(57)【要約】【課題】広い視野角にわたって、実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示することができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶パネル１と前後の偏光板１２，１３との間にディスコティック液晶層１８を有する視野角改善フィルム１４，１５を配置したＴＮ型液晶表示素子Ａ１と、前記液晶表示素子１の赤色フィルタ６Ｒが設けられた赤色画素及び緑色フィルタ６Ｇが設けられた緑色画素の電極４，５間に、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、青色フィルタ６Ｂが設けられた青色画素の電極４，５間に、明暗のいずれか一方の階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を、前記予め定めた中間階調から他方の階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合と異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加する駆動手段とを備えた。【選択図】    図１
2004334010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対の基板の対向面の一方及び他方にそれぞれ形成され、互いに対向する領域により複数の画素を形成する電極、前記複数の画素毎に対応させて形成された赤、緑、青の３色のカラーフィルタ、及び前記一対の基板間で液晶分子を実質的に９０゜の捩れ角でツイスト配向させた液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルの両側にそれぞれ配置されたディスコティック液晶層を有する一対の視野角改善フィルムと、前記一対の視野角改善フィルムの外側にそれぞれ配置された一対の偏光板とからなり、前記複数の画素の電極間に印加される電圧に応じて各画素の透過率を制御する液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の複数の画素のうち、赤のカラーフィルタが設けられた赤色画素及び緑のカラーフィルタが設けられた緑色画素の電極間には、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、青のカラーフィルタが設けられた青色画素の電極間には、明暗のいずれか一方の階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を、前記予め定めた中間階調から他方の階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合と異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加する駆動手段とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
液晶表示素子の一対の偏光板は、それぞれの透過軸を実質的に互いに直交させて配置され、駆動手段は、前記液晶表示素子の青色画素の透過率を予め定めた中間階調よりも低く制御する階調において、前記予め定めた中間階調の階調値をＮ、定数βを０＜β＜１、外部から供給された青色の表示データをｉＢ、前記液晶表示素子を駆動するドライバへの青色の出力データをｏＢとしたとき、前記供給された青色の表示データの階調を、
ｏＢ＝β×ｉＢ＋（１−β）×Ｎ
によって求められる階調に変換することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
液晶表示素子の一対の偏光板は、それぞれの透過軸を実質的に互いに直交させて配置され、駆動手段は、前記液晶表示素子の画素の透過率を予め定めた中間階調よりも低く制御する階調において、前記液晶表示素子の青色画素に、階調に応じて変化しない前記中間階調の電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
予め定めた中間階調は、階調の変化に応じた液晶表示素子の青色光に対する透過率の変化が、増加から減少、或いは減少から増加に反転する境界付近の階調であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
液晶表示素子の一対の偏光板は、それぞれの透過軸を実質的に互いに直交させて配置され、一対の視野角改善フィルムはそれぞれ、ディスコティック液晶分子の平均的チルト角をα、液晶パネルの電極間に黒を表示させるための電圧を印加したときの前記液晶パネルの液晶分子の平均的チルト角をθとしたとき、
α＝９０−θ
の関係を満たすディスコティッ液晶層からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
互いに対向する一対の基板の対向面の一方及び他方にそれぞれ形成され、互いに対向する領域により複数の画素を形成する電極、前記複数の画素毎に対応させて形成された赤、緑、青の３色のカラーフィルタ、及び前記一対の基板間で液晶分子を実質的に９０゜の捩れ角でツイスト配向させた液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルの両側にそれぞれ配置されたディスコティック液晶層を有する一対の視野角改善フィルムと、前記一対の視野角改善フィルムの外側にそれぞれ配置された一対の偏光板とからなり、前記複数の画素の電極間に印加される電圧に応じて各画素の透過率を制御する液晶表示素子の駆動方法において、
前記液晶表示素子の複数の画素の電極間にそれぞれ、明暗のいずれか一方の階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、前記予め定めた中間階調を越えた階調の範囲では、前記複数の画素のうち、赤のカラーフィルタが設けられた赤色画素及び緑のカラーフィルタが設けられた緑色画素の電極間に、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、青のカラーフィルタが設けられた青色画素の電極間に、階調の変化に対して前記第１の割合とは異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加することを特徴とする液晶表示素子の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置及び液晶表示素子の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置には、互いに対向する一対の基板の対向面の一方及び他方にそれぞれ形成され、互いに対向する領域により複数の画素を形成する電極、前記一対の基板の電極間で液晶分子を実質的に９０゜の捩れ角でツイスト配向させた液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルの両側にそれぞれ配置された一対の偏光板とからなり、前記複数の画素の電極間に印加される電圧に応じて各画素の透過率を制御するＴＮ（ツイステッド・ネマティック）型の液晶表示素子が広く利用されている。
【０００３】
しかし、このＴＮ型の液晶表示素子は、表示の視野角（表示を良好なコントラストで観察できる観察角度範囲）が狭いという問題をもっている。
【０００４】
そのため、従来から、前記液晶パネルと一対の偏光板との間にそれぞれ、ディスコティック液晶層を有する視野角改善フィルムを配置することにより、視野角を広くした液晶表示素子が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００―３３８４８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記視野角改善フィルムを備えた液晶表示素子は、前記液晶パネルの液晶層及び前記視野角改善フィルムのディスコティック液晶層の光学特性に波長依存性があり、その光学的作用が視角（表示の観察方向）によって変化するため、視角の変化に応じて表示の色相が変化する。
【０００７】
この色相の変化は、例えば一対の偏光板をそれぞれの透過軸を実質的に互いに直交させて配置したノーマリーホワイトモードの液晶表示素子では、黒表示の色が視角に応じて著しく変化する。
【０００８】
そして、前記液晶パネルに、その一対の基板の対向面にそれぞれ形成された電極が互いに対向する領域により形成される複数の画素毎に対応させて赤、緑、青の３色のカラーフィルタを形成した液晶表示素子では、視角による赤、緑、青の各色の光の透過強度が視角に依存して変化するため、視角に応じて観察されるカラー画像の色相が変化し、またコントラストも低下する。
【０００９】
この発明は、ディスコティック液晶層を有する視野角改善フィルムを備えた液晶表示素子に、広い視野角にわたって、実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる液晶表示装置及び前記液晶表示素子の駆動方法を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、互いに対向する一対の基板の対向面の一方及び他方にそれぞれ形成され、互いに対向する領域により複数の画素を形成する電極、前記複数の画素毎に対応させて形成された赤、緑、青の３色のカラーフィルタ、前記一対の基板間で液晶分子を実質的に９０゜の捩れ角でツイスト配向させた液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルの両側にそれぞれ配置されたディスコティック液晶層を有する一対の視野角改善フィルムと、前記一対の視野角改善フィルムの外側にそれぞれ配置された一対の偏光板とからなり、前記複数の画素の電極間に印加される電圧に応じて各画素の透過率を制御する液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の複数の画素のうち、赤のカラーフィルタが設けられた赤色画素及び緑のカラーフィルタが設けられた緑色画素の電極間には、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、青のカラーフィルタが設けられた青色画素の電極間には、明暗のいずれか一方の階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を、前記予め定めた中間階調から他方の階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合と異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加する駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この液晶表示装置は、液晶表示素子を、液晶パネルの両側にそれぞれディスコティック液晶層を有する一対の視野角改善フィルムを配置し、前記一対の視野角改善フィルムの外側にそれぞれ一対の偏光板を配置した構成としているため、この液晶表示素子の表示の視野角が広い。
