(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を含む画素が行列状に配置された表示部と、画素列ごとに配置され前記画素にデータ電圧を伝達するデータ線とを備える表示装置における、前記表示部の輝度ムラを検査する検査方法であって、
複数の前記データ線を介して複数の前記画素に同一の前記データ電圧を供給し、複数の前記発光素子を発光させる発光ステップと、
前記発光ステップで前記発光素子を発光させた前記表示部を、インターライン型の高解像度用撮像装置を用いて画素単位で撮像し、前記画素単位の輝度情報である第１輝度データを取得する高解像度撮像ステップと、
前記発光ステップで前記発光素子を発光させた前記表示部を、前記高解像度用撮像装置で撮像した解像度よりも低解像度で撮像し、複数の画素ごとの輝度情報である第２輝度データを取得する低解像度撮像ステップと、
前記表示部の表示領域を複数の分割エリアに区分けする領域分割ステップと、
前記複数の分割エリアのそれぞれに含まれる複数の前記画素ごとに前記第１輝度データの前記輝度情報を平均して前記分割エリア内で同一の輝度情報とした平均輝度データを前記分割エリアごとに算出するエリア輝度算出ステップと、
画素ごとに前記第１輝度データに前記第２輝度データを乗算し、かつ、当該画素を含む前記分割エリアの前記平均輝度データで除算することにより、前記表示部に起因する輝度ばらつきを反映した画素単位の輝度情報である第３輝度データを画素ごとに算出する画素輝度算出ステップとを含む
表示装置の検査方法。
【請求項２】
前記画素輝度算出ステップでは、
前記平均輝度データで前記第１輝度データを画素単位で除算して高解像度輝度比データを算出し、
前記第２輝度データを前記第１輝度データのデータサイズにリサイズし、当該リサイズされた前記第２輝度データを前記高解像度輝度比データに乗算する
請求項１に記載の表示装置の検査方法。
【請求項３】
前記画素輝度算出ステップでは、
前記平均輝度データを前記第２輝度データのデータサイズにリサイズし、当該リサイズされた前記平均輝度データで前記第２輝度データを除算して低解像度輝度比データを算出し、
前記低解像度輝度比データを前記第１輝度データのデータサイズにリサイズし、当該リサイズされた前記低解像度輝度比データを前記第１輝度データに乗算する
請求項１に記載の表示装置の検査方法。
【請求項４】
前記画素輝度算出ステップでは、
隣接する前記分割エリアの境界領域の前記平均輝度データをスムージングする
請求項２または３に記載の表示装置の検査方法。
【請求項５】
前記画素輝度算出ステップでは、
前記画素を、当該画素から当該画素を含む分割エリアの中心位置までの距離と、当該画素から隣接する前記分割エリアの中心位置までの距離との比に応じて当該画素の輝度データをスムージングする
請求項２または３に記載の表示装置の検査方法。
【請求項６】
前記発光ステップでは、前記表示部の全画素を一斉に点灯させ、
前記高解像度撮像ステップでは、前記高解像度用撮像装置の解像度を、前記表示部の画素数の解像度に対して同レベル以上に設定して、前記画素ごとの輝度データを取得する
請求項１に記載の表示装置の検査方法。
【請求項７】
前記発光ステップでは、点灯させる画素を変更して複数回にわたり間引き点灯させることにより前記表示部の全画素を点灯させ、
前記高解像度撮像ステップでは、前記高解像度用撮像装置の解像度を、前記表示部の画素数の解像度に対して同レベル以上に設定して、前記間引き点灯のたびに撮像し、当該撮像された複数の画像を合成して前記画素ごとの輝度データを取得する
請求項１に記載の表示装置の検査方法。
【請求項８】
前記発光ステップでは、前記表示部の全画素を一斉に点灯させ、
前記低解像度撮像ステップでは、前記表示部の画素数よりも撮像装置の解像度を低く設定して、前記第２輝度データを取得する
請求項６または７に記載の表示装置の検査方法。
【請求項９】
前記発光ステップでは、点灯させる画素を変更して複数回にわたり間引き点灯させることにより前記表示部の全画素を点灯させ、
前記低解像度撮像ステップでは、前記表示部の画素数よりも撮像装置の解像度を低く設定して前記間引き点灯のたびに撮像し、当該撮像された複数の画像を平均化して、前記第２輝度データを取得する
請求項６または７に記載の表示装置の検査方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置の検査方法を含む表示装置の製造方法であって、
さらに、
前記画素輝度算出ステップにおいて算出された前記第３輝度データに基づいて、前記画素ごとの補正パラメータを生成する補正パラメータ生成ステップと、
各画素の前記補正パラメータを、前記表示部に用いられる所定のメモリに書き込む書き込みステップとを含む
表示装置の製造方法。
【請求項１１】
発光素子を含む画素が行列状に配置された表示部と、画素列ごとに配置され前記画素にデータ電圧を伝達するデータ線とを備える表示装置における、前記表示部の輝度ムラを検査する検査装置であって、
インターライン型の高解像度用撮像装置と、
前記高解像度用撮像装置で撮像した解像度よりも低解像度で撮像する低解像度用撮像装置と、
前記表示部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記発光素子を同一のデータ電圧で発光させた前記表示部を、前記高解像度用撮像装置を用いて画素単位で撮像して、前記画素単位の輝度情報である第１輝度データを取得し、
前記発光素子を発光させた前記表示部を、前記低解像度用撮像装置で撮像し、複数の画素ごとの輝度情報である第２輝度データを取得し、
前記表示部の表示領域を複数の分割エリアに区分けし、前記複数の分割エリアのそれぞれに含まれる複数の前記画素ごとに前記第１輝度データの前記輝度情報を平均して前記分割エリア内で同一の輝度情報とした平均輝度データを前記分割エリアごとに算出し、
画素ごとに前記第１輝度データに前記第２輝度データを乗算し、かつ、当該画素を含む前記分割エリアの前記平均輝度データで除算することにより、前記表示部に起因する輝度ばらつきを反映した画素単位の輝度情報である第３輝度データを画素ごとに算出する
表示装置の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置、その検査方法、検査装置及びその製造方法に関し、特に表示ムラの補正が可能な表示装置の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流駆動型の発光素子を用いた表示装置として、有機ＥＬ素子を用いた表示装置（有機ＥＬディスプレイ）が知られている。この有機ＥＬディスプレイは、視野角特性が良好で、消費電力が少ないという利点を有するため、次世代のＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）候補として注目されている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイでは、通常、画素を構成する有機ＥＬ素子がマトリクス状に配置される。複数の走査線と複数のデータ線との交点に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を設け、このＴＦＴに駆動トランジスタのゲートを接続し、選択した走査線を通じてこのＴＦＴをオンさせてデータ線からデータ信号を駆動トランジスタに入力し、その駆動トランジスタによって有機ＥＬ素子を駆動するものをアクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイと呼ぶ。アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイでは、駆動トランジスタや有機ＥＬ素子の特性のばらつきに起因して、同じデータ信号を与えても、各画素において有機ＥＬ素子の輝度が異なり、輝度ムラが発生するという問題がある。
【０００４】
