JP2023146606A - 表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】異常発光に起因する色ずれを目立たなくする。【解決手段】赤のサブ画素、緑のサブ画素および青のサブ画素によって画素を表示する表示部と、白色発光の際の色温度を設定するための補正回路４０と、を備え、画素が、赤のサブ画素、緑のサブ画素および青のサブ画素によって同階調である第１階調を表示する場合、補正回路４０は、白色点として第１色温度を設定し、赤のサブ画素、緑のサブ画素および青のサブ画素によって同階調であって、第１階調よりも低い第２階調を表示する場合、補正回路４０は、白色点として、第１色温度とは異なる第２色温度を設定する。【選択図】図８

Description

本発明は、表示システムに関する。

近年、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）のような電気光学素子を用いた電気光学装置が各種提案されている。この種の電気光学装置では、製造条件などの相違によって個体差が生じる場合がある。個体差とは、例えば、複数の電気光学装置表示を同じ条件で駆動しても、異なる色で表示される現象をいう。より具体的には、ある電気光学装置に対して、入力階調データによって、ある階調（明るさ）が指定された場合において当該電気光学装置による輝度と、同じ階調を指定した場合において別の電気光学装置による輝度と、が異なって知覚される現象をいう。

そこで、個体差があっても同じような輝度として近くされるように、入力階調データを、目的とする輝度が得られるような出力階調データに一旦に変換し、当該出力階調データに基づいて電気光学素子を駆動する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、上記特許文献１では、赤緑青の各色について例えば明るい階調で白色光を表示させて、当該白色光の色温度を測定し、測定した色温度に基づいて出力階調を決定し、全階調にわたって色温度がばらつかないように調整する点についても記載されている。

特開２００８－２９２６８０号公報

電気光学素子のなかには、低い階調が指定された場合、すなわち暗くなるように指定された場合の白色点が、リーク電流等の影響によって、明るい階調が指定された場合の白色点とずれる素子がある。

このような電気光学素子を用いた場合、明るい階調で測定した白色光の色温度に基づいて出力階調を決定する構成では、暗い階調が指定されたときに、白色点がずれて、表示装置としてみれば色ずれが発生してしまう、という課題がある。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る表示システムは、複数のサブ画素を有し、前記複数のサブ画素毎に設定される階調により色を表示する表示部と、前記複数のサブ画素毎に設定される前記階調に応じて、前記複数のサブ画素が表示する前記色を補正する補正回路と、を備え、前記補正回路は、前記色の色度が所定の閾値以上である場合に、前記複数のサブ画素が全て同じ第１階調で白色を表示する場合の第１色温度を白色点として、前記色を補正し、前記色の色度が所定の閾値未満である場合に、前記複数のサブ画素が全て同じ第１階調よりも低い第２階調、で白色表示する場合の、前記第１色温度と異なる第２色温度を白色点として、前記色を補正する。

第１実施形態に係る表示システムの構成を示す図である。 表示システムに適用される電気光学装置を示す斜視図である。 電気光学装置の電気的な構成を示すブロック図である。 電気光学装置における画素回路の構成を示す図である。 電気光学装置の動作を説明するための図である。 電気光学装置の異常発光を説明するための図である。 ＣＩＥ色度図と黒体輻射の色温度軌跡とを示す図である。 検査工程における検査装置と電気光学装置とを接続したときの構成を示すブロック図である。 ランク毎の特定階調と色温度とＣＩＥ色度との関係を示す図である。 ランク１の白色点における色温度のシフトを示す図である。 ランク２の白色点における色温度のシフトを示す図である。 ランク３の白色点における色温度のシフトを示す図である。 ＬＵＴに格納された映像データのＲ値、Ｇ値およびＢ値を示す図である。 ランクの判定例を示す図である。 第２実施形態に係る表示システムに適用される電気光学装置においてランク毎の特定階調と色温度とＣＩＥ色度との関係を示す図である。 変形例に係る表示システムの構成を示すブロック図である。 変形例に係る表示システムに適用される黒体輻射の色温度軌跡を示す図である。 表示システム１におけるヘッドセットを示す図である。 ヘッドセットの光学構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、各部の寸法および縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

図１は、第１実施形態に係る表示システム１の構成を示す図であり、図２は、表示システムに適用される電気光学装置１０の外観を示す斜視図であり、図３は、電気光学装置１０の電気的な構成を示す図である。
図１に示されるように、表示システム１では、上位装置４と電気光学装置１０とがＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）基板１９４を介して接続される。上位装置４は、映像データＤinや同期信号Ｓync等を、ＦＰＣ基板１９４を介して電気光学装置１０に供給する。
なお、第１実施形態は、電気光学装置１０に補正回路４０が設けられた例である。

電気光学装置１０は、例えばヘッドマウントディスプレイなどにおいて映像を表示するマイクロ・ディスプレイ・パネルである。電気光学装置１０は、複数のサブ画素や当該サブ画素を駆動する駆動回路などを含む。当該サブ画素および当該駆動回路は半導体基板に集積化される。半導体基板は、典型的にはシリコン基板であるが、他の半導体基板であってもよい。

図２に示されるように、電気光学装置１０は、開口部１９１を有する枠状のケース１９２に収納される。電気光学装置１０には、ＦＰＣ基板１９４の一端が接続される。ＦＰＣ基板１９４の他端には、複数の端子１９６が設けられる。複数の端子１９６は、上位装置４に接続される。

