JP2006119205A - 液晶表示装置及びその黒電圧の設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品位に優れ、しかも、広視野角化が可能な液晶表示装置及びその黒電圧の設定方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 一対の基板間に液晶層を保持して構成され表示画素を備えた液晶パネルと、液晶パネルの表示画素に対して表示画像に対応した電圧を印加するパネル駆動部と、を備え、パネル駆動部は、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧として、液晶パネルの法線に対して傾いた傾斜方向で最低輝度となるように設定された電圧ＶＢを表示画素に印加することを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

この発明は、液晶表示装置及びその黒電圧の設定方法に係り、特に、画面内での階調反転を抑制可能な構成の液晶表示装置及びその黒電圧の設定方法に関する。

通常、カラー表示装置は、赤色を表示する赤色画素、緑色を表示する緑色画素、及び、青色を表示する青色画素を備えている。このような表示装置では、これらの各色画素の電圧−透過率特性が略等しくなるように設定し、明表示領域から暗表示領域にわたって色ズレの少ない自然なカラー画像を表示するように調整されている。

液晶表示装置においても、同様に、各色画素に対して印加する電圧を各々独立に設定し、明表示領域から暗表示領域にわたって色ズレの少ないカラー画像を表示する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２５５９０８号公報

液晶表示装置において階調表示を行ったとき、正常時には、上位階調が常に下位階調に比べて明るく表示される。つまり、上位階調の輝度（もしくは透過率）が下位階調の輝度（もしくは透過率）が常に高い。これに対して、上位階調が下位階調に比べて暗く表示される場合がある。このような現象を階調反転と称している。このような階調反転を生じる場合、入力された映像信号の明るさと階調との関係が反転してしまい、表示欠陥となる。

また、近年、視野角及び応答速度を改善可能な液晶表示装置として、ＯＣＢ型液晶表示装置が注目されている。このようなＯＣＢ型液晶表示装置では、通常、液晶層のベンド配向と光学補償素子とで複屈折量を相殺するようにして視野角補償を行い、広視野角化を実現している。しかしながら、相殺されるはずの複屈折量が液晶層及び光学補償素子の少なくとも一方の物理量のずれによりアンバランスになったとき、階調反転を生ずる。

また、黒画像を表示する場合、各表示画素に対して黒画像を表示するのに必要な黒電圧が印加される。通常、この黒電圧は、正面方向（すなわち液晶表示装置の法線方向）での輝度が最小となるように設定されている。しかしながら、液晶表示装置の法線に対して傾いた傾斜方向での複屈折量を十分に相殺できないようなアンバランスが発生した場合には、傾斜方向で観察した際に階調反転が視認されてしまう。このため、表示品位が低下するおそれがあるとともに、広視野角化が阻害されるおそれがある。

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、表示品位に優れ、しかも、広視野角化が可能な液晶表示装置及びその黒電圧の設定方法を提供することにある。

この発明の第１の様態による液晶表示装置は、
一対の基板間に液晶層を保持して構成され、表示画素を備えた液晶パネルと、
前記液晶パネルの表示画素に対して表示画像に対応した電圧を印加する駆動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧として、前記液晶パネルの法線に対して傾いた傾斜方向で最低輝度となるように設定された電圧を表示画素に印加することを特徴とする。

この発明の第２の様態による液晶表示装置の黒電圧の設定方法は、
一対の基板間に液晶層を保持して構成され、表示画素を備えた液晶パネルと、
前記液晶パネルの表示画素に対して表示画像に対応した電圧を印加する駆動手段と、
を備えた液晶表示装置において、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧の設定方法であって、
前記液晶パネルの法線に対する傾きをパラメータとして、表示画素に印加する印加電圧に対する表示画素の輝度を測定し、
測定したそれぞれの印加電圧−輝度特性に基づき、最低輝度となる印加電圧のうちで最も低位の印加電圧を表示画素の黒電圧として設定することを特徴とする。

