(57)【要約】【課題】  液晶表示装置の表示画面の、主たる視認方向における白浮き現象を低減する。【解決手段】  基準電圧発生部１８は、液晶表示パネル１０１の表示画面において、主たる視認方向での白浮き現象を低減するために、表示画面に対する法線から傾斜した方向におけるＶＴ特性が最適になるように、入力階調に対して階調表示用電圧の基準となる基準電圧を発生させる。基準電圧発生部１８にて発生した基準電圧は、液晶駆動部１７に送られる。液晶駆動部１７は、基準電圧発生部１８で生成された基準電圧に基づいて、液晶表示パネル１０１へ階調表示用電圧を駆動する。これにより、液晶表示装置２０１は、白浮き現象が低減した階調表示を実現する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面に対して、法線から傾いた方向における階調特性が最適になるように、階調が設定された液晶表示素子を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
液晶表示素子と、
上記液晶表示素子に対して、階調表示用電圧を印加する表示駆動手段とを備え、
上記表示駆動手段には、上記液晶表示素子の表示画面に対して、法線から傾いた方向における駆動電圧‐透過率特性が最適になるように、階調表示用電圧の基準となる基準電圧を発生させる基準電圧発生手段が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
上記液晶表示素子は、ノーマリブラック型の垂直配向の液晶表示素子であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
上記法線から傾いた方向が、上記液晶表示素子の表示画面に対する法線からの傾き角度をθとして、０°＜θ≦６０°の範囲内にあることを特徴とする請求項２または３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
上記法線から傾いた方向は、当該法線から傾いた方向における表示画面の階調と、上記角度θにおける表示画面の階調とのズレの最大量が、４５％以下になるような方向であることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関するものである。主たる視認方向が特定されている場合、表示画面における視野角特性が改善された液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータのディスプレイ、携帯情報端末機器の表示部、車載モニター、テレビ等の、様々な分野で、薄型軽量の液晶表示装置が利用されている。しかしながら、従来のツイストネマチック型（ＴＮ型）やスーパーツイストネマチック型（ＳＴＮ型）の液晶表示素子は、視野角が狭いという欠点を有している。
【０００３】
このような欠点を解決するために、様々な方法が提案されている。その中でも、垂直配向膜と負の誘電率異方性のネマチック液晶とを有する液晶表示素子は、軸対称の視角特性をもつため、視野角特性に優れた液晶表示モードとして知られている。このような液晶表示パネルは、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示されている液晶表示素子では、負の異方導電性をもつ液晶層を挟んで一対の基板が設けられ、両基板の液晶層側に垂直配向膜が形成された液晶セルを備えている。さらに、その両側には、偏光子及び検光子が、互いに偏光軸が直交するように、配置されている。また、垂直配向膜は、１画素分に相当する微小な領域に対して、２つの領域に分割されており、一方の領域の視角特性が、他方の領域の視角特性と逆になるように、配向処理してある。これにより、同画素でこれらの特性の平均的な輝度となり、視角特性が改善される。したがって、この液晶表示素子においては、液晶セルの電圧が無印加の時、液晶分子が基板表面に対して略垂直に配向しているので、全ての視角方向において、良好な黒表示を得ることができる。
【０００５】
また、特許文献１には、両側に位相差フィルムが設けられた液晶表示パネルが開示されている。このとき、位相差フィルムが、液晶層から任意の斜め方向に出射する光のリタデーションを補償するように機能する。
【特許文献１】特開平７−２８１１７６号公報（平成７年１０月２７日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の液晶表示パネルでは、以下の問題点を有している。
【０００７】
この液晶表示パネルにおいて、電圧無印加時には、視認方向によらず良好な黒表示が得られる。しかしながら、この液晶表示パネルは、表示パネルに対して、法線方向の階調特性が最適になるように、階調設定を行う場合、中間階調表示を行なったとき、法線方向から視認した場合と斜め方向から視認した場合とで、電圧‐透過率特性（以下、ＶＴ特性とする）に差異が生じる。それゆえ、階調表示を法線方向と斜め方向とで比較すると、中間調の階調特性にズレが生じる。したがって、斜め方向から表示画面をみた際に、表示画面全体が白く浮く現象（以下、白浮き現象とする）が発生するという問題点を有している。
【０００８】