図３は、電気光学装置１０の電気的な構成を示す図である。電気光学装置１０は、制御回路３０、補正回路４０、データ信号出力回路５０、表示部１００および走査線駆動回路１２０に大別される。
表示部１００では、ｍ行の走査線１２が図において横方向に沿って設けられ、（３ｎ）列のデータ線１４が、縦方向に沿って、かつ、各走査線１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられる。なお、ｍ、ｎは、２以上の整数である。

走査線１２における行（ロウ）を区別するために、図において上から順に１、２、…、（ｍ－１）、ｍ行と呼ぶことがある。なお、走査線１２について、行を特定しないで一般的に説明するために、１以上ｍ以下の整数ｉを用いて、ｉ行目という表記することがある。
また、データ線１４における列（カラム）を区別するために、図において左から順に１、２、３、…、（３ｎ－２）、（３ｎ－１）、（３ｎ）列と呼ぶことがある。なお、データ線１４は、３列毎にグループ化される。グループを一般化して説明するために、１以上ｎ以下の整数ｊを用いると、左から数えてｊ番目のグループには、（３ｊ－２）列目、（３ｊ－１）列目および（３ｊ）列目の計３列のデータ線１４が属している、ということになる。

サブ画素１１Ｒ、１１Ｇおよび１１Ｂは、ｍ行で配列する走査線１２と、（３ｎ）列で配列するデータ線１４とに対応して設けられる。具体的には、サブ画素１１Ｒは、ｉ行目の走査線１２と（３ｊ－２）列目のデータ線１４との交差に対応して設けられる。サブ画素１１Ｇは、ｉ行目の走査線１２と（３ｊ－１）列目のデータ線１４との交差に対応して設けられる。サブ画素１１Ｂは、ｉ行目の走査線１２と（３ｊ）列目のデータ線１４との交差に対応して設けられる。

サブ画素１１Ｒは赤色成分の光を出射し、サブ画素１１Ｇは緑色成分の光を出射し、サブ画素１１Ｂは青色成分の光を出射する。サブ画素１１Ｒ、１１Ｂおよび１１Ｇから出射する光の加法混色によって１つのカラー画素が表現される。なお、サブ画素１１Ｒ、１１Ｇおよび１１Ｂにおける電気的な構成は同一である。このため、サブ画素について、特に区別する必要のない場合には、符号を１１として説明する。

電気光学装置１０には、上述したように上位装置４から同期信号Ｓyncおよび映像データＤinが供給される。同期信号Ｓyncには、映像データＤinの垂直走査開始を指示する垂直同期信号や、水平走査開始を指示する水平同期信号、および、映像データの１画素分のタイミングを示すドットクロック信号が含まれる。映像データＤinは、表示すべきサブ画素における階調を例えば赤、緑、青毎に８ビットで指定する。
制御回路３０は、同期信号Ｓyncに基づいて各部を制御する。具体的には、制御回路３０は、各部を制御するために各種の制御信号を生成する。

本実施形態では、表示すべき画素と、表示部１００において３つのサブ画素で表現される１つのカラー画素とが、一対一に対応する。映像データＤinが示す階調における輝度特性と、サブ画素１１に含まれるＯＬＥＤの輝度特性とは、必ずしも一致しない。そこで、補正回路４０に含まれるＬＵＴ（Look Up Table)）において、各色について、映像データＤinで示される階調に対応した輝度でＯＬＥＤを発光させるために、映像データＤinの８ビットを、例えば１０ビットにアップコンバージョンして、映像データＤoutとして出力する。補正回路４０は、映像データＤinを変換して映像データＤoutを出力することで、３つのサブ画素で表示されるカラー画素の色を補正する。

ＬＵＴでは、各色について、映像データＤinの十進値表記で「０」から「２５５」までの階調毎に１０ビットの映像データＤoutが格納される。そして、ＬＵＴでは、映像データＤinの階調に対応する映像データＤoutが読み出されて、データ信号出力回路５０に出力される。
なお、階調毎の映像データＤoutのうち、赤色成分をＲ値と称呼し、緑色成分をＧ値と称呼し、青色成分をＢ値と称呼することがある。
また、補正回路４０における詳細な構成、および、映像データＤinの各階調に対応して、いかなる映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値が格納されるかについては後述する。

走査線駆動回路１２０は、制御回路３０による制御にしたがって、ｍ行（３ｎ）列で配列するサブ画素１１を１行毎に駆動するための回路である。例えば、走査線駆動回路１２０は、１、２、３、…、（ｍ－１）、ｍ行目の走査線１２に、順に走査信号／Ｇwr(1)、／Ｇwr(2)、…、／Ｇwr(m-1)、／Ｇwr(m)を供給する。一般的には、ｉ行目の走査線１２に供給される走査信号が／Ｇwr(i)と表記される。

データ信号出力回路５０は、走査線駆動回路１２０によって選択される行に位置するサブ画素１１に、制御回路３０による制御にしたがってデータ信号を、データ線１４を介して出力する回路である。データ信号は、補正回路４０のＬＵＴによって変換された１０ビットの映像データＤoutをアナログに変換した電圧の信号である。すなわち、データ信号出力回路５０は、選択される行における１～（３ｎ）列のサブ画素１１に対応する１行分の映像データＤoutをアナログに変換し、この順で１～（３ｎ）列目のデータ線１４に出力する。

図において１、２、３、…、（３ｎ－２）、（３ｎ－１）、（３ｎ）列目のデータ線１４に出力されるデータ信号が、順にＶd(1)、Ｖd(2)、Ｖd(3)、…、Ｖd(3n-2)、Ｖd(3n-1)、Ｖd(3n)と表記される。一般的には、ｊ列目におけるデータ線１４に供給されるデータ信号がＶd(j)と表記される。