この発明によれば、表示品位に優れ、しかも、広視野角化が可能な液晶表示装置及びその黒電圧の設定方法を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置及びその黒電圧の設定方法について図面を参照して説明する。この実施の形態では、液晶表示装置として、特に、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モード方式による液晶表示装置を例に説明するが、この発明は他の表示モードの液晶表示装置にも適用可能であることはいうまでもない。

図１に示すように、ＯＣＢ型液晶表示装置は、一対の基板すなわちアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層３０を挟持して構成された液晶パネル１、及び、液晶パネル１を背面から照明するバックライト５０を備えている。この液晶パネル１は、例えば透過型であり、アレイ基板１０側に配置されたバックライト５０からのバックライト光を対向基板２０側に透過可能に構成されている。また、この液晶パネル１は、実質的に画像を表示する有効表示部２を備えている。この有効表示部２は、マトリクス状に配置された表示画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。

アレイ基板１０は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板１１を用いて形成されている。このアレイ基板１０は、絶縁基板１１の一方の主面にスイッチ素子１２、画素電極１３、配向膜１４などを備えている。スイッチ素子１２は、各表示画素ＰＸに配置され、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｍｅｔａｌ）などで構成されている。画素電極１３は、各表示画素ＰＸに配置され、スイッチ素子１２に電気的に接続されている。この画素電極１３は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。配向膜１４は、絶縁基板１１の主面全体を覆うように配置され、光透過性を有する材料によって形成されている。

対向基板２０は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板２１を用いて形成されている。この対向基板２０は、絶縁基板２１の一方の主面に対向電極２２、配向膜２３などを備えている。対向電極２２は、有効表示部２内において全表示画素ＰＸに共通に配置され、例えばＩＴＯなどの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。配向膜２３は、絶縁基板２１の主面全体を覆うように配置され、光透過性を有する材料によって形成されている。

カラー表示タイプの液晶表示装置では、液晶パネル１は、複数種類の表示画素、例えば赤（Ｒ）を表示する赤色画素ＰＸＲ、緑（Ｇ）を表示する緑色画素ＰＸＧ、青（Ｂ）を表示する青色画素ＰＸＢを有している。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタＣＦＲを備えている。緑色画素ＰＸＧは、緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタＣＦＧを備えている。青色画素ＰＸＢは、青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタＣＦＢを備えている。これらカラーフィルタＣＦ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、アレイ基板１０または対向基板２０の主面に配置されるが、図１に示した例では、アレイ基板１０に配置されている。

上述したような構成のアレイ基板１０と対向基板２０とは、図示しないスペーサを介して互いに所定のギャップを維持した状態で配置され、シール材によって貼り合わせられている。液晶層３０は、これらアレイ基板１０と対向基板２０との間のギャップに封入されている。液晶層３０に含まれる液晶分子３１は、正の誘電率異方性を有するとともに光学的に正の一軸性を有する材料を選択可能である。

このようなＯＣＢ型液晶表示装置は、液晶層３０に電圧を印加した所定の表示状態において、図１に示したようにベンド配列した液晶分子３１を含む液晶層３０のリタデーションを光学的に補償する光学補償素子４０を備えている。この光学補償素子４０は、図２に示すように、液晶パネル１の一方の主面すなわちアレイ基板１０側外面に配置された第１補償素子４０Ａと、液晶パネル１の他方の主面すなわち対向基板２０側外面に配置された第２補償素子４０Ｂと、で構成されている。

例えば、第１補償素子４０Ａは、偏光板４１Ａ、及び、位相差板としての機能を有する複数の光学素子４２Ａ及び４３Ａを有している。同様に、第２補償素子４０Ｂは、偏光板４１Ｂ、及び、位相差板としての機能を有する複数の光学素子４２Ｂ及び４３Ｂを有している。光学素子４２Ａ及び４２Ｂは、主にその厚み方向にリタデーション（位相差）を有する位相差板として機能する。また、光学素子４３Ａ及び４３Ｂは、主にその面内方向にリタデーション（位相差）を有する位相差板として機能する。