このため、法線方向の階調特性が最適になるように階調設定の行われた液晶表示パネルを、広視野角を必要とし、かつ、主たる視認方向が特定の方向にある程度限定される、例えば車載モニター等の用途に用いる場合、主たる視認方向で白浮き現象が発生し、表示特性が悪くなるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、主たる視認方向での白浮き現象を低減し、階調表示の特性を向上し得る液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、表示画面に対して、法線から傾いた方向における階調特性が最適になるように、階調が設定された液晶表示素子を備えることを特徴としている。
【００１１】
上記の発明によれば、液晶表示素子の階調は、表示画面に対して、法線方向ではなく、法線から傾斜した方向における階調特性が最適になるように設定されている。このため、斜め方向から表示画面をみた際に、斜め方向における階調表示のズレが抑えられる。
【００１２】
それゆえ、上記の発明によれば、上記液晶表示装置を、広視野角を必要とし、かつ、主たる視認方向が特定の方向にある程度限定される、例えば車載モニター等の用途に用いる場合、主たる視認方向での白浮き現象を低減することができる。
【００１３】
したがって、本発明によれば、主たる視認方向での白浮き現象を低減し、階調表示の特性を向上し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００１４】
また、本発明の液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、液晶表示素子と、上記液晶表示素子に対して、階調表示用電圧を印加する表示駆動手段とを備え、上記表示駆動手段には、上記液晶表示素子の表示画面に対して、法線から傾いた方向における駆動電圧‐透過率特性が最適になるように、階調表示用電圧の基準となる基準電圧を発生させる基準電圧発生手段が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
上記の発明によれば、上記液晶表示装置では、上記基準電圧発生手段が、階調表示用電圧の基準となる基準電圧を発生させている。そして、上記表示駆動手段は、上記基準電圧発生手段にて発生した基準電圧に基づいて、階調表示用電圧を液晶表示素子に印加する。液晶表示素子では、階調表示用電圧が、階調ごとに印加される。これにより、上記液晶表示装置は、表示画面の階調表示を行なっている。
【００１６】
上記の発明によれば、上記基準電圧発生手段は、法線から傾いた方向における駆動電圧‐透過率特性が最適になるように、階調表示用電圧の基準となる基準電圧を発生させている。
【００１７】
これにより、上記液晶表示装置において、液晶表示素子に印加される階調表示用電圧と、それに対応する液晶表示素子の透過率とが、法線から傾いた方向に最適化される。
【００１８】
したがって、本発明によれば、主たる視認方向での白浮き現象を低減し、階調表示の特性を向上し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００１９】
また、本発明の液晶表示装置では、液晶表示素子のパネル構造を変更させることなく、法線から傾いた方向における駆動電圧‐透過率特性に基づいた基準電圧を発生させるのみで、白浮き現象の低減を実現している。したがって、低コストで白浮き現象を低減することができる液晶表示装置を提供することができる。
【００２０】
上記液晶表示素子は、ノーマリブラック型の垂直配向の液晶表示素子であることが好ましい。
【００２１】
ノーマリブラック型の垂直配向の液晶表示素子は、軸対称の視角特性を有するため、駆動電圧を設定する基準方向以外の方向から、表示画面を観察しても、視角特性が著しく低下することがなく、全体として表示品位を損なわない。また、ノーマリブラック型、すなわち、偏光板をクロスニコルな状態で黒表示を実現しているので、コントラストの高い表示を得ることができる。
【００２２】
上記のような表示特性を有する液晶表示素子としては、例えば、放射状傾斜配向型の液晶表示素子、ＭＶＡ(Multi domain Vertical Alignment)型の液晶表示素子等が挙げられる。
【００２３】
上記法線から傾いた方向が、上記液晶表示素子の表示画面に対する法線からの傾き角度をθとして、０°＜θ≦６０°の範囲内にあることが好ましい。
【００２４】
上記の発明によれば、上記法線から傾いた方向を、上記液晶表示素子の表示画面に対する法線からの傾き角度をθとして、０°＜θ≦６０°の範囲内としている。すなわち、上記の発明の液晶表示装置では、上記液晶表示素子の表示表面に対する法線から、６０°以内の方向における、駆動電圧‐透過率特性が最適になるように、基準電圧を発生させている。
【００２５】
車載モニターの主たる視認方向は、モニターの表示画面に対する法線からの傾き角度が５０°程度の方向である。したがって、上記の発明によれば、車載モニターの主たる視認方向において、白浮き現象を低減することができる。さらに、上記液晶表示素子の表示表面に対する法線から、６０°以内の方向における、駆動電圧‐透過率特性が最適になるように、基準電圧を発生させることにより、液晶表示素子の表示画面全体の視角特性のバランスを保つことができる。
【００２６】
上記法線から傾いた方向は、当該法線から傾いた方向における表示画面の階調と、上記角度θにおける表示画面の階調とのズレの最大量が、４５％以下になるような方向であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の液晶表示装置は、以上のように、表示画面に対して、法線から傾いた方向における階調特性が最適になるように、階調が設定された液晶表示素子を備えるものである。