図４は、サブ画素１１における電気的な構成を示す回路図である。図に示されるように、サブ画素１１は、電気的にみれば、ＰチャネルＭＯＳ型のトランジスター１２１、１２２と、ＯＬＥＤ１３０と、容量素子１４０とを含む。
なお、サブ画素１１の説明において「電気的にみれば」とは、サブ画素１１を構成する複数の要素と、当該複数の要素同士の接続関係をいうときに用いられる。サブ画素１１は、機械的または物理的にみれば、電気的な接続関係に寄与しない要素を含んでいるので、このような表現を用いている。

ＯＬＥＤ１３０は、発光素子の一例であり、画素電極１３１と共通電極１３３とで発光層１３２を挟持する。画素電極１３１はアノードとして機能し、共通電極１３３はカソードとして機能する。ＯＬＥＤ１３０では、アノードからカソードに向かって電流が流れると、アノードから注入された正孔とカソードから注入された電子とが発光層１３２で再結合して励起子が生成され、白色（無彩色）光が発生する。
発生した白色光は、図示省略された反射電極と半反射半透過層とで構成された光共振器にて共振し、サブ画素１１Ｒであれば、赤色に対応して設定された共振波長で出射する。光共振器から光の出射側には当該赤色に対応した着色層（カラーフィルター）が設けられる。したがって、ＯＬＥＤ１３０からの出射光は、光共振器および着色層を経て、観察者に視認される。
なお、サブ画素１１Ｇであれば、緑色に対応して設定された共振波長で出射し、緑色に対応した着色層を経て、観察者に視認され、サブ画素１１Ｂであれば、青色に対応して設定された共振波長で出射し、青色に対応した着色層を経て、観察者に視認される。

ｉ行（３ｊ－２）列におけるサブ画素１１のトランジスター１２１にあっては、ゲートノードｇがトランジスター１２２のドレインノードに接続され、ソースノードが電圧Ｖelの給電線１１６に接続され、ドレインノードがＯＬＥＤ１３０のアノードである画素電極１３１に接続される。
ｉ行（３ｊ－２）列におけるサブ画素１１のトランジスター１２２にあっては、ゲートノードがｉ行目の走査線１２に接続され、ソースノードが当該（３ｊ－２）列目のデータ線１４に接続される。ＯＬＥＤ１３０のカソードとして機能する共通電極１３３は、電圧Ｖctの給電線１１８に接続される。また、電気光学装置１０はシリコン基板に形成されるので、トランジスター１２１および１２２の基板電位については例えば電圧Ｖelに相当する電位としている。

図５は、電気光学装置１０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
電気光学装置１０では、ｍ行の走査線１２がフレーム（Ｖ）の期間に１、２、３、…、ｍ行目という順番で１行ずつ走査される。詳細には、図に示されるように、走査信号／Ｇwr(1)、／Ｇwr(2)、…、／Ｇwr(m-1)、／Ｇwr(m)が、走査線駆動回路１２０によって水平走査期間（Ｈ）毎に、順次排他的にＬレベルになる。
なお、本実施形態では、走査信号／Ｇwr(1)～／Ｇwr(m)のうち、隣り合う走査信号においてＬレベルになる期間が時間的に隔絶される。具体的には、走査信号／Ｇwr(i-1)がＬレベルからＨレベルに変化した後、次の走査信号／Ｇwr(i)が期間を置いてＬレベルになる。この期間は水平帰線期間に相当する。

本説明において１フレーム（Ｖ）の期間とは、映像データＶidで指定される画像の１コマを表示するのに要する期間をいう。１フレーム（Ｖ）の期間の長さは、垂直同期期間と同じであれば、例えば同期信号Ｓyncに含まれる垂直同期信号の周波数が６０Ｈｚであれば、当該垂直同期信号の１周期分に相当する１６．７ミリ秒である。また、水平走査期間（Ｈ）とは、走査信号／Ｇwr(1)～／Ｇwr(m)が順にＬレベルになるの時間の間隔であるが、図では便宜的に、水平走査期間（Ｈ）の開始タイミングを水平帰線期間のほぼ中心としている。

走査信号／Ｇwr(1)～／Ｇwr(m)のうち、ある走査信号が、例えばｉ行目の走査線１２に供給される走査信号／Ｇwr(i)がＬレベルになると、（３ｊ－２）列目でいえば、ｉ行（３ｊ－２）列のサブ画素１１において、トランジスター１２２がオン状態になる。このため、当該サブ画素１１におけるトランジスター１２１のゲートノードｇには、（３ｊ－２）列目のデータ線１４に電気的に接続された状態になる。

なお、本説明において、トランジスターまたはスイッチの「オン状態」とは、トランジスターにおけるソースノード・ドレインノードの間、または、スイッチの両端が電気的に閉じて低インピーダンス状態になることをいう。また、トランジスターまたはスイッチの「オフ状態」とは、ソースノード・ドレインノードの間、または、スイッチの両端が電気的に開いて高インピーダンス状態になることをいう。
また、本説明において「電気的に接続」される、または、単に「接続」される、とは、２以上の要素間の直接的または間接的な接続された、または、結合されている状態を意味する。「電気的に非接続」または、単に「非接続」とは、２以上の要素間が直接的または間接的な接続されていない、または、結合されていない状態を意味する。

