JP2004334010A

JP2004334010A - Liquid crystal display device and method of driving liquid crystal display element

Info

Publication number: JP2004334010A
Application number: JP2003131684A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Yoshida; 哲志吉田; Mamoru Yoshida; 守吉田; Hiromoto Sato; 弘基佐藤; Haruo Shirahata; 春雄白幡; Tatsuya Ohata; 達也大畑
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: JP4133564B2

Abstract

【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１A liquid crystal display device capable of displaying a color image having substantially the same contrast and hue over a wide viewing angle is provided.
Kind Code: A1 A TN type liquid crystal display element having a viewing angle improving film having a discotic liquid crystal layer disposed between a liquid crystal panel and front and rear polarizing plates. Between the electrodes 4 and 5 of the red pixel provided with the red filter 6R and the green pixel provided with the green filter 6G, a voltage which changes at a predetermined first rate with respect to the change of the gradation is applied to the display data floor. The voltage is selectively applied in accordance with the tone, and between the electrodes 4 and 5 of the blue pixel provided with the blue filter 6B, in the range from any one of light and dark to a predetermined intermediate tone, the tone is changed. A voltage that changes at the first rate with respect to a change is a second rate that is different from the first rate with respect to a change in tone in a range from the predetermined intermediate tone to the other tone. Voltage that changes with the display data gradation. And a drive means for applying selected Te.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【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ｄ_１と前記青色フィルタ６Ｂに対応する画素の液晶層厚ｄ_２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、Δｎｄ_１と記す）と、前記青色フィルタ６Ｂに対応する画素のΔｎｄ（以下、Δｎｄ_２と記す）の値とを、０．９４＜Δｎｄ_２／Δｎｄ_１＜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Δｎｄ_１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Δｎｄ_２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Δｎｄ_１をそれぞれ３４０〜４３０ｎｍ、青色フィルタ６Ｂに対応する画素のΔｎｄ_２を前記赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄ_１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Δｎｄ_２の赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄ_１に対する比率は、１．０２（Δｎｄ_２／Δｎｄ_１＝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ｄ_１と青色フィルタ６Ｂに対応する画素の液晶層厚ｄ_２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ｄ_１と前記青色フィルタ６Ｂに対応する画素の液晶層厚ｄ_２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Δｎｄ_２を赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄ_１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Δｎｄ_２の赤色及び緑色フィルタ６Ｒ，６Ｇに対応する画素のΔｎｄ_１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。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device and a method for driving a liquid crystal display element.
[0002]
[Prior art]
In the liquid crystal display device, electrodes formed on one side and the other side of a pair of substrates facing each other respectively form a plurality of pixels by regions facing each other, and liquid crystal molecules are substantially formed between the electrodes of the pair of substrates. A liquid crystal panel having a liquid crystal layer twisted at a twist angle of 90 °, and a pair of polarizing plates disposed on both sides of the liquid crystal panel. A TN (twisted nematic) type liquid crystal display element that controls the transmittance of each pixel in response is widely used.
[0003]
However, this TN type liquid crystal display element has a problem that a viewing angle of display (an observation angle range in which display can be observed with good contrast) is narrow.
[0004]
Therefore, heretofore, a liquid crystal display device having a wide viewing angle has been proposed by disposing a viewing angle improving film having a discotic liquid crystal layer between the liquid crystal panel and a pair of polarizing plates (Patent). Reference 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-338489 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the liquid crystal display device provided with the viewing angle improving film, the optical characteristics of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel and the discotic liquid crystal layer of the viewing angle improving film have wavelength dependence, and the optical action is the viewing angle (display). In the viewing direction), the hue of the display changes according to the change in the viewing angle.
[0007]
This change in hue, for example, in a normally white mode liquid crystal display element in which a pair of polarizing plates are arranged with their transmission axes substantially orthogonal to each other, the color of black display significantly changes according to the viewing angle.
[0008]
Then, color filters of three colors of red, green, and blue are formed on the liquid crystal panel in correspondence with a plurality of pixels formed by regions where electrodes formed on the opposing surfaces of the pair of substrates oppose each other. In the liquid crystal display device, the transmission intensity of light of each color of red, green, and blue depending on the viewing angle changes depending on the viewing angle, so that the hue of the color image observed according to the viewing angle changes, and the contrast also decreases. .
[0009]
The present invention relates to a liquid crystal display device and a liquid crystal display capable of displaying a color image having substantially the same contrast and hue over a wide viewing angle on a liquid crystal display device provided with a viewing angle improving film having a discotic liquid crystal layer. It is an object of the present invention to provide an element driving method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal display device of the present invention is formed on one and the other of the opposing surfaces of a pair of substrates opposing each other, an electrode forming a plurality of pixels by regions opposing each other, and formed corresponding to each of the plurality of pixels. A liquid crystal panel having three color filters of red, green, and blue; a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twisted at a twist angle of substantially 90 ° between the pair of substrates; and a liquid crystal panel on both sides of the liquid crystal panel. A pair of viewing angle improving films having a discotic liquid crystal layer disposed thereon, and a pair of polarizing plates disposed outside the pair of viewing angle improving films, respectively, are applied between electrodes of the plurality of pixels. A liquid crystal display element that controls the transmittance of each pixel according to the voltage,
Among the plurality of pixels of the liquid crystal display element, a first predetermined electrode for a change in gradation is provided between a red pixel electrode provided with a red color filter and a green pixel electrode provided with a green color filter. Is applied in accordance with the gray scale of the display data, and a voltage which varies between the blue pixel electrodes provided with the blue color filter is determined from one of the gray scales of light and dark. In the range up to the gradation, the voltage that changes at the first rate with respect to the change in the gradation is changed. In the range from the predetermined intermediate gradation to the other gradation, the voltage that changes in the gradation is changed. Driving means for selecting and applying a voltage that changes at a second rate different from the first rate according to the gray scale of the display data.
[0011]
In this liquid crystal display device, a pair of viewing angle improving films each having a discotic liquid crystal layer are disposed on both sides of a liquid crystal panel, and a pair of polarizing plates are disposed outside the pair of viewing angle improving films. With this configuration, the viewing angle of display of the liquid crystal display device is wide.
[0012]
In addition, since the liquid crystal display device is driven by the driving unit, the liquid crystal display device can display a color image having substantially the same contrast and hue over a wide viewing angle.
[0013]
As described above, the liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal panel having a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twisted substantially at a twist angle of 90 °, and a discotic liquid crystal layer disposed on both sides of the liquid crystal panel. A pair of viewing angle improving films, a liquid crystal display element including a pair of polarizing plates disposed outside the pair of viewing angle improving films, and a red color filter among a plurality of pixels of the liquid crystal display element. A voltage that changes at a predetermined first rate with respect to a change in gradation is selected between the electrodes of the red pixel and the green pixel provided with the green color filter according to the gradation of the display data. And between the electrodes of the blue pixel provided with the blue color filter, in the range from any one of light and dark gradations to a predetermined intermediate gradation, the first change with respect to the gradation change. In the range from the predetermined intermediate gray level to the other gray level, the voltage that changes at a predetermined rate is a voltage that changes at a second rate different from the first rate with respect to the gray level change. By providing a driving means for selecting and applying according to the gradation, the liquid crystal display element can display a color image having substantially the same contrast and hue over a wide viewing angle. .
[0014]
In the liquid crystal display device according to the present invention, when the liquid crystal display element is in a normally white mode in which the pair of polarizing plates are arranged with their transmission axes substantially orthogonal to each other, the driving unit includes the liquid crystal display. In the gray level for controlling the transmittance of the blue pixel of the element to be lower than the predetermined intermediate gray level, the predetermined gray level of the intermediate gray level is N, the constant β is 0 <β <1, and externally supplied. When the blue display data is iB and the blue output data to the driver for driving the liquid crystal display element is oB, the gradation of the supplied blue display data is
oB = β × iB + (1−β) × N
It is desirable to convert to the gradation required by the above.
[0015]
When the liquid crystal display element is in a normally white mode, the driving unit controls the transmittance of the liquid crystal display element at a gray level that controls the transmittance of the pixel of the liquid crystal display element to be lower than a predetermined intermediate gray level. It is desirable to apply a voltage of the intermediate gradation, which does not change according to the gradation, to the blue pixel.
[0016]
In the liquid crystal display device according to the present invention, the predetermined intermediate gradation is a boundary at which a change in transmittance of the liquid crystal display element with respect to blue light according to a change in gradation is inverted from an increase to a decrease or from a decrease to an increase. A near gradation is desirable.
[0017]
Further, when the liquid crystal display device is in a normally white mode, the pair of viewing angle improving films each have an average tilt angle of discotic liquid crystal molecules of α, and display black between electrodes of the liquid crystal panel. When an average tilt angle of liquid crystal molecules of the liquid crystal panel when a voltage is applied is θ,
α = 90−θ
Of a discotic liquid crystal layer satisfying the following relationship.