【００２８】
それゆえ、斜め方向から表示画面をみた際に、斜め方向における階調表示のズレが抑えられる。したがって、上記液晶表示装置を、広視野角を必要とし、かつ、主たる視認方向が特定の方向にある程度限定される、例えば車載モニター等の用途に用いる場合、主たる視認方向での白浮き現象を低減することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３０】
本実施の形態の液晶表示装置は、優れた表示特性を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置に好適に用いられる。以下では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置について、本発明の実施形態を説明する。本発明はこれに限らず、ＭＩＭを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置や単純マトリクス型液晶表示装置に適用することができる。また、以下では、透過型液晶表示装置を例に本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれに限らず、透過反射両用型液晶表示装置や反射型液晶表示装置に適用することができる。
【００３１】
なお、本明細書においては、表示の最小単位である「絵素」に対応する液晶表示装置の領域を「絵素領域」と呼ぶ。カラー液晶表示装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの「絵素」が１つの画素に対応する。絵素領域は、アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、絵素電極と絵素領域と対向する対向電極とによって絵素領域が規定される。また、単純マトリクス型液晶表示装置においては、ストライプ状に設けられている列電極と列電極に直交するように設けられた行電極とが互いに交差する領域それぞれによって、絵素領域が規定される。なお、ブラックマトリクスが設けられている構成においては、厳密には、表示すべき状態に応じて電圧が印加される領域のうち、ブラックマトリクスの開口部に対応する領域が絵素領域に対応することになる。
【００３２】
本実施形態の液晶表示装置２０１は、図１に示すように、液晶表示パネル（液晶表示素子）１０１と、当該液晶表示パネル１０１へ階調表示用電圧を印加する表示駆動部（表示駆動手段）１９とを備えている。
【００３３】
上記表示駆動部１９は、液晶駆動部１７と、基準電圧発生部（基準電圧発生手段）１８とを備えている。
【００３４】
上記基準電圧発生部１８は、液晶表示パネル１０１の表示画面において、入力階調に対して階調表示用電圧の基準となる基準電圧を設定するための手段である。すなわち、基準電圧発生部１８は、階調毎に出力する電圧（基準電圧）を生成する。この基準電圧発生部１８にて発生した基準電圧は、液晶駆動部１７に送られる。
【００３５】
上記液晶駆動部１７は、基準電圧発生部１８で発生した基準電圧に基づいて、液晶表示パネル１０１へ階調表示用電圧を印加し、絵素電極を駆動する。
【００３６】
これにより、液晶表示装置２０１は、階調表示を実現する。この際、例えば６４階調表示であっても、基準電圧発生部１８は、階調毎に出力する基準電圧を、液晶駆動部１７に供給するのではない。数種類の基準電圧を液晶駆動部１７に供給することで、その他の基準電圧は、液晶駆動部１７内部の抵抗分割により補充することで生成される。なお、基準電圧発生部１８を用いた基準電圧の設定方法については、後で詳細に説明する。
【００３７】
また、液晶表示パネル１０１は、ノーマリブラック型の垂直配向の液晶表示素子であることが好ましい。ノーマリブラック型の垂直配向の液晶表示素子は、軸対称の視角特性を有するため、基準電圧を設定する基準方向以外の方向から表示画面を観察しても、視角特性が著しく低下することがなく、全体として表示品位を損なわない。また、偏光板をクロスニコルな状態とすることで黒表示を実現しているので、コントラストの高い表示を得ることができる。
【００３８】
ここで、液晶表示パネル１０１の構成について、詳細に説明する。本実施形態では、特開２００３−１６７２５３号公報に開示されている液晶表示パネルを例示する。この液晶表示パネルは、垂直配向型の液晶層を有している。そして、この液晶層は、電圧印加時に液晶が放射状に傾斜配向する。図１に、液晶表示パネルの概略構成を示す。
【００３９】
上記液晶表示パネル１０１は、図１に示すように、垂直配向モードの液晶セル１３と、当該液晶セル１３の両側に配された偏光板７・８とを備えている。当該偏光板７・８は、位相差補償素子を含み、クロスニコルな状態で配置されている。
【００４０】
液晶セル１３は、図１に示すように、カラーフィルタ基板１０と、ＴＦＴ基板１２と、カラーフィルタ基板１０とＴＦＴ基板１２との間に設けられた液晶層６とを有している。
【００４１】
