JP5326788B2 - 表示装置の製造装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
自発光型の表示パネルにおける発光素子をなすEL素子は、アノードとカソードとの間に電子注入層、有機化合物層、正孔注入層が介在した積層構造を為し、アノードとカソードの間に順バイアス電圧が印加されると、電子注入層から有機化合物層に電子が注入され、正孔注入層から有機化合物層に正孔が注入され、有機化合物層内で電子と正孔が再結合を引き起こして有機化合物層が発光する。
好ましくは、前記パラメータ算出部は、前記各位置合わせマークの重心位置に対応する前記撮像画素の座標を算出し、前記重心位置に対応する前記撮像画素の座標と、前記表示領域における前記各位置合わせマークの設定された前記表示位置と、に基づいて、前記パラメータを算出する。
好ましくは、前記表示パネルは、前記複数の画素が赤色、緑色、青色、の何れかの表示色を有してカラー表示を行うものであり、赤色と緑色と青色の一組の前記画素が一つの表示画素をなし、前記補正係数算出部は、前記補正係数を前記各表示画素に対応する値として算出する。
好ましくは、前記補正係数算出部は、前記パラメータに基づいて前記表示パネルの前記各表示画素の三刺激値を取得し、取得した前記各表示画素の三刺激値の値と、前記各表示画素を白色表示とする場合の理想的な三刺激値の値と、に基づいて前記補正係数を算出する。
好ましくは、前記表示パネルは、前記複数の画素が同じ表示色を有して単色表示を行うものであり、前記補正係数算出部は、前記補正係数を前記各画素に対応する値として算出する。
好ましくは、前記補正係数算出部は、前記パラメータに基づいて前記表示パネルの前記各画素の輝度値を取得し、取得した前記各画素の輝度値と、前記各画素の理想的な輝度値と、に基づいて前記補正係数を算出する。
好ましくは、前記表示パネルが載置される載置台を有し、前記制御装置は、前記表示領域を前記撮像領域に対応した大きさを有する複数の区分表示領域に分割し、前記載置台又は前記撮像装置の何れかを移動させて、前記各区分表示領域と前記撮像領域とを対向配置させる位置調整部を有し、前記パラメータ算出部は、前記各位置合わせマークを表示させる前記表示位置を、前記表示領域における前記撮像領域に対応する領域内に設定し、前記位置調整部により一つの前記区分表示領域と前記撮像領域とを対向配置させる毎に、前記各位置合わせマークを含む領域の撮像画像に基づく画像データを取得して、当該区分表示領域内の前記各画素と前記各撮像画素との位置関係を対応付ける前記パラメータを算出する動作を、全ての前記区分表示領域に対して実行し、前記補正係数算出部は、前記位置調整部により一つの前記区分表示領域と前記撮像領域とを対向配置させる毎に、当該区分表示領域の撮像画像に基づく画像データを取得する動作を、全ての前記区分表示領域に対して実行し、前記パラメータと取得した前記画像データに基づいて前記補正係数を算出する。
好ましくは、前記表示パネルは、前記複数の画素が赤色、緑色、青色、の何れかの表示色を有してカラー表示を行うものであり、赤色と緑色と青色の一組の前記画素が一つの表示画素をなし、前記補正係数を算出するステップにおいて、前記補正係数を前記各表示画素に対応する値として算出する。
好ましくは、前記補正係数を算出するステップは、算出された前記パラメータに基づいて前記表示パネルの前記各表示画素の三刺激値を取得するステップと、取得した前記各表示画素の三刺激値の値と、前記各表示画素を白色表示とする場合の理想的な三刺激値の値と、に基づいて前記補正係数を算出するステップと、を含む。
好ましくは、前記表示パネルは、前記複数の画素が同じ表示色を有して単色表示を行うものであり、前記補正係数を算出するステップにおいて、前記補正係数を前記各画素に対応する値として算出する。
好ましくは、前記補正係数を算出するステップは、算出された前記パラメータに基づいて前記表示パネルの前記各画素の輝度値を取得するステップと、取得した前記各画素の輝度値と、前記各画素の理想的な輝度値と、に基づいて前記補正係数を算出するステップと、を含む。
好ましくは、前記表示領域を前記撮像領域に対応した大きさの複数の区分表示領域に分割し、前記複数の区分表示領域の各々と前記撮像領域とを対向配置させるステップを含み、前記パラメータを算出するステップは、前記各位置合わせマークを表示させる前記表示位置を、前記表示領域における前記撮像領域に対応する領域内に設定するステップと、一つの前記区分表示領域と前記撮像領域とを対向配置させる毎に、前記各位置合わせマークを含む領域の撮像画像に基づく画像データを取得するステップと、を全ての前記区分表示領域に対して実行するステップを含み、前記パラメータを算出するステップは、前記各区分表示領域内の前記各画素と前記各撮像画素との位置関係を対応付ける前記パラメータを算出するステップを全ての前記区分表示領域に対して実行するステップを含み、前記補正係数を算出するステップは、前記位置調整部により一つの前記区分表示領域と前記撮像領域とを対向配置させる毎に、当該区分表示領域の撮像画像に基づく画像データを取得するステップを全ての前記区分表示領域に対して実行するステップを含み、算出した前記パラメータと取得した前記データに基づいて前記補正係数を算出する。
