JP4711825B2 - 表示むら補正方法 - Google Patents

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Description

この発明は、有機ＥＬパネル等の表示パネルにおける表示むら補正方法に関する。
有機ＥＬパネル等の表示パネルにおいては、全領域にわたって輝度特性を均一にさせることは現状では困難であり、表示むらの発生が大きな問題となっている。その原因として、表示パネルの製造工程における発光層の膜厚のばらつきなどが挙げられている。
このような表示むらを補正する方法として、予め各画素毎に全階調分の表示むら補正用パラメータを用意しておき、表示むら補正用パラメータに基づいて入力信号を補正するものがある。このような従来方法では、各画素毎に全階調分の表示むら補正用パラメータを用意する必要があった。
特開２００２−１６９５１１号公報 特開平１１−３５２９２０号公報 特開２０００−２９８４５０号公報 特開平０８−１７１３７１号公報 特開平１１−１１３０１９号公報 特開２００１−３４３９５４号公報本発明者は、表示むらの原因が、有機ＥＬパネル内の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の閾値電圧（Voltage Threshold: Vth）のばらつきに起因することを発見した。この発明は、表示むらの原因が、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の閾値電圧のばらつきに起因することに着目し、画素間における発光開始階調レベルのばらつきを是正するように入力信号を補正することによって表示むらを補正するようにし、少ないパラメータ数で輝度均一性の向上化が図れる表示むら補正方法を提供することを目的とする。
この発明による第１の表示むらを補正する方法は、表示パネルの表示領域を複数の単位領域に分割するａステップ、予め定めた１つの階調レベルにおいて、各単位領域の輝度を測定するｂステップ、任意の単位領域において発光効率特性を求めるｃステップ、および各単位領域のうちの任意の１つの単位領域を基準領域とし、ｂステップにおいて各単位領域毎に測定された輝度とｃステップにおいて求められた発光効率特性とに基づいて、各単位領域毎にその単位領域の発光開始階調レベルと基準領域の発光開始階調レベルとの差に応じた値を、補正パラメータとして算出するｄステップ、を有する第１ステップ、および入力映像信号を、各単位領域毎に求められた補正パラメータに基づいて補正する第２ステップを備えている表示むら補正方法において、上記基準領域は、上記ｂステップで測定された輝度のうち最も高い輝度に対応する単位領域を基準領域として決定されており、上記ｂステップで測定された輝度のうち最も低い輝度に対応する単位領域に対して上記ｄステップで求められた補正パラメータを補正パラメータ最高値とし、入力映像信号に対して、入力映像信号のレベル数を、全階調数から補正パラメータ最高値を減算した階調数のレベルに振り分けるための処理を行う第３ステップを備えており、第３ステップの処理の後に、上記第２ステップの処理が行われることを特徴とする。
この発明による第２の表示むらを補正する方法は、表示パネルの表示領域を複数の単位領域に分割し、各単位領域のうちの任意の１つの単位領域を基準領域とし、各単位領域毎にその単位領域の発光開始階調レベルと基準領域の発光開始階調レベルとの差に応じた値を、補正パラメータとして予め求めておく第４ステップ、および入力映像信号を、各単位領域毎に求められた補正パラメータに基づいて補正する第２ステップを備えており、上記第４ステップは、基準領域の発光開始階調レベルが０レベル以外の場合には、基準領域の発光開始階調レベルが０レベルとなるように黒リファレンス電圧を調整するための調整値を求めるステップ、および各単位領域の発光開始階調レベルを、黒リファレンス電圧調整後における各単位領域の発光開始階調レベルに置き換えた後に、各単位領域毎にその単位領域の発光開始階調レベルと基準領域の発光開始階調レベルとの差に応じた値を、補正パラメータとして予め求めておくステップ、を備えていることを特徴とする。
第４ステップは、表示パネルの表示領域を複数の単位領域に分割するｅステップ、予め定めた２つの異なる階調レベルにおいて、各単位領域の輝度を測定するｆステップ、任意の単位領域において発光効率特性を求めるｇステップ、各単位領域のうちの任意の１つの単位領域を基準領域とし、ｆステップにおいて基準領域に対して予め定めた２つの階調レベルで測定された２つの輝度と、ｇステップにおいて求められた発光効率特性とに基づいて、基準領域の発光開始階調レベルが０レベルとなるように黒リファレンス電圧を調整するための調整値を求めるｈステップ、およびｆステップにおいて単位領域毎に測定された輝度と、ｇステップにおいて求められた発光効率特性と、ｈステップで求められた調整値とに基づいて、各単位領域毎にその単位領域の発光開始階調レベルと基準領域の発光開始階調レベルとの差に応じた値を、補正パラメータとして算出するｉステップ、を備えていてもよい。
上記ｆステップで測定された輝度のうち最も高い輝度に対応する単位領域が基準単位領域として決定されており、上記ｆステップで測定された輝度のうち最も低い輝度に対応する単位領域に対して上記ｉステップで求められた補正パラメータを補正パラメータ最高値とし、入力映像信号に対して、入力映像信号のレベル数を、全階調数から補正パラメータ最高値を減算した階調数のレベルに振り分けるための処理を行なう第５ステップを備えており、第５ステップの処理の後に、上記第２ステップの処理が行なわれてもよい。
