JP5361150B2 - 平板表示装置とその画質制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、平板表示装置に関し、特に、パネル欠陥をリペア工程によって補償すると共に、そのパネル欠陥領域に示されるデータを補償回路の補償値を用いて最適化することのできる平板表示装置とその画質制御方法に関する。
最近、陰極線管(CRT)の問題点である重量と体積とを低減させることのできる各種平板表示装置が注目を浴びている。このような平板表示装置としては、液晶表示装置(LCD)、電界放出表示装置(FED)、プラズマ表示パネル(PDP)及び有機発光素子(OLED)等がある。
このような平板表示装置は、画像を示すための表示パネルを備え、このような表示パネルはテスト過程中、画質欠陥が見出される場合がある。
表示パネルのテスト過程中に表れる画質欠陥の原因は、工程上の不良に起因して表示パネルにパネル欠陥が存在するためである。パネル欠陥は、例えば、重畳露光工程においての露光量の偏差、露光装置のレンズ収差等があり、このような工程偏差によるパネル欠陥は、図1〜図5に示すように、点、線、帯、円、多角形等のような定型的な形状を有するか、または不定型的な形状を有する。
このようなパネル欠陥を解消するために、薄膜形成、パターニング工程等を含むリペア工程等が実施されているが、そのリペア工程を行うとしてもパネル欠陥が制限されることに限定があり、パネル欠陥が大きい場合には廃棄処分されている。更に、リペア工程を行うとしても、パネル欠陥が存在していた領域においては、大体、輝度や色度が非欠陥領域と異なって表れている。
パネル欠陥の中、点状に表れるピクセル欠陥に対するリペア工程は、主に、その不良ピクセルを暗点化する方法がある。ところで、暗点化方法は、図6Aに示すように、ブラック階調では殆ど認知されないが、図6B及び図6Cに示すように、中間階調及びホワイト階調の表示画面では暗い点10として明らかに認知されている。
その結果、パネル欠陥を直すためのリペア工程のみでは、パネル欠陥による画質低下を向上させることに限界があった。
従って、本発明の目的は、従来技術から表れる問題点を解決しようと案出された発明であり、パネル欠陥をリペア工程により補償すると共に、そのパネル欠陥領域に示されるデータを補償回路の補償値を用いて最適化することのできる平板表示装置とその画質制御方法を提供することにある。
前記目的の達成のため、本発明に係る平板表示装置は、非欠陥領域とパネル欠陥領域を含み、隣接するピクセルが相互リンクされた少なくとも一つのリンクピクセルを有する表示パネル;前記パネル欠陥領域において、奇数ラインに示されるデータを補償するための第1補償データ、前記パネル欠陥領域において、偶数ラインに示されるデータを補償するための第2補償データ、前記パネル欠陥領域と前記非欠陥領域との間の境界部に含まれた奇数ラインに示されるデータを補償するための第3補償データ、前記境界部の偶数ラインに示されるデータを補償するための第4補償データ、及び前記リンクピクセルに示されるデータを補償するための第5補償データが格納されたメモリ;前記第1〜第5補償データを用いて、前記パネル欠陥領域、前記境界を含む一定領域及び前記リンクピクセルに示されるデータを調整する補償部;及び前記補償部によって調整されたデータを用いて前記表示パネルを駆動する駆動部を備える。
本発明に係る平板表示装置の画質制御方法は、表示パネルの検査工程及びリペア工程を通じて、前記表示パネルのパネル欠陥領域において、奇数ラインに示されるデータを補償するための第1補償データ、前記パネル欠陥領域において、偶数ラインに示されるデータを補償するための第2補償データ、前記表示パネルの前記パネル欠陥領域と非欠陥領域との間の境界部に含まれた奇数ラインに示されるデータを補償するための第3補償データ、前記境界部に含まれた偶数ラインに示されるデータを補償するための第4補償データ、及び前記表示パネルにおいて、隣接するピクセルが相互リンクされたリンクピクセルに示されるデータを補償するための第5補償データを決定する段階;前記第1〜第5補償データをメモリに格納する段階;前記メモリに格納された前記第1〜第5補償データを用いて、前記パネル欠陥領域、前記境界を含む一定領域及び前記リンクピクセルに示されるデータを調整する補償段階;及び前記補償段階によって調整されたデータを用いて前記表示パネルを駆動する段階を含む。
前述のように、本発明に係る平板表示装置とその画質制御方法は、表示パネル上のパネル欠陥領域に対する電気的な補償と共に、パネル欠陥領域と非欠陥領域との境界部に対しても電気的な補償を行うことによって、自然な画質補償を可能とし、かつ、不良ピクセルを正常ピクセルとリンクするリペア工程からなるリンクピクセルに対して電気的な補償を行うことによって、不良ピクセルの認知程度を明らかに低下させることができるため、パネル欠陥を完璧に補償し得るという利点がある。
以下、図7A〜図36を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。以下の実施の形態は、平板表示装置の中でも液晶表示装置を中心として説明する。
まず、図7A及び図7Bを参照して、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。図7A及び図7Bは、本発明に係る液晶表示装置の製造方法を段階的に示すフローチャートである。
図7A及び図7Bを参照すると、まず、表示パネルの上部基板(カラーフィルター基板)及び下部基板(TFT−アレイ基板)をそれぞれ製造する(S1)。このS1の段階は、基板洗浄工程、基板パターニング工程、配向膜形成/ラビング工程等が含まれる。基板洗浄工程では、上部基板及び下部基板の表面上の異物質を洗浄液で除去する。上部基板のパターニング工程では、カラーフィルター、共通電極、ブラックマトリクス等が形成される。下部基板のパターニング工程では、データラインとゲートライン等の信号配線が形成され、データラインとゲートラインとの交差部にTFTが形成され、データラインとゲートラインとの交差によって定義されるピクセル領域にピクセル電極が形成される。一方、下部基板のパターニング工程では、後述するリペア工程で用いられるダミーパターンあるいはゲートラインからゲート金属が除去された開口パターンの形成過程を含むことができる。
続いて、表示パネルの下部基板に各階調のテストデータを印加してテスト画像を示し、その画像に対して電気/磁気的な検査を通じてパネル欠陥を検査する(S2)。
S2の段階の検査結果、パネル欠陥が検出されない場合(S3[NO])、次の段階のS5に進行し、パネル欠陥が検出されると(S3)、パネル欠陥領域の位置を指す位置情報を検査用コンピューターに格納し、パネル欠陥を補償するためのデータ補正を行う(S4)。
S4の段階の補正は、図7Bに更に詳細に示している。図7Bを参照すると、補正段階(S4)で、輝度や色度が非欠陥領域でと異なるように表れるパネル欠陥領域の輝度または色度を補正するための第1及び第2補償データを算定する(S41)。ここで、第1補償データは、パネル欠陥領域で奇数ラインに示されるデータを補償するためのデータであり、かつ、第2補償データは、パネル欠陥領域で偶数ラインに示されるデータを補償するためのデータである。このような第1及び第2補償データは、パネル欠陥領域の位置によって非欠陥領域との輝度差または色差の程度が異なるため、各位置別に最適化されるべきであり、更に、ガンマ特性を考慮して各階調別に最適化されるべきである。図8は、複数の階調区間を含むガンマ特性の曲線を示す図面である。補償値は、R、G、Bピクセルそれぞれで各階調別に設定するか、図8に示すように、複数の階調を含む階調区間(A、B、C、D)別に設定することができる。例えば、補償値は、第1パネル欠陥領域で「+1」、第2パネル欠陥領域で「−1」等に、パネル欠陥領域の位置別に最適化され、また、図8に示すように、「低階調区間A」で「0」、「低階調区間B」で「0」、「高階調区間C」で「1」、「高階調区間D」で「1」等に、階調区間別に最適化される。更に、補償値は、パネル欠陥領域と非欠陥領域との間の境界部で輝度が微細に変わるため、前記境界部に示されるデータに対して微細な調整を可能とするべきである。従って、補償値は、同一なピクセルでも階調別に異なるようになることができ、また、同一な階調のデータであっても、それに対応するピクセルの位置が変わると、その値が互いに異なるようになることがある。このような補償値は、輝度補正の際にはR、G、Bデータのそれぞれに対して同一値に設定され、色差補正の際にはR、G、Bデータのそれぞれに対して異なるように設定される。例えば、特定位置のパネル欠陥領域で、赤色が非欠陥領域でより更に目立つと、そのパネル欠陥領域に対応するR補償値は、G、B補償値より更に小さくなる。
平板表示装置の駆動回路は、デジタルビデオデータの階調値によってデータの輝度差を表示パネルに示すようになる。階調値の補正を通じて、表示パネルで表現できる最少輝度差を「ΔL」であると仮定すると、ΔLは、平板表示装置が有する駆動回路のデータ処理容量または多様な画像処理技法により、平板表示装置によって異なるようになる。一般的に、6ビットのデータ処理容量の駆動回路を有する平板表示装置のΔLに比べて、8ビットのデータ処理容量の駆動回路を有する平板表示装置のΔLが更に小さくて、かつ、同一なビットのデータ処理容量の平板表示装置間にも画像処理技法の適用可否によってΔLが異なるようになる。
同一な階調のデータでパネル欠陥領域と非欠陥領域との間に輝度差が表れる場合、本発明は、上記のような方法によって決定される補償値でデータ値を調整することによって、パネル欠陥領域の輝度をΔL置きに調整して非欠陥領域の輝度に近付ける。
上記データ補正によっても、パネル欠陥領域と非欠陥領域との間の輝度差がΔL未満に残り得る。
図9Aに示すように、パネル欠陥領域と非欠陥領域との間の輝度差が「d」であると仮定する。更に、d=3ΔL+Δ1であり、Δ1<ΔLであると仮定する。このような輝度差で、データに補償値「3」を加算して、図9Bに示すように、パネル欠陥領域の輝度を3ΔLだけ増加させて非欠陥領域の輝度に近付けることができる。しかし、パネル欠陥領域の輝度は非欠陥領域の輝度に比べてΔ1だけ微細に低く残る。これを補正するために、データに補償値「4」を加算すると、図9Bに示す現象とは逆に、図9Cに示すように、パネル欠陥領域の輝度が非欠陥領域の輝度に比べてΔ2だけ微細の高くなる。ここで、Δ2<ΔLであり、Δ1+Δ2=ΔLである。
このように、データ変調を通じても残る微細な輝度偏差は、パネル欠陥領域と非欠陥領域との間の境界線と、その境界線の周りの一定領域を含む境界部で線またはブロック状に表れる。
従って、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法は、S41の段階で決定された第1及び第2補償データを用いてテストデータを変調し、その変調されたテストデータを下部基板に印加して、電気/磁気的な検査を通じて境界部のノイズを検査する。換言すると、パネル欠陥領域に示されるテストデータを第1及び第2補償データを用いて変調することによって、パネル欠陥領域の輝度または色度を補正し、輝度または色度が補正されたパネル欠陥領域と非欠陥領域との間の境界部に対して境界部ノイズ検査を行う(S42)。
S42の段階で境界部ノイズが発見されると(S42[YES])、ノイズに見える境界部に対する位置情報を検査用コンピューターに格納し、境界部ノイズを補償するための第3及び第4補償データを算定する(S44)。ここで、第3補償データは境界部で奇数ラインに供給されるデータを補償するためのデータであり、第4補償データは境界部で偶数ラインに供給されるデータを補償するためのデータである。このような第3及び第4補償データも第1及び第2補償データと同様に、位置別、階調別に最適化されるべきである。
続いて、S41〜S44の段階と同時に、またはその前/後に、ピクセル欠陥に対してリペア工程を行う(S46)。図10は、本発明に係るリペア工程の一例を示す図面である。図10に示すように、不良ピクセル10と正常ピクセル11とを電導性リンクパターン12を通じて電気的に連結させてリンクピクセル13を形成することによってリペア工程を行う。
リペア工程(S46)は、図10に示すように、不良ピクセル10をそれと隣接して同一な色を示す正常ピクセル11と電気的にショートまたはリンクさせる方法からなる。このリペア工程(S46)は、不良ピクセル10のピクセル電極にデータ電圧が供給される経路を遮る工程及び正常ピクセル11と不良ピクセル10とを電導性リンクパターン12を用いて電気的にショートまたはリンクさせる工程を含む。
不良ピクセル10と正常ピクセル11とが電気的に連結されたリンクピクセル13で、リンクされた不良ピクセル10aはリンクされた正常ピクセル11aのデータ電圧を同時に充電する。ところで、リンクピクセル13は、一つの薄膜トランジスタTFTを通じて、2つのピクセル10a、11aに含まれたピクセル電極に電荷が供給されるため、リンクされていない正常ピクセル14に比べて充電特性が異なるようになる。例えば、リンクピクセル13とリンクされていない正常ピクセル14に同一なデータ電圧が供給されるとすると、リンクピクセル13は、2つのピクセル10a、11aに電荷が分散されるため、リンクされていない正常ピクセル14に比べて電荷充電量が小さくなる。その結果、リンクされていない正常ピクセル14とリンクピクセル13に同一なデータ電圧が供給されると、リンクピクセル13はノーマリホワイトモードで、リンクされていない正常ピクセル14に比べ更に明るく映される。反面、リンクピクセル13はノーマリブラックモードで、リンクされていない正常ピクセル14に比べ更に暗く映される。ノーマリホワイトモードではデータ電圧が小さいほど透過率または階調が高くなり、ノーマリブラックモードではデータ電圧が大きいほど透過率または階調が高くなる。
一般的に、液晶セルのピクセル電極と共通電極が液晶を介して対向する二つの基板上に分離形成され、ピクセル電極と共通電極の間に縦電界が印加されるツイステッドネマチックモード(以下、「TNモード」という。)の液晶表示装置はノーマリホワイトモードで駆動され、液晶セルのピクセル電極と共通電極が同一基板上に形成され、ピクセル電極と共通電極の間に横電界が印加されるインプレインスイッチングモード(以下、「IPSモード」という。)の液晶表示装置はノーマリブラックモードで駆動される。
リペア工程(S46)後に、リンクピクセル13の位置と充電特性を検査用コンピューターに格納し、リンクピクセル13の充電特性を補償するための第5補償データを算定する(S47)。リンクピクセル13の充電特性は、リンクピクセル13の位置によってリンクされていない正常ピクセル14との輝度差または色差の程度が異なるため、第5補償データは第1〜第4補償データと同様に、位置別、階調別に最適化されるべきである。
以下、図11A〜図14Cを参照して、本発明に係るリペア工程の多様な実施の形態について説明する。
図11A〜図11Cは、本発明の第1の実施の形態に係るTNモードの液晶表示装置のリペア工程を示す図面である。
図11A及び図11Bを参照すると、本発明に係るリペア工程は、W−CVD(tungsten−Chemical Vapor Deposition)工程を用いてリンクパターン24を隣接する不良サブピクセル10のピクセル電極23Aと正常サブピクセル11のピクセル電極23B上に直接形成する。
下部基板25上にはゲートライン21とデータライン22が交差し、その交差部に薄膜トランジスタTFTが形成される。薄膜トランジスタTFTのゲート電極はゲートライン21に電気的に連結され、ソース電極はデータライン22に電気的に連結される。そして、薄膜トランジスタTFTのドレイン電極はコンタクトホールを通じてピクセル電極23A、23Bに電気的に連結される。