走査線2と信号線3によって囲まれた一つの矩形領域がサブピクセルとなり、複数のサブピクセルがマトリクス状に配列されている。「赤、緑、青」の3色のサブピクセルが一つの表示画素となる。
次に、本発明に係わる第1の実施形態について説明する。
本実施形態は、概略、まず、表示領域30に表示された位置合わせマークとその近傍の表示画像を撮像装置41により撮像し、その撮像画像に基づいて、撮像画像における各撮像画素と表示領域30の各サブピクセルとの対応付けを行う。これによって撮像画像に基づいてELディスプレイパネル1のサブピクセル毎の輝度値や色度の値を正確に求めることができるようになる。次いで、表示ムラ測定用の表示画像を撮像し、この撮像画像から輝度ムラや色度ムラを補正するための補正係数を取得し、これを表示装置1のメモリ21に記憶させる。これにより、表示装置1の実使用時において、この記憶された補正係数に基づく補正を行って、表示パネル35の輝度ムラや色度ムラを抑制することができる。
図4は、本実施形態における表示領域30の輝度ムラ、色度ムラの測定に用いる測定装置の概略図である。測定装置は、図4に示すように、例えばXYステージからなる載置台100と、コンピュータ(制御装置)40と、撮像装置41と、を有し、載置台100上に表示パネル35と制御部20を有する表示装置1が搭載される。
図5は本実施形態における表示装置1の表示領域30に4つの位置合わせマーク31〜34を表示した状態を示す模式図である。コンピュータ40は、まず、図5に示すように、表示装置1の表示領域30の予め設定された位置に、十字形の位置合わせマークを複数表示させる(ステップS3)。ここでは4つの位置合わせマーク31〜34を表示させる場合について説明するが、本実施形態においては、後述するように、この位置合わせマークは少なくとも3つあればよい。なお、このとき表示領域30には位置合わせマークのみを表示するようにし、位置合わせマーク以外の領域は例えば黒表示に設定する。
このとき、位置合わせマークを表示するために点灯させる表示領域30におけるサブピクセルの座標(i,j)は予め設定された値を有する。ここで、各位置合わせマーク31〜34の予め設定された各重心(図心)座標を(i_o_1,j_o_1)、(i_o_2,j_o_2)、(i_o_3,j_o_3)、(i_o_4,j_o_4)とする。
まず、コンピュータ40は、この領域51において、撮像装置41でY刺激値を検出する。次に、コンピュータ40は、各座標におけるY刺激値が、あらかじめ設けた閾値よりも大きいか否かを判断し、閾値よりも大きければ1を、閾値よりも小さければ0を、各座標に対応するデータ値とし、これをメモリセルに記録する。これにより、2値化されたデータ行列D(I,J)がメモリセルに記録される。
具体的には、座標(I,J)と座標(i,j)との関係を示す数式(3)のa11,a12,a21,a22,b1,b2の6つのパラメータを最小二乗法により求める。
次に、ELディスプレイ1がモノクロパネルである場合について説明する。この場合には、上記の「赤、緑、青」の3色のサブピクセルが一表示画素となる構成に対して、全てのサブピクセルが同じ色であり、一つのサブピクセルが一表示画素に相当することになる。また、ELディスプレイ1がモノクロパネルである場合には、撮像装置41もモノクロでよい。モノクロCCDは通常は三刺激値のうちのYのみを出力するものであるが、原理的には三刺激値のうちのXだけ出力するモノクロCCDや三刺激値のうちのZだけ出力するモノクロCCDも考えられる。通常であればYのみを出力するものを使えば良いが、評価するモノクロ表示装置が、赤っぽい単色の場合はX出力のもの、青っぽい単色であればZ出力のものを使うとCCDの光感度が増大し測定精度もよくなることが期待できる。
その後、各サブピクセルに対応して補正係数を算出してメモリ21に保存する。補正係数は、上記色(7)と同様に、サブピクセルの理想的な輝度を測定された各サブピクセルの輝度で除することで算出すればよい。
次いで、本発明に係わる第2の実施形態について説明する。