図１は、画素ａ、ｂの入力階調レベル−輝度特性を示すグラフである。
図２は、画素ｂに対する入力映像信号にΔVth を加算した値を画素ｂに与えて、画素ｂの入力映像信号レベル−輝度特性をΔVth 分だけ左方向にシフトさせた場合の、入力映像信号レベル−輝度特性を示すグラフである。
図３は、画素ａ、ｂ，ｃの入力階調レベル−輝度特性を示すグラフである。
図４は、入力映像信号のステップ幅変更処理を行った後にシフト処理を行った場合の、入力映像信号レベル−輝度特性を示すグラフである。
図５は、領域毎の補正パラメータの算出手順を示すフローチャートである。
図６は、表示パネル上の表示画面領域を、２×３の６つの領域Ａ〜Ｆに分割した様子を示す模式図である。
図７は、各領域Ａ〜Ｆの輝度ＬA 〜ＬF の測定結果を示す模式図である。
図８は、表示むら補正回路の構成を示すブロック図である。
図９は、二次線形補間処理を説明するための模式図である。
図１０は、基準領域の発光開始点が原点からずれている場合を示すグラフである。
図１１は、基準領域の発光開始点が原点からずれている場合に、Yin ＝0 から発光が開始させるように、黒側のリファレンス電圧を調整することを示すグラフである。
図１２は、Brefを考慮した補正パラメータの算出手順を示すフローチャートである。
図１３は、１２７階調での各領域Ａ〜Ｆの輝度ＬAL〜ＬFLの測定結果および２５５階調での各領域Ａ〜Ｆの輝度ＬAH〜ＬFHの測定結果を示す模式図である。
図１４は、Bref＝−１６．９の場合の基準領域Ａの発光特性曲線を示すグラフである。
図１５は、レーザアニール工程を説明するための模式図である。
図１６は、レーザアニールムラを考慮した際の、領域分割方法を示す模式図である。
図１７は、図１６（ｃ）の各分割領域Ｓi 毎の補正パラメータの算出手順を示すフローチャートである。
図１８は、表示パネルの互いに異なる画素ａ，ｂの入力階調レベル−輝度特性を示すグラフである。
図１９は、２つの入力映像信号Yin1とYin2（この例では１００と２００）において、算出されたシフト量Vth1およびVth2を示すグラフである。
図２０は、領域毎の補正パラメータの算出手順を示すフローチャートである。 図２１は、表示むら補正回路の構成を示すブロック図である。
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
以下においては、Ａ／Ｄ変換後の入力映像信号は８ビットであるものとする。また、表示パネルに与えられる電圧を２５６段階で表す値を入力階調レベルということにする。また、Ａ／Ｄ変換後の入力映像信号のレベルを入力映像信号レベルといい、入力階調レベルと区別して使用することにする。
〔Ａ〕第１の実施例についての説明
〔１〕表示むらの補正方法の原理についての説明
表示パネルの互いに異なる画素ａ、ｂの入力階調レベル−輝度特性が、図１にａ、ｂで示すような特性であるとする。このように、画素によって発光開始電圧Vth が異なると、表示むらが発生する。
画素間の発光効率特性自体は、ほぼ等しいため、両画素の発光開始階調レベルVth の差分ΔVth に応じた値だけ、一方の画素の入力映像信号レベル−輝度特性を水平シフトさせると、両画素ａ、ｂ位置での入力映像信号レベル−輝度特性が等しくなり、表示むらを補正することができる。
例えば、図１の例では、画素ｂに対する入力映像信号にΔVth を加算した値を画素ｂに与えて、画素ｂの入力映像信号レベル−輝度特性をΔVth 分だけ左方向にシフトさせることにより、両画素ａ、ｂでの入力映像信号レベル−輝度特性を等しくすることができる。この場合の、入力映像信号レベル−輝度特性を図２に示す。
ただし、表示パネルは入力階調レベルが”２５５”に対応する輝度より高い輝度は出せないため、最も暗い画素（発光開始階調レベルVth が最も高い画素）の入力階調が”２５５”であるときの輝度を上限として補正する必要がある。上記の例では、補正を行う際には、図１、図２に示すように、最も暗い画素ｂの入力階調が”２５５”であるときの輝度Ｌ（ｂ）を上限とする必要がある。この結果、入力映像信号レベルが（２５５−ΔVth ）より大きなレベルに対する輝度が一定値（Ｌ（ｂ））となり、表現階調がΔVth だけ低下することになる。
そこで、入力映像信号レベルの０〜２５５を、最も暗い画素の入力映像信号に対するシフト処理後の表現階調数に均等に割り振る。上記の例で、ΔVth ＝３０とすると、最も暗い画素の入力映像信号に対するシフト処理後の表現階調数は、２２６段階（０〜２２５）となる。そこで、各画素に対する入力映像信号のレベル範囲０〜２５５を０〜２２５に均等に割り振ってから、シフト処理を行う。
例えば、図３に示すように、表示パネルの互いに異なる画素ａ、ｂ、ｃの入力階調レベル−輝度特性が、図３にａ、ｂ、ｃで示すような特性であるとする。特性ａを基準とした場合、画素ｂの入力映像信号に対するシフト量が１５と決定され、画素ｃの入力映像信号に対するシフト量が３０と決定されたとする。
この場合には、画素ｃの入力信号に対するシフト量が最も大きいので、各画素に対する入力映像信号のレベル範囲０〜２５５を、画素ｃの入力映像信号に対するシフト処理後の表現階調数２２６（０〜２２５）に均等に割り振る。
つまり、入力映像信号に、（２５５−最暗画素に対するシフト量）／２５５を乗算することにより、乗算後の入力映像信号レベルの範囲は０〜２２５となる。これにより、入力映像信号のステップ幅が変更せしめられる。このような処理を入力映像信号のステップ幅変更処理ということにする。そして、乗算後の信号に対してシフト処理を行う。