走査信号／Ｇwr(i)がＬレベルになる水平走査期間（Ｈ）では、データ信号出力回路５０が、映像データＤoutで示されるｉ行１列～ｉ行（３ｎ）列のサブ画素に対応したＲ値、Ｇ値およびＢ値をアナログのデータ信号Ｖd(1)～Ｖd(n)に変換して、１～（３ｎ）列目のデータ線１４に出力する。（３ｊ－２）列目でいえば、データ信号出力回路５０は、映像データＤoutにおいてｉ行（３ｊ－２）列のサブ画素１１Ｒに対応したＲ値のｄ(i,3j-2)をアナログのデータ信号Ｖd(j)に変換して、(３ｊ－２）列目のデータ線１４に出力する。
なお、走査信号／Ｇwr(i)より１行前の走査信号／Ｇwr(i-1)がＬレベルになる水平走査期間（Ｈ）では、データ信号出力回路５０は、(ｉ－１）行（３ｊ－２）列のサブ画素１１ＲのＲ値ｄ(i-1,3j-2）をアナログ信号のデータ信号Ｖd(3j-2)に変換して、(３ｊ－２）列目のデータ線１４に出力する。

当該データ信号Ｖd(3j-2)は、（３ｊ－２）列目のデータ線１４を介して、ｉ行（３ｊ－２）列のサブ画素１１Ｒにおけるトランジスター１２１のゲートノードｇに供給され、容量素子１４０によって保持される。このため、当該トランジスター１２１がゲートノード・ソースノード間の電圧に応じた電流をＯＬＥＤ１３０に流す。
走査信号Ｇwr(i)がＨレベルになり、トランジスター１２２がオフ状態になっても、データ信号Ｖd(3j-2)の電圧は、容量素子１４０の一端に保持されるので、ＯＬＥＤ１３０には電流が流れ続ける。したがって、ｉ行（３ｊ－２）列のサブ画素１１では、１フレーム（Ｖ）の期間が経過してトランジスター１２２が再度オンしてデータ信号の電圧が再度印加されるまで、ＯＬＥＤ１３０は、容量素子１４０によって保持された電圧、すなわち階調に応じた明るさで発光し続ける。

なお、ここではｉ行（３ｊ－２）列のサブ画素１１について説明したが、ｉ行目において（３ｊ－２）列以外のＯＬＥＤ１３０についても、映像データＤoutで示される輝度で発光する。
また、ｉ行目以外におけるサブ画素１１の各ＯＬＥＤ１３０についても、走査信号／Ｇwr(1)～／Ｇwr(m)が順にＬレベルになることによって、映像データＤoutで示される輝度で発光する。
したがって、電気光学装置１０では、１フレーム（Ｖ）の期間において、１行１列からｍ行（３ｎ）列までのすべてのサブ画素１１における各ＯＬＥＤ１３０が、映像データＤoutで示される輝度で発光し、これにより、１コマの画像が表示される。

上述したように、ＯＬＥＤ１３０それ自体は白色で発光し、光共振器および着色層による着色を経て、サブ画素１１Ｒでは赤色で、サブ画素１１Ｇでは緑色で、サブ画素１１Ｂでは青色で、それぞれ観察者に視認される。
また、電気光学装置１０のサブ画素１１では、理想的には図６において破線で示されるように、階調が高くなるにつれて、ＯＬＥＤ１３０に流れる電流が大きくなって、輝度が大きくなる。換言すれば、階調が低くなるにつれて、ＯＬＥＤ１３０に流れる電流が小さくなり、さらには最低の階調が「０」であれば、ＯＬＥＤ１３０には電流が流れず、輝度がゼロになるはずである。

しかしながら、電気光学素子としてＯＬＥＤ１３０のような自発光素子を用いた場合に、低い階調におけるリーク電流等によって異常発光が生じる場合がある。異常発光について説明すると、例えば図６において実線で示されるように、低い階調では、ＯＬＥＤ１３０が、当該階調で指定される輝度よりも高い輝度で発光してしまう現象である。

従来では、階調によらずに、ある色温度、例えば６８００Ｋで白色点が設定される。白色点とは、色としての白を意味するのではなく、映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値とが同一値である場合に、サブ画素１１Ｒ、１１Ｇおよび１１Ｂで表示されるべき色温度およびその表示状態をいう。このため、白色点には、色としてみれば、無彩色として人間が知覚する灰色および黒色が含まれ、白色点の表示状態は、白色発光、白色表示ということもある。

異常発光が特定の色、例えば赤色で発生すると、階調が低くなるにつれて、白色点がずれていき、ずれの程度によっては、全階調にわたって白色点が同じ色温度になるような映像データＶoutを作成することが困難になる。
また、このような色ずれは、電気光学装置１０毎にばらつきが大きい例もあり、量産における全ての電気光学装置１０について、色ずれを修正できない個体が出てしまう、という課題がある。

ここで、異常発光が生じる２つの理由について簡単に説明する。
まず、第１の理由は、発光層１３２の構成層に起因する。ＯＬＥＤ１３０は、上述したように陽極の画素電極１３１と陰極の共通電極１３３とで発光層１３２を挟持した構成であり、発光層１３２は、さらに複数層から構成される。具体的には、発光層１３２は、陽極の画素電極１３１からみて、例えばホール注入層、赤色発光層、青色発光層、緑色発光層および電子注入層から構成される。
ここでは、発光層１３２において、赤色発光層、青色発光層および緑色発光層のうち、陽極に赤色発光層が近い場合について説明したが、青色発光層が最も近ければ、青色成分が多く含まれることになる。
サブ画素１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂでは光共振器等によって段差がある。発光層１３２では、このような段差によって付き回りが悪くなり、ホール注入層以外の層が薄くなりやすい。ホール注入層が相対的に厚くなると、キャリア移動度の関係で、ホール注入性が減少し、電子注入性が増加する。電子注入性が増加すると、陽極側では、励起子再結合が起きやすくなる。このため、陽極側の赤色発光層の発光強度が高くなり、赤色成分が多く含まれる。