上記問題に対し、例えば、特許文献１には、表示ムラ補正値を生成することができる表示ムラ補正値生成装置が開示されている。具体的には、表示ムラ補正値は、表示パネル上の全ての画素を発光させた状態で、表示画面を複数のエリアに分割して撮影し、それらを、平均値や加重加算係数を用いて結合することにより、発光エリアごとの補正値を生成する。上記表示ムラ補正値によれば、表示ムラ補正値を容易に生成することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１６４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近傍の画素間で大きく輝度がばらつくような表示パネルにおいて表示ムラを低減するには、画素単位もしくはそれに近い解像度で、画素輝度のばらつきを測定する必要がある。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された表示ムラ補正値生成装置により、画素輝度のばらつきを測定するには、表示パネルの画素数に十分対応した受光素子数を有する高解像度の撮像装置を必要とする。但し、高解像度の撮像装置により画素単位で表示パネルを撮像する場合、撮像時間がかかるため補正値生成工程のタクト時間が長くなる。これを解消するため、複数の高解像度の撮像装置を用いて一斉に撮像することは可能であるが、この場合にはコストが上昇する。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑み、タクト時間が短縮化され製造コストが低減された表示装置の輝度ムラの検査方法、検査装置、表示装置の製造方法及び当該製造方法により製造された表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置の検査方法は、発光素子を含む画素が行列状に配置された表示部と、画素列ごとに配置され前記画素にデータ電圧を伝達するデータ線とを備える表示装置における、前記表示部の輝度ムラを検査する検査方法であって、複数の前記データ線を介して複数の前記画素に同一の前記データ電圧を供給し、複数の前記発光素子を発光させる発光ステップと、前記発光ステップで前記発光素子を発光させた前記表示部を、インターライン型の高解像度用撮像装置を用いて画素単位で撮像し、前記画素単位の輝度情報である第１輝度データを取得する高解像度撮像ステップと、前記発光ステップで前記発光素子を発光させた前記表示部を、前記高解像度用撮像装置で撮像した解像度よりも低解像度で撮像し、複数の画素ごとの輝度情報である第２輝度データを取得する低解像度撮像ステップと、前記表示部の表示領域を複数の分割エリアに区分けする領域分割ステップと、前記複数の分割エリアのそれぞれに含まれる複数の前記画素ごとに前記第１輝度データの前記輝度情報を平均して前記分割エリア内で同一の輝度情報とした平均輝度データを前記分割エリアごとに算出するエリア輝度算出ステップと、前記第１輝度データに前記第２輝度データを乗算し、かつ、前記平均輝度データで除算することにより、前記表示部に起因する輝度ばらつきを反映した画素単位の輝度情報である第３輝度データを算出する画素輝度算出ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の表示装置の検査方法によれば、転送速度の高い高解像度用撮像装置により撮像された画素単位での輝度データ、および、低解像度で撮像した輝度データから、レンズ収差に起因した表示面における輝度面ムラを除外した画素単位での輝度データによる輝度ばらつきを取得できる。よって、表示装置のみに起因する輝度ばらつきを、高精度かつ低タクト時間で検査することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る表示装置１の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の表示装置の検査方法に使用される検査システムの機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る表示装置の検査方法を説明する動作フローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る表示パネルの輝度ばらつきを取得するプロセスのブロック図である。
【図５】本実施の形態に係る表示装置の検査方法により算出可能なレンズ収差に起因する輝度面ムラの一例を表す図である。
【図６Ａ】全画素点灯表示させた表示部を、高解像度用撮像装置の受光部と画素の発光部とを１対１に対応させて測定した場合の画像を表す図である。
【図６Ｂ】間引き点灯表示させた表示部を、高解像度用撮像装置の受光部と画素の発光部とを１対１に対応させて測定した場合の画像を表す図である。
【図６Ｃ】全画素点灯表示させた表示部を、高解像度用撮像装置の受光部と画素の発光部とを９対１に対応させて測定した場合の画像を表す図である。
【図６Ｄ】間引き点灯表示させた表示部を、高解像度用撮像装置の受光部と画素の発光部とを９対１に対応させて測定した場合の画像を表す図である。
【図７Ａ】全画素点灯表示させた表示部を低解像度用撮像装置で撮像した場合の画像を表す図である。
【図７Ｂ】間引き点灯表示させた表示部を低解像度用撮像装置で撮像した場合の画像を表す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る表示装置の検査方法の変形例を説明する動作フローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係る表示装置の検査方法を説明する動作フローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る表示装置の、表示動作時における輝度ゲインの補正動作を説明する図である。
【図１１】本発明の表示装置を内蔵した薄型フラットＴＶの外観図である。
【図１２Ａ】高解像度フルフレームＣＣＤにより表示パネルが撮像された場合の画像を示す図である。
【図１２Ｂ】高解像度インターラインＣＣＤにより表示パネルが撮像された場合の画像を示す図である。
【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、従来の高解像度の撮像装置を用いた表示ムラの検査及び表示ムラ補正に関し、以下の問題が生じることを見出した。
【００１３】
複数の画素が行列状に配置された表示パネルにおいて、画素ごとの補正値を取得するためには、まず、補正前における輝度ばらつきを画素レベルで取得する必要がある。以下、補正前における輝度ばらつきを画素レベルで取得する従来の手法を説明する。
【００１４】
図１２Ａは、高解像度フルフレームＣＣＤにより表示パネルが撮像された場合の画像を示す図であり、図１２Ｂは、高解像度インターラインＣＣＤにより表示パネルが撮像された場合の画像を示す図である。
【００１５】
図１２Ａには、例えば３画素×３画素ごとに１画素を点灯表示（Ｄｏｔ表示）させた表示パネルを、表示パネルの画素とＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）受光素子とが１対１で対応するような高解像度で撮像された画像が示されている。この場合には、ＣＣＤ受光レンズの収差に起因して、上記画像における点灯位置が、表示パネルにおける画素位置（例えば、表示パネルの中央部と端部と）によりずれる。但し、フルフレームＣＣＤの場合には、受光素子の開口率がほぼ１００％であるため、Ｂｉｎｎｉｎｇエリア（出力値を平均化する複数のＣＣＤ受光素子からなるエリアであって、例えば、３素子×３素子。）単位での輝度値は、表示パネルにおける位置により変動しない。よって、点灯画素（Ｄｏｔ表示）を変更して複数回撮像し、Ｂｉｎｎｉｎｇエリア単位での輝度値を取得することにより各画素の輝度値を高精度に測定することが可能である。また、上記測定において、Ｂｉｎｎｉｎｇエリアの大きさを適切に設定することにより、レンズ収差に起因した、表示パネルにおける位置に依存した、いわゆる輝度面ムラは生じない。しかしながら、受光素子の開口率がほぼ１００％である高解像度フルフレームＣＣＤは、受光素子のラインごとの受光データの転送ができず、全受光素子の受光完了後に全受光データを一気に転送するため転送時間がかかる。よって、画素レベルの輝度ばらつきを短いタクト時間で取得することが要求される表示パネルの製造工程においては、高解像度フルフレームＣＣＤにより画素レベルの輝度ばらつきを取得することは不適である。
【００１６】
一方、図１２Ｂには、例えば３画素×３画素ごとに１画素を点灯表示（Ｄｏｔ表示）させた表示パネルを、表示パネルの画素とＣＣＤ受光素子とが１対１で対応するような高解像度で撮像された画像が示されている。この場合には、受光素子のラインごとの受光データの転送が可能であり、転送時間を短縮できる。しかし、ＣＣＤ受光レンズの収差に起因して、上記画像における点灯位置が、表示パネルにおける画素位置（例えば、表示パネルの中央部と端部と）によりずれる。また、インターラインＣＣＤの場合には、受光素子の開口率が１００％でなく受光素子間で受光できない領域が存在する。このため、上記レンズ収差に起因する点灯位置ずれがあると、Ｂｉｎｎｉｎｇエリア単位での輝度値は、表示パネルにおける画素位置により変動してしまう。これにより、測定された画像データには、レンズ収差による輝度面ムラが生じる。よって、表示パネルの製造工程において、短いタクト時間は達成されるが、レンズ収差の影響により測定精度が低下する。
【００１７】