本実施形態においては、表示パネル35の表示領域30の大きさが、撮像装置41の撮像領域50の大きさより大きい値を有する。本実施形態においては、撮像装置41による1回の撮像では表示領域30の全体を撮像できないため、表示領域30を複数に分割して、複数回の撮像を行うことにより表示領域30全体を撮像するように構成される。
本実施形態においては、表示領域30を撮像装置41の撮像領域50に収まる複数の区分表示領域に分ける。例えば図7(a)に示す例においては、表示領域30を4つの区分表示領域30A〜30Dに分ける。そして、撮像装置41の撮像領域50の外周部の少なくとも一部が隣接する区分表示領域30A〜30Dの何れかと重なるようにして撮像する。このとき、区分表示領域30Aを撮像する場合には、図7(a)に示すように、位置合わせマーク32、33、34を、例えば隣接する区分表示領域30B、30C、30Dに表示させる。同様に、区分表示領域30Bを撮像する場合には、図7(b)に示すように、位置合わせマーク31、33、34を例えば隣接する区分表示領域30A、30C、30Dに表示させる。区分表示領域30Cを撮像する場合には、図7(c)に示すように、位置合わせマーク31、32、34を例えば隣接する区分表示領域30A、30B、30Dに表示させる。区分表示領域30Dを撮像する場合には、図7(d)に示すように、位置合わせマーク31、32、33を例えば隣接する区分表示領域30A、30B、30Cに表示させる。
<変形例1>
上記の実施例においては、十字形の位置合わせマークを用いた。この十字形の位置合わせマークを図9の(a)に示す。しかしながら、位置合わせマークはこの形状に限るものではない。位置合わせマークとして、図9(b)〜(n)の形態例に示すような種々の形状のものを用いてもよい。すなわち、図9(b)に示すように、図9の(a)の十字形を反転した形の位置合わせマークとしてもよいし、図9(c)に示すように、正方形の位置合わせマークとしてもよいし、図9(d)に示すようにより大きな十字形としてもよい。あるいは、図9(e)に示すように、正方形を45°回転させた形状としてもよい。あるいは、図9(f)に示すように×字状としてもよい。あるいは図9(g)に示すように図9(c)の正方形より大きな正方形としてもよいし、図9(h)に示すように図9(c)の正方形より小さな正方形としてもよい。また、図9(i)、図9(j)に示すように長方形としてもよい。さらに、図9(k)に示すように、図9(g)と図9(h)の図形を合わせた図形としてもよいし、図9(l)に示すように図9(f)と図9(h)の図形を合わせた図形としてもよい。さらに、図9(m)に示すように図9(h)の図形を複数組み合わせた図形としてもよいし、図9(n)に示すように図9(a)の図形を複数組み合わせた図形としてもよい。
上記各実施形態における表示パネル1に補正係数を記録するプロセスのステップS3において、位置合わせマークを表示するために点灯させるサブピクセル又は位置合わせマークの近傍の、例えば図6に示す領域51〜54内のサブピクセルに常時点灯又は常時非点灯の点欠陥が存在する場合がある。この場合、撮像装置41で位置合わせマークと一緒に点欠陥も画像として取得したり、位置合わせマークの画像として、本来の位置合わせマークの形状が一部欠けた画像を取得したり、することになる。何れの場合においても、取得した画像から上記数式(1)、(2)によって位置合わせマークの重心座標を求めると、算出された重心座標は正しい位置からずれた値となってしまう。その結果、ステップS4において、上記よって算出された正しい位置からずれた重心座標の値を用いると、表示パネル1の各サブピクセルと撮像画像における各撮像画素との対応関係が正しい関係からずれたものとなってしまう。
10 有機EL素子
12 駆動回路
20 制御部
21 メモリ
30 表示領域
31〜34 位置合わせマーク
41 撮像装置
Claims (15)
- 表示領域に表示素子を有する複数の画素が配列された表示パネルを有する表示装置の製造装置であって、
各々が撮像画素をなす複数の撮像素子が配列された受光面を有し、該受光面が前記表示領域の表示面と対向配置されて、前記表示領域を撮像する撮像領域を有する撮像装置と、
前記表示装置及び前記撮像装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記表示領域の予め設定した異なる3箇所以上の複数の表示位置の各々に位置合わせマークを表示させ、前記撮像装置による前記表示領域の前記各位置合わせマークを含む領域の撮像画像より算出した、前記各位置合わせマークに対応する前記撮像画素の座標と、前記表示領域における前記各位置合わせマークの設定された前記表示位置と、に基づいて、前記各画素と前記各撮像画素との位置関係を対応付けるパラメータを算出するパラメータ算出部と、