次に、第２の理由は、光共振器による段差に起因する。光共振器における反射電極と共通電極１３３との間の距離は、サブ画素１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒの順で段階的に長くなる。このため、サブ画素１１Ｒの周縁では、すなわちサブ画素１１Ｒにおいて他のサブ画素１１Ｇ、１１Ｂと隣り合う部分では、段差によって画素電極１３１と共通電極１３３との間の発光層１３２が局所的に薄くなる箇所が生じる。発光層１３２が薄くなった箇所では、電流が流れやすくなる。
段差のない平坦部分、すなわちサブ画素１１Ｒにおいて赤色成分を発光させる部分において、発光しない、または、ごくわずかに発光する程度の微小電流であっても、段差によって発光層１３２が薄くなった箇所では、電流が流れやすくなっているので、発光して視認されてしまう。この発光波長がサブ画素１１Ｒにおける光共振器の共振条件を満たしてしまうと、視認されやすくなる。

本実施形態では、階調に合わせて、白色点が、図７に示されるＣＩＥ色度図において、黒体輻射の色温度軌跡Ｂdrに沿って設定される。なお、黒体輻射の色温度軌跡Ｂdrについては、単に黒体軌跡Ｂdrと表記する。一般的に、黒体軌跡Ｂdr上の色は、人間が無彩色を含む白色として認識しやすいので、ＣＩＥ色度図において、高階調における白色点の座標と低階調における白色点の座標とが異なっていても、黒体軌跡Ｂdrにあれば、違和感を覚えにくい。これを利用して、低階調の状態、すなわちＯＬＥＤ１３０に流れる電流が小さい状態でも、黒体軌跡Ｂdr上の点であって再現可能な色温度の点を白色点に設定して、当該低階調において無彩色を含む白色として知覚されるように、映像データＤoutを作成すれば、異常発光が生じても色ずれを目立たなくすることができる。
なお、低階調領域において赤色で異常発
光が生じる場合、低階調になるほど、黒体軌跡Ｂdrに沿って白色基準の色温度、例えば６８００Ｋの点から、色温度が低くなる方向に離間した点に設定される。

低階調の色域において、電気光学装置１０の個体毎のばらつきが大きい場合、白色点の設定が複数必要になる。このため、本実施形態では、電気光学装置１０の製造後の検査工程において、個体差を識別するためのデータを取得し、このデータに基づいて、補正回路４０が個体差に応じた白色点を設定するためのランクを判定する。
判定されたランクは、低階調における色域の程度によって分類され、色域にあった白色点設定に用いられる。

図８は、補正回路４０と、検査工程において使用される検査装置６０の機能ブロックとの関係を示すブロック図である。
検査工程では、検査装置６０が電気光学装置１０の補正回路４０に接続される。検査装置６０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の中央演算装置がプログラムを実行して、測定装置を制御するコンピューターであり、当該プログラムの実行によって低階調データ取得部６１０および高階調データ取得部６２０が構築される。

検査装置６０において、低階調データ取得部６１０は、映像データＤoutを作成する対象である電気光学装置１０を低い階調に相当するレベルで発光させて、その発光させた場合における例えば輝度、色度、電流値等のデータを測定装置から取得し、格納する。
なお、低階調発光時に測定された輝度、色度、電流値等のデータは、後述するランク判定の際に用いられる。また、低い階調に相当するレベルとは、赤青緑の階調が比較的低い、すなわち暗いレベルである。上述した第２の理由により、サブ画素１１Ｒの周縁で異常発光が赤色で生じるのであれば、そのような異常発光が生じない緑色または青色の単色における暗いレベルで発光させてもよい。

高階調データ取得部６２０は、作成対象の電気光学装置１０における赤緑青における最高の「２５５」の階調に対応した映像データＤoutにおけるＲ値、Ｇ値、Ｂ値の各１０ビットをそれぞれ取得し、格納する。「２５５」の階調に対応した映像データＤoutについては、例えば次のようにして取得される。検査装置６０は、電気光学装置１０に対し、赤緑青の映像データＤoutを変化させて発光させ、設計上の色度、輝度になる映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値の組み合わせを求める。なお、設計上の色度とは、例えば色温度が６８００Ｋにおける黒体軌跡Ｂdr上の白色点、すなわちＣＩＥ色度図においてｘ値が０．３０９であって、ｙ値が０．３１９である色度である。

補正回路４０は、設定値格納部４１０とランク判定部４２０と階調設定部４３０とＬＵＴ４４０を含む。
設定値格納部４１０には、低階調データ取得部６１０で取得された測定データと、高階調データ取得部６２０で取得された映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値とが、検査装置６０から転送されて、格納される。すなわち、電気光学装置１０の設定値格納部４１０には、当該電気光学装置１０が検査装置６０によって測定されたデータが格納される。

ランク判定部４２０は、設定値格納部４１０に格納された低階調発光時の測定データ等から、当該電気光学装置１０のランクの種別を後述するように判定する。なお、本実施形態において、ランクは、ランク１、ランク２およびランク３の３種別としている。
各ランクには、「０」～「２５５」のうち、特定の階調について、例えば図９に示されるように階調の「３１」、「４７」、「６３」、「１２７」、「２５５」について、白色発光させる際に設定される黒体軌跡Ｂdrの色温度および色度（ｘ値およびｙ値）のデータが対応付けられて、ランク判定部４２０に記憶されている。