図３に示すように、配向膜１４及び２３は、パラレル配向処理されている（すなわち図中の矢印Ａで示す方向にラビング処理されている）。これにより、液晶分子３１の光軸の正射影（液晶配向方向）は、図中矢印Ａと平行となる。画像を表示可能な状態、すなわち所定のバイアスを印加した状態では、液晶分子３１は、矢印Ａで規定される液晶層３０の断面内において、図１に示したように、アレイ基板１０と対向基板２０との間においてベンド配列する。

このとき、偏光板４１Ａは、その透過軸が図中の矢印Ｂで示す方向を向くように配置されている。また、偏光板４１Ｂは、その透過軸が図中の矢印Ｃで示す方向を向くように配置されている。つまり、偏光板４１Ａ及び４１Ｂのそれぞれの透過軸は、液晶配向方向Ａに対して４５°の角度をなし、しかも、互いに直交する。このように、偏光板の透過軸が互いに直交する配置はクロスニコルと呼ばれ、これら一対の偏光板の間にある物体の複屈折量（リタデーション量）が実効的に０もしくは波長の整数倍であれば光は透過せず、黒画像が表示される。逆に、一対の偏光板の間にある物体の複屈折量（リタデーション量）が波長λの入射光に対して実効的にλ／２であれば光は透過し、白画像（もしくはカラー画像）が表示される。

光学素子４３Ａ及び４３Ｂは、ある特定の電圧印加状態（例えば高電圧を印加して黒画像を表示する状態）で、画面を正面方向から観察した時に液晶層３０に残留するリタデーションの影響を補償する。また、光学素子４２Ａ及び４２Ｂは、ある特定の電圧印加状態（例えば高電圧を印加して黒画像を表示する状態）で、画面を斜め方向から観察した時に液晶層３０のリタデーションの影響を補償する。これにより、ＯＣＢ型液晶表示装置において、視野角特性及び表示品位を向上することが可能となる。

液晶表示装置は、図４に示すように、上述したような構成の液晶パネル１の各表示画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対して表示画像に対応した電圧を印加する（映像信号を供給する）駆動手段として機能するパネル駆動部６０を備えている。

すなわち、パネル駆動部６０は、フレキシブルプリント基板などを介して液晶パネル１に電気的に接続されている。このパネル駆動部６０は、入力された映像データに基づいて、赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ、及び、青色画素ＰＸＢのそれぞれに対して、表示画像の階調毎に最適な輝度での表示を可能とするように最適化した電圧を印加する。

より具体的には、対向電極２２への印加電圧は各表示画素に共通であるため、パネル駆動部６０は、画素電極１３への印加電圧を最適化することになる。パネル駆動部６０は、赤色画素ＰＸＲのスイッチ素子１２がオンしたタイミングで赤色画素用に設定した電圧ＶＲを出力し、また、緑色画素ＰＸＧのスイッチ素子１２がオンしたタイミングで緑色画素用に設定した電圧ＶＧを出力し、さらに、青色画素ＰＸＢのスイッチ素子１２がオンしたタイミングで青色画素用に設定した電圧ＶＢを出力する。パネル駆動部６０から出力された各電圧Ｖ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、それぞれ対応する信号線Ｘからスイッチ素子１２を介して画素電極１３に書き込まれる。

（実施例１）
上述したＯＣＢ型液晶表示装置などにおいては、表示画素ＰＸの輝度は、表示画素ＰＸに印加する印加電圧に対して図５に示すような特性を有している。すなわち、ＯＣＢ型液晶表示装置において、正面方向（すなわち液晶表示装置の法線方向）での印加電圧−輝度特性については、図中のＡで示す通り、輝度は、印加電圧の増加に伴って低下し、一旦最低輝度となった後に、再び増加する。このため、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧は、正面方向での印加電圧−輝度特性に基づき、最低輝度となる印加電圧に設定されている。

