(57)【要約】【課題】画像表示装置の個々の構成要素からは予測し難い色むらが表示画像に生じた場合にも、それを適宜補正できる色むら補正方法、及び表示画像の色むらが補正された画像表示装置の提供すること。【解決手段】画像表示装置の画像表示部に色むら補正フイルムを設け、表示画像の色むらに対応して色むら補正フイルムに色むらの補色を発生させる。補色の発生により、表示画像の色むらを目立たなくすることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置の画像表示部に色むら補正フイルムを設け、表示画像における色むらを該色むら補正フイルムにより補正する色むら補正方法であって、表示画像の色むらに対応して色むら補正フイルムに該色むらの補色を発生させることを特徴とする色むら補正方法。
【請求項２】
色むら補正フイルムに、屈折率が周期的に変化し、表示画像の色むらの補色を光の干渉により発生させる屈折率変化構造を設けることにより、該色むら補正フイルムに表示画像の色むらの補色を発生させることを特徴とする請求項１に記載の色むら補正方法。
【請求項３】
屈折率変化構造を、レーザー光の照射により設けることを特徴とする請求項２に記載の色むら補正方法。
【請求項４】
画像表示部に、表示画像の色むらに対応して該色むらの補色を発生する色むら補正フイルムを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
色むら補正フイルムが、屈折率が周期的に変化し、表示画像の色むらの補色を光の干渉により発生させる屈折率変化構造を有することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイのような画像表示装置において表示画像に発生する色むらを補正する色むら補正方法、及び該表示画像の色むらが補正された画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像表示装置は一般に多種の構成要素を有している。例えば、画像表示装置として液晶ディスプレイの代表的な構成の概略断面図を図５に示す。液晶ディスプレイは、図５に示すように、透明電極１３，１７をそれぞれ備える一対の基板１２，１９の間に液晶１５を注入した液晶セルが、２枚の偏光板１１，２０で挟まれた構成を有する。視認側の基板１９にはカラーフィルター（ＲＧＢ）１８が配設される。通常は、透明電極１３，１７が視認側から見て互いに直交するように、ストライプ状に形成され、カラーフィルター１８と合わせて画素（透明電極１３，１７の直交領域に相当）が形成されることになる。図示していないが、透明電極１３，１７から配線を引き出し駆動用回路と接続し、画像毎に液晶を調整することで、画像表示を行なうことができる。
【０００３】
このように多種の構成要素からなる画像表示装置においては、画素の駆動回路等における駆動電圧等の電気的特性のばらつき、画素形成のための電極等のパターニング、偏光板、カラーフィルターや各種機能性フイルム等の光学フイルムにおける性能欠陥等、これら様々な原因により、表示画像に色むらが生じやすい。画像表示装置において表示画像の色相の均一性は、表示画像の品質に直接影響を与え、その装置の商品性能を左右するため、色相のむらである色むらが生じたものに対しては、色むらの補正を行なう必要がある。
【０００４】
駆動回路の特性のばらつき等による画素間での輝度差に起因する色むらの補正方法としては、画像表示面上の基準点から補間演算し輝度補正値を求め、その値を駆動回路にフィードバックすることにより、画素間での輝度差を調整し、色むらを補正する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
また、電極パターンにより生じる光の濃淡による色むらを補正する方法としては、電極幅と電極間の間隙を調整することで、電極のある領域とない領域との輝度差を少なくして色むらを補正する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１４２４４８号公報
【特許文献２】
特開２００２−２９６６１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、駆動回路特性や電極パターンなど色むらの原因が明らかな場合には、その補正方法は各種提案されている。また、光学フイルム自体に欠陥がある場合には、欠陥のないフイルムを用いれば、それによる色むらは防止できる。しかしながら、画像表示装置に用いる光学フイルムに起因する色むらとしては、光学フイルムそれ自体には欠陥がなく、単独では色むらが生ずることがなくても、図５に示すように画像表示装置は多種の構成要素からなるので他のフイルムとの組み合わせ方や後ろからの出射光の輝度分布等の影響で、画像表示装置に実装した後の視覚評価で初めて、その発生が検出されるものもある。
このような色むらは、実装後に初めて評価できるので、個々の光学フイルムの特性として、どの程度の特性が色むらを発生させるかの指標を提示しにくく、有効な解決手段はないのが実情である。そのため、試行錯誤で製造せざるを得ず、製品の生産効率を低下させる一因であった。
【０００７】
したがって、上記のような状況を鑑み、本発明は、画像表示装置の個々の構成要素からは予測し難い色むらが表示画像に生じた場合にも、それを適宜補正できる色むら補正方法、及び表示画像の色むらが補正された画像表示装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記（１）〜（４）の色むら補正方法、（５）〜（７）の画像表示装置によって達成できる。
