液晶ディスプレイ
アルゴンと酸素の混合ガス中でITOのターゲットから昇華させてガラス基板にITO酸化膜を成膜する。ITO酸化膜はほとんど不透明であり、膜に含まれる酸素を追い出すために200℃の大気中、または不活性ガス中での熱処理を必要とする。膜厚が厚いと透明度を高めにくくなり成膜を制御することが難しく抵抗値にバラツキがあるため、製造には酸化物を使う方法に移っている。
これらの他に、ディッピング法がある。カラーフィルタ基板では耐熱性の上限に配慮されるが、アレイ基板ではより高い温度を使って抵抗値の低減が計られる。例えばTFTアレイ基板では以前の工程でのゲート絶縁膜の350-400℃での形成時の温度や、後の工程でのSiNx保護膜の250℃や配向膜の熱処理温度180℃でITO膜の特性が劣化しないよう配慮が求められる。STN用のITO膜では配向膜の熱処理温度に対する250-300℃程度の耐熱性が求められる。ガラス基板の全面に成膜されたITOの薄膜は、アレイ基板のみフォトリソグラフィ技術を使ったエッチングによって不要部分が除去される。
偏光フィルム (PVA, Poly Vinyle Alcohol)、基板フィルム (TAC, Triacetyl cellulose, Cellulose triacetate)、離形・保護フィルム (PET, Polyethylene terephthalate) の原反を準備する。
洗浄する。
ヨウ素を含む染料で染色する。
延伸させる。
ホウ酸処理によって架橋させ、加熱処理を施す。
乾燥させる。
基板フィルムの工程。必要ならばAG/AR(防眩/低反射)処理を施す。
偏光フィルムの両面に基板フィルムを貼り合わせる。視野角拡大フィルムを含む場合はガラス基板の外側に偏光フィルムが内側に視野角拡大フィルムがなるように張り合わせられる。
基板フィルムに離形・保護フィルムを貼り合わせる。
検査を行う。
ロールに巻き取る。
切断する。
出荷前検査を行う。
配向膜形成(ラビング工程)
配向膜の形成はラビング工程とも呼ばれ、液晶分子の並びを整えるために高分子膜の表面に微細な溝を形成する工程である。ポリイミド樹脂 (Polyimide resin) など液体をガラス基板上に塗布した後、これを180℃程度で焼成したのち、膜の表面をラビング布製のローラーで所望の方向で擦ってゆく。布地の細かな繊維によって表面を一方向に撫でることで樹脂の分子が一定方向に並び、また微細な溝が形成される。ラビングによる配向では液晶分子が2-7度程度に傾きをもって並び、この傾きをプレティルト角と呼ぶ。配向膜にポリイミドを使うことでプレティルト角を増す工夫も行われる。一方向にラビングする以外に、部分的にマスクしておいて複数方向からラビングを行い、配向の方向を変えるマスクラビングによる分割配向方式があり、フォトリソグラフィによって行う分割配向方式もある。分割配向によって視野角が向上される。これらの場合にはプレチルト角は大きくするのが一般的である。
位相差フィルムは直線偏光を楕円偏光に、楕円偏光を直線偏光に変えることができ、1/2λ板や1/4λ板のように主として波長依存性を光学的に補償に使われ、また半透過型液晶での位相差補償にも使用される。波長依存性の補償用途のものの製造方法は、PVAやPCの膜を1軸延伸によってフィルムに含まれる高分子を配向させて複屈折の異方性を得る点では偏光板に似ており、ただ、この延伸率は小さく、求める補償能力が得られるように均等に力を制御しながら作られる。位相差補償用のものはこれとは異なり、ポリイミド重合ポリマーを塗布した偏光フィルムをラビングして作った配向膜上にカイラル分子を添加した高分子液晶を塗り高温度環境に置くことで液晶を螺旋配向させる。後者では複屈折と旋光の2つを同時に補償できる。