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検査方法は、発光素子を含む画素が行列状に配置された表示部と、画素列ごとに配置され前記画素にデータ電圧を伝達するデータ線とを備える表示装置における、前記表示部の輝度ムラを検査する検査方法であって、複数の前記データ線を介して複数の前記画素に同一の前記データ電圧を供給し、複数の前記発光素子を発光させる発光ステップと、前記発光ステップで前記発光素子を発光させた前記表示部を、インターライン型の高解像度用撮像装置を用いて画素単位で撮像し、前記画素単位の輝度情報である第１輝度データを取得する高解像度撮像ステップと、前記発光ステップで前記発光素子を発光させた前記表示部を、前記高解像度用撮像装置で撮像した解像度よりも低解像度で撮像し、複数の画素ごとの輝度情報である第２輝度データを取得する低解像度撮像ステップと、前記表示部の表示領域を複数の分割エリアに区分けする領域分割ステップと、前記複数の分割エリアのそれぞれに含まれる複数の前記画素ごとに前記第１輝度データの前記輝度情報を平均して前記分割エリア内で同一の輝度情報とした平均輝度データを前記分割エリアごとに算出するエリア輝度算出ステップと、前記第１輝度データに前記第２輝度データを乗算し、かつ、前記平均輝度データで除算することにより、前記表示部に起因する輝度ばらつきを反映した画素単位の輝度情報である第３輝度データを算出する画素輝度算出ステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本態様によれば、転送速度の高いインターライン型の高解像度用撮像装置により撮像された画素単位での輝度データ、および、低解像度で撮像した輝度データを上記エリア輝度算出ステップ及び上記画素輝度算出ステップにより変換することにより、レンズ収差に起因した表示面における輝度面ムラを除外した画素単位での輝度データによる輝度ばらつきを高速で取得できる。よって、表示装置のみに起因する輝度ばらつきを、高精度かつ低タクト時間で検査することが可能となる。
【００１９】
また、例えば、前記画素輝度算出ステップでは、前記平均輝度データで前記第１輝度データを画素単位で除算して高解像度輝度比データを算出し、前記第２輝度データを前記第１輝度データのデータサイズにリサイズし、当該リサイズされた前記第２輝度データを前記高解像度輝度比データに乗算してもよい。
【００２０】
これにより、高解像度輝度比データは、表示部に起因する画素間の高周波数の輝度ばらつきのみを含むこととなる。また、第２輝度データがリサイズされた輝度データには、レンズ収差に起因した輝度面ムラ、及び、画素ごとの輝度ムラは含まれず、表示部側に起因する実際の輝度面ムラのみが含まれることとなる。これより、リサイズされた第２輝度データに高解像度輝度比データを乗算することにより、レンズ収差に起因した表示面における輝度ムラを除外した画素単位での輝度ばらつきを高速に取得できる。
【００２１】
また、例えば、前記画素輝度算出ステップでは、前記平均輝度データを前記第２輝度データのデータサイズにリサイズし、当該リサイズされた前記平均輝度データで前記第２輝度データを除算して低解像度輝度比データを算出し、前記低解像度輝度比データを前記第１輝度データのデータサイズにリサイズし、当該リサイズされた前記低解像度輝度比データを前記第１輝度データに乗算してもよい。
【００２２】
これにより、第１輝度データは、表示部側に起因する実際の輝度ばらつき、撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラを含むこととなる。また、低解像度輝度比データは、撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラの逆数成分を含むこととなる。これより、第１輝度データにリサイズされた低解像度輝度比データを乗算することにより、レンズ収差に起因した表示面における輝度ムラを除外した画素単位での輝度ばらつきを高速に取得できる。
【００２３】
また、例えば、前記画素輝度算出ステップでは、隣接する前記分割エリアの境界領域の前記平均輝度データをスムージングしてもよい。
【００２４】
これにより、分割エリアの境界において階段状に変化する輝度データを、滑らかに補間することが可能となる。
【００２５】
また、例えば、前記画素輝度算出ステップでは、前記画素を、当該画素から当該画素を含む分割エリアの中心位置までの距離と、当該画素から隣接する前記分割エリアの中心位置までの距離との比に応じて当該画素の輝度データをスムージングしてもよい。
【００２６】
これにより、分割エリアの境界において階段状に変化する輝度データを、高精度に補間することが可能となる。
【００２７】
また、例えば、前記発光ステップでは、前記表示部の全画素を一斉に点灯させ、前記高解像度撮像ステップでは、前記高解像度用撮像装置の解像度を、前記表示部の画素数の解像度に対して同レベル以上に設定して、前記画素ごとの輝度データを取得してもよい。
【００２８】
これにより、全画素を１度の撮像で高精度に測定でき、また、タクト時間の短縮が図られる。
【００２９】
また、例えば、前記発光ステップでは、点灯させる画素を変更して複数回にわたり間引き点灯させることにより前記表示部の全画素を点灯させ、前記高解像度撮像ステップでは、前記高解像度用撮像装置の解像度を、前記表示部の画素数の解像度に対して同レベル以上に設定して、前記間引き点灯のたびに撮像し、当該撮像された複数の画像を合成して前記画素ごとの輝度データを取得してもよい。
【００３０】
これにより、隣接画素の輝度の影響を受けずに各画素の発光状態を撮像できるので測定精度が向上する。また、高階調発光させても表示パネルの電流を小さく抑えることができるので、当該電流が電源ユニットの電流リミットに達してしまうこと、及び、表示パネルの中央部が暗く表示されることを防止できる。
【００３１】
また、例えば、前記発光ステップでは、前記表示部の全画素を一斉に点灯させ、前記低解像度撮像ステップでは、前記表示部の画素数よりも撮像装置の解像度を低く設定して、前記第２輝度データを取得してもよい。
【００３２】
これにより、全画素を１度の撮像で高精度に測定でき、また、タクト時間の短縮が図られる。
【００３３】
また、前記発光ステップでは、点灯させる画素を変更して複数回にわたり間引き点灯させることにより前記表示部の全画素を点灯させ、前記低解像度撮像ステップでは、前記表示部の画素数よりも撮像装置の解像度を低く設定して前記間引き点灯のたびに撮像し、当該撮像された複数の画像を平均化して、前記第２輝度データを取得してもよい。
【００３４】
これにより、高階調発光させても表示パネルの電流を小さく抑えることができるので、当該電流が電源ユニットの電流リミットに当たってしまうこと、及び、表示パネルの中央部が暗く表示されることを防止できる。
【００３５】
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検査方法として実現することができるだけでなく、上述した検査方法の特徴的なステップを含む表示装置の製造方法としても、上記と同様の効果を奏す。
【００３６】
本発明の一態様に係る表示装置の製造方法は、上記表示装置の検査方法を含む表示装置の製造方法であって、さらに、前記画素輝度算出ステップにおいて算出された前記第３輝度データに基づいて、前記画素ごとの補正パラメータを生成する補正パラメータ生成ステップと、各画素の前記補正パラメータを、前記表示部に用いられる所定のメモリに書き込む書き込みステップとを含むことを特徴とする。
【００３７】
これにより、表示動作時には、上記ステップにより取得された画素輝度ばらつきに基づいて、補正パラメータを生成してメモリに格納し、当該メモリから補正パラメータが読み出されることにより、高精度の表示ムラ補正が可能となる。
【００３８】
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検査方法として実現することができるだけでなく、当該検査方法を実現する表示装置の検査装置としても、上記と同様の効果を奏す。
【００３９】
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補正パラメータを有する表示装置としても、上記と同様の効果を奏す。
【００４０】
以下、本発明の一態様に係る表示装置、その検査方法、検査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。また、以下の図面において同一の構成要素には同一の符号を用いている。
【００４１】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。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、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の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、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