ゲートライン21、薄膜トランジスタTFTのゲート電極等を含むゲート金属パターンは、アルミニウム(Al)、アルミニウムネオジウム(AlNd)等のゲート金属蒸着工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じて下部基板25上に形成される。
データライン22、薄膜トランジスタTFTのソース及びドレイン電極等を含むソース/ドレイン金属パターンは、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、チタニウム(Ti)等のソース/ドレイン金属蒸着工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じてゲート絶縁膜26上に形成される。
ゲート金属パターンとソース/ドレイン金属パターンとを電気的に絶縁するためのゲート絶縁膜26は、窒化シリコン(SiNx)または酸化シリコン(SiOx)等の無機絶縁膜に形成される。そして、薄膜トランジスタTFT、ゲートライン21、データライン22を覆う保護膜は無機絶縁膜または有機絶縁膜により形成される。
ピクセル電極23A、23Bは、インジウム・チン・オキサイド(ITO)、チン・オキサイド(TO)、インジウム・ジンク・オキサイド(IZO)またはインジウム・チン・ジンク・オキサイド(ITZO)等の透明導電性金属を蒸着する工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じて保護膜27上に形成される。このピクセル電極23A、23Bには、薄膜トランジスタTFTのターンオンされるスキャニング期間の間、薄膜トランジスタTFTを通じてデータライン22からデータ電圧が供給される。
リペア工程は、基板合着/液晶注入工程の前の下部基板に対して行う。このリペア工程は、まず、不良サブピクセル10のピクセル電極23Aとデータライン22との間の電流パスを遮るために、薄膜トランジスタTFTのソース電極とデータライン22との間、または、薄膜トランジスタTFTのドレイン電極とピクセル電極23Aとの間の電流パスをレーザーカッティング工程で断線させる段階を含む。更に、リペア工程は、W−CVD工程を用いて、リンクパターン24を不良サブピクセル10のピクセル電極23Aと、それと隣接する同一色の正常サブピクセル11のピクセル電極23B、そして、そのピクセル電極23A、23Bの間の保護膜27上にタングステン(W)を直接蒸着させる段階を含む。一方、断線工程とW−CVD工程の順序は入れ換えてもよい。
W−CVD工程は、図11Cに示すように、W(CO)の雰囲気の下で、ピクセル電極23A、23Bの何れか一つのピクセル電極上にレーザー光を集光させ、その集光されたレーザー光を他のピクセル電極の方に移動またはスキャニングする段階を含む。そうすると、レーザー光によってW(CO)からタングステン(W)が分離され、そのタングステン(W)がレーザー光のスキャン方向に沿ってピクセル電極23Aの一端部、保護膜27の露出部及びピクセル電極23Bの一端部上に蒸着される。
図12A〜図12Cは、本発明の第2の実施の形態に係るTNモードの液晶表示装置のリペア工程を示す図面である。
図12A及び図12Bを参照すると、本発明に係る液晶表示装置の下部基板45は、保護膜47を介して不良サブピクセル10のピクセル電極43Aの一部分及びそれと隣接する正常サブピクセル11のピクセル電極43Bの一部分と重畳される電導性のダミーパターン44を備える。
下部基板45上にはゲートライン41とデータライン42が交差し、その交差部に薄膜トランジスタTFTが形成される。薄膜トランジスタTFTのゲート電極はゲートライン41に電気的に連結され、ソース電極はデータライン42に電気的に連結される。そして、薄膜トランジスタTFTのドレイン電極はコンタクトホールを通じてピクセル電極43A、43Bに電気的に連結される。
ゲートライン41、薄膜トランジスタTFTのゲート電極等を含むゲート金属パターンは、ゲート金属蒸着工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じて下部基板45上に形成される。
ゲートライン41は後工程から形成されるダミーパターン44と重畳されずにダミーパターン44を囲むように凹パターン48を含む。
データライン42、薄膜トランジスタTFTのソース及びドレイン電極、ダミーパターン44等を含むソース/ドレイン金属パターンは、ソース/ドレイン金属蒸着工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じてゲート絶縁膜46上に形成される。
ダミーパターン44は、リペア工程の前に、ゲートライン41、データライン42及びピクセル電極43A、43Bと接続されていない島パターンとして形成される。このダミーパターン44の両端は垂直方向に隣接するピクセル電極43A、43Bと重畳されるように、レーザー溶接工程によってピクセル電極43A、43Bと接続される。
ゲート絶縁膜46は、ゲート金属パターンとソース/ドレイン金属パターンとを電気的に絶縁し、保護膜47は、ソース/ドレイン金属パターンとピクセル電極43A、43Bとを電気的に絶縁する。
ピクセル電極43A、43Bは、透明導電性金属を蒸着する工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じて保護膜47上に形成される。ピクセル電極43A、43Bは上端の一側から伸張された伸張部49を含む。この伸張部49によりピクセル電極43A、43Bはダミーパターン44の一端と十分に重畳される。このピクセル電極43A、43Bには、薄膜トランジスタTFTのターンオンされるスキャニング期間の間、薄膜トランジスタTFTを通じてデータライン42からデータ電圧が供給される。
リペア工程は、基板合着/液晶注入工程の前の下部基板45または基板合着/液晶注入工程の後のパネルに対して行う。このリペア工程は、まず、不良ピクセル10のピクセル電極43Aとデータライン42との間の電流パスを遮るために、薄膜トランジスタTFTのソース電極とデータライン42との間、または薄膜トランジスタTFTのドレイン電極とピクセル電極43Aとの間の電流パスをレーザーカッティング工程で断線させる段階を含む。更に、リペア工程は、レーザー溶接工程を用いて、図12Bに示すように、ダミーパターン44の両端で隣接するピクセル電極43A、43Bにレーザーを照射する段階を含む。そうすると、レーザー光によりピクセル電極43A、43B及び保護膜47が溶けるようになり、その結果、ピクセル電極43A、43Bがダミーパターン44と接続される。一方、断線工程とレーザー溶接工程の順序は入れ換えてもよい。図12Cは、レーザー溶接工程の前、保護膜47により電気的に分離されたピクセル電極43A、43Bとダミーパターン44を示す図面である。
図13A及び図13Bは、本発明に係るIPSモードの液晶表示装置のリペア工程を示す図面である。
図13A及び図13Bを参照すると、本発明に係るリペア工程は、W−CVD工程を用いてリンクパターン64を隣接する不良サブピクセル10のピクセル電極63Aと正常サブピクセル11のピクセル電極63B上に直接形成する段階を含む。
下部基板65上にはゲートライン61とデータライン62が交差し、その交差部に薄膜トランジスタTFTが形成される。薄膜トランジスタTFTのゲート電極はゲートライン61に電気的に連結され、ソース電極はデータライン62に電気的に連結される。そして、薄膜トランジスタTFTのドレイン電極はコンタクトホールを通じてピクセル電極63A、63Bに電気的に連結される。
ゲートライン61、薄膜トランジスタTFTのゲート電極、共通電極68等を含むゲート金属パターンは、ゲート金属蒸着工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じて下部基板65上に形成される。共通電極68は全液晶セルに連結され、液晶セルに共通電圧Vcomを印加する。この共通電極68に印加される共通電圧Vcomとピクセル電極63A、63Bに印加されるデータ電圧とにより、液晶セルには横電界が印加される。
データライン62、薄膜トランジスタTFTのソース及びドレイン電極等を含むソース/ドレイン金属パターンは、ソース/ドレイン金属蒸着工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じてゲート絶縁膜66上に形成される。
ピクセル電極63A、63Bは、透明導電性金属を蒸着する工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じて保護膜67上に形成される。このピクセル電極63A、63Bには、薄膜トランジスタTFTのターンオンされるスキャニング期間の間、薄膜トランジスタTFTを通じてデータライン62からデータ電圧が供給される。
リペア工程は基板合着/液晶注入工程の前の下部基板65に対して行う。このリペア工程は、まず、不良サブピクセル10のピクセル電極63Aとデータライン62との間の電流パスを遮るために、薄膜トランジスタTFTのソース電極とデータライン62との間、または、薄膜トランジスタTFTのドレイン電極とピクセル電極63Aとの間の電流パスをレーザーカッティング工程で断線させる段階を含む。続いて、リペア工程は、W−CVD工程を用いてリンクパターン64を不良サブピクセル10のピクセル電極63Aと、それと隣接する同一色の正常サブピクセル11のピクセル電極63B、そして、そのピクセル電極63A、63Bの間の保護膜67上にタングステン(W)を直接蒸着させる段階を含む。一方、断線工程とW−CVD工程の順序は入れ換えてもよい。
図14A〜図14Cは、本発明に係るIPSモードの液晶表示装置のリペア工程の他の例を説明するための図面である。図14A〜図14Cにおいて、データライン等のデータ金属パターン、薄膜トランジスタ、ピクセル電極と共に液晶セルに横電界を印加するための共通電極等は省略される。
図14A及び図14Bを参照すると、本発明に係る液晶表示装置のゲートライン81は、ネック部92、ネック部92に連結され、面積が拡大されたヘッド部93、ネック部92及びヘッド部93の周りから「C」字状で除去された開口パターン91を含む。
ゲートライン81、及び図示しないTFTのゲート電極、共通電極等を含むゲート金属パターンは、ゲート金属蒸着工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じて下部基板85に形成される。
ピクセル電極83A、83Bは、透明導電性金属を蒸着する工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じて保護膜87上に形成される。
ゲートライン81において、ネック部92はリペア工程においてレーザーカッティング工程により断線される。ヘッド部93の一端はゲート絶縁膜86及び保護膜87を介して不良サブピクセル10のピクセル電極83Aと重畳され、ヘッド部93の他端はゲート絶縁膜86及び保護膜87を介して不良サブピクセル10と隣接する正常サブピクセル11のピクセル電極83Bと重畳される。
リペア工程は基板合着/液晶注入工程の前の下部基板85、または基板合着/液晶注入工程の後のパネルに対して行う。このリペア工程は、まず、不良ピクセル10のピクセル電極83Aとデータラインとの間の電流パスを遮るために、薄膜トランジスタのソース電極とデータラインとの間、または、薄膜トランジスタのドレイン電極とピクセル電極83Aとの間の電流パスをレーザーカッティング工程で断線させる段階と、ゲートライン81のネック部92を断線させる段階とを含む。続いて、リペア工程は、レーザー溶接工程を用いて、図14Bに示すように、ヘッド部93の両端で隣接するピクセル電極83A、83Bにレーザーを照射する段階を含む。そうすると、レーザー光によりピクセル電極83A、83B、保護膜87、ゲート絶縁膜86が溶けるようになり、その結果、ヘッド部93は独立パターンになってゲートライン81と分離され、ピクセル電極83A、83Bがヘッド部93に接続される。一方、断線工程とレーザー溶接工程の順序は入れ換えてもよい。図14Cは、レーザー溶接工程の前、保護膜87及びゲート絶縁膜86により電気的に分離されたピクセル電極83A、83Bとヘッド部93とを示す図面である。
本発明に係る他のリペア工程は、ゲートライン81のパターニング工程においてネック部93を予め除去して、図12Aのリンクパターン44のような独立パターンで形成することにより、リペア工程において、ネック部93のカッティング工程を省略することもできる。
尚、図12Aのダミーパターン44や図14Aのヘッド部93、ネック部92及び開口パターン91は、前述した実施の形態のように、一ピクセル当り一つずつ形成することもできるが、リンクピクセルの電気的接触特性、即ち、接触抵抗を減らすために、一ピクセル当り複数個ずつ形成することもできる。
図7Aを参照すると、S3またはS4の段階に続いて、本発明は、上/下部基板をシーラント(Sealant)やフリットガラス(Frit glass)を用いて合着する(S5)。S5の段階は、配向膜形成/ラビング工程と基板合着/液晶注入工程を含む。配向膜形成/ラビング工程では、表示パネルの上部基板と下部基板とのそれぞれに配向膜を塗布し、その配向膜をラビング布等にラビングする。基板合着/液晶注入工程では、シーラントを用いて上部基板と下部基板とを合着し、液晶注入口を通じて液晶とスペーサを注入した後、その液晶注入口を封止する。
続いて、基板合着/液晶注入工程の後の表示パネルに各階調のテストデータを印加してテスト画像を表示し、その画像に対して電気/磁気的な検査及び/または肉眼検査を通じてパネル欠陥を検査する(S6)。ここで、肉眼検査はカメラ等のような光学装備を用いる検査を含む。
S6の段階からパネル欠陥が検出されると(S7)、本発明は、パネル欠陥領域の位置情報を検査用コンピューターに格納し、パネル欠陥を補償するための補正を行う(S8)。S8の段階は、前述のリペア工程のうち、W−CVD工程を除いて、前述のS4の段階と実質的に同一である。
S7またはS8の段階に続いて、基板合着/液晶注入工程の後の表示パネルに駆動回路を実装し、駆動回路が実装された表示パネル及びバックライト等をケースに搭載して表示パネルのモジュール組み立て工程を行う(S9)。駆動回路の実装工程においては、ゲートドライブ集積回路及びデータドライブ集積回路等の集積回路が実装されたテープキャリアパッケージ(以下、「TCP」という。)の出力段を基板上のパッド部に接続させ、TCPの入力段をタイミングコントローラが実装された印刷回路基板(以下、「PCB」という。)と接続させる。PCB上には、補償データが格納されるメモリと、このメモリに格納されたデータを用いて表示パネルに供給されるデータを変調し、この変調されたデータを駆動回路に供給する補償回路が実装される。メモリは、データの更新及び消去のできるEEPROMのような非揮発性メモリを含む。一方、補償回路はタイミングコントローラとワン・チップ化してタイミングコントローラに内蔵させることができ、ドライブ集積回路は、TCPを用いたテープオートメーテッドボンディング(Tape Automated Bonding)方式の外に、チップオンガラス(COG)方式等により基板上に直接実装することもできる。
続いて、表示パネルに各階調のテストデータを印加してテスト画像を表示し、その画像に対して電気/磁気的な検査及び/または肉眼検査を通じてパネル欠陥を検査する(S10)。ここで、肉眼検査はカメラ等のような光学装備を用いる検査を含む。
S10の段階からパネル欠陥が検出されると(S11[YES])、パネル欠陥領域の位置情報を検査用コンピューターに格納し、パネル欠陥を補償するための補正を行う(S12)。S12の段階は、前述のリペア工程のうち、W−CVD工程を除いて、前述のS4の段階と実質的に同一である。