前記表示領域に前記各画素の前記表示素子を一定の駆動条件で駆動した画像を表示させ、前記撮像装置による前記表示領域の撮像画像に基づく画像データを取得し、前記パラメータと取得した前記画像データに基づいて前記表示パネルの前記各画素間の表示ムラを補正する補正係数を算出して、前記表示装置に記憶させる補正係数算出部と、
前記複数の表示位置における一つの特定の表示位置に、前記位置合わせマークとして、重心位置が互いに同じで形状が互いに異なる複数の欠陥検査用位置合わせマークを順次表示させ、前記撮像装置による前記複数の欠陥検査用位置合わせマークの各々に対する撮像画像に基づいて前記複数の欠陥検査用位置合わせマークの各々の重心に対応する前記撮像画素の複数の座標を算出し、前記各座標の前記各欠陥検査用位置合わせマーク間の差分に基づいて前記表示パネルの前記特定の表示位置の前記各画素のいずれかに欠陥が存在するか否かを判別する欠陥判別部と、
を有することを特徴とする表示装置の製造装置。 - 前記撮像画像における1つ以上の前記撮像画素は前記表示パネルの1つの前記画素に対応することを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造装置。
- 前記パラメータ算出部は、前記各位置合わせマークの重心位置に対応する前記撮像画素の座標を算出し、前記重心位置に対応する前記撮像画素の座標と、前記表示領域における前記各位置合わせマークの設定された前記表示位置と、に基づいて、前記パラメータを算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置の製造装置。
- 前記表示パネルは、前記複数の画素が赤色、緑色、青色、の何れかの表示色を有してカラー表示を行うものであり、赤色と緑色と青色の一組の前記画素が一つの表示画素をなし、
前記補正係数算出部は、前記補正係数を前記各表示画素に対応する値として算出することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の表示装置の製造装置。 - 前記補正係数算出部は、前記パラメータに基づいて前記表示パネルの前記各表示画素の三刺激値を取得し、取得した前記各表示画素の三刺激値の値と、前記各表示画素を白色表示とする場合の理想的な三刺激値の値と、に基づいて前記補正係数を算出することを特徴とする請求項4に記載の表示装置の製造装置。
- 前記表示パネルは、前記複数の画素が同じ表示色を有して単色表示を行うものであり、前記補正係数算出部は、前記補正係数を前記各画素に対応する値として算出することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の表示装置の製造装置。
- 前記補正係数算出部は、前記パラメータに基づいて前記表示パネルの前記各画素の輝度値を取得し、取得した前記各画素の輝度値と、前記各画素の理想的な輝度値と、に基づいて前記補正係数を算出することを特徴とする請求項6に記載の表示装置の製造装置。
- 前記表示パネルが載置される載置台を有し、
前記制御装置は、前記表示領域を前記撮像領域に対応した大きさを有する複数の区分表示領域に分割し、前記載置台又は前記撮像装置の何れかを移動させて、前記各区分表示領域と前記撮像領域とを対向配置させる位置調整部を有し、
前記パラメータ算出部は、前記各位置合わせマークを表示させる前記表示位置を、前記表示領域における前記撮像領域に対応する領域内に設定し、前記位置調整部により一つの前記区分表示領域と前記撮像領域とを対向配置させる毎に、前記各位置合わせマークを含む領域の撮像画像に基づく画像データを取得して、当該区分表示領域内の前記各画素と前記各撮像画素との位置関係を対応付ける前記パラメータを算出する動作を、全ての前記区分表示領域に対して実行し、
前記補正係数算出部は、前記位置調整部により一つの前記区分表示領域と前記撮像領域とを対向配置させる毎に、当該区分表示領域の撮像画像に基づく画像データを取得する動作を、全ての前記区分表示領域に対して実行し、前記パラメータと取得した前記画像データに基づいて前記補正係数を算出することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の表示装置の製造装置。 - 表示領域に表示素子を有する複数の画素が配列された表示パネルを有する表示装置の製造方法であって、
前記表示領域の表示面と、各々が撮像画素をなす複数の撮像素子が配列された撮像装置の受光面とを対向配置し、
前記表示領域の予め設定した異なる3箇所以上の複数の表示位置の各々に位置合わせマークを表示させるステップと、