[0018]
Further, according to the method for driving a liquid crystal display element of the present invention, an electrode is formed on one and the other of the opposing surfaces of a pair of substrates opposing each other to form a plurality of pixels by regions opposing each other. A liquid crystal panel having three color filters of red, green and blue formed in correspondence with each other, a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twisted at a twist angle of substantially 90 ° between the pair of substrates, A pair of viewing angle improving films each having a discotic liquid crystal layer disposed on both sides of the panel, and a pair of polarizing plates respectively disposed outside the pair of viewing angle improving films; In a method for driving a liquid crystal display element that controls transmittance of each pixel according to a voltage applied between the pixels,
In a range from any one of light and dark gradations to a predetermined intermediate gradation between electrodes of a plurality of pixels of the liquid crystal display element, a change is made at a predetermined first rate with respect to a change in gradation. And applying a selected voltage in accordance with the gray level of the display data, and in a range of gray levels exceeding the predetermined intermediate gray level, a red pixel provided with a red color filter among the plurality of pixels. And applying a voltage that changes at the first rate with respect to a change in gray scale according to the gray scale of the display data, between the electrodes of the green pixels provided with the green color filter and the blue color. Selecting and applying a voltage that changes at a second rate different from the first rate with respect to a change in gray scale according to the gray scale of the display data, between the electrodes of the blue pixels provided with the filter; It is characterized by.
[0019]
According to this driving method, it is possible to cause the liquid crystal display element to display a color image having substantially the same contrast and hue over a wide viewing angle.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
The liquid crystal display device of this embodiment is an aircraft liquid crystal display device provided in a cockpit of an aircraft, and includes a TN type liquid crystal display element and a driving means thereof.
[0022]
First, the liquid crystal display device will be described. FIG. 1 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. A pair of viewing angle improving films 14 and 15 each having a discotic liquid crystal layer 18 disposed on both sides thereof, and a pair of polarizing plates 12 and 13 respectively disposed outside the pair of viewing angle improving films 14 and 15. Consists of
[0023]
The liquid crystal panel 1 is formed on one and the other of opposing surfaces (hereinafter, referred to as inner surfaces) of a pair of opposing transparent substrates 2 and 3 joined via a frame-shaped sealing material (not shown). Transparent electrodes 4 and 5 that form a plurality of pixels in a region to be formed, three color filters 6R, 6G and 6B of three colors of red, green and blue formed corresponding to the plurality of pixels, and the pair of substrates And a liquid crystal layer 10 in which liquid crystal molecules 11 are twist-aligned at a twist angle of substantially 90 °.
[0024]
The liquid crystal panel 1 is, for example, an active matrix liquid crystal panel having a TFT (thin film transistor) as an active element. The liquid crystal panel 1 is a side opposite to a display observation side (upper side in FIG. 1) of the pair of substrates 2 and 3. An electrode 5 formed on the inner surface of a substrate (hereinafter, referred to as a rear substrate) 3 includes a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix in a row direction and a column direction, and a front substrate (hereinafter, referred to as a display observation side). The electrode 4 formed on the inner surface of the front substrate 2 is a single-film counter electrode facing the plurality of pixel electrodes 5.
[0025]
Although not shown in FIG. 1, on the inner surface of the rear substrate 3, a plurality of TFTs respectively corresponding to the plurality of pixel electrodes 5, a plurality of gate wirings for supplying gate signals to the TFTs in each row, A plurality of data lines for supplying data signals to the TFTs in each column are provided, and the plurality of pixel electrodes 5 are connected to the TFTs corresponding to the pixel electrodes 5, respectively.
[0026]
The red, green, and blue color filters 6R, 6G, and 6B are formed on the substrate surface of the front substrate 2, and the counter electrode 4 is formed on these color filters 6R, 6G, and 6B. Have been.
[0027]
Further, on the inner surfaces of the pair of substrates 2 and 3, there are formed horizontal alignment films 8 and 9 which cover the electrodes 4 and 5 and are aligned in directions substantially orthogonal to each other.
[0028]
The liquid crystal layer 10 is formed by filling a region surrounded by the sealing material between the pair of substrates 2 and 3 with a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy. Is defined by the horizontal alignment films 8 and 9 in the vicinity of the front and rear substrates 2 and 3, and as shown by a solid line in FIG. And twist-oriented.
[0029]
The liquid crystal layer 10 has a refractive index anisotropy of Δn (450 nm) for light having a wavelength of 450 nm, that is, light in a blue wavelength band, and has an anisotropic refractive index for light having a wavelength of 650 nm, that is, light in a red wavelength band. When the property is Δn (650 nm), the liquid crystal material is formed of a liquid crystal material having a value of Δn (450 nm) / Δn (650 nm) of 1.07 or less and greater than 1.
[0030]
FIG. 6 shows a color shift value for each Δnd of a liquid crystal layer in a liquid crystal display element using each liquid crystal having a value of Δn (450 nm) / Δn (650 nm) of 1.06 to 1.13.
[0031]
The upper limit of the color shift is 0.05 to 0.06. Therefore, the liquid crystal layer 10 of the liquid crystal panel 1 has a value of Δn (450 nm) / Δn (650 nm) of 1.07 or less, and Large liquid crystal material, that is,
1 <Δn (450 nm) / Δn (650 nm) ≦ 1.07
Is formed of a liquid crystal material satisfying the following.
[0032]
Further, the liquid crystal layer thickness d of the liquid crystal panel 1 is substantially equal over all the pixels corresponding to the red, green and blue color filters 6R, 6G and 6B.
[0033]
As shown in FIG. 7, the liquid crystal of this liquid crystal panel 1 has a maximum lateral contrast and an upper contrast when the product Δnd of the refractive index anisotropy Δn and the thickness d of the liquid crystal layer is between 340 and 430 nm. , Δnd are set to 340 to 430 nm.
[0034]
The liquid crystal display element A1 is of a normally white mode, and the pair of polarizing plates 12, 13 are arranged with their transmission axes 12a, 13a (see FIG. 3) substantially orthogonal to each other. ing.
[0035]
On the other hand, each of the pair of viewing angle improving films 14 and 15 has an alignment treatment film 17 formed on one surface of a transparent film substrate 16, and a discotic liquid crystal molecule 19 is formed on the alignment treatment film 17. A discotic liquid crystal layer 18 is provided, which is aligned in one direction and is sequentially oriented with a different tilt angle from a surface adjacent to the film substrate 16 to the other surface.
[0036]
The discotic liquid crystal layer 18 is formed by applying a discotic liquid crystal on the alignment treatment film 17 of the film substrate 16 and applying the discotic liquid crystal to the discotic liquid crystal molecules 19 adjacent to the film substrate 16. And is arranged by curing the discotic liquid crystal molecules 19 on the side opposite to the film substrate 16 at a large tilt angle with respect to the film substrate 16. I have.
[0037]
As described above, the viewing angle improving films 14 and 15 align the discotic liquid crystal molecules 19 in one direction and gradually tilt the discotic liquid crystal molecules 19 from one surface (the surface on the film substrate 16 side) to the other surface. And a discotic liquid crystal layer 18 oriented so as to increase the tilt angle.
[0038]
In the discotic liquid crystal layer 18, as shown in a schematic cross section in FIG. 2, the discotic liquid crystal molecules 19 are inclined such that the molecular axis 19 a perpendicular to the disk-shaped surface continuously changes the angle. The discotic liquid crystal molecules 19 have a negative optical anisotropy having an optical axis 20 at which the refractive index is minimum in a direction in which the directions of the molecular axes 19a are averaged.
[0039]
The average tilt angle obtained by averaging the tilt angles of the discotic liquid crystal molecules 19 of the pair of viewing angle improving films 14 and 15 with respect to the film substrate 16 over the entire thickness of the liquid crystal layer (the tilt angles indicated by alternate long and short dash lines in FIGS. 1 and 2). A) is a voltage for displaying black between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal panel 1 (the rising angle of the liquid crystal molecules 11 close to perpendicular to the surfaces of the substrates 2 and 3 as shown by the two-dot chain line in FIG. 1). When an average tilt angle of the liquid crystal molecules 11 of the liquid crystal panel 1 when a voltage for applying the
α = 90−θ
Is set to a value that satisfies the relationship.
[0040]
The liquid crystal display element A1 controls the transmittance of each pixel according to the voltage applied between the electrodes 4 and 5 of the plurality of pixels of the liquid crystal panel 1.
[0041]
FIG. 8 shows the relationship between the voltage applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal panel 1 and the average tilt angle of the liquid crystal molecules 11 acting by the electric field, and FIG. FIG. 10 shows the horizontal contrast, which is the contrast in the direction inclined by 50 ° with respect to the screen. FIG. 11 shows an upward contrast which is a contrast in a direction inclined by 30 ° to the upper edge direction of the screen with respect to the normal of the screen.
[0042]
As shown in FIG. 8, when a voltage of 6 V is applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal panel 1, the average tilt angle θ of the liquid crystal molecules 11 becomes approximately 72 °, and the display of the liquid crystal display element A1 has a transmittance of Low black display.
[0043]
On the other hand, in the discotic liquid crystal layer 18 of the viewing angle improving films 14 and 15, as shown in FIG. 9, the larger the average tilt angle α of the discotic liquid crystal molecules 19 is, the higher the horizontal contrast is.
[0044]
On the other hand, the color shift by the discotic liquid crystal layer 18 shows a minimum value when the average tilt angle α of the discotic liquid crystal molecules 19 is between 17 ° and 19 °, and as shown in FIG. A sufficiently high contrast is obtained when the angle is in the range of 17 ° to 19 °.
[0045]
As described above, the average tilt angle of the discotic liquid crystal molecules 19 is in the range of 17 ° to 19 °, particularly 18 °, in order to obtain sufficient contrast and sufficiently reduce the color shift. desirable.