【００１２】
そして、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子を前記駆動手段により駆動するため、前記液晶表示素子に、広い視野角にわたって、実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【００１３】
このように、この発明の液晶表示装置は、液晶分子を実質的に９０゜の捩れ角でツイスト配向させた液晶層を有する液晶パネル、前記液晶パネルの両側にそれぞれ配置されたディスコティック液晶層を有する一対の視野角改善フィルム、前記一対の視野角改善フィルムの外側にそれぞれ配置された一対の偏光板からなる液晶表示素子と、前記液晶表示素子の複数の画素のうち、赤のカラーフィルタが設けられた赤色画素及び緑のカラーフィルタが設けられた緑色画素の電極間には、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、青のカラーフィルタが設けられた青色画素の電極間には、明暗のいずれか一方の階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を、前記予め定めた中間階調から他方の階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合と異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加する駆動手段とを備えることにより、前記液晶表示素子に、広い視野角にわたって実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができるようにしたものである。
【００１４】
この発明の液晶表示装置において、前記液晶表示素子を、前記一対の偏光板をそれぞれの透過軸を実質的に互いに直交させて配置したノーマリーホワイトモードとする場合、前記駆動手段は、前記液晶表示素子の青色画素の透過率を予め定めた中間階調よりも低く制御する階調において、前記予め定めた中間階調の階調値をＮ、定数βを０＜β＜１、外部から供給された青色の表示データをｉＢ、前記液晶表示素子を駆動するドライバへの青色の出力データをｏＢとしたとき、前記供給された青色の表示データの階調を、
ｏＢ＝β×ｉＢ＋（１−β）×Ｎ
によって求められる階調に変換するのが望ましい。
【００１５】
また、前記液晶表示素子をノーマリーホワイトモードとする場合、前記駆動手段は、前記液晶表示素子の画素の透過率を予め定めた中間階調よりも低く制御する階調において、前記液晶表示素子の青色画素に、階調に応じて変化しない前記中間階調の電圧を印加するのが望ましい。
【００１６】
この発明の液晶表示装置において、前記予め定めた中間階調は、階調の変化に応じた前記液晶表示素子の青色光に対する透過率の変化が、増加から減少、或いは減少から増加に反転する境界付近の階調が望ましい。
【００１７】
さらに、前記液晶表示素子をノーマリーホワイトモードとする場合、前記一対の視野角改善フィルムはそれぞれ、ディスコティック液晶分子の平均的チルト角をα、前記液晶パネルの電極間に黒を表示させるための電圧を印加したときの前記液晶パネルの液晶分子の平均的チルト角をθとしたとき、
α＝９０−θ
の関係を満たすディスコティッ液晶層からなっているのが好ましい。
【００１８】
また、この発明の液晶表示素子の駆動方法は、互いに対向する一対の基板の対向面の一方及び他方にそれぞれ形成され、互いに対向する領域により複数の画素を形成する電極、前記複数の画素毎に対応させて形成された赤、緑、青の３色のカラーフィルタ、前記一対の基板間で液晶分子を実質的に９０゜の捩れ角でツイスト配向させた液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルの両側にそれぞれ配置されたディスコティック液晶層を有する一対の視野角改善フィルムと、前記一対の視野角改善フィルムの外側にそれぞれ配置された一対の偏光板とからなり、前記複数の画素の電極間に印加される電圧に応じて各画素の透過率を制御する液晶表示素子の駆動方法において、
前記液晶表示素子の複数の画素の電極間にそれぞれ、明暗のいずれか一方の階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、前記予め定めた中間階調を越えた階調の範囲では、前記複数の画素のうち、赤のカラーフィルタが設けられた赤色画素及び緑のカラーフィルタが設けられた緑色画素の電極間に、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、青のカラーフィルタが設けられた青色画素の電極間に、階調の変化に対して前記第１の割合とは異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加することを特徴とする。
【００１９】
この駆動方法によれば、前記液晶表示素子に、広い視野角にわたって、実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の液晶表示装置の実施例を図面を参照して説明する。
【００２１】
この実施例の液晶表示装置は、航空機のコックピットに装備される航空機用液晶表示装置であり、ＴＮ型の液晶表示素子と、その駆動手段とからなっている。
【００２２】
まず、前記液晶表示素子について説明すると、図１はこの発明の第１の実施例を示す液晶表示素子の一部分の断面図であり、この液晶表示素子Ａ１は、液晶パネル１と、前記液晶パネル１の両側にそれぞれ配置されたディスコティック液晶層１８を有する一対の視野角改善フィルム１４，１５と、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５の外側にそれぞれ配置された一対の偏光板１２，１３とからなっている。
【００２３】
前記液晶パネル１は、図示しない枠状のシール材を介して接合された互いに対向する一対の透明基板２，３の対向面（以下、内面と言う）の一方及び他方にそれぞれ形成され、互いに対向する領域により複数の画素を形成する透明電極４，５と、前記複数の画素毎に対応させて形成された赤、緑、青の３色のカラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂと、前記一対の基板間で液晶分子１１を実質的に９０゜の捩れ角でツイスト配向させた液晶層１０とを有している。
【００２４】
この液晶パネル１は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアクティブ素子とするアクティブマトリックス液晶パネルであり、前記一対の基板２，３のうち、表示の観察側（図１において上側）とは反対側である後側の基板（以下、後基板と言う）３の内面に形成された電極５は、行方向および列方向にマトリックス状に配列する複数の画素電極、表示の観察側である前側の基板（以下、前基板と言う）２の内面に形成された電極４は、前記複数の画素電極５に対向する一枚膜状の対向電極である。
【００２５】
なお、図１では省略しているが、前記後基板３の内面には、前記複数の画素電極５にそれぞれ対応する複数のＴＦＴと、各行のＴＦＴにゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴにデータ信号を供給する複数のデータ配線とが設けられており、前記複数の画素電極５はそれぞれ、その画素電極５に対応するＴＦＴに接続されている。
【００２６】
また、前記赤、緑、青のカラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは、前記前基板２の基板面上に形成されており、これらのカラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの上に前記対向電極４が形成されている。
【００２７】
さらに、前記一対の基板２，３の内面にはそれぞれ、前記電極４，５を覆って、実質的に互いに直交する方向に配向処理された水平配向膜８，９が形成されている。
【００２８】
そして、前記液晶層１０は、前記一対の基板２，３間の前記シール材により囲まれた領域に、正の誘電異方性を有するネマティック液晶を充填して形成されており、その液晶分子１１は、前記水平配向膜８，９により前後の基板２，３の近傍における配向方向を規定され、図１に実線で示したように、前記基板２，３間において実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向している。
【００２９】
この液晶層１０は、波長が４５０ｎｍの光、つまり青の波長帯域の光に対する屈折率異方性をΔｎ（４５０ｎｍ）とし、波長が６５０ｎｍの光、つまり赤の波長帯域の光に対する屈折率異方性をΔｎ（６５０ｎｍ）としたとき、Δｎ（４５０ｎｍ）／Δｎ（６５０ｎｍ）の値が１．０７以下であって１より大きい液晶材料により形成されている。
【００３０】
図６は前記Δｎ（４５０ｎｍ）／Δｎ（６５０ｎｍ）の値が１．０６〜１．１３の各液晶を用いた液晶表示素子における液晶層の各Δｎｄに対するカラーシフトの値を示している。
【００３１】
このカラーシフトの上限は０．０５〜０．０６であり、したがって、前記液晶パネル１の液晶層１０は、前記Δｎ（４５０ｎｍ）／Δｎ（６５０ｎｍ）の値が１．０７以下であって１より大きい液晶材料、すなわち、
１＜Δｎ（４５０ｎｍ）／Δｎ（６５０ｎｍ）≦１．０７
を満足する液晶材料により形成されている。
【００３２】
さらに、前記液晶パネル１の液晶層厚ｄは、赤、緑、青のカラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに対応する画素の全てにわたって実質的に等しく形成されている。
【００３３】
この液晶パネル１の液晶は、図７で示されるように、屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄの積Δｎｄの値が３４０〜４３０ｎｍの間に横コントラスト及び上コントラストが極大値を示すため、Δｎｄの値は３４０〜４３０ｎｍに設定されている。
【００３４】
また、この液晶表示素子Ａ１は、ノーマリホワイトモードのものであり、前記一対の偏光板１２，１３は、それぞれの透過軸１２ａ，１３ａ（図３参照）を実質的に互いに直交させて配置されている。