【００４２】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明に係る表示装置の検査方法、検査装置、当該検査方法を含む製造方法、ならびに、当該製造方法により製造された表示装置を説明する。特に、本発明の表示装置の製造方法の要部である、補正前の表示パネルの輝度ばらつきを画素レベルで取得する工程について詳細に説明する。なお、本発明の表示装置の製造方法に含まれる補正パラメータ生成工程では、上記補正前の輝度ばらつきの取得工程で取得された表示パネルの輝度ばらつきに基づいて、表示パネルの輝度ムラを補正するための補正パラメータが生成される。生成された補正パラメータは、当該表示装置が出荷された後の表示動作にて使用される。ここで、上記輝度ばらつきの取得工程で取得された表示パネルの輝度ばらつきに基づいて補正パラメータを生成する具体例としては、取得された輝度ばらつきである各画素における輝度偏差の大きさに対応して、画素ごとの輝度ゲインまたは画素ごとの電圧オフセットを補正パラメータとして決定することが挙げられる。上記決定された輝度ゲインまたは電圧オフセットが、補正前の映像信号データに乗算または加算されることで補正された映像信号データが、最終的にデータ電圧に変換され、各画素へ供給されることにより、本発明の表示装置は、表示ムラが解消された画像を表示することが可能となる。
【００４３】
以下、本発明の実施の形態に係る表示装置及びその検査方法、検査装置、当該検査方法を含む製造方法ついて、図面を参照しながら説明する。
【００４４】
図１は、本発明の実施の形態に係る表示装置１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。
【００４５】
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、本発明の表示装置の製造方法により生成された補正パラメータが記憶される。制御回路１２は、表示動作時には、メモリ１２１に書き込まれた補正パラメータを読み出し、外部から入力された映像信号データを、その補正パラメータに基づいて補正して、データ線駆動回路１１２へと出力する。
【００４６】
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。
【００４７】
表示部１１３は、行列状に配置された複数の画素を備え、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。表示部１１３には、画素行ごとに走査線が配置され、画素列ごとにデータ線が配置されている。また、複数の画素のそれぞれには、データ線駆動回路１１２から出力されるデータ電圧に対応して発光する発光素子が配置されている。
【００４８】
走査線駆動回路１１１は、走査線に接続されており、画素へデータ電圧を書き込むタイミングを制御する機能を有する。
【００４９】
データ線駆動回路１１２は、データ線に接続されており、走査線駆動回路１１１と同期して、データ電圧を画素へ出力する機能を有する。このデータ電圧に対応して画素内の発光電流が流れることにより、当該発光電流に対応して発光素子が発光する。
【００５０】
次に、本発明の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。
【００５１】
図２は、本発明の表示装置の製造方法に使用される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、高解像度用撮像装置３と、低解像度用撮像装置４と、ステージ５と、表示パネル１１と、制御回路１２とを備える。
【００５２】
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、画素ごとの輝度ばらつきを取得し補正パラメータを生成するまでの工程を制御する制御部である。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。
【００５３】
高解像度用撮像装置３は、インターライン型の撮像装置であり、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。インターライン型の撮像装置は、受光素子の開口部が制限されているが、受光素子間に配置された転送ラインごとに受光データを転送すること可能であり、転送時間を短縮できる。高解像度用撮像装置３としては、例えば、インターライン型のＣＣＤカメラが適用される。
【００５４】
低解像度用撮像装置４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。低解像度用撮像装置４は、高解像度用撮像装置３が表示パネル１１を撮像する場合の解像度よりも低い解像度で撮像することが可能な装置であり、インターライン型でもフルフレーム型でもよい。低解像度用撮像装置４としては、例えば、ＣＣＤカメラが適用される。なお、低解像度用撮像装置４は、装置能力として高解像度用撮像装置３と同様の高解像度の撮像が可能であってもよく、低解像度用撮像装置４を高解像度用撮像装置３で代用してもよい。
【００５５】
ステージ５は、撮像対象の表示パネル１１を固定し、また、情報処理装置２の通信部２３の指示に従い表示パネル１１を固定した状態で、幅方向、奥行き方向及び高さ方向に移動可能となっている。これにより、表示パネル１１と高解像度用撮像装置３及び低解像度用撮像装置４とのアライメントが可能である。
【００５６】
情報処理装置２は、表示装置１内の制御回路１２、高解像度用撮像装置３及び低解像度用撮像装置４へ通信部２３を介して制御信号を出力し、制御回路１２、高解像度用撮像装置３及低解像度用撮像装置４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もとに演算部２１で演算して画素ごとの輝度データ及び分割エリアごとの輝度データを算出する。また、演算部２１は、算出された画素ごとの輝度データ及び分割エリアごとの輝度データを演算して、レンズ収差に起因した表示面における輝度面ムラを除外した画素単位での輝度データを算出する。また、演算部２１は、算出された画素単位での輝度データから、補正パラメータを生成する。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。
【００５７】
制御回路１２は、補正前の表示パネル１１の輝度データを取得するために、情報処理装置２からの制御信号により、表示パネル１１の有する画素へ与える電圧値を制御する。また、制御回路１２は、情報処理装置２で生成された補正パラメータをメモリ１２１へ書き込む機能を有する。
【００５８】
情報処理装置２、高解像度用撮像装置３、低解像度用撮像装置４は、表示装置１の検査装置を構成する。
【００５９】
次に、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する。
【００６０】
図３は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の検査方法を説明する動作フローチャートである。図３には、表示装置１の製造工程である表示ムラ解消のための補正パラメータの生成、あるいは、表示ムラによる良否判定に必要な、表示パネル１１の輝度ばらつきを取得する検査工程が表されている。以下、図３に従って、表示装置１の検査方法を説明する。
【００６１】
まず、情報処理装置２は、高解像度用撮像装置３により、表示パネル１１の画素輝度ばらつきを測定する（Ｓ１０１）。具体的には、制御回路１２は、複数のデータ線を介して複数の画素に同一のデータ電圧を供給し、当該複数の画素に配置された発光素子を発光させる（発光ステップ）。この状態で、発光素子が発光している表示部１１３を、高解像度用撮像装置３で撮像し、上記複数の画素のそれぞれについて座標データ及び第１輝度データ１Ａを取得する。ここで、第１輝度データ１ＡのデータサイズをＡとする。
【００６２】
上記ステップＳ１０１は、発光ステップで発光素子を発光させた表示部１１３を、インターライン型の高解像度用撮像装置３を用いて画素単位で撮像し、当該画素単位の輝度情報である第１輝度データ１Ａを取得する高解像度撮像ステップである。
【００６３】
ここで、上記発光ステップにおける表示部１１３の発光態様及び撮像データについて説明する。
【００６４】