（１）画像表示装置の画像表示部に色むら補正フイルムを設け、表示画像における色むらを該色むら補正フイルムにより補正する色むら補正方法であって、表示画像の色むらに対応して色むら補正フイルムに該色むらの補色を発生させることを特徴とする色むら補正方法。
（２）色むら補正フイルムに、屈折率が周期的に変化し、表示画像の色むらの補色を光の干渉により発生させる屈折率変化構造を設けることにより、該色むら補正フイルムに表示画像の色むらの補色を発生させることを特徴とする上記（１）に記載の色むら補正方法。
（３）微細構造を、レーザー光の照射により設けることを特徴とする上記（２）に記載の色むら補正方法。
【０００９】
（４）画像表示部に、表示画像の色むらに対応して該色むらの補色を発生する色むら補正フイルムを有することを特徴とする画像表示装置。
（５）色むら補正フイルムが、屈折率が周期的に変化し、表示画像の色むらの補色を光の干渉により発生させる屈折率変化構造を有することを特徴とする上記（４）に記載の画像表示装置。
【００１０】
すなわち、本発明では、画像表示装置の画像表示部に色むら補正フイルムを設け、表示画像の色むらに対応して色むら補正フイルムに該色むらの補色を発生させることにより、視認される色むらを目立たなくすることができる。
【００１１】
これらの関係を、画像表示装置の画像表示部断面を模式的に示した図１を用いて説明する。図１に示すように、画像表示装置においては、通常、ＲＧＢからなる画素が配列された画素列２の視認側表面３上に画像が形成される。形成された画像は、観察者の視点Ｏからは、ガラス基板や保護フイルム、光学フイルムなどが積層されてなる画像表示部１を通して視認される。
本発明では、画像表示部１に色むら補正フイルム４を設け、色むら補正フイルム４の表示画像の色むらＬｉに対応する部位５に、色むらＬｉの補色Ｌｃを発生させる。色むらＬｉの正常色Ｌｒからの色のズレは発生した補色Ｌｃによりほぼ打ち消されるため、観察者の視点Ｏからは、正常色Ｌｒに非常に近い色Ｌｒ’が視認されることになり、色むらＬｉを目立たなくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明に用いる色むら補正フイルムは、表示画像の色むらに対応する部位に色むらの補色を発生させる機構を有するものである。色むらの補色を発生させる機構としては、屈折率が周期的に変化し、光の干渉により色むらの補色を発生させる屈折率変化構造が挙げられる。
図２に示すように、色むら補正フイルム４の色むらＬｉに対応する部位に屈折率変化構造６を設けることで、外光Ｌを屈折率変化構造６により干渉させ、色むらＬｉの補色Ｌｃを発生させることができ、色むらＬｉを目立たないように補正することができる。
【００１３】
屈折率変化構造６の一例を図３に模式的に示す。図３に示す屈折率変化構造６は、微小球７が周期的に並び、微小球７の配列に伴い屈折率が周期的に変化した構造である。微小球７の配列は３次元的に広がっていてもよい。屈折率変化構造に入射する外光Ｌは、それぞれの微小球７にて散乱され、散乱光Ｌｓ同士が干渉することにより、特定の波長の光が出射する。微小球７が配列する周期Ｐや微小球の直径ｄにより、この出射光の光の波長が変化し、周期Ｐ及び直径ｄを調整することにより、色むらの補色Ｌｃの光を出射させることができる。
【００１４】
微小球７の配列周期Ｐ及び直径ｄは、可視光域の光の波長より短いことが、上記の散乱・干渉のプロセスにより色むらの補色Ｌｃの光を発生させやすいので、好ましい。具体的には、配列周期Ｐは２００〜１０００ｎｍが好ましい。直径ｄは１００〜１０００ｎｍが好ましい。また、微小球７は上記の通り外光Ｌを散乱させる役割を担えば、その形状は球状でなくてもよい。
【００１５】
微小球７の配列は、図３に示すような正方格子をなす配列に限定されず、色むらの補色Ｌｃの光を発生させることができれば、特に限定されない。例えば、図４に示すような三方格子をなす配列（図４（ａ））や六方格子をなす配列（図４（ｂ））などが挙げられる。
【００１６】
屈折率変化構造６における微小球７とその媒体との屈折率差は、微小球７にて外光Ｌを散乱させる程度であればよく、およそ１．１〜２．０程度であることが好ましい。
【００１７】
色むら補正フイルム４に屈折率変化構造６を設ける場合には、予め画像表示装置の画像表示部に色むら補正フイルム４を設けておき、該色むら補正フイルム４の表示画像の色むらに対応する部位に屈折率変化構造４を設ければよい。また、色むら補正フイルム４に先に屈折率変化構造６を設けた後に、該屈折率変化構造６が表示画像の色むらＬｉを覆うように、画像表示部に色むら補正フイルム４を貼り合わせることもできる。
【００１８】
色むら補正フイルム４に屈折率変化構造６を設ける手段としては、光照射、とりわけレーザー光の照射が好ましい。レーザー光の照射は、レーザー光の焦点を結ばせた領域のみ屈折率を変化させることができるので、微細な構造を設ける手段として好ましい。例えば、複数のレーザー光を用い、色むら補正フイルム４上にその焦点を結ばせて照射して、照射領域の構成材料を多光子吸収反応（反応分子による多数の光子の同時吸収反応）により変質させて屈折率を変化させ、レーザー照射領域を微小量ずつ動かすことで屈折率変化構造６を設けることができる。
【００１９】