S11及びS12の段階に続いて、前述の検査及び補正段階を通じて決定されたパネル欠陥の位置データ及び補償データをEEPROMに格納する(S13)。検査用コンピューターはROM記録器を用いて位置データ及び補償データをEEPROMに供給する。ROM記録器は、ユーザーコネクタ(userconnector)を通じてEEPROMに位置データ及び補償データを伝送することができる。ユーザーコネクタを通じて補償データが直列に伝送され、また、ユーザーコネクタを通じて直列クロックと電源、接地電源等がEEPROMに伝送される。
尚、パネル欠陥領域においてのデータ変調のために、位置データ及び補償データが格納されるメモリとしては、EEPROMの代り、EDID ROM(Extended Display Identification Data ROM)が使用されることができる。EDID ROMには販売者/生産者職別情報(ID)及び基本表示素子の変数及び特性等のようなモニター情報データが格納され、上記モニター情報データが格納される格納空間とは別途の格納空間に上記位置データ及び補償データが格納される。EEPROMの代り、EDID ROMに補償データを格納する場合、ROM記録器はDDC(Data Display Channel)を通じて補償データを伝送する。従って、EDID ROMを使用する場合にはEEPROMとユーザーコネクタが除去される可能性があるため、それだけ追加開発費が低減される効果がある。以下、位置データ及び補償データが格納されるメモリとしてEEPROMを使用する場合を仮定して説明する。勿論、以下の実施の形態の説明において、EEPROMとユーザーコネクタはEDID ROMとDDCに代えることもできる。また、上記位置データ及び補償データの格納のためのメモリとしては、EEPROMとEDID ROMだけではなく、データの更新及び消去のできる他種の非揮発性メモリの使用もできる。
S13の段階の後、EDID ROMに格納された第1〜第5補償データを用いてテストデータを変調し、その変調されたテストデータを表示パネルに印加して電気/磁気的な検査及び/または肉眼検査を通じてパネル欠陥を検査する(S14)。ここで、肉眼検査はカメラ等のような光学装備を用いる検査を含む。
S14の段階の検査の結果、良品許容基準値を超過するパネル欠陥が発見されると(S15[YES])、これに対する補正を行う(S16)。このS16の段階の補正の対象は、これまでの検査段階から発見されていないパネル欠陥と、これまでの補正段階で算定された補償値の非最適化によって直されなかったパネル欠陥とを含む。例えば、補償データが最適化されていない場合には、これを再算定してEEPROMに格納されている補償データを更新し、不良ピクセルが新たに検出された場合には、これに対するリペア工程を行ってリンクピクセルを形成し、これに対する補償データを算定してEEPROMに格納する。この際、リペア工程からW−CVD工程は除く。
一方、液晶表示装置は、バックライトからの光が液晶表示パネルの入射面の全体に対して均等に入射されないことにより、表示画面上に輝線が表れることがあるが、このようなバックライトによる輝線の場合にも、前述のパネル欠陥と同様に、S16の段階で補償データの調整を通じて解決することができる。
S14の段階の検査の結果、画質欠陥が発見されない場合(S15)、即ち、画質欠陥の程度が良品許容基準値以下で発見されると、その液晶表示装置は良品として判定され出荷される(S17)。
前述の検査段階及び補正段階は、製造工程の単純化等の合理的な工程過程のため、その過程の簡素化、または一部工程の省略ができる。
以下、図15〜図19Eを参照して、補償データの算定方法について詳細に説明する。
本発明の第1の実施の形態に係る補償データの算定方法は次のようである。まず、第1及び第2補償データは、パネル欠陥領域と非欠陥領域がA(Aは、正の自然数)×ΔLと(A+1)×ΔLとの間の輝度差dを表す場合、パネル欠陥領域に示されるデータを補償するデータであり、±A×ΔLの補償値に決定される。そして、第3補償データは、パネル欠陥領域と非欠陥領域の境界部で「0」に決定され、第4補償データは、パネル欠陥領域において、境界線に隣接したピクセル及びこのピクセルを含む偶数ラインに位置したピクセルに対して、隔セル毎に±k(kは、A以下の正の自然数)×ΔLの補償値に決定される。この第4補償データは、境界に隣接した欠陥領域の一番目のピクセルから、境界線からパネル欠陥領域の末端までの1/2距離だけ離れたピクセルに対して適用される。但し、「+」は輝度増加、「−」は輝度減少を表す。
例えば、図15に示すように、パネル欠陥領域の輝度が非欠陥領域に比べて「d」だけ低くて、「d」は3ΔLと4ΔLとの間にあると仮定する場合、本発明の第1の実施の形態に係る補償データの算定方法は次のようである。
図16Aを参照すると、第1補償データ311aはパネル欠陥領域で+3ΔLの補償値に決定され、第3補償データ312aはパネル欠陥領域及び非欠陥領域で「0」の補償値に決定される。パネル欠陥領域と境界部の奇数ラインに対する補償データの補償値は、第1補償データ311aと第3補償データ312aとの和である313aに決定される。
図16Bを参照すると、第2補償データ311bは、パネル欠陥領域において第1補償データと同様に、+3ΔLの補償値に決定される。第4補償データ312bは、非欠陥領域で「0」の補償値に決定され、パネル欠陥領域で境界線に隣接したピクセルに対して+k×ΔL、例えば、+ΔLの補償値に決定される。このような第4補償データ312bは、パネル欠陥領域で境界線に隣接したピクセルを含めて、最大限に境界線からパネル欠陥領域の末端の1/2距離だけ離れたピクセルまで隔セル単位に決定され得る。パネル欠陥領域と境界部の偶数ラインに対する補償データの補償値は、第2補償データ311bと第4補償データ312bとの和である313bに決定される。
このように決定された第1〜第4補償データ311a、311b、312a、312bでパネル欠陥領域と境界部でデジタルビデオデータを変調する場合、パネル欠陥領域と境界部の輝度補償結果は図16Cに示すようである。パネル欠陥領域と非欠陥領域で、隣接した奇数ラインと偶数ラインで測定された輝度がそれぞれ300a及び300bのようである場合、図16Aに示したような補償データの算定方法によって決定された奇数ラインの補償データ313aをデジタルビデオデータに加えて、奇数ラインの輝度を314aのように補償する。そして、図16Bに示したような補償データの算定方法によって決定された偶数ラインの補償データ313bをデジタルビデオデータに加えて、偶数ラインの輝度を314bのように補償する。従って、隣接した両ラインの平均輝度は315のように補償される。
図16D〜図16Fは、パネル欠陥領域と境界部に配置されたピクセルの各位置に対応して補償データを対応させる具体例を示す図面である。
図16D以下の図面で並べられた四角形に区分された空間は表示パネル上のピクセルを意味し、その中に記載された「A」、「+」及び「ΔL」は既定義した通りである。
図16Dを参照すると、第1補償データ311aはパネル欠陥領域で「+A×ΔL」の補償値に決定される。ここで、パネル欠陥領域と非欠陥領域との輝度差が図15のようである場合、Aは3である。そして、第3補償データ312aは、パネル欠陥領域と境界部で「0」の補償値に決定される。313aは、第1補償データ311aと第3補償データ312aとの和であり、パネル欠陥領域と境界部の奇数ラインに対する補償データの最終補償値である。
図16Eを参照すると、第2補償データ311bは、第1補償データ311aのように、パネル欠陥領域で「+A×ΔL」に決定される。第4補償データ312bは非欠陥領域で「0」に決定され、境界線と隣接したピクセル、即ち、境界部ピクセルに対して「+ΔL」に決定される。313bは、第2補償データ311bと第4補償データ312bとの和であり、パネル欠陥領域と境界部の偶数ラインに対する補償データの最終補償値である。
パネル欠陥領域と境界部で決定された奇数及び偶数ラインの最終補償値313a、313bを補償データとして適用し、その補償データを各ピクセルにマッピングした結果は図16Fに示すようである。
本発明の第2の実施の形態に係る補償データの算定方法は次のようである。まず、第1及び第2補償データは、表示パネルで実際に測定されたパネル欠陥領域と非欠陥領域がA×ΔLと(A+1)×ΔLとの間の輝度差dを表す場合、パネル欠陥領域に示されるデータを補償するデータであり、±A×ΔLの補償値に決定される。そして、境界部の奇数ラインデータに適用される第3補償データは、境界線の近くのパネル欠陥領域の一部ピクセルと非欠陥領域の近くの一部ピクセルとを含み、隔セル毎に±k×ΔLの補償値に決定される。境界部の偶数ラインデータに適用される第4補償データは、境界線の近くのパネル欠陥領域の一部ピクセルと非欠陥領域の近くの一部ピクセルとを含み、隔セル毎に±k×ΔLの補償値に決定される。第3及び第4補償データは、奇数ラインで±k×ΔLに補償されるピクセルと、それと隣接する偶数ラインで±k×ΔLに補償されるピクセルとが交互に配置される。即ち、第3及び第4補償データは、ピクセルにマッピングされる際にチェック状に配置される。このような第3及び第4補償データは、最少でパネル欠陥領域と非欠陥領域の境界線に隣接した1ピクセルに適用され、最大で上記境界線からパネル欠陥領域の末端の1/2距離だけ離れたピクセルまで適用される。
例えば、図15に示すように、パネル欠陥領域の輝度が非欠陥領域に比べて「d」だけ低くて、「d」は3ΔLと4ΔLとの間にある場合、本発明の第2の実施の形態に係る補償データの算定方法は次のようである。
図17Aを参照すると、第1補償データ321aはパネル欠陥領域で+3ΔLの補償値に決定され、第3補償データ322aはパネル欠陥領域と非欠陥領域の境界線に隣接した非欠陥領域のピクセルと、そのピクセルと境界線とを介して隔セル置きに離隔されたパネル欠陥領域のピクセルに対して+ΔLの補償値に決定される。第3補償データ322aは、上記境界線と上記パネル欠陥領域の末端までの1/2距離だけ離れたピクセルまで適用され得る。パネル欠陥領域と境界部の奇数ラインに対する補償データの補償値は、第1補償データ321aと第3補償データ322aとの和である323aに決定される。
図17Bを参照すると、第2補償データ321bは、パネル欠陥領域において+3ΔLの補償値に決定され、第4補償データ322bはパネル欠陥領域と非欠陥領域の境界線に隣接したパネル欠陥領域のピクセルと、そのピクセルと境界線とを介して隔セル置きに離隔された非欠陥領域のピクセルに対して+ΔLの補償値に決定される。第4補償データ322bは、上記境界線と上記パネル欠陥領域の末端までの1/2距離だけ離れたピクセルまで隔セル毎に適用され得る。パネル欠陥領域と境界部の偶数ラインに対する補償データの補償値は、第2補償データ321bと第4補償データ322bとの和である323bに決定される。
このように決定された第1〜第4補償データ321a、321b、322a、322bでパネル欠陥領域と境界部でデジタルビデオデータを変調する場合、パネル欠陥領域と境界部の輝度補償結果は図17Cに示すようである。パネル欠陥領域と非欠陥領域で、隣接した奇数ラインと偶数ラインで測定されたそれぞれの輝度が300a及び300bのようである場合、図17Aに示したような補償データの算定方法を用いて決定された奇数ラインの補償データ323aをデジタルビデオデータに加えて、奇数ラインの輝度を324aのように補償する。そして、図17Bに示したような補償データの算定方法を用いて決定された偶数ラインの補償データ323bをデジタルビデオデータに加えて、偶数ラインの輝度を324bのように補償する。従って、隣接した両ラインの平均輝度は325のよう補償される。
図17D〜図17Fは、パネル欠陥領域及びその境界部に配置されたピクセルの各位置に対応して補償データを決定する具体例を示す図面である。
図17Dを参照すると、第1補償データ321aはパネル欠陥領域で「+A×ΔL」の補償値に決定される。パネル欠陥領域と非欠陥領域との輝度差が図15のようである場合、Aは3である。第3補償データ322aは、非欠陥領域で境界線に隣接したピクセル及びそのピクセルと境界を介して隔セル置きに位置したピクセルに対して「+ΔL」に決定される。323aは、第1補償データ321aと第3補償データ322aとの和として算出されるパネル欠陥領域及び非欠陥領域の奇数ラインに対する補償データを表す。
図17Eを参照すると、第2補償データ321bは、第1補償データ321aのように、非欠陥領域で「0」の補償値に決定され、パネル欠陥領域で「+A×ΔL」に決定される。そして、第4補償データ322bはパネル欠陥領域で境界に隣接したピクセル及びそのピクセルと境界を介して隔セル置きに位置したピクセルに対して「+ΔL」に決定される。323bは、第2補償データ321bと第4補償データ322bとの和として算出されるパネル欠陥領域及び非欠陥領域の奇数ラインに対する補償データを表す。
欠陥領域及び非欠陥領域の奇数及び偶数ラインに最終補償値323a、323bを補償データとして適用し、その補償データを各ピクセルにマッピングした結果は図17Fに示すようである。
本発明の第3の実施の形態に係る補償データの算定方法は、パネル欠陥領域と非欠陥領域がA×ΔLと(A+1)×ΔLとの間の輝度差dを表す場合、第1補償データはパネル欠陥領域で+A×ΔLの補償値に決定され、第2補償データはパネル欠陥領域で+(A+1)×ΔLの補償値に決定される。そして、第3補償データはパネル欠陥領域で境界に隣接したピクセルに対して−k×ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ増加する補償値に決定される。また、非欠陥領域ではパネル欠陥領域の境界に隣接したピクセルと境界を介して隔セル置きに位置したピクセルに対して+k×ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ減少する補償値に決定される。そして、第4補償データは非欠陥領域では境界に隣接したピクセルに対して+k×ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ減少する補償値に決定される。かつ、パネル欠陥領域では非欠陥領域の境界に隣接したピクセルと境界を介して隔セル置きに位置したピクセルに対して−k×ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ増加する補償値に決定される。この際、第3及び第4補償データは、パネル欠陥領域及び非欠陥領域において、最小では境界に隣接した1ピクセルに対して、最大では境界からパネル欠陥領域の両末端距離の半分だけ離れたピクセルまでに対して上記補償値に決定され得る。尚、kは1/2Aであることもある。これとは逆に、第3及び第4補償データは、+k×ΔLから減少され、非欠陥領域で−k×ΔLから増加する補償値に決定され得る。
例えば、図9Aに示すように、パネル欠陥領域の輝度が非欠陥領域の輝度に比べて「d」だけ低くて、「d」は3ΔLと4ΔLとの間の値を有する場合、本発明の第3の実施の形態に係る補償データの算定方法は次のようである。
図18Aを参照すると、第1補償データ331aはパネル欠陥領域で+3ΔLの補償値に決定される。そして、第3補償データ322aはパネル欠陥領域では境界に隣接したピクセルに対して−2ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ増加する補償値に決定される。また、非欠陥領域ではパネル欠陥領域の境界に隣接したピクセルと境界を介して隔セル置きに位置したピクセルに対して+2ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ減少する補償値に決定される。第3補償データ332aは、上記ピクセルを含めて最大で境界からパネル欠陥領域の両末端距離の半分だけ離れたピクセルまで隔セル毎に決定され得る。このような第1補償データ331aと第3補償データ332aの補償位置が重畳することによって、第1補償データ331aと第3補償データ332aとの和として算出されるパネル欠陥領域及び非欠陥領域の奇数ラインに対する補償データは333aのようである。