【００３５】
一方、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５は、いずれも、透明なフィルム基板１６の一方の面に配向処理膜１７を形成し、その上に、ディスコティック液晶分子１９を、そのチルト方向を一方向に揃え、且つ前記フィルム基板１６に隣接する面から他方の面に向かって順次チルト角を異ならせて配向させたディスコティック液晶層１８を設けたものである。
【００３６】
前記ディスコティック液晶層１８は、前記フィルム基板１６の配向処理膜１７上にディスコティック液晶を塗布し、そのディスコティック液晶を、前記フィルム基板１６に隣接するディスコティック液晶分子１９を前記配向処理膜１７によりフィルム基板１６面と略平行に配列させ、前記フィルム基板１６とは反対側のディスコティック液晶分子１９を前記フィルム基板１６に対して大きなチルト角で配列させた状態で硬化させることにより形成されている。
【００３７】
このように、前記視野角改善フィルム１４，１５は、ディスコティック液晶分子１９を、そのチルト方向を一方向に揃え、且つ一方の面（フィルム基板１６側の面）から他方の面に向かって徐々にチルト角が大きくなるように配向させたディスコティック液晶層１８を有している。
【００３８】
前記ディスコティック液晶層１８は、図２にその模式的な断面を示したように、ディスコティック液晶分子１９が、その円板状の面に垂直な分子軸１９ａが連続的に角度を変えて傾いた状態に配列しており、これらのディスコティック液晶分子１９の分子軸１９ａの向きを平均した方向に屈折率が最小となる光学軸２０を有する負の光学的異方性をもっている。
【００３９】
前記一対の視野角改善フィルム１４，１５のディスコティック液晶分子１９のフィルム基板１６に対すチルト角を液晶層厚全体で平均した平均的チルト角（図１及び図２に一点鎖線で示したチルト角）αはそれぞれ、前記液晶パネル１の電極４，５間に黒を表示させる電圧（液晶分子１１を図１に二点鎖線で示したように基板２，３面に対して垂直に近い立ち上がり角で配向させる電圧）を印加したときの前記液晶パネル１の液晶分子１１の平均的チルト角をθとしたとき、
α＝９０−θ
の関係を満たす値に設定されている。
【００４０】
前記液晶表示素子Ａ１は、前記液晶パネル１の複数の画素の電極４，５間に印加される電圧に応じて各画素の透過率を制御する。
【００４１】
図８は、前記液晶パネル１の電極４，５間に印加する電圧と、その電界により挙動する液晶分子１１の平均的チルト角との関係を示しており、図９は、画面の法線に対して５０゜傾いた方向のコントラストである横コントラストを示し、図１０は、ｕ‘ｖ’色度座標系（ＣＩＥ１９７６ＵＣＳの色度座標）で画面の法線に対して５０゜傾いた方向から観察したときの表示色の変化であるカラーシフトの値を示し、図１１は、画面の法線に対して画面の上縁方向に３０゜傾いた方向のコントラストである上方向コントラストを示している。
【００４２】
図８のように、前記液晶パネル１の電極４，５間に６Ｖの電圧を印加すると、液晶分子１１の平均的チルト角θが略７２゜となり、液晶表示素子Ａ１の表示が、透過率の低い黒表示になる。
【００４３】
一方、前記視野角改善フィルム１４，１５のディスコティック液晶層１８は、図９のように、ディスコティック液晶分子１９の平均的チルト角αが大きい方が横コントラストが高い。
【００４４】
これに対して、前記ディスコティック液晶層１８によるカラーシフトは、ディスコティック液晶分子１９の平均的チルト角αが１７゜〜１９゜の間で極小値を示し、図１１のように、平均的チルト角が１７゜〜１９゜の範囲に充分高いコントラストが得られる。
【００４５】
このように、十分なコントラストが得られ、カラーシフトが充分に小さくなるための、前記ディスコティック液晶分子１９の平均的チルト角の範囲は１７゜〜１９゜であり、特に１８゜であることが望ましい。
【００４６】
この液晶表示素子Ａ１では、液晶パネル１の電極４，５間に黒表示電圧（６Ｖ）を印加したときの液晶分子１１の平均的チルト角θが上述したように略７２°であるため、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５のディスコティック液晶分子１９を、その平均的チルト角αが約１８°（α＝９０−７２＝１８）になるように配向させている。
【００４７】
さらに、この液晶表示素子Ａ１は、ディスコティック液晶層１８をその法線方向に入射する光に対する常光と異常光の屈折率の差である面内位相差の値が１５０ｎｍである視野角改善フィルム１４，１５を用いるときに、コントラスト及びカラーシフトの両方が優れた特性が得られる。
【００４８】
そのため、この液晶表示素子Ａ１では、１５０ｎｍの面内位相差をもった視野角改善フィルム１４，１５を用いている。
【００４９】
そして、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５は、それぞれのディスコティック液晶分子１９のチルト角変化方向を互いに逆向きにするとともに、前記ディスコティック液晶層１８の屈折率が最小となる光学軸２０を前記ディスコティック液晶層１８の表面に投影した方向（以下、基板投影光学軸と言う）２０ａを所定の方向に向けて、前記液晶パネル１の前側と後側とにそれぞれ配置されている。
【００５０】
この液晶表示素子Ａ１では、図１に示したように、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５を、それぞれのディスコティック液晶分子１９のチルト角が大きい面側を液晶パネル１に対向させて配置し、粘着層２１により前記液晶パネル１に貼付けている。
【００５１】
図３は、前記液晶パネル１の一対の基板２，３の近傍における液晶分子配向方向２ａ，３ａと、前後の偏光板１２，１３の透過軸１２ａ，１３ａの向きと、一対の視野角改善フィルム１４，１５の基板投影光学軸２０ａの向きとを示している。
【００５２】
図３のように、前記液晶パネル１の前基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａは、液晶表示素子Ａ１の画面の横軸ｘに対し、表示の観察側である前側から見て左回りに４５°ずれた方向、後基板３の近傍における液晶分子配向方向３ａは、前記横軸ｘに対し、前側から見て右回りに４５°ずれた方向にあり、この液晶パネル１の液晶層１０の液晶分子１１は、そのツイスト方向を図に破線矢印で示したように、後基板３から前基板２に向かい、前側から見て右回りに実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向している。
【００５３】
また、前記液晶パネル１の前側の偏光板１２は、その透過軸１２ａを前記液晶パネル１の前基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａに対し、図３のように実質的に直交させるか、あるいは実質的に平行にして配置され、後側の偏光板１３は、その透過軸１３ａを前側偏光板１２の透過軸１２ａに対し、実質的に直交させて配置されている。
【００５４】
さらに、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５のうち、前側の視野角改善フィルム１４は、前記液晶パネル１の前側、つまり液晶パネル１と前側偏光板１２との間に、前記基板投影光学軸（ディスコティック液晶層１８の屈折率が最小となる光学軸２０を前記ディスコティック液晶層１８の表面に投影した方向）２０ａを前記液晶パネル１の前基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａと実質的に平行にして配置され、後側の視野角改善フィルム１５は、前記液晶パネル１の後側、つまり液晶パネル１と後側偏光板１３との間に、前記基板投影光学軸２０ａを前記液晶パネル１の後基板３の近傍における液晶分子配向方向３ａと実質的に平行にして配置されている。
【００５５】
この液晶表示素子Ａ１は、その後側に配置される図示しない面光源からの照明光を利用して表示するものであり、前記液晶パネル１の複数の画素の電極４，５間に印加する電圧値を所定の表示階調数に応じて制御することにより駆動され、前記複数の画素に対応する表示の明暗を変化させて画像を表示する。
【００５６】
すなわち、この液晶表示素子Ａ１は、後側偏光板１３によりその透過軸１３ａに平行な直線偏光とされて入射し、後側の視野角改善フィルム１５のディスコティック液晶層１８と、液晶パネル１の液晶層と、前側の視野角改善フィルム１４のディスコティック液晶層１８とにより偏光状態を変えられた光のうち、前側偏光板１２の吸収軸（図示せず）に平行な直線偏光成分を、この前側偏光板１２により吸収し、前記前側偏光板１２の透過軸１２ａに平行な直線偏光成分を、この前側偏光板１２を透過させて観察側に出射する。
【００５７】
なお、この液晶表示素子Ａ１は、前後の偏光板１２，１３をそれぞれの透過軸１２ａ，１３ａを実質的に互いに直交させて配置したノーマリホワイトモードのものであり、前記液晶パネル１の複数の画素のうち、電極４，５間に液晶分子１１を図１に二点鎖線で示したように基板２，３面に対して垂直に近い立ち上がり角で配向させる黒表示電圧が印加された画素に対応する表示が黒表示となる。
【００５８】
また、前記黒表示電圧よりも低い電圧が印加された画素に対応する表示は印加電圧に応じた階調の明表示であり、印加電圧が実質的に０Ｖとなったとき、つまり液晶分子１１が初期のツイスト配向状態に配向したときに、その画素に対応する表示が最も明るい明表示になる。
【００５９】
さらに、この液晶表示素子Ａ１は、前記液晶パネル１に複数の画素にそれぞれ対応する赤、緑、青の３色のカラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂを備えさせているため、前記明表示は赤、緑、青のいずれかの色の表示であり、これらの赤、緑、青の明表示の階調と前記黒表示とによりカラー画像を表示する。
【００６０】
この液晶表示素子Ａ１は、液晶パネル１の両側にそれぞれディスコティック液晶層１８を有する一対の視野角改善フィルム１４，１５を配置し、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５の外側にそれぞれ一対の偏光板１２，１３を配置した構成であるため、表示の視野角が広い。
【００６１】