上記カラーフィルタ基板１０は、液晶層６側から順に、対向電極３、カラーフィルタ層４、及び、ガラス基板１を備えている。一方、上記ＴＦＴ基板１２は、液晶層６側から順に、絵素電極５、及び、ガラス基板２を備えている。上記カラーフィルタ層４は、各絵素電極５ごとに対応する形で、形成されている。また、ＴＦＴ基板１２の絵素電極５を駆動するために、図示しない薄膜トランジスタが絵素毎に形成されている。対向電極３の液晶層６側の表面には、複数の絵素領域それぞれに対応して、傾斜した側面を有する凸部９が、少なくとも１つ形成されている。また、カラーフィルタ基板１０、及び、ＴＦＴ基板１２の液晶層６側の表面には、図示しない垂直配向膜が設けられている。
【００４２】
絵素領域毎の液晶層６の配向状態は、液晶層６を介して互いに対向するように配置された対向電極３と絵素電極５とに印加される電圧に応じて、変化する。液晶層６の配向状態に伴い、液晶層６を透過する光の偏光状態や量が変化する現象を利用して表示が行なわれる。
【００４３】
以下、液晶表示パネル１０１が行なう表示について、図２、及び、図３を参照して、説明する。図２は、電圧印加時における液晶表示パネル１０１の絵素領域１４の構造を基板法線方向から見た上面図であり、図３は、図２の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った矢視断面図である。
【００４４】
液晶層６の液晶分子１１は、負の異方導電性を有するネマティック液晶である。上記垂直配向膜によって、液晶層６に電圧が印加されていないとき、垂直配向膜の表面に対して垂直に配向する。また、上述したように、凸部９は、垂直配向膜で覆われているので、液晶分子１１は、凸部９の傾斜側面に対して垂直に配向する。したがって、凸部９の周辺に存在する液晶分子１１は、凸部９を中心に放射状に傾斜する。凸部９の傾斜斜面の近傍の液晶分子１１以外の大部分の液晶分子１１は、垂直配向状態にある。
【００４５】
この液晶層６に電圧を印加すると、図３に示すように、凸部９の傾斜斜面の影響（配向規制力、いわゆるアンカリング効果）を受けて傾斜した液晶分子１１の配向方向を整合する方向に液晶分子１１は倒れる。液晶分子１１が倒れる傾斜角は電界の強さに依存し、電界が強いほど大きく倒れ、液晶分子１１の配向方向は水平に近づく。液晶分子１１が倒れる方向は、凸部９の傾斜斜面のアンカリング効果によって、凸部９を中心に放射状に傾斜した方向である。したがって、電圧印加時には、図２に示すように、絵素領域１４に対応して、液晶層６に放射状傾斜配向状態の液晶ドメインが形成される。そして、放射状傾斜配向状態の液晶ドメインにおいて、液晶分子１１の配向方向は、全方位角方向に分布しているので、液晶表示装置の視野特性を全方位について改善することができる。
【００４６】
上記液晶セル１３を備えた液晶表示装置では、図１に示すように、液晶セル１３を偏光板７と偏光板とによって狭持すると、入射光は、偏光板８によって、直線偏光となり、液晶セル１３に入射する。液晶セル１３中では、複屈折効果が発生しないため、当該入射光は略そのままの状態で、液晶セル１３を通過し、偏光板７側へと到達する。ここで、偏光板７の偏光軸と偏光板８の偏光軸とは、互いに直交するように配されたクロスニコルな状態にある。したがって、液晶セル１３を通過した光のほとんどは、偏光板８により吸収される。この結果、液晶表示装置は、電圧無印加状態において黒表示となる。
【００４７】
一方、電圧を印加すると、液晶層６の液晶分子１１が放射状傾斜配向状態になるため、液晶セル１３を偏光板７と偏光板とによって狭持すると、入射光は偏光板８によって、直線偏光となり、液晶セル１３に入射する。液晶セル１３では、複屈折効果が発生するため、当該入射光はその偏光状態を変化させながら液晶セル１３を通過し、偏光板７側へと到達する。このとき、偏光板７の偏光軸方向に、その偏光状態を変化させた光成分が、偏光板７を通過し、出射され、白表示を得る。また、印加電圧を変化させることにより、放射状傾斜配向の傾斜量が変化し、それにより発生する複屈折効果の発生量も変化するため、偏光板７からの出射光量が変化する。このことにより、印加電圧に応じた階調表示が可能になる。
【００４８】
また、液晶分子１１は放射状に傾斜配向するので、絵素領域において、各方位に配向した液晶分子１１の存在確率が回転対称性（上下左右対称性）を有することになり、液晶分子１１の配向方向が互いに異なる領域同士が、光学的に補償しあう。これらの結果、液晶表示装置の使用者が、何れの方向から液晶表示装置を見たとしても、絵素領域全体で見ると、出射光の強度（絵素の明るさ）が略同じになり、広い視野角を得ることができる。
【００４９】
次に、本実施形態の液晶表示装置の特徴的な処理である、白浮き現象低減処理について説明する。上記したように、液晶表示パネル１０１では、印加電圧に応じて階調表示が行なわれる。従来の液晶表示パネルでは、表示画面に対して法線方向の階調表示が最適になるように印加電圧が設定されている。このため、表示画面に対して法線方向からの視認と斜め方向からの視認とで、階調表示にズレが生じて白浮き現象が発生する。つまり、上記液晶表示パネルをテレビ等の用途に用いた場合、表示画面に対して法線方向の視認を基準としてその周囲の全方位に対しても視認性が要求される。しかしながら、上記液晶表示パネルを車載モニター等の用途に用いる場合、主たる視認方向は、表示画面に対し斜めからの特定の方向に限定される。このため、主たる視認方向からの視認において白浮き現象が発生し、表示特性が悪くなる。そこで、この白浮き現象を低減するために、主たる視認方向での階調表示が最適になるように、液晶表示パネルの階調表示用電圧を設定する。
【００５０】
