
図10に示すように、画素Pと画素Qとで発光輝度が同一となる。つまり、表示パネル全体にわたって輝度ムラを効果的に抑制することが可能となる。
【0094】
(その他の実施の形態)
以上、上記実施の形態に基づいて表示パネルの製造方法を説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本実施の形態に係る有機EL表示パネルを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【0095】
なお、上記実施の形態のステップS20〜ステップS50では、複数の演算階調値の選択、演算階調−輝度テーブルの作成、演算階調値のシフト、及び、階調変換テーブルの生成を、画素ごとに実行したが、これに限られない。隣接または近傍の画素において取得された複数の演算階調値、演算階調−輝度テーブル、シフトした演算階調値、及び、階調変換テーブルを援用してもよい。これにより、輝度ムラの補正精度は低下することが想定されるが、補正処理に関する製造工程を簡素化できるという効果が奏される。
【0096】
また、上記実施の形態では、本開示の表示部113が有する画素回路構成の一例を挙げたが、画素400の回路構成は上記回路構成に限定されない。例えば、上記実施の形態では、正電源線と負電源線との間に、イネーブルトランジスタ405、駆動トランジスタ401及び有機EL素子402が、この順に配置されている構成を例示したが、これらの3素子が異なる順で配置されていてもよい。つまり、本開示の表示部113は、駆動トランジスタがn型であってもp型であっても、駆動トランジスタ401のドレイン及びソース、ならびに有機EL素子402のアノード及びカソードが、正電源線と負電源線との間の電流径路上に配置されていればよく、駆動トランジスタ401及び有機EL素子402の配置順には限定されない。
【0097】
また、上記実施の形態において、選択トランジスタ404、イネーブルトランジスタ405、参照トランジスタ406、及び初期化トランジスタ407は、n型であってもp型であっても、両方の組み合わせであってもよい。
【0098】
また、上記実施の形態に係る表示装置の製造方法では、有機EL素子402を用いた表示装置1を製造する場合を例に述べたが、有機EL素子以外の発光素子を用いた表示装置の製造方法に適用してもよい。
【0099】
また、本発明は、上記実施の形態で説明した特徴的なステップを含む表示装置1の製造方法として実現することができるだけでなく、当該製造方法に含まれる特徴的なステップを手段として生成された階調変換テーブルを有する表示装置1としても、上記と同様の効果を奏す。つまり、表示装置1は、有機EL素子402と、有機EL素子402の発光輝度を決定する入力階調データが供給されることにより、当該入力階調データに対応した駆動電流を前記発光素子へ流す駆動トランジスタ401素子とを含む複数の画素400と、画素400に入力階調データを供給するためのデータ線434と、画素400に走査信号を供給するための走査線424と、データ線434に入力階調データを供給するデータ線駆動回路112と、走査線424に走査信号を供給する走査線駆動回路111と、入力階調データを補正する際に参照する階調変換テーブルを画素400毎に格納するメモリ121と、外部から入力された映像信号に対してメモリ121から画素400ごとの階調変換テーブルを読出して、入力階調データを補正する補正部とを備える。上記階調変換テーブルは、代表階調−輝度特性を取得する第1ステップと、表示階調範囲における下限階調を含まない複数の離散した演算階調値を選択する第2ステップと、画素400ごとの演算階調−輝度テーブルを作成する第3ステップと、演算階調−輝度テーブルの各データが、代表階調−輝度特性上のデータと一致するような演算階調値のシフト量を求める第4ステップと、第4ステップで求められたシフト量でシフトした演算階調値とシフト前の演算階調値との相関データに基づいて、表示階調範囲における任意の入力階調データを補正する階調変換テーブルを画素ごとに生成する第5ステップとにより生成される。
【0100】
また、本実施の形態に係る表示装置の製造方法により製造された表示装置1は、
図11に記載されたような薄型フラットTVに内蔵される。本実施の形態に係る表示装置の製造方法により、輝度ムラが高精度に抑制された高品質な薄型フラットTVが実現される。