2枚の基板間で液晶材を流出を防ぎ、外部からの汚染などからも守るシール材をカラーフィルタ基板側に塗布する。シール材は2枚の基板の接着剤の役割もある。塗布には、スクリーン印刷とディスペンサによる2つの方法がある。スクリーン印刷では厚みのあるスクリーンをカラーフィルタ基板上にやや間をおいて位置させ、端にシール材を加えるとスキージと呼ばれるヘラで一方向に掃き進めて一度に塗布を完了させる。ディスペンサではノズルからシール材を搾り出してカラーフィルタ基板上に描いてゆく。予備硬化させておく。
カラーフィルタ基板上の共通電極(コモン電極、対向電極)とアレイ基板上の配線との接続用の導電ペースト柱を形成しておく。
樹脂ビーズ状のスペーサを使用する場合には、サブ画素当り2-3個程度の微小球であるスペーサをN2ガスやアルコールによるスプレーでできるだけ均一に撒く。柱状スペーサではブラックマトリックス部分にフォトリソグラフィによって形成する。この場合、エッチングやレジスト除去は必要なく、フォトレジスト自身が柱状スペーサとなる。シール材とスペーサ散布は2枚の基板のいずれかで別々に行われる。
この段階ではまだ切断されていないため、2つの基板はマザーガラスの大きさのままである。
アレイ基板とカラーフィルタ基板が合わせマークを目印に張り合わせられ、シール材が硬化される。通常は紫外線硬化樹脂が使用される。
アレイ基板とカラーフィルタ基板を張り合わせて、シール材で固定された後、切断が行わる。この切断工程はスクライブ&ブレーク (Scribe & Break) と呼ばれ、片面をダイヤモンド歯などで表面に傷を付けてから裏面から傷を押し広げて亀裂を広げて割り、もう片面でも同様に行うことで切断する。この状態は「空セル」と呼ばれる。ガラスの表面に傷を付ける方法も、従来はダイヤモンドカッターが使用されて、切り屑の除去のために洗浄工程が必要だったが、レーザーで傷付けられるようになった。
液晶注入・封止
空の液晶基板を納めたチャンバーを真空にしてから液晶槽の中へシール材の開口部を漬け、チャンバーに外気を導入すれば、液晶が空気に押され真空に引かれて内部に注入出来る。この真空注入法の他に大画面用として、シール材塗布後、張り合わせる前にカラーフィルタ基板に液晶材を一度に適量を滴下する滴下注入法もある。注入口には封止材(エンドシール)となる紫外線硬化型の接着剤を塗り固めておき、紫外線を当てることで複数の口が一度に封じられる。
液晶の注入・封止工程で液晶材が基板に余分に付着したものを超音波洗浄によって取り去る。
基板の外部との配線が傷ついたり、後の工程でガラス基板を扱う過程で擦れたりして端部から破片が落ちて基板を傷つけたり汚染したりすることがないよう、また安全面からも、端部全周の角が削られ面取り加工される。
通常は偏光板を基板の表裏両面に貼り付ける。偏光板は剥離フィルムを剥がしながら貼り付けるが、このとき静電気が発生するので除電対策や一層の清浄な環境が求められる。偏光板の貼り付け後、必要に応じて位相差板も貼り付けられる。
パネルを点灯させて不良などがないか検査する。「組立検査」とも呼ばれる。フリッカ、クロストーク、線欠陥、階調不良、色度、色ムラ、コントラストなどの項目を検査する。
導光板、反射フィルム、拡散板、プリズムシート等の組立て
冷陰極線管、ランプリフレクタ組立て
TABの場合(カッコ内はCOGの場合)
TAB圧着(又はベアチップ受け入れ)
TABのFPC (Flexible Printed Circuit) のOLB (Outer lead bonding) 側のアウターリードを異方性導電フィルムによってアレイ基板上の配線に圧着接続する。
PCB実装(又はFCP圧着)
TABのFPCのILB (Inner lead bonding) 側のアウターリードを異方性導電フィルム、またはハンダによって駆動用プリント基板上の配線に圧着などで接続する。
ICとその接続部、インナーリードを保護するために樹脂をコートする。
出荷前に検査が行われる。点欠陥には輝度(明点)、低輝度(半明点)、滅点(暗点)、欠陥点が連結したもの(連結点)、欠陥点が近いもの(近接点)、ピンホール、微小気泡、微小異物などがある。