図18Bを参照すると、第2補償データ331bは第1補償データ331aとは異なり、パネル欠陥領域で+4ΔLの補償値に決定される。そして、第4補償データ332bは非欠陥領域では境界に隣接したピクセルに対して+2ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ減少する補償値に決定される。かつ、パネル欠陥領域では非欠陥領域の境界に隣接したピクセルと境界を介して隔セル置きに位置したピクセルに対して−2ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ増加する補償値に決定される。第4補償データ332bは、上記ピクセルを含めて最大で境界からパネル欠陥領域の両末端距離の半分だけ離れたピクセルまで隔セル毎に決定され得る。このような第2補償データ331bと第4補償データ332bの補償位置が重畳することによって、第2補償データ331bと第4補償データ332bとの和として算出されるパネル欠陥領域及び非欠陥領域の偶数ラインに対する補償データは333bのようになる。
このように決定された第1〜第4補償データ331a、331b、332a、332bで予測できるパネル欠陥領域と境界部の輝度補償結果は図18Cに示すようである。即ち、パネル欠陥領域及び非欠陥領域で、隣接した奇数ラインと偶数ラインの輝度が300a及び300bのようである場合、333aのように算出される補償データを用いて奇数ラインの輝度を334aのように補償し、333bのように算出される補償データを用いて偶数ラインの輝度を334bのように補償すると、その結果として表れる隣接する両ラインの平均輝度は335のようになる。
図18D〜図18Fは、パネル欠陥領域及びその境界部に配置されたピクセルの各位置に対応して補償データを決定する具体例を示す図面である。
図18Dを参照すると、第1補償データ331aはパネル欠陥領域で「+A×ΔL」の補償値に決定される。ここで、パネル欠陥領域と非欠陥領域との輝度差が図9Aのようである場合、Aは3である。そして、第3補償データ332aは、パネル欠陥領域では境界に隣接したピクセルに対して−1/2A×ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ増加する補償値に決定される。また、非欠陥領域では、上記パネル欠陥領域の境界に隣接したピクセルと境界を介して隔セル置きに位置したピクセルに対して+1/2A×ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ減少する補償値に決定される。このような第3補償データ332aは、上記ピクセルを含めて、最大で境界からパネル欠陥領域の両末端距離の半分だけ離れたピクセルまで隔セル毎に決定され得る。333aは、第1補償データ331aと第3補償データ332aとの和として算出されるパネル欠陥領域及び非欠陥領域の奇数ラインに対する補償データを表す。
図18Eを参照すると、第2補償データ331bは、第1補償データ331aとは異なり、パネル欠陥領域で「+(A+1)×ΔL」の補償値に決定される。そして、第4補償データは非欠陥領域では境界に隣接したピクセルに対して+1/2A×ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ減少する補償値に決定される。また、パネル欠陥領域では、上記非欠陥領域の境界に隣接したピクセルと境界を介して隔セル置きに位置したピクセルに対して−1/2A×ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎にΔLずつ増加する補償値に決定される。第4補償データ332bは、上記ピクセルを含めて、最大で境界からパネル欠陥領域の両末端距離の半分だけ離れたピクセルまで隔セル毎に決定され得る。333bは、第2補償データ331bと第4補償データ332bとの和として算出されるパネル欠陥領域及び非欠陥領域の偶数ラインに対する補償データを表す。
欠陥領域及び非欠陥領域の奇数及び偶数ラインに最終補償値333a及び333bを補償データとして適用し、その補償データを各ピクセルにマッピングした結果は図18Fに示すようである。
図19A〜図19Eは、上述した本発明の第3の実施の形態に係る補償データの算定方法を、図19Aに示した任意の数値に適用した例を示す図面である。
例えば、図19Aに示すように、非欠陥領域の輝度が120である場合、パネル欠陥領域の輝度が116.5を表すとする。このとき、パネル欠陥領域と非欠陥領域との輝度差dが3.5であり、ΔLは1の値を有すると仮定すると、第1補償データ331aは、図19Bに示すように、非欠陥領域で「0」の補償値に決定され、パネル欠陥領域で「+3」の補償値に決定される。そして、第3補償データ332aは、パネル欠陥領域では境界に隣接したピクセルに対して−2の補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎に1ずつ増加する補償値に決定される。かつ、非欠陥領域ではパネル欠陥領域の境界に隣接したピクセルと境界を介して隔セル置きに位置したピクセルに対して+2の補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎に1ずつ減少する補償値に決定される。333aは、第1補償データ331aと第3補償データ332aとの和として算出されるパネル欠陥領域及び非欠陥領域の奇数ラインに対する補償データを表す。
図19Cを参照すると、第2補償データ331bは、第1補償データ331aのように、非欠陥領域で「0」の補償値に決定され、パネル欠陥領域で「+4」に決定される。そして、第4補償データは非欠陥領域では境界に隣接したピクセルに対して+2×ΔLの補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎に1ずつ減少する補償値に決定される。かつ、パネル欠陥領域では非欠陥領域の境界に隣接したピクセルと境界を介して隔セル置きに位置したピクセルに対して−2の補償値に決定され、このピクセルから隔セル置きに離れるピクセル毎に1ずつ増加する補償値に決定される。このような第4補償データ332bは、上記ピクセルを含めて、最大で境界線からパネル欠陥領域の両末端の1/2距離だけ離れたピクセルまで隔セル毎に決定され得る。333bは、第2補償データ331bと第4補償データ332bとの和として算出されるパネル欠陥領域及び非欠陥領域の偶数ラインに対する補償データを表す。
欠陥領域及び非欠陥領域の奇数及び偶数ラインに333a及び333bのような補償データが適用された結果は図19Dに示すようであり、このように決定された第1〜第4補償データで予測できるパネル欠陥領域及び境界部の輝度補償結果は図19Eに示すようである。
そして、本発明の補償データの算定方法は、リンクピクセルに対する第5補償データを±k×ΔLの補償値に決定する。リンクピクセルの位置と前述のパネル欠陥領域または境界部の位置が重畳する場合には、前述の第1補償データと第3補償データ、または第2補償データと第4補償データの場合のように、他の補償データと重畳位置に対して合算されてメモリに格納される。
尚、前述の実施の形態においては、前述の段階を順をおって全部経て、補償データを算出することを中心として説明したが、製造工程の単純化等の合理的な工程過程のために、実際の量産過程では実験の繰り返しを通じて欠陥及び境界部ノイズの多様なパターンに対して対応する複数の整形化された補償データのパターンをデータベース化することにより、簡単な検査工程の後、欠陥領域と境界領域との輝度差類型に対応する最適の補償データパターンを整形化されたパターンの中から選択して、一回に最適の補償データを算出することもできる。
以下、本発明の実施の形態に係る画質制御方法について説明する。
本発明の実施の形態に係る画質制御方法は、前述のような過程によって算出されメモリに格納された補償データを用いて、パネル欠陥領域、境界部及びリンクピクセルに示されるデータを調整する補償段階を含む。
本発明の第1の実施の形態に係る補償段階は、パネル欠陥領域、境界部及びリンクピクセルに供給されるデータを補償データで増減させる。例えば、パネル欠陥領域、境界部及びリンクピクセルに対して、位置別、階調別充電特性補償データが次の表1に示すように決定された場合、本発明の第1の実施の形態に係る補償段階は、例えば、「位置1」に供給されるデータが「階調区間2」に当たる「01000000(64)」であると、「01000000(64)」に「00000110(6)」を加算して「位置1」に供給されるデータを「01000110(70)」に変調し、「位置2」に供給されるデータが「階調区間3」に当たる「10000000(128)」であると、「10000000(128)」に「00000110(6)」を加算して「位置2」に供給されるデータを「10000110(134)」に変調する。
Figure 0005361150
本発明の第2の実施の形態に係る補償段階は、パネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルに表示される赤色R、緑色G及び青色Bの情報を含むm/m/mビットのR/G/Bデータを輝度Y及び色差U/V情報を含むn/n/n(nは、mより大きな自然数)ビットのY/U/Vデータに変換し、変換されたn/n/nビットのY/U/Vデータのうち、パネル欠陥領域及び境界部に表示されるYデータを補償データで増減して変調し、これを再び赤色R、緑色G、青色Bの情報を含むm/m/mビットのR/G/Bデータに変換する。例えば、8/8/8ビットのR/G/Bデータをビット数が拡張された10/10/10ビットのY/U/Vデータに変換し、Y/U/Vデータに変換する際、Yデータの拡張されたビットに補償データを加算または減算した後、Yデータが増減された10/10/10ビットのY/U/Vデータを8/8/8ビットのR/G/Bデータにまた変換する。
例えば、パネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルに対して、位置別、階調別補償データが次の表2のように決定された場合、「位置1」に供給される8/8/8ビットのR/G/Bデータを10/10/10ビットのY/U/Vデータに変換し、変換されたYデータの上位8ビットが「階調区間2」に当たる「01000000(64)」であると、このYデータの下位2ビットに「10(2)」を加算してYデータを変調し、この変調されたYデータを含むY/U/Vデータをまた8/8/8ビットのR/G/Bデータに変換することによりデータを変調する。そして、「位置4」に供給される8/8/8ビットのR/G/Bデータを10/10/10ビットのY/U/Vデータに変換し、変換されたYデータの上位8ビットが「階調区間3」に当たる「10000000(128)」であると、このYデータの下位2ビットに「11(3)」を加算してYデータを変調し、この変調されたYデータを含むY/U/Vデータをまた8/8/8ビットのR/G/Bデータに変換することによりデータを変調する。但し、R/G/BデータとY/U/Vデータとの間の変換方法については、後述する本発明に係る液晶表示装置の画質制御方法に対する説明を通じて詳細に説明する。
Figure 0005361150
前述のように、本発明の第2の実施の形態に係る補償段階は、肉眼が色差よりは輝度差に敏感であるということに着目して、パネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルに示されるRGBビデオデータを輝度成分と色成分に変換し、このうち、輝度情報を含むYデータのビット数を拡張して、パネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルの輝度を調整することによって、輝度の微細な調整ができるという利点がある。
本発明の第3の実施の形態に係る補償段階は、補償データをフレームレートコントロール(FRC)方法を用いて複数のフレームに分散させ、かつパネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルに供給されるビデオデータを複数のフレームに分散された補償データで増減させる。ここで、フレームレートコントロールは視感の積分効果を用いる映像制御方法であり、他の色または階調を示すピクセルの時間的配列として、その間の色または階調を表現する映像を作り出す画質制御方法を指す。ピクセルの時間的配列はフレーム期間を単位とする。フレーム期間とは、フィールド期間ともいい、一画面の全ピクセルにデータが印加される一画面の表示期間を指し、このフレーム期間はNTSC方式の場合、1/60秒であり、PAL方式の場合、1/50秒に標準化されている。
本発明の第4の実施の形態に係る補償段階は、補償データをディザリング(Dithering)方法を用いて、隣接する複数のピクセルに分散させ、かつパネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルに供給されるデータを複数のピクセルに分散された補償データを用いて増減させる。ここで、ディザリングは視感の積分効果を用いた映像制御方法であり、他の色または階調を示すピクセルの空間的配列によって、その間の色または階調を表現する映像を作り出す画質制御方法を指す。
本発明の第5の実施の形態に係る補償段階は、補償データをフレームレートコントロール方法を用いて複数のフレームに分散させると共に、ディザリング方法を用いて、隣接する複数のピクセルに分散させ、かつパネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルに供給されるデータを複数のフレーム及びピクセルに分散されたデータを用いて増減させる。
フレームレートコントロールとディザリング方法について、図20〜図23を参照して説明する。
0階調と1階調だけが表示可能なピクセルに構成される画面で1/4階調、1/2階調、3/4階調等のような中間階調を表現しようとする場合、フレームレートコントロール方法では、図20の(a)に示すように、4フレームを一フレームグループとして順次連結させ、4つのフレーム中の1つのフレームの間、いずれか一つのピクセルに対応するデジタルデータに「1」を加算すると、観察者にはそのピクセルからデジタルデータの階調+1/4階調が感じられる。図20の(b)に示すように、4つのフレーム中の2つのフレームの間、いずれか一つのピクセルに対応するデジタルデータに「1」を加算すると、観察者にはそのピクセルからデジタルデータの階調+1/2階調が感じられる。図20の(c)に示すように、4つのフレーム中の3つのフレームの間、いずれか一つのピクセルに対応するデジタルデータに「1」を加算すると、観察者にはそのピクセルからデジタルデータの階調+3/4階調が感じられる。
ディザリング方法においては、図21の(a)に示すように、2×2ピクセル構造、即ち、4ピクセルを一ピクセルグループとした一ディザパターンPwにおいて、4ピクセルの中の1ピクセルに対応するデジタルデータに「1」を加算すると、観察者にはそのディザパターンPwからデジタルデータの階調+1/4階調が感じられる。図21の(b)に示すように、ディザパターンPwにおいて、4ピクセルの中の2ピクセルに対応するデジタルデータに「1」を加算すると、観察者にはそのディザパターンPwからデジタルデータの階調+1/2階調が感じられる。図21の(c)に示すように、ディザパターンPwにおいて、4ピクセルの中の3ピクセルに対応するデジタルデータに「1」を加算すると、観察者にはそのディザパターンPwからデジタルデータの階調+3/4階調が感じられる。
