(57)【要約】【課題】パネル固有のばらつきによらず、また光源の輝度ばらつきによる影響を受けにくい状態で安価に検査・調整を行うことができる、マトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査・調整方法及びそのシステムを提供する。【解決手段】Ｎ階調表示時の輝度を、０階調とＫ階調の２階調で構成するＮ階調相当のディザパターン輝度と比較することにより、検査・調整を行う。【選択図】　図１
2004070119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｋ＋１階調（Ｋ＝０，１，…，Ｎ−１，Ｎ，Ｎ＋１，…，Ｋ（Ｎは１以上でＫ−１以下の整数））の多階調表示を行うマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査方法であって、
検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させたＮ階調表示時の輝度を、前記検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させた０階調を表示する画素とＫ階調を表示する画素との２階調で構成するＮ階調相当のディザパターン輝度を基準として比較することにより、前記ガンマ補正特性のばらつきを検査することを特徴とするマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査方法。
【請求項２】
輝度計を用いて、前記Ｎ階調表示時の輝度を前記Ｎ階調相当のディザパターン輝度を基準として比較することにより、前記ガンマ補正特性のばらつきを検査することを特徴とする請求項１記載のマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査方法。
【請求項３】
前記ディザパターンが、前記マトリクス型表示装置における表示面積で０階調を表示する画素数とＫ階調を表示する画素数との割合を制御する面積変調により表示されることを特徴とする請求項１又は２記載のマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査方法。
【請求項４】
前記ディザパターンが、前記マトリクス型表示装置においてフレーム周期で変化する０階調表示画面とＫ階調表示画面との割合を制御したフレーム変調により表示されることを特徴とする請求項１又は２記載のマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査方法。
【請求項５】
Ｋ＋１階調（Ｋ＝０，１，…，Ｎ−１，Ｎ，Ｎ＋１，…，Ｋ（Ｎは１以上でＫ−１以下の整数））の多階調表示を行うマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査システムであって、
Ｎ階調表示を行わせるための第１の検査信号を生成して前記マトリクス型表示装置に出力し、０階調を表示する画素とＫ階調を表示する画素との２階調で構成するＮ階調相当のディザパターンを表示させるための第２の検査信号を生成して前記マトリクス型表示装置に出力する検査信号発生器と、
前記マトリクス型表示装置が表示した前記Ｎ階調表示時の輝度と、前記ディザパターン表示時の輝度とを測定する輝度計と、
を備え、
前記Ｎ階調表示時の輝度と前記ディザパターン表示時の輝度とを比較して前記ガンマ補正特性のばらつきの検査を可能とすることを特徴とするマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査システム。
【請求項６】
前記検査信号発生器は、前記ディザパターンを、前記マトリクス型表示装置における表示面積で０階調を表示する画素数とＫ階調を表示する画素数との割合を制御する面積変調により表示するための前記第２の検査信号を生成することを特徴とする請求項５記載のマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査システム。
【請求項７】
前記検査信号発生器は、前記ディザパターンを、前記マトリクス型表示装置においてフレーム周期で変化する０階調表示画面とＫ階調表示画面との割合を制御したフレーム変調により表示するための前記第２の検査信号を生成することを特徴とする請求項５記載のマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査システム。
【請求項８】
Ｒ，Ｇ，Ｂ各原色信号の振幅を変換する振幅変換手段を具備し、Ｋ＋１階調（Ｋ＝０，１，…，Ｎ−１，Ｎ，Ｎ＋１，…，Ｋ（Ｎは１以上でＫ−１以下の整数））の多階調表示を行うマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整方法であって、