図６Ａは、全画素点灯表示させた表示部を、高解像度用撮像装置の受光部と画素の発光部とを１対１に対応させて測定した場合の画像を表す図であり、図６Ｂは、間引き点灯表示させた表示部を、高解像度用撮像装置の受光部と画素の発光部とを１対１に対応させて測定した場合の画像を表す図である。また、図６Ｃは、全画素点灯表示させた表示部を、高解像度用撮像装置の受光部と画素の発光部とを９対１に対応させて測定した場合の画像を表す図であり、図６Ｄは、間引き点灯表示させた表示部を、高解像度用撮像装置の受光部と画素の発光部とを９対１に対応させて測定した場合の画像を表す図である。上記ステップＳ１０１では、図６Ａ及び図６Ｃに示されるように、表示部１１３の全画素を点灯表示させ、一度の撮像で全画素の発光状態を撮像してもよい。この場合には、全画素を１度の撮像で測定可能できるので、タクト時間の短縮が図られる。但し、隣接画素の輝度の影響を受け、測定精度が低下する場合がある。また、全画素点灯で高階調を表示すると、表示パネル１１を流れる電流が大きくなるため、当該電流及び電源線の配線抵抗により表示パネル内の電圧降下が大きくなる。この影響により、電流が電源ユニットの電流リミットに達する可能性、また、電源から遠い表示パネル中央部が暗く表示され高階調が正しく測定できない可能性がある。
【００６５】
これに対して、上記ステップＳ１０１では、図６Ｂ及び図６Ｄに示されるように、表示部１１３を間引き点灯により表示させて全画素の発光状態を撮像してもよい。この場合には、隣接画素の輝度の影響を受けにくいので測定精度が向上する。また、高階調発光させても表示パネルの電流を小さく抑えることができるので、当該電流が電源ユニットの電流リミットに達してしまうこと、及び、表示パネルの中央部が暗く表示されることを防止できる。しかし、全画素の発光状態を撮像するのに、発光させる画素を異ならせて複数回の撮像及び画像の結合が必要となる。この点では、図６Ａ及び図６Ｃに示された撮像態様の方が、タクト時間がより短縮できる。図６Ａ〜図６Ｄのいずれかの測定態様を用いたステップＳ１０１では、インターライン型の撮像装置を用いて撮像しているので、フルフレームの高解像度撮像装置を用いて画素単位の輝度データを測定するよりも高速な測定が可能となる。
【００６６】
また、上記ステップＳ１０１は、例えば、図６Ｃ及び図６Ｄのように、高解像度用撮像装置３の受光部と画素の発光部とを９対１に対応させて測定した場合、Ｂｉｎｎｉｎｇエリアは３受光素子×３受光素子のエリアと設定でき、第１輝度データ１Ａを構成する画素ごとの各輝度値は、当該エリア内で出力値を平均化して出力された値である。また、図６Ａ及び図６Ｂのように、高解像度用撮像装置３の受光部と画素とを１対１に対応させて測定した場合、Ｂｉｎｎｉｎｇエリアは１受光素子×１受光素子のエリアと設定でき、第１輝度データ１Ａを構成する画素ごとの各輝度値は、平均化されずにそのまま出力された値である。
【００６７】
図４は、本発明の実施の形態１に係る表示パネルの輝度ばらつきを取得するプロセスのブロック図である。上述したステップＳ１０１では、高解像度用撮像装置３を使用して表示パネル１１を撮像するため、画素ごとの輝度データである第１輝度データ１Ａを取得することが可能である。但し、高解像度用撮像装置３は、開口率が小さい（１００％でない）インターライン型の撮像装置であるので、第１輝度データ１Ａには、表示パネル１１側に起因する実際の輝度ばらつきに加え、撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラが含まれている。ここで、輝度面ムラとは、画素ごとの輝度ムラではなく、表示パネルにおける画素位置を反映した輝度ムラであり、例えば、隣接する複数の画素を単位領域とした場合の当該単位領域間での輝度差に起因する輝度ムラであり、いわゆる低周波数の輝度ばらつきのことである。
【００６８】
次に、情報処理装置２は、第１輝度データ１Ａの分割エリアごとの平均輝度データ２Ａを計算する（Ｓ１０２）。このとき、情報処理装置２は、撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラを反映するような複数の画素群を分割エリアの単位とする。例えば、分割エリアは、同一の分割エリア内では上記輝度面ムラの有意差は発生しないが、分割エリア間では当該輝度面ムラの有意差が発生するように分割される。
【００６９】
上記ステップＳ１０２は、複数の分割エリアのそれぞれに含まれる複数の画素の第１輝度データ１Ａを平均した平均輝度データ２Ａを分割エリアごとに算出するエリア輝度算出ステップである。ここで、平均輝度データ２ＡのデータサイズはＡである。つまり、平均輝度データ２Ａにおいて、同一の分割エリア内の画素の輝度値は同じ値となっている。
【００７０】
平均輝度データ２Ａでは、分割エリアの境界において輝度が階段状に変化する。これを緩和すべく、上記境界付近の輝度データをスムージングしてもよい（Ｓ１０３）。スムージングの手法としては、例えば、上記境界部を連続的に直線で補正してもよいし、所定の連続関数に基づいて補正してもよいし、また、隣接分割エリア中心間で補正をしてもよい。また、各画素を、当該画素から当該画素を含む分割エリアの中心位置までの距離と、当該画素から隣接する分割エリアの中心位置までの距離との比に応じて当該画素の輝度データをスムージングしてもよい。上記ステップＳ１０３は、画素輝度算出ステップの一部である。
【００７１】
図４には、上記ステップＳ１０３でスムージングされた平均輝度データ２’Ａを表示した画像が表されている。上述したステップＳ１０２では、開口率が小さい（１００％でない）インターライン型の高解像度用撮像装置３により撮像した輝度データをもとに処理されているので、平均輝度データ２’Ａには、表示パネル１１側に起因する実際の（低周波数の）輝度面ムラと、撮像装置側のレンズ収差に起因した（低周波数の）輝度面ムラとが含まれ、表示パネル１１に起因する画素間の輝度ばらつきは排除されている。ここで、画素間の輝度ばらつきとは、画素ごとの輝度ムラであり、いわゆる高周波数の輝度ばらつきのことである。
【００７２】
次に、情報処理装置２は、第１輝度データ１Ａを平均輝度データ２Ａ（もしくは２’Ａ）で除算することにより、高周波輝度比データ４Ａを算出する（Ｓ１０４）。具体的には、情報処理装置２は、画素ごとに、第１輝度データ１Ａを平均輝度データ２Ａ（もしくは２’Ａ）で除算し、画素数Ａを有する高周波輝度比データ４Ａを算出する。
【００７３】
上記ステップＳ１０４は、第１輝度データ１Ａを低周波輝度データ６Ａで乗算し、かつ、平均輝度データ２Ａ（もしくは２’Ａ）で除算する画素輝度算出ステップの一部である。
【００７４】
図４に示されるように、高周波輝度比データ４Ａは、第１輝度データに含まれる、表示パネル１１側に起因する実際の輝度ばらつき及び撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラから、平均輝度データ２Ａ（もしくは２’Ａ）に含まれる、表示パネル１１側に起因する実際の輝度面ムラ及び撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラが排除されていることとなる。よって、結果的に、高周波輝度比データ４Ａは、表示パネル１１に起因する画素間の高周波数の輝度ばらつきのみを含むこととなる。
【００７５】
次に、情報処理装置２は、低解像度用撮像装置４により、表示パネル１１の画素輝度ばらつきを測定する（Ｓ１０５）。具体的には、制御回路１２は、複数のデータ線を介して複数の画素に同一のデータ電圧を供給し、当該複数の画素に配置された発光素子を発光させる（発光ステップ）。この状態で、発光素子が発光している表示部１１３を、低解像度用撮像装置４で撮像し、表示パネルの測定領域の解像度に対応した第２輝度データ５Ｃを取得する（低解像度撮像ステップ）。なお、本ステップにおける低解像度用撮像装置４の解像度は、ステップＳ１０１における高解像度用撮像装置３の解像度よりも低いので、第２輝度データ５ＣのデータサイズであるＣは、画素数Ａよりも小さい。ここで、上記発光ステップにおける表示部１１３の発光態様及び撮像データについて説明する。
【００７６】
上記ステップＳ１０５は、発光ステップで発光素子を発光させた表示部１１３を、高解像度用撮像装置３で撮像した解像度よりも低解像度で撮像し、複数の画素のそれぞれについて第２輝度データ５Ｃを取得する低解像度撮像ステップである。
【００７７】
図７Ａは、全画素点灯表示させた表示部を低解像度用撮像装置で撮像した場合の画像を表す図であり、図７Ｂは、間引き点灯表示させた表示部を低解像度用撮像装置で撮像した場合の画像を表す図である。上記ステップＳ１０５では、図７Ａに示されるように、表示部１１３の全画素を点灯表示させ、一度の撮像で全画素の発光状態を撮像してもよい。この場合には、全画素を１度の撮像で測定可能できるので、タクト時間の短縮が図られる。しかし、全画素点灯で高階調を表示すると、表示パネル１１を流れる電流が大きくなるため、当該電流及び電源線の配線抵抗により表示パネル内の電圧降下が大きくなる。この影響により、電流が電源ユニットの電流リミットに達する可能性、また、電源から遠い表示パネル中央部が暗く表示され高階調が正しく測定できない可能性がある。