しかしながら、上述したような黒電圧の設定方法では、相殺されるはずの複屈折量が液晶層３０及び光学補償素子４０の少なくとも一方の物理量のずれによりアンバランスになったとき、正面方向では階調反転は視認されないが、法線に対して傾いた傾斜方向では階調反転が視認される場合がある。

すなわち、このような現象は、図５のＡで示したような正面方向での印加電圧−輝度特性と、図５のＢで示したような傾斜方向での印加電圧−輝度特性と、を比較したとき、後者が低位にシフトしている場合に発現する。つまり、傾斜方向で最低輝度となる印加電圧ＶＢは、正面方向で最低輝度となる印加電圧ＶＡより低位にシフトしている。このため、印加電圧ＶＡを黒電圧として設定した場合、傾斜方向については、低位階調に対応した印加電圧（例えばＶＡ）を印加したときに、高位階調に対応した印加電圧（例えばＶＢ）を印加したときよりも高輝度となってしまい、階調反転を生ずる。

そこで、この実施例１においては、パネル駆動部６０は、黒画像を表示するために表示画素ＰＸに印加すべき黒電圧として、傾斜方向で最低輝度となるように設定された電圧を表示画素ＰＸに印加する。また、実施例１においては、黒電圧は、以下のような方法によって設定される。

すなわち、液晶パネル１の法線に対する傾きθをパラメータとして、表示画素ＰＸに印加する印加電圧に対する表示画素ＰＸの輝度を測定する。これにより、図５のＡ及びＢなどのような測定結果が得られる。ここでは、法線方向（θ＝０°）から液晶表示パネル１を観察可能な最大の視野角（例えばθ＝６０°）の範囲で、それぞれの印加電圧−輝度特性を測定した。

そして、測定によって得られたそれぞれの印加電圧−輝度特性に基づき、最低輝度となる印加電圧のうちで最も低位の印加電圧を表示画素の黒電圧として設定する。図５に示した例では、法線に対する傾きが大きくなるにしたがって、最低輝度となる印加電圧が低位にシフトする傾向がある。このような傾向を示す場合、最大の視野角に相当する傾斜方向で最低輝度となるような印加電圧（例えばＶＢ）を黒電圧として設定する。

パネル駆動部６０は、最低階調の画像を表示する際に、このようにして設定された黒電圧を各表示画素ＰＸに印加する。これにより、全視野角方位において、階調反転を抑制することが可能となり、表示品位が改善するとともに、広視野角化が可能となる。

また、パネル駆動部６０は、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対して、表示画像に対応するようそれぞれ独立に設定した電圧を印加可能である。そこで、この実施例１においては、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）について、上述したような方法により最適な黒電圧を設定する。すなわち、赤色画素ＰＸＲについて、傾斜方向で最低輝度となる印加電圧を黒電圧ＶＲとして設定する。同様に、緑色画素ＰＸＧについて、傾斜方向で最低輝度となる印加電圧を黒電圧ＶＧとして設定し、青色画素ＰＸＢについて、傾斜方向で最低輝度となる印加電圧を黒電圧ＶＢとして設定する。

パネル駆動部６０は、最低階調の画像を表示する際に、このようにして設定された黒電圧を各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に印加する。これにより、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の全視野角方位において、階調反転を抑制することが可能となり、表示品位が改善するとともに、広視野角化が可能となる。

（実施例２）
ＯＣＢ型液晶表示装置などにおいては、所定波長領域の光を透過する表示画素ＰＸの透過率は、表示画素ＰＸに印加する印加電圧に対して図６に示すような特性を有している。すなわち、ＯＣＢ型液晶表示装置において、所定波長での印加電圧−透過率特性については、図中のλ１で示す通り、透過率は、印加電圧の増加に伴って低下し、一旦最低透過率となった後に、再び増加する。