画素ａについては、シフト量が０であるので、シフト処理後の入力階調レベルの範囲は、０〜２２５となる。一方、画素ｂについては、シフト量が１５であるため、シフト処理後の入力階調レベルの範囲は、１５〜２４０となる。一方、画素ｃについては、シフト量が３０であるため、シフト処理後の入力階調レベルの範囲は、３０〜２５５となる。
したがって、入力映像信号レベル（０〜２５５）に対する輝度特性は、各画素ａ、ｂ、ｃとも図４に実線で示すようになり、表示むらをなくすことができるとともに、図２に比べて高階調側での階調低下が減少する。
上記のようなシフト量を補正パラメータということにする。この実施の形態では、画素毎に補正パラメータを求めておくのではなく、表示パネル上の表示画面領域を複数の領域に分割し、各領域毎に補正パラメータを予め求めておく。そして、各画素に対する補正パラメータは、表示むら補正時に、その画素の近傍４領域の補正パラメータを線形補間することにより求める。
〔２〕領域毎の補正パラメータの算出方法についての説明
図５は、領域毎の補正パラメータの算出手順を示している。
まず、表示パネル上の表示画面領域を複数の領域に分割する（ステップＳ１）。例えば、表示パネル上の表示画面領域を、図６に示すように、２×３の６つの領域Ａ〜Ｆに分割する。実際には、より多くの領域に分割することが好ましいが、説明の便宜上、ここでは、６つの領域に分割することにする。
次に、予め定められた階調レベル（以下、輝度測定用階調レベルといい、ここでは、”１２７”に設定されていいるものとする）である場合の、各領域Ａ〜Ｆの輝度を測定する（ステップＳ２）。具体的には、入力階調が１２７に相当するレベルの入力映像信号を表示パネルの全画素に入力させ、各領域Ａ〜Ｆの輝度を、例えば、面輝度測定装置によって測定する。
なお、表示パネルに流れる電流と輝度とは比例するため、次のようにして、各領域Ａ〜Ｆの輝度を測定するようにしてもよい。つまり、表示パネルの領域Ａのみを点灯させ、その時の表示パネルに流れている全電流の積算値を測定し、得られた積算値を領域Ａの輝度とする。同様にして、他の領域Ｂ〜Ｆの輝度を測定する。
この例では、各領域Ａ〜Ｆの輝度ＬA 〜ＬF の測定結果が、図７に示すような値になったとする。つまり、ＬA ＝１００、ＬB ＝８０、ＬC ＝７５、ＬD ＝９５、ＬE ＝８０、ＬF ＝７０となっている。最も明るい領域（最明領域）は領域Ａであり、最も暗い領域（最暗領域）は領域Ｆである。
次に、領域Ａ〜Ｆのうちの任意の領域において、発光効率特性γを算出する（ステップ３）。例えば、領域Ａにおいて、発光効率特性γを算出する。この際、領域Ａにおいて、複数の階調毎に輝度測定を行ってγ値を算出してもよいし、予め既知のγ値を使用してもよい。
領域Ａにおいて、複数の階調毎に輝度測定を行ってγ値を算出する際には、次式(1) に基づいて複数の階調毎にγを算出する。そして、たとえば、得られた複数のγの平均値を、領域Ａのγとする。
Figure 0004711825
 … (1)
上記式(1) において、１２７は輝度測定用階調レベル、１００は輝度測定用階調レベルでの輝度、Ｌは輝度、Ｉは入力階調である。
次に、各領域Ａ〜Ｆ毎の補正パラメータを算出する（ステップＳ４）。
Vth(i)、Data(i) 、Level およびγを次のように定義すると、各領域Ａ〜Ｆ毎の補正パラメータは、次式(2) に基づいて算出される。
Vth(i)：領域ｉの基準領域ωからのシフト量( 補正パラメータ)
Data(i) ：領域ｉにおける輝度測定用階調レベルでの測定輝度
Data(ω) : 基準領域ωにおける輝度測定用階調レベルでの測定輝度
Level ：輝度測定用階調レベル
γ：表示パネルの発光効率特性（定数値）
Figure 0004711825
 … (2)
ここでは、最明領域（輝度測定用階調レベルでの測定輝度が最も高い領域）Ａを、基準領域ωとする。基準領域を領域Ａとし、輝度測定用階調レベルを”１２７”とし、γ＝２とし、各領域Ａ〜Ｆにおける輝度測定用階調レベルでの測定輝度が図７に示すような値であるとすると、上記式(2) から、領域Ａ〜Ｆそれぞれに対して次式(3) 〜(8) が成り立つ。
Figure 0004711825
 … (3)
Figure 0004711825
 … (4)
Figure 0004711825
 … (5)
Figure 0004711825
 … (6)
Figure 0004711825
 … (7)
Figure 0004711825
 … (8)
上記式(3) 〜(8) に基づいて、領域Ａ〜Ｆにおける基準領域Ａからのシフト量Vth(i)が算出される。算出結果は、次の通りである。
Vth (A) ＝０
Vth (B) ＝１３．４
Vth (C) ＝１７．０
Vth (D) ＝３．２
Vth (E) ＝１３．４
Vth (F) ＝２０．７
〔３〕表示むら補正回路についての説明
図８は、表示むら補正回路の構成を示している。
ＥＥＰＲＯＭ５には、各領域Ａ〜Ｆ毎の補正パラメータVth (A) 〜Vth (F) が格納されている。また、ＥＥＰＲＯＭ５には、補正パラメータの最大値が、Vth MAXとして格納されている。補正パラメータの最大値は最暗領域に対する補正パラメータとなり、上記の例では、Vth MAX＝Vth (F) ＝２０．７となる。
入力映像信号Yin は、入力映像信号のステップ幅変更処理を行うための乗算器１、乗算器１の出力に対してシフト処理を行うための加算器２および加算器２の出力をアナログ信号に変換するためのＤＡＣ３を介して表示パネル（有機ＥＬパネル）に送られる。