このようなフレームレートコントロール方法とディザリング方法とを共に用いる方法として、図22は、2×2ピクセル構造を一ピクセルグループとしたディザパターンと、このディザパターンに対して4フレーム期間を単位としてフレームレートコントロールを同時に適用し、中間階調を表現することを示す。このような2×2ディザパターン及び4フレーム期間を単位としたフレームレートコントロールを行うと、図22の(a)に示すように、4フレーム期間の間、2×2ディザパターンが表現する階調は1/4階調であるため、4フレーム期間の間、観察者には2×2ディザパターンから1/4階調が感じられる。図22の(b)に示すように、4フレーム期間の間、2×2ディザパターンが表現する階調は1/2階調であるため、4フレーム期間の間、観察者には2×2ディザパターンから1/2階調が感じられる。図22の(c)に示すように、4フレーム期間の間、2×2ディザパターンが表現する階調は3/4階調であるため、4フレーム期間の間、観察者には2×2ディザパターンから3/4階調が感じられる。
このように、フレームレートコントロールとディザリングとを共に適用する画質制御方法は、フレームレートコントロールから発生され得るフリッカ(Flicker)とディザリングから発生され得る解像度との低下の問題を解決することができるという利点がある。
フレームレートコントロールにおいてのフレームグループを形成するフレーム数、あるいはディザリングにおいてのディザパターンの大きさ及びディザパターン内の補償ピクセルの位置と個数は、必要に応じて多様に調整することができる。図23は、8(ピクセル)×8(ピクセル)の大きさを有するディザパターンを8フレームを単位としてフレームレートコントロールする方法を示す例示図である。
例えば、パネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルに対して、位置別、階調別補償データが次の表3に示すように決定された場合、「位置1」に供給されるデジタルビデオデータが「階調区間2」に当たる「01000000(64)」であると、「011(3)」の補償データを用いて、図23の(d)に示すようなパターンにフレームレートコントロール及びディザリングを行うことによって、「位置1」に供給されるデジタルビデオデータを変調する。また、「位置4」に供給されるデジタルビデオデータが「階調区間3」に当たる「10000000(128)」であると、「110(6)」の補償データを用いて、図23の(g)に示すようなパターンにフレームレートコントロール及びディザリングを行うことによって、「位置4」に供給されるデジタルビデオデータを変調する。
Figure 0005361150
図24A〜図26Dは、ディザパターンを用いるフレームレートコントロール方法の他の例を示す図面である。
図24A〜図24Cは、8(ピクセル)×32(ピクセル)のディザパターンを用いて、補償値0、1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8、7/8、1を入力デジタルビデオデータに加減するフレームレートコントロール方法を示す図面である。各ディザパターンにおいて、黒色は「1」が加算または減算されるピクセルであり、灰色は「0」が加算または減算されるピクセルである。この例において、ディザパターンの大きさである8×32は多数の実験を通じて決定されたものであり、このディザパターンの大きさでは、同一なパターンが繰り返されても観察者には繰り返しの周期が殆ど感じられなく、互いに異なる補償値を表現するディザパターン間に境界が表れない。従って、それぞれの補償値を表現するディザパターンの大きさを8×32より大きいディザパターン、例えば、16×32、24×32、32×32、16×40、16×44の大きさを有するディザパターンを本発明に適用することができる。
それぞれのディザパターン内には、補償値が同一であり、互いに補償値が加減されるピクセルの位置が異なるように決定された4サブディザパターンを含む。図25A〜図25Dは、それぞれのディザパターンが4サブディザパターンを含む例を示す図面である。例えば、補償値1/8のディザパターンは、図25Aに示すような補償値1/8の第1サブディザパターン、図25Bに示すような補償値1/8の第2サブディザパターン、図25Cに示すような補償値1/8の第3サブディザパターン、及び図25Dに示すような補償値1/8の第4サブディザパターンを含む。
xを、左から右への順番が1ずつ増加する横方向と仮定し、yを、上から下までの順番が1ずつ増加する縦方向と仮定し、かつ、補償値が適用されるピクセルを「P[x、y]」と仮定する場合、 第1サブディザパターンにおいて、補償値「1」が加算または減算されるピクセルは、図25Aに示すように、P[1、1]、P[1、5]、P[2、2]、P[2、6]、P[5、3]、P[5、7]、P[6、4]、P[6、8]である。 第2サブディザパターンにおいて、補償値「1」が加算または減算されるピクセルは、図25Bに示すように、P[3、3]、P[3、7]、P[4、4]、P[4、8]、P[7、1]、P[7,5]、P[8、2]、P[8,6]であり、第3サブディザパターンにおいて、補償値「1」が加算または減算されるピクセルは、図25Cに示すように、P[1、3]、P[1、7]、P[2、4]、P[2、8]、P[5、1]、P[5、5]、P[6、2]、P[6、6]である。そして、第4サブディザパターンにおいて、補償値「1」が加算または減算されるピクセルは、図25Dに示すように、P[3、1]、P[3、5]、P[4、2]、P[4、6]、P[7、3]、P[7、7]、P[8、4]、P[8、8]である。
このような補償値1/8のディザパターンは、第1フレーム期間で、上から下へ第1サブディザパターン、第2サブディザパターン、第3サブディザパターン、及び第4サブディザパターンが配置され、上下/左右から補償値が加減されるピクセルのパターンが同一に繰り返されないよう、各サブディザパターンから補償値が加減されるピクセルの位置が左右または上下にシフトされる。このようなサブディザパターンの配置は、図24A及び図25A〜図25Dに示すように、各フレーム期間毎に異なるようになる。即ち、第2フレーム期間で、補償値1/8のディザパターンは、上から下へ第2サブディザパターン、第3サブディザパターン、第4サブディザパターン及び第1サブディザパターンが配置され、各サブディザパターンから補償値が加減されるピクセルの位置が左右または上下にシフトされる。第3フレーム期間で、補償値1/8のディザパターンは、上から下へ第3サブディザパターン、第4サブディザパターン、第1サブディザパターン及び第2サブディザパターンが配置され、各サブディザパターンから補償値が加減されるピクセルの位置が左右または上下にシフトされる。そして、第4フレーム期間で、補償値1/8のディザパターンは、上から下へ第4サブディザパターン、第1サブディザパターン、第2サブディザパターン及び第3サブディザパターンが配置され、各サブディザパターンから補償値が加減されるピクセルの位置が左右または上下にシフトされる。第5〜第8フレーム期間の間、補償値1/8のディザパターンは第1〜第4フレーム期間を繰り返す。
補償値1/8のディザパターンと同様に、図24A〜図24C及び図25A〜図25Dに示すように、2/8ディザパターン、3/8ディザパターン、4/8ディザパターン、5/8ディザパターン、6/8ディザパターン及び7/8ディザパターンは、補償値を「I」とし、「J」をサブディザパターンの個数とする場合、補償値がI(Iは、正の実数)であり、その補償値が加減されるピクセルのパターンが互いに異なるJ(Jは、正の自然数)個のサブディザパターンを含む。そして、このようなディザパターンは、J個のフレームのそれぞれでサブディザパターンの配置が異なり、J+1個のフレーム期間周期に同一な補償値のディザパターンが表れる。
図26A〜図26Dのディザパターンは、図24A〜図24Dと同様の条件で設計されたディザパターンの他の例である。
前述のように、本発明に係る補償段階の第3〜第5の実施の形態は、表示装置のデータ処理容量によって表示装置の画面が表現し得る色または階調を更に細分化して表現することのできるフレームレートコントロール及び/またはディザリングのような画質制御方法を通じて、パネル欠陥領域及び境界部の輝度を補償することにより、自然で上品な画質を具現することが可能になるという利点がある。
以下、前述の本発明の画質制御方法を実現するための液晶表示装置について説明する。図27は、本発明に係る液晶表示装置を示すブロック図である。図27に示すように、本発明の液晶表示装置は、データの入力を受け、これを変調して液晶表示パネル103を駆動する駆動部101に供給する補償回路105を備える。
図27を参照すると、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は、データライン106と、データライン106に交差するゲートライン108と、データライン106とゲートライン108との交差部に形成され、液晶セルClcを駆動するための薄膜トランジスタTFTとを備える表示パネル103と、表示パネル103のパネル欠陥の位置に供給される入力データRi/Gi/Biを変調し、補正されたデータRc/Gc/Bcを発生させる補償回路105と、データライン106に補正されたデータRc/Gc/Bcを供給するデータ駆動回路101と、ゲートライン108にスキャン信号を供給するゲート駆動回路102と、これら駆動回路101、102を制御するタイミングコントローラ104とを備える。
表示パネル103は、二枚の基板(TFT基板、カラーフィルター基板)と、この基板の間に注入される液晶分子とを含む。TFT基板上に形成されたデータライン106とゲートライン108は互いに直交する。データライン106とゲートライン108の交差部に形成されたTFTは、ゲートライン108からのスキャン信号に応答して、データライン106を経由して供給されるアナログガンマ電圧を液晶セルClcのピクセル電極に供給する。カラーフィルタ基板上には図示していないブラックマトリクス、カラーフィルタ及び共通電極が形成される。尚、カラーフィルタ基板上に形成される共通電極は、電界印加方式である場合にはTFT基板上に形成される。TFT基板及びカラーフィルタ基板には、互いに垂直の偏光軸を有する偏光板がそれぞれ付着されている。
補償回路105は、システムインターフェースから入力データRi/Gi/Biの供給を受け、パネル欠陥の位置、即ち、パネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルに供給される入力データを変調して補正されたデータRc/Gc/Bcを発生させ、非欠陥領域に供給される入力データはバイパスしてそのまま出力する。補償回路105の詳細については、後述する。
タイミングコントローラ104は、補償回路105を経由して供給される補正されたデジタルビデオデータRc/Gc/BcをドットクロックDCLKに合わせてデータ駆動回路101に供給すると共に、垂直/水平同期信号Vsync,Hsync、データイネーブル信号DE及びドットクロックDCLKを利用して、ゲート駆動回路102を制御するためのゲート制御信号GDC、データ駆動回路101を制御するためのデータ制御信号DDCを発生させる。
データ駆動回路101は、タイミングコントローラ104からデジタル信号として供給される補正されたデータRc/Gc/Bcをアナログガンマ補償電圧(データ電圧)に変換してデータライン106に供給する。
ゲート駆動回路102は、データ電圧が供給される水平ラインを選択するスキャン信号をゲートライン108に順次供給する。データライン106からのデータ電圧はスキャン信号に同期されることによって、1水平ラインの液晶セルClcに供給される。
以下、図28〜図36を参照して、補償回路105について詳細に説明する。
図28は、図27に示す補償回路105の構成を更に具体的に示すブロック図である。図28を参照すると、本発明に実施の形態に係る補償回路105は、表示パネル103上のパネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルの位置データPDと補償データCDが格納されるEEPROM122と、EEPROM122に格納される位置データPDと補償データCDを用いて、外部システムから供給される入力データRi/Gi/Biを変調することにより補償されたデータRc/Gc/Bcを発生させる補償部121と、補償回路105と外部システムとの通信のためのインタフェース回路124と、インタフェース回路124を経由してEEPROM122に格納されるデータが一時格納されるレジスタ123とを備える。
EEPROM122には、液晶表示パネル103上のパネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルの位置のそれぞれを指示する位置データPD及びパネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルのそれぞれに対する補償データCDが格納される。補償データCDは、前述の第1〜第5補償データを含む。EEPROM122は外部システムから印加される電気的信号により位置データPD及び補償データCDの更新ができる。
インタフェース回路124は、補償回路105と外部システム間の通信のための構成として、このインタフェース回路124は、IIC(International Institute of Communication)等の通信標準プロトコル規格に合わせて設計されている。外部システムにおいては、このインタフェース回路124を通じてEEPROM122に格納されたデータを読み取るか、修正することができる。即ち、EEPROM122に格納された位置データPD及び補償データCDは、工程上の変化、適用モデル間の差異等のような理由により更新が要求され、使用者は更新しようとする位置データUPD及び補償データUCDを外部システムから供給してEEPROM122に格納されたデータを修正することができる。
レジスタ123には、EEPROM122に格納された位置データPD及び補償データCDを更新するため、インタフェース回路124を通じて伝送される更新しようとする位置データUPD及び補償データUCDが一時格納される。
補償部121は、EEPROM122に格納された位置データPD及び補償データCDを用いてパネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルに供給される入力データRi/Gi/Biを調整して補正されたデータRc/Gc/Bcを発生させる。
図29〜図36は、図28に示す補償部121の多様な実施の形態を示す図面である。
図29は、図28に示す補償部121の第1の実施の形態を具体的に示すブロック図である。図29を参照すると、本発明の第1の実施の形態に係る補償部121は、位置判断部281、階調判断部282R、282G、282B、アドレス生成部283R、283G、283B、及び演算器285R、285G、285Bを備える。但し、図29及びその以下の図面において、R、G、Bは赤(R)、緑(G)、青(B)毎の構成を意味する。
位置判断部281は、垂直/水平同期信号Vsync、Hsync、データイネーブル信号DE及びドットクロックDCLKを用いて入力データRi/Gi/Biの液晶表示パネル103上の表示位置を判断する。
階調判断部282R、282G、282Bは、入力データRi/Gi/Biの階調または入力データRi/Gi/Biの階調が含まれる階調区間を分析する。
アドレス生成部283R、283G、283Bは、EEPROM122R、122G、122Bに格納された位置データと位置判断部281及び階調判断部282R、282G、282Bから供給される入力データRi/Gi/Biの表示位置及び階調情報を用いて、EEPROM122R、122G、122Bから補償データCDR、CDG、CDBを読み取るためのリードアドレスを生成し、このリードアドレスをEEPROM122R、122G、122Bに供給する。リードアドレスによってEEPROM122R、122G、122Bから出力される補償データCDR、CDG、CDBは演算器285R、285G、285Bに供給される。
