(57)【要約】【課題】製品の歩留まり向上のため、画像表示装置に発生する欠陥画素を画像表示上で目立たなくする画素欠陥補正方法、及び画像表示の欠陥画素が補正された画像表示装置を提供すること。【解決手段】画像表示面の欠陥画素上に、画像表示面に平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を設ける。屈折率変化領域により光が散乱され、画像表示の欠陥画素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】
画像表示面の欠陥画素上に、該画像表示面に平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を設けることを特徴とする画像表示の画素欠陥補正方法。
【請求項２】
画像表示面上に画素欠陥補正フイルムを設け、該画素欠陥補正フイルムの欠陥画素上に位置する部分に、該画像表示面に平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を設けることを特徴とする画像表示の画素欠陥補正方法。
【請求項３】
フイルム面に平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を有する画像欠陥補正フイルムを、該屈折率変化領域が欠陥画素上に位置するように画像表示面上に貼り合わせることを特徴とする画像表示の画素欠陥補正方法。
【請求項４】
レーザー光の照射により屈折率を変化させることで屈折率変化領域を設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示の画素欠陥補正方法。
【請求項５】
画像表示の欠陥画素が、画像表示面上の該画像表示面と平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域により実質的に補正されたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
画像表示面の欠陥画素上に、該画像表示面と平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
画像表示面に平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を有する画素欠陥補正フイルムを該画像表示面上に有し、該屈折率変化領域が欠陥画素上に位置することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
画素欠陥補正フイルムがフォトクロミック材料を含有することを特徴とする請求項７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ける画像表示の欠陥画素を補正する画素欠陥補正方法、及び画像表示の欠陥画素が補正された画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に画像表示装置では、画像表示面に多数の画素が配列され、各画素が制御されて画像表示が行われる。そのため、正常に動作しない画素は、画像表示上で輝点（画素が常に点灯している）、黒点（画素が常に消灯している）といった欠陥画素となる。例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの平面型の画像表示装置では、画素毎に微細加工によりスイッチング素子（例えば、ＴＦＴ素子）などが集積されているので、製造過程でゴミの混入や微細加工におけるマスクパターンの欠陥が生じたり、スイッチング素子自体に欠陥があったりすると、その部分の画素は正常に動作せず欠陥画素となる。画像表示装置全体での総画素数は膨大なもので、例えば、通常の液晶ディスプレイにおける総画素数は、およそ数十万〜数百万となるので、少なからず欠陥画素が生じやすい。
【０００３】
これらの欠陥画素は、人間の目にとって画像表示の中で一旦視認すると無視できなくなるものなので、欠陥画素が発生した画像表示装置は製品価値が無くなってしまう。その結果、製品の歩留まりが低下する。また、画像表示装置の大画面化、高精細化に伴い、その画素数は増大または微細化する方向にあり、画素数が多く、微細化するほど、欠陥画素が生じる確率は高くなるので、製品の歩留まりはさらに低下することとなる。
【０００４】
この製品の歩留まり低下の原因となる欠陥画素の発生は、製造過程での発生原因を注意深く除去することにより、事前に防止することが原理的には可能であるが、これを実現するためには、クリーンルームの改良などの高額な設備投資が必要になり、製品コストを押し上げる要因となってしまう。
したがって、製造過程で発生する欠陥画素への対処としては、画像表示装置に何らかの処置を施し、画像表示の欠陥画素を目立たなく補正することが求められる。
【０００５】