ゲイン算出部１０には、ＥＥＰＲＯＭ５から、補正パラメータの最大値Vth MAXが送られている。ゲイン算出部１０は、次式(9) に基づいて、ゲイン（gain) を算出し、算出したゲインを乗算器１に与えている。
Figure 0004711825
 … (9)
入力映像信号に含まれている同期信号は、位置情報算出部４に送られる。位置情報算出部４は、同期信号に基づいて、現在入力されている映像信号（注目画素の映像信号）の位置情報(xq,yq) を算出する。
位置情報算出部４によって算出された注目画素の位置情報(xq,yq) は、セレクタ６、水平係数算出部７および垂直係数算出部８に送られる。セレクタ６には、ＥＥＰＲＯＭ５から各領域Ａ〜Ｆに対応する補正パラメータVth (A) 〜Vth (F) が入力している。セレクタ６は、位置情報算出部４から送られてきた注目画素の位置情報(xq,yq) に基づいて、注目画素の近傍４領域に対応する補正パラメータを出力する。セレクタ６から出力された４領域に対応する補正パラメータは、線形補間回路９に送られる。
水平係数算出部７は、位置情報算出部４から送られてきた注目画素の位置情報(xq,yq) に基づいて、線形補間用の水平係数ｈを算出する。垂直係数算出部８は、位置情報算出部４から送られてきた注目画素の位置情報(xq,yq) に基づいて、線形補間用の垂直係数ｖを算出する。水平係数算出部７によって算出された水平係数ｈおよび垂直係数算出部８によって算出された垂直係数ｖは、線形補間回路９に送られる。
線形補間回路９は、注目画素の近傍４領域に対応する補正パラメータと、垂直係数ｖと、水平係数ｈとに基づいて、二次線形補間処理を行うことにより、注目画素に対応するシフト量Vth (q) を算出する。算出された注目画素に対応するシフト量Vth (q) は、加算器２に送られる。
二次線形補間処理について説明する。図９は、注目画素ｑと、注目画素ｑの近傍４領域を示している。ここでは、注目画素ｑの近傍４領域を領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とする。注目画素の座標を(xq,yq) とする。
各領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の水平方向の画素数をＨ、垂直方向の画素数をＶとする。また、領域Ｐ１の中心画素ｐ１の座標を(x1,y1) とし、領域Ｐ４の中心画素ｐ４の座標を(x2,y2) とすると、領域Ｐ２の中心画素ｐ２の座標は(x2,y1) となり、領域Ｐ３の中心画素ｐ３の座標は(x1,y2) となる。
注目画素ｑと領域Ｐ１の中心画素ｐ１との水平方向距離は、(xq-x1) となる。注目画素ｑと領域Ｐ２の中心画素ｐ２との水平方向距離は、(x2-xq) となる。注目画素ｑと領域Ｐ１の中心画素ｐ１との垂直方向距離は、(yq-y1) となる。注目画素ｑと領域Ｐ３の中心画素ｐ３との垂直方向距離は、(y2-yq) となる。
水平係数ｈは、h:(1-h) ＝(xq-x1):(x2-xq) を満たすｈとして求められる。ただし、x2-x1 ＝H である。つまり、水平係数算出部７は、次式(10)に基づいて、水平係数ｈを算出する。
Figure 0004711825
 ・・・ (10)
垂直係数ｖは、v:(1-v) ＝(yq-y1):(y2-yq) を満たすｖとして求められる。ただし、y2-y1 ＝V である。つまり、垂直係数算出部８は、次式(11)に基づいて、垂直係数ｖを算出する。
Figure 0004711825
 ・・・ (11)
線形補間回路８は、領域Ｐ１〜Ｐ４に対応する補正パラメータをVth (p1)、Vth (p2)、Vth (p3)、Vth (p4)とすると、注目画素ｑに対応するシフト量Vth (q) を次式(12)に基づいて算出する。
Figure 0004711825
 ・・・ (12)
乗算器１は、入力映像信号Yin にゲイン（gain）を乗算する。乗算器１の出力は、加算器２に送られる。加算器２は、乗算器１の出力にシフト量Vth(q)を加算する。加算器２の出力は、ＤＡＣ３に送られてアナログ信号Youtに変換されて、表示パネルに送られる。
上記実施の形態によれば、全領域にわたって輝度特性を均一にさせることができるようになる。また、従来と比較して、シフト量のみで表示むらを補正することができるため、補正に必要とするパラメータ数を大幅に削減できる。
なお、上記実施の形態では、複数の画素を含む領域毎に補正パラメータを算出しているが、画素毎に補正パラメータを算出してもよい。この場合には、水平係数算出部７、垂直係数算出部８、線形補間回路９は不要となる。
〔４〕補正パラメータの算出方法の変形例の説明
上記〔２〕で説明した補正パラメータの算出方法では、基準領域の入力階調レベル−輝度特性が原点（入力階調レベル”０”）から発光を開始することを前提としている。しかしながら、基準領域の発光開始点が原点からずれている場合には、表示むらの補正精度が低下する。
例えば、図１０に実線で示すように、基準領域の発光開始点が原点からずれている場合には、上記〔２〕で説明した補正パラメータの算出方法では、基準領域の発光特性曲線が、図１０に破線で示すような曲線を描くものとして取り扱っている。このため、実際は、図１０の実線に対するシフト量を算出しなければならないのに、図１０の破線に対するシフト量を算出してしまうので、補正誤差が生じる。
そこで、図１１に示すように、基準領域の発光開始点が原点からずれている場合には、Yin ＝0 から発光が開始させるように、Ａ／Ｄ変換器に与えられる黒側のリファレンス電圧を調整する。黒側のリファレンス電圧とは、信号レベル０の入力に対する印加電圧の値をいう。図１０における黒側のリファレンス電圧が例えば４Ｖであるとすると、黒側のリファレンス電圧を４．５Ｖにすると、図１１に示すような特性となる。