なお、図９におけるランク１は、階調が低くなるにつれて、赤色成分が大きくなる傾向にある電気光学装置１０であり、階調が低くなるにしたがって、白色点の色温度が低下するように設定される。なお、このランク１の例では色温度が３種類である。また、ここでいう階調は、白色発光する際に用いられるので、Ｒ値、Ｇ値およびＢ値が同値である。ランク１は、ＣＩＥ色度図でいえば、図１０に示されるように、高階調から、中階調、低階調移行するにしたがって、白色点の色温度が徐々に低下する。

図９におけるランク３は、階調が低くなっても、赤色成分がほとんど変化しない傾向にある電気光学装置１０であり、階調が低くなっても、白色点の設定に用いられる色温度が１つである。
なお、ランク３は、ＣＩＥ色度図でいえば、図１２に示されるように、高階調から、中階調、低階調移行しても、白色点の色温度が一定である。なお、白色点が重なってしまうと、判読できなくなるので、図１２において、見易さを優先させて少しずつシフトしてある。

図９におけるランク２は、階調が低くなったときの赤色成分がランク１とランク２との間に位置する電気光学装置１０であり、階調が低くなるにしたがって、白色点の色温度が低下するように設定される点では、ランク１と共通である。ただし、ランク２では、白色点の色温度が２種類であり、ランク１より少ない。
ランク２は、ＣＩＥ色度図でいえば、図１１に示されるように、高階調から、中階調、低階調移行したときの、白色点の色温度の変化がランク１より小さい。

ランク１またはランク２は、白色発光させる際に設定される色温度が、階調に応じて複数であるＡランクの一例である。また、ランク３は、白色発光させる際に設定される色温度が、階調によらずに１つであるＢランクの一例である。

ランク判定部４２０が、電気光学装置１０おけるランクの種別を判定した場合、当該ランクの種別に対応した特定の階調の色温度、色度のデータを、階調設定部４３０に供給する。これにより、特定の階調における白色点が設定される。
階調設定部４３０は、まず、特定の階調に対応した映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値を、設定値格納部４１０に格納されたデータを用いて算出する。すなわち、設定値格納部４１０には、低階調発光時の測定データと、「２５５」の階調に対応した映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値とが格納されているので、階調設定部４３０は、特定の階調に対応した映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値を算出する。

階調設定部４３０は、次に、特定の階調以外の階調に対応した映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値を、特定の階調に対応した映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値を節として算出する。すなわち、階調設定部４３０は、特定の階調以外の階調に対応した映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値を、特定の階調に対応した映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値で補間演算することにより算出する。
このようにして階調設定部４３０は、階調「０」～「２５５」の各々に対応して、映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値を求める。そして、階調設定部４３０は、階調「０」～「２５５」の各々に対応した映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値をＬＵＴ４４０にセットする。

図１３は、ＬＵＴ４４０格納にされる映像データＤoutを示す例である。この例では、対象となる電気光学装置１０がランク１である場合に、特定の階調の「３１」、「４７」、「６３」、「１２７」、「２５５」に対応した映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値が算出され、次に、特定の階調以外の階調に対応した映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値が補間演算して求められた例である。

ランク判定部４２０におけるランクの判定例について説明する。図１０乃至図１２に示されるように、ランクがあがるほど、低階調における白色点の色温度変化が小さくなる。ランクの判定は、この点を利用する。

図１４は、ランクの判定を説明するための図である。まずＣＩＥ色度図において、ランク１に相当する色域Ｌ１、ランク２に相当する色域Ｌ２、および、ランク３に相当する色域Ｌ２が予め定められる。色域Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、低階調で電気光学装置１０が表現可能な色域であって、いずれも三角形で示される。

簡易的には、ランク判定部４２０は、検査対象となる電気光学装置１０において低階調で青色だけを発光させた場合に、図において白丸で示される色度のＸ値が、閾値ｘ１未満であって閾値ｘ２以上であれば、当該電気光学装置１０がランク１であると判定する。ランク判定部４２０は、低階調で青色を発光させた場合における色度のＸ値が、閾値ｘ２未満であって閾値ｘ３以上であれば、検査対象の電気光学装置１０がランク２であると判定し、閾値ｘ３未満であれば、検査対象の電気光学装置１０がランク３であると判定する。
なお、閾値ｘ１は、色域Ｌ１における黒体軌跡Ｂdrで色温度が最低となるｘ値である。
閾値ｘ２は、色域Ｌ２における黒体軌跡Ｂdrで色温度が最低となるｘ値であり、同様に、閾値ｘ３は、色域Ｌ３における黒体軌跡Ｂdrで色温度が最低となるｘ値である。

第１実施形態によれば、白色点の色温度が黒体軌跡Ｂdrに沿って階調に応じてシフトするように設定される。このため、低い階調において赤色で異常発光が生じ、その異常発光の程度が電気光学装置１０毎に大きくばらついても、そのような異常発光に起因する色ずれを目立たなくすることができる。

第１実施形態では、電気光学装置１０において、階調が低くなるつれて、白色点の色温度が低くなる傾向を示したが、異常発光は、上述したように赤色だけに生じる性質のものではない。具体的には、発光層１３２において、赤色発光層、青色発光層および緑色発光層のうち、青色発光層が陽極に最も近ければ、青色で異常発光が生じる可能性がある。電気光学装置１０において青色で異常発光が生じると、階調が低くなるつれて、白色点の色温度が高くなる。
そこで、階調が低くなるにつれて白色点の色温度が高くなる電気光学装置１０の色ずれに対処した第２実施形態について説明する。