すなわち、前記液晶パネル１の液晶層１０の液晶分子１１は、電圧の印加によりツイスト配向状態を保ちながら基板２，３面に対して立上がるように配向状態を変えるが、配向膜８，９による配向規制力を強く受ける基板近傍の液晶分子１１は、電圧が印加されても初期のプレチルト角またはそれに近い角度で倒伏した状態のままであるため、前記液晶パネル１の電極４，５間に液晶分子１１を基板２，３面に対して垂直に近い立ち上がり角（略７２°）で配向させる電圧を印加したときでも、前記液晶層１０は、基板近傍の液晶分子１１が初期の配向状態からほとんど変化しないことによる残留リタデーションをもっている。
【００６２】
また、前記液晶パネル１の液晶層１０は、この液晶層１０を垂直方向に透過する光と斜め方向（垂直方向に対して傾いた方向）に透過する光に対して異なるリタデーションを示すため、ノーマリーホワイトモードの液晶表示素子では、画面の正面方向（画面に垂直な方向の付近）から観察したときは黒表示の暗さが充分な良好なコントラストの表示を観察できるが、斜め方向から表示を観察すると、黒表示の暗さが浮き上がり、コントラストが大きく低下する。
【００６３】
一方、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５は、ディスコティック液晶層１８を有し、ディスコティック液晶分子１９を、そのチルト方向を一方向に揃え、且つ前記偏光板１２，１３に対向する面と前記液晶パネル１に対向する面の一方から他方に向かって順次チルト角を異ならせて配向させたものであり、この一対の視野角改善フィルム１４，１５が、それぞれのディスコティック液晶分子１９のチルト角変化方向を互いに逆向きにして前記液晶パネル１と前後の偏光板１２，１３との間に配置されているため、これらの視野角改善フィルム１４，１５のディスコティック液晶分子１９の配向状態は、前記液晶パネル１の電圧印加時における液晶層厚の中央から一方の基板側の液晶分子配向状態及び他方の基板側の液晶分子配向状態と見掛け上逆である。
【００６４】
しかも、この視野角改善フィルム１４，１５の液晶層１８はディスコティック液晶層であるため、そのリタデーションに方向性が無い。
【００６５】
そして、この液晶表示素子Ａ１では、前記液晶パネル１と前側偏光板１２との間の視野角改善フィルム１４を、その基板投影光学軸（ディスコティック液晶層１８の屈折率が最小となる光学軸２０を前記ディスコティック液晶層１８の表面に投影した方向）２０ａを前記液晶パネル１の前基板２の近傍における液晶分子配向方向２ａと実質的に平行にして配置し、前記液晶パネル１と後側偏光板１３との間の視野角改善フィルム１４を、その基板投影光学軸２０ａを前記液晶パネル１の後基板３の近傍における液晶分子配向方向３ａと実質的に平行にして配置している。
【００６６】
そのため、前記液晶パネル１の電圧印加時における基板近傍の液晶分子１１が初期の配向状態からほとんど変化しないことによる残留リタデーションを前記一対の視野角改善フィルム１４，１５により打ち消され、表示の視野角、つまり黒表示の暗さが充分な良好なコントラストの表示を観察できる観察角度範囲が広くなる。
【００６７】
しかも、この液晶表示素子Ａ１は、前後の偏光板１２，１３をそれぞれの透過軸１２ａ，１３ａを実質的に互いに直交させて配置したノーマリーホワイトモードのものであるが、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５のディスコティック液晶分子１９の平均的チルト角αをそれぞれ、前記液晶パネル１の電極４，５間に黒を表示させる電圧を印加したときの液晶分子１１の平均的チルト角θに対して、α＝９０−θの関係を満たす値に設定しているため、正面方向から観察したときの黒表示も、斜め方向から観観したときの黒表示も、ほとんど同じ色の表示である。
【００６８】
また、この液晶表示素子Ａ１では、上述したように、前記液晶パネル１の液晶層１０を、波長が４５０ｎｍの光（青の波長帯域の光）に対する屈折率異方性Δｎ（４５０ｎｍ）と、波長が６５０ｎｍの光（赤の波長帯域の光）に対する屈折率異方性Δｎ（６５０ｎｍ）との比が、１＜Δｎ（４５０ｎｍ）／Δｎ（６５０ｎｍ）≦１．０７を満足する液晶材料により形成しているため、視角による赤、緑、青の各波長帯域の光の透過率バランスの変化が小さく、したがって、赤、緑、青の出射光の合成色の色相の視角依存性が小さい。
【００６９】
さらに、この液晶表示素子Ａ１では、上述したように、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５のディスコティック液晶層１８の面内位相差をそれぞれ１５０ｎｍに設定し、前記液晶パネル１のΔｎｄの値を３４０〜４３０ｎｍに設定しているため、上述した液晶パネル１の電圧印加時における基板近傍の液晶分子１１が初期の配向状態からほとんど変化しないことによる残留リタデーションが、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５により、ほとんど表示に影響しない程度に効果的に打ち消される。
【００７０】
図４はこの発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の一部分の断面図であり、この液晶表示素子Ａ２は、液晶パネル１の前側と後側にそれぞれ配置された一対の視野角改善フィルム１４，１５のディスコティック液晶層１８の面内位相差をそれぞれ上述したように１５０ｎｍに設定し、前記液晶パネル１のΔｎｄの値を、赤のカラーフィルタ（以下、赤色フィルタと言う）６Ｒに対応する画素と緑のカラーフィルタ（以下、緑色フィルタと言う）６Ｇに対応する画素のΔｎｄをそれぞれ３４０〜４３０ｎｍ、青のカラーフィルタ（以下、青色フィルタと言う）６Ｂに対応する画素のΔｎｄを前記赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄに対して、横方向のカラーシフト（画面の横軸方向への視角の変化によるカラーシフト）及び上方向のカラーシフト（画面の法線に対して画面の上縁方向への視角の変化によるカラーシフト）がその上限内になるように設定したものである。
【００７１】
すなわち、図１２及び図１３は、波長が４５０ｎｍの光に対する液晶の屈折率異方性Δｎ（４５０ｎｍ）とその波長光が透過する領域（画素）の液晶層厚ｄとの積ΔｎｄからなるΔｎｄ（４５０ｎｍ）値に対する、波長が６５０ｎｍの光に対する液晶の屈折率異方性Δｎ（６５０ｎｍ）とその波長光が透過する領域の液晶層厚ｄとの積ΔｎｄからなるΔｎｄ（６５０ｎｍ）値との比Δｎｄ（４５０ｎｍ）／Δｎｄ（６５０ｎｍ）の値と視角の変化によるカラーシフトとの関係を示しており、図１２は、中間調（グレー）を表示したときの横方向カラーシフトを示し、図１３は、黒を表示したときの上方向カラーシフトを示している。
【００７２】
図１２のように、カラーシフトの上限を０．０５としたとき、前記Δｎｄ（４５０ｎｍ）／Δｎｄ（６５０ｎｍ）の値は１．１であり、また図１３のように、黒表示のカラーシフトを０．１としたとき、前記Δｎｄ（４５０ｎｍ）／Δｎｄ（６５０ｎｍ）の値は０．９４となる。
【００７３】
したがって、前記Δｎｄ（４５０ｎｍ）／Δｎｄ（６５０ｎｍ）の値は、０．９４以上で１．１０以下の範囲が望ましく、好ましくは１．０７以下であり、さらに好ましくは１．０２である。
【００７４】
そのため、この液晶表示素子Ａ２では、前記青色フィルタ６Ｂに対応する画素のΔｎｄを、赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄに対して、０．９４〜１．１０の比率の値に設定している。
【００７５】
なお、この液晶表示素子Ａ２は、液晶パネル１の青色フィルタ６Ｂに対応する画素のΔｎｄを赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄよりも大きく設定したものであるが、他の構成は上記第１の実施例の液晶表示素子Ａ１と同じである。
【００７６】
また、この液晶表示素子Ａ２においても、前記液晶パネル１の液晶層１０は、波長が４５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（４５０ｎｍ）と、波長が６５０ｎｍの光に対する屈折率異方性Δｎ（６５０ｎｍ）との比が、１＜Δｎ（４５０ｎｍ）／Δｎ（６５０ｎｍ）≦１．０７を満足する液晶材料により形成している。
【００７７】
そして、この液晶表示素子Ａ２では、前記液晶パネル１の前基板２の内面に設けられた赤、緑、青のカラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂのうち、青色フィルタ６Ｂの上（対向電極４の下）に透明な液晶層厚調整膜７を設けることにより、赤色フィルタ６Ｒ及び緑色フィルタ６Ｇに対応する画素の液晶層厚ｄ１と前記青色フィルタ６Ｂに対応する画素の液晶層厚ｄ２とを異ならせ、前記赤色フィルタ６Ｒ及び緑色フィルタ６Ｇに対応する画素のΔｎｄ（以下、Δｎｄ１と記す）と、前記青色フィルタ６Ｂに対応する画素のΔｎｄ（以下、Δｎｄ２と記す）の値とを、０．９４＜Δｎｄ２／Δｎｄ１＜１．１０の関係に設定している。
【００７８】
なお、上述したように、前記液晶パネル１の赤色フィルタ６Ｒ及び緑色フィルタ６Ｇに対応する画素のΔｎｄ１はそれぞれ３４０〜４３０ｎｍであり、したがって、前記青色フィルタ６Ｂに対応する画素のΔｎｄ２は３７４〜４７３ｎｍである。
【００７９】
この液晶表示素子Ａ２は、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５のディスコティック液晶層１８の面内位相差をそれぞれ１５０ｎｍに設定し、前記液晶パネル１の赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄ１をそれぞれ３４０〜４３０ｎｍ、青色フィルタ６Ｂに対応する画素のΔｎｄ２を前記赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄ１の値に対して０．９４〜１．１０の比率で設定しているため、黒表示がさらに黒に近くなる。
【００８０】
したがって、この実施例の液晶表示素子Ａ２は、コントラスト及び色再現性の高いカラー画像を表示する。
【００８１】
前記液晶パネル１の青色フィルタ６Ｂに対応する画素のΔｎｄ２の赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄ１に対する比率は、１．０２（Δｎｄ２／Δｎｄ１＝１．０２）にするのが好ましく、このようにすることにより、コントラスト及び色再現性がより高いカラー画像を表示させることができる。
【００８２】