画面の大きさは21世紀以降急速に拡大している。アスペクト比は、テレビ用では4:3や16:9のアスペクト比を考慮しており、パソコン用もほとんどはテレビと同様の比率を考慮して作られている。
表示する画面部分は「有効表示領域」や「表示領域」、「アクティブ領域」と呼ばれ、周囲は「額縁」と呼ばれる。この有効表示領域の大きさは画面の対角線の長さをインチで表し、日本では数詞として「型」を付けて表現される。一般に画像の精細度を表すには、1インチ (25.4mm) 当り何個のドットがあるかという意味で "dpi" (dot per inch) を使うことが多いが、カラー液晶では "RGB" 3色の点で1つの画素 (pixel) を構成するため無用な混乱を避ける意味で "ppi" (pixel per inch) が使われることが多い。精細度を表す別の方法として「画素ピッチ」がある。画素ピッチは画素が並ぶ間隔を表しており、例えば1,000ppiでは0.0254mmになる。TV画面の水平解像度では「TV本」という解像度の表し方もあり、白地に縦に引いた黒い線を最大何本まで判別できるかというもので、普通のTVでは350TV本である。
ブラウン管式ディスプレイでも、液晶ディスプレイと同様に画面の対角線の長さをインチで表した「○○型」と表記していたが、米国では液晶ディスプレイと同じく有効表示領域の大きさを計っていたのに対して日本ではガラス管の外側の大きさを表していたので、実際に表示される領域は1-2インチ程度小さかった。
液晶ディスプレイでの画素(ピクセル、Pixel)は、"RGB" を合わせて1画素と数えて、R、G、Bのそれぞれは「サブ画素」や「サブ・ドット」と呼ばれる。カラー液晶ではサブ画素ごとに輝度を制御しており画素ごとではない。画素とサブ画素を混同しないように注意が求められる。
「ドット抜け」といった画素単位やサブ画素単位での不良は数個まで許容されるが、2013年現在では従来に比べて製造現場での環境整備が進み、ドット単位での不良はほとんどなくなる傾向にある。
モニター、テレビと言った製品状のディスプレイ装置への入力は、デジタル系ではHDMI、DVI、DisplayPortのほか、従来の15pin VGAと称されるアナログ端子などが使用されている。小型モニターではUSB接続や、5GHz インテル ワイヤレス・ディスプレイ(WIDI)の搭載もある。
アナログ映像機器系ではコンポジット映像信号、コンポーネント端子、D端子、S端子、RF端子などの映像端子などが使用されている。
画像信号の入力に合わせて表示位置を調整する機能とスクリーン上で明度彩度位置などを調節する機能はほとんどの機種で備えている。
画像表示を行うだけでなくステレオ・スピーカーを備えたものも多く見られる。
画像信号の入力が途絶えるとバックライトを消灯することで省電力を行う機能や、周囲の明るさを感知して画像の明度を自動的に変える機能を持つものがある。
背面にVESA規格で定められたディスプレイ取り付け基部として 75mm×75mmや100mm×100mm といったサイズで備わっているものが多くなっている。
USB接続型タッチパネルを備えたものがある。Windows 8搭載一体型パソコンや、セット用のディスプレイで普及が進んでいる。
ディスプレイ装置としての寿命は、バックライトに蛍光ランプを使用しているものでは、例えば冷陰極線管での6万時間(輝度の半減期)程度までといった寿命を決める主な要素となっている。短命なランプのものでは交換を前提として設計時から交換作業の容易性や交換部品の確保が配慮されているが、相応にコストがかかる。
駆動回路や電源回路などは一般の電子部品と同程度の信頼性だと考えられるが、液晶パネル周辺回路で接続箇所が多いので、振動や衝撃に起因する故障の発生や高湿度環境での腐食などを防ぐ防振設計や耐湿樹脂塗布が行われたりする。固定の縦線は、CoGの剥離による典型的な故障である。横縞同期不良は液晶画面への衝撃によるポリイミド異方性導電接着剤の剥離の進行にみられる故障である。