演算器285R、285G、285Bは、入力データRi/Gi/Biを補償データCDR、CDG、CDBを用いて増減して、補正されたデータRc、Gc、Bcを発生させる。尚、演算器285R、285G、285Bは、加算器、減算器の外にも入力データRi/Gi/Biに補償データCDR、CDG、CDBを乗算または除算する乗算器または除算器を含むこともできる。
図30は、図28に示す補償部121の第2の実施の形態を具体的に示すブロック図である。図30を参照すると、本発明の第2の実施の形態に係る補償部121は、RGB−YUV変換器206、位置判断部201、階調判断部202、アドレス生成部203、演算器205及びYUV−RGB変換器207とを備える。このような補償部121は、赤色(R)、緑色(G)及び青色差(B)情報を含むm/m/mビットのR/G/B入力データRi/Gi/Biを輝度Y及び色U、Vの情報を含むn/n/n(nは、mより大きな自然数)ビットのY/U/VデータYi、Ui、Viに変換し、nビットのYデータYiをEEPROM122Yに格納された第1補償データCDYを用いて増減して、補正されたYデータYcを発生させ、補正されたYデータYc及び未補正されたU/VデータUi、Viを赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の情報を含むm/m/mビットの補正されたデータRc、Gc、Bcに変換する。
RGB−YUV変換器206は、m/m/mビットのR/G/Bデータを有する入力データRi/Gi/Biを変数とする次式の数1〜数3を用いて、n/n/nビットの輝度情報Yiと色差情報Ui/Viとを算出する。
[数1]
Yi=0.299Ri+0.587Gi+0.114Bi
[数2]
Ui=−0.147Ri−0.289Gi+0.436Bi
=0.492(Bi−Yi)
[数3]
Vi=0.615Ri−0.515Gi− 0.100Bi
=0.877(Ri−Yi)
位置判断部201は、垂直/水平同期信号Vsync、Hsync、データイネーブル信号DE及びドットクロックDCLKを用いて入力データRi/Gi/Biの表示位置を判断する。
階調判断部202は、RGB−YUV変換器206からの輝度情報Yiに基づいて入力データRi/Gi/Biの階調を分析する。
アドレス生成部203は、EEPROM122Yに格納されたパネル欠陥領域の位置データと位置判断部201及び階調判断部202から供給される入力データRi/Gi/Biの表示位置及び階調情報を用いて、EEPROM122Yから第1補償データCDYを読み取るためのリードアドレスを生成し、このリードアドレスをEEPROM122Yに供給する。リードアドレスによってEEPROM122Yから出力される補償データCDYは演算器205に供給される。
演算器205は、RGB−YUV変換器206からのnビット輝度情報YiにEEPROM122Yからの補償データCDYを加算または減算し、パネル欠陥領域に表示される入力データRi/Gi/Biの輝度を変調する。ここで、演算器205は、加算器、減算器の他にもnビット輝度情報Yiに補償データを乗算または除算する乗算器または除算器を含むこともできる。
YUV−RGB変換器207は、演算器205により変調された輝度情報YcとRGB−YUV変換器206からの色差情報Ui/Viを変数とする次式の数4〜数6を用いて、m/m/mビットの変調されたデータRc/Gc/Bcを算出する。
[数4]
Rc=Yc+1.140Vi
[数5]
Gc=Yc−0.395Ui−0.581Vi
[数6
Bc=Yc+2.032Ui
前述のように、本発明の第2の実施の形態に係る補償部121は、ビット数が拡張されて更に細分化された階調情報を含むnビットの輝度情報Yiを補償データを用いて増減することにより、入力データRi/Gi/Biのパネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルに表示される輝度を微細に調整することができる。
図31は、図28に示す補償部121の第3の実施の形態を具体的に示すブロック図である。図31を参照すると、本発明の第3の実施の形態に係る補償部121は、位置判断部141、階調判断部142R、142G、142B、アドレス生成部143R、143G、143B及びFRC制御器145R、145G、145Bとを備える。このような補償部121は、EEPROM122R、122G、122Bに格納された補償データCDR、CDG、CDBを用いて、パネル欠陥領域、境界部、及びリンクピクセルに供給される入力データRi/Gi/Biをフレームレートコントロール方法を用いて変調する。
位置判断部141は、垂直/水平同期信号Vsync、Hsync、データイネーブル信号DE及びドットクロックDCLKを用いて入力データRi/Gi/Biの液晶表示パネル103上の表示位置を判断し、入力データRi/Gi/Biの表示位置に対する情報をアドレス生成部143R、143G、143Bに供給する。
階調判断部142R、142G、142Bは、入力データRi/Gi/Biの階調または入力データRi/Gi/Biの階調が含まれる階調区間を分析し、これに対する情報をアドレス生成部143R、143G、143Bに供給する。
アドレス生成部143R、143G、143Bは、EEPROM122R、122G、122Bに格納されたパネル欠陥領域の位置データ、位置判断部141の位置判断の結果及び階調判断部142R、142G、142Bの階調判断の結果に基づいて、EEPROM122R、122G、122Bから補償データCDR、CDG、CDBを読み取るためのリードアドレスを生成し、このリードアドレスをEEPROM122R、122G、122Bに供給する。リードアドレスによってEEPROM122R、122G、122Bから出力される補償データCDR、CDG、CDBはFRC制御部145R、145G、145Bに供給される。
FRC制御部145R、145G、145Bは、EEPROM122R、122G、122Bからの補償データCDR、CDG、CDBを複数のフレームに分散させ、かつ分散された補償データCDR、CDG、CDBを用いてパネル欠陥領域に表示される入力データRi/Gi/Biを増減する。このFRC制御部145R、145G、145Bは、赤色データを補正するための第1FRC制御部145R、緑色データを補正するための第2FRC制御部145G、及び青色データを補正するための第3FRC制御部145Bを含む。
図32は、図31に示す補償部121の第1FRC制御部145Rを具体的に示すブロック図である。図32を参照すると、第1FRC制御部145Rは、補償値判定部153、フレーム数感知部151及び演算器154を備える。
補償値判定部153は、R補償値を判定し、その補償値をフレーム数に応じて割られた値にFRCデータFDを発生させる。この補償値判定部153は、R補償データCDRによってFRCデータFDが自動に出力されるようにプログラミングされてある。例えば、補償値判定部153には、2進データに表現されるR補償データCDRが「00」であると0階調、「01」であると1/4階調、「10」であると1/2階調、「11」であると3/4階調に対する補償値として認識されるように予めプログラミングされてあり、図20に示すように、FRC制御のための単位フレームを4フレームとする場合、補償値判定部153は「01」のR補償データCDRが供給されると、図20の(a)に示すように、第1〜第4フレームの中のいずれか一つのフレームに1階調が加算されるように、加算される一つのフレームに「1」のFRCデータFDを発生させ、残りの3つのフレームに「0」のFRCデータFDを発生させる。この際、補償値判定部153は、R補償データCDRが分散されるフレームをそれぞれ異なるように指定する複数のFRCパターンを決定することができる。
フレーム数感知部151は、垂直/水平同期信号Vsync、Hsync、ドットクロックDCLK及びデータイネーブル信号DEの中の何れか一つ以上を用いてフレーム数を感知する。例えば、フレーム数感知部151は垂直同期信号Vsyncをカウントしてフレーム数を感知することができる。
演算器154は、パネル欠陥領域に供給されるR入力データRiをFRCデータFDを用いて増減して補正されたRデータRcを発生させる。
また、第1FRC制御部145Rには、補正されるR入力データRiとR補償データCDRがそれぞれ異なるデータ伝送回線を経由して供給されるか、補正されるR入力データRiとR補償データCDRが併合され、同一な回線に供給されることができる。例えば、補正されるR入力データRiが8ビットの「01000000」であり、R補償データCDRが3ビットの「011」である場合、「01000000」と「011」がそれぞれ異なるデータ伝送回線を経由して第1FRC制御部145Rに供給されるか、「01000000011」の11ビットデータに併合されて第1FRC制御部145Rに供給されることができる。このように補正されるR入力データRiとR補償データCDRが11ビットデータに併合されて第1FRC制御部145Rに供給される場合、 第1FRC制御部145Rは11ビットデータの中、上位8ビットを補正されるR入力データRiとして認識し、下位3ビットをR補償データCDRとして認識してFRC制御を行う。尚、上記「01000000」と「011」が併合された「01000000011」のデータを生成する方法の一例として、「01000000」の最下位ビットにダミービット「000」を加えて「01000000000」に変換し、それに「011」を加算して「01000000011」のデータを生成する方法がある。
第2及び第3FRC制御部145G、145Bは、第1FRC制御部145Rと実質的に同一な回路構成を有する。従って、第2及び第3FRC制御部145G、145Bについての詳細な説明は省略する。
前述のように、本発明の第3の実施の形態に係る補償部121によると、R、G、Bデータのそれぞれが8ビットであり、フレームレートコントロールのための単位フレームを4つのフレームに構成して補償値を時間的に分散させる場合には、パネル欠陥領域に表示されるデータをR、G、Bのそれぞれに対して1021階調に細分化された補償値で微細に調整することができる。
図33は、図28に示す補償部121の第4の実施の形態を具体的に示すブロック図である。図33を参照すると、本発明の第4の実施の形態に係る補償部121は、位置判断部161、階調判断部162R、162G、162B、アドレス生成部163R、163G、163B及びディザリング制御部165R、165G、165Bとを備える。このような補償部121は、EEPROM122R、122G、122Bに格納された補償データCDR、CDG、CDBを用いて、パネル欠陥領域に供給される入力データRi/Gi/Biをディザリング方法を用いて変調する。
位置判断部161は、垂直/水平同期信号Vsync、Hsync、データイネーブル信号DE及びドットクロックDCLKを用いて入力データRi/Gi/Biの液晶表示パネル103上の表示位置を判断する。
階調判断部162R、162G、162Bは、入力データRi/Gi/Biの階調または入力データRi/Gi/Biの階調が含まれる階調区間を分析する。
アドレス生成部163R、163G、163Bは、EEPROM122R、122G、122Bに格納されたパネル欠陥領域の位置データと位置判断部161及び階調判断部162R、162G、162Bから供給される入力データRi/Gi/Biの表示位置及び階調情報を用いて、EEPROM122R、122G、122Bから補償データCDR、CDG、CDBを読み取るためのリードアドレスを生成し、このリードアドレスをEEPROM122R、122G、122Bに供給する。リードアドレスによってEEPROM122R、122G、122Bから出力される補償データCDR、CDG、CDBはディザリング制御部165R、165G、165Bに供給される。
ディザリング制御部165R、165G、165Bは、EEPROM122R、122G、122Bからの補償データCDR、CDG、CDBを複数のピクセルを含む単位ウィンドー内の各ピクセルに分散させ、かつ分散された補償データCDR、CDG、CDBを用いてパネル欠陥領域に表示される入力データRi/Gi/Biを増減する。このディザリング制御部165R、165G、165Bは、赤色データを補正するための第1ディザリング制御部165R、緑色データを補正するための第2ディザリング制御部165G、及び青色データを補正するための第3ディザリング制御部165Bを含む。
図34は、図33に示す第1ディザリング制御部165Rを具体的に示すブロック図である。図34を参照すると、第1ディザリング制御部165Rは、補償値判定部173、ピクセル位置感知部172及び演算器174を備える。
補償値判定部173は、R補償値を判定し、その補償値を単位ウィンドー内に含まれたピクセルに分散される値にディザリングデータDDを発生させる。この補償値判定部173は、R補償データCDRによってディザリングデータDDが自動に出力されるようにプログラミングされてある。例えば、補償値判定部173には、2進データに表現されるR補償データCDRが「00」であると0階調、「01」であると1/4階調、「10」であると1/2階調、「11」であると3/4階調に対する補償値として認識されるように予めプログラミングされてある。これにより、図21に示すように、4ピクセルを含む単位ウィンドーに対してディザリングを行う場合、補償値判定部173は「01」のR補償データCDRが供給されると、図21の(a)に示すように、単位ウィンドー内の一つのピクセル位置で「1」をディザリングデータDDとして発生させ、残りの3つのピクセル位置で「0」をディザリングデータDDとして発生させる。この際、補償値判定部173は、単位ウィンドー内でR補償データCDRが分散されるピクセル位置をそれぞれ異なるように指定する複数のディザパターンを決定することができる。
ピクセル位置感知部172は、垂直/水平同期信号Vsync、Hsync、ドットクロックDCLK及びデータイネーブル信号DEの中の何れか一つ以上を用いてピクセル位置を感知する。例えば、ピクセル位置感知部172は水平同期信号HsyncとドットクロックDCLKをカウントしてピクセル位置を感知することができる。
演算器174は、入力データRi/Gi/BiをディザリングデータDDを用いて増減して第1補正されたRデータRcを発生させる。
また、第1ディザリング制御部165Rには、補正されるR入力データRiとR補償データCDRがそれぞれ異なるデータ伝送回線を経由して供給されるか、補正されるR入力データRiとR補償データCDRが併合され、同一な回線に供給されることができる。例えば、補正されるR入力データRiが8ビットの「01000000」であり、R補償データCDRが3ビットの「011」である場合、「01000000」と「011」がそれぞれ異なるデータ伝送回線を経由して第1ディザリング制御部165Rに供給されるか、「01000000011」の11ビットデータに併合されて第1ディザリング制御部165Rに供給されることができる。このように補正されるR入力データRiとR補償データCDRが11ビットデータに併合されて第1ディザリング制御部165Rに供給される場合、 第1ディザリング制御部165Rは11ビットデータの中、上位8ビットを補正されるR入力データRiとして認識し、下位3ビットをR補償データCDRとして認識してディザリング制御を行う。尚、上記「01000000」と「011」が併合された「01000000011」のデータを生成する方法の一例として、「01000000」の最下位ビットにダミービット「000」を加えて「01000000000」に変換し、それに「011」を加算して「01000000011」のデータを生成する方法がある。
第2及び第3ディザリング制御部165G、165Bは、第1ディザリング制御部165Rと実質的に同一な回路構成を有する。従って、第2及び第3ディザリング制御部165G、165Bについての詳細な説明は省略する。