このような黒側のリファレンス電圧の調整を行うためには、図１０に示す基準領域の発光特性曲線がYin 軸と交わる点のYin 値（以下、Bref) を求めるとともに、Brefを考慮して補正パラメータを算出する必要がある。以下、Brefを考慮した補正パラメータの算出方法について説明する。
図１２は、Brefを考慮した補正パラメータの算出手順を示している。
まず、表示パネル上の表示画面領域を複数の領域に分割する（ステップＳ１１）。例えば、表示パネル上の表示画面領域を、図６に示すように、２×３の６つの領域Ａ〜Ｆに分割する。
次に、予め定められた２種類の階調レベル（輝度測定用階調レベル：ＩL，ＩH) において、各領域Ａ〜Ｆの輝度を測定する（ステップＳ１２）。例えば、１２７階調（ＩL) と、２５５階調（ＩH) とにおいて、各領域Ａ〜Ｆの輝度を測定する。
この例では、１２７階調での各領域Ａ〜Ｆの輝度ＬAL〜ＬFLの測定結果が、図１３（ａ）に示すような値になり、２５５階調での各領域Ａ〜Ｆの輝度ＬAH〜ＬFHの測定結果が、図１３（ｂ）に示すような値になったとする。つまり、ＬAL＝１００、ＬBL＝８０、ＬCL＝７５、ＬDL＝９５、ＬEL＝８０、ＬFL＝７０となり、ＬAH＝３５７、ＬBH＝２８６、ＬCH＝２６８、ＬDH＝３３９、ＬEH＝２８６、ＬFH＝２５０となっている。最も明るい領域（最明領域）は領域Ａであり、最も暗い領域（最暗領域）は領域Ｆである。
次に、任意の領域において、発光効率特性γを算出する（ステップＳ１３）。例えば、領域Ａにおいて、発光効率特性γを算出する。この際、領域Ａにおいて、複数の階調毎に輝度測定を行ってγ値を算出してもよいし、予め既知のγ値を使用してもよい。
次に、Brefと各領域Ａ〜Ｆ毎の補正パラメータを算出する（ステップＳ１４）。
Bref、Vth(i)、Data＿Low (i) 、Data＿High(i) 、ＩL、ＩHおよびγを次のように定義すると、Brefおよび各領域Ａ〜Ｆ毎の補正パラメータは、次式(13)、(14)に基づいて算出される。
Bref：基準領域ωにおける発光特性曲線のｘ切片
ＩL，ＩH：輝度測定用階調レベル
Vth(i)：領域ｉの基準領域ωからのシフト量(補正パラメータ)
Data＿Low (i)：領域ｉにおける階調レベルＩLでの測定輝度
Data＿High(i)：領域ｉにおける階調レベルＩHでの測定輝度
γ：表示パネルの発光効率特性（定数値）
Figure 0004711825
 … (13)
Figure 0004711825
 … (14)
ここでは、最明領域（輝度測定用階調レベルでの測定輝度が最も高い領域）Ａを、基準領域とする。基準領域を領域Ａとし、輝度測定用階調レベルＩLを”１２７”、輝度測定用階調レベルＩHを”２５５”とし、γ＝２とし、各領域Ａ〜Ｆにおける輝度測定用階調レベルＩL，ＩHでの測定輝度が図１３に示すような値であるとすると、上記式(13)から、Brefを求めるための次式(15)が成り立つ。
Figure 0004711825
 … (15)
したがって、Bref＝−１６．９となる。この場合の基準領域Ａの発光特性曲線は、図１４に示すようになる。したがって、黒リファレンス電圧を１６．９階調分左にシフトするように調整を行えば、原点から発光を開始することを意味している。この１６．９階調分は、電圧値に変換すると、たとえば、０．２０Ｖとなり、黒リファレンス電圧を０．２０Ｖ大きな値に設定すればよい。
また、上記式(14)から、領域Ａ〜Ｆそれぞれに対して次式(16)〜(21)が成り立つ。
Figure 0004711825
 … (16)
Figure 0004711825
 … (17)
Figure 0004711825
 … (18)
Figure 0004711825
 … (19)
Figure 0004711825
 … (20)
Figure 0004711825
 … (21)
上記式(16)〜(21)に基づいて、領域Ａ〜Ｆにおける基準領域Ａからのシフト量Vth(i)が算出される。算出結果は、次の通りである。
Vth (A) ＝０
Vth (B) ＝１５．２
Vth (C) ＝１９．０
Vth (D) ＝３．６
Vth (E) ＝１５．２
Vth (F) ＝２３．５
〔５〕レーザアニールムラを考慮した分割領域の設定方法についての説明
上記〔２〕では、表示パネル上の表示画面領域を複数の領域に分割し、各分割領域毎に補正パラメータを算出している。ここでは、レーザアニールムラを考慮して分割領域を決定する。
有機ＥＬパネルの作成過程においては、ポリシリコンＴＦＴを形成するために、レーザアニールが用いられる。レーザアニールとは、ガラス基板の融解や変形が生じない低温プロセスでポリシリコンＴＦＴを形成するために、レーザー照射によってアモルファス（非結晶）シリコン膜のみを瞬時に溶解して結晶化することをいう。
レーザアニールを行う場合には、たとえば、図１５に示すように、基板１００の上方からスリット状のレーザ光２００をパルス的に照射する。基板１００の表面全体にレーザ光を照射させるために、基板１００を矢印１０１の方向にステップ的に移動させる毎に、レーザ光２００をパルス的に照射させる。
レーザアニールを行うと、基板１００上には、基板１００の移動方向（以下、レーザアニール位置移動方向という）にレーザアニールムラが発生するとともに、基板１００の移動方向に直交する方向（以下、レーザアニール位置移動方向に直交する方向という）にもレーザアニールムラが発生する。