また経年劣化による問題の発生という点では、配向膜やシール材の劣化で水分や不純物が液晶材内部に混入すると表示ムラの原因となる。同じ画像を長時間表示しても、原理上は画像が焼き付くことはないが、交流駆動の調整不良などで駆動電圧に残留DC成分があると液晶中の不純物イオンなどで表示が焼き付くことがある。
安全性に関して留意すべきは、バックライトに冷陰極線管 (CCFL) を使用しているものでは、1,000V以上の高電圧を生じているので感電事故を起こさないように不用意にバックライトの電源部を触らないことである。陰極線管内には水銀が含まれるので、電気接続に使われるハンダの鉛やBM層のクロムと同様に人体には有毒であり、環境中にも放出されないよう留意する必要がある。液晶自身の毒性については, 急性経口毒性の指標であるLD50で表現するとほとんどが2,000以上であり、皮膚刺激性や吸入毒性でも「毒物および劇物取締り法」に抵触しない程度には基準を満たしているため、比較的安全であると考えられる。
1888年オーストリアのF.ライニッツァー (Reinitzer) らにより、コレステロールと安息香酸のエステル化合物からなる結晶を加熱することで液体状となるサーモトロピック液晶が発見された。1964年には米国で最初の液晶表示装置が考案され、1968年には米RCA社のハイルマイヤー (R. Heilmeir) 達の手で最初のネマティック液晶を使用した表示装置が作られた。これ以降、多様な装置が作られたがいずれもモノクロのものであった。1973年には日本で電池駆動可能な電卓の表示装置として採用された。しばらくはTN型による低消費電力で薄く小型のものが主体となって、電卓や腕時計、ワープロ、電子手帳、携帯型ゲーム機など、そのころ登場しはじめたデジタル機器の表示部として普及した。また1976年には英国ハル大学のグレイ教授が安定な液晶材料(ビフェニール系)を発見し、それは現在のLCD材料の基礎となっている。1983年には日本のエプソンから世界最初のTFT型液晶カラーテレビ「ET-10」が発表され、翌年に発売された。1988年には14型のTFT型液晶カラーTVが発表された。
1990年代になるとそれまでのセグメント表示からドット・マトリクス表示に、モノクロ表示からカラー表示に変わり、TFTによるアクティブ・マトリクス駆動によって高精細な表示が可能になった。1990年代半ばに低温ポリシリコンによるTFT層が実用化された。用途も静止画だけのスチルカメラの表示部のようなものから、動画が扱えるデジタルビデオカメラの表示部へと広がり、ノートパソコンの表示や小型テレビ、カーナビへと広がった。20世紀末ごろにはブラウン管TVを駆逐する勢いで、大型平面TVでの採用が大きな広がりを見せてきた。1990年代に日本メーカーのそれまでの基礎研究や技術開発の実用化・製品化が進み、世界市場を開拓していった。1990年代半ばに韓国メーカーが、1990年代後半には台湾メーカーが世界市場に本格的に参入してきた。
2000年代になると、小型の表示器としては携帯電話やPDA、携帯音楽プレーヤー等の多様な携帯型電子機器に使用されるようになり、大型では大画面TVや普及型TVなど、広くTV用途で採用されている。2000年代には中国メーカーが世界市場に本格的に参入してきた。
液晶ディスプレイに関係する産業には以下の会社群がある。
上記での液晶原材料とは、液晶材、配向膜、ターゲット材などがあり、液晶部材とはカラーフィルタ、偏光板、マザーガラスがある。
液晶パネルメーカーは液晶ディスプレイメーカーに対して液晶パネルを部品として供給するメーカーを指し、液晶ディスプレイメーカーは自社で液晶パネルを内製するものと社外から購入するものの両者を含む。液晶ディスプレイメーカーの中には内製した液晶パネルを外販する会社もある。液晶部材から半導体、液晶パネルを含めて内製する垂直統合型の液晶ディスプレイメーカーとして、韓国のサムスン電子、LGフィリップスと、日本のシャープ、パナソニック、ソニー、日立、東芝がある。欧州と台湾では水平分業型の専業メーカーがいくつかある。