このような欠陥画素を補正する方法としては、例えば、液晶ディスプレイにおいて、欠陥画素に関わる電極を分離または短絡するなどして、欠陥画素の光透過を遮断する方法（例えば、特許文献１参照）、液晶ディスプレイにおいて、欠陥画素に対応する部分の配向膜機能をレーザー照射により低下させ、光透過率を減少させる方法（例えば、特許文献２参照）などがある。これらの方法はいずれも、黒点欠陥が輝点欠陥より目立ち難いことを利用し、輝点欠陥を実質的に光を発しない黒点欠陥とすることで、輝点欠陥を目立たなくするものである。
また、輝点欠陥に対しては、画像表示装置の画像表示面に予め光透過膜を設け、欠陥画素に対応する部分の光透過率を減少させる方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１１０５２７号公報
【特許文献２】
特開平１０−６２７３４号公報
【特許文献３】
特開平９−３２５３３２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、欠陥画素は製品の歩留まりを低下させてしまうので、その補正を行うことは不可欠である。
したがって、本発明は、画像表示装置に発生する欠陥画素を画像表示上で目立たなくする画素欠陥補正方法、及び画像表示の欠陥画素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、画像表示面の欠陥画素上に、画像表示面に平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を設けること、すなわち、上記目的は、下記（１）〜（４）の画素欠陥補正方法、（５）〜（８）の画像表示装置によって達成される。
（１）画像表示面の欠陥画素上に、該画像表示面に平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を設けることを特徴とする画像表示の画素欠陥補正方法。
（２）画像表示面上に画素欠陥補正フイルムを設け、該画素欠陥補正フイルムの欠陥画素上に位置する部分に、該画像表示面に平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を設けることを特徴とする画像表示の画素欠陥補正方法。
（３）フイルム面に平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を有する画像欠陥補正フイルムを、該屈折率変化領域が欠陥画素上に位置するように画像表示面上に貼り合わせることを特徴とする画像表示の画素欠陥補正方法。
（４）レーザー光の照射により屈折率を変化させることで屈折率変化領域を設けることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の画像表示の画素欠陥補正方法。
【０００９】
（５）画像表示の欠陥画素が、画像表示面上の該画像表示面と平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域により実質的に補正されたことを特徴とする画像表示装置。
（６）画像表示面の欠陥画素上に、該画像表示面と平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を有することを特徴とする画像表示装置。
（７）画像表示面に平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域を有する画素欠陥補正フイルムを該画像表示面上に有し、該屈折率変化領域が欠陥画素上に位置することを特徴とする画像表示装置。
（８）画素欠陥補正フイルムがフォトクロミック材料を含有することを特徴とする上記（７）に記載の画像表示装置。
【００１０】
【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。
本発明では、画像表示面の少なくとも欠陥画素上に設けた、画像表示面に平行な面内で屈折率が周囲と異なる屈折率変化領域により、欠陥画素を目立たなくすることができる。
この原理を、画像表示装置の画像表示側表面部位の断面を模式的に示した図１を用いて説明する。
【００１１】
図１に示すように、画像表示装置においては、通常ＲＧＢ（赤、緑、青）からなる画素が配列され、画素列４の表面に画像表示面２が形成される。通常は、画像表示面２上にさらにガラス基板や保護フイルム、光学フイルムなどが貼合された表面部位５が形成される。
本発明では、欠陥画素３上に、屈折率変化領域１を設ける。屈折率変化領域１は、画像表示面２と平行な面６内でその周囲１’の屈折率と異なるように変化させた領域であり、周囲１’との屈折率の違いにより、屈折率変化領域１に入射する光は散乱する。なお、表面部位５の平行面６以外の領域についても、その屈折率は周囲１’と通常はおおよそ同じであり、屈折率変化領域１と屈折率差を有する。
屈折率変化領域１を欠陥画素３上に設けると、画像表示を観察する観察者の視点Ｏからは、欠陥画素３が直接見えるのではなく、屈折率変化領域１で散乱された散乱光Ｌｓが見えることになるので、結果として、画像表示中の欠陥画素３を目立たなくすることができる。