前述のように、本発明の第4の実施の形態に係る補償部121によると、R、G、Bデータのそれぞれが8ビットであり、ディザリングのための単位ウィンドーを4つのピクセルに構成して補償値を空間的に分散させる場合には、パネル欠陥領域に表示されるデータをR、G、Bのそれぞれに対して1021階調に細分化された補償値に微細に調整することができる。
図35は、図28に示す補償部121の第5の実施の形態を具体的に示すブロック図である。図35を参照すると、本発明の第5の実施の形態に係る補償部121は、位置判断部181、階調判断部182R、182G、182B、アドレス生成部183R、183G、183B及びFRC/ディザリング制御部185R、185G、185Bを備える。このような補償部121は、EEPROM122R、122G、122Bに格納された補償データCDR、CDG、CDBを用いて、パネル欠陥領域に供給される入力データRi/Gi/Biをフレームレートコントロール及びディザリング方法を用いて変調する。
位置判断部181は、垂直/水平同期信号Vsync、Hsync、データイネーブル信号DE及びドットクロックDCLKを用いて入力データRi/Gi/Biの液晶表示パネル103上の表示位置を判断する。
階調判断部182R、182G、182Bは、入力データRi/Gi/Biの階調または入力データRi/Gi/Biの階調が含まれる階調区間を分析する。
アドレス生成部183R、183G、183Bは、EEPROM122R、122G、122Bに格納されたパネル欠陥領域の位置データと位置判断部181及び階調判断部182R、182G、182Bから供給される入力データRi/Gi/Biの表示位置及び階調情報を用いて、EEPROM122R、122G、122Bから補償データCDR、CDG、CDBを読み取るためのリードアドレスを生成し、このリードアドレスをEEPROM122R、122G、122Bに供給する。リードアドレスによってEEPROM122R、122G、122Bから出力される補償データCDR、CDG、CDBはFRC/ディザリング制御部185R、185G、185Bに供給される。
FRC/ディザリング制御部185R、185G、185Bは、EEPROM122R、122G、122Bからの補償データCDR、CDG、CDBを図23〜図26のディザパターンを用いて、ディザパターン内のピクセルに分散させると共に、複数のフレーム期間に分散させ、かつ分散された補償データCDR、CDG、CDBを用いてパネル欠陥領域に表示される入力データRi/Gi/Biを増減する。このFRC/ディザリング制御部185R、185G、185Bは、赤色データを補正するための第1FRC/ディザリング制御部185R、緑色データを補正するための第2FRC/ディザリング制御部185G、及び青色データを補正するための第3FRC/ディザリング制御部185Bを含む。
図36は、図35に示す第1FRC/ディザリング制御部185Rを具体的に示すブロック図である。図36を参照すると、第1FRC/ディザリング制御部185Rは、補償値判定部193、フレーム数感知部191、ピクセル位置感知部192及び演算器194を備える。
補償値判定部193は、R補償値を判定し、その補償値を単位ウィンドー内に含まれたピクセルと複数のフレーム期間の間に分散される値にFRC/ディザリングデータFDDを発生させる。この補償値判定部193は、R補償データCDRによってFRC/ディザリングデータFDDが自動に出力されるようにプログラミングされる。例えば、補償値判定部193には、2進データに表現されるR補償データCDRが「00」であると0階調、「01」であると1/4階調、「10」であると1/2階調、「11」であると3/4階調に対する補償値として認識されるように予めプログラミングされてある。また、補償値判定部193は、4つのフレームを含む単位フレームをフレームレートコントロール単位とし、4つのピクセルを含む単位ウィンドーをディザリング単位とするフレームレートコントロール及びディザリングを行う場合、「01」のR補償データCDRが供給されると、図22の(a)に示したように、4つのフレーム期間の間、単位ウィンドー内で1つのピクセル位置に「1」をFRC/ディザリングデータFDDとして発生させ、残りの3つのピクセル位置に「0」をFRC/ディザリングデータFDDとして発生させ、「1」が発生されるピクセルの位置をフレーム毎に変更させる。この際、補償値判定部193は、R補償データCDRが分散されるフレームのそれぞれを異なるように指定する複数のFRCパターン及び単位ウィンドー内で、R補償データCDRが分散されるピクセル位置のそれぞれを異なるように指定する複数のディザパターンを決定することができる。
フレーム数感知部191は、垂直/水平同期信号Vsync、Hsync、ドットクロックDCLK及びデータイネーブル信号DEの中の何れか一つ以上を用いてフレーム数を感知する。例えば、フレーム数感知部191は垂直同期信号Vsyncをカウントしてフレーム数を感知することができる。
ピクセル位置感知部192は、垂直/水平同期信号Vsync、Hsync、ドットクロックDCLK及びデータイネーブル信号DEの中の何れか一つを用いてピクセル位置を感知する。例えば、ピクセル位置感知部192は水平同期信号HsyncとドットクロックDCLKをカウントしてピクセル位置を感知することができる。
演算器194は、R入力データRiをFRC/ディザリングデータFDDを用いて増減して補正されたRデータRcを発生させる。
また、第1FRC/ディザリング制御部185Rには、補正されるR入力データRiとR補償データCDRがそれぞれ異なるデータ伝送回線を経由して供給されるか、補正されるR入力データRiとR補償データCDRが併合され、同一な回線に供給されることができる。例えば、補正されるR入力データRiが8ビットの「01000000」であり、R補償データCDRが3ビットの「011」である場合、「01000000」と「011」がそれぞれ異なるデータ伝送回線を経由してFRC/ディザリング制御部185に供給されるか、「01000000011」の11ビットデータに併合されてFRC/ディザリング制御部185に供給されることができる。このように補正されるR入力データRiとR補償データCDRが11ビットデータに併合されてFRC/ディザリング制御部185に供給される場合、FRC/ディザリング制御部185は11ビットデータの中、上位8ビットを補正されるR入力データRiとして認識し、下位3ビットをR補償データCDRとして認識してFRC/ディザリング制御を行う。尚、上記「01000000」と「011」が併合された「01000000011」のデータを生成する方法の一例として、「01000000」の最下位ビットにダミービット「000」を加えて「01000000000」に変換し、それに「011」を加算して「01000000011」のデータを生成する方法がある。
第2及び第3FRC/ディザリング制御部185G、185Bは、第1FRC/ディザリング制御部185Rと実質的に同一な回路構成を有する。従って、第2及び第3FRC/ディザリング制御部185G、185Bについての詳細な説明は省略する。
前述のように、本発明の第5の実施の形態に係る補償部121は、R、G、Bデータのそれぞれが8ビットであり、4つのフレームをフレームレートコントロールの単位フレームとし、ディザリングのための単位ウィンドーを4つのピクセルに構成して補償値を時間的及び空間的に分散させる場合には、パネル欠陥領域に表示されるデータをR、G、Bのそれぞれに対してフリッカと解像度の低下が殆どなしに1021階調に細分化された補償値に微細に調整することができる。
前述の補償部121を通じて補正されたデータRc、Gc、Bcは、タイミングコントローラ104及びデータ駆動回路101を経由して液晶表示パネル103に供給され、画質補正された画像を表示する。
但し、前述の本発明の実施の形態に係る平板表示装置とその画質制御方法は、液晶表示装置を中心として説明されたが、アクティブマトリクス有機発光ダイオードOLEDのような他の平板表示装置にも類似適用され得る。
以上、説明した内容を通じて、当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で種々なる変更および修正が可能であることが分かる。従って、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載した内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲により定めなければならない。
表示パネルの多様な形状のパネル欠陥領域を示す図面である。 表示パネルの多様な形状のパネル欠陥領域を示す図面である。 表示パネルの多様な形状のパネル欠陥領域を示す図面である。 表示パネルの多様な形状のパネル欠陥領域を示す図面である。 表示パネルの多様な形状のパネル欠陥領域を示す図面である。 暗点化された不良ピクセルの階調別認知程度を示す図面である。 暗点化された不良ピクセルの階調別認知程度を示す図面である。 暗点化された不良ピクセルの階調別認知程度を示す図面である。 本発明に係る平板表示装置の製造方法を段階的に示すフローチャートである。 本発明に係る平板表示装置の製造方法を段階的に示すフローチャートである。 ガンマ特性曲線を示す図面である。 表示パネルのパネル欠陥領域と非欠陥領域の境界部から表れる輝度特性を説明するための図面である。 表示パネルのパネル欠陥領域と非欠陥領域の境界部から表れる輝度特性を説明するための図面である。 表示パネルのパネル欠陥領域と非欠陥領域の境界部から表れる輝度特性を説明するための図面である。 本発明の実施の形態に係るリペア工程を概略的に説明するための図面である。 本発明に係るTNモードの液晶表示装置のリペア工程の一例を示す図面である。 本発明に係るTNモードの液晶表示装置のリペア工程の一例を示す図面である。 本発明に係るTNモードの液晶表示装置のリペア工程の一例を示す図面である。 本発明に係るTNモードの液晶表示装置のリペア工程の他の例を示す図面である。 本発明に係るTNモードの液晶表示装置のリペア工程の他の例を示す図面である。 本発明に係るTNモードの液晶表示装置のリペア工程の他の例を示す図面である。 本発明に係るIPSモードの液晶表示装置のリペア工程の一例を示す図面である。 本発明に係るIPSモードの液晶表示装置のリペア工程の一例を示す図面である。 本発明に係るIPSモードの液晶表示装置のリペア工程の他の例を示す図面である。 本発明に係るIPSモードの液晶表示装置のリペア工程の他の例を示す図面である。 本発明に係るIPSモードの液晶表示装置のリペア工程の他の例を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本発明に係る補償データ算定方法の多様な実施の形態を示す図面である。 本願発明のフレームレートコントロール方法に係る画質制御方法を説明するための図面である。 本願発明のディザリング方法に係る画質制御方法を説明するための図面である。 本願発明のフレームレートコントロール/ディザリング方法に係る画質制御方法を説明するための図面である。 本願発明の8×8ディザパターンを用いるフレームレートコントロール方法に係る画質制御方法を説明するための図面である。 本願発明の8×32ディザパターンを用いるフレームレートコントロール方法に係る画質制御方法を説明するための図面である。 本願発明の8×32ディザパターンを用いるフレームレートコントロール方法に係る画質制御方法を説明するための図面である。 本願発明の8×32ディザパターンを用いるフレームレートコントロール方法に係る画質制御方法を説明するための図面である。 図24Aに示す1/8ディザパターン内に配置されたサブディザパターンを示す図面である。 図24Aに示す1/8ディザパターン内に配置されたサブディザパターンを示す図面である。 図24Aに示す1/8ディザパターン内に配置されたサブディザパターンを示す図面である。 図24Aに示す1/8ディザパターン内に配置されたサブディザパターンを示す図面である。 本願発明の8×32ディザパターンを用いるフレームレートコントロール方法に係る他の画質制御方法を説明するための図面である。 本願発明の8×32ディザパターンを用いるフレームレートコントロール方法に係る他の画質制御方法を説明するための図面である。 本願発明の8×32ディザパターンを用いるフレームレートコントロール方法に係る他の画質制御方法を説明するための図面である。 本願発明の8×32ディザパターンを用いるフレームレートコントロール方法に係る他の画質制御方法を説明するための図面である。 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示すブロック図である。 図27に示す補償回路の構成を更に具体的に示すブロック図である。 図28に示す補償部の第1の実施形態を具体的に示すブロック図である。 図28に示す補償部の第2の実施形態を具体的に示すブロック図である。 図28に示す補償部の第3の実施形態を具体的に示すブロック図である。 図31に示す第1FRC制御部を具体的に示すブロック図である。 図28に示す補償部の第4の実施形態を具体的に示すブロック図である。 図33に示す第1ディザリング制御部を具体的に示すブロック図である。 図28に示す補償部の第5の実施形態を具体的に示すブロック図である。 図35に示す第1FRC/ディザリング制御部を具体的に示すブロック図である。
符号の説明
101:データ駆動回路
102:ゲート駆動回路
103:表示パネル
104:タイミングコントローラ
105:補償回路
106:データライン
108:ゲートライン
121:補償部
122、122R、122G、122B、122Y:メモリ
123:レジスタ
124:インタフェース回路
141、161、181、201、281:位置判断部
142R、142G、142B、162R、162G、162B、182R、182G、182B、202、282R、282G、282B:階調判断部
143R、143G、143B、163R、163G、163B、183R、183G、183B、203、283R、283G、283B:アドレス生成部
145R、145G、145B:FRC制御部
151、191、251:フレーム数感知部
153、173、193:補償値判定部
154、174、194、205、285R、285G、285B:演算器
165R、165G、165B:ディザリング制御部
185R、185G、185B:FRC/ディザリング制御部
172、192:ピクセル位置感知部
206:RGB−YUV変換器
207:YUV−RGB変換器

Claims (34)

  1. 表示パネルの検査工程により規定される、非欠陥領域、多数のピクセルを含むパネル欠陥領域、及び輝度または色度が補正されたパネル欠陥領域と前記非欠陥領域との間の境界線と、その境界線の周りの一定領域を含む線状又はブロック状の境界部を含み、一つの不良ピクセルと、前記不良ピクセルと隣接する一つの正常ピクセルが電気的に相互リンクされた少なくとも一つのリンクピクセルを有する前記表示パネル;
    前記パネル欠陥領域において、前記境界線に対して垂直方向の奇数ラインに示されるデータを補償するための第1補償データ、前記パネル欠陥領域において、前記境界線に対して前記垂直方向の偶数ラインに示されるデータを補償するための第2補償データ、前記第1及び第2補償データを用いて前記輝度または色度が補正されたパネル欠陥領域と前記非欠陥領域との間の前記境界部に表れる境界部ノイズ補償するための、前記境界部に含まれた奇数ラインに示されるデータを補償するための第3補償データ、前記境界部の偶数ラインに示されるデータを補償するための第4補償データ、及び、一つの薄膜トランジスタを通じて、前記リンクピクセルに含まれた前記一つの不良ピクセル及び前記隣接する一つの正常ピクセルを充電する、前記リンクピクセルにの充電特性と、リンクされていない一つの正常サブピクセルとの充電特性差を補償するための、前記リンクピクセルに示されるデータを補償するための第5補償データが格納されたメモリ;