[0046]
In the liquid crystal display element A1, the average tilt angle θ of the liquid crystal molecules 11 when a black display voltage (6 V) is applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal panel 1 is approximately 72 ° as described above. The discotic liquid crystal molecules 19 of the pair of viewing angle improving films 14 and 15 are oriented such that the average tilt angle α is about 18 ° (α = 90−72 = 18).
[0047]
Further, the liquid crystal display element A1 includes a viewing angle improving film 14 in which the discotic liquid crystal layer 18 has an in-plane retardation value of 150 nm, which is a difference between the refractive index of ordinary light and the extraordinary light with respect to light incident in the normal direction. , 15, excellent characteristics in both contrast and color shift are obtained.
[0048]
Therefore, in the liquid crystal display element A1, the viewing angle improving films 14 and 15 having an in-plane retardation of 150 nm are used.
[0049]
The pair of viewing angle improving films 14 and 15 make the tilt angle change directions of the discotic liquid crystal molecules 19 opposite to each other, and the optical axis 20 where the refractive index of the discotic liquid crystal layer 18 is minimized. Are projected on the surface of the discotic liquid crystal layer 18 (hereinafter referred to as the substrate projection optical axis) 20a in a predetermined direction, and are disposed on the front side and the rear side of the liquid crystal panel 1, respectively.
[0050]
In the liquid crystal display element A1, as shown in FIG. 1, the pair of viewing angle improving films 14 and 15 are disposed such that the surfaces of the discotic liquid crystal molecules 19 having large tilt angles face the liquid crystal panel 1. Then, it is attached to the liquid crystal panel 1 by the adhesive layer 21.
[0051]
FIG. 3 shows liquid crystal molecule alignment directions 2a and 3a near the pair of substrates 2 and 3 of the liquid crystal panel 1, the directions of transmission axes 12a and 13a of the front and rear polarizing plates 12 and 13, and a pair of viewing angle improving films. 14 and 15 show the directions of the substrate projection optical axis 20a.
[0052]
As shown in FIG. 3, the liquid crystal molecule alignment direction 2a in the vicinity of the front substrate 2 of the liquid crystal panel 1 is counterclockwise with respect to the horizontal axis x of the screen of the liquid crystal display element A1 when viewed from the front side which is the display observation side. The liquid crystal molecule orientation direction 3a in the direction shifted by 45 ° and in the vicinity of the rear substrate 3 is shifted in a clockwise direction by 45 ° with respect to the horizontal axis x when viewed from the front side, and the liquid crystal layer 10 of the liquid crystal panel 1 The liquid crystal molecules 11 are twist-oriented with a twist angle of substantially 90 ° clockwise as viewed from the front side from the rear substrate 3 toward the front substrate 2 as indicated by the dashed arrow in the drawing. .
[0053]
The polarizing plate 12 on the front side of the liquid crystal panel 1 has its transmission axis 12a substantially orthogonal to the liquid crystal molecule alignment direction 2a near the front substrate 2 of the liquid crystal panel 1 as shown in FIG. Alternatively, the rear polarizing plate 13 is disposed substantially in parallel, and the transmission axis 13 a of the rear polarizing plate 13 is disposed substantially orthogonal to the transmission axis 12 a of the front polarizing plate 12.
[0054]
Further, of the pair of viewing angle improving films 14 and 15, the front viewing angle improving film 14 is provided on the front side of the liquid crystal panel 1, that is, between the liquid crystal panel 1 and the front polarizing plate 12, and the substrate projection optical axis. (The direction in which the optical axis 20 at which the refractive index of the discotic liquid crystal layer 18 is minimum is projected onto the surface of the discotic liquid crystal layer 18) 20a is substantially the same as the liquid crystal molecule orientation direction 2a near the front substrate 2 of the liquid crystal panel 1. The viewing angle improving film 15 on the rear side is disposed on the rear side of the liquid crystal panel 1, that is, between the liquid crystal panel 1 and the rear polarizer 13, and the substrate projection optical axis 20 a is connected to the liquid crystal panel 1. The panel 1 is disposed substantially parallel to the liquid crystal molecule alignment direction 3 a in the vicinity of the rear substrate 3.
[0055]
The liquid crystal display element A1 performs display using illumination light from a surface light source (not shown) disposed on the rear side, and a voltage value applied between the electrodes 4 and 5 of a plurality of pixels of the liquid crystal panel 1. Is controlled according to a predetermined number of display gradations, and an image is displayed by changing the brightness of the display corresponding to the plurality of pixels.
[0056]
That is, the liquid crystal display element A1 is converted into linearly polarized light parallel to the transmission axis 13a by the rear polarizing plate 13 and enters, and the discotic liquid crystal layer 18 of the rear viewing angle improving film 15 and the liquid crystal panel 1 Of the light whose polarization state has been changed by the liquid crystal layer and the discotic liquid crystal layer 18 of the viewing angle improving film 14 on the front side, a linearly polarized light component parallel to the absorption axis (not shown) of the front polarizing plate 12 is The linearly polarized light component absorbed by the front polarizing plate 12 and parallel to the transmission axis 12a of the front polarizing plate 12 is transmitted through the front polarizing plate 12 and emitted to the observation side.
[0057]
The liquid crystal display element A1 is of a normally white mode in which the front and rear polarizing plates 12, 13 are arranged with their transmission axes 12a, 13a substantially orthogonal to each other. Among the pixels, the pixels to which a black display voltage is applied that causes the liquid crystal molecules 11 to be oriented between the electrodes 4 and 5 at a rising angle nearly perpendicular to the surfaces of the substrates 2 and 3 as shown by a two-dot chain line in FIG. The corresponding display becomes a black display.
[0058]
A display corresponding to a pixel to which a voltage lower than the black display voltage is applied is a bright display with a gradation corresponding to the applied voltage, and when the applied voltage becomes substantially 0 V, that is, when the liquid crystal molecules 11 When the pixel is aligned in the initial twist alignment state, the display corresponding to the pixel becomes the brightest bright display.
[0059]
Further, in the liquid crystal display element A1, the liquid crystal panel 1 is provided with three color filters 6R, 6G, and 6B of red, green, and blue corresponding to a plurality of pixels, respectively. The display is in one of the colors green and blue, and a color image is displayed by the gradation of the bright display of red, green and blue and the black display.
[0060]
In this liquid crystal display element A1, a pair of viewing angle improving films 14 and 15 each having a discotic liquid crystal layer 18 are arranged on both sides of the liquid crystal panel 1, and a pair of viewing angle improving films 14 and 15 are provided outside the pair of viewing angle improving films 14 and 15, respectively. Since the polarizing plates 12 and 13 are provided, the viewing angle of the display is wide.
[0061]
That is, the liquid crystal molecules 11 of the liquid crystal layer 10 of the liquid crystal panel 1 change their alignment state so as to rise with respect to the substrates 2 and 3 while maintaining the twist alignment state by applying a voltage. The liquid crystal molecules 11 in the vicinity of the substrate, which are strongly subjected to the alignment control force, remain in a state of falling down at an initial pretilt angle or an angle close thereto even when a voltage is applied. Even when a voltage for aligning the molecules 11 at a rising angle (approximately 72 °) close to perpendicular to the surfaces of the substrates 2 and 3 is applied, the liquid crystal layer 10 keeps the liquid crystal molecules 11 near the substrate almost out of the initial alignment state. Has residual retardation due to no change.
[0062]
In addition, the liquid crystal layer 10 of the liquid crystal panel 1 exhibits different retardations for light transmitted through the liquid crystal layer 10 in a vertical direction and light transmitted in an oblique direction (a direction inclined with respect to the vertical direction). With a liquid crystal display device in the marie white mode, when viewed from the front of the screen (near the direction perpendicular to the screen), a black display with sufficient darkness can be observed with good contrast. When observed, the darkness of the black display rises, and the contrast is greatly reduced.
[0063]
On the other hand, the pair of viewing angle improving films 14 and 15 each have a discotic liquid crystal layer 18 and align the discotic liquid crystal molecules 19 in one tilt direction, and face the polarizing plates 12 and 13. And one of the surfaces facing the liquid crystal panel 1 is sequentially oriented with a different tilt angle from the other, and the pair of viewing angle improving films 14 and 15 form the respective discotic liquid crystal molecules 19. Since the tilt angle changing directions are opposite to each other and the liquid crystal panel 1 and the front and rear polarizing plates 12 and 13 are disposed between the liquid crystal panel 1 and the front and rear polarizers 12 and 13, the alignment state of the discotic liquid crystal molecules 19 of these viewing angle improvement films 14 and 15. Are the liquid crystal molecule alignment state on one substrate side and the liquid crystal molecule alignment state on the other substrate side from the center of the liquid crystal layer thickness when voltage is applied to the liquid crystal panel 1. It is hanging on the reverse.
[0064]
Moreover, since the liquid crystal layer 18 of the viewing angle improving films 14 and 15 is a discotic liquid crystal layer, the retardation has no directionality.
[0065]
In the liquid crystal display element A1, the viewing angle improving film 14 between the liquid crystal panel 1 and the front polarizer 12 is connected to the substrate projection optical axis (the optical axis 20 at which the refractive index of the discotic liquid crystal layer 18 is minimized). Is projected on the surface of the discotic liquid crystal layer 18) and substantially parallel to the liquid crystal molecule alignment direction 2a near the front substrate 2 of the liquid crystal panel 1. The viewing angle improving film 14 between the liquid crystal panel 1 and the plate 13 is disposed with its substrate projection optical axis 20a substantially parallel to the liquid crystal molecule orientation direction 3a near the rear substrate 3 of the liquid crystal panel 1.