なお、上記第２の実施例では、液晶パネル１の赤色フィルタ６Ｒ及び緑色フィルタ６Ｇに対応する画素の液晶層厚ｄ１と青色フィルタ６Ｂに対応する画素の液晶層厚ｄ２とを異ならせるために、前記青色フィルタ６Ｂの上に液晶層厚調整膜７を設けているが、図５に示した第３の実施例の液晶表示素子Ａ３のように、青色フィルタ６Ｂを赤色フィルタ６Ｒ及び緑色フィルタ６Ｇの膜厚よりも厚く形成することにより、前記赤色フィルタ６Ｒ及び緑色フィルタ６Ｇに対応する画素の液晶層厚ｄ１と前記青色フィルタ６Ｂに対応する画素の液晶層厚ｄ２とを異ならせてもよい。
【００８３】
上述した第２及び第３の実施例の液晶表示素子Ａ２，Ａ３に関し、次のような仕様の実施例素子１，２と比較素子１，２を作製し、それぞれについて、白を表示（赤、緑、青の全画素を明表示）したとき、黒を表示したとき、５０％の中間調（グレー）を表示したとき、及び２０％の中間調を表示したときのカラーシフトの視角依存性を測定した結果を図１４，１５，１６，１７にそれぞれ示した。
【００８４】
［実施例素子１］
赤色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝４．０μｍ
緑色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝４．０μｍ
青色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝３．８μｍ
液晶の６５０ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．０９９
液晶の５５０ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．１０２
液晶の４７５ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．１０７
液晶のΔεの値＝４．６
Δｎｄ（６５０ｎｍ）＝０．３９６
Δｎｄ（５５０ｎｍ）＝０．４０８
Δｎｄ（４５０ｎｍ）＝０．４０７
Δｎｄ（４５０ｎｍ）／Δｎｄ（６５０ｎｍ）＝１．０２８
ディスコティック液晶の平均的チルト角＝１８゜
ディスコティック液晶の面内位相差＝１５０ｎｍ
［実例例素子２］
赤色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝４．８μｍ
緑色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝４．８μｍ
青色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝４．６μｍ
液晶の６５０ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．０８１
液晶の５５０ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．０８３
液晶の４５０ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．０８６
液晶のΔεの値＝５．３
Δｎｄ（６５０ｎｍ）＝０．３８９
Δｎｄ（５５０ｎｍ）＝０．３９８
Δｎｄ（４５０ｎｍ）＝０．３９５
Δｎｄ（４５０ｎｍ）／Δｎｄ（６５０ｎｍ）＝１．０１７
ディスコティック液晶の平均的チルト角＝１８゜
ディスコティック液晶の面内位相差＝１５０ｎｍ
［比較素子１］
赤色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝４．１μｍ
緑色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝４．３μｍ
青色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝４．３μｍ
液晶の６５０ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．０７７
液晶の５５０ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．０７９
液晶の４５０ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．０８３
液晶のΔεの値＝４．７
Δｎｄ（６５０ｎｍ）＝０．３１６
Δｎｄ（５５０ｎｍ）＝０．３４０
Δｎｄ（４５０ｎｍ）＝０．３５７
Δｎｄ（４５０ｎｍ）／Δｎｄ（６５０ｎｍ）＝１．１３０
ディスコティック液晶の平均的チルト角＝１５゜
ディスコティック液晶の面内位相差＝１３０ｎｍ
［比較素子２］
赤色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝４．３μｍ
緑色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝４．３μｍ
青色フィルタに対応する画素の液晶層厚＝４．１μｍ
液晶の６５０ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．０８１
液晶の５５０ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．０８３
液晶の４７５ｎｍの波長光に対するΔｎ＝０．０８６
液晶のΔεの値＝５．３
Δｎｄ（６５０ｎｍ）＝０．３４８
Δｎｄ（５５０ｎｍ）＝０．３５７
Δｎｄ（４５０ｎｍ）＝０．３５３
Δｎｄ（４５０ｎｍ）／Δｎｄ（６５０ｎｍ）＝１．０１３
ディスコティック液晶の平均的チルト角＝１５゜
ディスコティック液晶の面内位相差＝１３０ｎｍ
これらの図１４，１５，１５，１７からわかるように、上記実施例素子１，２は、視角の変化に対するカラーシフトが小さく視野角が広い。
【００８５】
また、図１８は、上記実施例素子２の印加電圧に対する上方向カラーシフトの液晶層厚依存性を示し、図１９は上記比較素子２の上方向カラーシフトの液晶層厚依存性を示している。
【００８６】
これらの図１８，１９から明らかなように、上記実施例素子２は、一定の電圧値に対し、液晶層厚の違いに対するカラーシフトの値が小さく、特に印加電圧を５Ｖとしたときには、カラーシフトが極めて小さくなる。このことは、液晶層厚の誤差が大きくても、カラーシフトが小さいことを表している。
【００８７】
すなわち、前記第２及び第３の実施例の液晶表示素子Ａ２，Ａ３はノーマリーホワイトモードのものであるため、前記液晶パネル１の電極３，４間に印加する電圧を高くするのにともなって光の透過率が低くなる。
【００８８】
しかし、液晶表示素子の電圧―透過率特性には波長依存性があるため、前記液晶パネル１の赤、緑、青の各色のフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに対応する画素のΔｎｄ値が同じである場合は、低電圧側での赤、緑、青の各波長帯域の光の透過率の差は小さいが、高電圧側、つまり黒表示側では、青の各波長帯域の光の透過率よりも赤及び緑の波長帯域の光の透過率の低下の度合が大きくなり、表示が青味を帯びる。
【００８９】
それに対し、前記液晶表示素子Ａ２，Ａ３では、液晶パネル１の青色フィルタ６Ｂに対応する画素のΔｎｄ２を赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄ１よりも大きくし、且つ、前記青色フィルタ６Ｂに対応する画素のΔｎｄ２の赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄ１に対する比率を０．９４〜１．１０にしているため、高電圧側での青の各波長帯域の光の透過率が、赤及び緑の波長帯域の光の透過率に近くなり、表示の青味が軽減される。
【００９０】
上述したように、前記第１〜第３の実施例の液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３は、いずれも、液晶パネル１の両側にそれぞれディスコティック液晶層１８を有する一対の視野角改善フィルム１４，１５を配置し、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５の外側にそれぞれ一対の偏光板１２，１３を配置したものであるため、表示色の視角依存性を改善し、視野角を広くすることができる。
【００９１】
ただし、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３は、ディスコティック液晶分子１９の平均的チルト角αが、液晶パネル１の電極４，５間に黒を表示させるための電圧を印加したときの前記液晶パネル１の液晶分子１１の平均的チルト角θに対してα＝９０−θの関係を満たすディスコティッ液晶層１８を有する一対の視野角改善フィルム１４，１５を備えているため、特に、ディスコティック液晶分子１９の平均的チルトαが大きく、面内位相差が大きい視野角改善フィルム１４，１５を使用すると、液晶パネル１の電極４，５間に印加する電圧を高くしたときに、印加電圧を高くするのに伴う青色光に対する透過率の変化が、減少から増加に反転する領域が生じる。
【００９２】
すなわち、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３は、一対の偏光板１２，１３をそれぞれの透過軸１２ａ，１３ａを実質的に互いに直交させて配置したノーマリーホワイトモードのものであるため、赤、緑、青の各色の光に対する透過率が印加電圧を高くするのにともなって減少するが、印加電圧がある値以上になると、前記各色の光のうち、青色の光に対する透過率が逆に増加する。
【００９３】
図２０は、図４及び図５に示した第２及び第３の実施例の液晶表示素子Ａ２，Ａ３における赤、緑、青の各色の光に対する電圧―透過率特性を示しており、この液晶表示素子Ａ２，Ａ３では、液晶パネル１の電極４，５間に印加する電圧を５〜６Ｖ以上にしたときに、青色光に対する透過率の変化が、減少から増加に反転する。
【００９４】
なお、図２０には第２及び第３の実施例の液晶表示素子Ａ２，Ａ３における赤、緑、青の各色の光に対する電圧―透過率特性を示したが、図１に示した第１の実施例の液晶表示素子Ａ１における赤、緑、青の各色の光に対する電圧―透過率特性も同様な特性である。
【００９５】
したがって、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３は、液晶パネル１の電極４，５間に印加する電圧を高くしたとき、つまり黒または黒に近い階調で表示が青味を帯び、表示の色相の著しい変化と、コントラストの低下を招く。
【００９６】
そのため、この液晶表示装置では、次のような構成の駆動手段により前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３を駆動手段し、広い視野角にわたって、実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させるようにしている。
【００９７】