そこで、表示パネル上の表示画面領域を複数の領域に分割する際には、レーザアニールムラが発生する単位領域毎に領域を分割する。ここでは、表示パネルの水平ラインに直交する方向（表示パネルの垂直方向）が基板移動方向（レーザアニール位置移動方向）に対応するものとする。
図１６（ａ）に示すように、表示パネルの垂直方向（レーザアニール位置移動方向）に、１または複数の水平ライン幅単位毎に領域を分割する。分割された領域をＳＶi（ｉ＝１，２，…）とする。また、図１６（ｂ）に示すように、表示パネルの水平方向（レーザアニール位置移動方向に直交する方向という）に、１または複数の垂直ライン幅単位毎に領域を分割する。分割された領域をＳHi （ｉ＝１，２，…）とする。
そして、図１６（ｃ）に示すように、図１６（ａ）で示す分割領域ＳＶiと図１６（ｂ）で示す分割領域ＳHiとを組み合わせることにより、最終的な分割領域Ｓi（ｉ＝１，２，…）を設定する。各分割領域Ｓi毎の補正パラメータ( シフト量)Vth(i) の算出方法について説明する。
図１７は、各分割領域Ｓi 毎の補正パラメータの算出手順を示している。
まず、表示パネル上の表示画面領域を、レーザアニール位置移動方向に複数の領域に分割する（ステップＳ２１）。この例では、図１６（ａ）に示すように、表示パネルの垂直方向（レーザアニール位置移動方向）に、１または複数の水平ライン幅単位毎に領域を分割する。分割された領域を第１の分割領域といい、ＳＶi （ｉ＝１，２，…）で表すことにする。
そして、予め定められた階調レベル（以下、輝度測定用階調レベルといい、ここでは、”１２７”に設定されているものとする）である場合の、各領域ＳＶiの輝度を測定する（ステップＳ２２）。例えば、領域ＳＶ1に対する輝度は、領域ＳＶ1のみを輝度測定用階調レベルで点灯させ、表示パネルに流れる全電流を測定し、その測定結果を領域ＳＶ1の面積（領域ＳＶ1 内の総画素数）で除算することによって求められる。
次に、表示パネル上の表示画面領域を、レーザアニール位置移動方向と直交する方向に複数の領域に分割する（ステップＳ２３）。この例では、図１６（ｂ）に示すように、表示パネルの水平方向（レーザアニール位置移動方向）に、１または複数の垂直ライン幅単位毎に領域を分割する。分割された領域を第２の分割領域といい、ＳHi（ｉ＝１，２，…）で表すことにする。
そして、予め定められた階調レベル（以下、輝度測定用階調レベルといい、ここでは、”１２７”に設定されているものとする）である場合の、各領域ＳHiの輝度を測定する（ステップＳ２４）。例えば、領域ＳH1に対する輝度は、領域ＳH1のみを輝度測定用階調レベルで点灯させ、表示パネルに流れる全電流を測定し、その測定結果を領域ＳH1の面積（領域ＳH1内の総画素数）で除算することによって求められる。
次に、上記ステップＳ２１で得られた第１の分割領域ＳＶiと上記ステップＳ２３で得られた第２の分割領域ＳＨiとを組み合わせることにより、図１６（ｃ）で示すような、最終的な分割領域Ｓi（ｉ＝１，２，…）を設定する（ステップＳ２５）。
第１の分割領域ＳＶiの輝度と第２の分割領域ＳＨiの輝度とに基づいて、各分割領域Ｓiの輝度を算出する（ステップＳ２６）。つまり、最終的な分割領域Ｓiの輝度は、その領域を含む第１の分割領域ＳＶiの輝度とその領域を含む第２の分割領域ＳＨiの輝度とを平均することによって求められる。なお、最終的な分割領域Ｓiの輝度を、その領域を含む第１の分割領域ＳＶiの輝度とその領域を含む第２の分割領域ＳＨiの輝度とを加算することによって求めてもよい、次に、領域Ｓiのうちの任意の領域（基準領域）において、発光効率特性γを算出する（ステップＳ２７）。発光効率特性γの算出方法は、図５のステップＳ３と同じである。
次に、各領域領域Ｓi毎の補正パラメータを算出する（ステップＳ２８）。補正パラメータの算出方法は、図５のステップＳ４と同じである。
このようにして得られた各領域領域Ｓi毎の補正パラメータを用いて、図８を用いて説明したのと同様な方法で、表示むら補正を行う。
なお、レーザアニール位置移動方向にのみ表示領域を分割し、得られた分割領域を単位領域としてもよい。
〔Ｂ〕第２の実施例についての説明
〔１〕第２実施例の基本的な考え方についての説明
上記第１の実施例では、表示パネルの画素間の発光効率特性自体は、ほぼ等しいと仮定し、両画素の発光開始階調レベルVth の差分ΔVth に応じた値だけ、一方の画素の入力映像信号レベル−輝度特性を水平シフトさせている。しかしながら、様々な原因によって、図１８に示すように、表示パネルの画素間の発光効率特性自体が異なる場合もある。
図１８は、表示パネルの互いに異なる画素ａ，ｂの入力階調レベル−輝度特性を示している。ここでは、説明の便宜上、入力階調レベル−輝度特性が直線で表されているが、実際は曲線となる。
図１８に示すような場合には、全階調においてシフト量を一定にした場合には、両画素ａ，ｂの入力映像信号レベル−輝度特性は等しくならない。
そこで、第２の実施例では、全ての入力階調に同一のシフト量を使用するのでなく、入力階調によってシフト量を調整するようにした。具体的には、入力階調が高くなるほどシフト量を大きくする場合と、入力階調が低くなるほどシフト量を大きくする場合とがある。
図６に示すように、表示パネル上の表示画面領域が複数の領域Ａ〜Ｆに分割されているとし、入力階調が８ビットで表されるとすると、ある領域ｉのシフト量Vth(i)は、次式(22)で表される。
Figure 0004711825
 … (22)