このため、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧は、所定波長での印加電圧−透過率特性に基づき、最低透過率となる印加電圧に設定された場合、液晶表示装置において表示可能な全波長領域で階調反転が生じないとは限らない。例えば、緑色画素ＰＸＧについては、５００ｎｍ乃至６００ｎｍの波長領域の光を透過する。このとき、図６のλ１で示したような波長６００ｎｍでの印加電圧−透過率特性と、λ２で示したような波長５５０ｎｍでの印加電圧−透過率特性と、λ３で示したような波長５００ｎｍでの印加電圧−透過率特性と、を比較したとき、λ３で示した特性がより低位にシフトしている。なお、各波長について、正面方向と傾斜方向とでそれぞれの印加電圧−透過率特性を比較した場合、実施例１と同様に、傾斜方向の特性の方が低位にシフトしているため、ここでは、すべて同一の傾きの傾斜方向で、各波長の特性を検討するものとする。

すなわち、波長５５０ｎｍで最低透過率となる印加電圧Ｖλ２は、波長６００ｎｍで最低透過率となる印加電圧Ｖλ１より低位にシフトしている。また、波長５００ｎｍで最低透過率となる印加電圧Ｖλ３は、波長５５０ｎｍで最低透過率となる印加電圧Ｖλ２より低位にシフトしている。

このため、印加電圧Ｖλ１を黒電圧として設定した場合、波長６００ｎｍ以外の波長、特に、６００ｎｍより短波長の光については、低位階調に対応した印加電圧（例えばＶλ１）を印加したときに、高位階調に対応した印加電圧（例えばＶλ２あるいはＶλ３）を印加したときよりも高透過率となってしまい、階調反転を生ずる。

そこで、この実施例２においては、パネル駆動部６０は、黒画像を表示するために表示画素ＰＸに印加すべき黒電圧として、傾斜方向において、所定波長領域のうちの最も短波長の光が最低透過率となるように設定された電圧を表示画素ＰＸに印加する。また、実施例２においては、黒電圧は、以下のような方法によって設定される。

すなわち、液晶パネル１の法線に対して所定傾きθの傾斜方向において、所定波長領域内の波長をパラメータとして、表示画素ＰＸに印加する印加電圧に対する表示画素ＰＸの透過率を測定する。これにより、図６のλ１乃至λ３などのような測定結果が得られる。ここでは、表示画素ＰＸが透過可能な波長領域で、それぞれの波長について、印加電圧−透過率特性を測定した。

そして、測定によって得られたそれぞれの印加電圧−透過率特性に基づき、最低透過率となる印加電圧のうちで最も低位の印加電圧を表示画素の黒電圧として設定する。図６に示した例では、所定波長領域内において短波長ほど最低透過率となる印加電圧が低位にシフトする傾向がある。このような傾向を示す場合、所定波長領域内の最も短波長の光が最低透過率となるような印加電圧（例えばＶλ３）を黒電圧として設定する。

パネル駆動部６０は、最低階調の画像を表示する際に、このようにして設定された黒電圧を各表示画素ＰＸに印加する。これにより、全視野角方位において、しかも、全波長領域において、階調反転を抑制することが可能となり、表示品位が改善するとともに、広視野角化が可能となる。

また、パネル駆動部６０は、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対して、表示画像に対応するようそれぞれ独立に設定した電圧を印加可能である。そこで、この実施例２においては、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）について、上述したような方法により最適な黒電圧を設定する。すなわち、赤色画素ＰＸＲについては、例えば５８０ｎｍ乃至６１０ｎｍの波長領域の光を透過可能であり、この波長領域内の最も短波長の光が最低透過率となる印加電圧を黒電圧ＶλＲとして設定する。同様に、緑色画素ＰＸＧについては、上述した例のように、例えば５００ｎｍ乃至６００ｎｍの波長領域の光を透過可能であり、この波長領域内の最も短波長の光が最低透過率となる印加電圧を黒電圧ＶλＧとして設定する。また、青色画素ＰＸＢについては、例えば４３０ｎｍ乃至５８０ｎｍの波長領域の光を透過可能であり、この波長領域内の最も短波長の光が最低透過率となる印加電圧を黒電圧ＶλＢとして設定する。