【００７８】
これに対して、上記ステップＳ１０５では、図７Ｂに示されるように、表示部１１３を間引き点灯により表示させて全画素の発光状態を撮像してもよい。この場合には、高階調発光させても表示パネルの電流を小さく抑えることができるので、当該電流が電源ユニットの電流リミットに当たってしまうこと、及び、表示パネルの中央部が暗く表示されることを防止できる。但し、単位受光素子における正確な輝度データを取得するのに、発光させる画素を異ならせて複数回の撮像及び撮像データの平均化が必要となる。この点では、図７Ａに示された撮像態様の方が、タクト時間がより短縮できる。図７Ａまたは図７Ｂの測定態様を用いたステップＳ１０５では、ステップＳ１０１における高解像度用撮像装置３の解像度よりも低い解像度にて表示パネル１１を撮像しているので、高解像度にて輝度データを測定するよりも高速な測定が可能となる。
【００７９】
次に、情報処理装置２は、第２輝度データ５Ｃを、第１輝度データ１Ａのデータサイズへとリサイズする（Ｓ１０６）。ここで、リサイズとは、データサイズを変換することであり、例えばステップＳ１０６では、第２輝度データ５Ｃの各データ要素間を関数などで補間して拡大することで、第２輝度データ６Ａを生成する。これにより、第２輝度データ５ＣのデータサイズはＡにリサイズされる。以降、第２輝度データ５Ｃがリサイズされた第２輝度データを低周波輝度データ６Ａと記す。上記ステップＳ１０６は、画素輝度算出ステップの一部である。
【００８０】
図４には、上記ステップＳ１０６でリサイズされた低周波輝度データ６Ａを表示した画像が表されている。上述したステップＳ１０５では、第２輝度データ５Ｃは低解像度用撮像装置４により取得されているので、低解像度用撮像装置４の単位受光素子は、一度に複数の画素発光を受光する。この場合、図１２Ａ及び図１２Ｂで示したような、レンズ収差に起因する点灯位置ずれの影響は小さい。これにより、第２輝度データ５Ｃ及び第２輝度データ５Ｃがリサイズされた低周波輝度データ６Ａには、レンズ収差に起因した輝度面ムラ、及び、画素ごとの輝度ムラは含まれず、表示パネル１１側に起因する実際の輝度面ムラのみが含まれることとなる。
【００８１】
最後に、情報処理装置２は、低周波輝度データ６Ａに高周波輝度比データ４Ａを画素単位で乗算して、レンズ収差に起因した輝度面ムラを除外した画素輝度データ７Ａを算出する（Ｓ１０７）。
【００８２】
上記ステップＳ１０７は、第１輝度データ１Ａを低周波輝度データ６Ａで乗算し、かつ、平均輝度データ２Ａ（もしくは２’Ａ）で除算することにより、画素ごとの第３輝度データである画素輝度データ７Ａを算出する画素輝度算出ステップの一部である。
【００８３】
上述したように、本実施の形態に係る表示装置の検査方法は、（１）インターライン型（低開口率）の高解像度用撮像装置３により点灯状態の表示パネルを撮像し（第１輝度データ１Ａ）、（２）第１輝度データ１Ａを基に分割エリアごとの平均輝度データ２Ａを算出し、（３）画素ごとに第１輝度データ１Ａを平均輝度データ２Ａで除算して高周波輝度比データ４Ａを算出する。一方、（４）低解像度用撮像装置４により点灯状態の表示パネルを撮像することで低周波輝度データ６Ａを算出する。最後に、（５）低周波輝度データ６Ａと高周波輝度比データ４Ａとの積をとり、画素輝度データ７Ａを算出する。
【００８４】
以上により、転送速度の高いインターライン型の高解像度用撮像装置３により撮像された画素単位での輝度データおよび低解像度で撮像した輝度データから、レンズ収差に起因した表示面における輝度ムラを除外した画素単位での輝度ばらつきを高精度かつ低タクト時間で取得できる。さらに、輝度ムラ補正パラメータの生成工程を高精度かつ低タクト時間で実行することが可能となる。
【００８５】
近傍の画素間で大きく輝度がばらつくようなパネルにおいて、出荷検査や外部補正による均一化の向上のため、画素単位もしくはそれに近い解像度で、表示パネルの輝度ばらつきを短時間で測定する必要がある。その際、レンズ収差起因の輝度面ムラを除外して短時間で実際の輝度ばらつきを算出できる本発明の上記検査方法は有効である。
【００８６】
図５は、本実施の形態に係る表示装置の検査方法により算出可能なレンズ収差に起因する輝度面ムラの一例を表す図である。同図は、上述した本実施の形態に係る検査方法の各ステップで算出された輝度データを基に算出可能なレンズ収差に起因した輝度面ムラが表されている。つまり、同図は、ステップＳ１０２で得られた、表示パネル１１に起因する実際の輝度面ムラと撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラとを含む平均輝度データ２‘Ａを、ステップＳ１０６で得られた、レンズ収差に起因した輝度面ムラと画素ごとの輝度ムラとを含まず、表示パネル１１側に起因する実際の輝度面ムラのみを含む低周波輝度データ６Ａで除算することにより、レンズ収差のみに起因した低周波輝度比データ８Ａが得られることを示している。検査工程及び製造工程におけるタクト時間を短縮化すべく、転送速度の高いインターライン型の高解像度用撮像装置３により表示パネルを撮像して取得された第１輝度データ１Ａには、表示パネルに起因しない上記低周波輝度比データ８Ａが含まれる。よって、第１輝度データ１Ａから低周波輝度比データ８Ａを除外する本発明の製造方法は、高精度かつ低タクト時間で表示パネルのみに起因した画素輝度データを取得するという課題を達成するために有効である。
【００８７】
また、本実施の形態に係る表示装置の製造方法は、さらに、上述したステップＳ１０１〜ステップＳ１０７において算出された上記第３輝度データに基づいて、画素ごとの補正パラメータを生成する補正パラメータ生成ステップと、各画素の当該補正パラメータを、メモリ１２１に書き込む書き込みステップとを含む。これにより、表示装置１の表示動作時には、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０７により取得された画素輝度ばらつきに基づいて生成された補正パラメータをメモリ１２１から読み出すことにより、高精度の表示ムラ補正が可能となる。
【００８８】
ここで、表示パネル１１が、Ｒ（赤色）サブ画素、Ｇ（緑色）サブ画素、及びＢ（青色）サブ画素から構成されるカラー表示パネルである場合における、輝度ばらつきの取得方法について説明する。
【００８９】
図８は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の検査方法の変形例を説明する動作フローチャートである。
【００９０】
まず、情報処理装置２は、測定する色を選択する（Ｓ０２）。本変形例では、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）及びＢ（青色）のサブ画素で構成された画素からなる表示部１１３を想定している。
【００９１】
次に、情報処理装置２は、パネルアライメントを実行する（Ｓ０４）。具体的には、ステージ５により、撮像対象の表示パネル１１を固定する。また、情報処理装置２は、表示パネル１１を、幅方向、奥行き方向及び高さ方向に移動させ、表示パネル１１と高解像度用撮像装置３及び低解像度用撮像装置４とのアライメント状態を最適化する。
【００９２】
次に、情報処理装置２は、測定する階調を選択する（Ｓ０６）。画素輝度ばらつきは、階調により異なる場合が想定される。この場合には、所定の階調ごとに輝度ばらつきを取得し、階調ごとの補正パラメータを算出することが好ましい。
【００９３】
次に、情報処理装置２は、選択された色のサブ画素に対し、選択された階調に応じた電圧を制御回路１２から印加させることにより、当該サブ画素を発光させる（Ｓ０８）。
【００９４】
次に、情報処理装置２は、図３に示されたステップＳ１０を実行し、レンズ収差による輝度面ムラを除外した、選択されたサブ画素の輝度ばらつきを取得する（Ｓ１０）。
【００９５】
次に、情報処理装置２は、測定階調を変更し（Ｓ１２でＮｏ）、上記ステップＳ０８及びステップＳ１０を実行する。
【００９６】
また、必要とする測定階調の全てにおいて上記ステップＳ０８及びステップＳ１０が終了した場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、測定対象の色を変更し（Ｓ１４でＮｏ）、ステップＳ０４〜ステップＳ１２を実行する。
【００９７】
また、全色において、上記ステップＳ０４〜ステップＳ１２が終了した場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、情報処理装置２は、上記ステップＳ０２〜Ｓ１４で得られた画像を取得し、取得した画像から、レンズ収差による輝度面ムラを除外した、各画素の輝度ばらつきを算出する（Ｓ１６）。なお、本ステップでは、サブ画素ごとの輝度ばらつきをまとめて画素ごとの輝度ばらつきを算出しなくてもよく、算出された所定の階調ごとのサブ画素ごとの輝度ばらつきをメモリ１２１へ格納し、次工程の補正パラメータを生成する工程へと適用させてもよい。