Yinは入力映像信号である。αは第１補正パラメータである。βは第２補正パラメータであり、図１８に示すように、入力階調が０のときのシフト量（発光開始階調レベルの差分ΔVth)に相当する。
補正パラメータα, βの算出方法の考え方について説明する。図１８、図１９に示すように、画素ｂの入力階調レベル−輝度特性をシフトすることにより、画素ａ，ｂの入力映像信号レベル−輝度特性を等しくする場合を想定する。
図１９に示すように、２つの入力映像信号Yin1とYin2（この例では１００と２００）において、第１の実施例と同様な手法により、シフト量Vth1およびVth2とを算出する。図１９の例では、Vth1＝１０，Vth2＝１５となる。Yin1，Yin2，Vth1，Vth2を、上記式(22)に代入すると、次式(23)で示すような連立方程式が得られる。
Figure 0004711825
 … (23)
この連立方程式を解くことによって、画素ｂに対する補正パラメータα, βを得る。この例では、α＝１２．７５，β＝５となる。
〔２〕領域毎の補正パラメータα, βの算出方法についての説明
図２０は、領域毎の補正パラメータの算出手順を示している。
まず、表示パネル上の表示画面領域を複数の領域に分割する（ステップＳ３１）。例えば、表示パネル上の表示画面領域を、図６に示すように、２×３の６つの領域Ａ〜Ｆに分割する。
次に、予め定められた第１の階調レベル（以下、第１の輝度測定用階調レベルといい、例えば、”１００”に設定される）である場合の、各領域Ａ〜Ｆの輝度を測定する（ステップＳ３２）。
次に、予め定められた第２の階調レベル（以下、第２の輝度測定用階調レベルといい、例えば、”２００”に設定される）である場合の、各領域Ａ〜Ｆの輝度を測定する（ステップＳ３３）。
領域Ａ〜Ｆのうちの任意の領域において、発光効率特性γを算出する（ステップＳ３４）。例えば、領域Ａにおいて、発光効率特性γを算出する。
次に、上記ステップＳ３２で得られた第１の輝度測定用階調レベルでの各領域Ａ〜Ｆの輝度と、上記ステップＳ３４で算出された領域Ａの発光効率特性γとに基づいて、第１の輝度測定用階調レベルでの各領域Ａ〜Ｆ毎のシフト量（第１のシフト量）Vth1(A) 〜Vth1(F) を算出する（ステップＳ３５）。第１のシフト量Vth1の算出方法は、図５のステップＳ４と同様である。
次に、上記ステップＳ３３で得られた第２の輝度測定用階調レベルでの各領域Ａ〜Ｆの輝度と、上記ステップＳ３４で算出された領域Ａの発光効率特性γとに基づいて、第２の輝度測定用階調レベルでの各領域Ａ〜Ｆ毎のシフト量（第２のシフト量）Vth2(A) 〜Vth2(F) を算出する（ステップＳ３６）。第２のシフト量Vth2の算出方法は、図５のステップＳ４と同様である。
次に、上記ステップＳ３５で算出された各領域Ａ〜Ｆ毎の第１のシフト量Vth1(A) 〜Vth1(F) と、上記ステップＳ３６で算出された各領域Ａ〜Ｆ毎の第２のシフト量Vth2(A) 〜Vth2(F) とに基づいて、各領域Ａ〜Ｆ毎の補正パラメータα(A) 〜α(F) , β(A) 〜β(F) を算出する（ステップＳ３７）。例えば、領域Ａに対する補正パラメータα(A) , β(A) は、領域Ａに対する第１のシフト量Vth1(A) および第２のシフト量Vth2(A) と上記式(22)とに基づいて算出される。
〔３〕表示むら補正回路についての説明
図２１は、表示むら補正回路の構成を示している。図２１において、図８に対応するものには同じ符号を付してある。
ＥＥＰＲＯＭ５には、各領域Ａ〜Ｆ毎の補正パラメータα(A) 〜α(F) , β(A) 〜β(F) が格納されている。また、ＥＥＰＲＯＭ５には、全ての領域および階調の中での、シフト量〔Vth(i)＝｛α×（Yin ／255 ｝＋β〕の最大値が、VthMAXとして格納されている。
入力映像信号Yin は、入力映像信号のステップ幅変更処理を行うための乗算器１、乗算器１の出力に対してシフト処理を行うための加算器２および加算器２の出力をアナログ信号に変換するためのＤＡＣ３を介して表示パネル（有機ＥＬパネル）に送られる。
ゲイン算出部１０には、ＥＥＰＲＯＭ５から、シフト量の最大値VthMAXが送られている。ゲイン算出部１０は、次式(24)に基づいて、ゲイン（gain) を算出し、算出したゲインを乗算器１に与えている。
Figure 0004711825
 … (24)
入力映像信号に含まれている同期信号は、位置情報算出部４に送られる。位置情報算出部４は、同期信号に基づいて、現在入力されている映像信号（注目画素の映像信号）の位置情報(xq,yq) を算出する。
位置情報算出部４によって算出された注目画素の位置情報(xq,yq) は、セレクタ６、水平係数算出部７および垂直係数算出部８に送られる。セレクタ６には、ＥＥＰＲＯＭ５から各領域Ａ〜Ｆに対応する補正パラメータα(A) 〜α(F) , β(A) 〜β(F) が入力している。セレクタ６は、位置情報算出部４から送られてきた注目画素の位置情報(xq,yq) に基づいて、注目画素の近傍４領域に対応する補正パラメータα，βを出力する。セレクタ６から出力された４領域に対応する補正パラメータα，βは、線形補間回路９に送られる。
水平係数算出部７は、位置情報算出部４から送られてきた注目画素の位置情報(xq,yq) に基づいて、線形補間用の水平係数ｈを算出する。垂直係数算出部８は、位置情報算出部４から送られてきた注目画素の位置情報(xq,yq) に基づいて、線形補間用の垂直係数ｖを算出する。水平係数算出部７によって算出された水平係数ｈおよび垂直係数算出部８によって算出された垂直係数ｖは、線形補間回路９に送られる。