また、本実施形態では、主たる視認方向での白浮き現象による階調表示のズレを、ＶＴ特性のズレとして評価する。ＶＴ特性は、所定の角度で液晶表示パネルに入射した光に関する、液晶表示パネルの駆動電圧と光の透過率との関係を表わした関数である。なお、本実施形態では、図４に示すように、液晶表示パネル１０１の表示画面１５において、主たる視認方向におけるＸＺ平面の投影軸と法線方向（Ｚ軸）との角度θ、ＸＹ平面の投影軸とＸ軸との角度φにより、主たる視認方向を規定する。また、主たる視認方向（θ，φ）におけるＶＴ特性を関数ｆ（Ｖ，Ｔ，θ，φ）として表わす（ただし、Ｖ：階調表示用電圧、Ｔ：透過率）。
【００５１】
本実施形態の液晶表示装置２０１では、角度θ１、φ１の方向（以下、基準方向とする）におけるＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，θ１，φ１）が最適になるように、基準電圧発生部１８にて、基準電圧を発生させている。そして、上記基準方向は、主たる視認方向に基づいて設定される。
【００５２】
以下に、白浮き現象評価方法を説明する。
【００５３】
すなわち、液晶表示パネル１０１の表示画面に対して法線方向におけるＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，０，０）と、当該法線方向から角度θ，φ変化させたときのＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，θ，φ）とを測定する。
【００５４】
そして、法線方向、及び、角度θ，φ方向における、液晶表示パネル１０１の白表示時の駆動電圧での透過率を１００％として、各方向におけるＶＴ特性の透過率Ｔを規格化する（以下、規格化した値を透過強度とする）。
【００５５】
そして、基準電圧を設定する基準となる方向、すなわち基準方向と、上記角度θ，φ傾斜した方向とで、透過強度を比較する。この結果、得られた透過強度のズレを階調表示のズレとして、白浮き現象を評価する。
【００５６】
本実施形態の液晶表示パネル１０１は、角度θ１＝３０°、φ１＝０°におけるＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，３０，０）に基づいて基準電圧が設定されている。本実施形態では、上述したように、液晶表示パネル１０１の視野角特性が上下左右対称であることから、角度φ＝０°及び４５°の２方向について、白浮き現象を評価した。また、角度θについては、例えば、実際に車載モニターでは視認方向として法線方向からの傾き角度が５０°程度であることから、本実施形態では、角度θ＝０°、３０°、及び、６０°の方向において、白浮き現象を評価した。なお、比較として、基準方向を法線方向とした、すなわち、法線方向（角度θ１＝０°）におけるＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，０，０）に基づいて基準電圧が設定された液晶表示パネル１０１に関しても、同様に白浮き現象を評価した。
【００５７】
以下、白浮き現象の評価結果について、図５ないし図８を参照にしながら以下に説明する。なお、図５ないし図８において、基準方向での透過強度のグラフに対する、他の角度での透過強度のグラフの膨らみは、当該基準方向と他の角度とで視認したときの階調表示のズレを示す。
【００５８】
図５は、角度φ＝０°において、液晶表示パネル１０１の基準電圧を法線方向のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，０，０）に基づいて設定した場合について、白浮き現象を評価した結果を示す。このとき、液晶表示パネル１０１では、法線方向（角度θ＝０）のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，０，０）に基づいて、基準電圧Ｖが設定されている。したがって、法線方向から表示画面をみると、基準方向透過強度と、それに対応する液晶表示パネル１０１の透過強度が常に等しいので、白浮き現象が発生しない。しかしながら、角度θ＝３０°、または、６０°から表示画面をみる場合、基準方向透過強度と、それに対応する液晶表示パネル１０１の透過強度とにズレが生じて、白浮き現象が発生し、階調特性が悪くなる。図５において、基準方向での透過強度のグラフに対する、他の角度での透過強度のグラフの膨らみが最も大きくなる基準方向透過強度が２０％のところで、角度θ＝０°（法線方向）、３０°、及び、６０°の方向での透過強度のズレは、それぞれ０％、１５．２％、及び、４７．７％（ズレ範囲４７．７％）となっている。
【００５９】
一方、図６は、角度φ＝０°において、液晶表示パネル１０１の基準電圧を角度θ１＝３０°、φ１＝０°のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，３０，０）に基づいて設定した場合について、白浮き現象を評価した結果を示す。液晶表示パネル１０１では、基準方向（角度θ＝３０°、φ＝０°）のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，３０，０）に基づいて、基準電圧Ｖが設定されている。したがって、主たる視認方向から表示画面をみると、基準方向透過強度と、それに対応する液晶表示パネル１０１の透過強度が常に等しいので、白浮き現象が発生しない。図６において、基準方向での透過強度のグラフに対する、他の角度での透過強度のグラフの膨らみが最も大きくなる基準方向透過強度が２０％のところで、角度θ＝０°、３０°、及び、６０°の方向での透過強度のズレは、それぞれ−１３．５％、０％、及び、３１．１％（ズレ範囲４４．６％）となっている。