図２１は前記駆動手段の概要を示すブロック図であり、この駆動手段２２は、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の液晶パネル１の複数のゲート配線に接続されたゲートドライバ２３と、前記液晶パネル１の複数のデータ配線に接続されたソースドライバ２４と、青色の表示データを変換するための青色調整回路２５とからなっている。
【００９８】
そして、前記ゲートドライバ２３には、図示しない外部回路から、ゲート信号を生成するための複数のクロック信号および複数の電圧信号が供給され、また前記ソースドライバ２４には、図示しない外部回路から前記青色調整回路２５を介して、表示タイミング信号と、赤、緑、青の各色の表示データＲ，Ｇ，Ｂが供給される。
【００９９】
前記青色調整回路２５は、図２２に示すように、前記表示タイミング信号からソースドライバ制御信号を生成するソースドライバ制御信号発生回路２６と、外部回路からの青色表示データと階調設定器２７に設定された階調値データが供給され、前記設定された階調値に応じて前記ソースドライバ２４に供給する青色表示データを変換する青色データ変換回路２８と、外部回路からの赤色表示データと緑色表示データ及び前記青色データ変換回路２８から出力された青色表示データが供給され、赤、緑、青の各色のドライバ駆動データを、その出力タイミングを調整して前記ソースドライバ２４に供給する出力回路２９とからなっている。
【０１００】
前記階調設定器２７には、明階調と暗階調との間の複数の中間階調のうち、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の青色光に対する透過率の変化が減少から増加に反転する印加電圧（図２０において５〜６Ｖ）に対応した中間階調の階調値が設定されている。
【０１０１】
また、前記青色データ変換回路２８は、図２３に示すように、供給された青色データ信号の階調と前記階調設定器２７に設定された階調値とを比較する比較器３０と、外部から供給された青色データ信号の階調と前記階調設定器２７に設定された階調値とに基づく演算を行う演算部３１と、変換されていない青色の無変換表示データと、前記演算部３１により演算された変換表示データとが供給され、前記比較器３０からの比較結果信号に応じて、前記無変換表示データと変換表示データとを選択的にソースドライバ２４に出力する出力選択回路３２とからなっている。
【０１０２】
前記演算部３１は、前記設定器２７に設定された階調値をＮ、定数βを０＜β＜１、外部回路から供給された青色の表示データをｉＢ、前記液晶表示素子を駆動するドライバへの青色の出力データをｏＢとしたとき、外部から供給された青色データ信号の階調と前記設定器２７に設定された階調値とに基づいて、
ｏＢ＝β×ｉＢ＋（１−β）×Ｎ
の演算を行ない、その演算結果を変換表示データとして前記出力選択回路３２に供給する。
【０１０３】
なお、前記外部回路から供給される赤、緑、青の各色の表示データ（以下、入力表示データと言う）は、例えば８ビットのデータｉＲ［０−７］，ｉＧ［０−７］，ｉＢ［０−７］であり、したがって前記演算部３１は、
ｏＢ［０−７］＝β×ｉＢ［０−７］＋（１−β）×Ｎ
の演算を行なう。
【０１０４】
次に、前記駆動手段２２による前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の駆動方法を説明する。
【０１０５】
図２４は、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の第１の駆動例を示す概念図であり、この例では、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の電極４，５間に高い電圧を印加したとき、つまり透過率が低くなる方を低階調としている。
【０１０６】
この駆動例では、８ビットの赤、緑、青の各色の入力表示データｉＲ［０−７］，ｉＧ［０−７］，ｉＢ［０−７］が外部回路から供給され、そのうち、赤色及び緑色の入力表示データｉＲ［０−７］，ｉＧ［０−７］はそのままソースドライバ２４に供給される。
【０１０７】
一方、青色の入力表示データｉＢ［０−７］は、前記青色調整回路２５に送られ、比較器３０により、前記階調設定器２７に設定された階調値、つまり予め定めた中間階調の階調値（以下、設定階調値と言う）Ｎと比較される。
【０１０８】
同時に、前記演算部３１により上述した演算が行われ、その演算結果が変換表示データとして前記出力選択回路３２に供給される。
【０１０９】
そして、前記出力選択回路３２は、前記比較器３０の比較結果が前記設定階調値Ｎ以下のときは前記演算部３１により演算された変換表示データをソースドライバ２４に供給し、前記比較器３０の比較結果が前記設定階調値Ｎより大きいときは変換されない無変換表示データを前記ソースドライバ２４に供給する。
【０１１０】
そのため、青色の入力表示データｉＢ［０−７］が設定階調値Ｎより大きいときは、その入力表示データｉＢ［０−７］の信号がドライバ駆動データｏＢ［０−７］としてソースドライバ２４に供給され、前記青色の入力表示データｉＢ［０−７］が前記設定階調値Ｎより小さいときは、その入力表示データｉＢ［０−７］の信号が、β×ｉＢ［０−７］＋（１−β）×Ｎの値のドライバ駆動データｏＢ［０−７］として前記ソースドライバ２４に供給される。
【０１１１】
すなわち、青色の入力表示データｉＢ［０−７］と前記ソースドライバ２４に供給されるドライバ駆動データｏＢ［０−７］との関係は、図２４のように、入力表示データｉＢ［０−７］が設定階調値Ｎより大きいときはｉＢ［０−７］＝ｏＢ［０−７］となり、傾きが１の直線で表され、入力表示データｉＢ［０−７］が設定階調値Ｎより小さいときはｉＢ［０−７］＝β×ｉＢ［０−７］＋（１−β）×Ｎとなり、傾きがβの直線で表される。
【０１１２】
そして、前記ソースドライバ２４は、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の各画素のうち、赤色フィルタ６Ｒが設けられた赤色画素及び緑色フィルタ６Ｇが設けられた緑色画素に対応する画素電極５に対しては、前記赤色及び緑色の入力表示データｉＲ［０−７］，ｉＧ［０−７］の階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する書込み電圧を、前記入力表示データｉＲ［０−７］，ｉＧ［０−７］の階調に応じて選択し、その書込み電圧を前記赤色画素及び緑色画素の電極４，５間に印加する。
【０１１３】
また、前記ソースドライバ２４は、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の青色フィルタ６Ｂが設けられた青色画素に対応する画素電極５に対しては、青色の入力表示データｉＢ［０−７］が設定階調値Ｎより大きいときに、その入力表示データｉＢ［０−７］の階調の変化に対して前記予め定めた第１の割合で変化する書込み電圧（ドライバ駆動データｏＢ［０−７］＝ｉＢ［０−７］の階調に対応する電圧）を、前記青色の入力表示データｉＢ［０−７］が前記設定階調値Ｎより小さいときは、前記入力表示データｉＢ［０−７］の階調の変化に対して前記第１の割合と異なる第２の割合で変化する電圧（ドライバ駆動データｏＢ［０−７］＝β×ｉＢ［０−７］＋（１−β）×Ｎの階調に対応する電圧）を、前記入力表示データｉＢ［０−７］の階調に応じて選択し、その書込み電圧を前記青色画素の電極４，５間に印加する。
【０１１４】
図２５及び図２６はその具体例を示しており、図２５は、赤、緑、青の各色の入力表示データの階調と前記ソースドライバ２４に供給されるドライバ駆動データの階調との関係を示し、図２６は、前記赤、緑、青の各色の入力表示データの階調と液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の赤、緑、青の各色の画素の電極４，５間に印加される液晶駆動電圧との関係を示している。なお、この具体例は、階調数＝２５６、設定階調値Ｎ＝４０、定数β＝０．３２５の場合である。
【０１１５】
ここで、前記定数βの値は、液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の表示特性に応じて決められる任意の値であって、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の色相の変化を最も小さくするように設定される。
【０１１６】
すなわち、前記駆動手段２２は、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の複数の画素のうち、赤色フィルタ６Ｒが設けられた赤色画素及び緑色フィルタ６Ｇが設けられた緑色画素の電極４，５間には、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を赤色及び緑色の入力表示データｉＲ［０−７］，ｉＧ［０−７］の階調に応じて選択して印加し、青色フィルタ６Ｂが設けられた青色画素の電極４，５間には、明階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を、前記予め定めた中間階調から暗階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合と異なる第２の割合で変化する電圧を、青色の入力表示データｉＢ［０−７］の階調に応じて選択して印加する。
【０１１７】
そして、前記駆動方法は、前記駆動手段２２により、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３を、その複数の画素の電極４，５間にそれぞれ、明階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を入力表示データの階調に応じて選択して印加し、前記予め定めた中間階調を越えた階調の範囲では、前記複数の画素のうち、前記赤色画素及び緑色画素の電極４，５間に、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を入力表示データの階調に応じて選択して印加し、前記青色画素の電極４，５間に、階調の変化に対して前記第１の割合とは異なる第２の割合で変化する電圧を入力表示データの階調に応じて選択して印加することにより駆動するため、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３に、広い視野角にわたって、実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【０１１８】