線形補間回路９は、注目画素の近傍４領域に対応する補正パラメータα，βと、垂直係数ｖと、水平係数ｈとに基づいて、二次線形補間処理を行うことにより、注目画素に対応する補正パラメータα(q) ，β(q) を算出する。第２実施例では、注目画素に対応する補正パラメータα(q) ，β(q) のそれぞれが二次線形補間処理によって算出されるが、二次線形補間処理の方法は、第１実施例で説明した方法と同じである。線形補間回路９によって算出された注目画素に対応する補正パラメータα(q) ，β(q) は、シフト量演算部１１に送られる。
入力映像信号Yin は、乗算器１に送られるとともに、シフト量演算部１１に送られる。シフト量演算部１１は、線形補間回路９から与えられた注目画素に対応する補正パラメータα(q) ，β(q) と入力映像信号Yin とを上記式(22)に代入することにより、当該注目画素に対応しかつその入力映像信号レベルに応じたシフト量Vth(q)を算出する。シフト量演算部１１によって算出されたシフト量Vth(q)は、加算器２に送られる。
乗算器１は、入力映像信号Yin にゲイン算出部１０によって与えられたゲイン（gain) を乗算する。乗算器１の出力は、加算器２に送られる。加算器２は、乗算器１の出力にシフト量Vth(q)を加算する。加算器２の出力は、ＤＡＣ３に送られてアナログ信号Youtに変換されて、表示パネルに送られる。

Claims (4)

  1. 表示パネルの表示領域を複数の単位領域に分割するａステップ、
    予め定めた１つの階調レベルにおいて、各単位領域の輝度を測定するｂステップ、
    任意の単位領域において発光効率特性を求めるｃステップ、および
    各単位領域のうちの任意の１つの単位領域を基準領域とし、ｂステップにおいて各単位領域毎に測定された輝度とｃステップにおいて求められた発光効率特性とに基づいて、各単位領域毎にその単位領域の発光開始階調レベルと基準領域の発光開始階調レベルとの差に応じた値を、補正パラメータとして算出するｄステップ、
    を有する第１ステップ、および
    入力映像信号を、各単位領域毎に求められた補正パラメータに基づいて補正する第２ステップを備えている表示むら補正方法において、
    上記基準領域は、上記ｂステップで測定された輝度のうち最も高い輝度に対応する単位領域を基準領域として決定されており、
    上記ｂステップで測定された輝度のうち最も低い輝度に対応する単位領域に対して上記ｄステップで求められた補正パラメータを補正パラメータ最高値とし、入力映像信号に対して、入力映像信号のレベル数を、全階調数から補正パラメータ最高値を減算した階調数のレベルに振り分けるための処理を行う第３ステップを備えており、
    第３ステップの処理の後に、上記第２ステップの処理が行われることを特徴とする表示むら補正方法。
  2. 表示パネルの表示領域を複数の単位領域に分割し、各単位領域のうちの任意の１つの単位領域を基準領域とし、各単位領域毎にその単位領域の発光開始階調レベルと基準領域の発光開始階調レベルとの差に応じた値を、補正パラメータとして予め求めておく第４ステップ、および
    入力映像信号を、各単位領域毎に求められた補正パラメータに基づいて補正する第２ステップを備えており、
    上記第４ステップは、
    基準領域の発光開始階調レベルが０レベル以外の場合には、基準領域の発光開始階調レベルが０レベルとなるように黒リファレンス電圧を調整するための調整値を求めるステップ、および
    各単位領域の発光開始階調レベルを、黒リファレンス電圧調整後における各単位領域の発光開始階調レベルに置き換えた後に、各単位領域毎にその単位領域の発光開始階調レベルと基準領域の発光開始階調レベルとの差に応じた値を、補正パラメータとして予め求めておくステップ、
    を備えていることを特徴とする表示むら補正方法。
  3. 第４ステップは、
    表示パネルの表示領域を複数の単位領域に分割するｅステップ、
    予め定めた２つの異なる階調レベルにおいて、各単位領域の輝度を測定するｆステップ、
    任意の単位領域において発光効率特性を求めるｇステップ、
    各単位領域のうちの任意の１つの単位領域を基準領域とし、ｆステップにおいて基準領域に対して予め定めた２つの階調レベルで測定された２つの輝度と、ｇステップにおいて求められた発光効率特性とに基づいて、基準領域の発光開始階調レベルが０レベルとなるように黒リファレンス電圧を調整するための調整値を求めるｈステップ、および
    ｆステップにおいて単位領域毎に測定された輝度と、ｇステップにおいて求められた発光効率特性と、ｈステップで求められた調整値とに基づいて、各単位領域毎にその単位領域の発光開始階調レベルと基準領域の発光開始階調レベルとの差に応じた値を、補正パラメータとして算出するｉステップ、
    を備えていることを特徴とする請求項２記載の表示むら補正方法。
  4. 上記ｆステップで測定された輝度のうち最も高い輝度に対応する単位領域が基準単位領域として決定されており、
    上記ｆステップで測定された輝度のうち最も低い輝度に対応する単位領域に対して上記ｉステップで求められた補正パラメータを補正パラメータ最高値とし、入力映像信号に対して、入力映像信号のレベル数を、全階調数から補正パラメータ最高値を減算した階調数のレベルに振り分けるための処理を行なう第５ステップを備えており、
    第５ステップの処理の後に、上記第２ステップの処理が行なわれることを特徴とする請求項３に記載の表示むら補正方法。
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