【００６０】
また、上記の条件下で角度φ＝４５°の方向について、白浮き現象を評価した結果を図７、及び、図８に示す。なお、図７は、液晶表示パネル１０１の基準電圧を法線方向のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，０，０）に基づいて設定した場合での結果であり、図８は、角度θ１＝３０°、φ＝０°のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，３０，０）に基づいて設定した場合での結果を示す。
【００６１】
図７に示すように、基準方向での透過強度のグラフに対する、他の角度での透過強度のグラフの膨らみが最も大きくなる基準方向透過強度が４０％のところで、角度θ＝０°、３０°、及び、６０°の方向での透過強度のズレは、それぞれ０％、１４．５％、及び、４８．２％（ズレ範囲４８．２％）となっている。また、図８に示すように、基準方向での透過強度のグラフに対する、他の角度での透過強度のグラフの膨らみが最も大きくなる基準方向透過強度が４０％のところで、角度θ＝０°、３０°、及び、６０°の方向での透過強度のズレは、それぞれ−１３．９％、０％、及び、３６．３％（ズレ範囲５０．２％）となっている。
【００６２】
以上のように、液晶表示パネル１０１の表示画面に対して、法線方向ではなく、主たる視認方向での階調表示が最適になるように、印加電圧が設定されている。これにより、この液晶表示パネル１０１は、主たる視認方向での白浮き現象が低減し、表示特性が向上する。
【００６３】
また、上記の白浮き現象の評価結果から、法線方向でのＶＴ特性に基づいて液晶表示パネル１０１の印加電圧を設定した場合と、主たる視認方向でのＶＴ特性に基づいて液晶表示パネル１０１の印加電圧を設定した場合とで、階調特性のズレ範囲が、ほぼ同等のレベルに維持されている。このため、本実施形態の液晶表示パネル１０１では、基準方向以外の方向から表示画面を観察しても、視角特性が、著しく低下することはなく、表示画面全体としての表示品位は損なわない。
【００６４】
なお、本実施の形態においては、基準方向でのＶＴ特性として、角度θ１＝３０°、φ１＝０°におけるｆ（Ｖ，Ｔ，θ，φ）に基づいて、階調表示用電圧の基準となる基準電圧を設定したが、必ずしもこれに限定されず、基準方向は、液晶表示パネルの主たる視認方向にあわせて、任意に設定できる。
【００６５】
ただし、主たる視認方向が特定されている場合、角度θ１が大きすぎる方向でのＶＴ特性が最適になるように、液晶表示パネルの基準電圧を設定すると、角度θ１よりも大きい角度の方向から表示画面をみると、階調が黒く沈む現象が顕著になり、視野角全体での表示品位が悪化する。角度θ１＝６０°、φ１＝０°の方向でのＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，６０，０）が最適になるように、液晶表示パネル１０１の基準電圧を設定した場合を、図９を参照にして説明する。図９は、角度φ＝０°で、上記のように基準電圧が設定された、液晶表示パネル１０１の白浮き現象を評価した結果である。
【００６６】
図９に示すように、ＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，６０，０）が最適になるように、基準電圧Ｖを設定した液晶表示パネル１０１では、基準方向（角度θ１＝６０°）から表示画面をみた場合、白浮き現象が発生せず、階調表示が良好である。しかしながら、角度θ＝０°（法線方向）、または、３０°での透過強度は、基準方向（角度θ１＝６０°）での透過強度よりも、顕著に低い値である。この結果、液晶表示パネル１０１の表示は、基準方向から離れた方向（角度θ＝３０°、０°）から表示画面をみるにつれて、階調が黒く沈む現象が進み、視野角全体で表示品位が低下する角度θ１が６０°よりも大きい角度の基準方向でのＶＴ特性に基づいて、基準電圧を設定した場合、車載モニターの主たる視認方向である、角度θが５０°程度である方向からみると、表示画面が黒く沈む現象が生じる。それゆえ、液晶表示パネルの主たる視認方向での視野角全体の表示のバランスを考慮すると、基準方向の角度θ１としては、０°＜θ１≦６０°の範囲内、より好ましくは０°＜θ１≦５０°の範囲内とすることが好ましい。また、基準方向の角度θ１における設定角度は、液晶表示パネルの実際の使用において想定される主たる視認方向の角度に比べ、同じであるか、もしくは小さい角度とすることが好ましい。
【００６７】
また、表示画面全体の視角特性のバランスを保つために、上記基準方向は、当該基準方向の角度θ１における表示画面の階調と、上記角度θ（０°＜θ≦６０°）における表示画面の階調とのズレの最大量が、４５％以下になるような方向であることが好ましい。すなわち、上述した基準方向での透過強度のグラフに対する、他の角度での透過強度のズレの最大量が４５％以下であることが好ましい。これにより、法線方向近傍での階調と、基準方向での階調とのズレを抑えることができ、視角範囲全体での階調特性の劣化を最小限に抑えることができる。
【００６８】