液晶ディスプレイ産業は国際的な市場に向けた世界規模での開発・生産・販売が行われているが、生産拠点は比較的アジアに集中しており、また液晶部材の中でもマザーガラスのように巨大化を遂げた部品では長距離輸送に向かないため、地域的な偏在性を生む要因となっている。
液晶ディスプレイ産業は、特に大画面TVでの需要が急速に立ち上がっていることもあり、産業の中心は大型パネルの生産に比重が移っている。こういった大型パネルの生産では大きな設備投資が求められる割りに生産設備の陳腐化速度が速く、新たな技術の採用によって生産コスト削減や製品性能が大きく向上するなど、半導体産業に似た特徴を備えている。半導体産業での「シリコンサイクル」と同様に液晶ディスプレイ産業では「クリスタルサイクル」と呼ばれる需給バランスの長期的な変動を繰り返す傾向がある。また、中サイズのパネルではノートパソコンに組み込まれ、小画面パネルでは携帯機器や家庭電化製品、産業用機器などの広範な電気製品に対して組み込むために、多くが外販され一部が社内の別部署での機器生産に使用される。
液晶ディスプレイメーカーの各社は同業同士での競争だけでなく、プラズマディスプレイや有機ELのような似た用途のディスプレイ技術へも競争が求められる。また、多くのメーカーは液晶技術だけに固執せずに新たな次世代ディスプレイ技術への模索も続けている。
2009年1月の10型以上のTFT液晶パネルの世界売上高が25億米ドルだったと発表した。これは前月2008年12月から10.7%減であり、前年同期比では63.3%も減ったことになる。枚数で云えば、2,380万枚であり、これは前月2008年12月から12.4%減、前年同期比では33.5%減ったことになる。
メーカー別の売上高シェアでは、1位が韓国サムスン電子 (Samsung Electronics) 社の27.9%、2位が韓国LG電子系列のLG Display社が27.8%だった。出荷枚数別では、1位がLG Display社が26.4%で逆転し、2位はサムスン電子の26.0%、3位が台湾奇美電子 (Chi Mei Optoelectronics) 社で13.8%だった。
1枚の表示画面で左右の観覧者に異なる画像を見せる技術である。画面上に視差バリア層と呼ばれる無数の微細なスリットを持つことで、2つの画素ごとに1本のスリットが置かれ、見る角度に応じていずれかを隠すようにされている。左右に連なった画素に交互に異なる画像を表示することで、画素横方向の画像解像度は半分になるが、左右の閲覧者が特定の角度から見ることで異なる画像を見せることができる。同様の技術でトリプルビューも存在する。
ベールビュー液晶には2種類あり、いずれも液晶の持つ視野角を狭めることで横から画面を見られないようする技術である。1つは常時正面方向以外には見られないように狭視野角で作られた液晶ディスプレイであり、もう1つは通常の広視野角の液晶パネルにスイッチ液晶と呼ばれる液晶層を外面に加えることで、必要に応じて狭視野角と広視野角の2つの表示をスイッチで切り替えられるようにしているものである。
裸眼による立体視を実現する技術である。構造的にはデュアルビュー技術に似ており、視差バリア層と呼ばれる無数の微細なスリットがバックライトの光を画素を交互に遮ることで観覧者の右目と左目では異なる画素を見るようにそれぞれの位置関係が保たれる。視差バリア層が液晶層の背後になる点でデュアルビューとは異なる。立体視を表示している間は、観覧者が最適に見られる位置は制約され、左右方向の画面解像度も半減してしまう。そのため、通常の自由な位置からも本来の解像度で画面を閲覧できるように、視差バリア層をモノクロの液晶層で構成し、立体視モードを切れば視差バリア層が透明化されるものが作られている。