なお、上記実施例では、青色の液晶駆動電圧を、予め定めた中間階調を越えた階調範囲（暗側の階調範囲）でも、入力表示データの階調が低くなる（暗階調に近くなる）のに伴って電圧が低くなるように変化させているが、液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３を上述したように一対の偏光板１２，１３をそれぞれの透過軸１２ａ，１３ａを実質的に互いに直交させて配置したノーマリーホワイトモードとする場合、その駆動手段２２は、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の画素の透過率を予め定めた中間階調よりも低く制御する階調において、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の青色画素に、階調に応じて変化しない前記中間階調の電圧を印加するように構成してもよい。
【０１１９】
図２７は、その場合に採用する第２の駆動例を示す概念図であり、この例でも、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の電極４，５間に高い電圧を印加したとき、つまり透過率が低くなる方を低階調としている。また、この駆動例でも、８ビットの赤、緑、青の各色の入力表示データｉＲ［０−７］，ｉＧ［０−７］，ｉＢ［０−７］が外部回路から供給され、そのうち、赤色及び緑色の入力表示データｉＲ［０−７］，ｉＧ［０−７］はそのままソースドライバ２４に供給される。
【０１２０】
この駆動例では、青色の入力表示データｉＢ［０−７］とソースドライバ２４に供給されるドライバ駆動データｏＢ［０−７］との関係は、図２７のように、入力表示データｉＢ［０−７］が設定階調値Ｎより大きいとき（ｉＢ［０−７］＝ｏＢ［０−７］のとき）は、傾きが１の直線で表され、入力表示データｉＢ［０−７］が設定階調値Ｎより小さいとき（ｉＢ［０−７］＝β×ｉＢ［０−７］＋（１−β）×Ｎのとき）は、傾きが０の直線で表される。
【０１２１】
図２８及び図２９はその具体例を示しており、図２８は、赤、緑、青の各色の入力表示データの階調と前記ソースドライバ２４に供給されるドライバ駆動データの階調との関係を示し、図２９は、前記赤、緑、青の各色の入力表示データの階調と液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の赤、緑、青の各色の画素の電極４，５間に印加される液晶駆動電圧との関係を示している。なお、この具体例は、階調数＝２５６、設定階調値Ｎ＝２７、定数β＝０の場合である。
【０１２２】
この駆動例による場合は、前記駆動手段２２を、液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の画素の透過率を予め定めた中間階調よりも低く制御する階調において、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の青色画素に、階調に応じて変化しない前記中間階調の電圧を印加するように構成すればよいため、前記青色画素に印加する電圧の制御を容易にすることができる。
【０１２３】
図３０及び図３１は、図４及び図５に示した第２及び第３の実施例の液晶表示素子Ａ２，Ａ３を前記第１の駆動例により駆動したときの表示特性を示しており、図３０は、青色画素印加電圧とコントラストの視角依存性の関係、図３１は、黒を表示したときの青色画素印加電圧とカラーシフトの視角依存性の関係を示している。
【０１２４】
なお、この表示特性は、前記第２及び第３の実施例の液晶表示素子Ａ２，Ａ３を前記第２の駆動例により駆動したときも、また図１に示した第１の実施例の液晶表示素子Ａ１を前記第１と第２の駆動例のいずれにより駆動したときも略同じである。
【０１２５】
上述したように、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の表示は、電極４，５間に６Ｖの電圧を印加したときに黒になる（図８参照）が、コントラストの視角依存性及び黒表示のカラーシフトの視角依存性は、図３０及び図３１のように、青色画素の電極４，５間に印加する電圧を５．２Ｖとしたときに小さくなる。
【０１２６】
したがって、前記駆動例のいずれの場合も、青色画素への印加電圧は、赤色画素及び緑色画素への印加電圧に比べて略１Ｖ低い値となるように青色の入力表示データを変換するのが望ましい。
【０１２７】
なお、上述した第１〜第３の実施例の液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３はノーマリーホワイトモードのものであるが、液晶表示素子は、一対の偏光板を１２，１３をそれぞれの透過軸１２ａ，１３ａを実質的に互いに平行にして配置したノーマリーブラックモードのものでもよく、その場合は、駆動手段２２を、青色画素の電極間に、暗階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を、前記予め定めた中間階調から明階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合と異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加するように構成すればよい。
【０１２８】
すなわち、液晶表示素子をノーマリーブラックモードとする場合は、前記液晶表示素子の複数の画素の電極間にそれぞれ、明階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、前記予め定めた中間階調を越えた階調の範囲では、前記複数の画素のうち、赤色画素及び緑色画素の電極間に、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、青色画素の電極間に、階調の変化に対して前記第１の割合とは異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加する方法で前記液晶表示素子を駆動すればよい。
【０１２９】
上述したように、前記液晶表示装置は、液晶分子１１を実質的に９０゜の捩れ角でツイスト配向させた液晶層１０を有する液晶パネル１、前記液晶パネル１の両側にそれぞれ配置されたディスコティック液晶層１８を有する一対の視野角改善フィルム１４，１５、前記一対の視野角改善フィルム１４，１５の外側にそれぞれ配置された一対の偏光板１２，１３からなる液晶表示素子Ａ１と、前記液晶表示素子Ａ１の複数の画素のうち、赤色画素及び緑色画素の電極間には、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、青色画素の電極間には、明暗のいずれか一方の階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を、前記予め定めた中間階調から他方の階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合と異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加する駆動手段２２とを備えているため、前記液晶表示素子Ａ１に、広い視野角にわたって実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【０１３０】
また、上記実施例の液晶表示装置では、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３を、一対の偏光板１２，１３をそれぞれの透過軸１２ａ，１３ａを実質的に互いに直交させて配置したノーマリーホワイトモードとし、前記駆動手段２２を、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の青色画素の透過率を予め定めた中間階調よりも低く制御する階調において、外部回路から供給された青色の入力表示データの階調を、
ｏＢ＝β×ｉＢ＋（１−β）×Ｎ
Ｎ：予め定めた中間階調の階調値
β：定数（０＜β＜１）
ｉＢ：青色の入力表示データ
ｏＢ：青色の出力データ
によって求められる階調に変換するように構成しているため、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３に、広い視野角にわたって、より同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【０１３１】
また、上記実施例では、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３をノーマリーホワイトモードとし、前記予め定めた中間階調を、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の電極４，５間への印加電圧の高電圧側への変化、つまり階調の暗階調側への階調の変化に応じて前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３の青色光に対する透過率の変化が減少から増加に反転する境界付近の階調に設定しているため、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３に、広い視野角にわたって、さらに同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【０１３２】
さらに、上記実施例では、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３をノーマリーホワイトモードとし、一対の視野角改善フィルム１４，１５をそれぞれ、ディスコティック液晶分子１９の平均的チルト角αを、液晶パネル１の電極４，５間に黒を表示させるための電圧を印加したときの前記液晶パネル１の液晶分子１１の平均的チルト角θに対して、
α＝９０−θ
の関係を満たすディスコティッ液晶層１８により形成しているため、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３を上述した駆動手段２２によって駆動することにより、前記液晶表示素子Ａ１，Ａ２，Ａ３に、広い視野角にわたって、実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【０１３３】
そのため、この液晶表示装置は、航空機用表示装置に要求される機能を全て有している。
【０１３４】
すなわち、航空機のコックピットに装備される表示装置は、どのような視角で観察しても、表示のコントラストが変わらず、またコントラストと色相も変わって見えないことがシビアに要求される。
【０１３５】