例えば、図１４に、階調ズレの最大量が５０％である液晶表示装置を、従来の法線方向におけるＶＴ特性に基づいて階調設定した場合における、φ＝４５°の方向で白浮き現象の評価結果を示す。図１４に示すように、基準方向透過強度７０％程度のとき、角度θ＝６０°の方向での透過強度は１００％となる。そして、基準方向透過強度８７％付近で最大値が１０１％となり、８７％以上では逆に透過強度が低下してしまい、階調反転が発生する。これを、仮に、基準方向（角度θ１＝６０°）方向でのＶＴ特性に基づいて、階調設定した場合、角度θ＝０°方向において階調反転が発生し、表示全体としての特性が劣化してしまう。これに対して、階調ズレの最大量が４８．２％である場合、図７に示すように階調反転は発生しない。
【００６９】
また、ＶＴ特性の設定における処理手順は、基準方向の角度θ１における設定角度で処理していれば、特に限定せず、従来公知の方法を適用することができる。例えば、基準方向から表示画面をみて、液晶表示パネルの基準電圧と透過率との関係を測定し、基準方向におけるＶＴ特性を設定することが挙げられる。
【００７０】
〔実施の形態２〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図１０ないし図１４に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、主に、上記実施の形態１との相違点について説明するものとし、前記実施の形態１で用いた部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【００７１】
上記実施の形態１では、液晶分子が全方位方向に放射状配向するタイプの液晶表示パネル１０１を用いていたが、本発明の液晶表示装置における液晶表示パネルは、これに限定されるものではない。本実施の形態の液晶表示装置は、前記実施の形態１の液晶表示装置における液晶表示パネル１０１の代わりに、電圧印加時に液晶分子が傾斜配向する方向が複数の方向になる、ＭＶＡ(Multi domain Vertical Alignment)と呼ばれる垂直配向型液晶表示パネルを設けたものである。
【００７２】
本実施形態では、特開平１１−２５８６０５号公報に開示されている液晶表示パネルを例示する。
【００７３】
上記液晶表示パネルに関して、上記実施形態１と同様の方法で、白浮き現象の評価を行った。なお、比較として、法線方向（角度θ＝０°）におけるＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，０，０）に基づいて基準電圧が設定された液晶表示パネルに関しても、同様に白浮き現象を評価した。以下、白浮き現象の評価結果について、図１０ないし図１３を参照にしながら以下に説明する。
【００７４】
図１０は、角度φ＝０°において、液晶表示パネルの基準電圧を法線方向のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，０，０）に基づいて設定した場合について、白浮き現象を評価した結果を示す。このとき、液晶表示パネルでは、法線方向（角度θ＝０）のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，０，０）に基づいて、基準電圧Ｖが設定されている。したがって、法線方向から表示画面をみると、基準方向透過強度と、それに対応する液晶表示パネルの透過強度が常に等しいので、白浮き現象が発生しない。しかしながら、角度θ＝３０°、または、６０°から表示画面をみる場合、基準方向透過強度と、それに対応する液晶表示パネルの透過強度とにズレが生じて、白浮き現象が発生し、階調特性が悪くなる。図１０において、基準方向での透過強度のグラフに対する、他の角度での透過強度のグラフの膨らみが最も大きくなる基準方向透過強度が２０％のところで、角度θ＝０°（法線方向）、３０°、及び、６０°の方向での透過強度のズレは、それぞれ０％、６．１％、及び、２１．１％（ズレ範囲２１．１％）となっている。
【００７５】
一方、図１１は、角度φ＝０°において、液晶表示パネルの基準電圧を角度θ１＝３０°、φ＝０°のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，３０，０）に基づいて設定した場合について、白浮き現象を評価した結果を示す。液晶表示パネルでは、主たる視認方向（角度θ＝３０°、φ＝０°）のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，３０，０）に基づいて、基準電圧Ｖが設定されている。したがって、主たる視認方向から表示画面をみると、基準方向透過強度と、それに対応する液晶表示パネルの透過強度が常に等しいので、白浮き現象が発生しない。図１１において、基準方向での透過強度のグラフに対する、他の角度での透過強度のグラフの膨らみが最も大きくなる基準方向透過強度が２０％のところで、角度θ＝０°、３０°、及び、６０°の方向での透過強度のズレは、それぞれ−５．９％、０％、及び、１５．４％（ズレ範囲２１．３％）となっている。
【００７６】
また、上記の条件下で角度φ＝４５°の方向について、白浮き現象を評価した結果を図１２、及び、図１３に示す。なお、図１２は、液晶表示パネルの基準電圧を法線方向のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，０，０）に基づいて設定した場合での結果であり、図１３は、角度θ１＝３０°、φ＝０°のＶＴ特性ｆ（Ｖ，Ｔ，３０，０）に基づいて設定した場合での結果を示す。