照射領域の構成材料の変質とは、例えば、光重合や光架橋などが挙げられ、色むら補正フイルムの構成材料として光重合または光架橋可能な組成物を用いることで、レーザー光の照射により容易に重合または架橋を起こすことができる。
【００２０】
レーザー光源としては、変質させる材料の種類により、可視、近赤外、赤外などいずれの波長域のレーザーでも用いることができる。パルス幅としてはフェムト秒程度のレーザーを照射することが好ましい。
【００２１】
多光子吸収反応を利用した光重合または光架橋による微細構造の作製法に関しては、特表２００２−５１２２６０号公報に詳しく記載されていて、ここに記載の方法は本発明でも用いることができる。
【００２２】
色むら補正フイルムを構成する材料としては、色むらの補色を発生させる機能を発現できれば、特に限定されず有機化合物であっても無機化合物であってもよい。上記のように、レーザー光の照射により光重合または光架橋し、屈折率が変化する光重合または光架橋可能な組成物が好ましい。
【００２３】
光重合または光架橋可能な組成物に用いる光重合または光架橋可能な化合物としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、テトラフルオロエチレンポリマ、ＢＴレジン、ベンゾシクロブテン等が挙げられる。
該組成物中には、光重合開始剤を添加するのも好ましく、開始剤としては公知のものを使用することができる。
【００２４】
該組成物中には、さらにフィラーを添加してもよい。添加されるフィラーは無機微粒子であることが好ましく、例えば二酸化珪素、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化錫、ＩＴＯ、酸化亜鉛などの無機微粒子を挙げることができる。
【００２５】
画像表示装置の画像表示部において、色むら補正フイルム４はいずれの箇所に設けてもよいが、画像表示部の視認側表面に設けるのが好ましい。
また、他の光学フイルム、保護フイルムなどの機能性フイルムやその接着層に屈折率変化構造６などを設けることにより、色むら補正フイルム４の機能を備えさせてもよい。
【００２６】
本発明に用いる画像表示装置としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等が挙げられる。いずれの画像表示装置においても、画像表示部に色むら補正フイルムを設けることで色むらの補色を発生させて、表示画像の色むらを補正することができる。
【００２７】
【実施例】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００２８】
（屈折率変化構造の形成）
厚さ３５μｍのエポキシ樹脂からなるフイルムを色むら補正フイルムとして用いた。このフイルムにチタンサファイアレーザー（波長：７８５ｎｍ、出力：１０ｍＷ、パルス幅：１００ｆｓ）を照射し、多光子吸収反応により光重合させ、直径１５０ｎｍの球状の屈折率が変化した領域を形成した。続いて、レーザー照射領域を移動させながら、繰り返し反応させ、２ｍｍの範囲に直径１５０ｎｍの球状領域を２００ｎｍ周期の間隔で１０列構成した。この１０列構成を１セットとして、さらに２ｍｍ範囲内に断続的に１００セット形成し、屈折率変化構造とした。
【００２９】
（液晶ディスプレイにおける画像表示の色むら補正）
市販の液晶表示装置において、画像データとして、視覚的に認識可能な青い色むらをディスプレイ上の５ｍｍ角の領域に２ｍｍ周期で発生させた。
上記方法によって得られた色むら補正フイルムを、ディスプレイ上の色むら部分に、周期的屈折率変化構造が一致するように貼り合わせた。その結果、貼り合わせ前に比べて、色むらが低減され目立たなくなることが分かった。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、画像表示装置の画像表示部に色むら補正フイルムを設け、表示画像の色むらに対応した色むら補正フイルムに色むらの補色を発生させることにより、表示画像の色むらを目立たなくするように補正でき、画像表示装置の製造歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】補色の発生により色むらが補正されることを模式的に示した、画像表示装置の画像表示部の概略断面図である。
【図２】屈折率変化構造により色むらが補正されることを模式的に示した、画像表示装置の画像表示部の概略断面図である。
【図３】屈折率変化構造にて光が干渉することを示した模式図である。
【図４】屈折率変化構造の例である。
【図５】液晶ディスプレイの代表的な構成の概略断面図である。
【符号の説明】
１      画像表示部
２      画素列
３      画素列視認側表面
４      色むら補正フイルム
５      色むら対応部位
６      屈折率変化構造
７      微小球
Ｌ      外光
Ｌｒ    正常色
Ｌｒ’  正常色に近似する色
Ｌｉ    色むら
Ｌｃ    色むらの補色
Ｌｓ    散乱光
１０    バックライト
１１    偏光板
１２    基板
１３    透明電極
１４    配向膜
１５    液晶
１６    配向膜
１７    透明電極
１８    カラーフィルター
１９    基板
２０    偏光板
２１    機能性フイルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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