撮像装置により前記表示領域の前記各位置合わせマークを含む領域を撮像して、撮像画像に基づく画像データを取得するステップと、
前記各位置合わせマークに対応する前記撮像画素の座標と、前記表示領域における前記各位置合わせマークの設定された前記表示位置と、に基づいて、前記各画素と前記各撮像画素との位置関係を対応付けるパラメータを算出するステップと、
前記表示領域に前記各画素の前記表示素子を一定の駆動条件で駆動した画像を表示させ、前記撮像装置により前記表示領域を撮像して、撮像画像に基づく画像データを取得するステップと、
前記パラメータと取得した前記画像データに基づいて前記表示パネルの前記各画素間の表示ムラを補正する補正係数を算出するステップと、
算出した補正係数を前記表示装置に記憶させるステップと、
を含み、
前記位置合わせマークを表示させるステップは、前記複数の表示位置における一つの特定の表示位置に、前記位置合わせマークとして、重心位置が互いに同じで形状が互いに異なる複数の欠陥検査用位置合わせマークを順次表示させるステップと、前記複数の欠陥検査用位置合わせマークの各々に対する撮像画像に基づいて前記複数の欠陥検査用位置合わせマークの各々の重心に対応する前記撮像画素の複数の座標を算出するステップと、算出した前記各座標の前記各欠陥検査用位置合わせマーク間の差分に基づいて前記表示パネルの前記特定の表示位置の前記各画素のいずれかに欠陥が存在するか否かを判別するステップと、を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 前記パラメータを算出するステップは、
前記各位置合わせマークの重心位置に対応する前記撮像画素の座標を算出するステップと、
算出された前記各位置合わせマークの重心に対応する前記撮像画素の座標と、前記表示領域における前記各位置合わせマークの設定された前記表示位置と、に基づいて、前記パラメータを算出するステップと、
を含むことを特徴とする請求項9に記載の表示装置の製造方法。 - 前記表示パネルは、前記複数の画素が赤色、緑色、青色、の何れかの表示色を有してカラー表示を行うものであり、赤色と緑色と青色の一組の前記画素が一つの表示画素をなし、
前記補正係数を算出するステップにおいて、前記補正係数を前記各表示画素に対応する値として算出することを特徴とする請求項9又は10に記載の表示装置の製造方法。 - 前記補正係数を算出するステップは、
算出された前記パラメータに基づいて前記表示パネルの前記各表示画素の三刺激値を取得するステップと、
取得した前記各表示画素の三刺激値の値と、前記各表示画素を白色表示とする場合の理想的な三刺激値の値と、に基づいて前記補正係数を算出するステップと、
を含むことを特徴とする請求項11に記載の表示装置の製造方法。 - 前記表示パネルは、前記複数の画素が同じ表示色を有して単色表示を行うものであり、
前記補正係数を算出するステップにおいて、前記補正係数を前記各画素に対応する値として算出することを特徴とする請求項9又は10に記載の表示装置の製造方法。 - 前記補正係数を算出するステップは、
算出された前記パラメータに基づいて前記表示パネルの前記各画素の輝度値を取得するステップと、
取得した前記各画素の輝度値と、前記各画素の理想的な輝度値と、に基づいて前記補正係数を算出するステップと、
を含むことを特徴とする請求項13に記載の表示装置の製造方法。 - 前記表示領域を前記撮像領域に対応した大きさの複数の区分表示領域に分割し、前記複数の区分表示領域の各々と前記撮像領域とを対向配置させるステップを含み、
前記パラメータを算出するステップは、前記各位置合わせマークを表示させる前記表示位置を、前記表示領域における前記撮像領域に対応する領域内に設定するステップと、一つの前記区分表示領域と前記撮像領域とを対向配置させる毎に、前記各位置合わせマークを含む領域の撮像画像に基づく画像データを取得するステップと、を全ての前記区分表示領域に対して実行するステップを含み、
前記パラメータを算出するステップは、前記各区分表示領域内の前記各画素と前記各撮像画素との位置関係を対応付ける前記パラメータを算出するステップを全ての前記区分表示領域に対して実行するステップを含み、
前記補正係数を算出するステップは、前記位置調整部により一つの前記区分表示領域と前記撮像領域とを対向配置させる毎に、当該区分表示領域の撮像画像に基づく画像データを取得するステップを全ての前記区分表示領域に対して実行するステップを含み、算出した前記パラメータと取得した前記データに基づいて前記補正係数を算出することを特徴とする請求項9〜14の何れかに記載の表示装置の製造方法。
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