【００７７】
図１２に示すように、基準方向での透過強度のグラフに対する、他の角度での透過強度のグラフの膨らみが最も大きくなる基準方向透過強度が４０％のところで、角度θ＝０°、３０°、及び、６０°の方向での透過強度のズレは、それぞれ０％、５．４％、及び、２８．０％（ズレ範囲２８．０％）となっている。また、図１３に示すように、基準方向での透過強度のグラフに対する、他の角度での透過強度のグラフの膨らみが最も大きくなる基準方向透過強度が４０％のところで、角度θ＝０°、３０°、及び、６０°の方向での透過強度のズレは、それぞれ−６．８％、０％、及び、２２．２％（ズレ範囲２９．０％）となっている。
【００７８】
以上のように、液晶表示パネルは、その表示画面に対して、法線方向ではなく、主たる視認方向での階調表示が最適になるように、印加電圧が設定されているので、この液晶表示パネルは、主たる視認方向での白浮き現象が低減し、表示特性が向上する。
【００７９】
また、上記の白浮き現象の評価結果から、法線方向でのＶＴ特性に基づいて液晶表示パネルの印加電圧を設定した場合と、主たる視認方向でのＶＴ特性に基づいて液晶表示パネルの印加電圧を設定した場合とで、階調特性のズレ範囲が、ほぼ同等のレベルに維持されている。このため、本実施形態の液晶表示パネルでは、基準方向以外の方向から表示画面を観察しても、視角特性が、著しく低下することはなく、表示画面全体としての表示品位は損なわない。
【００８０】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の液晶表示装置は、主たる視認方向が特定の方向に限定される場合、表示画面の白浮き現象を低減する。したがって、カーナビゲーション等の車載モニター等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明における液晶表示装置の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの、電圧印加時における絵素領域の構造を基板法線方向から見た上面図である。
【図３】図２の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った矢視断面図である。
【図４】本発明の液晶表示装置における、基準方向の設定を示す説明図である。
【図５】本発明における実施の一形態の液晶表示装置を、従来の法線方向におけるＶＴ特性に基づいて階調設定した場合における、φ＝０°の方向で白浮き現象の評価結果を示すグラフである。
【図６】本発明における実施の一形態の液晶表示装置を、（θ，φ）＝（３０，０）の基準方向におけるＶＴ特性に基づいて階調設定した場合における、φ＝０°の方向で白浮き現象の評価結果を示すグラフである。
【図７】本発明における実施の一形態の液晶表示装置を、従来の法線方向におけるＶＴ特性に基づいて階調設定した場合における、φ＝４５°の方向で白浮き現象の評価結果を示すグラフである。
【図８】本発明における実施の一形態の液晶表示装置を、（θ，φ）＝（３０，０）の基準方向におけるＶＴ特性に基づいて階調設定した場合における、φ＝４５°の方向で白浮き現象の評価結果を示すグラフである。
【図９】本発明における実施の一形態の液晶表示装置を、（θ，φ）＝（６０，０）の基準方向におけるＶＴ特性に基づいて階調設定した場合における、φ＝０°の方向で白浮き現象の評価結果を示すグラフである。
【図１０】本発明における実施の他の形態の液晶表示装置を、従来の法線方向におけるＶＴ特性に基づいて階調設定した場合における、φ＝０°の方向で白浮き現象の評価結果を示すグラフである。
【図１１】本発明における実施の他の形態の液晶表示装置を、（θ，φ）＝（３０，０）の基準方向におけるＶＴ特性に基づいて階調設定した場合における、φ＝０°の方向で白浮き現象の評価結果を示すグラフである。
【図１２】本発明における実施の他の形態の液晶表示装置を、従来の法線方向におけるＶＴ特性に基づいて階調設定した場合における、φ＝４５°の方向で白浮き現象の評価結果を示すグラフである。
【図１３】本発明における実施の他の形態の液晶表示装置を、（θ，φ）＝（３０，０）の基準方向におけるＶＴ特性に基づいて階調設定した場合における、φ＝４５°の方向で白浮き現象の評価結果を示すグラフである。
【図１４】階調ズレの最大量が５０％である液晶表示装置を、従来の法線方向におけるＶＴ特性に基づいて階調設定した場合における、φ＝４５°の方向で白浮き現象の評価結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８３】
１，２  ガラス基板
３    対向電極
４    カラーフィルタ層
５    絵素電極
６    液晶層
７，８  偏光板
９    凸部
１０    カラーフィルタ基板
１１    液晶分子
１２    ＴＦＴ基板
１３    液晶セル
１７    液晶駆動部
１８    基準電圧設定部
１０１  液晶表示パネル
２０１  液晶表示装置
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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