液晶ディスプレイ上にTFTという能動素子が構築できるようになり、さらにはSOGと呼ばれる周辺駆動回路までもガラス基板上に作り込めるようになると、この技術をさらに利用してそれまでは完成された液晶パネル上に重ねて設置されていたタッチパネルの機能を、光センサー素子をガラス基板上に作ることで取り込んでしまうものが登場している。携帯機器での表示器と操作スイッチを兼ねた部品としての利用が見込まれている。またガラス基板上に作り込むフォトダイオードの密度と精度を高めることで、スキャナとしての利用も考えられている。スキャナでは名刺の読み取りや指紋の読み取りなどが見込まれている。
液晶パネルには、形状的な特徴、電気的な特徴、並びに、光学的な特徴および構成部品数などの面で他の表示装置とは異なる特徴がある。
液晶パネルの形状的な最大の特徴は、薄型である点である。ガラス2枚と偏光フィルタ2枚、必要に応じてバックライトによって表示が行えるため、非常に広汎な製品に応用されている。
また、液晶パネルの電気的な面での最大の特徴は、液晶パネルそれ自体の電力消費が非常に小さいことである。数ボルト程度の電圧によって表示が書き換わり、電流はほとんど流れないためである。このため、ロジック系ICによって容易に駆動が可能であるなどの特徴から、用途の制限が少ない。ただし、液晶パネルの液晶部分は通常は交流駆動する必要があり、表示内容を書き換えなくても極性反転のために充放電電流が消費される。また、液晶パネルは自発光しないため、照明を設ける場合には、照明のために消費電力が大きくなるという課題がある。ただしこれはLEDなどにおいてある程度は低減できる。
液晶ディスプレイの光学面での最大の特徴は、液晶それ自体が発光しないことである。表示には、バックライト、フロントライト、外光などの光源を必要とする。液晶ディスプレイでは、白色光のバックライトにカラーフィルタを用いた液晶パネルを組み合わせるカラー表示が主流である。
液晶パネルは、様々な利点を有する一方、表示原理に起因する技術課題(欠点)も有している。
液晶パネルで動きの早い動画を表示させると、残像が残って不明瞭な印象を受ける事がある。これは液晶パネルが動画表示を行うテレビに採用されて問題となってきた。この原因は、一つには、表示が変更されるまでの応答時間が長いためであり、もう一つは、駆動方法にも原因がある。
まず、液晶パネルの応答時間については、一般に1-10ミリ秒程度の時間が必要となる。このため、1秒間に100回程度、つまり、100Hz程度でのフレーム周波数による表示書き換えが可能となっている。これに対し、ブラウン管やプラズマ・ディスプレイ・パネル (PDP) の応答速度は、マイクロ秒程度であるため、液晶パネルの応答時間はこれらに比べて長い。このように応答時間が長いことを、応答速度が遅いともいう。この理由は、液状の液晶物質の配向変化という物理的な変化を表示に利用するためである。具体的には、主に液晶の粘度および層の厚みをパラメータとして配向変化の遅れが決まる。
もう一つの駆動方法の観点では、表示フレーム時間内でバックライトが常時点灯していて画像が表示され続ける点(ホールド駆動)が大きな要因である。液晶パネルでは、応答時間を短くするため、液晶材料の低粘度化、液晶層厚の低減、表示駆動波形をオーバーシュートさせる工夫(オーバードライブ)といった対策を行っている。また、インパルス駆動に近づけるため、表示駆動波形による表示フレーム間への黒表示の挿入、バックライトの明滅等の対策も行われている。さらには、駆動周波数の増大(倍速・4倍速駆動)などの対策が採られている。
なお、測定規格および計測技術上の問題点として、カタログ等に表記される応答速度(応答時間)の数値が参考にならない場合が多いという問題点も指摘されている。