検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させたＮ階調表示時の輝度が、前記検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させた０階調を表示する画素とＫ階調を表示する画素との２階調で構成するＮ階調相当のディザパターン輝度と略一致するように、前記振幅変換手段に前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各原色信号の振幅を変換させることにより、前記ガンマ補正特性の調整を行うことを特徴とするマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整方法。
【請求項９】
画素毎に設けられた画素電極と、対応する前記画素電極にドレインが接続された画素駆動用トランジスタと、前記画素駆動用トランジスタのソースが接続されたソース線を駆動するソース線駆動回路と、前記画素駆動用トランジスタのゲートが接続されたゲート線を駆動するゲート線駆動回路と、前記画素との間に補助容量を形成しその一端を共通にする蓄積容量線を駆動する蓄積容量線駆動回路とを備え、前記画素駆動用トランジスタをオンさせている期間中に前記画素駆動用トランジスタを介して前記画素電極に信号電圧を印加し、その後前記画素駆動用トランジスタをオフさせている期間中に前記蓄積容量線に補償電圧を印加する容量結合駆動を行うマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整方法であって、
検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させたＮ階調表示時の輝度が、前記検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させた０階調を表示する画素とＫ階調を表示する画素との２階調で構成するＮ階調相当のディザパターン輝度と略一致するように前記補償電圧を調整することで、ガンマ補正特性ばらつきの調整を行うことを特徴とするマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整方法。
【請求項１０】
前記ディザパターンが、前記マトリクス型表示装置における表示面積で０階調を表示する画素数とＫ階調を表示する画素数との割合を制御する面積変調により表示されることを特徴とする請求項８又は９記載のマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整方法。
【請求項１１】
前記ディザパターンが、前記マトリクス型表示装置においてフレーム周期で変化する０階調表示画面とＫ階調表示画面との割合を制御したフレーム変調により表示されることを特徴とする請求項８又は９記載のマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整方法。
【請求項１２】
Ｒ，Ｇ，Ｂ各原色信号の振幅を変換する振幅変換手段を具備し、Ｋ＋１階調（Ｋ＝０，１，…，Ｎ−１，Ｎ，Ｎ＋１，…，Ｋ（Ｎは１以上でＫ−１以下の整数））の多階調表示を行うマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整システムであって、
Ｎ階調表示を行わせるための第１の検査信号を生成して前記マトリクス型表示装置に出力し、０階調を表示する画素とＫ階調を表示する画素との２階調で構成するＮ階調相当のディザパターンを表示させるための第２の検査信号を生成して前記マトリクス型表示装置に出力する検査信号発生器と、
前記マトリクス型表示装置が表示した前記Ｎ階調表示時の輝度と、前記ディザパターン表示時の輝度とを測定する輝度計と、
測定された前記Ｎ階調表示時の輝度と、前記ディザパターン表示時の輝度とが略一致するように、前記振幅変換手段に前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各原色信号の振幅を調整させる振幅調整信号を出力する振幅調整信号出力回路と、
を備え、
前記ガンマ補正特性の調整を可能とすることを特徴とするマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整システム。
【請求項１３】
画素毎に設けられた画素電極と、対応する前記画素電極にドレインが接続された画素駆動用トランジスタと、前記画素駆動用トランジスタのソースが接続されたソース線を駆動するソース線駆動回路と、前記画素駆動用トランジスタのゲートが接続されたゲート線を駆動するゲート線駆動回路と、前記画素との間に補助容量を形成しその一端を共通にする蓄積容量線を駆動する蓄積容量線駆動回路とを備え、前記画素駆動用トランジスタをオンさせている期間中に前記画素駆動用トランジスタを介して前記画素電極に信号電圧を印加し、その後前記画素駆動用トランジスタをオフさせている期間中に前記蓄積容量線に補償電圧を印加する容量結合駆動を行うマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整システムであって、