図１５は、第２実施形態においてランク判定部４２０が判定するランク１、ランク２およびランク３において、特定の階調に対応付けられた黒体軌跡Ｂdrにおける色温度および色度のデータを示す図である。

なお、図１５におけるランク１は、階調が低くなるにつれて、青色成分が大きくなる電気光学装置１０に適用される。
一方、ランク３は、階調が低くなっても、青色成分がほとんど変化しない電気光学装置１０に適用される。
ランク２は、階調が低くなったときの青色成分がランク１とランク２との間に位置する電気光学装置１０に適用される。

階調が低くなるつれて白色点の色温度が高くなる電気光学装置１０のランクについては、対象となる電気光学装置１０を低階調で赤色だけ、すなわち異常発光が生じない色だけを発光させたときの色度を測定し、色度のｘ値が図１４に示される上記閾値ｘ１、ｘ２、ｘ３で示される範囲のうち、どの範囲に属するかによって判定してもよい。

第２実施形態によれば、低い階調において青色で異常発光が生じ、その異常発光の程度が電気光学装置１０毎に大きくばらついても、そのような異常発光に起因する色ずれを目立たなくすることができる。

上述した第１実施形態および第２実施形態（以下「実施形態等」と称呼する）では、以下のように種々の変形または応用が可能である。

実施形態等では、階調毎の白色点が、ＣＩＥ色度図における黒体軌跡Ｂdr上の点としたが、必ずしも黒体軌跡Ｂdr上にある必要はない。
一般に、ある２つの色を比較した場合に、色空間上の距離（Δｕ’ｖ’）が０．０２よりも大きい場合、その２つの色の違いを人間が知覚できるといわれている。換言すれば、ある２つの色を比較した場合に、色空間上の距離（Δｕ’ｖ’）が０．０２よりも以下である場合、その２つの色の違いを人間が知覚できない。なお、距離（Δｕ’ｖ’）は、色差とも呼ばれる。
このため、階調毎に異なる白色点の色温度を設定する際に、黒体軌跡Ｂdrから色差（Δｕ’ｖ’）が０．０２以下にある点を設定すればよい。黒体軌跡Ｂdrから色差（Δｕ’ｖ’）が０．０２以下とは、図１６において黒体軌跡Ｂdrを中心に、プラス方向の軌跡Ｂdruからマイナス方向の軌跡Ｂdrlまでの範囲である。

実施形態では、ランクを３種別としたが、最低でも２種別であればよい。ランクの種別数を多くすれば、それだけ傾向の異なる電気光学装置１０に対応できるが、ランクの判定が複雑化し、用意するデータ数が多くなる。

実施形態等では、補正回路４０が電気光学装置１０に設けられる構成としたが、図１７に示されるように、補正回路４０が、例えば上位装置４に設けられる構成としてもよい。
補正回路４０が上位装置４に設けられる構成では、補正回路４０内におけるＬＵＴ４４０が映像データＤinを映像データＤoutに変換し、電気光学装置１０が映像データＤoutに基づいて映像を表示する。

補正回路４０が上位装置４に設けられる構成では、上位装置４と電気光学装置１０とがペアをなして使用されることが前提となる。このような前提は、例えば次に説明するヘッドマウントディスプレイなどが例として挙げられる。
また、補正回路４０が上位装置４に設けられる構成では、検査工程において検査装置６０が、ペアをなす上位装置４に接続されることによって、実施形態等と同様して各階調について映像データＤoutのＲ値、Ｇ値およびＢ値がＬＵＴ４４０に格納される。

次に、実施形態等に係る表示システム１を適用した電子機器について説明する。電気光学装置１０は、画素が小サイズで高精細な表示な用途に向いている。そこで、電子機器として、ヘッドマウントディスプレイを例に挙げて説明する。

図１８は、ヘッドマウントディスプレイに適用された表示システム１の外観を示す図であり、図１９は、ヘッドマウントディスプレイのヘッドセットの光学的な構成を示す図である。
ヘッドセット３００は、外観的には、一般的な眼鏡と同様にテンプル３１０や、ブリッジ３２０、レンズ３０１Ｌ、３０１Ｒを有する。また、ヘッドセット３００は、図１９に示されるように、ブリッジ３２０近傍であってレンズ３０１Ｌ、３０１Ｒの奥側（図において下側）には、左眼用の電気光学装置１０Ｌと右眼用の電気光学装置１０Ｒとが設けられる。
なお、この例では、上位装置４と電気光学装置１０Ｌ、１０Ｒとが、図１および図１７に示されるＦＰＣ基板１７４ではなく、ケーブル３６０を介して接続される。また、この例では、上位装置４は、ヘッドマウントディスプレイのコントローラーを兼用する。

電気光学装置１０Ｌの画像表示面は、図１９において左になるように配置している。これによって電気光学装置１０Ｌによる表示画像は、光学レンズ３０２Ｌを介して図において９時の方向に出射する。ハーフミラー３０３Ｌは、電気光学装置１０Ｌによる表示画像を６時の方向に反射させる一方で、１２時の方向から入射した光を透過させる。電気光学装置１０Ｒの画像表示面は、電気光学装置１０Ｌとは反対の右になるように配置している。これによって電気光学装置１０Ｒによる表示画像は、光学レンズ３０２Ｒを介して図において３時の方向に出射する。ハーフミラー３０３Ｒは、電気光学装置１０Ｒによる表示画像を６時方向に反射させる一方で、１２時の方向から入射した光を透過させる。