【００９８】
本方法によれば、画素ごと輝度ばらつきを取得するにあたり、サブ画素ごと及び階調ごとの輝度ばらつきを取得する。これにより、転送速度の高いインターライン型の高解像度用撮像装置３により撮像された画素単位での輝度データおよび低解像度で撮像した輝度データから、レンズ収差に起因した表示面における輝度ムラを除外したサブ画素単位での輝度ばらつきを階調ごとに取得できる。よって、輝度ムラ補正パラメータの生成工程を高精度かつ低タクト時間で実行することが可能となる。
【００９９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で示された画素輝度ばらつきの取得工程に対して、撮像装置による撮像工程は同じであるが、撮像された輝度データの加工工程が異なる。
【０１００】
図９は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の検査方法を説明する動作フローチャートである。図９には、表示ムラ解消のための補正パラメータの生成に必要な、表示パネル１１の輝度ばらつきを取得する工程が表されている。以下、図９に従い、図３に記載された検査工程と異なる点を中心に説明する。
【０１０１】
まず、情報処理装置２は、高解像度用撮像装置３により、表示パネル１１の画素輝度ばらつきを測定する（Ｓ１１１）。具体的には、制御回路１２は、複数のデータ線を介して複数の画素に同一のデータ電圧を供給し、当該複数の画素に配置された発光素子を発光させる（発光ステップ）。この状態で、発光素子が発光している表示部１１３を、高解像度用撮像装置３で撮像し、上記複数の画素のそれぞれについて座標データ及び第１輝度データ１Ａを取得する。ここで、第１輝度データ１ＡのデータサイズをＡとする。
【０１０２】
上記ステップＳ１１１は、発光ステップで発光素子を発光させた表示部１１３を、インターライン型の高解像度用撮像装置３を用いて画素単位で撮像し、当該画素単位の輝度情報である第１輝度データ１Ａを取得する高解像度撮像ステップである。
【０１０３】
本ステップＳ１１１では、高解像度用撮像装置３を使用して表示パネル１１を撮像するため、画素ごとの輝度データである第１輝度データ１Ａを取得することが可能である。但し、高解像度用撮像装置３は、インターライン型の撮像装置であるので、第１輝度データ１Ａには、表示パネル１１側に起因する実際の輝度ばらつきに加え、撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラが含まれている。
【０１０４】
次に、情報処理装置２は、第１輝度データ１Ａの分割エリアごとの平均輝度データ２Ａを計算する（Ｓ１１２）。このとき、情報処理装置２は、撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラを反映するような複数の画素群を分割エリアの単位とする。
【０１０５】
上記ステップＳ１１２は、複数の分割エリアのそれぞれに含まれる複数の画素の第１輝度データ１Ａを平均した平均輝度データ２Ａを分割エリアごとに算出するエリア輝度算出ステップである。ここで、平均輝度データ２ＡのデータサイズはＡである。つまり、平均輝度データ２Ａにおいて、同一の分割エリア内の画素の輝度値は同じ値となっている。
【０１０６】
次に、情報処理装置２は、平均輝度データ２Ａでは分割エリアの境界において輝度が階段状に変化するので、これを緩和すべく、上記境界付近の輝度データがスムージングされた平均輝度データ２’Ａとしてもよい（Ｓ１１３）。スムージングの手法としては、例えば、上記境界部を連続的に直線で補正してもよいし、所定の連続関数に基づいて補正してもよいし、また、隣接分割エリア中心間で補正をしてもよい。上記ステップＳ１１３は、画素輝度算出ステップの一部である。
【０１０７】
次に、情報処理装置２は、上記ステップＳ１１３でスムージングされた平均輝度データ２’Ａ（もしくは２Ａ）を、後述する第２輝度データ４Ｃのデータサイズへとリサイズする（Ｓ１１４）。これにより、平均輝度データ２’Ａのデータサイズは、低解像度用撮像装置４にて撮像される場合の解像度である画素数Ｃにリサイズされる。以降、平均輝度データ２’Ａがリサイズされたデータを平均輝度データ３Ｃと記す。
【０１０８】
上述したステップＳ１１４では、開口率が小さいインターライン型の高解像度用撮像装置３により撮像した輝度データをもとに処理されているので、平均輝度データ３Ｃには、表示パネル１１側に起因する実際の（低周波数の）輝度面ムラと、撮像装置側のレンズ収差に起因した（低周波数の）輝度面ムラとが含まれ、表示パネル１１に起因する画素間の輝度ばらつきは排除されている。
【０１０９】
次に、情報処理装置２は、低解像度用撮像装置４により、表示パネル１１の画素輝度ばらつきを測定する（Ｓ１１５）。具体的には、制御回路１２は、複数のデータ線を介して複数の画素に同一のデータ電圧を供給し、当該複数の画素に配置された発光素子を発光させる（発光ステップ）。この状態で、発光素子が発光している表示部１１３を、低解像度用撮像装置４で撮像し、解像度に対応した第２輝度データ４Ｃを取得する。なお、本ステップにおける低解像度用撮像装置４の解像度は、ステップＳ１１１における高解像度用撮像装置３の解像度よりも低いので、第２輝度データ４ＣのデータサイズであるＣは、画素数Ａよりも小さい。
【０１１０】
上記ステップＳ１１５は、発光ステップで発光素子を発光させた表示部１１３を、高解像度用撮像装置３で撮像した解像度よりも低解像度で撮像し、複数の画素のそれぞれについて第２輝度データ４Ｃを取得する低解像度撮像ステップである。
【０１１１】
次に、情報処理装置２は、第２輝度データ４Ｃを平均輝度データ３Ｃで除算することにより、低周波輝度比データ５Ｃを算出する（Ｓ１１６）。具体的には、情報処理装置２は、受光素子ごとに、第２輝度データ４Ｃを平均輝度データ３Ｃで除算し、画素数Ｃを有する低周波輝度比データ５Ｃを算出する。
【０１１２】
低周波輝度比データ５Ｃは、第２輝度データ４Ｃに含まれる、表示パネル１１側に起因する実際の輝度面ムラから、平均輝度データ３Ｃに含まれる、表示パネル１１側に起因する実際の輝度面ムラが削除され、更に、第２輝度データ４Ｃを撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラの逆数が乗算されていることとなる。よって、結果的に、低周波輝度比データ５Ｃは、撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラの要素のみを含むこととなる。
【０１１３】
次に、情報処理装置２は、低周波輝度比データ５Ｃを、第１輝度データ１Ａのデータサイズへとリサイズする（Ｓ１１７）。これにより、低周波輝度比データ５Ｃのデータサイズは画素数Ａにリサイズされる。以降、低周波輝度比５Ｃがリサイズされたデータを低周波輝度比データ６Ａと記す。上記ステップＳ１１７は、画素輝度算出ステップの一部である。
【０１１４】
最後に、情報処理装置２は、高周波輝度データ１Ａに低周波輝度比データ６Ａを乗算して、レンズ収差に起因した輝度面ムラを除外した画素輝度データ７Ａを算出する（Ｓ１１８）。つまり、本ステップでは、ステップＳ１１１で取得された、表示パネル１１側に起因する実際の輝度ばらつき、撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラが含まれた高周波輝度データ１Ａから、撮像装置側のレンズ収差に起因した輝度面ムラの逆数成分を含む低周波輝度比データ６Ａを乗算していることから、画素輝度データ７Ａは、表示パネル１１側に起因する実際の輝度ばらつきのみを含むこととなる。
【０１１５】
上述したように、本実施の形態に係る表示装置の検査方法は、（１）インターライン型（低開口率）の高解像度用撮像装置３により点灯状態の表示パネルを撮像し（第１輝度データ１Ａ）、（２）第１輝度データ１Ａを基に分割エリアごとの平均輝度データ３Ｃを算出する。一方、（３）低解像度用撮像装置４により点灯状態の表示パネルを撮像することで第２輝度データ４Ｃを算出し、（４）第２輝度データ４Ｃを平均輝度データ３Ｃで除算して低周波輝度比データ６Ａを算出する。最後に、（５）第１輝度データ１Ａと低周波輝度比データ６Ａとの積をとり、画素輝度データ７Ａを算出する。
【０１１６】
以上により、転送速度の高いインターライン型の高解像度用撮像装置３により撮像された画素単位での輝度データおよび低解像度で撮像した輝度データから、レンズ収差に起因した表示面における輝度ムラを除外した画素単位での輝度ばらつきを取得できる。よって、輝度ムラ補正パラメータの生成工程を高精度かつ低タクト時間で実行することが可能となる。