前記液晶表示装置は、上述したように、視野角が広く、しかも視角による表示の色変化がほとんど無く、広い視野角にわたって、実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を観察させることができるため、航空機のコックピットに装備される表示装置に好適である。
【０１３６】
また、上述したように、前記液晶表示素子の駆動方法は、前記液晶表示素子の複数の画素の電極間にそれぞれ、明暗のいずれか一方の階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、前記予め定めた中間階調を越えた階調の範囲では、前記複数の画素のうち、赤色画素及び緑色画素の電極間に、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、色画素の電極間に、階調の変化に対して前記第１の割合とは異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加するものであるため、前記液晶表示素子に、広い視野角にわたって、実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【０１３７】
なお、上述した実施例の液晶表示装置は、航空機のコックピットに装備されるものであるが、この発明は、航空機用液晶表示装置に限らず、他の用途の液晶表示装置にも適用することができる。
【０１３８】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、液晶分子を実質的に９０゜の捩れ角でツイスト配向させた液晶層を有する液晶パネル、前記液晶パネルの両側にそれぞれ配置されたディスコティック液晶層を有する一対の視野角改善フィルム、前記一対の視野角改善フィルムの外側にそれぞれ配置された一対の偏光板からなる液晶表示素子と、前記液晶表示素子の複数の画素のうち、赤のカラーフィルタが設けられた赤色画素及び緑のカラーフィルタが設けられた緑色画素の電極間には、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、青のカラーフィルタが設けられた青色画素の電極間には、明暗のいずれか一方の階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を、前記予め定めた中間階調から他方の階調までの範囲では、階調の変化に対して前記第１の割合と異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加する駆動手段とを備えたものであるため、前記液晶表示素子に、広い視野角にわたって実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【０１３９】
この発明の液晶表示装置において、前記液晶表示素子を、前記一対の偏光板をそれぞれの透過軸を実質的に互いに直交させて配置したノーマリーホワイトモードとする場合、前記駆動手段は、前記液晶表示素子の青色画素の透過率を予め定めた中間階調よりも低く制御する階調において、前記予め定めた中間階調の階調値をＮ、定数βを０＜β＜１、外部から供給された青色の表示データをｉＢ、前記液晶表示素子を駆動するドライバへの青色の出力データをｏＢとしたとき、前記供給された青色の表示データの階調を、
ｏＢ＝β×ｉＢ＋（１−β）×Ｎ
によって求められる階調に変換するのが望ましく、このようにすることにより、前記液晶表示素子に、広い視野角にわたって、より同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【０１４０】
また、前記液晶表示素子をノーマリーホワイトモードとする場合、前記駆動手段は、前記液晶表示素子の画素の透過率を予め定めた中間階調よりも低く制御する階調において、前記液晶表示素子の青色画素に、階調に応じて変化しない前記中間階調の電圧を印加するのが望ましく、このようにすることにより、前記青色画素に印加する電圧の制御を容易にすることができる。
【０１４１】
この発明の液晶表示装置において、前記予め定めた中間階調は、階調の変化に応じた前記液晶表示素子の青色光に対する透過率の変化が、増加から減少、或いは減少から増加に反転する境界付近の階調が望ましく、このようにすることにより、前記液晶表示素子に、広い視野角にわたって、さらに同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【０１４２】
さらに、前記液晶表示素子をノーマリーホワイトモードとする場合、前記一対の視野角改善フィルムはそれぞれ、ディスコティック液晶分子の平均的チルト角をα、前記液晶パネルの電極間に黒を表示させるための電圧を印加したときの前記液晶パネルの液晶分子の平均的チルト角をθとしたとき、
α＝９０−θ
の関係を満たすディスコティッ液晶層により形成するのが好ましく、この液晶表示素子上述した駆動手段によって駆動することにより、前記液晶表示素子に、広い視野角にわたって、実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【０１４３】
また、この発明の液晶表示素子の駆動方法は、前記液晶表示素子の複数の画素の電極間にそれぞれ、明暗のいずれか一方の階調から予め定めた中間階調までの範囲では、階調の変化に対して予め定めた第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、前記予め定めた中間階調を越えた階調の範囲では、前記複数の画素のうち、赤のカラーフィルタが設けられた赤色画素及び緑のカラーフィルタが設けられた緑色画素の電極間に、階調の変化に対して前記第１の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加し、青のカラーフィルタが設けられた青色画素の電極間に、階調の変化に対して前記第１の割合とは異なる第２の割合で変化する電圧を表示データの階調に応じて選択して印加するものであるため、前記液晶表示素子に、広い視野角にわたって、実質的に同じコントラスト及び色相のカラー画像を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示素子の一部分の断面図。
【図２】視野角改善フィルムのディスコティック液晶層の模式的断面図。
【図３】前記液晶表示素子の液晶パネルの一対の基板の近傍における液晶分子配向方向と、一対の偏光板の透過軸の向きと、一対の視野角改善フィルムの基板投影光学軸の向きとを示す図。
【図４】この発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の一部分の断面図。
【図５】この発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の一部分の断面図。
【図６】Δｎ（４５０ｎｍ）／Δｎ（６５０ｎｍ）の値が１．０６〜１．１３の各液晶を用いた液晶表示素子における液晶層の各Δｎｄに対するカラーシフトの値を示す図。
【図７】液晶パネルの液晶のΔｎｄと横コントラスト及び上コントラストとの関係を示す図。
【図８】液晶パネルに印加する電圧と液晶分子の平均的チルト角との関係を示す図。
【図９】前記液晶表示素子の横コントラストを示す図。
【図１０】前記液晶表示素子のカラーシフトを示す図。
【図１１】前記液晶表示素子の上方向コントラストを示す図。
【図１２】前記液晶表示素子の中間調を表示したときの横方向カラーシフトを示す図。
【図１３】前記液晶表示素子の黒を表示したときの上方向のカラーシフトを示す図。
【図１４】実施例素子と比較素子の白を表示したときのカラーシフトの視角依存性を示す図。
【図１５】実施例素子と比較素子の黒を表示したときのカラーシフトの視角依存性を示す図。
【図１６】実施例素子と比較素子の５０％の中間調を表示したときのカラーシフトの視角依存性を示す図。
【図１７】実施例素子と比較素子の２０％の中間調を表示したときのカラーシフトの視角依存性を示す図。
【図１８】実施例素子の印加電圧に対する上方向カラーシフトの液晶層厚依存性を示す図。
【図１９】比較素子の上方向カラーシフトの液晶層厚依存性を示す図。
【図２０】第２及び第３の実施例の液晶表示素子における赤、緑、青の各色の光に対する電圧―透過率特性図。
【図２１】駆動手段の概要を示すブロック図。
【図２２】前記駆動手段の青色調整回路を示す図。
【図２３】前記青色調整回路の青色データ変換回路を示す図。
【図２４】液晶表示素子の第１の駆動例を示す概念図。
【図２５】第１の駆動例における赤、緑、青の各色の入力表示データの階調とドライバ駆動データの階調との関係を示す図。
【図２６】第１の駆動例における赤、緑、青の各色の入力表示データの階調と液晶表示素子の赤、緑、青の各色の画素の電極間に印加される液晶駆動電圧との関係を示す図。
【図２７】液晶表示素子の第２の駆動例を示す概念図。
【図２８】第２の駆動例における赤、緑、青の各色の入力表示データの階調とドライバ駆動データの階調との関係を示す図。
【図２９】第２の駆動例における赤、緑、青の各色の入力表示データの階調と液晶表示素子の赤、緑、青の各色の画素の電極間に印加される液晶駆動電圧との関係を示す図。
【図３０】液晶表示素子の青色画素印加電圧とコントラストの視角依存性の関係を示す図。
【図３１】液晶表示素子の黒表示における青色画素印加電圧とカラーシフトの視角依存性の関係関係を示す図。
【符号の説明】
Ａ１，Ａ２，Ａ３…液晶表示素子、１…液晶パネル、２，３…基板、２ａ，３ａ…液晶分子配向方向、４，５…電極、６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ…カラーフィルタ、７…液晶層厚調整膜、８，９…配向膜、１０…液晶層、１１…液晶分子、θ…黒表示電圧を印加したときの液晶分子の平均的チルト角、１２，１３…偏光板、１２ａ，１３ａ…透過軸、１４，１５…視野角改善フィルム、１６…フィルム基板、１７…配向膜、１８…ディスコティック液晶層、１９…ディスコティック液晶分子、２０…屈折率が最小となる光学軸、２０ａ…基板投影光学軸、α…ディスコティック液晶分子の平均的チルト角、２１…粘着剤、２２…駆動手段、２３…ゲートドライバ、２４…ソースドライバ、２５…青色調整回路、２６…ソースドライバ制御信号発生回路、２７…階調設定器、２８…青色データ変換回路、２９…出力回路、３０…比較器、３１…演算部、３２…出力選択回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004334010.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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