ブラウン管などの他のディスプレイと比較して液晶パネルは視野角が狭い。液晶配向の向きと観察者の位置関係が透過率や反射率に影響するためである。このため、液晶ディスプレイでは視野角特性が表示性能の1つとなっている。特にリビングに置くような大画面テレビ用途の液晶パネルでは、視野角特性を改善して、斜め向から見た場合でも正面方向と変わらない表示品質に近づけることが技術的な課題となってきた。
視野角特性の改善は、IPS方式や、VA方式で利用されるマルチドメイン方式によって図られている。マルチドメイン方式は、表示に用いる液晶配向の向きが、明表示の場合と暗表示の場合で同じになるドメイン(領域)を画素内にいくつか設けて、複数のドメインの明度や色調をいくつか平均化したものが画素の透過率や反射率となるように構成する手法である。こうすることで、液晶パネルの観察方向を傾斜させたときの透過率が上下左右あるいは斜めの観察方向に依存しにくくなる。 + : 視野角特性を良好にするため、IPS方式や、VA方式をマルチドメイン方式によって駆動することが行われている。マルチドメイン方式は、液晶配向の向きが揃っている単位領域(ドメインという)を各画素に複数(通常、2種又は4種)設けることにより、複数のドメインの明度や色調の平均化したものが画素単位での透過率や反射率となるように構成する手法である。こうすることで、液晶パネルの観察方向を傾斜させたときの透過率が上下左右あるいは斜めの観察方向に依存しにくくなる。
ただし、IPS方式とVA方式では、ひとつ1つのドメインの視野角特性は異なっており、IPS方式の方が優れている。IPS方式におけるマルチドメインでの特性の平均化は、個々のドメインのわずかな色調の平均化が主眼であるのに対し、VA方式の特性では明度の平均化が主眼である。VA方式ではIPS方式に比べて不利な視野角特性を改善するため、1つの画素を複数の電圧で駆動するサブピクセルの組合せとすることも行われている。この手法により、基板に対する液晶の傾きが、中間調において一定の傾きではなく、強く傾いたサブピクセルと傾きの少ないサブピクセルの組み合わせとなり、上下左右斜めの観察方向に対する明度依存性が強い、中間的な液晶の傾きを表示に用いずに実質的に同様の明度が得られるため、視野角特性が改善される。また、このような中間的な傾きでの液晶の動作を避ける駆動方法は、応答にも良い影響を与える。なお、前述程の効果は得られないが、液晶性分子を用いた位相差フィルムを、偏光フィルターと液晶層との間に配置して視野角を拡大する工夫もなされている(主にTN方式やOCB方式で利用)。
なお、上記の応答と同様に、測定規格および計測技術上の問題点として、カタログ等に表記される視野角の数値が参考にならない場合が多いという問題点も指摘されている。例えば、多くの場合にはコントラスト比が10程度の表示が実現する最大の視野角(正面からの傾斜角、またはそれを両側で表記した2倍の数)によって表示される。その結果、例えば176度の視野角などという観察方向として意味の無い範囲の数字の大きさばかりが強調されている。注意深く観察するユーザーにとっては、観察方向による色調の変化やコントラストの変化がいまだ認識できる程度に残存しており、液晶ディスプレイの方式やメーカーによってそれが異なることも事実であるが、このような意味のある特性がユーザーに比較可能な状態で示されることはほとんどない。
画像表示製品の持つ明表示の最大の輝度を暗表示の最小の輝度で割った値を「コントラスト比」と呼び、表示品位の指標となる。特にバックライトを制御することで得られる最大と最小輝度の比は、「ダイナミック・コントラスト比」と呼ばれる。コントラスト比が小さな表示装置は、白黒の表示が不明瞭になるだけではなく、カラー表示の色純度が低下するため重要な指標である。液晶パネルでは動作原理上、画面を完全な黒表示にすることが難しくコントラスト比をあまり大きくできない。これは、バックライトの光を液晶パネルが遮蔽し切れず、たとえ光源の光量を制御しても液晶パネル面から光が漏れるためである。