パネル駆動部６０は、最低階調の画像を表示する際に、このようにして設定された黒電圧を各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に印加する。これにより、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の全視野角方位において、しかも、全波長領域において、階調反転を抑制することが可能となり、表示品位が改善するとともに、広視野角化が可能となる。

（実施例３）
ＯＣＢ型液晶表示装置などにおいては、ＸＹＺ表色系において、表示画素ＰＸの三刺激値Ｚは、表示画素ＰＸに印加する印加電圧に対して図７に示すような特性を有している。この実施例３において、三刺激値の一つであるＺ値に注目した根拠は、Ｚ値がＸ値及びＹ値よりも短波長で感度が高いということに基づく。

すなわち、ＯＣＢ型液晶表示装置において、正面方向での印加電圧−三刺激値（Ｚ）特性については、図中のＣで示す通り、三刺激値（Ｚ）は、印加電圧の増加に伴って低下し、一旦最低Ｚ値となった後に、再び増加する。このため、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧は、正面方向での印加電圧−三刺激値（Ｚ）特性に基づき、最低Ｚ値となる印加電圧に設定された場合、液晶表示装置において表示可能な全波長領域・全視野角方位で階調反転が生じないとは限らない。

例えば、図７のＣで示したような正面方向での印加電圧−三刺激値（Ｚ）特性と、Ｄで示したような傾斜方向での印加電圧−三刺激値（Ｚ）特性と、を比較したとき、後者が低位にシフトしている。つまり、傾斜方向で最低Ｚ値となる印加電圧ＶＣは、正面方向で最低Ｚ値となる印加電圧ＶＣより低位にシフトしている。このため、印加電圧ＶＣを黒電圧として設定した場合、傾斜方向については、低位階調に対応した印加電圧（例えばＶＣ）を印加したときに、高位階調に対応した印加電圧（例えばＶＤ）を印加したときよりも高Ｚ値となってしまい、階調反転を生ずる。

そこで、この実施例３においては、パネル駆動部６０は、黒画像を表示するために表示画素ＰＸに印加すべき黒電圧として、傾斜方向で最低Ｚ値となるように設定された電圧を表示画素ＰＸに印加する。また、実施例３においては、黒電圧は、以下のような方法によって設定される。

すなわち、液晶パネル１の法線に対する傾きθをパラメータとして、表示画素ＰＸに印加する印加電圧に対する表示画素ＰＸの三刺激値（Ｚ）を測定する。これにより、図７のＣ及びＤなどのような測定結果が得られる。ここでは、法線方向（θ＝０°）から液晶表示パネル１を観察可能な最大の視野角（例えばθ＝６０°）の範囲で、それぞれの印加電圧−三刺激値（Ｚ）特性を測定した。

そして、測定によって得られたそれぞれの印加電圧−三刺激値（Ｚ）特性に基づき、最低Ｚ値となる印加電圧のうちで最も低位の印加電圧を表示画素の黒電圧として設定する。図７に示した例では、法線に対する傾きが大きくなるにしたがって、最低Ｚ値となる印加電圧が低位にシフトする傾向がある。このような傾向を示す場合、最大の視野角に相当する傾斜方向で最低Ｚ値となるような印加電圧（例えばＶＤ）を黒電圧として設定する。

パネル駆動部６０は、最低階調の画像を表示する際に、このようにして設定された黒電圧を各表示画素ＰＸに印加する。これにより、全視野角方位において、しかも、全波長領域において、階調反転を抑制することが可能となり、表示品位が改善するとともに、広視野角化が可能となる。