[0066]
Therefore, when the voltage of the liquid crystal panel 1 is applied, the residual retardation caused by the liquid crystal molecules 11 near the substrate hardly changing from the initial alignment state is canceled by the pair of viewing angle improving films 14 and 15, and the viewing angle of display is reduced. In other words, the observation angle range in which the display of good contrast with sufficient darkness of black display can be observed is widened.
[0067]
Moreover, the liquid crystal display element A1 is of a normally white mode in which the front and rear polarizers 12, 13 are arranged with their transmission axes 12a, 13a substantially orthogonal to each other. The average tilt angle α of the discotic liquid crystal molecules 19 of the films 14 and 15 is defined as the average tilt angle θ of the liquid crystal molecules 11 when a voltage for displaying black is applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal panel 1. On the other hand, since the value satisfying the relationship α = 90−θ is set, the black display when viewed from the front and the black display when viewed from the oblique direction are almost the same color display. .
[0068]
Further, in the liquid crystal display element A1, as described above, the liquid crystal layer 10 of the liquid crystal panel 1 is provided with a refractive index anisotropy Δn (450 nm) for light having a wavelength of 450 nm (light in a blue wavelength band) and a wavelength of 450 nm. Is formed of a liquid crystal material having a ratio of refractive index anisotropy Δn (650 nm) to light having a wavelength of 650 nm (light in a red wavelength band) satisfying 1 <Δn (450 nm) / Δn (650 nm) ≦ 1.07. Therefore, the change in the transmittance balance of light in each of the red, green, and blue wavelength bands due to the viewing angle is small, and thus the viewing angle dependence of the hue of the composite color of the emitted light of red, green, and blue is small.
[0069]
Further, in the liquid crystal display element A1, as described above, the in-plane retardation of the discotic liquid crystal layer 18 of the pair of viewing angle improving films 14 and 15 is set to 150 nm, and the value of Δnd of the liquid crystal panel 1 is set. Is set to 340 to 430 nm, the residual retardation caused by the liquid crystal molecules 11 near the substrate hardly changing from the initial alignment state when the above-described voltage is applied to the liquid crystal panel 1 causes the pair of viewing angle improving films 14. , 15 effectively cancel each other out so as not to substantially affect the display.
[0070]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. This liquid crystal display device A2 has a pair of viewing angle improving films disposed on the front and rear sides of a liquid crystal panel 1, respectively. The in-plane phase differences of the discotic liquid crystal layers 14 and 15 are set to 150 nm as described above, and the value of Δnd of the liquid crystal panel 1 corresponds to a red color filter (hereinafter referred to as a red filter) 6R. And the pixel corresponding to the green color filter (hereinafter, referred to as green filter) 6G has a Δnd of 340 to 430 nm, and the Δnd of the pixel corresponding to the blue color filter (hereinafter, referred to as blue filter) 6B corresponds to the red color. And a color shift in the horizontal direction (color shift due to a change in the viewing angle in the horizontal axis direction of the screen) with respect to Δnd of the pixel corresponding to the green filters 6R and 6G. In which color shift upward (color shift due to a change in viewing angle in the normal on the screen to the edge direction of the screen) is set to be within the upper limit.
[0071]
That is, FIGS. 12 and 13 show Δnd (), which is the product Δnd of the refractive index anisotropy Δn (450 nm) of the liquid crystal with respect to light having a wavelength of 450 nm and the liquid crystal layer thickness d of a region (pixel) where the wavelength light is transmitted. The ratio of the refractive index anisotropy Δn (650 nm) of the liquid crystal to the light having a wavelength of 650 nm to the value of Δnd (650 nm), which is the product of the thickness d of the liquid crystal layer in a region through which the light is transmitted, with respect to the value 450 nm FIG. 12 shows the relationship between the value of (450 nm) / Δnd (650 nm) and the color shift due to the change in the viewing angle. FIG. 12 shows the horizontal color shift when displaying a halftone (gray), and FIG. This shows an upward color shift when black is displayed.
[0072]
When the upper limit of the color shift is set to 0.05 as shown in FIG. 12, the value of Δnd (450 nm) / Δnd (650 nm) is 1.1, and as shown in FIG. When the value is 0.1, the value of Δnd (450 nm) / Δnd (650 nm) is 0.94.
[0073]
Therefore, the value of Δnd (450 nm) / Δnd (650 nm) is desirably in the range of 0.94 or more and 1.10 or less, preferably 1.07 or less, and more preferably 1.02.
[0074]
Therefore, in the liquid crystal display element A2, the Δnd of the pixel corresponding to the blue filter 6B is set to a value of 0.94 to 1.10 with respect to the Δnd of the pixel corresponding to the red and green filters 6R and 6G. You have set.
[0075]
The liquid crystal display element A2 has a configuration in which Δnd of the pixel corresponding to the blue filter 6B of the liquid crystal panel 1 is set to be larger than Δnd of the pixel corresponding to the red and green filters 6R and 6G. This is the same as the liquid crystal display element A1 of the first embodiment.
[0076]
Also in the liquid crystal display element A2, the liquid crystal layer 10 of the liquid crystal panel 1 has a refractive index anisotropy Δn (450 nm) for light having a wavelength of 450 nm and a refractive index anisotropy Δn (450 nm) for light having a wavelength of 650 nm. (650 nm) and a liquid crystal material satisfying 1 <Δn (450 nm) / Δn (650 nm) ≦ 1.07.
[0077]
In the liquid crystal display element A2, of the red, green, and blue color filters 6R, 6G, and 6B provided on the inner surface of the front substrate 2 of the liquid crystal panel 1, above the blue filter 6B (below the counter electrode 4). ), A transparent liquid crystal layer thickness adjusting film 7 is provided, so that the liquid crystal layer thickness d of the pixel corresponding to the red filter 6R and the green filter 6G is provided. ₁ And the liquid crystal layer thickness d of the pixel corresponding to the blue filter 6B. ₂ And Δnd (hereinafter, Δnd) of pixels corresponding to the red filter 6R and the green filter 6G. ₁ ) And Δnd (hereinafter, Δnd) of the pixel corresponding to the blue filter 6B. ₂ 0.94 <Δnd) ₂ / Δnd ₁ <1.10.
[0078]
As described above, Δnd of the pixel corresponding to the red filter 6R and the green filter 6G of the liquid crystal panel 1 ₁ Are 340 to 430 nm, respectively, so that the Δnd of the pixel corresponding to the blue filter 6B is ₂ Is 374 to 473 nm.
[0079]
This liquid crystal display element A2 sets the in-plane phase difference of the discotic liquid crystal layer 18 of the pair of viewing angle improving films 14 and 15 to 150 nm, respectively, and corresponds to the red and green filters 6R and 6G of the liquid crystal panel 1. Δnd of pixel ₁ Are 340 to 430 nm, respectively, and Δnd of the pixel corresponding to the blue filter 6B. ₂ Is the Δnd of the pixel corresponding to the red and green filters 6R and 6G. ₁ Is set at a ratio of 0.94 to 1.10, the black display becomes closer to black.
[0080]
Therefore, the liquid crystal display element A2 of this embodiment displays a color image with high contrast and color reproducibility.
[0081]
Δnd of a pixel corresponding to the blue filter 6B of the liquid crystal panel 1 ₂ Δnd of pixels corresponding to red and green filters 6R and 6G of ₁ Is 1.02 (Δnd ₂ / Δnd ₁ = 1.02), whereby a color image with higher contrast and higher color reproducibility can be displayed.
[0082]
In the second embodiment, the liquid crystal layer thickness d of the pixel corresponding to the red filter 6R and the green filter 6G of the liquid crystal panel 1 is set. ₁ And the liquid crystal layer thickness d of the pixel corresponding to the blue filter 6B ₂ The liquid crystal layer thickness adjusting film 7 is provided on the blue filter 6B in order to make the blue filter 6B different from the liquid crystal display element A3 of the third embodiment shown in FIG. The liquid crystal layer thickness d of the pixel corresponding to the red filter 6R and the green filter 6G is formed by forming the filter 6R and the green filter 6G thicker than the film thickness. ₁ And the liquid crystal layer thickness d of the pixel corresponding to the blue filter 6B. ₂ And may be different.
[0083]
With respect to the liquid crystal display elements A2 and A3 of the second and third embodiments described above, the example elements 1 and 2 and the comparative elements 1 and 2 having the following specifications were manufactured, and white was displayed (red, The visual angle dependence of the color shift when displaying all the green and blue pixels), when displaying black, when displaying 50% halftone (gray), and when displaying 20% halftone are described below. The measured results are shown in FIGS. 14, 15, 16 and 17, respectively.