    前記第1〜第5補償データの各々を用いて、前記パネル欠陥領域、前記境界部、及び前記リンクピクセルに示されるデータを調整する補償部;及び
    前記補償部によって調整されたデータを用いて前記表示パネルを駆動する駆動部;
    を備え、
    同一階調に対して、
    前記第1補償データは隣接したピクセル間に互いに同一な補償値として算定され、前記第2補償データは隣接したピクセル間に互いに同一な補償値として算定され、前記第1及び第2補償データは、前記奇数及び前記偶数ラインと垂直方向に隣接したピクセル間に互いに異なる又は同一な補償値として算定され、
    前記第3補償データは、隣接したピクセル間に互いに異なる補償値として算定され、前記第4補償データは、隣接したピクセル間に互いに異なる補償値として決定され、前記第3及び第4補償データは、前記奇数及び前記偶数ラインと垂直方向に隣接したピクセル間に互いに異なる補償値として算定され、
    前記第3及び第4補償データは、前記パネル欠陥領域と前記境界部が重畳する位置で、前記第1及び第2補償データの補償値より小さな補償値を有することを特徴とする平板表示装置。
  2. 前記境界部は、前記パネル欠陥領域の一側端に形成される第1境界部と、前記パネル欠陥領域の他側端に形成される第2境界部とを含み、
    前記第3及び第4補償データは、前記境界部に沿って配置されたピクセルを含めて、前記第1境界部から前記第2境界部までの1/2距離内に配置されたピクセルのデータに対して適用されることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  3. 前記第3及び第4補償データは、前記境界部に含まれた前記パネル欠陥領域の縁部の輝度を減少させて、前記境界部に含まれた前記非欠陥領域の縁部の輝度を増加させる補償値として算定されることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  4. 前記第3及び第4補償データは、前記境界部に含まれた前記パネル欠陥領域の縁部の輝度を増加させて、前記境界部に含まれた前記非欠陥領域の縁部の輝度を減少させる補償値として算定されることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  5. 前記第1〜第5補償データの補償値は、前記パネル欠陥領域、前記境界部、及び前記リンクピクセルが重畳する位置で合算されることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  6. 前記パネル欠陥領域、前記境界部、及び前記リンクピクセルが重畳する位置で、前記第1〜第4補償データの補償値は前記第5補償データの補償値より小さいことを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  7. 前記第1及び第2補償データは、前記パネル欠陥領域の位置と前記パネル欠陥領域に示されるデータの階調値に応じて異なることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  8. 前記第3及び第4補償データは、前記境界部内のピクセル位置と前記境界部領域に示されるデータの階調値に応じて異なることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  9. 前記第5補償データは、前記リンクピクセルの位置と前記リンクピクセルに示されるデータの階調値に応じて異なることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  10. 前記補償部は、前記パネル欠陥領域、前記境界部及び前記リンクピクセルに示されるデータを前記第1〜第5補償データの各々を用いて増減させることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  11. 前記補償部は、
    前記パネル欠陥領域、前記境界部及び前記リンクピクセルに示されるm(mは、自然数)ビットの赤色データ、mビットの緑色データ及びmビットの青色データからnビット(nは、mより大きな自然数)の輝度情報及び色差情報を抽出し、前記nビットの輝度情報を前記第1〜第5補償データの各々で増減させて変調されたnビットの輝度情報を発生させ、
    前記変調されたnビットの輝度情報と、未変調の前記色差情報とを用いて、mビットの変調された赤色データ、mビットの変調された緑色データ、及びmビットの変調された青色データを発生させることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  12. 前記補償部は、
    前記第1〜第5補償データをフレーム期間単位に分散させ、
    かつ前記パネル欠陥領域、前記境界部、及び前記リンクピクセルに供給されるデータを前記分散された第1〜第5補償データの各々を用いて増減させることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  13. 前記補償部は、
    前記第1〜第5補償データをディザパターン内のピクセルに分散させ、
    かつ前記パネル欠陥領域、前記境界部、及び前記リンクピクセルに供給されるデータを前記分散された第1〜第5補償データの各々を用いて増減させることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  14. 前記補償部は、
    前記第1〜第5補償データをディザパターン内のピクセルに分散させると共に、前記ディザパターンを複数のフレーム期間に分散させ、
    かつ前記パネル欠陥領域、前記境界部、及び前記リンクピクセルに供給されるデータを前記第1〜第5補償データの各々を用いて増減させることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  15. 前記ディザパターンの補償値は互いに異なり、
    前記複数のディザパターンのそれぞれは、補償値が同一であり、補償ピクセルの位置が互いに異なる複数のサブディザパターンを含むことを特徴とする請求項14に記載の平板表示装置。
  16. 前記補償値を「I」(Iは、正の実数)とし、前記サブディザパターンの個数を「J」(Jは、自然数)とする場合、前記補償値がIである前記ディザパターンは、前記補償値がIであり、前記補償ピクセルの位置が互いに異なるJ個のサブディザパターンを含み、前記J個のフレームのそれぞれでサブディザパターンの配置が異なることを特徴とする請求項14に記載の平板表示装置。
  17. 前記ディザパターンのサブディザパターンの配置は、J+1個のフレーム期間単位に同一となることを特徴とする請求項16に記載の平板表示装置。
  18. 平板表示装置の画質制御方法において、
    表示パネルの検査工程及びリペア工程を通じて、前記表示パネルの多数のピクセルを含むパネル欠陥領域において、前記パネル欠陥領域と非欠陥領域との間の境界線に対して垂直方向の、奇数ラインに示されるデータを補償するための第1補償データ、前記パネル欠陥領域において、前記境界線に対して前記垂直方向の、偶数ラインに示されるデータを補償するための第2補償データ、前記表示パネルの検査工程により、前記第1及び第2補償データを用いて輝度または色度が補正されたパネル欠陥領域と前記非欠陥領域との間の前記境界線と、その境界線の周りの一定領域を含む境界部に表れる境界部ノイズ補償するための、前記境界部に含まれた奇数ラインに示されるデータを補償するための第3補償データ、前記境界部に含まれた偶数ラインに示されるデータを補償するための第4補償データ、及び前記表示パネルにおいて、一つの不良ピクセルと、前記不良ピクセルと隣接する一つの正常ピクセルが電気的に相互リンクされたリンクピクセルに示されるデータを補償するための第5補償データを算定する段階;
    前記第1〜第5補償データをメモリに格納する段階;
    前記メモリに格納された前記第1〜第5補償データの各々を用いて、前記パネル欠陥領域、前記境界を含む一定領域及び前記リンクピクセルに示されるデータを調整する補償段階;及び
    前記補償段階によって調整されたデータを用いて前記表示パネルを駆動する段階;
    を含み、
    同一階調に対して、
    前記第1補償データは隣接したピクセル間に互いに同一な補償値として算定され、前記第2補償データは隣接したピクセル間に互いに同一な補償値として算定され、前記第1及び第2補償データは、前記奇数及び前記偶数ラインと垂直方向に隣接したピクセル間に互いに異なる又は同一な補償値として算定され、
    前記第3補償データは、前記奇数ラインの中で隣接したピクセル間に互いに異なる補償値として算定され、前記第4補償データは、前記偶数ラインの中で隣接したピクセル間に互いに異なる補償値として算定され、前記第3及び第4補償データは、前記奇数及び偶数ラインと垂直方向に隣接したピクセル間に互いに異なる補償値として算定され、
    前記第3及び第4補償データは、前記パネル欠陥領域と前記境界部が重畳する位置で、前記第1及び第2補償データの補償値より小さな補償値を有し、
    前記第5補償データは、一つの薄膜トランジスタを通じて、前記リンクピクセルに含まれた前記一つの不良ピクセル及び前記隣接する一つの正常ピクセルを充電する、前記リンクピクセルにの充電特性と、リンクされていない一つの正常サブピクセルとの充電特性差を補償するための補償値を有することを特徴とする平板表示装置の画質制御方法。
  19. 前記境界部は、前記パネル欠陥領域の一側端に形成される第1境界部と、前記パネル欠陥領域の他側端に形成される第2境界部とを含み、
    前記第3及び第4補償データは、前記第1及び第2境界部と、前記第1境界部から前記第2境界部までの1/2距離内に配置されたピクセルのデータに対して適用されることを特徴とする請求項18に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  20. 前記第3及び第4補償データは、前記境界部に含まれた前記パネル欠陥領域の縁部の輝度を減少させて、前記境界部に含まれた前記非欠陥領域の縁部の輝度を増加させる補償値に決定されることを特徴とする請求項19に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  21. 前記第3及び第4補償データは、前記境界部に含まれた前記パネル欠陥領域の縁部の輝度を増加させて、前記境界部に含まれた前記非欠陥領域の縁部の輝度を減少させる補償値に決定されることを特徴とする請求項19に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  22. 前記第1〜第5補償データは、前記パネル欠陥領域、前記境界部、及び前記リンクピクセルの中、いずれか一つ以上が重畳する位置で互いに合算されることを特徴とする請求項18に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  23. 前記パネル欠陥領域、前記境界部、及び前記リンクピクセルが重畳する位置で、前記第1〜第4補償データは前記第5補償データより輝度補償の程度が小さな補償値として算定されることを特徴とする請求項18に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  24. 前記第1及び第2補償データは、前記パネル欠陥領域の表示位置と前記パネル欠陥領域に示されるデータの階調値に応じて異なることを特徴とする請求項18に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  25. 前記第3及び第4補償データは、前記境界部の表示位置と前記境界部に示されるデータの階調に応じて異なることを特徴とする請求項18に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  26. 前記第5補償データは、前記リンクピクセルの位置と前記リンクピクセルに示されるデータの階調に応じて異なるように決定されることを特徴とする請求項18に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  27. 前記補償段階は、
    前記パネル欠陥領域、前記境界部及び前記リンクピクセルに示されるデータを前記第1〜第5補償データを用いて調整することを特徴とする請求項18に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  28. 前記補償段階は、
    前記パネル欠陥領域、前記境界部及び前記リンクピクセルに示されるm(mは、自然数)ビットの赤色データ、mビットの緑色データ及びmビットの青色データからnビット(nは、mより大きな自然数)の輝度情報及び色差情報を算出する段階;
    前記nビットの輝度情報を前記第1〜第5補償データを用いて調整し、調整されたnビットの輝度情報を発生させる段階;及び
    前記調整されたnビットの輝度情報と、未調整の前記色差情報とを用いて、mビットの調整された赤色データ、mビットの調整された緑色データ、及びmビットの調整された青色データを発生させる段階;
    を含むことを特徴とする請求項18に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  29. 前記補償段階は、
    前記第1〜第5補償データをフレーム期間単位に分散させる段階と、
    前記パネル欠陥領域、前記境界部及び前記リンクピクセルに示されるデータを前記分散された補償データを用いて増減させる段階とを含むことを特徴とする請求項18に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  30. 前記補償段階は、
    前記第1〜第5補償データをディザパターン内のピクセルに分散させる段階と、
    前記パネル欠陥領域、前記境界部及び前記リンクピクセルに示されるデータを前記分散された補償データを用いて増減させる段階とを含むことを特徴とする請求項18に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  31. 前記補償段階は、
    前記第1〜第5補償データをディザパターン内のピクセルに分散させると共に、前記ディザパターンを複数のフレーム期間に分散させる段階と、
    前記パネル欠陥領域、前記境界部及び前記リンクピクセルに供給されるデータを前記第1〜第5補償データを用いて増減させる段階とを含むことを特徴とする請求項18に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  32. 前記ディザパターンの補償値は互いに異なり、
    前記複数のディザパターンのそれぞれは、補償値が同一であり、補償ピクセルの位置が互いに異なる複数のサブディザパターンを含むことを特徴とする請求項31に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  33. 前記補償値を「I」(Iは正の実数)とし、前記サブディザパターンの個数を「J」(Jは自然数)とする場合、前記補償値がIである前記ディザパターンは、前記補償値がIであり、前記補償ピクセルの位置が互いに異なるJ個のサブディザパターンを含み、前記J個のフレームのそれぞれでサブディザパターンの配置が異なることを特徴とする請求項32に記載の平板表示装置の画質制御方法。
  34. 前記ディザパターンのサブディザパターンの配置は、J+1個のフレーム期間単位に同一となることを特徴とする請求項33に記載の平板表示装置の画質制御方法。
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