Ｎ階調表示を行わせるための第１の検査信号を生成して前記マトリクス型表示装置に出力し、０階調を表示する画素とＫ階調を表示する画素との２階調で構成するＮ階調相当のディザパターンを表示させるための第２の検査信号を生成して前記マトリクス型表示装置に出力する検査信号発生器と、
前記マトリクス型表示装置が表示した前記Ｎ階調表示時の輝度と、前記ディザパターン表示時の輝度とを測定する輝度計と、
を備え、
測定された前記Ｎ階調表示時の輝度と、前記ディザパターン表示時の輝度とが略一致するように前記補償電圧を調整することで、前記ガンマ補正特性の調整を可能とするマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整システム。
【請求項１４】
前記検査信号発生器は、前記ディザパターンを、前記マトリクス型表示装置における表示面積で０階調を表示する画素数とＫ階調を表示する画素数との割合を制御する面積変調により表示するための前記第２の検査信号を生成することを特徴とする請求項１２又は１３記載のマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整システム。
【請求項１５】
前記検査信号発生器は、前記ディザパターンを、前記マトリクス型表示装置においてフレーム周期で変化する０階調表示画面とＫ階調表示画面との割合を制御したフレーム変調により表示するための前記第２の検査信号を生成することを特徴とする請求項１２又は１３記載のマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分罫】
本発明は、マトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査方法及びそのシステム、並びにガンマ補正特性ばらつきの調整方法及びそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル的な階調で画像表示を行う、マトリクス型表示装置が各種開発され市販されている。マトリクス型表示装置は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬ）、プラズマディスプレイ表示装置（ＰＤＰ）、フィールドエミッション表示装置（ＦＥＤ）、デジタルマイクロミラー表示装置（ＤＭＤ）等において、幅広く用いられるものである。
【０００３】
これらのマトリクス型表示装置は、入力映像信号の階調特性にほぼ比例したリニアな輝度特性にて表示されるように、映像信号の階調に適切な重み付けを行うガンマ補正が施されている。
【０００４】
以下、一例として液晶表示装置で用いられているマトリクス型表示装置について説明する。
【０００５】
液晶表示装置のガンマ補正特性は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の分光特性、透過特性に依存している。液晶に印加される電圧に対する透過率特性は、図８（ａ）に示されるように、パネル固有の印加信号電圧と透過率との間の特性をリニアな特性に補正するのに必要な補正データとして、ガンマ補正特性が決定される。映像信号に加えるガンマ補正は、図８（ｂ）に示されるような入力信号電圧と出力信号電圧との特性が得られるように行う必要がある。
【０００６】
しかしながら、マトリクス型表示装置に用いる表示パネルには、各表示パネル毎に製造上のばらつきが存在する。例えば、液晶表示装置においては、対向電極基板とアレイ基板間のセルギャップのばらつき、液晶材料の誘電率のばらつき、液晶材料の配向性に関する初期傾斜（プレチルト）のばらつき等がある。また、ＰＤＰの場合は、蛍光体の塗布のばらつきや希ガス封入時に混入する不純ガス量のばらつき、封着時の真空度のばらつき等がある。
【０００７】
上述のような各表示パネル毎のばらつきが製造工程で発生すると、Ｒ，Ｇ，Ｂの映像信号にガンマ補正を一律にそれぞれ施してマトリクス型表示装置に画像表示した場合、表示パネル毎にガンマ補正特性が異なり、正しい輝度や色再現が実現されなくなる。
【０００８】
そこで、パネル表示装置を製造する際には通常、製品検査時においてホワイトバランス及びガンマ補正特性の調整を行っている。即ち、液晶表示装置では、液晶画素を構成する各Ｒ，Ｇ，Ｂの単位セルヘ印加される電圧を所定比率に調整することにより、それぞれのガンマ補正特性の調整を行っている。
【０００９】
このような調整を行う従来の調整評価システムについて、図９を参照して説明する。
【００１０】