【００１２】
欠陥画素３が、常時消灯するような黒点欠陥の場合でも、欠陥画素３から光は発せられないことになるが、他の画素から発した光Ｌの一部は屈折率変化領域１に入射しその光Ｌが散乱するので、欠陥画素３が黒点欠陥の場合にも欠陥を目立たなくすることができる。
【００１３】
画像表示装置内における屈折率変化領域１を有する平行面６との画像表示面２との距離は、特に限定されない。該平行面６は、画像表示面２上に形成される表面部位５のいずれかの箇所に設けてもよい。
画像表示を観察する観察者の視点Ｏは、通常、画像表示面２上から数十ｃｍ〜数ｍの距離にあるのに対し、屈折率変化領域１は、画像表示装置内にあっては表面部位５のいずれにあっても画像表示面２上から高々数十μｍの距離に存在することになる。したがって、屈折率変化領域１の画像表示面２上からの距離は、観察者の視点Ｏまでの画像表示面２上からの距離に比べて十分に小さいので、その変化が本発明の欠陥画素の補正効果に特に影響することはない。
【００１４】
屈折率変化領域１を有する平行面６は、画素欠陥補正層として別途設けてもよいし、画像表示装置の表面部位５を構成する他のいずれかの機能層であってもよい。すなわち、画素欠陥補正フイルムを画像表面上に設け、該画素欠陥補正フイルムに屈折率変化領域１を設けてもよいし、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領域１を設けてもよい。
【００１５】
画素欠陥補正フイルムに屈折率変化領域１を設ける場合には、予め画像表示面上に画素欠陥補正フイルムを設けておき、該画素欠陥補正フイルムの欠陥画素３上に位置する部分に屈折率変化領域１を設ければよい。また、画素欠陥補正フイルムに先に屈折率変化領域１を設けた後に、該屈折率変化領域１が欠陥画素３上に位置するように、画像表示面上に画素欠陥補正フイルムを貼り合わせることもできる。
【００１６】
画像表示装置には通常複数の欠陥画素３が存在する。画像表示中に現れる欠陥画素の総数がある程度減れば、画像表示全体として欠陥画素が目に付く割合も減るので、画像表示の欠陥画素は実質的に補正される。通常、欠陥画素総数の好ましくは５０％以上の欠陥画素３上に屈折率変化領域１を設ければ、画像表示の欠陥画素に対する実質的な補正効果は得られる。より好ましくは８０％以上の欠陥画素３に対して、特に好ましくは全ての欠陥画素３に対して、それぞれ屈折率変化領域１が設けられているのが、画像表示の欠陥画素に対し、より良好な補正効果を得る上では望ましい。
また、欠陥画素３上以外に、動作が正常な正常画素上にも屈折率変化領域１があってもよいが、画像表示の画質の点から、その程度は正常画素総数の２０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましい。
【００１７】
平行面６における屈折率変化領域１とその周囲１’との屈折率差は、光を散乱させ欠陥画素を補正できる範囲で任意に設定できる。欠陥画素の補正効果を得る上では、屈折率差は画素の大きさが小さいほど小さくてよく、例えば、３００μｍ〜４００μｍ四方の大きさの画素に対しては屈折率差が０．０３〜０．２０であることが好ましく、１００μｍ〜３００μｍ四方の大きさの画素に対しては屈折率差０．０１〜０．１５であることが好ましい。
【００１８】
また、屈折率変化領域１は、均一な屈折率を有する単一な領域から形成されていてもよいし、散乱を起こし易くするために、屈折率が高い微小領域と屈折率が低い微小領域とが混在して形成されていてもよい。
【００１９】
平行面６に屈折率変化領域１を設ける方法としては、所望の領域の屈折率を物理的または化学的作用を及ぼし変化させて屈折率変化領域とする方法が挙げられる。例えば、所望の領域を局部的に加熱する、または光や電子線、粒子線を照射することにより、構成材料を部分分解したり、変質させたり、結晶化させたりして、屈折率を変えることができる。また、局部的な化学反応を利用して構成材料を変質させて屈折率を変えてもよい。
このなかでも、光照射、特にレーザー光を照射する方法が、所望の領域の屈折率を変化させやすく、また微小領域に対して屈折率変化を与えられるので、好ましい。
【００２０】
レーザー光を照射する場合には、例えば、高強度（０．１〜１００ｋＷ）でパルス幅の狭い（１００〜１０００ｆｓ）の複数のレーザー光を用い、その焦点を結ばせて照射し、照射領域の構成材料を多光子反応により変質させ、屈折率を変化させることができる。二本のレーザー光を用いた二光子反応を利用することが、簡便で好ましい。