この構成において、ヘッドセット３００の装着者は、電気光学装置１０Ｌ、１０Ｒによる表示画像を、外の様子と重ね合わせたシースルー状態で観察することができる。
また、このヘッドセット３００において、視差を伴う両眼画像のうち、左眼用画像を電気光学装置１０Ｌが表示し、右眼用画像を電気光学装置１０Ｒが表示すると、装着者に、表示された画像があたかも奥行きや立体感を持つかのように知覚させることができる。

上位装置４は、電気光学装置１０Ｌの補正回路４０と、電気光学装置１０Ｒの補正回路４０とを含んでもよいし、電気光学装置１０Ｌが補正回路４０を含み、電気光学装置１０Ｒが補正回路４０を含んでもよい。
また、補正回路４０のうち、ＬＵＴ４４０以外の要素を検査装置６０が含む構成としてもよい。

なお、表示システム１を適用した電子機器については、ヘッドマウントディスプレイのほかにも、ビデオカメラやレンズ交換式のデジタルカメラなどにおける電子式ビューファインダー、携帯情報端末、腕時計の表示部、投写式プロジェクターのライトバルブなどにも適用可能である。

以上の記載から、例えば以下のように本開示の好適な態様が把握される。なお、各態様の理解を容易にするために、以下では、図面の符号を便宜的に括弧書で併記するが、本発明を図示の態様に限定する趣旨ではない。

ひとつの態様に係る表示システム（１）は、複数のサブ画素（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）を有し、複数のサブ画素（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）毎に設定される階調により色を表示する表示部（１００）と、複数のサブ画素（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）毎に設定される階調に応じて、複数のサブ画素（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）が表示する色を補正する補正回路（４０）と、を備え、補正回路（４０）は、色の色度が所定の閾値以上である場合に、複数のサブ画素が全て同じ第１階調で白色を表示する場合の第１色温度を白色点として、色を補正し、色の色度が所定の閾値未満である場合に、複数のサブ画素が全て同じ第１階調よりも低い第２階調、で白色表示する場合の、第１色温度と異なる第２色温度を白色点として、色を補正する。

態様１の具体的な態様２に係る表示システム（１）では、第１色温度および第２色温度が、黒体輻射の色温度軌跡に対応する。
なお、具体的には、色温度が、黒体輻射の色温度軌跡に沿った点に限られず、黒体輻射の色温度軌跡から外れた点であっても、人間が色の違いを知覚できない程度の点であればよい。

態様２の具体的な態様３に係る表示システム（１）では、第１色温度が、第２色温度よりも高い。また、態様２の具体的な態様４に係る表示システム（１）では、第１色温度が、第２色温度よりも低い。

態様１の具体的な態様５に係る表示システム（１）では、補正回路（４０）は、階調設定部（４３０）を有し、階調設定部（４３０）は、第１色温度および第２色温度を設定する。

態様５の具体的な態様６に係る表示システム（１）では、補正回路（４０）は、ランク判定部（４２０）を有し、ランク判定部（４２０）は、色の閾値以下の低階調の色域に応じて、少なくともＡランクまたはＢランクであるかを判定し、階調設定部（４３０）は、ランク判定部（４２０）にてＡランクと判定された場合、白色表示をする際に設定される色温度を、異なる同階調に応じて複数に設定し、Ｂランクと判定された場合、白色発光をする際に設定される色温度を、１つに設定する。

１…表示システム、１０…電気光学装置、１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ…サブ画素、１２…走査線、１４…データ線、４０…補正回路、１００…表示部、４２０…ランク判定部、４３０…階調設定部、４４０…ＬＵＴ。

Claims (6)

1. 複数のサブ画素を有し、前記複数のサブ画素毎に設定される階調により色を表示する表示部と、
   前記複数のサブ画素毎に設定される前記階調に応じて、前記複数のサブ画素が表示する前記色を補正する補正回路と、
   を備え、
   前記補正回路は、
   前記色の色度が所定の閾値以上である場合に、前記複数のサブ画素が全て同じ第１階調で白色を表示する場合の第１色温度を白色点として、前記色を補正し、
   前記色の色度が所定の閾値未満である場合に、前記複数のサブ画素が全て同じ第１階調よりも低い第２階調、で白色表示する場合の、前記第１色温度と異なる第２色温度を白色点として、前記色を補正する
   表示システム。
   
2. 前記第１色温度および前記第２色温度は、黒体輻射の色温度軌跡に対応する
   請求項１に記載の表示システム。
   
3. 前記第１色温度は、前記第２色温度よりも高い
   請求項２に記載の表示システム。
   
4. 前記第１色温度は、前記第２色温度よりも低い
   請求項２に記載の表示システム。
   
5. 前記補正回路は、
   階調設定部を有し、
   前記階調設定部は、
   前記第１色温度、および、前記第２色温度を設定する
   請求項１に記載の表示システム。
   
6. 前記補正回路は、
   ランク判定部を有し、
   前記ランク判定部は、
   前記色の所定の閾値以下の低階調の色域に応じて、少なくともＡランクまたはＢランクであるかを判定し、
   前記階調設定部は、
   前記ランク判定部にて前記Ａランクと判定された場合、前記白色表示の際に設定される色温度を、異なる同階調に応じて複数に設定し、
   前記Ｂランクと判定された場合、前記白色表示をする際に設定される色温度を、１つに設定する
   請求項５に記載の表示システム。

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