また、パネル駆動部６０は、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対して、表示画像に対応するようそれぞれ独立に設定した電圧を印加可能である。そこで、この実施例３においては、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）について、上述したような方法により最適な黒電圧を設定する。すなわち、赤色画素ＰＸＲについて、傾斜方向で最低Ｚ値となる印加電圧を黒電圧ＶＲとして設定する。同様に、緑色画素ＰＸＧについて、傾斜方向で最低Ｚ値となる印加電圧を黒電圧ＶＧとして設定し、青色画素ＰＸＢについて、傾斜方向で最低Ｚ値となる印加電圧を黒電圧ＶＢとして設定する。

パネル駆動部６０は、最低階調の画像を表示する際に、このようにして設定された黒電圧を各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に印加する。これにより、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の全視野角方位において、しかも、全波長領域において、階調反転を抑制することが可能となり、表示品位が改善するとともに、広視野角化が可能となる。

以上説明したように、この実施の形態によれば、表示画素に印加される電圧のうち、黒画像を表示するのに必要な黒電圧が全視野角方位で下位階調の輝度が上位階調の輝度に対して上回ることの無きように設定される。また、表示画素に印加される電圧のうち、黒画像を表示するのに必要な黒電圧が全視野角方位及び全可視波長領域で下位階調の透過率が上位階調の透過率に対して上回ることの無きように設定される。さらに、表示画素に印加される電圧のうち、黒画像を表示するのに必要な黒電圧が全視野角方位及び全可視波長領域で下位階調の三刺激値Ｚが上位階調の三刺激値Ｚに対して上回ることの無きように設定される。

このような電圧設定により、相殺されるはずの複屈折量が液晶層及び光学補償素子の少なくとも一方の物理量のずれによりアンバランスになったときであっても、傾斜方向で観察した際に階調反転を抑制することができる。このため、表示品位を改善することができるとともに、広視野角化が可能となる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

図１は、この発明の一実施の形態としてのＯＣＢ型液晶表示装置の構成を概略的に示す断面図である。 図２は、ＯＣＢ型液晶表示装置に適用される光学補償素子の構成を概略的に示す図である。 図３は、図２に示した光学補償素子を構成する各光学部材の光軸方向と液晶配向方向との関係を示す図である。 図４は、図１に示した液晶表示パネルを駆動するための構成を概略的に示す図である。 図５は、表示画素に印加する印加電圧に対する輝度の関係の一例を示す図である。 図６は、表示画素に印加する印加電圧に対する透過率の関係の一例を示す図である。 図７は、表示画素に印加する印加電圧に対する三刺激値（Ｚ値）の関係の一例を示す図である。

符号の説明

１…液晶パネル
２…有効表示部
１０…アレイ基板
２０…対向基板
３０…液晶層
３１…液晶分子
４０…光学補償素子
５０…バックライト
６０…パネル駆動部

Claims (11)