また、本発明では、屈折率変化を与える方法として、Ｄ．  Ａ．  Ｐａｒｔｈｅｎｏｐｏｕｌｏｓ  ｅｔ  ａｌ．，  ”Ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｅｍｏｒｙ”，  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｖｏｌ．２４５  （１９８９）  ｐ．８４３、Ｄ．  Ａ．  Ａｋｉｍｏｖ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊｐｎ．  Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．，  ｖｏｌ．３６  （１９９７）  ｐ．４２６に記載の方法も用いることができる。
この複数のレーザー光を利用する方法の場合、複数のレーザー光の焦点を結ばせた微小領域のみに屈折率変化を与えることが可能であり、これを利用して、屈折率が変化した多数の微小ドメインが分布した屈折率変化領域を形成することが可能である。
【００２１】
また、屈折率変化領域１を形成するために、平行面６として上記各種方法により屈折率が変化する材料を用いてもよい。そのような材料としては、特に限定されるものではないが、フォトクロミック材料は、光照射により容易に変質させることができ、この変質により屈折率が変化させることができるので、好ましい材料である。
フォトクロミック材料としては、スピロピラン系、フルギド系、ジアリールエテン系等が挙げられる。
【００２２】
上記の通り、本発明では、屈折率変化領域１を設けるために画素欠陥補正フイルムを用いることもできる。
画素欠陥補正フイルムは、屈折率変化領域１を有する平行面６として画素欠陥補正用の層（画素欠陥補正層）を含み、必要に応じて支持体やその他の層を含んでもよい。支持体上に画素欠陥補正層を設けて形成するのが好ましい。
【００２３】
画素欠陥補正層を構成する材料は、この層に屈折率変化領域１を形成できる材料であれば、有機物であっても無機物であってもよい。特に、上記のフォトクロミック材料が好ましい。
画素欠陥補正層は支持体上に、公知の蒸着法または塗布法により形成することができる。
【００２４】
画素欠陥補正フイルムの支持体の主成分としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等が挙げられる。
【００２５】
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、欠陥画素上に屈折率変化領域を設けることで、画像表示における欠陥画素を補正することができる。
【００２６】
【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。
【００２７】
（画素欠陥補正用フイルムの作製）
ポリエーテルスルホンのメチレンクロライド溶液（１５質量％）をスチールドラム上に流延し、延伸を抑制しつつ連続的に剥ぎ取って乾燥し、厚さ５０μｍの支持体フイルムを得た。この支持体フイルム上にジアリールエテン（フォトクロミック材料）の１質量％溶液を塗布し乾燥させ厚み１０μｍの画素欠陥補正層を設け、画素欠陥補正用フイルムを作製した。
【００２８】
（液晶ディスプレイにおける表示画像の欠陥画素の補正）
市販の液晶表示装置の中で、欠陥画素（画素サイズ３００μｍ×３００μｍ）により黒点が生じているものを用意した。
チタン・サファイアレーザーの波長７６０ｎｍ（５０ｋＷ、パルス幅：１３０ｆｓ）の光を上記の通り作製した画素欠陥補正用フイルムの画素欠陥補正層に照射し、二光子反応によりジアリールエテン分子を光異方化させることにより、レーザー照射領域の屈折率を変化させ、屈折率変化領域を設けた。屈折率変化領域の大きさはおよそ１００μｍ×１００μｍであり、画素欠陥補正層の周囲との屈折率差はおよそ０．０５である。
次に、液晶ディスプレイの表面に、屈折率変化領域が黒点を覆うように位置合わせして、画素欠陥補正フイルムを貼り合わせた。
【００２９】
この液晶ディスプレイを赤く表示させて、画素欠陥補正フイルムの貼り合わせ前後での欠陥画素の様子を視覚評価した。その結果、画素欠陥補正フイルムを貼り合わせると、フイルムを貼り合わせない場合に比べて、黒点が若干明るくなり、欠陥画素が見え難くなることが判明した。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、欠陥画素上に屈折率変化領域を設けることにより、画像表示の欠陥画素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】屈折率変化領域により欠陥画素が補正されることを模式的に示した、画像表示装置の表示側表面部位の概略断面図である。
【符号の説明】
１    屈折率変化領域
１’  画像表示面に平行な面内における屈折率変化領域の周囲の領域
２    画像表示面
３    欠陥画素
４    画素列
５    表面部位
６    屈折率変化領域を有する平行面
Ｌ    正常画素からの光
Ｌｓ  屈折率変化領域からの散乱光
【図１】
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