[0084]
[Example element 1]
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to red filter = 4.0 μm
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to green filter = 4.0 μm
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to blue filter = 3.8 μm
Δn = 0.099 with respect to light of 650 nm wavelength of liquid crystal
Δn = 0.102 for a liquid crystal having a wavelength of 550 nm
Δn = 0.107 for 475 nm wavelength light of liquid crystal
Δε value of liquid crystal = 4.6
Δnd (650 nm) = 0.396
Δnd (550 nm) = 0.408
Δnd (450 nm) = 0.407
Δnd (450 nm) / Δnd (650 nm) = 1.028
Average tilt angle of discotic liquid crystal = 18 °
In-plane retardation of discotic liquid crystal = 150 nm
[Example element 2]
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to red filter = 4.8 μm
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to green filter = 4.8 μm
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to blue filter = 4.6 μm
Δn = 0.081 for light of 650 nm wavelength of liquid crystal
Δn = 0.083 for 550 nm wavelength light of liquid crystal
Δn = 0.086 for 450 nm wavelength light of liquid crystal
Δε value of liquid crystal = 5.3
Δnd (650 nm) = 0.389
Δnd (550 nm) = 0.398
Δnd (450 nm) = 0.395
Δnd (450 nm) / Δnd (650 nm) = 1.017
Average tilt angle of discotic liquid crystal = 18 °
In-plane retardation of discotic liquid crystal = 150 nm
[Comparative element 1]
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to red filter = 4.1 μm
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to green filter = 4.3 μm
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to blue filter = 4.3 μm
Δn = 0.077 for the 650 nm wavelength light of the liquid crystal
Δn = 0.079 for 550 nm wavelength light of liquid crystal
Δn = 0.083 for 450 nm wavelength light of liquid crystal
Δε value of liquid crystal = 4.7
Δnd (650 nm) = 0.316
Δnd (550 nm) = 0.340
Δnd (450 nm) = 0.357
Δnd (450 nm) / Δnd (650 nm) = 1.130
Average tilt angle of discotic liquid crystal = 15 °
In-plane retardation of discotic liquid crystal = 130 nm
[Comparative element 2]
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to red filter = 4.3 μm
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to green filter = 4.3 μm
Liquid crystal layer thickness of pixel corresponding to blue filter = 4.1 μm
Δn = 0.081 for light of 650 nm wavelength of liquid crystal
Δn = 0.083 for 550 nm wavelength light of liquid crystal
Δn = 0.086 for 475 nm wavelength light of liquid crystal
Δε value of liquid crystal = 5.3
Δnd (650 nm) = 0.348
Δnd (550 nm) = 0.357
Δnd (450 nm) = 0.353
Δnd (450 nm) / Δnd (650 nm) = 1.013
Average tilt angle of discotic liquid crystal = 15 °
In-plane retardation of discotic liquid crystal = 130 nm
As can be seen from FIGS. 14, 15, 15, and 17, the devices 1 and 2 of the embodiment have a small color shift with respect to a change in viewing angle and a wide viewing angle.
[0085]
FIG. 18 shows the dependence of the upward color shift on the liquid crystal layer thickness with respect to the applied voltage of the device 2 of the embodiment, and FIG. 19 shows the dependence of the upward color shift of the comparative device 2 on the thickness of the liquid crystal layer. .
[0086]
As is apparent from FIGS. 18 and 19, in the device 2 of the embodiment, the value of the color shift with respect to the difference in the thickness of the liquid crystal layer is small with respect to a constant voltage value. Becomes extremely small. This indicates that the color shift is small even if the error in the thickness of the liquid crystal layer is large.
[0087]
That is, since the liquid crystal display elements A2 and A3 of the second and third embodiments are of a normally white mode, the voltage applied between the electrodes 3 and 4 of the liquid crystal panel 1 is increased. Light transmittance is reduced.
[0088]
However, since the voltage-transmittance characteristic of the liquid crystal display element has wavelength dependency, the Δnd values of the pixels corresponding to the red, green, and blue filters 6R, 6G, and 6B of the liquid crystal panel 1 are the same. In this case, the difference in the transmittance of light in each of the red, green, and blue wavelength bands on the low voltage side is small, but on the high voltage side, that is, on the black display side, the transmittance of light in each of the blue wavelength bands is smaller. The degree of reduction in the transmittance of light in the red and green wavelength bands is increased, and the display becomes bluish.
[0089]
On the other hand, in the liquid crystal display elements A2 and A3, Δnd of the pixel corresponding to the blue filter 6B of the liquid crystal panel 1 ₂ Is the Δnd of the pixel corresponding to the red and green filters 6R and 6G. ₁ Δnd of the pixel corresponding to the blue filter 6B. ₂ Δnd of pixels corresponding to red and green filters 6R and 6G of ₁ Is set to 0.94 to 1.10, the light transmittance of each wavelength band of blue on the high voltage side becomes close to the transmittance of light of the red and green wavelength bands, and The taste is reduced.
[0090]
As described above, each of the liquid crystal display elements A1, A2, A3 of the first to third embodiments has a pair of viewing angle improving films 14, each having a discotic liquid crystal layer 18 on both sides of the liquid crystal panel 1, respectively. 15 and a pair of polarizing plates 12 and 13 are disposed outside the pair of viewing angle improving films 14 and 15, respectively, so that the viewing angle dependency of display colors is improved and the viewing angle is widened. Can be.
[0091]
However, the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 are arranged such that the average tilt angle α of the discotic liquid crystal molecules 19 is such that the liquid crystal when the voltage for displaying black is applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal panel 1 is applied. Since a pair of viewing angle improving films 14 and 15 having a discotic liquid crystal layer 18 that satisfies the relationship of α = 90−θ with respect to the average tilt angle θ of the liquid crystal molecules 11 of the panel 1 is provided, especially the discotic When the viewing angle improving films 14 and 15 having a large average tilt α of the liquid crystal molecules 19 and a large in-plane phase difference are used, when the voltage applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal panel 1 is increased, the applied voltage is reduced. There is a region where the change in the transmittance for blue light with the increase is reversed from a decrease to an increase.
[0092]
That is, the liquid crystal display elements A1, A2, A3 are of a normally white mode in which a pair of polarizing plates 12, 13 are arranged with their transmission axes 12a, 13a substantially orthogonal to each other. The transmittance for light of each color of green and blue decreases as the applied voltage is increased, but when the applied voltage exceeds a certain value, the transmittance for blue light of the light of each color increases in reverse. I do.
[0093]
FIG. 20 shows the voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal display elements A2 and A3 of the second and third embodiments shown in FIGS. 4 and 5 with respect to light of each color of red, green and blue. In the display elements A2 and A3, when the voltage applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal panel 1 is 5 to 6 V or more, the change in the transmittance for blue light is reversed from a decrease to an increase.
[0094]
FIG. 20 shows the voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal display elements A2 and A3 of the second and third embodiments for light of each color of red, green and blue. The voltage-transmittance characteristics for the red, green, and blue light in the liquid crystal display element A1 of the embodiment are the same.
[0095]
Therefore, when the voltage applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal panel 1 is increased, that is, when the voltage applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal panel 1 is high, that is, the display has a bluish tint at a gray level close to black and the display hue. And the contrast is lowered.
[0096]
Therefore, in this liquid crystal display device, the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 are driven by driving means having the following configuration to display a color image having substantially the same contrast and hue over a wide viewing angle. I have to.
[0097]
FIG. 21 is a block diagram showing an outline of the driving means. The driving means 22 includes a gate driver 23 connected to a plurality of gate lines of the liquid crystal panel 1 of the liquid crystal display elements A1, A2, A3, and the liquid crystal. It comprises a source driver 24 connected to a plurality of data lines of the panel 1 and a blue adjustment circuit 25 for converting blue display data.
[0098]
The gate driver 23 is supplied with a plurality of clock signals and a plurality of voltage signals for generating a gate signal from an external circuit (not shown), and the source driver 24 is supplied with the blue signal from an external circuit (not shown). A display timing signal and display data R, G, and B for each of red, green, and blue are supplied via the adjustment circuit 25.
[0099]
As shown in FIG. 22, the blue adjustment circuit 25 sets a source driver control signal generation circuit 26 for generating a source driver control signal from the display timing signal, a blue display data from an external circuit, and a gradation setting unit 27. And a blue data conversion circuit 28 for converting the blue display data supplied to the source driver 24 in accordance with the set gray level value, and a red display data and a green display data from an external circuit. An output circuit 29 that supplies data and blue display data output from the blue data conversion circuit 28 and supplies driver driving data of each of red, green, and blue to the source driver 24 by adjusting its output timing; Consists of
[0100]
The gradation setter 27 changes the transmittance of the liquid crystal display elements A1, A2, A3 for blue light from a decrease to an increase among a plurality of intermediate gradations between the light gradation and the dark gradation. A gray scale value of an intermediate gray scale corresponding to the applied voltage (5 to 6 V in FIG. 20) that is inverted is set.
[0101]
Further, as shown in FIG. 23, the blue data conversion circuit 28 includes a comparator 30 for comparing the gradation of the supplied blue data signal with the gradation value set in the gradation setting unit 27, An operation unit 31 for performing an operation based on the gradation of the blue data signal supplied from the CPU and the gradation value set in the gradation setting unit 27; unconverted blue unconverted display data; And an output selection circuit for selectively outputting the non-conversion display data and the conversion display data to the source driver according to the comparison result signal from the comparator. It consists of
[0102]
The arithmetic unit 31 includes a gradation value N set in the setting unit 27, a constant β of 0 <β <1, iB of blue display data supplied from an external circuit, and a driver for driving the liquid crystal display element. When the blue output data is set to oB, based on the gradation of the blue data signal supplied from the outside and the gradation value set in the setting unit 27,
oB = β × iB + (1−β) × N
And supplies the result to the output selection circuit 32 as converted display data.
[0103]
The display data of each color of red, green, and blue (hereinafter, referred to as input display data) supplied from the external circuit is, for example, 8-bit data iR [0-7], iG [0-7], iB. [0-7], and therefore the arithmetic unit 31
oB [0-7] = β × iB [0-7] + (1−β) × N
Is performed.
[0104]
Next, a method of driving the liquid crystal display elements A1, A2, A3 by the driving means 22 will be described.