【０１１７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の表示装置の製造方法により取得された画素輝度ばらつきを基に生成された補正パラメータを用いて、表示装置が表示パネルを表示動作させる場合について説明する。
【０１１８】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る表示装置の、表示動作時における輝度ゲインの補正動作を説明する図である。
【０１１９】
制御回路１２は、外部から入力された映像信号を各画素に対応した電圧信号に補正変換する。メモリ１２１は、各画素に対応する輝度ゲイン及び代表ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）を格納する。
【０１２０】
同図における制御回路１２は、補正ブロック６０１と駆動回路用タイミングコントローラ６１５とを備える。まず、補正ブロック６０１の機能について述べる。映像信号が外部から入力されると、補正ブロック６０１及び変換ブロック６０２により、メモリ１２１に格納された映像-輝度変換ＬＵＴから、当該映像信号に対応した輝度信号が読み出される。そして、当該輝度信号に対してメモリ１２１から各々対応する輝度ゲインを読み出して演算して、当該輝度信号を全画素で共通の基準輝度に補正する。補正ブロック６０１は、画素位置検出部６１１と、映像−輝度変換部６１２と、乗算部６１３とを備える。また、変換ブロックは、輝度−電圧変換部６１４と、駆動回路用タイミングコントローラ６１５とを備える。
【０１２１】
画素位置検出部６１１は、外部から入力された映像信号と同時に入力された同期信号により、当該映像信号の画素位置情報が検出される。ここで、検出された画素位置がａ行ｂ列であると仮定する。
【０１２２】
映像−輝度変換部６１２は、メモリ１２１に格納された映像-輝度変換ＬＵＴから、当該映像信号に対応した輝度信号を読み出す。
【０１２３】
乗算部６１３は、実施の形態１または２で取得された画素輝度ばらつきに基づいて生成された補正パラメータが格納されたメモリ１２１から、各画素に対応する補正パラメータである輝度ゲインと、当該輝度信号とを乗算することにより、当該輝度信号を補正する。具体的には、ａ行ｂ列の輝度ゲインｋとａ行ｂ列の輝度信号値が乗算され、補正後のａ行ｂ列の輝度信号が生成される。
【０１２４】
なお、乗算部６１３は、メモリ１２１に格納された、各画素に対応する輝度ゲインと、外部から入力された映像信号が変換された輝度信号とを除算するなど、乗算以外の演算により、当該輝度信号を補正してもよい。
【０１２５】
輝度−電圧変換部６１４は、メモリ１２１に格納されている代表変換カーブに基づき導出された代表ＬＵＴにより、乗算部６１３から出力された補正後のａ行ｂ列の輝度信号に対応したａ行ｂ列の電圧信号を読み出す。
【０１２６】
最後に、制御回路１２は、この変換されたａ行ｂ列の電圧信号を、駆動回路用タイミングコントローラ６１５を介してデータ線駆動回路１１２に出力する。当該電圧信号は、アナログ電圧に変換されてデータ線駆動回路へ入力される、もしくは、データ線駆動回路１１２内でアナログ電圧に変換される。そして、データ線駆動回路１１２から、各画素へデータ電圧として供給される。
【０１２７】
本態様によると、上記補正ブロック６０１により、外部から入力された映像信号を画素毎に輝度信号に変換し、画像部毎の輝度信号を所定の基準輝度に補正する。その上で、補正された各画素の輝度信号を電圧信号に変換し、この変換された電圧信号をデータ線の駆動回路に出力する。
【０１２８】
これにより、画素毎に記憶するデータは、取得された画素輝度ばらつきに基づいて生成された、各画素に対応する輝度ゲインであって各画素に対応する映像信号の輝度を所定の基準輝度にするための輝度ゲインである。そのため、従来のような、映像信号に対応した輝度信号を電圧信号に変換する輝度信号−電圧信号変換テーブルを画素毎に用意する必要はなくなり、画素毎に用意するデータ量は大幅に削減できる。そして、前記複数の画素に共通する電圧−輝度特性を表す代表変換カーブに対応する所定の情報を、前記複数の画素に共通して有している。これもデータ量として僅かである。
【０１２９】
そのため、表示パネルの画素毎にばらつく輝度を補正して全画面で共通の輝度の映像信号を得るための補正に必要なデータの量を大幅に減少させることができる。これにより、製造コストを大幅に削減できる。その結果、製造コストおよび駆動時の処理負担を軽減して、画面全体にわたって均一な表示を実現できる。
【０１３０】
また、複数の画素に共通する電圧−輝度特性に対応する代表変換カーブを表した所定の情報が、複数の画素に共通して一つであるので、メモリ容量を必要最小限までに削減できる。
【０１３１】
ここで、上記補正ブロック６０１で用いられた輝度ゲインは、本発明の表示装置１の製造方法で取得された画素輝度ばらつきに基づいて生成されメモリに格納された補正パラメータである。また、代表変換カーブは、予め設定された代表Ｉ−Ｖ特性であってもよい。
【０１３２】
以上実施の形態１〜３について述べてきたが、本発明に係る表示装置、その検査方法、検査装置及び製造方法は、上記実施の形態に限定されるものではない。上述した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、本発明に係る表示装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【０１３３】
例えば、高解像度用撮像装置３と、低解像度用撮像装置４と、表示部１１３を制御する制御部である情報処理装置２とを備え、情報処理装置２は、画素の有する各発光素子を同一のデータ電圧で発光させた表示部１１３を、高解像度用撮像装置３を用いて画素単位で撮像して、画素単位の輝度情報である第１輝度データを取得し、各発光素子を発光させた表示部１１３を、低解像度用撮像装置４で撮像し、複数の画素ごとの輝度情報である第２輝度データを取得し、表示部１１３の表示領域を複数の分割エリアに区分けし、複数の分割エリアのそれぞれに含まれる複数の画素ごとに第１輝度データの輝度情報を平均して分割エリア内で同一の輝度情報とした平均輝度データを分割エリアごとに算出し、第１輝度データに第２輝度データを乗算し、かつ、平均輝度データで除算することにより、表示部１１３に起因する輝度ばらつきを反映した画素単位の輝度情報である第３輝度データを算出する表示装置の検査装置も、本発明の範囲に含まれる。
【０１３４】
また、例えば、本発明に係る表示装置、その検査方法、検査装置及びその製造方法は、図１１に記載されたような薄型フラットＴＶに内蔵される。本発明に係る表示装置、その検査方法、検査装置及びその製造方法により、輝度ムラが抑制されたディスプレイを備えた低コストの薄型フラットＴＶが実現される。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
本発明は、特に有機ＥＬ表示装置を内蔵する有機ＥＬフラットパネルディスプレイに有用であり、画質の均一性が要求されるディスプレイの表示装置、その検査方法、検査装置及び製造方法として用いるのに最適である。
【符号の説明】
【０１３６】
１    表示装置
２    情報処理装置
３    高解像度用撮像装置
４    低解像度用撮像装置
５    ステージ
１１    表示パネル
１２    制御回路
２１    演算部
２２    記憶部
２３    通信部
１１１    走査線駆動回路
１１２    データ線駆動回路
１１３    表示部
１２１    メモリ
６０１    補正ブロック
６０２    変換ブロック
６１１    画素位置検出部
６１２    映像−輝度変換部
６１３    乗算部
６１４    輝度−電圧変換部
６１５    駆動回路用タイミングコントローラ
【図１】
0005995165.tif 000002
【図２】
0005995165.tif 000003
【図３】
0005995165.tif 000004
【図６Ａ】
0005995165.tif 000005
【図６Ｂ】
0005995165.tif 000006
【図６Ｃ】
0005995165.tif 000007
【図６Ｄ】
0005995165.tif 000008
【図７Ａ】
0005995165.tif 000009
【図７Ｂ】
0005995165.tif 000010
【図８】
0005995165.tif 000011
【図９】
0005995165.tif 000012
【図１０】
0005995165.tif 000013
【図１１】
0005995165.tif 000014
【図１２Ａ】
0005995165.tif 000015
【図１２Ｂ】
0005995165.tif 000016
【図４】
0005995165.tif 000017
【図５】
0005995165.tif 000018