ビデオ信号発生器９２が基準白の白ラスタビデオ信号９３を出力して映像表示装置９１へ供給する。映像表示装置９１のスクリーンに表示される実際の白ラスタを、カラー受光プローブ９４Ｒ、９４Ｇ、９４Ｂで受光することにより得られる各Ｒ、Ｇ、Ｂの光電変換出力信号９５Ｒ、９５Ｇ、９５Ｂを、カラーアナライザ９６が解析処理することによって色度座標と輝度に関する測定データを発生させる。検査者がこの測定データを用いて、ホワイトバランスやガンマ補正特性の良否を評価して調整を行っていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の装置では、光電変換出力信号９５Ｒ、９５Ｇ、９５Ｂに対して高度な信号処理を行う必要があるため、検査工程において、基準信号発生器やカラーアナライザ９６等、高価かつ複雑な設備が必要であるという問題があった。
【００１２】
また、特に表示パネルが光源からの光を変調する透過式や半透過式、反射式である場合には、光電変換出力は光源の糧度ばらつきによる影響を受けやすい。よって、より精度の高い検査及び調整を行うためには、複雑かつ高度な専門知識に基づいたメンテナンスが必要であり、維持費用も高価であるという問題があった。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑み、特に製造時等においてパネル毎に生じてしまうガンマ補正特性ばらつきを、簡易かつ安価な方法で発見し補正することを可能とする検査方法及び調整方法を提供するものであり、特に表示パネルが光源からの光を変調する透過式や半透過式、反射式である場合に問題となる光源の輝度ばらつきによる影響を受けにくく高い精度でガンマ補正特性のばらつきを検査及び調整する方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のＫ＋１階調表示を行うマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査方法は、検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させたＮ階調表示時の輝度を、前記検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させた０階調を表示する画素とＫ階調を表示する画素との２階調で構成するＮ階調相当のディザパターン輝度を基準として比較することにより、前記ガンマ補正特性のばらつきを検査することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、中間階調表示時の輝度が所望のガンマ補正特性からずれている場合にも、パネル固有のばらつきによらず、所望の中間階調に相当する正確な参照輝度を発生させることができる。これにより、別途参照輝度発生源や基準信号発生器、カラーアナライザを必要とせず安価かつ簡易に検査することができる。
【００１６】
このような検査は、Ｎ階調表示を行わせるための第１の検査信号を生成して前記マトリクス型表示装置に出力し、０階調を表示する画素とＫ階調を表示する画素との２階調で構成するＮ階調相当のディザパターンを表示させるための第２の検査信号を生成して前記マトリクス型表示装置に出力する検査信号発生器と、前記マトリクス型表示装置が表示した前記Ｎ階調表示時の輝度と、前記ディザパターン表示時の輝度とを測定する輝度計とを備え、前記Ｎ階調表示時の輝度と前記ディザパターン表示時の輝度とを比較して前記ガンマ補正特性のばらつきの検査を可能とすることを特徴とするマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査システムを用いて行うことができる。
【００１７】
また、本発明のＫ＋１階調表示を行うマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整方法は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各原色信号の振幅を変換する振幅変換手段を具備し、検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させたＮ階調表示時の輝度が、前記検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させた０階調を表示する画素とＫ階調を表示する画素との２階調で構成するＮ階調相当のディザパターン輝度と略一致するように、前記振幅変換手段に前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各原色信号の振幅を変換させることにより、前記ガンマ補正特性の調整を行うことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、中間階調表示時の輝度が所望のガンマ補正特性からずれている場合にも、参照輝度を発生するシステムを別途必要とせず、パネル固有のばらつきに起因するガンマ補正特性のずれを適切に補正することができる。
【００１９】
また、本発明のガンマ補正特性ばらつきの調整方法は、画素毎に設けられた画素電極と、対応する前記画素電極にドレインが接続された画素駆動用トランジスタと、前記画素駆動用トランジスタのソースが接続されたソース線を駆動するソース線駆動回路と、前記画素駆動用トランジスタのゲートが接続されたゲート線を駆動するゲート線駆動回路と、前記画素との間に補助容量を形成しその一端を共通にする蓄積容量線を駆動する蓄積容量線駆動回路とを備え、前記画素駆動用トランジスタをオンさせている期間中に前記画素駆動用トランジスタを介して前記画素電極に信号電圧を印加し、その後前記画素駆動用トランジスタをオフさせている期間中に前記蓄積容量線に補償電圧を印加する容量結合駆動を行うマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの調整方法であって、検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させたＮ階調表示時の輝度が、前記検査信号発生器を用いて前記マトリクス型表示装置に表示させた０階調を表示する画素とＫ階調を表示する画素との２階調で構成するＮ階調相当のディザパターン輝度と略一致するように前記補償電圧を調整することで、ガンマ補正特性ばらつきの調整を行うことを特徴とする。
【００２０】
このような調整は、本発明のガンマ補正特性ばらつきの調整システムを用いて行うことができる。
【００２１】
この構成によれば、容量結合駆動のマトリクス型液晶表示装置の輝度が所望のガンマ補正特性からずれている場合にも、補償露圧を調整することによりガンマ補正特性のずれを適切に補正することができる。
【００２２】
ここで、前記ディザパターンを、面積で０階調表示画素数とＫ階調表示画素数の割合を制御した面積変調による階調表示方式で実現してもよい。
【００２３】
この場合は、参照輝度として二次元的に中間階調を得た表示画像を用いることができる。
【００２４】
あるいは前記ディザパターンを、フレーム周期で変化する０階調表示画面とＫ階調表示画面の割合を制御したフレーム変調による階調表示方式で実現してもよい。
【００２５】
この場合は、参照輝度として時間的に中間階調を得た表示画像を用いることができる。
【００２６】
また面積変調の構成とフレームレート変調の構成とを組み合わせた表示画像を参照輝度として用いる場合には、時間的に中間階調表示が得られると同時に、二次元的にも中間階調表示を得ることができ、人間の視覚特性によりフリッカの少ない参照輝度の画像が得られるため、視認においてもガンマ補正特性のばらつきについて容易に判別することができる。
【００２７】
また、表示パネルが光源からの光を変調する透過式や半透過式、反射式である場合にこれらの構成を用いる場合においては、０階調表示輝度とＫ階調表示輝度はそれぞれ光源輝度の変動に追従して変動するものであるため、参照輝度として用いられる中間階調表示の輝度は、光源の輝度ばらつきによる影響を受けにくく、精度よくガンマ補正特性ばらつきの検査及び調整が可能である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図面を参照して説明する。図１に、本実施の形態によるマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきを検査するシステムの構成を示す。ここでは、マトリクス型表示装置の一例として液晶表示装置における装置について述べる。
【００３０】
この検査システムは、検査信号発生器１２を備えている。
【００３１】
検査対象となる液晶表示装置１１は、有効表示領域２６内に、通常の描画に用いられ、ステップ階調により表現されたＮ階調表示領域１５と、ディザパターンで階調表現された疑似Ｎ階調表示領域１４とを有する。
【００３２】
部分１７は、Ｎ階調表示領域１５の一部分を拡大したものである。ここで、複数の画素２０がＮ階調表示領域１５を構成し、それぞれＮ階調表示を行う。
【００３３】
部分１６は、擬似Ｎ階調表示領域１４の一部分を拡大したものである。擬似Ｎ階調表示領域１６は、白表示画素２１と黒表示画素２２とを含むディザパターンであって、平均輝度がＮ階調に相当する表示を行う。
【００３４】
検査信号発生器１２が検査信号１３を発生し、液晶表示装置１１に入力するこれにより、液晶表示装置１１の有効表示領域２６において、検査用の表示が行われる。
【００３５】
ここで有効表示領域２６において、Ｎ階調表示領域１５と疑似Ｎ階調表示領域１４以外の領域ではマスクとして利用できるように黒表示を行う。これにより、Ｎ階調表示領域１５と疑似Ｎ階調表示領域１４とにおいて、対象となる測定光以外の光が輝度計に入射されるのを軽減し、測定精度を上げることができる。
【００３６】