[0105]
FIG. 24 is a conceptual diagram showing a first driving example of the liquid crystal display elements A1, A2, A3. In this example, a high voltage is applied between the electrodes 4, 5 of the liquid crystal display elements A1, A2, A3. , That is, the one where the transmittance is lower is defined as low gradation.
[0106]
In this driving example, 8-bit input display data iR [0-7], iG [0-7], iB [0-7] of each color of red, green, and blue are supplied from an external circuit. The green input display data iR [0-7] and iG [0-7] are supplied to the source driver 24 as they are.
[0107]
On the other hand, the blue input display data iB [0-7] is sent to the blue adjusting circuit 25, and the comparator 30 sets the gradation value set in the gradation setting unit 27, that is, the predetermined intermediate gradation. (Hereinafter referred to as a set gradation value) N.
[0108]
At the same time, the above-described operation is performed by the operation unit 31, and the operation result is supplied to the output selection circuit 32 as converted display data.
[0109]
When the comparison result of the comparator 30 is equal to or smaller than the set gradation value N, the output selection circuit 32 supplies the converted display data calculated by the calculation unit 31 to the source driver 24, and When the comparison result is larger than the set gradation value N, the non-converted display data which is not converted is supplied to the source driver 24.
[0110]
Therefore, when the blue input display data iB [0-7] is larger than the set gradation value N, the signal of the input display data iB [0-7] is used as the driver drive data oB [0-7] by the source driver 24. When the blue input display data iB [0-7] is smaller than the set gradation value N, the signal of the input display data iB [0-7] is β × iB [0-7]. The data is supplied to the source driver 24 as driver drive data oB [0-7] having a value of + (1−β) × N.
[0111]
That is, the relationship between the blue input display data iB [0-7] and the driver drive data oB [0-7] supplied to the source driver 24 is, as shown in FIG. 24, the input display data iB [0-7]. ] Is larger than the set gradation value N, iB [0-7] = oB [0-7], and is represented by a straight line having a slope of 1, and the input display data iB [0-7] is set to the set gradation value N. If smaller, iB [0-7] = β × iB [0-7] + (1−β) × N, and the slope is represented by a straight line with β.
[0112]
Then, the source driver 24 controls the pixel electrodes 5 corresponding to the red pixel provided with the red filter 6R and the green pixel provided with the green filter 6G among the pixels of the liquid crystal display elements A1, A2, A3. In addition, a write voltage that changes at a predetermined first rate with respect to a change in gradation of the red and green input display data iR [0-7] and iG [0-7] is set to the input display data. Selection is made in accordance with the gray scale of iR [0-7] and iG [0-7], and the write voltage is applied between the electrodes 4 and 5 of the red and green pixels.
[0113]
Further, the source driver 24 supplies the blue input display data iB [0-7] to the pixel electrode 5 corresponding to the blue pixel provided with the blue filter 6B of the liquid crystal display elements A1, A2, A3. When the gradation value is larger than the set gradation value N, the write voltage (driver driving data oB [0-7]) that changes at the predetermined first rate with respect to the gradation change of the input display data iB [0-7]. ] = IB [0-7], the input display data iB [0-] when the blue input display data iB [0-7] is smaller than the set gradation value N. 7] with a voltage that changes at a second rate different from the first rate (driver drive data oB [0-7] = β × iB [0-7] + (1-β) .Times.N) corresponding to the input display data iB [0- Selected according to the gradation of], and applies the write voltage between the electrodes 4 and 5 of the blue pixel.
[0114]
FIGS. 25 and 26 show specific examples, and FIG. 25 shows the relationship between the gradation of input display data of each of red, green, and blue and the gradation of driver driving data supplied to the source driver 24. FIG. 26 shows the gradation of the input display data of each of the red, green and blue colors and the voltage applied between the electrodes 4 and 5 of the red, green and blue pixels of the liquid crystal display elements A1, A2 and A3. 3 shows the relationship with the liquid crystal drive voltage. This specific example is a case where the number of gradations is 256, the set gradation value N is 40, and the constant β is 0.325.
[0115]
Here, the value of the constant β is an arbitrary value determined according to the display characteristics of the liquid crystal display elements A1, A2, and A3, and minimizes the change in hue of the liquid crystal display elements A1, A2, and A3. It is set as follows.
[0116]
That is, the driving unit 22 is provided between the electrodes 4 and 5 of the red pixel provided with the red filter 6R and the green pixel provided with the green filter 6G among the plurality of pixels of the liquid crystal display elements A1, A2 and A3. Selects a voltage that changes at a predetermined first rate with respect to a change in gray scale according to the gray scale of the red and green input display data iR [0-7] and iG [0-7]. The voltage applied between the electrodes 4 and 5 of the blue pixel provided with the blue filter 6B is changed at the first rate with respect to the change in the gradation in the range from the light gradation to the predetermined intermediate gradation. In the range from the predetermined intermediate gray level to the dark gray level, a voltage that changes at a second rate different from the first rate with respect to a change in the gray scale is changed to a blue input display data iB. Selectively apply according to the gradation of [0-7].
[0117]
The driving method is such that the driving unit 22 causes the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 to be placed between the electrodes 4 and 5 of the plurality of pixels in a range from a bright gradation to a predetermined intermediate gradation. Then, a voltage that changes at a predetermined first rate with respect to a change in the gradation is selected and applied according to the gradation of the input display data, and the gradation range exceeding the predetermined intermediate gradation is applied. Then, among the plurality of pixels, a voltage that changes at the first rate with respect to a change in gradation is selected between the electrodes 4 and 5 of the red and green pixels in accordance with the gradation of input display data. And a voltage that changes between the electrodes 4 and 5 of the blue pixel at a second rate different from the first rate with respect to a change in gray scale according to the gray scale of the input display data. The liquid crystal display elements A1, A2, A3 Over a wide viewing angle, it is possible to display a color image of substantially the same contrast and hue.
[0118]
In the above embodiment, even when the blue liquid crystal driving voltage is set to a gray level range (gray level range on the dark side) exceeding a predetermined intermediate gray level, the gray level of the input display data is reduced (to a dark gray level). However, as described above, the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 have the transmission axes 12a and 13a of the pair of polarizing plates 12 and 13 substantially. In the case of a normally white mode arranged perpendicular to each other, the driving unit 22 controls the transmittance of the pixels of the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 at a gray level that is lower than a predetermined intermediate gray level. Alternatively, the intermediate gray scale voltage that does not change according to the gray scale may be applied to the blue pixels of the liquid crystal display elements A1, A2, A3.
[0119]
FIG. 27 is a conceptual diagram showing a second driving example employed in this case. Also in this example, when a high voltage is applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal display elements A1, A2 and A3, that is, the transmission The one with the lower rate is defined as a low gradation. Also in this driving example, 8-bit input display data iR [0-7], iG [0-7], iB [0-7] of each color of red, green, and blue are supplied from an external circuit. The red and green input display data iR [0-7] and iG [0-7] are supplied to the source driver 24 as they are.
[0120]
In this driving example, the relationship between the blue input display data iB [0-7] and the driver drive data oB [0-7] supplied to the source driver 24 is as shown in FIG. −7] is greater than the set gradation value N (when iB [0-7] = oB [0-7]), it is represented by a straight line with a slope of 1, and the input display data iB [0-7] When it is smaller than the set gradation value N (when iB [0-7] = β × iB [0-7] + (1−β) × N), it is represented by a straight line having a slope of 0.
[0121]
28 and 29 show specific examples thereof. FIG. 28 shows the relationship between the gradation of input display data of each of red, green, and blue and the gradation of driver driving data supplied to the source driver 24. FIG. 29 shows the gradation of the input display data of each of the red, green and blue colors and the voltage applied between the electrodes 4 and 5 of the red, green and blue pixels of the liquid crystal display elements A1, A2 and A3. 3 shows the relationship with the liquid crystal drive voltage. Note that this specific example is a case where the number of gradations = 256, the set gradation value N = 27, and the constant β = 0.
[0122]
In the case of this driving example, the driving unit 22 controls the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 at a gray level that controls the transmittance of the pixels of the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 to be lower than a predetermined intermediate gray level. Since it is sufficient to apply a voltage of the intermediate gradation which does not change according to the gradation to the blue pixel of A3, it is possible to easily control the voltage applied to the blue pixel.
[0123]
FIGS. 30 and 31 show display characteristics when the liquid crystal display elements A2 and A3 of the second and third embodiments shown in FIGS. 4 and 5 are driven by the first driving example. 30 shows the relationship between the applied voltage of the blue pixel and the viewing angle dependency of the contrast, and FIG. 31 shows the relationship between the applied voltage of the blue pixel and the viewing angle dependency of the color shift when displaying black.
[0124]
The display characteristics are obtained when the liquid crystal display elements A2 and A3 of the second and third embodiments are driven by the second driving example, and also when the liquid crystal display elements of the first embodiment shown in FIG. The same applies when the element A1 is driven by any of the first and second driving examples.
[0125]
As described above, the display of the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 becomes black when a voltage of 6 V is applied between the electrodes 4 and 5 (see FIG. 8). The viewing angle dependence of the color shift becomes small when the voltage applied between the electrodes 4 and 5 of the blue pixel is 5.2 V as shown in FIGS.
[0126]
Therefore, in any of the above driving examples, it is desirable to convert the blue input display data so that the applied voltage to the blue pixel is approximately 1 V lower than the applied voltage to the red and green pixels. .