1. 一対の基板間に液晶層を保持して構成され、表示画素を備えた液晶パネルと、
   前記液晶パネルの表示画素に対して表示画像に対応した電圧を印加する駆動手段と、
   を備え、
   前記駆動手段は、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧として、前記液晶パネルの法線に対して傾いた傾斜方向で最低輝度となるように設定された電圧を表示画素に印加することを特徴とする液晶表示装置。
2. 一対の基板間に液晶層を保持して構成され、複数の色画素を備えた液晶パネルと、
   前記液晶パネルの各色画素に対して表示画像に対応した電圧を印加する駆動手段と、
   を備え、
   前記駆動手段は、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧として、前記液晶パネルの法線に対して傾いた傾斜方向で最低輝度となるように設定された電圧を各色画素に印加することを特徴とする液晶表示装置。
3. 一対の基板間に液晶層を保持して構成され、所定波長領域の光を透過する表示画素を備えた液晶パネルと、
   前記液晶パネルの表示画素に対して表示画像に対応した電圧を印加する駆動手段と、
   を備え、
   前記駆動手段は、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧として、前記液晶パネルの法線に対して傾いた傾斜方向において、所定波長領域のうちの最も短波長の光が最低透過率となるように設定された電圧を表示画素に印加することを特徴とする液晶表示装置。
4. 一対の基板間に液晶層を保持して構成され、それぞれ所定波長領域の光を透過する複数の色画素を備えた液晶パネルと、
   前記液晶パネルの各色画素に対して表示画像に対応した電圧を印加する駆動手段と、
   を備え、
   前記駆動手段は、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧として、前記液晶パネルの法線に対して傾いた傾斜方向において、各所定波長領域のうちの最も短波長の光が最低透過率となるように設定された電圧を各色画素に印加することを特徴とする液晶表示装置。
5. 一対の基板間に液晶層を保持して構成され、表示画素を備えた液晶パネルと、
   前記液晶パネルの表示画素に対して表示画像に対応した電圧を印加する駆動手段と、
   を備え、
   前記駆動手段は、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧として、前記液晶パネルの法線に対して傾いた傾斜方向で最低三刺激値となるように設定された電圧を表示画素に印加することを特徴とする液晶表示装置。
6. 一対の基板間に液晶層を保持して構成され、複数の色画素を備えた液晶パネルと、
   前記液晶パネルの各色画素に対して表示画像に対応した電圧を印加する駆動手段と、
   を備え、
   前記駆動手段は、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧として、前記液晶パネルの法線に対して傾いた傾斜方向で最低三刺激値となるように設定された電圧を各色画素に印加することを特徴とする液晶表示装置。
7. 前記傾斜方向は、前記液晶パネルの法線に対して６０°傾いた方向であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. さらに、前記液晶層に電圧を印加した所定の表示状態において、ベンド配列した液晶分子を含む前記液晶層のリタデーションを光学的に補償する光学補償素子を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
9. 一対の基板間に液晶層を保持して構成され、表示画素を備えた液晶パネルと、
   前記液晶パネルの表示画素に対して表示画像に対応した電圧を印加する駆動手段と、
   を備えた液晶表示装置において、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧の設定方法であって、
   前記液晶パネルの法線に対する傾きをパラメータとして、表示画素に印加する印加電圧に対する表示画素の輝度を測定し、
   測定したそれぞれの印加電圧−輝度特性に基づき、最低輝度となる印加電圧のうちで最も低位の印加電圧を表示画素の黒電圧として設定することを特徴とする液晶表示装置の黒電圧の設定方法。
10. 一対の基板間に液晶層を保持して構成され、所定波長領域の光を透過する表示画素を備えた液晶パネルと、
    前記液晶パネルの表示画素に対して表示画像に対応した電圧を印加する駆動手段と、
    を備えた液晶表示装置において、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧の設定方法であって、
    前記液晶パネルの法線に対して傾いた所定の傾斜方向において、所定波長領域内の波長をパラメータとして、表示画素に印加する印加電圧に対する表示画素の透過率を測定し、
    測定したそれぞれの印加電圧−透過率特性に基づき、最低透過率となる印加電圧のうちで最も低位の印加電圧を表示画素の黒電圧として設定することを特徴とする液晶表示装置の黒電圧の設定方法。
11. 一対の基板間に液晶層を保持して構成され、複数の色画素を備えた液晶パネルと、
    前記液晶パネルの各色画素に対して表示画像に対応した電圧を印加する駆動手段と、
    を備えた液晶表示装置において、黒画像を表示するために表示画素に印加すべき黒電圧の設定方法であって、
    前記液晶パネルの法線に対する傾きをパラメータとして、各色画素に印加する印加電圧に対する表示画素の三刺激値を測定し、
    測定したそれぞれの印加電圧−三刺激値特性に基づき、最低三刺激値となる印加電圧のうちで最も低位の印加電圧を各色画素の黒電圧として設定することを特徴とする液晶表示装置の黒電圧の設定方法。

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