目視にて検査を行う場合には、擬似Ｎ階調表示領域１４とＮ階調表示領域１５とを隣接し、あるいは入り組んだ構成にすることにより、輝度差を明確に視認することが可能となり検査を容易にすることができる。
【００３７】
擬似Ｎ階調表示領域１４の表示例を、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。いま、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号が各８ビットのデータ幅をもつ場合（Ｋ＝２５５）を考えると、疑似Ｎ階調表示領域１４は、２５５階調表示の白表示画素２１と、０階調表示の黒表示画素２２の２値のみで構成される。
【００３８】
この図２に示された表示例では、面積変調による２次元的な階調表現を採用しており、さらに４フレーム周期を階調構成単位としたフレームレート変調によりフリッカの少ない疑似階調表現が得られる。
【００３９】
いま、白表示画素２１の輝度を１００％、黒表示画素２２の輝度を０％とすると、図２（ｂ）に示された表示例では、面積変調とフレームレート変調とにより擬似的に５０％の輝度表示画像２４が得られる。
【００４０】
よく用いられるガンマ補正の例として、液晶パネルのガンマ特性が２．２乗の特性をもつように補正されるときの、ガンマ補正曲線５０を示す。このガンマ補正曲線５０は、入力信号データと透過率との関係を示している。
【００４１】
透過率５０％の輝度は、図３に示されたガンマ補正曲線５０上の点５２に相当する。この輝度は、１８６／２５５階調の入力信号データが与えられたときの輝度に相当する。
【００４２】
即ち、図２（ｂ）に示された階調表現方法は、０階調表示画素２２とＮ階調表示画素２１のみを構成単位としながら、擬似的にＮ＝１８６／２５５階調を表現していることになる。
【００４３】
同様に、図２（ａ）に示された階調表現方法は、輝度７５％、図２（ｃ）に示された階調表現方法は、輝度２５％をそれぞれ表している。
【００４４】
図３に示された、２．２乗のガンマ補正の例では、図２（ａ）に示された階調表現方法はＮ＝１３６／２５５階調（ガンマ補正曲線５０上の点５１）を表し、図２（ｃ）に示された階調表現方法はＮ＝２２４／２５５階調（ガンマ補正曲線５０上の点５３）を表している。このような任意の輝度について、等価な輝度になる面積輝度と比較することにより、検査が可能である。
【００４５】
本実施の形態１による検査方法は、検査者の目視または輝度計を用いて、疑似Ｎ階調表示領域１４の輝度を参照輝度としてＮ階調表示領域１５の輝度を比較するものである。パネルの固体ばらつきによるガンマ補正特性にずれがある場合には、擬似Ｎ階調表示領域１４とＮ階調表示領域１５との間に輝度差が存在し、これを検出することができる。
【００４６】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち、任意の二つの色の階調を黒に固定した状態で残りの一つの色のみの階調について上述した検査の手法を適用することにより、Ｒ、Ｇ、Ｂに対しそれぞれ独立して階調の輝度ばらつきを検出することができる。
【００４７】
例えばＧ色とＢ色の階調を０階調（黒）に固定し、上述した検査をＲ色階調のみに適用することにより、Ｒ色についてのみ独立してガンマ補正特性ずれを検出することが可能である。
【００４８】
このようにして、パネルの固体ばらつきによるガンマ補正特性のずれ、色ずれ、ホワイトバランスのずれを検出することができる。
【００４９】
尚、本実施の形態１では、有効表示領域２６内に、Ｎ階調表示領域１５と、疑似Ｎ階調表示領域１４とを同時に表示して同時に輝度を比較する場合について説明した。しかしこれに限らず、Ｎ階調表示領域１５と、疑似Ｎ階調表示領域１４とを交互に切り替えて表示し、輝度のサンプリングレートを適切に設定することにより、単一の輝度計のみで検査を行うことも可能である。
【００５０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図面を参照して説明する。
【００５１】
図４に、本実施の形態２によるマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきを調整するシステムの構成を示す。上記実施の形態１と同様に、マトリクス型表示装置の一例として液晶表示装置の場合を例にとり説明する。また、上記実施の形態１と同様の構成要素については同一番号を付して説明を省略する。
【００５２】
検査対象となる液晶表示装置１１は、検査信号発生器１２から出力された、ディジタル信号としてのＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の３系統の検査信号１３を与えられて保持するラッチ回路４１、検査信号をディジタル／アナログ変換するデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）５４、アナログ変換されたＲ、Ｇ、Ｂ各原色の検査信号の振幅を調整して出力する振幅調整回路５３、振幅が調整された検査信号を増幅するバッファ５２、バッファ５２から出力された検査信号を与えられて表示する表示領域２６を備えている。表示領域２６は、擬似Ｎ階調表示領域１４とＮ階調表示領域１５とを有する。
【００５３】
以下、振幅調整回路５３の動作、機能について説明する。
【００５４】
Ｒ、Ｇ、Ｂの３系統の検査信号１３がラッチ回路４１に取り込まれて保持された後、ディジタル／アナログ変換器５４によりアナログ変換され、振幅調整回路５３に入力される。振幅調整回路５３は、例えば図示されていない外部からの制御信号に従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ各原色についてアナログ信号のゲイン調整を行う。
【００５５】
この振幅調整回路５３におけるゲイン調整は、外部からディジタル信号としての制御信号を与えられてＤ／Ａ変換してアナログ信号としての制御信号を生成して用いてもよいし、あるいは制御信号を与えられずに可変抵抗等を用いてアナログ的に制御してもよい。
【００５６】
この実施の形態２では、振幅調整回路５３がＤ／Ａ変換後のアナログ振幅についてゲイン調整を行っている。しかし、調整された所望のアナログ振幅が得られるように、Ｄ／Ａ変換前のデジタルデータに対して重み付けの信号処理を施す方式としてもよい。
【００５７】
また、本実施の形態２では、振幅調整回路５３が液晶表示装置１１の水平ドライバＩＣのアナログ出力振幅を調整する。しかし、液晶表示画素との間に補助容量を形成する蓄積容量線に対して補償電圧を印加し、水平ドライバＩＣのアナログ出力信号電圧と補助容量とを介して重畳される電圧を画素電極に印加する容量結合駆動を用いた液晶表示装置においては、蓄積容量線に印加する補償電圧振幅を調整する構成としてもよい。
【００５８】
振幅調整された検査信号がバッファ５２で増幅された後、表示領域２６に与えられ、Ｎ階調表示領域１５でＮ階調表示が行われ、疑似Ｎ階調表示領域１４で疑似Ｎ階調表示が行われる。
【００５９】
Ｎ階調表示領域１５でのＮ階調表示輝度と、ディザパターンで階調表現された疑似Ｎ階調表示領域１４でのＮ階調参照輝度は、それぞれ受光プローブ４３、４２により受光される。
【００６０】
受光プローブ４３により受光されたＮ階調表示輝度の光電変換出力４５（Ｉｍｅｓ）と、受光プローブ４２により受光された疑似Ｎ階調参照輝度の光電変換出力４４（ＩＲｅｆ）とは、演算回路４６に入力される。
【００６１】
演算回路４６は、光電変換出力４４、４５を与えられ、Ｎ階調表示輝度と擬似Ｎ階調参照輝度との輝度差を演算し、所定値以上に輝度差がある場合には、輝度差情報を条件分岐回路４９に出力する。
【００６２】
条件分岐回路４９は、測定されたＮ階調表示輝度Ｉｍｅｓの擬似Ｎ階調参照輝度ＩＲｅｆに対する大小関係を輝度差情報から判別し、振幅出力のゲインを決定する振幅調整信号４７、４８を振幅調整回路５３に出力する。
【００６３】
いま、液晶表示パネルに印加される信号電圧に対する透過率特性にばらつきがある場合について、図５、図６、図７を用いて説明する。
【００６４】
図５に実線Ｌ１で示された標準の透過率特性に対し、破線Ｌ２で示された曲線のように透過率特性がばらつきにより変動した場合を考える。この場合のガンマ補正のための適切な補正データは、図６に示された破線Ｌ４のようになる。
【００６５】
従って、ばらつきにより透過率特性が変動した液晶パネルにおいて、ばらつきによる変動がない場合を想定したガンマ補正データ（図６における実線Ｌ３）が適用された場合には、図７に示されるように低階調データ表示の透過率７１ｂは標準の透過率７１ａよりも低くなり、また高階調データの表示の透過率７２ｂは標準の透過率７２ａよりも高くなってしまい、所望のガンマ補正曲線７０上からはずれた特性となる。このため、表示パネル上で正しい色再現が得られない。
【００６６】
本実施の形態２の調整システムによれば、図７に示された低階調データの透過率ばらつき７１ｂに対しては、図４に示された条件分岐回路４９により、測定されたＮ階調輝度が参照輝度よりも小さい（Ｉｒｅｆ＞Ｉｍｅｓ）ことが判別される。液晶表示装置１１の振幅調整回路５３に対し、適切な輝度が得られるまで振幅を大きくするようにゲインを調整する信号４７が送られ、低階調データの透過率不足が補われて適切なガンマ補正特性曲線７０上の輝度７１ａが得られる。
【００６７】
また、図７に示された高階調データの透過率ばらつき７２ｂに対しては、条件分岐回路４９により、測定されたＮ階調輝度が参照輝度よりも大きい（Ｉｒｅｆ＜Ｉｍｅｓ）ことが判別される。液晶表示装置１１の振幅調整回路５３に対し、適切な輝度が得られるまで振幅を小さくするようにゲインを調整する信号４８が送られ、高階調データの透過率の過剰分が抑えられて適切なガンマ補正特性曲線７０上の輝度７２ａが得られる。
【００６８】
このように、各階調について振幅調整回路５３のゲインを調整することにより、パネルの透過率特性にばらつきがある場合にも、所望のガンマ補正特性が得られるようにパネルの透過率特性を調整することができる。
【００６９】
実施の形態１と同様に実施の形態２の場合においても、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち、二つの色の階調を固定した状態で残りの一つの色のみの階調について上記調整方法を適用することで、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれ独立して階調の輝度ばらつきを調整することができる。
【００７０】
例えば、Ｇ色とＢ色の階調を０階調に固定し、上記調整方法をＲ色階調のみに適用することにより、Ｒ色についてのみ独立してガンマ補正特性ずれを調整することが可能である。
【００７１】
このようにして、パネル毎に存在するばらつきがもたらすガンマ補正特性のずれ、色ずれ、ホワイトバランスのずれを調整し、所望のガンマ補正特性を有するマトリクス型表示装置を実現することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態２では、有効表示領域内にＮ階調表示領域１５と疑似Ｎ階調表示領域１４を同時に表示して同時に輝度を比較する場合について説明した。しかしこの場合に限らず、Ｎ階調表示領域１５と疑似Ｎ階調表示領域１４とを交互に切り替えて表示し、輝度のサンプリングレートを適切に設定することによって単一の受光プローブのみで検査を行うことも可能である。また、高価な輝度計を使わず目視比較においても十分な効果が得られる。
【００７３】
尚、上記実施の形態１、２では、ノーマリブラック型液晶表示装置を例にとり説明したが、ノーマリホワイト型液晶表示装置に対しても本発明を適用することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマトリクス型表示装置のガンマ補正特性ばらつきの検査方法及びそのシステム、ガンマ補正特性ばらつきの調整方法及びそのシステムは、Ｋ＋１階調（Ｎ＝０、１、…、Ｎ−１、Ｎ、Ｎ＋１、…、Ｋ）の多階調表示を行うものであって、Ｎ階調奉示時の輝度を、０階調とＫ階調の２階調で構成するＮ階調相当のディザパターン輝度と比較することにより、中間階調表示時の輝度が所望のガンマ補正特性からずれている場合にも、光源の輝度ばらつきによる影響を殆ど受けることなく高い精度で検査、調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるガンマ補正特性ばらつきの検査システムの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の擬似Ｎ階調表示の構成を示すブロック図。
【図３】２．２乗ガンマ補正特性を示すグラフ。
【図４】本発明の実施の形態２によるガンマ補正特性ばらつきの調整システムの構成を示すブロック図。
【図５】同実施の形態２における液晶パネルの透過率ばらつきを示すグラフ。
【図６】同実施の形態２における液晶パネルのガンマ補正特性を得るための補正データを示すグラフ。
【図７】同実施の形態２における液晶パネルのガンマ補正特性ばらつきを示すグラフ。
【図８】図８（ａ）は液晶パネルに印加される電圧に対する透過率特性を示すグラフ、図８（ｂ）は、透過率特性に対するガンマ補正特性を示すグラフ。
【図９】従来のパネル表示装置の調整評価システムを示すブロック図。
【符号の説明】
１１　液晶表示装置
１２　検査信号発生器
１３　検査信号
１４　擬似Ｎ階調表示領域
１５　Ｎ階調表示領域
１６　擬似Ｎ階調表示領域の拡大部
１７　Ｎ階調表示領域の拡大部
２０　Ｎ階調表示領域を構成する画素
２１　擬似Ｎ階調表示領域を構成する白表示画素
２２　擬似Ｎ階調表示領域を構成する黒表示画素
２６　表示領域
４１　ラッチ回路
４２　受光プローブ（擬似Ｎ階調輝度受光用）
４３　受光プローブ（Ｎ階調輝度受光用）
４４　光電変換出力（擬似Ｎ階調輝度に対応）
４５　光電変換出力（Ｎ階調糧度に対応）
４６　演算回路
４７　振幅調整信号（ゲイン増幅用）
４８　振幅調整信号（ゲイン抑制用）
４９　条件分岐回路
５２　２．２乗ガンマ補正曲線上の５０％輝度となる点
５３　振幅調整回路
５４　ディジタル／アナログ変換回路
７１ａ　低階調データ表示の透過率の例
７１ｂ　低階調データ表示の透過率ばらつきの例
７２ａ　高階調デーク表示の透過率の例
７２ｂ　高階調データ表示の透過率ばらつきの例
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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