[0127]
Although the liquid crystal display elements A1, A2 and A3 of the first to third embodiments are of the normally white mode, the liquid crystal display element has a pair of polarizers 12 and 13 having respective transmission axes. A normally black mode in which 12a and 13a are arranged substantially parallel to each other may be used. In such a case, the driving means 22 is provided between the electrodes of the blue pixels so that the dark gray level to a predetermined intermediate gray level is set. In the range, the voltage that changes at a predetermined first rate with respect to the change in gradation is changed to the first voltage with respect to the change in gradation in the range from the predetermined intermediate gradation to the bright gradation. The voltage that changes at a second rate different from the rate may be selected and applied according to the gray scale of the display data.
[0128]
That is, in the case where the liquid crystal display element is set to the normally black mode, a change in the gray level in a range from a bright gray level to a predetermined intermediate gray level is provided between the electrodes of the plurality of pixels of the liquid crystal display element. A voltage that changes at a predetermined first rate is selected and applied in accordance with the gray level of the display data, and in a range of gray levels exceeding the predetermined intermediate gray level, among the plurality of pixels, A voltage that changes at the first rate with respect to a change in the gradation is selected and applied between the electrodes of the red pixel and the green pixel in accordance with the gradation of the display data. The liquid crystal display element may be driven by a method of selecting and applying a voltage that changes at a second rate different from the first rate with respect to the change according to the gradation of the display data.
[0129]
As described above, the liquid crystal display device includes the liquid crystal panel 1 having the liquid crystal layer 10 in which the liquid crystal molecules 11 are twisted at a twist angle of substantially 90 °, and the discotic layers disposed on both sides of the liquid crystal panel 1, respectively. A liquid crystal display element A1 comprising a pair of viewing angle improving films 14 and 15 having a liquid crystal layer 18, a pair of polarizing plates 12 and 13 disposed outside the pair of viewing angle improving films 14 and 15, respectively; Among the plurality of pixels of the element A1, between the electrodes of the red pixel and the green pixel, a voltage that changes at a predetermined first rate with respect to the change of the gradation is selected according to the gradation of the display data. Applied, between the electrodes of the blue pixel, in a range from any one of light and dark gradations to a predetermined intermediate gradation, a voltage that changes at the first rate with respect to a change in gradation, Predetermined In the range from the intermediate grayscale to the other grayscale, a drive that selects and applies a voltage that changes at a second ratio different from the first ratio according to the grayscale change according to the grayscale of the display data. Since the liquid crystal display device A1 includes the means 22, it is possible to cause the liquid crystal display element A1 to display a color image having substantially the same contrast and hue over a wide viewing angle.
[0130]
In the liquid crystal display device of the above embodiment, the liquid crystal display elements A1, A2, A3 are a normally white display in which a pair of polarizing plates 12, 13 are arranged with their transmission axes 12a, 13a substantially orthogonal to each other. Mode, and controls the driving means 22 to control the transmittance of the blue pixels of the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 to be lower than a predetermined intermediate gray level. Data gradation
oB = β × iB + (1−β) × N
N: Predetermined halftone gradation value
β: constant (0 <β <1)
iB: blue input display data
oB: Blue output data
Therefore, the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 can display a color image having the same contrast and hue over a wide viewing angle.
[0131]
In the above embodiment, the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 are set to a normally white mode, and the predetermined intermediate gradation is applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal display elements A1, A2, and A3. The change in the transmittance of the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 for blue light is inverted from the decrease to the increase in accordance with the change of the voltage to the high voltage side, that is, the change of the gradation to the dark gradation side. Since the gradation is set near the boundary, the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 can display a color image having the same contrast and hue over a wide viewing angle.
[0132]
Further, in the above embodiment, the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 are set to the normally white mode, and the pair of viewing angle improving films 14 and 15 are used to set the average tilt angle α of the discotic liquid crystal molecules 19 to the liquid crystal panel. With respect to the average tilt angle θ of the liquid crystal molecules 11 of the liquid crystal panel 1 when a voltage for displaying black is applied between the first electrodes 4 and 5,
α = 90−θ
Is formed by the discotic liquid crystal layer 18 that satisfies the following relationship, the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 are driven by the driving means 22 described above, so that the liquid crystal display elements A1, A2, and A3 have a wide viewing A color image having substantially the same contrast and hue can be displayed over the corners.
[0133]
Therefore, this liquid crystal display device has all functions required for an aircraft display device.
[0134]
That is, a display device installed in a cockpit of an aircraft is required to have a structure in which the display contrast does not change and the contrast and the hue do not change even when viewed at any viewing angle.
[0135]
As described above, the liquid crystal display device has a wide viewing angle, has almost no change in display color depending on the viewing angle, and can observe a color image having substantially the same contrast and hue over a wide viewing angle. It is suitable for a display device installed in a cockpit of an aircraft.
[0136]
Further, as described above, the driving method of the liquid crystal display element includes a method for driving the liquid crystal display element between electrodes of a plurality of pixels of the liquid crystal display element in a range from any one of light and dark to a predetermined intermediate gradation. A voltage that changes at a predetermined first rate with respect to a change in the gradation is selected and applied according to the gradation of the display data, and in a range of the gradation exceeding the predetermined intermediate gradation, Among the plurality of pixels, a voltage that changes at the first rate with respect to a change in gradation is selected and applied between the electrodes of the red pixel and the green pixel in accordance with the gradation of the display data, and the voltage of the color pixel is changed. Since a voltage that changes at a second rate different from the first rate with respect to a change in gradation is selected and applied between the electrodes in accordance with the gradation of display data, the liquid crystal display element In addition, colors of substantially the same contrast and hue over a wide viewing angle Images can be displayed.
[0137]
The liquid crystal display device of the above-described embodiment is provided in a cockpit of an aircraft. However, the present invention is not limited to a liquid crystal display device for an aircraft, and may be applied to a liquid crystal display device for other uses. it can.
[0138]
【The invention's effect】
A liquid crystal display device according to the present invention comprises a liquid crystal panel having a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twisted substantially at a twist angle of 90 °, and a pair of viewing fields having discotic liquid crystal layers disposed on both sides of the liquid crystal panel. An angle improving film, a liquid crystal display element including a pair of polarizing plates respectively disposed outside the pair of viewing angle improving films, and a red pixel provided with a red color filter among a plurality of pixels of the liquid crystal display element. And a voltage that changes at a predetermined first rate with respect to a change in gradation is selected and applied between the electrodes of the green pixels provided with the green color filters according to the gradation of the display data, Between the electrodes of the blue pixel provided with the blue color filter, in the range from any one of light and dark gradations to a predetermined intermediate gradation, the ratio changes at the first rate with respect to the change in gradation. In the range from the predetermined intermediate gradation to the other gradation, a voltage that changes at a second rate different from the first rate with respect to a change in the gradation is set as a gradation of the display data. Since the liquid crystal display device is provided with a drive unit that selectively selects and applies the same, the liquid crystal display element can display a color image having substantially the same contrast and hue over a wide viewing angle.
[0139]
In the liquid crystal display device according to the present invention, when the liquid crystal display element is in a normally white mode in which the pair of polarizing plates are arranged with their transmission axes substantially orthogonal to each other, the driving unit includes the liquid crystal display. In the gray level for controlling the transmittance of the blue pixel of the element to be lower than the predetermined intermediate gray level, the predetermined gray level of the intermediate gray level is N, the constant β is 0 <β <1, and externally supplied. When the blue display data is iB and the blue output data to the driver for driving the liquid crystal display element is oB, the gradation of the supplied blue display data is
oB = β × iB + (1−β) × N
It is desirable to convert the gradation into the gradation required by the above method. In this way, the liquid crystal display element can display a color image having the same contrast and hue over a wide viewing angle.
[0140]
When the liquid crystal display element is in a normally white mode, the driving unit controls the transmittance of the liquid crystal display element at a gray level that controls the transmittance of the pixel of the liquid crystal display element to be lower than a predetermined intermediate gray level. It is desirable to apply a voltage of the intermediate gray level that does not change according to the gray level to the blue pixel. By doing so, it is possible to easily control the voltage applied to the blue pixel.
[0141]
In the liquid crystal display device according to the present invention, the predetermined intermediate gradation is a boundary at which a change in transmittance of the liquid crystal display element with respect to blue light according to a change in gradation is inverted from an increase to a decrease or from a decrease to an increase. It is desirable that the gradation be near. By doing so, a color image with the same contrast and the same hue can be displayed on the liquid crystal display element over a wide viewing angle.
[0142]
Further, when the liquid crystal display device is in a normally white mode, the pair of viewing angle improving films each have an average tilt angle of discotic liquid crystal molecules of α, and display black between electrodes of the liquid crystal panel. When an average tilt angle of liquid crystal molecules of the liquid crystal panel when a voltage is applied is θ,
α = 90−θ
The liquid crystal display element is preferably formed by a discotic liquid crystal layer which satisfies the following relationship. When the liquid crystal display element is driven by the above-described driving means, a color image having substantially the same contrast and hue is obtained over a wide viewing angle. Can be displayed.
[0143]
Further, in the driving method of the liquid crystal display element of the present invention, between the electrodes of the plurality of pixels of the liquid crystal display element, the gradation is selected within a range from any one of light and dark gradations to a predetermined intermediate gradation. A voltage that changes at a predetermined first rate with respect to the change is selected and applied in accordance with the gray scale of the display data, and the plurality of pixels are selected in a gray scale range exceeding the predetermined intermediate gray scale. The voltage changing at the first rate with respect to the change in gradation is applied between the electrodes of the red pixel provided with the red color filter and the green pixel provided with the green color filter. A voltage which is selectively applied according to the tone and displayed between the electrodes of the blue pixels provided with the blue color filter at a second rate different from the first rate with respect to the change in the tone is displayed. Select and apply according to data gradation The liquid crystal display device, over a wide viewing angle, it is possible to display a color image of substantially the same contrast and hue.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a discotic liquid crystal layer of a viewing angle improving film.
FIG. 3 shows a liquid crystal molecule alignment direction in the vicinity of a pair of substrates of a liquid crystal panel of the liquid crystal display element, a transmission axis direction of a pair of polarizing plates, and a substrate projection optical axis direction of a pair of viewing angle improving films. FIG.
FIG. 4 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a color shift value for each Δnd of a liquid crystal layer in a liquid crystal display element using each liquid crystal having a value of Δn (450 nm) / Δn (650 nm) of 1.06 to 1.13.
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between Δnd of a liquid crystal of a liquid crystal panel, a lateral contrast, and an upper contrast.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a voltage applied to a liquid crystal panel and an average tilt angle of liquid crystal molecules.
FIG. 9 is a view showing a lateral contrast of the liquid crystal display element.
FIG. 10 is a view showing a color shift of the liquid crystal display element.
FIG. 11 is a diagram showing an upward contrast of the liquid crystal display element.
FIG. 12 is a view showing a horizontal color shift when displaying a halftone of the liquid crystal display element.
FIG. 13 is a diagram showing an upward color shift when black is displayed on the liquid crystal display element.
FIG. 14 is a view showing the viewing angle dependence of a color shift when displaying white in the example element and the comparative element.
FIG. 15 is a view showing the viewing angle dependence of the color shift when displaying black in the example element and the comparative element.
FIG. 16 is a view showing the viewing angle dependence of a color shift when a halftone of 50% of the example element and the comparative element is displayed.
FIG. 17 is a view showing the viewing angle dependence of the color shift when displaying a halftone of 20% between the example element and the comparative element.
FIG. 18 is a graph showing the dependence of the upward color shift on the applied liquid crystal layer thickness with respect to the applied voltage of the device of the example.
FIG. 19 is a view showing the dependence of the upward color shift of a comparative element on the thickness of a liquid crystal layer.
FIG. 20 is a voltage-transmittance characteristic diagram for red, green, and blue light in the liquid crystal display devices of the second and third embodiments.
FIG. 21 is a block diagram showing an outline of a driving unit.
FIG. 22 is a diagram showing a blue adjustment circuit of the driving means.
FIG. 23 is a diagram showing a blue data conversion circuit of the blue adjustment circuit.
FIG. 24 is a conceptual diagram showing a first driving example of a liquid crystal display element.
FIG. 25 is a diagram illustrating a relationship between the grayscale of input display data of each color of red, green, and blue and the grayscale of driver driving data in the first driving example.
FIG. 26 shows the relationship between the gradation of input display data of each color of red, green, and blue and the liquid crystal drive voltage applied between the electrodes of the red, green, and blue pixels of the liquid crystal display element in the first driving example. The figure which shows a relationship.
FIG. 27 is a conceptual diagram showing a second driving example of the liquid crystal display element.
FIG. 28 is a diagram illustrating a relationship between the grayscale of input display data of each color of red, green, and blue and the grayscale of driver driving data in a second driving example.
FIG. 29 shows the relationship between the gradation of input display data of each color of red, green, and blue and the liquid crystal drive voltage applied between the electrodes of the red, green, and blue pixels of the liquid crystal display element in the second driving example. The figure which shows a relationship.
FIG. 30 is a diagram showing the relationship between the applied voltage of a blue pixel of a liquid crystal display element and the viewing angle dependence of contrast.
FIG. 31 is a diagram showing the relationship between the applied voltage of a blue pixel and the viewing angle dependence of color shift in black display of a liquid crystal display element.
[Explanation of symbols]
A1, A2, A3: liquid crystal display element, 1: liquid crystal panel, 2, 3: substrate, 2a, 3a: liquid crystal molecular orientation direction, 4, 5: electrode, 6R, 6G, 6B: color filter, 7: liquid crystal layer thickness Adjustment film, 8, 9 alignment film, 10 liquid crystal layer, 11 liquid crystal molecule, θ average tilt angle of liquid crystal molecule when black display voltage is applied, 12, 13 polarizing plate, 12a, 13a transmission Axis, 14, 15: Viewing angle improvement film, 16: Film substrate, 17: Alignment film, 18: Discotic liquid crystal layer, 19: Discotic liquid crystal molecule, 20: Optical axis with minimum refractive index, 20a: Substrate projection Optical axis, α: average tilt angle of discotic liquid crystal molecules, 21: adhesive, 22: driving means, 23: gate driver, 24: source driver, 25: blue adjustment circuit, 26: source driver control signal generation circuit, 27: gradation setting unit, 28: blue data conversion circuit, 29: output circuit, 30: comparator, 31: arithmetic unit, 32: output selection circuit.

Claims

An electrode formed on one and the other of the opposing surfaces of the pair of substrates opposing each other to form a plurality of pixels by regions opposing each other, and red, green, and blue 3 formed corresponding to each of the plurality of pixels. A liquid crystal panel having a color filter of a color, and a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twisted at a twist angle of substantially 90 ° between the pair of substrates, and discotic liquid crystal layers respectively disposed on both sides of the liquid crystal panel Comprising a pair of viewing angle improving films, and a pair of polarizing plates disposed outside the pair of viewing angle improving films, respectively, according to a voltage applied between electrodes of the plurality of pixels. A liquid crystal display element for controlling transmittance,
Among the plurality of pixels of the liquid crystal display element, a first predetermined electrode for a change in gradation is provided between a red pixel electrode provided with a red color filter and a green pixel electrode provided with a green color filter. Is applied in accordance with the gray scale of the display data, and a voltage which varies between the blue pixel electrodes provided with the blue color filter is determined from one of the gray scales of light and dark. In the range up to the gradation, the voltage that changes at the first rate with respect to the change in the gradation is changed. In the range from the predetermined intermediate gradation to the other gradation, the voltage that changes in the gradation is changed. A liquid crystal display device comprising: driving means for selecting and applying a voltage that changes at a second rate different from the first rate according to the gray scale of the display data.

The pair of polarizers of the liquid crystal display element are arranged so that their transmission axes are substantially orthogonal to each other, and the driving unit controls the transmittance of the blue pixel of the liquid crystal display element to be lower than a predetermined halftone. In the gradation to be performed, the gradation value of the predetermined intermediate gradation is set to N, the constant β is set to 0 <β <1, the blue display data supplied from outside is set to iB, and the driver for driving the liquid crystal display element is set to iB. Assuming that the blue output data is oB, the gradation of the supplied blue display data is
oB = β × iB + (1−β) × N
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the image data is converted into a gradation obtained by the following.

The pair of polarizers of the liquid crystal display element are arranged so that their transmission axes are substantially orthogonal to each other, and the driving unit controls the transmittance of the pixels of the liquid crystal display element to be lower than a predetermined halftone. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a voltage of the intermediate gradation that does not change according to the gradation is applied to a blue pixel of the liquid crystal display element in the gradation.

The predetermined intermediate gray level is a gray level near a boundary where the change in the transmittance of the liquid crystal display device for blue light according to the gray level change is reversed from an increase to a decrease or from a decrease to an increase. The liquid crystal display device according to claim 1.

The pair of polarizing plates of the liquid crystal display element are disposed with their respective transmission axes substantially orthogonal to each other. The pair of viewing angle improving films each have an average tilt angle of discotic liquid crystal molecules of α, an electrode of the liquid crystal panel. When the average tilt angle of the liquid crystal molecules of the liquid crystal panel when a voltage for displaying black is applied is θ,
α = 90−θ
4. The liquid crystal display device according to claim 1, comprising a discotic liquid crystal layer satisfying the following relationship.

An electrode formed on one and the other of the opposing surfaces of the pair of substrates opposing each other to form a plurality of pixels by regions opposing each other, and red, green, and blue 3 formed corresponding to each of the plurality of pixels. A liquid crystal panel having a color filter of a color, and a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twisted at a twist angle of substantially 90 ° between the pair of substrates, and discotic liquid crystal layers respectively disposed on both sides of the liquid crystal panel Comprising a pair of viewing angle improving films, and a pair of polarizing plates disposed outside the pair of viewing angle improving films, respectively, according to a voltage applied between electrodes of the plurality of pixels. In a method for driving a liquid crystal display element for controlling transmittance,
In a range from any one of light and dark gradations to a predetermined intermediate gradation between electrodes of a plurality of pixels of the liquid crystal display element, a change is made at a predetermined first rate with respect to a change in gradation. And applying a selected voltage in accordance with the gray level of the display data, and in a range of gray levels exceeding the predetermined intermediate gray level, a red pixel provided with a red color filter among the plurality of pixels. And applying a voltage that changes at the first rate with respect to a change in gray scale according to the gray scale of the display data, between the electrodes of the green pixels provided with the green color filter and the blue color. Selecting and applying a voltage that changes at a second rate different from the first rate with respect to a change in gray scale according to the gray scale of the display data, between the electrodes of the blue pixels provided with the filter; A method for driving a liquid crystal display element, comprising: