画質制御装置及び液晶表示装置
【課題】環境条件が変化する場合であっても表示品質の低下を防止することが可能な画質制御装置及び液晶表示装置を提供する。
【解決手段】光学特性に含水量依存性を有する光学フィルムが表示面に装着もしくは内蔵され、入力された駆動信号に従って画像表示を行う表示パネル（液晶パネル）１０の画質を制御する画質制御装置に、含水量に関連する水分情報を検出する水分検出センサ２１、２２と、水分検出センサが検出した水分情報と含水量の変化に起因して表示パネルに生じる画質変化もしくはその画質変化を補正するための補正値との対応関係を示す情報が予め保持されている補正テーブル（テーブルデータ記録部）４０と、水分検出センサが検出した水分情報と補正テーブルが保持している内容とに基づいて、表示パネルに与える駆動信号を補正する駆動信号補正部（制御部）３０とを設けた。
【解決手段】光学特性に含水量依存性を有する光学フィルムが表示面に装着もしくは内蔵され、入力された駆動信号に従って画像表示を行う表示パネル（液晶パネル）１０の画質を制御する画質制御装置に、含水量に関連する水分情報を検出する水分検出センサ２１、２２と、水分検出センサが検出した水分情報と含水量の変化に起因して表示パネルに生じる画質変化もしくはその画質変化を補正するための補正値との対応関係を示す情報が予め保持されている補正テーブル（テーブルデータ記録部）４０と、水分検出センサが検出した水分情報と補正テーブルが保持している内容とに基づいて、表示パネルに与える駆動信号を補正する駆動信号補正部（制御部）３０とを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画質制御装置及び液晶表示装置に関し、特に表示特性の補償などの目的で光学フィルムを備えた液晶表示装置などに利用される技術である。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶表示装置は、一般的に液晶セル、直線偏光板、光学補償フィルム及び駆動回路により構成される。また、透過型の液晶表示装置の場合、２枚の偏光板をクロスニコル状態で液晶セルの両側に配置し、１枚又は複数枚の光学補償フィルムを液晶セルと偏光板との間に配置する。反射型の液晶表示装置の場合には、反射板、液晶セル、１枚の光学補償フィルム、１枚の偏光板の順に配置する。偏光板は透明保護膜と偏光膜とからなる。なお、偏光板の透明保護膜を光学補償フィルムとした楕円偏光板とすることもある。液晶セルは、棒状液晶性分子と、それを封入するための２枚の基板と、棒状液晶性分子に電圧を加えるための電極層とからなる。
【０００３】
液晶セルについては、棒状液晶性分子の配向状態が違う様々な種類のものが存在している。すなわち、透過型の液晶セルについては、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Luquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensatory Band）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertically Aligned）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）があり、反射型の液晶セルについては、ＴＮ、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）、ＧＨ（Guest-Host）のような形式（表示モード）のものが提案されている。
【０００４】
透過型の液晶表示装置の場合、液晶セルの上下の偏光板のうち、バックライト側の偏光板は光源からの光を一部吸収し、液晶セルに入射する光を直線偏光に変換する。出射側の偏光板は液晶セルを通過した光のうち、透過軸に平行な偏光成分を通過させ、吸収軸方向の偏光成分を吸収する。光学補償フィルムは、不要な画像着色を解消し、視野角を拡大するために、偏光板と液晶セルとの間に配置され、偏光板による直線偏光を楕円偏光に変換する。すなわち、直線偏光板と光学補償フィルムとで楕円偏光板となる。光学補償フィルムとしては、延伸複屈折ポリマーフィルムをはじめとして、透明支持体上に円盤状化合物、又は液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償フィルムが一般に使用されている。光学補償フィルムの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定され、様々な表示モードに対応した様々な特性の光学補償フィルムが提案されている。
【０００５】
ところで、液晶表示装置などの表示装置については従来より様々な制御技術が提案されている。例えば、特許文献１においては、表示特性の１つであるコントラストを制御するために、温度センサを用いて環境温度を検出し、検出された環境温度に応じて液晶表示器の電極に印加する電圧を自動的に調整することを提案している。すなわち、最適なコントラストが得られる時の印加電圧が環境温度に応じて変化する事実を考慮して、温度変化によりコントラストが変化しないように印加電圧を制御している。
【特許文献１】特開平５−１２７６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように検出した環境温度に応じて印加電圧を制御するだけでは、望ましい表示品質が得られない場合も多い。具体例について以下に説明する。
近年、液晶表示装置はますます大型化が進み、これに伴って特に黒色を表示している状態において、表示のための画像信号とは無関係に、表示画面の上下、左右の端部、又は四隅方向に光が漏れる現象が顕著になる傾向がある。つまり、表示画像とは無関係に特定の視野方向に光が漏れているために、大型の液晶表示装置では著しい表示品位の低下が生じる場合がある。また、特に光学補償フィルムを備えたＯＣＢ表示モードの液晶表示装置の場合には、環境条件の違いによって色味変化が生じたり、最適な黒色を得るために必要な印加電圧の値に変動が生じることが判明している。このような表示品位の低下については、検出した環境温度に応じて印加電圧を制御するだけでは解決できないのが実情である。
本発明は、環境条件が変化する場合であっても、表示品質の低下を防止することが可能な画質制御装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 光学特性に含水量依存性を有する光学フィルムが表示面に装着もしくは内蔵され、入力された駆動信号に従って画像表示を行う表示パネルの画質を制御する画質制御装置であって、
前記光学フィルム、前記表示パネルの周囲環境の少なくとも一方に対して、含水量に関連する水分情報を検出する水分検出センサと、
少なくとも前記水分検出センサが検出した水分情報と、前記含水量の変化に起因して前記表示パネルに生じる画質変化もしくはその画質変化を補正するための補正値との対応関係を示す情報が予め保持されている補正テーブルと、
前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて、前記表示パネルに与える駆動信号を補正する駆動信号補正部と、を備えた画質制御装置。
【０００８】
この画質制御装置によれば、表示パネルの使用環境の変化によって生じる表示品質の低下を防止することが可能である。例えば、ＯＣＢ表示モードの液晶表示パネルに用いられる光学フィルム（位相差フィルム）については、温湿度の変化に伴って光学特性が変化することが確認されている。また、前述の液晶表示装置における光漏れの現象については、例えば湿度６０％以上の高い湿度の状態に保管された液晶表示装置が、湿度の低い環境に移された際に発生する。また、光漏れ現象の顕著な状態は、低湿度の環境下から再び高湿度の環境に移行すると徐々に回復することが確認されている。このような状況から、光漏れ現象については、２枚のクロスニコルに配置された偏光膜に挟持された偏光板を構成するフィルム材料の吸湿や放湿に伴う光弾性変形によって引き起こされていると考えられる。従って、表示パネルが使用される環境における湿度、あるいは表示パネルの光学フィルム内部の含水率に応じて発生すると予想される光学特性の変化を相殺するように制御を行うことで、光学フィルムの光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【０００９】
（２） （１）記載の画質制御装置であって、前記水分検出センサは、前記表示パネルの周囲環境に関する湿度を検出する湿度センサを含む画質制御装置。
【００１０】
この画質制御装置によれば、前記水分検出センサを用いて前記表示パネルの周囲環境に関する湿度を検出できるので、この湿度変化に伴って発生すると予想される光学補償フィルムの光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【００１１】
（３） （１）記載の画質制御装置であって、前記水分検出センサは、前記表示パネルが具備する光学補償フィルムの内部の含水率を検出する含水率センサを含む画質制御装置。
【００１２】
この画質制御装置によれば、前記水分検出センサを用いて前記表示パネルに備わった光学補償フィルムの内部の含水率を検出できるので、この含水率の変化に伴って発生すると予想される光学補償フィルムの光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【００１３】
（４） （１）〜（３）のいずれか１項記載の画質制御装置であって、互いに独立した複数の前記水分検出センサを前記表示パネルの互いに異なる箇所に配置した画質制御装置。
【００１４】
この画質制御装置によれば、複数の水分検出センサを用いて、前記表示パネル上の複数領域のそれぞれについて水分情報を検出できる。従って、特に大型の表示パネルを利用する場合のように、表示パネル上の領域毎に湿度あるいは含水率が異なるような状況であっても、領域毎に適正な補正値を算出し、表示パネルの全領域に渡って表示品質の低下を防止可能になる。
【００１５】
（５） （１）〜（４）のいずれか１項記載の画質制御装置を備えた液晶表示装置。
【００１６】
この液晶表示装置によれば、前述のように、液晶表示パネルが使用される環境における湿度、あるいは液晶表示パネルの光学補償フィルム内部の含水率に応じて発生すると予想される光学特性の変化を相殺するように制御を行うことで、光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【００１７】
（６） （５）記載の液晶表示装置であって、前記光学フィルムとして、光学補償用の位相差フィルムを用いた液晶表示装置。
【００１８】
この液晶表示装置によれば、位相差フィルムを用いることにより、液晶表示パネルの視野角特性等を改善できる。また、位相差フィルムの含水率の変化に伴って発生する光学特性の変化は、前述の制御により補償できる。
【００１９】
（７） （５）又は（６）記載の液晶表示装置であって、前記駆動信号補正部は、少なくとも前記表示パネルの液晶層に電気光学効果を生じさせる駆動電圧信号を、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【００２０】
この液晶表示装置によれば、環境湿度等の変化に伴って発生する前記光学フィルムの光学特性の変化を補償できる。すなわち、液晶表示パネルの電極間に印加する駆動電圧信号の電圧を調整することにより、液晶分子の配向状態が調整され、液晶層を通過する光の透過率等が変化するので、前記光学フィルムの光学特性の変化を相殺できる。
【００２１】
（８） （５）又は（６）記載の液晶表示装置であって、
前記表示パネルの表示側の表面とは反対の裏面側から照明光を照射するバックライトを含み、
前記駆動信号補正部は、少なくとも前記バックライトの発光輝度を、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【００２２】
この液晶表示装置によれば、環境湿度等の変化に伴って発生する前記光学フィルムの光学特性の変化を補償できる。すなわち、液晶表示パネルを裏面から照明する照明光の輝度を調整することにより、液晶層を通過する光の強度が変化するので、前記光学フィルムの光学特性の変化を相殺できる。
【００２３】
（９） （５）〜（８）のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
前記表示パネルは複数の基本色成分のそれぞれの光の透過又は反射を制御するためのカラーフィルタ部を備え、
前記駆動信号補正部は、少なくとも前記表示パネルの液晶層に電気光学効果を生じさせる駆動電圧信号を、前記複数の基本色成分のそれぞれについて独立に、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【００２４】
この液晶表示装置によれば、複数の基本色成分（Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色等）のそれぞれについて独立に駆動電圧信号を補正するので、複数の基本色成分間で駆動電圧のバランスを調整することができ、より高品質の表示が実現する。
【００２５】
（１０） （５）〜（８）のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、前記表示パネルが、ＯＣＢモード（Optically Compensated Bend mode)液晶表示パネルである液晶表示装置。
【００２６】
この液晶表示装置によれば、ＯＣＢモードの液晶表示パネルを用いるので、極めて高い表示応答速度が得られる。また、ＯＣＢモードの液晶表示パネルであっては、液晶分子のベンド配向が上下対象構造であるため、画面を見る角度による液晶層の屈折量変化を自己補償し、表示の視野角依存性を低減できる。また、このようなベンド配向が持っている視野角特性を引き出し、均一で高画質な視野角特性を得るために用いる必要のある光学フィルムについては、含水率の変化によって光学特性が大きく変化する可能性があるが、表示パネルが使用される環境における湿度、あるいは表示パネルの光学補償フィルム内部の含水率に応じて発生すると予想される光学特性の変化を相殺するように制御を行うことで、光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【００２７】
（１１） 前記表示パネルを複数のブロックに分割して該ブロック毎に駆動信号を独立して印加する液晶表示装置であって、
前記水分検出センサが前記表示パネルの複数箇所に配置され、各水分検出センサからの含水量検出値に基づいて前記表示パネル内の含水量マップを作成し、
前記ブロック毎に前記含水量マップから対応するブロック位置の代表含水量を求め、該代表含水量に対応する補正値データを前記補正テーブルからそれぞれ決定し、該決定した補正値データを前記ブロック毎の駆動信号に重畳して前記各ブロックをそれぞれ表示駆動する液晶表示装置。
【００２８】
この液晶表示装置によれば、前記表示パネルの領域毎に独立した状態で駆動信号を補正できるので、より品質の高い表示が可能になる。従って、特に大型の表示パネルを利用する場合のように、表示パネル上の領域毎に湿度あるいは含水率が異なるような状況であっても、領域毎に適正な補正値を算出し、領域毎に独立した補正値を用いて駆動信号を制御することにより、表示パネルの全領域に渡って表示品質の低下を防止可能になる。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明の画質制御装置及び液晶表示装置によれば、表示パネルが使用される環境における湿度、あるいは表示パネルの光学補償フィルム内部の含水率に応じて発生すると予想される光学特性の変化を相殺するように制御を行うことで、光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る画質制御装置及び液晶表示装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
第１の実施の形態では、図１に示すような構成の液晶表示装置に本発明を適用する場合を想定している。この液晶表示装置１００は、主に、液晶パネル１０と、含水率センサ２１と、湿度センサ２２と、温度センサ２３と、制御部３０と、テーブルデータ記録部４０と、電圧制御部５０と、ＬＣＤドライバ６０とを備えている。
【００３１】
なお、液晶表示装置に使用される光学フィルムは、特に湿度によって光学特性が左右されるため、温度センサ２３については、その使用を選択的に切り替えてもよい。また、含水率センサ２１及び湿度センサ２２については、いずれか一方を備えるだけでも本発明を実施できるが、湿度センサ２２だけを用いる場合と比べると、含水率センサ２１だけを用いる方がより高精度の補正制御が可能になる。
【００３２】
液晶パネル１０は、水平方向（Ｘ）及び垂直方向（Ｙ）の各軸に沿う方向に一定の間隔で二次元配列になるように配置された多数の液晶セル（１０ａ）で構成されている。それぞれの液晶セル１０ａは、図２に示すような構造になっている。この例では、ＯＣＢモードの液晶セル１０ａで構成された液晶パネル１０を想定している。勿論、ＯＣＢモード以外の液晶セルで構成される液晶パネルを用いる場合であっても本発明は適用可能である。
【００３３】
図２は図１に示す液晶パネルに含まれている多数の液晶セルの１つの構成を示す斜視図である。この液晶セル１０ａは、厚み方向に並べて配置された偏光板１１と、液晶セル基板１２と、液晶層１３と、液晶セル基板１５と、光学補償フィルム１６と、偏光板１７とを備えている。
【００３４】
この液晶セル１０ａは透過型であり、液晶セル１０ａの裏面側から入射する光（照明光）のうち一部分がこれを透過して表示面側に出射され、これが１つの画素として人間の目に映る。裏面側に配置されている偏光板１１の偏光軸の方向と表示面側に配置されている偏光板１７の偏光軸の方向とは図２に示すように互いに直交するクロスニコル状態となっている。
【００３５】
また、カラー画像の表示を可能にするために、液晶セル基板１２上にはカラーフィルタ層１２ａが形成してある。すなわち、カラーフィルタ層１２ａは、色の３原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色成分に相当する波長の光だけを透過する３色の独立した光学フィルタ部を備えており、裏面側から入射する光の成分を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分に分光してから液晶層１３に入射させる。従って、各液晶セル１０ａの表示面側に画素として現れる光の色成分を選択することができ、フルカラー画像を表示できる。
【００３６】
液晶層１３には多数の液晶分子１４が含まれている。これらの液晶分子１４は、図２に示すように弓なり状態に配向（ベンド配向）される。ベンド配向された液晶分子１４に対して電圧を印加すると、弓のしなり度合いが変化するため、この液晶層１３を通過する光の透過率が変化し、液晶パネル１０の表示面側に現れる光量、すなわち画素の明るさが変化する。現実には、ＯＣＢモードの液晶セル１０ａの表示動作はノーマリーホワイトであり、液晶分子１４に電圧を印加しない状態では光透過率が高く、電圧を印加すると光透過率が下がり黒色になる。勿論、印加する電圧の調整で明るさの階調も表現でき、黒色の表示特性を制御することもできる。なお、例えばＶＡモードの液晶パネルの場合には、動作がノーマリーブラックなので黒色は制御できない。
【００３７】
このような構造のＯＣＢモードの液晶セル１０ａについては、液晶分子１４がベンド配向されており、弓のしなりに似た液晶分子１４の動きが配向変化の加速効果を生み出し、その結果、他のモードの液晶パネルと比べて格段に速い応答速度が得られる。また、ベンド配向は上下対称な構造になっているため、視聴者が画面を見る角度の違いに応じた液晶層１３の屈折量変化を自己補償することになり、表示特性の視聴者が画面を見る方向に対する依存性を低減できる。但し、ＯＣＢモードの液晶セル１０ａが持っている本来の表示特性を十分に引き出すためには、液晶セル１０ａに適した光学補償フィルム１６を用いて光学特性を補償する必要がある。
【００３８】
光学補償フィルム１６については、位相差フィルムであり、液晶パネル１０の画面表示における画像着色を解消し、視野角を拡大するために設けてあり、偏光板１１の透過によって直線偏光になった光を楕円偏光に変換する。
【００３９】
光学補償フィルム１６を構成する材料については、例えばセルロースエステルフィルムを用いることが想定される。また、この光学補償フィルム１６の面内レターデーション値（Ｒｅ）については０〜７０ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは０〜３０ｎｍ以下であり、より好ましくは０〜１０ｎｍ以下である。膜厚方向のレターデーション値（Ｒｔｈ）は、４００ｎｍ以下であることが好ましく、１０〜２００ｎｍであることが好ましく、更に３０〜１５０ｎｍであることが好ましい。
【００４０】
尚、レターデーション値（Ｒｅ）、（Ｒｔｈ）は自動複屈折率計を用いて測定することが出来る。例えば、下記の方法によりＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測機器（株））を用いて求めることが出来る。
【００４１】
上記Ｒｅ、Ｒｔｈとは、２３℃、５５％ＲＨの環境下、波長５９０ｎｍにおいて測定したリターデーションであるが、下記説明は波長λにおける面内のリターデーションおよび厚さ方向のリターデーションＲｅ(λ)、Ｒｔｈ(λ)の測定方法を表す。
【００４２】
測定されるフィルムが１軸または２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth（λ）は算出される。Ｒｔｈ(λ)は前記Ｒｅ(λ)を、面内の遅相軸（KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
【００４３】
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式（１）及び式（２）よりRthを算出することもできる。
【００４４】
【数１】
---式（１）
【００４５】
注記：
上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわす。
式（１）におけるnxは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzはnx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。ｄはフィルムの膜厚を表す
【００４６】
Rth＝(（nx+ny)/2 - nz)× d --- 式（２）
【００４７】
測定されるフィルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（optic axis)がないフィルムの場合には、以下の方法によりRth（λ）は算出される。
Ｒｔｈ(λ)は前記Ｒｅ(λ)を、面内の遅相軸（KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnｍの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
【００４８】
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック（JOHN WILEY＆SONS，INC）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する： セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHまたはWRはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=（nx-nz）/(nx-ny)が更に算出される。
【００４９】
また、光学補償フィルム１６の遅相軸はフィルムの幅手方向±１°若しくは長尺方向±１°にあることが好ましい。
【００５０】
図３は図１に示す液晶表示装置に設けられた含水率センサの取り付け状態を示す斜視図である。
図１に示す液晶表示装置に設けられた含水率センサ２１は、図３に示すように液晶パネル１０の表面に装着された、電気抵抗を利用する抵抗式含水率計である。含水率センサ２１は、針状の電極１８を有しており、この電極１８が偏光板を突き抜けて光学補償フィルム１６に接触するように取り付けられている。これにより、液晶パネル１０内部の光学補償フィルム１６の内部に含まれている水分の含水量（水分量）を検出する。含水率センサ２１としては、上記のような電気式含水率計（抵抗式含水率計）の他、高周波式含水率計、あるいは、加熱型、誘電型、電磁波型、熱伝導型など様々な種類のセンサが利用可能である。
【００５１】
このような含水率センサ２１を使用することにより、環境湿度では把握できない光学補償フィルム１６そのものの含水量を直接測定することができるので、光学補償フィルム１６に特性変化が生じるような状況の変化を、遅延なくかつ正確に検出できる。
【００５２】
図１に示す液晶表示装置に設けられた湿度センサ２２については、液晶パネル１０の使用環境における湿度（環境湿度）を検出するためのセンサであり、液晶パネル１０の筐体内部もしくは外部に設置される。但し、液晶パネル１０筐体内部の光学補償フィルム１６が実際に使用される環境における湿度は、液晶パネル１０の近傍に設置されるバックライト（図示せず）の発熱の影響を受けやすく、液晶パネル１０から離れた場所の湿度との間に大きな差が生じる場合もあるので、液晶パネル１０の筐体内部に湿度センサ２２を設置する方が望ましい。
【００５３】
制御部３０は、マイクロプロセッサなどの様々な制御要素によって構成されており、図１に示す液晶表示装置の全体の様々な制御を実施する。例えば、制御部３０は含水率センサ２１、湿度センサ２２、温度センサ２３の検出値を定期的に取り込んで含水量、湿度、温度などを常時把握したり、その結果に応じて液晶パネル１０の表示特性を制御するための補正値を取得したり、取得した補正値を電圧制御部５０に与えたりする。
【００５４】
テーブルデータ記録部４０は、制御部３０がアクセス可能なメモリ（ＲＯＭまたはＲＡＭ）で構成されており、光学補償フィルム１６の含水量変化に伴う光学特性の変化を補償するために必要なデータ群で構成される補正テーブルが予め記憶されている。
【００５５】
電圧制御部５０は、液晶パネル１０のＲ色の画素の液晶セル１０ａに印加すべき電圧を決定するＲ電圧駆動部と、Ｇ色の画素の液晶セル１０ａに印加すべき電圧を決定するＧ電圧駆動部と、Ｂ色の画素の液晶セル１０ａに印加すべき電圧を決定するＢ電圧駆動部とを備えており、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分毎に独立に制御部３０から入力される駆動信号に従って、各色成分の電圧を決定する。
【００５６】
制御部３０は、含水率センサ２１及び湿度センサ２２の少なくとも一方が検出した結果により得られる水分量の情報とテーブルデータ記録部４０の補正テーブルの内容とに従って、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分毎に独立した補正値を求め、これらの補正値に基づいた駆動信号を電圧制御部５０に与える。
【００５７】
ＬＣＤドライバ６０は、電圧制御部５０がＲ、Ｇ、Ｂの色成分毎に決定した電圧に従って、液晶パネル１０に設けられた多数の液晶セル１０ａのそれぞれの電極に、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分毎に独立した駆動電圧を印加する。
【００５８】
例えば、含水量の変化に伴って光学補償フィルム１６に特性変化が生じると、液晶パネル１０で黒色を表示する場合であってもＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの光が表示面に現れ、純粋な黒色とは異なる色味が現れる可能性がある。しかし、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分毎に独立に印加電圧を補正することにより、常に色味のない黒色を表示可能になる。
【００５９】
図１に示す液晶パネル１０における駆動電圧と光透過率との関係の具体例が図４に示されている。すなわち、液晶パネル１０の各液晶セル１０ａは、液晶セルを挟んで設けた電極間に電圧を印加することによって発生する電界により、液晶層１３に電気光学効果を生じさせ、これにより光の透過率を調整して階調を表現したり、透過率に関するスイッチングを行う。
【００６０】
この例では、各液晶セル１０ａはＯＣＢモードであり、電圧印加により黒表示となるノーマリーホワイトの素子である。従って、黒表示時にＲ、Ｇ、Ｂ各色で透過率が０％になるように駆動電圧を調整する必要がある。０％より透過率が少しでも高くなると、黒表示であっても、色味を帯びた黒色となる。
【００６１】
湿度が変化すると光学補償フィルム１６の光学特性（レターデーション）が変化し、その影響を受けて黒色表示時であっても、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかの光が液晶パネル１０の表示面に現れ、純粋な黒色とは異なる色味が現れることがある。
【００６２】
しかし、図１に示すように含水率センサ２１又は湿度センサ２２が検出した情報に基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂの印加電圧を独立に制御し、「フィードバック制御」により、光学補償フィルム１６の特性変化相当の補正を行うことにより、黒色の色味をなくすことができる。
【００６３】
図１に示す液晶パネル１０に設けた光学補償フィルム１６の光学特性と湿度との関係の具体例を図５に示した。すなわち、図５に示すように光学補償フィルム１６の光学特性の１つである膜厚方向のリターデーション値（Ｒｔｈ）は、透過しようとする光の波長（Ｒ、Ｇ、Ｂ等の違い）に応じてそれぞれ異なり、更に湿度に応じて変動する。従って、湿度等が変化すると、光学補償フィルム１６のリターデーション値（Ｒｔｈ）が変化し、液晶パネル１０を透過しようとする光に影響する位相差が波長毎にそれぞれ変化し、表示面側に現れる光の光量に変化が生じる。その結果、黒色を表示させようとしたときに、表示面側にＲ、Ｇ、Ｂの少なくとも１つの光成分がわずかに現れ、しかもＲ、Ｇ、Ｂ間の光量バランスが崩れているため色味が現れ、例えば本来の黒色の代わりに赤みを帯びた黒色が表示される場合がある。従って、光学補償フィルム１６の水分量の変化に応じて発生する光学特性の変化を補償する必要がある。
【００６４】
図１に示す液晶表示装置のテーブルデータ記録部４０上に設けられた補正テーブル４５の具体的な構成例が図６に示されている。図６に示すように、補正テーブル４５には、光学補償フィルム（位相差フィルム）１６の材質（ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等）毎にそれぞれ独立したテーブル４５ａ、４５ｂ、・・・が用意してある。また、それぞれのテーブルには、Ｒ色に関する補正データを保持するＲ色補正部４５１と、Ｇ色に関する補正データを保持するＧ色補正部４５２と、Ｂ色に関する補正データを保持するＢ色補正部４５３とが設けられている。
【００６５】
Ｒ色補正部４５１は、液晶パネル１０で正しい黒色を表示しようとする場合にＲ色の液晶セル１０ａの電極に印加すべき適正な電圧を表す値（黒表示設定電圧）と含水量との関係を表す予め決定されたデータ群（様々な含水量の各々に対応付けられた黒表示設定電圧のデータ群）を保持している。同様にＧ色補正部４５２は、液晶パネル１０で正しい黒色を表示しようとする場合にＧ色の液晶セル１０ａの電極に印加すべき適正な電圧を表す値（黒表示設定電圧）と含水量との関係を表す予め決定されたデータ群を保持している。Ｂ色補正部４５３は、液晶パネル１０で正しい黒色を表示しようとする場合にＢ色の液晶セル１０ａの電極に印加すべき適正な電圧を表す値（黒表示設定電圧）と含水量との関係を表す予め決定されたデータ群を保持している。
【００６６】
従って、図１に示す制御部３０は、含水率センサ２１及び湿度センサ２２の少なくとも一方が検出した値から求められる含水量を用いて、補正テーブル４５のＲ色補正部４５１からＲ色の駆動電圧ＶｂＲを補正値として求め、Ｇ色補正部４５２からＧ色の駆動電圧ＶｂＧを補正値として求め、Ｂ色補正部４５３からＢ色の駆動電圧ＶｂＢを補正値として求める。これらの駆動電圧ＶｂＲ、ＶｂＧ、ＶｂＢを電圧制御部５０に与えることにより、湿度変化等とは無関係に正しい黒色を液晶パネル１０で表示できる。
【００６７】
実際に画像等を液晶パネル１０で表示しようとする場合には、表示すべき画像の各画素の色及び明るさに対応するＲ、Ｇ、Ｂ各色の階調データに補正値である駆動電圧ＶｂＲ、ＶｂＧ、ＶｂＢを重畳あるいは加算した形で電圧制御部５０に与える。これにより正しい色相で画像等を表示できる。
【００６８】
但し、液晶パネル１０で正しい黒色を表示しようとする場合に各色の液晶セル１０ａの電極に印加すべき適正な電圧と含水量との関係は、実際に使用する光学補償フィルム１６の特性、特にそれを構成する材料の材質に応じて大きく変化する。従って、制御部３０は、液晶パネル１０に実際に装着されている光学補償フィルム１６の材質に関する情報を事前に取得しておき、例えば材質がＴＡＣである場合には補正テーブル４５内のテーブル４５ａを選択し、材質がＰＥＴである場合には補正テーブル４５内のテーブル４５ｂを選択し使用する。従って、様々な特性の光学補償フィルム１６に対して含水量に関する補正を正しく行うことができる。
【００６９】
なお、図６に示した補正テーブル４５では、黒表示設定電圧と含水量との関係が直線的な変化を示す場合を想定しているが、曲線的に変化する特性であっても各テーブルに記憶するデータの内容を変更するだけでそのまま対応できる。
【００７０】
図１に示す液晶表示装置の湿度変化に対する補償制御の性能を確認するために、以下に説明するような実験を行った。その結果を図７に示した。図７は図１に示す液晶表示装置における湿度変化と補償制御のオンオフに応じた表示品質の変化を示すグラフである。
【００７１】
まず、環境温度２５℃、環境湿度１０％の第１の状態から、環境湿度６０％の第２の状態に変化した場合の位相差フィルムの光学特性の変化を調べた。その結果、第１の状態から第２の状態への環境変化に対して、位相差フィルムの光学特性であるＲｅ値が５、Ｒｔｈ値が約２３変化することが分かった。そこで、実験的に求めた光学特性値に基づいて、図１に示す液晶表示装置の表示性能の変化をシミュレーションにより見積もった。具体的には、基準装置として「シンテック（株）」製のＬＣＤマスターを用い、黒色表示時の色味変化をｕ'ｖ' 色度図上の値として算出した。なお、ＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図からｕ'ｖ'色度図への変換は次式により行うことができる。
ｕ'＝４ｘ／（−２ｘ＋１２ｙ＋３）
ｖ'＝９ｙ／（−２ｘ＋１２ｙ＋３）
【００７２】
Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の電極への印加電圧を一定とし、環境湿度が１０％である第１の状態で極角６０度における正面からの黒色味変化は、Δｕ'ｖ' の全方位角の和が「０．１１８」であった。また、第１の状態から環境湿度が６０％である第２の状態に移行した。その結果、第２の状態では極角６０度における正面からの黒色味変化は、Δｕ'ｖ' の全方位角の和が「０．１３６」であった。つまり、湿度が変化して位相差フィルムの光学特性が変化すると、黒色味の視野角に対する依存性が増大するので表示品質は低下する。そこで、黒色味の視野角に対する依存性を低減するために、第３の状態として、第２の状態と同様の条件で、前述のような含水量に対する補償制御を実施した。具体的には、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の電極へ印加する電圧の電圧バランスを「１：１：１」から最適な「０．９７：１．００：１．０３」に変更した。その結果、極角６０度における正面からの黒色味変化は、Δｕ'ｖ'の全方位角の和が「０．０６２」になった。つまり、前記第２の状態から第３の状態に移行することで、黒色味の視野角に対する依存性が低減されることが確認できた。従って、含水量のパラメータに応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の電極へ印加する電圧のバランスを最適化するように補償制御を実施することは、黒色味の視野角に対する依存性を減らす上で非常に有効である。
【００７３】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の画質制御装置及び液晶表示装置に関する他の実施の形態について、図８及び図９を参照して以下に説明する。
図８は第２の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。図９は図８に示す液晶表示装置における含水量のマッピングの例を示す模式図である。
第２の実施の形態の基本的な構造及び基本的な制御の内容については第１の実施の形態と同様である。構造や動作が同じ部分については以下の説明を省略する。
【００７４】
図８に示す液晶表示装置の液晶パネル１０Ｂにおいては、表示領域が水平方向（Ｘ）及び垂直方向（Ｙ）のそれぞれの軸方向に対して複数に区画され、互いに独立に制御可能な複数の領域（Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４、Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４）が形成されている。これらの区画された領域（ブロック）については、各電極へ印加する電圧を領域毎に独立に制御できる構造になっている。これらの各領域の選択については、複数の区分されたラインセレクタ７０の制御により行うことができる。
【００７５】
また、図８に示す液晶表示装置２００には複数の含水率センサ２１(1)〜２１(14)が液晶パネル１０Ｂ上の互いに異なる箇所に設けてある。これらの含水率センサ２１を配置する位置については、図８に示すように表示を妨げないように液晶パネル１０Ｂ周囲の縁部に割り当ててある。各含水率センサ２１が配置された位置は、最終的な液晶表示装置の製品においては化粧板で隠れる箇所である。なお、液晶パネル１０Ｂに設ける含水率センサ２１の数については、必要に応じて増減してもよい。
【００７６】
例えば、大型の液晶表示パネルなどの場合、パネルの場所の違いによってそれぞれの環境湿度や含水量が大きく変化する可能性がある。そのため、単一のセンサだけでは正しい含水量等を検出できない場合がある。そこで、図８に示す液晶表示装置のように、液晶パネル１０Ｂ上の複数箇所にそれぞれ独立した含水率センサ２１を設置することで、より正確な含水量を場所毎に検出したり、パネル全体の平均的な含水量を検出することも可能になる。また、パネルの場所毎に含水量が大きく異なるような場合であっても、区画された領域毎に独立した補償制御を実施できるので、パネルの全体に渡って正確な補償を行うことができる。
【００７７】
図８に示す液晶表示装置における制御内容の具体例を図９に示した。すなわち、図８の制御部３０Ｂは、複数の含水率センサ２１がそれぞれ検出した含水量の検出値に基づき、液晶パネル１０Ｂのパネル全体に渡る各領域の含水量の分布状況を表す含水量マップ２０１を作成する。例えば、複数の含水率センサ２１が検出した含水量と各センサが設置されている位置の情報とに基づき、含水量の最大値や最小値を検出し、適宜な解析処理を実施することで、パネル上の含水量に関する分布状況を把握することができる。図９に示す例では、パネルの右下隅の含水量が大きく、パネルの左上隅に向かうに従って含水量が低下するような分布状況になっている。
【００７８】
次に、この含水量マップ２０１を用いて、制御部３０Ｂは区画された領域毎に独立に印加電圧の補償制御を実施する。すなわち、独立に制御可能な領域（ブロック）毎に、その位置と含水量マップ２０１上の位置との対応関係（図９の中段の制御例を参照）を調べ、対応する含水量の情報を含水量マップ２０１から取得する。含水量マップ２０１上の含水量が異なる複数箇所と１つの領域の位置とが対応関係にある場合には、同じ１つの領域に含まれる面積の比率が大きい１つの含水量を選択するか、あるいは面積の比率と複数の含水量とに基づいて計算で求められる平均的な含水量を該当する領域に割り当てても良い。
【００７９】
そして、制御部３０Ｂは、図８に示すテーブルデータ記録部４０Ｂに記憶されている補正テーブルを参照し、含水量に対応するＲ、Ｇ、Ｂ各色の印加電圧の補正値を取得する。そして、該当する領域の場所を特定する情報とともに、取得した補正値を駆動信号として電圧制御部５０Ｂに与える。
【００８０】
図９に示した制御例では、液晶パネル１０Ｂ上の区画された領域Ａ１１に印加電圧Ｖ１を表す黒色の補正値が割り当てられ、同様に領域Ａ２２に印加電圧Ｖ２を表す黒色の補正値が割り当てられ、領域Ａ２３に印加電圧Ｖ３を表す黒色の補正値が割り当てられ、領域Ａ３４に印加電圧Ｖ４を表す黒色の補正値が割り当てられる場合を想定している。
なお、液晶パネル１０Ｂ上の区画される領域の数については必要に応じて増減しても良い。
【００８１】
（第３の実施の形態）
本発明の画質制御装置及び液晶表示装置に関する他の実施の形態について、図１０を参照して以下に説明する。
図１０は温度と望ましい印加電圧との関係を示すグラフである。
第３の実施の形態の基本的な構造及び基本的な制御の内容については第１の実施の形態と同様である。但し、第３の実施の形態では液晶表示装置が使用される環境の温度に応じた補正制御が追加されている。
【００８２】
すなわち、液晶パネル１０及び光学補償フィルム１６の温度依存性を補償するために、図１に示されている温度センサ２３を用いて、液晶パネル１０の内部もしくはその近傍における温度を検出し、制御部３０は温度センサ２３が検出した温度に応じて補正制御を実施する。
【００８３】
なお、液晶表示装置においては照明装置として用いられるバックライト等の発熱の影響を受けやすいので、温度センサ２３を配置する場所については、液晶パネル１０の周辺部よりも液晶パネル１０の内部の方が望ましい。
【００８４】
実際には、液晶パネル１０で黒色を表示するために最適な印加電圧（黒表示設定電圧）ＶｂＴは、図１０に示すように環境温度に応じて変化する傾向がある。そこで、図１０に示すような液晶パネル１０及び光学補償フィルム１６の温度依存性に関するパラメータを事前に把握して、Ｒ、Ｇ、Ｂの色毎に独立した定数として制御部３０の内部に保持しておく。そして、制御部３０は温度センサ２３が検出した現在の温度Ｔと基準温度（例えば２５°Ｃ）との差分ΔＴとそれ自身が保持している定数とに基づいて次式の計算を行い、Ｒ、Ｇ、Ｂの色毎に駆動電圧（各液晶セル１０ａの電極間に印加する電圧）を補正する。
【００８５】
ＶＲ＝ＶｂＲ＋ｋＲΔＴ
ＶＧ＝ＶｂＧ＋ｋＧΔＴ
ＶＢ＝ＶｂＢ＋ｋＢΔＴ
ただし、
ＶｂＲ，ＶｂＧ，ＶｂＢ：温度補償前（含水量補償後）の各色の印加電圧
ｋＲ，ｋＧ，ｋＢ：各色の定数（図１０の特性の傾きに相当）
ＶＲ，ＶＧ，ＶＢ：温度補償後の各色の印加電圧
【００８６】
このようにして温度補償された電圧ＶＲ、ＶＧ、ＶＢを各液晶セル１０ａの電極間に印加することにより、光学補償フィルム１６の含水量に応じた補正だけでなく、温度の違いに応じた補正も行うことができる。
【００８７】
（第４の実施の形態）
本発明の画質制御装置及び液晶表示装置に関するもう１つの実施の形態について、図１１を参照しながら以下に説明する。
図１１はバックライトの構成例を示す断面図である。
【００８８】
第４の実施の形態は、図１と同様に構成された液晶表示装置に本発明を適用する場合を想定している。但し、第１の実施の形態では含水量の変化に応じた光学特性の補償を液晶セル１０ａの印加電圧を制御することで実現しているのに対し、第４の実施の形態では照明装置であるバックライト８０の発光強度を制御することで含水量の変化を補償するように制御部３０が制御を実施する。
【００８９】
バックライト８０は、図１１に示すように構成されている。図１１（ａ）はバックライト８０をその厚み方向に分解した状態の斜視図を表し、図１１（ｂ）はバックライト８０の厚み方向の断面を表し、図１１（ｃ）はバックライト８０内の一部の領域における発光ダイオード８２のレイアウトを示している。
【００９０】
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、バックライト８０は、下方に配置される回路基板８１と上方に配置される光拡散板８３とで構成されており、回路基板８１上には多数の発光ダイオード８２が光軸を上側に向けて配置されている。これらの発光ダイオード８２の中には、Ｒ色を発光する素子と、Ｇ色を発光する素子と、Ｂ色を発光する素子とが含まれており、例えば図１１（ｃ）に示すように各色の発光ダイオード８２がレイアウトされている。
【００９１】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の発光ダイオード８２はそれぞれ独立して発光強度を制御可能に構成されている。そのため、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の合成により白色の照明光を出射することもでき、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の発光強度のバランスを調整することにより照明光の色相を調整することもできる。
【００９２】
また、回路基板８１の全体は水平方向（Ｘ）及び垂直方向（Ｙ）の各軸方向について複数に区分され、複数の領域８４(1)、８４(2)、８４(3)、８４(4)、・・・が形成されている。それぞれの領域８４には、図１１（ｃ）に示すようにＲ、Ｇ、Ｂ各色を含む複数個（ＲＧＢ各色について同数）の発光ダイオード８２が含まれている。各色の多数の発光ダイオード８２については、領域８４(1)、８４(2)、８４(3)、８４(4)、・・・のそれぞれについて独立に発光強度を制御可能になっているが、第４の実施の形態では領域８４(1)、８４(2)、８４(3)、８４(4)、・・・の全てについて同じ条件で色毎に各発光ダイオード８２を制御している。各領域８４(1)、８４(2)、８４(3)、８４(4)、・・・の大きさについては、必要に応じて適宜決定することができる。
【００９３】
バックライト８０が上記構造になっているので、バックライト８０の照明光を発生するＲ、Ｇ、Ｂ各色の発光ダイオード８２の発光強度を独立に制御することにより、液晶パネル１０の電極間に印加する駆動電圧をＲ、Ｇ、Ｂ独立に制御する場合と同様の結果が得られる。そこで、第４の実施の形態の制御部３０は、液晶パネル１０の電極間に印加する駆動電圧をＲ、Ｇ、Ｂ独立に制御する代わりに、バックライト８０のＲ、Ｇ、Ｂ各色の発光ダイオード８２の発光強度を独立に制御する。つまり、図１に示す含水率センサ２１及び湿度センサ２２の少なくとも一方の検出結果により特定される光学補償フィルム１６の含水量に基づき、前述補正テーブル４５からＲ、Ｇ、Ｂ各色の補正値を取得し、この補正値に従って、バックライト８０のＲ、Ｇ、Ｂ各色の発光ダイオード８２の発光強度を独立に制御する。
【００９４】
そのため、第４の実施の形態では液晶パネル１０の電極間に印加する駆動電圧に関する補償制御は省略しているが、第１の実施の形態と同様の制御結果が得られる。すなわち、光学補償フィルム１６の含水量が変化する場合であっても、含水量の変化によって光学補償フィルム１６に生じる光学特性の変化に相当する分をバックライト８０の制御により補償するので、常時適正な黒色の表示が可能になる。
【００９５】
（第５の実施の形態）
本発明の画質制御装置及び液晶表示装置に関する他の実施の形態について、図１２を参照して説明する。
図１２は第５の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
第５の実施の形態の液晶表示装置の基本的な構成及び動作は第２の実施の形態と同様である。また、第４の実施の形態と同様のバックライト８０を照明装置として利用している。
【００９６】
第２の実施の形態と同様に、本液晶表示装置３００における液晶パネル１０Ｂの表示面の側方部分には、互いに異なる位置に配置された複数の含水率センサ２１が装着されている。また、図１２に示すように、液晶パネル１０Ｂの下方には第４の実施の形態と同様の構成を有するバックライト８０が照明装置として配置されている。
【００９７】
複数の含水率センサ２１がそれぞれ検出する含水量の情報は制御部３０Ｃに入力される。制御部３０Ｃは、各含水率センサ２１の検出した含水量とそれぞれの位置とに基づいて、前述のような含水量の分布状況を表すマップ（図９参照）を作成し、マップ上の領域毎に、テーブルデータ記録部４０Ｃが保持している補正テーブル４５の内容に基づき、含水量からＲ、Ｇ、Ｂ各色の補正値を取得し、これらの補正値を該当する領域の位置を特定する情報と共に駆動信号としてバックライト駆動部９２に与える。従って、バックライト８０上の発光ダイオード８２は、区分された領域８４(1)、８４(2)、８４(3)、・・・毎に、更にＲ、Ｇ、Ｂ各色独立に前記補正値に応じて制御される。
【００９８】
なお、第５の実施の形態では液晶パネル１０Ｂの電極に印加する駆動電圧については補正制御を実施せず、バックライト８０の各発光ダイオード８２の発光強度のみを制御しているが、液晶パネル１０Ｂの駆動電圧について第２の実施の形態と同様に補正制御を実施し、同時にバックライト８０についても上記のような補正制御を行うように動作を変更しても良い。その場合には、制御部３０Ｃが含水量に基づいて補正テーブル４５から得られた補正値を含む駆動信号をＬＣＤ駆動部９１及びバックライト駆動部９２の双方に与えるように制御すればよい。
【００９９】
第５の実施の形態では、液晶パネル１０Ｂ上の領域毎に含水量の分布状況を検出すると共に、複数の領域のそれぞれについて独立に補正制御を実施できるので、例えば大型の液晶表示装置のように、液晶パネル１０Ｂ上の領域毎に含水量が均一でない場合であっても、含水量が異なる領域毎に区別してそれぞれ適正な補償制御を行うことができ、常時適正な黒色の表示が可能になる。
【０１００】
なお、液晶パネル１０Ｂ上で区分された各領域（Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、・・・）の大きさと、バックライト８０上で区分された各領域（８４(1)、８４(2)、８４(3)、・・・）の大きさとの関係については、互いに同等の大きさに形成し、図１２に示すように前者の領域と後者の領域とが１対１で対応するような位置関係になるように構成しても良いし、両者の大きさが異なるように各領域を形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上のように、本発明は湿度変化等によって光学補償フィルムに発生する光学特性の変化を補償することができるので、光学補償フィルムを備えた液晶パネルを使用する液晶表示装置や、それの画質を制御するための画質制御装置に本発明を適用することにより、様々な使用環境の違いにかかわらず、常に画質の低下を防止でき、例えば適正な黒色を表示するための性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第１の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す液晶パネルに含まれている多数の液晶セルの１つの構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す液晶表示装置に設けられた含水率センサの取り付け状態を示す斜視図である。
【図４】図１に示す液晶パネルにおける駆動電圧と光透過率との関係を示すグラフである。
【図５】図１に示す液晶パネルに設けた光学補償フィルムに関する光の波長毎に発生する位相差と湿度との関係を示すグラフである。
【図６】図１に示す液晶表示装置に設けられた補正テーブルの構成例を示す模式図である。
【図７】図１に示す液晶表示装置における湿度変化と補償制御のオンオフに応じた表示品質の変化を示すグラフである。
【図８】第２の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示す液晶表示装置における含水量のマッピングの例を示す模式図である。
【図１０】温度と望ましい印加電圧との関係を示すグラフである。
【図１１】バックライトの構成例を示す断面図である。
【図１２】第５の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０，１０Ｂ 液晶パネル
１０ａ 液晶セル
１１ 偏光板
１２ 液晶セル基板
１２ａ カラーフィルタ層
１３ 液晶層
１４ 液晶分子
１５ 液晶セル基板
１６ 光学補償フィルム
１７ 偏光板
２１ 含水率センサ
２２ 湿度センサ
２３ 温度センサ
３０，３０Ｂ，３０Ｃ 制御部
４０，４０Ｂ，４０Ｃ テーブルデータ記録部
４５ 補正テーブル
４５ａ，４５ｂ テーブル
５０，５０Ｂ 電圧制御部
６０，６０Ｂ ＬＣＤドライバ
７０ ラインセレクタ
８０ バックライト
８１ 回路基板
８２ 発光ダイオード
８３ 光拡散板
８４ 分割された領域
９１ ＬＣＤ駆動部
９２ バックライト駆動部
１００，２００，３００ 液晶表示装置
２０１ 含水量マップ
４５１ Ｒ色補正部
４５２ Ｇ色補正部
４５３ Ｂ色補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画質制御装置及び液晶表示装置に関し、特に表示特性の補償などの目的で光学フィルムを備えた液晶表示装置などに利用される技術である。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶表示装置は、一般的に液晶セル、直線偏光板、光学補償フィルム及び駆動回路により構成される。また、透過型の液晶表示装置の場合、２枚の偏光板をクロスニコル状態で液晶セルの両側に配置し、１枚又は複数枚の光学補償フィルムを液晶セルと偏光板との間に配置する。反射型の液晶表示装置の場合には、反射板、液晶セル、１枚の光学補償フィルム、１枚の偏光板の順に配置する。偏光板は透明保護膜と偏光膜とからなる。なお、偏光板の透明保護膜を光学補償フィルムとした楕円偏光板とすることもある。液晶セルは、棒状液晶性分子と、それを封入するための２枚の基板と、棒状液晶性分子に電圧を加えるための電極層とからなる。
【０００３】
液晶セルについては、棒状液晶性分子の配向状態が違う様々な種類のものが存在している。すなわち、透過型の液晶セルについては、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Luquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensatory Band）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertically Aligned）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）があり、反射型の液晶セルについては、ＴＮ、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）、ＧＨ（Guest-Host）のような形式（表示モード）のものが提案されている。
【０００４】
透過型の液晶表示装置の場合、液晶セルの上下の偏光板のうち、バックライト側の偏光板は光源からの光を一部吸収し、液晶セルに入射する光を直線偏光に変換する。出射側の偏光板は液晶セルを通過した光のうち、透過軸に平行な偏光成分を通過させ、吸収軸方向の偏光成分を吸収する。光学補償フィルムは、不要な画像着色を解消し、視野角を拡大するために、偏光板と液晶セルとの間に配置され、偏光板による直線偏光を楕円偏光に変換する。すなわち、直線偏光板と光学補償フィルムとで楕円偏光板となる。光学補償フィルムとしては、延伸複屈折ポリマーフィルムをはじめとして、透明支持体上に円盤状化合物、又は液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償フィルムが一般に使用されている。光学補償フィルムの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定され、様々な表示モードに対応した様々な特性の光学補償フィルムが提案されている。
【０００５】
ところで、液晶表示装置などの表示装置については従来より様々な制御技術が提案されている。例えば、特許文献１においては、表示特性の１つであるコントラストを制御するために、温度センサを用いて環境温度を検出し、検出された環境温度に応じて液晶表示器の電極に印加する電圧を自動的に調整することを提案している。すなわち、最適なコントラストが得られる時の印加電圧が環境温度に応じて変化する事実を考慮して、温度変化によりコントラストが変化しないように印加電圧を制御している。
【特許文献１】特開平５−１２７６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように検出した環境温度に応じて印加電圧を制御するだけでは、望ましい表示品質が得られない場合も多い。具体例について以下に説明する。
近年、液晶表示装置はますます大型化が進み、これに伴って特に黒色を表示している状態において、表示のための画像信号とは無関係に、表示画面の上下、左右の端部、又は四隅方向に光が漏れる現象が顕著になる傾向がある。つまり、表示画像とは無関係に特定の視野方向に光が漏れているために、大型の液晶表示装置では著しい表示品位の低下が生じる場合がある。また、特に光学補償フィルムを備えたＯＣＢ表示モードの液晶表示装置の場合には、環境条件の違いによって色味変化が生じたり、最適な黒色を得るために必要な印加電圧の値に変動が生じることが判明している。このような表示品位の低下については、検出した環境温度に応じて印加電圧を制御するだけでは解決できないのが実情である。
本発明は、環境条件が変化する場合であっても、表示品質の低下を防止することが可能な画質制御装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 光学特性に含水量依存性を有する光学フィルムが表示面に装着もしくは内蔵され、入力された駆動信号に従って画像表示を行う表示パネルの画質を制御する画質制御装置であって、
前記光学フィルム、前記表示パネルの周囲環境の少なくとも一方に対して、含水量に関連する水分情報を検出する水分検出センサと、
少なくとも前記水分検出センサが検出した水分情報と、前記含水量の変化に起因して前記表示パネルに生じる画質変化もしくはその画質変化を補正するための補正値との対応関係を示す情報が予め保持されている補正テーブルと、
前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて、前記表示パネルに与える駆動信号を補正する駆動信号補正部と、を備えた画質制御装置。
【０００８】
この画質制御装置によれば、表示パネルの使用環境の変化によって生じる表示品質の低下を防止することが可能である。例えば、ＯＣＢ表示モードの液晶表示パネルに用いられる光学フィルム（位相差フィルム）については、温湿度の変化に伴って光学特性が変化することが確認されている。また、前述の液晶表示装置における光漏れの現象については、例えば湿度６０％以上の高い湿度の状態に保管された液晶表示装置が、湿度の低い環境に移された際に発生する。また、光漏れ現象の顕著な状態は、低湿度の環境下から再び高湿度の環境に移行すると徐々に回復することが確認されている。このような状況から、光漏れ現象については、２枚のクロスニコルに配置された偏光膜に挟持された偏光板を構成するフィルム材料の吸湿や放湿に伴う光弾性変形によって引き起こされていると考えられる。従って、表示パネルが使用される環境における湿度、あるいは表示パネルの光学フィルム内部の含水率に応じて発生すると予想される光学特性の変化を相殺するように制御を行うことで、光学フィルムの光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【０００９】
（２） （１）記載の画質制御装置であって、前記水分検出センサは、前記表示パネルの周囲環境に関する湿度を検出する湿度センサを含む画質制御装置。
【００１０】
この画質制御装置によれば、前記水分検出センサを用いて前記表示パネルの周囲環境に関する湿度を検出できるので、この湿度変化に伴って発生すると予想される光学補償フィルムの光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【００１１】
（３） （１）記載の画質制御装置であって、前記水分検出センサは、前記表示パネルが具備する光学補償フィルムの内部の含水率を検出する含水率センサを含む画質制御装置。
【００１２】
この画質制御装置によれば、前記水分検出センサを用いて前記表示パネルに備わった光学補償フィルムの内部の含水率を検出できるので、この含水率の変化に伴って発生すると予想される光学補償フィルムの光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【００１３】
（４） （１）〜（３）のいずれか１項記載の画質制御装置であって、互いに独立した複数の前記水分検出センサを前記表示パネルの互いに異なる箇所に配置した画質制御装置。
【００１４】
この画質制御装置によれば、複数の水分検出センサを用いて、前記表示パネル上の複数領域のそれぞれについて水分情報を検出できる。従って、特に大型の表示パネルを利用する場合のように、表示パネル上の領域毎に湿度あるいは含水率が異なるような状況であっても、領域毎に適正な補正値を算出し、表示パネルの全領域に渡って表示品質の低下を防止可能になる。
【００１５】
（５） （１）〜（４）のいずれか１項記載の画質制御装置を備えた液晶表示装置。
【００１６】
この液晶表示装置によれば、前述のように、液晶表示パネルが使用される環境における湿度、あるいは液晶表示パネルの光学補償フィルム内部の含水率に応じて発生すると予想される光学特性の変化を相殺するように制御を行うことで、光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【００１７】
（６） （５）記載の液晶表示装置であって、前記光学フィルムとして、光学補償用の位相差フィルムを用いた液晶表示装置。
【００１８】
この液晶表示装置によれば、位相差フィルムを用いることにより、液晶表示パネルの視野角特性等を改善できる。また、位相差フィルムの含水率の変化に伴って発生する光学特性の変化は、前述の制御により補償できる。
【００１９】
（７） （５）又は（６）記載の液晶表示装置であって、前記駆動信号補正部は、少なくとも前記表示パネルの液晶層に電気光学効果を生じさせる駆動電圧信号を、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【００２０】
この液晶表示装置によれば、環境湿度等の変化に伴って発生する前記光学フィルムの光学特性の変化を補償できる。すなわち、液晶表示パネルの電極間に印加する駆動電圧信号の電圧を調整することにより、液晶分子の配向状態が調整され、液晶層を通過する光の透過率等が変化するので、前記光学フィルムの光学特性の変化を相殺できる。
【００２１】
（８） （５）又は（６）記載の液晶表示装置であって、
前記表示パネルの表示側の表面とは反対の裏面側から照明光を照射するバックライトを含み、
前記駆動信号補正部は、少なくとも前記バックライトの発光輝度を、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【００２２】
この液晶表示装置によれば、環境湿度等の変化に伴って発生する前記光学フィルムの光学特性の変化を補償できる。すなわち、液晶表示パネルを裏面から照明する照明光の輝度を調整することにより、液晶層を通過する光の強度が変化するので、前記光学フィルムの光学特性の変化を相殺できる。
【００２３】
（９） （５）〜（８）のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
前記表示パネルは複数の基本色成分のそれぞれの光の透過又は反射を制御するためのカラーフィルタ部を備え、
前記駆動信号補正部は、少なくとも前記表示パネルの液晶層に電気光学効果を生じさせる駆動電圧信号を、前記複数の基本色成分のそれぞれについて独立に、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【００２４】
この液晶表示装置によれば、複数の基本色成分（Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色等）のそれぞれについて独立に駆動電圧信号を補正するので、複数の基本色成分間で駆動電圧のバランスを調整することができ、より高品質の表示が実現する。
【００２５】
（１０） （５）〜（８）のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、前記表示パネルが、ＯＣＢモード（Optically Compensated Bend mode)液晶表示パネルである液晶表示装置。
【００２６】
この液晶表示装置によれば、ＯＣＢモードの液晶表示パネルを用いるので、極めて高い表示応答速度が得られる。また、ＯＣＢモードの液晶表示パネルであっては、液晶分子のベンド配向が上下対象構造であるため、画面を見る角度による液晶層の屈折量変化を自己補償し、表示の視野角依存性を低減できる。また、このようなベンド配向が持っている視野角特性を引き出し、均一で高画質な視野角特性を得るために用いる必要のある光学フィルムについては、含水率の変化によって光学特性が大きく変化する可能性があるが、表示パネルが使用される環境における湿度、あるいは表示パネルの光学補償フィルム内部の含水率に応じて発生すると予想される光学特性の変化を相殺するように制御を行うことで、光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【００２７】
（１１） 前記表示パネルを複数のブロックに分割して該ブロック毎に駆動信号を独立して印加する液晶表示装置であって、
前記水分検出センサが前記表示パネルの複数箇所に配置され、各水分検出センサからの含水量検出値に基づいて前記表示パネル内の含水量マップを作成し、
前記ブロック毎に前記含水量マップから対応するブロック位置の代表含水量を求め、該代表含水量に対応する補正値データを前記補正テーブルからそれぞれ決定し、該決定した補正値データを前記ブロック毎の駆動信号に重畳して前記各ブロックをそれぞれ表示駆動する液晶表示装置。
【００２８】
この液晶表示装置によれば、前記表示パネルの領域毎に独立した状態で駆動信号を補正できるので、より品質の高い表示が可能になる。従って、特に大型の表示パネルを利用する場合のように、表示パネル上の領域毎に湿度あるいは含水率が異なるような状況であっても、領域毎に適正な補正値を算出し、領域毎に独立した補正値を用いて駆動信号を制御することにより、表示パネルの全領域に渡って表示品質の低下を防止可能になる。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明の画質制御装置及び液晶表示装置によれば、表示パネルが使用される環境における湿度、あるいは表示パネルの光学補償フィルム内部の含水率に応じて発生すると予想される光学特性の変化を相殺するように制御を行うことで、光学特性の変化を補償し、表示品質の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る画質制御装置及び液晶表示装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
第１の実施の形態では、図１に示すような構成の液晶表示装置に本発明を適用する場合を想定している。この液晶表示装置１００は、主に、液晶パネル１０と、含水率センサ２１と、湿度センサ２２と、温度センサ２３と、制御部３０と、テーブルデータ記録部４０と、電圧制御部５０と、ＬＣＤドライバ６０とを備えている。
【００３１】
なお、液晶表示装置に使用される光学フィルムは、特に湿度によって光学特性が左右されるため、温度センサ２３については、その使用を選択的に切り替えてもよい。また、含水率センサ２１及び湿度センサ２２については、いずれか一方を備えるだけでも本発明を実施できるが、湿度センサ２２だけを用いる場合と比べると、含水率センサ２１だけを用いる方がより高精度の補正制御が可能になる。
【００３２】
液晶パネル１０は、水平方向（Ｘ）及び垂直方向（Ｙ）の各軸に沿う方向に一定の間隔で二次元配列になるように配置された多数の液晶セル（１０ａ）で構成されている。それぞれの液晶セル１０ａは、図２に示すような構造になっている。この例では、ＯＣＢモードの液晶セル１０ａで構成された液晶パネル１０を想定している。勿論、ＯＣＢモード以外の液晶セルで構成される液晶パネルを用いる場合であっても本発明は適用可能である。
【００３３】
図２は図１に示す液晶パネルに含まれている多数の液晶セルの１つの構成を示す斜視図である。この液晶セル１０ａは、厚み方向に並べて配置された偏光板１１と、液晶セル基板１２と、液晶層１３と、液晶セル基板１５と、光学補償フィルム１６と、偏光板１７とを備えている。
【００３４】
この液晶セル１０ａは透過型であり、液晶セル１０ａの裏面側から入射する光（照明光）のうち一部分がこれを透過して表示面側に出射され、これが１つの画素として人間の目に映る。裏面側に配置されている偏光板１１の偏光軸の方向と表示面側に配置されている偏光板１７の偏光軸の方向とは図２に示すように互いに直交するクロスニコル状態となっている。
【００３５】
また、カラー画像の表示を可能にするために、液晶セル基板１２上にはカラーフィルタ層１２ａが形成してある。すなわち、カラーフィルタ層１２ａは、色の３原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色成分に相当する波長の光だけを透過する３色の独立した光学フィルタ部を備えており、裏面側から入射する光の成分を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分に分光してから液晶層１３に入射させる。従って、各液晶セル１０ａの表示面側に画素として現れる光の色成分を選択することができ、フルカラー画像を表示できる。
【００３６】
液晶層１３には多数の液晶分子１４が含まれている。これらの液晶分子１４は、図２に示すように弓なり状態に配向（ベンド配向）される。ベンド配向された液晶分子１４に対して電圧を印加すると、弓のしなり度合いが変化するため、この液晶層１３を通過する光の透過率が変化し、液晶パネル１０の表示面側に現れる光量、すなわち画素の明るさが変化する。現実には、ＯＣＢモードの液晶セル１０ａの表示動作はノーマリーホワイトであり、液晶分子１４に電圧を印加しない状態では光透過率が高く、電圧を印加すると光透過率が下がり黒色になる。勿論、印加する電圧の調整で明るさの階調も表現でき、黒色の表示特性を制御することもできる。なお、例えばＶＡモードの液晶パネルの場合には、動作がノーマリーブラックなので黒色は制御できない。
【００３７】
このような構造のＯＣＢモードの液晶セル１０ａについては、液晶分子１４がベンド配向されており、弓のしなりに似た液晶分子１４の動きが配向変化の加速効果を生み出し、その結果、他のモードの液晶パネルと比べて格段に速い応答速度が得られる。また、ベンド配向は上下対称な構造になっているため、視聴者が画面を見る角度の違いに応じた液晶層１３の屈折量変化を自己補償することになり、表示特性の視聴者が画面を見る方向に対する依存性を低減できる。但し、ＯＣＢモードの液晶セル１０ａが持っている本来の表示特性を十分に引き出すためには、液晶セル１０ａに適した光学補償フィルム１６を用いて光学特性を補償する必要がある。
【００３８】
光学補償フィルム１６については、位相差フィルムであり、液晶パネル１０の画面表示における画像着色を解消し、視野角を拡大するために設けてあり、偏光板１１の透過によって直線偏光になった光を楕円偏光に変換する。
【００３９】
光学補償フィルム１６を構成する材料については、例えばセルロースエステルフィルムを用いることが想定される。また、この光学補償フィルム１６の面内レターデーション値（Ｒｅ）については０〜７０ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは０〜３０ｎｍ以下であり、より好ましくは０〜１０ｎｍ以下である。膜厚方向のレターデーション値（Ｒｔｈ）は、４００ｎｍ以下であることが好ましく、１０〜２００ｎｍであることが好ましく、更に３０〜１５０ｎｍであることが好ましい。
【００４０】
尚、レターデーション値（Ｒｅ）、（Ｒｔｈ）は自動複屈折率計を用いて測定することが出来る。例えば、下記の方法によりＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測機器（株））を用いて求めることが出来る。
【００４１】
上記Ｒｅ、Ｒｔｈとは、２３℃、５５％ＲＨの環境下、波長５９０ｎｍにおいて測定したリターデーションであるが、下記説明は波長λにおける面内のリターデーションおよび厚さ方向のリターデーションＲｅ(λ)、Ｒｔｈ(λ)の測定方法を表す。
【００４２】
測定されるフィルムが１軸または２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth（λ）は算出される。Ｒｔｈ(λ)は前記Ｒｅ(λ)を、面内の遅相軸（KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
【００４３】
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式（１）及び式（２）よりRthを算出することもできる。
【００４４】
【数１】
---式（１）
【００４５】
注記：
上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわす。
式（１）におけるnxは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzはnx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。ｄはフィルムの膜厚を表す
【００４６】
Rth＝(（nx+ny)/2 - nz)× d --- 式（２）
【００４７】
測定されるフィルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（optic axis)がないフィルムの場合には、以下の方法によりRth（λ）は算出される。
Ｒｔｈ(λ)は前記Ｒｅ(λ)を、面内の遅相軸（KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnｍの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
【００４８】
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック（JOHN WILEY＆SONS，INC）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する： セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHまたはWRはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=（nx-nz）/(nx-ny)が更に算出される。
【００４９】
また、光学補償フィルム１６の遅相軸はフィルムの幅手方向±１°若しくは長尺方向±１°にあることが好ましい。
【００５０】
図３は図１に示す液晶表示装置に設けられた含水率センサの取り付け状態を示す斜視図である。
図１に示す液晶表示装置に設けられた含水率センサ２１は、図３に示すように液晶パネル１０の表面に装着された、電気抵抗を利用する抵抗式含水率計である。含水率センサ２１は、針状の電極１８を有しており、この電極１８が偏光板を突き抜けて光学補償フィルム１６に接触するように取り付けられている。これにより、液晶パネル１０内部の光学補償フィルム１６の内部に含まれている水分の含水量（水分量）を検出する。含水率センサ２１としては、上記のような電気式含水率計（抵抗式含水率計）の他、高周波式含水率計、あるいは、加熱型、誘電型、電磁波型、熱伝導型など様々な種類のセンサが利用可能である。
【００５１】
このような含水率センサ２１を使用することにより、環境湿度では把握できない光学補償フィルム１６そのものの含水量を直接測定することができるので、光学補償フィルム１６に特性変化が生じるような状況の変化を、遅延なくかつ正確に検出できる。
【００５２】
図１に示す液晶表示装置に設けられた湿度センサ２２については、液晶パネル１０の使用環境における湿度（環境湿度）を検出するためのセンサであり、液晶パネル１０の筐体内部もしくは外部に設置される。但し、液晶パネル１０筐体内部の光学補償フィルム１６が実際に使用される環境における湿度は、液晶パネル１０の近傍に設置されるバックライト（図示せず）の発熱の影響を受けやすく、液晶パネル１０から離れた場所の湿度との間に大きな差が生じる場合もあるので、液晶パネル１０の筐体内部に湿度センサ２２を設置する方が望ましい。
【００５３】
制御部３０は、マイクロプロセッサなどの様々な制御要素によって構成されており、図１に示す液晶表示装置の全体の様々な制御を実施する。例えば、制御部３０は含水率センサ２１、湿度センサ２２、温度センサ２３の検出値を定期的に取り込んで含水量、湿度、温度などを常時把握したり、その結果に応じて液晶パネル１０の表示特性を制御するための補正値を取得したり、取得した補正値を電圧制御部５０に与えたりする。
【００５４】
テーブルデータ記録部４０は、制御部３０がアクセス可能なメモリ（ＲＯＭまたはＲＡＭ）で構成されており、光学補償フィルム１６の含水量変化に伴う光学特性の変化を補償するために必要なデータ群で構成される補正テーブルが予め記憶されている。
【００５５】
電圧制御部５０は、液晶パネル１０のＲ色の画素の液晶セル１０ａに印加すべき電圧を決定するＲ電圧駆動部と、Ｇ色の画素の液晶セル１０ａに印加すべき電圧を決定するＧ電圧駆動部と、Ｂ色の画素の液晶セル１０ａに印加すべき電圧を決定するＢ電圧駆動部とを備えており、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分毎に独立に制御部３０から入力される駆動信号に従って、各色成分の電圧を決定する。
【００５６】
制御部３０は、含水率センサ２１及び湿度センサ２２の少なくとも一方が検出した結果により得られる水分量の情報とテーブルデータ記録部４０の補正テーブルの内容とに従って、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分毎に独立した補正値を求め、これらの補正値に基づいた駆動信号を電圧制御部５０に与える。
【００５７】
ＬＣＤドライバ６０は、電圧制御部５０がＲ、Ｇ、Ｂの色成分毎に決定した電圧に従って、液晶パネル１０に設けられた多数の液晶セル１０ａのそれぞれの電極に、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分毎に独立した駆動電圧を印加する。
【００５８】
例えば、含水量の変化に伴って光学補償フィルム１６に特性変化が生じると、液晶パネル１０で黒色を表示する場合であってもＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの光が表示面に現れ、純粋な黒色とは異なる色味が現れる可能性がある。しかし、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分毎に独立に印加電圧を補正することにより、常に色味のない黒色を表示可能になる。
【００５９】
図１に示す液晶パネル１０における駆動電圧と光透過率との関係の具体例が図４に示されている。すなわち、液晶パネル１０の各液晶セル１０ａは、液晶セルを挟んで設けた電極間に電圧を印加することによって発生する電界により、液晶層１３に電気光学効果を生じさせ、これにより光の透過率を調整して階調を表現したり、透過率に関するスイッチングを行う。
【００６０】
この例では、各液晶セル１０ａはＯＣＢモードであり、電圧印加により黒表示となるノーマリーホワイトの素子である。従って、黒表示時にＲ、Ｇ、Ｂ各色で透過率が０％になるように駆動電圧を調整する必要がある。０％より透過率が少しでも高くなると、黒表示であっても、色味を帯びた黒色となる。
【００６１】
湿度が変化すると光学補償フィルム１６の光学特性（レターデーション）が変化し、その影響を受けて黒色表示時であっても、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかの光が液晶パネル１０の表示面に現れ、純粋な黒色とは異なる色味が現れることがある。
【００６２】
しかし、図１に示すように含水率センサ２１又は湿度センサ２２が検出した情報に基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂの印加電圧を独立に制御し、「フィードバック制御」により、光学補償フィルム１６の特性変化相当の補正を行うことにより、黒色の色味をなくすことができる。
【００６３】
図１に示す液晶パネル１０に設けた光学補償フィルム１６の光学特性と湿度との関係の具体例を図５に示した。すなわち、図５に示すように光学補償フィルム１６の光学特性の１つである膜厚方向のリターデーション値（Ｒｔｈ）は、透過しようとする光の波長（Ｒ、Ｇ、Ｂ等の違い）に応じてそれぞれ異なり、更に湿度に応じて変動する。従って、湿度等が変化すると、光学補償フィルム１６のリターデーション値（Ｒｔｈ）が変化し、液晶パネル１０を透過しようとする光に影響する位相差が波長毎にそれぞれ変化し、表示面側に現れる光の光量に変化が生じる。その結果、黒色を表示させようとしたときに、表示面側にＲ、Ｇ、Ｂの少なくとも１つの光成分がわずかに現れ、しかもＲ、Ｇ、Ｂ間の光量バランスが崩れているため色味が現れ、例えば本来の黒色の代わりに赤みを帯びた黒色が表示される場合がある。従って、光学補償フィルム１６の水分量の変化に応じて発生する光学特性の変化を補償する必要がある。
【００６４】
図１に示す液晶表示装置のテーブルデータ記録部４０上に設けられた補正テーブル４５の具体的な構成例が図６に示されている。図６に示すように、補正テーブル４５には、光学補償フィルム（位相差フィルム）１６の材質（ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等）毎にそれぞれ独立したテーブル４５ａ、４５ｂ、・・・が用意してある。また、それぞれのテーブルには、Ｒ色に関する補正データを保持するＲ色補正部４５１と、Ｇ色に関する補正データを保持するＧ色補正部４５２と、Ｂ色に関する補正データを保持するＢ色補正部４５３とが設けられている。
【００６５】
Ｒ色補正部４５１は、液晶パネル１０で正しい黒色を表示しようとする場合にＲ色の液晶セル１０ａの電極に印加すべき適正な電圧を表す値（黒表示設定電圧）と含水量との関係を表す予め決定されたデータ群（様々な含水量の各々に対応付けられた黒表示設定電圧のデータ群）を保持している。同様にＧ色補正部４５２は、液晶パネル１０で正しい黒色を表示しようとする場合にＧ色の液晶セル１０ａの電極に印加すべき適正な電圧を表す値（黒表示設定電圧）と含水量との関係を表す予め決定されたデータ群を保持している。Ｂ色補正部４５３は、液晶パネル１０で正しい黒色を表示しようとする場合にＢ色の液晶セル１０ａの電極に印加すべき適正な電圧を表す値（黒表示設定電圧）と含水量との関係を表す予め決定されたデータ群を保持している。
【００６６】
従って、図１に示す制御部３０は、含水率センサ２１及び湿度センサ２２の少なくとも一方が検出した値から求められる含水量を用いて、補正テーブル４５のＲ色補正部４５１からＲ色の駆動電圧ＶｂＲを補正値として求め、Ｇ色補正部４５２からＧ色の駆動電圧ＶｂＧを補正値として求め、Ｂ色補正部４５３からＢ色の駆動電圧ＶｂＢを補正値として求める。これらの駆動電圧ＶｂＲ、ＶｂＧ、ＶｂＢを電圧制御部５０に与えることにより、湿度変化等とは無関係に正しい黒色を液晶パネル１０で表示できる。
【００６７】
実際に画像等を液晶パネル１０で表示しようとする場合には、表示すべき画像の各画素の色及び明るさに対応するＲ、Ｇ、Ｂ各色の階調データに補正値である駆動電圧ＶｂＲ、ＶｂＧ、ＶｂＢを重畳あるいは加算した形で電圧制御部５０に与える。これにより正しい色相で画像等を表示できる。
【００６８】
但し、液晶パネル１０で正しい黒色を表示しようとする場合に各色の液晶セル１０ａの電極に印加すべき適正な電圧と含水量との関係は、実際に使用する光学補償フィルム１６の特性、特にそれを構成する材料の材質に応じて大きく変化する。従って、制御部３０は、液晶パネル１０に実際に装着されている光学補償フィルム１６の材質に関する情報を事前に取得しておき、例えば材質がＴＡＣである場合には補正テーブル４５内のテーブル４５ａを選択し、材質がＰＥＴである場合には補正テーブル４５内のテーブル４５ｂを選択し使用する。従って、様々な特性の光学補償フィルム１６に対して含水量に関する補正を正しく行うことができる。
【００６９】
なお、図６に示した補正テーブル４５では、黒表示設定電圧と含水量との関係が直線的な変化を示す場合を想定しているが、曲線的に変化する特性であっても各テーブルに記憶するデータの内容を変更するだけでそのまま対応できる。
【００７０】
図１に示す液晶表示装置の湿度変化に対する補償制御の性能を確認するために、以下に説明するような実験を行った。その結果を図７に示した。図７は図１に示す液晶表示装置における湿度変化と補償制御のオンオフに応じた表示品質の変化を示すグラフである。
【００７１】
まず、環境温度２５℃、環境湿度１０％の第１の状態から、環境湿度６０％の第２の状態に変化した場合の位相差フィルムの光学特性の変化を調べた。その結果、第１の状態から第２の状態への環境変化に対して、位相差フィルムの光学特性であるＲｅ値が５、Ｒｔｈ値が約２３変化することが分かった。そこで、実験的に求めた光学特性値に基づいて、図１に示す液晶表示装置の表示性能の変化をシミュレーションにより見積もった。具体的には、基準装置として「シンテック（株）」製のＬＣＤマスターを用い、黒色表示時の色味変化をｕ'ｖ' 色度図上の値として算出した。なお、ＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図からｕ'ｖ'色度図への変換は次式により行うことができる。
ｕ'＝４ｘ／（−２ｘ＋１２ｙ＋３）
ｖ'＝９ｙ／（−２ｘ＋１２ｙ＋３）
【００７２】
Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の電極への印加電圧を一定とし、環境湿度が１０％である第１の状態で極角６０度における正面からの黒色味変化は、Δｕ'ｖ' の全方位角の和が「０．１１８」であった。また、第１の状態から環境湿度が６０％である第２の状態に移行した。その結果、第２の状態では極角６０度における正面からの黒色味変化は、Δｕ'ｖ' の全方位角の和が「０．１３６」であった。つまり、湿度が変化して位相差フィルムの光学特性が変化すると、黒色味の視野角に対する依存性が増大するので表示品質は低下する。そこで、黒色味の視野角に対する依存性を低減するために、第３の状態として、第２の状態と同様の条件で、前述のような含水量に対する補償制御を実施した。具体的には、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の電極へ印加する電圧の電圧バランスを「１：１：１」から最適な「０．９７：１．００：１．０３」に変更した。その結果、極角６０度における正面からの黒色味変化は、Δｕ'ｖ'の全方位角の和が「０．０６２」になった。つまり、前記第２の状態から第３の状態に移行することで、黒色味の視野角に対する依存性が低減されることが確認できた。従って、含水量のパラメータに応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の電極へ印加する電圧のバランスを最適化するように補償制御を実施することは、黒色味の視野角に対する依存性を減らす上で非常に有効である。
【００７３】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の画質制御装置及び液晶表示装置に関する他の実施の形態について、図８及び図９を参照して以下に説明する。
図８は第２の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。図９は図８に示す液晶表示装置における含水量のマッピングの例を示す模式図である。
第２の実施の形態の基本的な構造及び基本的な制御の内容については第１の実施の形態と同様である。構造や動作が同じ部分については以下の説明を省略する。
【００７４】
図８に示す液晶表示装置の液晶パネル１０Ｂにおいては、表示領域が水平方向（Ｘ）及び垂直方向（Ｙ）のそれぞれの軸方向に対して複数に区画され、互いに独立に制御可能な複数の領域（Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４、Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４）が形成されている。これらの区画された領域（ブロック）については、各電極へ印加する電圧を領域毎に独立に制御できる構造になっている。これらの各領域の選択については、複数の区分されたラインセレクタ７０の制御により行うことができる。
【００７５】
また、図８に示す液晶表示装置２００には複数の含水率センサ２１(1)〜２１(14)が液晶パネル１０Ｂ上の互いに異なる箇所に設けてある。これらの含水率センサ２１を配置する位置については、図８に示すように表示を妨げないように液晶パネル１０Ｂ周囲の縁部に割り当ててある。各含水率センサ２１が配置された位置は、最終的な液晶表示装置の製品においては化粧板で隠れる箇所である。なお、液晶パネル１０Ｂに設ける含水率センサ２１の数については、必要に応じて増減してもよい。
【００７６】
例えば、大型の液晶表示パネルなどの場合、パネルの場所の違いによってそれぞれの環境湿度や含水量が大きく変化する可能性がある。そのため、単一のセンサだけでは正しい含水量等を検出できない場合がある。そこで、図８に示す液晶表示装置のように、液晶パネル１０Ｂ上の複数箇所にそれぞれ独立した含水率センサ２１を設置することで、より正確な含水量を場所毎に検出したり、パネル全体の平均的な含水量を検出することも可能になる。また、パネルの場所毎に含水量が大きく異なるような場合であっても、区画された領域毎に独立した補償制御を実施できるので、パネルの全体に渡って正確な補償を行うことができる。
【００７７】
図８に示す液晶表示装置における制御内容の具体例を図９に示した。すなわち、図８の制御部３０Ｂは、複数の含水率センサ２１がそれぞれ検出した含水量の検出値に基づき、液晶パネル１０Ｂのパネル全体に渡る各領域の含水量の分布状況を表す含水量マップ２０１を作成する。例えば、複数の含水率センサ２１が検出した含水量と各センサが設置されている位置の情報とに基づき、含水量の最大値や最小値を検出し、適宜な解析処理を実施することで、パネル上の含水量に関する分布状況を把握することができる。図９に示す例では、パネルの右下隅の含水量が大きく、パネルの左上隅に向かうに従って含水量が低下するような分布状況になっている。
【００７８】
次に、この含水量マップ２０１を用いて、制御部３０Ｂは区画された領域毎に独立に印加電圧の補償制御を実施する。すなわち、独立に制御可能な領域（ブロック）毎に、その位置と含水量マップ２０１上の位置との対応関係（図９の中段の制御例を参照）を調べ、対応する含水量の情報を含水量マップ２０１から取得する。含水量マップ２０１上の含水量が異なる複数箇所と１つの領域の位置とが対応関係にある場合には、同じ１つの領域に含まれる面積の比率が大きい１つの含水量を選択するか、あるいは面積の比率と複数の含水量とに基づいて計算で求められる平均的な含水量を該当する領域に割り当てても良い。
【００７９】
そして、制御部３０Ｂは、図８に示すテーブルデータ記録部４０Ｂに記憶されている補正テーブルを参照し、含水量に対応するＲ、Ｇ、Ｂ各色の印加電圧の補正値を取得する。そして、該当する領域の場所を特定する情報とともに、取得した補正値を駆動信号として電圧制御部５０Ｂに与える。
【００８０】
図９に示した制御例では、液晶パネル１０Ｂ上の区画された領域Ａ１１に印加電圧Ｖ１を表す黒色の補正値が割り当てられ、同様に領域Ａ２２に印加電圧Ｖ２を表す黒色の補正値が割り当てられ、領域Ａ２３に印加電圧Ｖ３を表す黒色の補正値が割り当てられ、領域Ａ３４に印加電圧Ｖ４を表す黒色の補正値が割り当てられる場合を想定している。
なお、液晶パネル１０Ｂ上の区画される領域の数については必要に応じて増減しても良い。
【００８１】
（第３の実施の形態）
本発明の画質制御装置及び液晶表示装置に関する他の実施の形態について、図１０を参照して以下に説明する。
図１０は温度と望ましい印加電圧との関係を示すグラフである。
第３の実施の形態の基本的な構造及び基本的な制御の内容については第１の実施の形態と同様である。但し、第３の実施の形態では液晶表示装置が使用される環境の温度に応じた補正制御が追加されている。
【００８２】
すなわち、液晶パネル１０及び光学補償フィルム１６の温度依存性を補償するために、図１に示されている温度センサ２３を用いて、液晶パネル１０の内部もしくはその近傍における温度を検出し、制御部３０は温度センサ２３が検出した温度に応じて補正制御を実施する。
【００８３】
なお、液晶表示装置においては照明装置として用いられるバックライト等の発熱の影響を受けやすいので、温度センサ２３を配置する場所については、液晶パネル１０の周辺部よりも液晶パネル１０の内部の方が望ましい。
【００８４】
実際には、液晶パネル１０で黒色を表示するために最適な印加電圧（黒表示設定電圧）ＶｂＴは、図１０に示すように環境温度に応じて変化する傾向がある。そこで、図１０に示すような液晶パネル１０及び光学補償フィルム１６の温度依存性に関するパラメータを事前に把握して、Ｒ、Ｇ、Ｂの色毎に独立した定数として制御部３０の内部に保持しておく。そして、制御部３０は温度センサ２３が検出した現在の温度Ｔと基準温度（例えば２５°Ｃ）との差分ΔＴとそれ自身が保持している定数とに基づいて次式の計算を行い、Ｒ、Ｇ、Ｂの色毎に駆動電圧（各液晶セル１０ａの電極間に印加する電圧）を補正する。
【００８５】
ＶＲ＝ＶｂＲ＋ｋＲΔＴ
ＶＧ＝ＶｂＧ＋ｋＧΔＴ
ＶＢ＝ＶｂＢ＋ｋＢΔＴ
ただし、
ＶｂＲ，ＶｂＧ，ＶｂＢ：温度補償前（含水量補償後）の各色の印加電圧
ｋＲ，ｋＧ，ｋＢ：各色の定数（図１０の特性の傾きに相当）
ＶＲ，ＶＧ，ＶＢ：温度補償後の各色の印加電圧
【００８６】
このようにして温度補償された電圧ＶＲ、ＶＧ、ＶＢを各液晶セル１０ａの電極間に印加することにより、光学補償フィルム１６の含水量に応じた補正だけでなく、温度の違いに応じた補正も行うことができる。
【００８７】
（第４の実施の形態）
本発明の画質制御装置及び液晶表示装置に関するもう１つの実施の形態について、図１１を参照しながら以下に説明する。
図１１はバックライトの構成例を示す断面図である。
【００８８】
第４の実施の形態は、図１と同様に構成された液晶表示装置に本発明を適用する場合を想定している。但し、第１の実施の形態では含水量の変化に応じた光学特性の補償を液晶セル１０ａの印加電圧を制御することで実現しているのに対し、第４の実施の形態では照明装置であるバックライト８０の発光強度を制御することで含水量の変化を補償するように制御部３０が制御を実施する。
【００８９】
バックライト８０は、図１１に示すように構成されている。図１１（ａ）はバックライト８０をその厚み方向に分解した状態の斜視図を表し、図１１（ｂ）はバックライト８０の厚み方向の断面を表し、図１１（ｃ）はバックライト８０内の一部の領域における発光ダイオード８２のレイアウトを示している。
【００９０】
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、バックライト８０は、下方に配置される回路基板８１と上方に配置される光拡散板８３とで構成されており、回路基板８１上には多数の発光ダイオード８２が光軸を上側に向けて配置されている。これらの発光ダイオード８２の中には、Ｒ色を発光する素子と、Ｇ色を発光する素子と、Ｂ色を発光する素子とが含まれており、例えば図１１（ｃ）に示すように各色の発光ダイオード８２がレイアウトされている。
【００９１】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の発光ダイオード８２はそれぞれ独立して発光強度を制御可能に構成されている。そのため、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の合成により白色の照明光を出射することもでき、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の発光強度のバランスを調整することにより照明光の色相を調整することもできる。
【００９２】
また、回路基板８１の全体は水平方向（Ｘ）及び垂直方向（Ｙ）の各軸方向について複数に区分され、複数の領域８４(1)、８４(2)、８４(3)、８４(4)、・・・が形成されている。それぞれの領域８４には、図１１（ｃ）に示すようにＲ、Ｇ、Ｂ各色を含む複数個（ＲＧＢ各色について同数）の発光ダイオード８２が含まれている。各色の多数の発光ダイオード８２については、領域８４(1)、８４(2)、８４(3)、８４(4)、・・・のそれぞれについて独立に発光強度を制御可能になっているが、第４の実施の形態では領域８４(1)、８４(2)、８４(3)、８４(4)、・・・の全てについて同じ条件で色毎に各発光ダイオード８２を制御している。各領域８４(1)、８４(2)、８４(3)、８４(4)、・・・の大きさについては、必要に応じて適宜決定することができる。
【００９３】
バックライト８０が上記構造になっているので、バックライト８０の照明光を発生するＲ、Ｇ、Ｂ各色の発光ダイオード８２の発光強度を独立に制御することにより、液晶パネル１０の電極間に印加する駆動電圧をＲ、Ｇ、Ｂ独立に制御する場合と同様の結果が得られる。そこで、第４の実施の形態の制御部３０は、液晶パネル１０の電極間に印加する駆動電圧をＲ、Ｇ、Ｂ独立に制御する代わりに、バックライト８０のＲ、Ｇ、Ｂ各色の発光ダイオード８２の発光強度を独立に制御する。つまり、図１に示す含水率センサ２１及び湿度センサ２２の少なくとも一方の検出結果により特定される光学補償フィルム１６の含水量に基づき、前述補正テーブル４５からＲ、Ｇ、Ｂ各色の補正値を取得し、この補正値に従って、バックライト８０のＲ、Ｇ、Ｂ各色の発光ダイオード８２の発光強度を独立に制御する。
【００９４】
そのため、第４の実施の形態では液晶パネル１０の電極間に印加する駆動電圧に関する補償制御は省略しているが、第１の実施の形態と同様の制御結果が得られる。すなわち、光学補償フィルム１６の含水量が変化する場合であっても、含水量の変化によって光学補償フィルム１６に生じる光学特性の変化に相当する分をバックライト８０の制御により補償するので、常時適正な黒色の表示が可能になる。
【００９５】
（第５の実施の形態）
本発明の画質制御装置及び液晶表示装置に関する他の実施の形態について、図１２を参照して説明する。
図１２は第５の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
第５の実施の形態の液晶表示装置の基本的な構成及び動作は第２の実施の形態と同様である。また、第４の実施の形態と同様のバックライト８０を照明装置として利用している。
【００９６】
第２の実施の形態と同様に、本液晶表示装置３００における液晶パネル１０Ｂの表示面の側方部分には、互いに異なる位置に配置された複数の含水率センサ２１が装着されている。また、図１２に示すように、液晶パネル１０Ｂの下方には第４の実施の形態と同様の構成を有するバックライト８０が照明装置として配置されている。
【００９７】
複数の含水率センサ２１がそれぞれ検出する含水量の情報は制御部３０Ｃに入力される。制御部３０Ｃは、各含水率センサ２１の検出した含水量とそれぞれの位置とに基づいて、前述のような含水量の分布状況を表すマップ（図９参照）を作成し、マップ上の領域毎に、テーブルデータ記録部４０Ｃが保持している補正テーブル４５の内容に基づき、含水量からＲ、Ｇ、Ｂ各色の補正値を取得し、これらの補正値を該当する領域の位置を特定する情報と共に駆動信号としてバックライト駆動部９２に与える。従って、バックライト８０上の発光ダイオード８２は、区分された領域８４(1)、８４(2)、８４(3)、・・・毎に、更にＲ、Ｇ、Ｂ各色独立に前記補正値に応じて制御される。
【００９８】
なお、第５の実施の形態では液晶パネル１０Ｂの電極に印加する駆動電圧については補正制御を実施せず、バックライト８０の各発光ダイオード８２の発光強度のみを制御しているが、液晶パネル１０Ｂの駆動電圧について第２の実施の形態と同様に補正制御を実施し、同時にバックライト８０についても上記のような補正制御を行うように動作を変更しても良い。その場合には、制御部３０Ｃが含水量に基づいて補正テーブル４５から得られた補正値を含む駆動信号をＬＣＤ駆動部９１及びバックライト駆動部９２の双方に与えるように制御すればよい。
【００９９】
第５の実施の形態では、液晶パネル１０Ｂ上の領域毎に含水量の分布状況を検出すると共に、複数の領域のそれぞれについて独立に補正制御を実施できるので、例えば大型の液晶表示装置のように、液晶パネル１０Ｂ上の領域毎に含水量が均一でない場合であっても、含水量が異なる領域毎に区別してそれぞれ適正な補償制御を行うことができ、常時適正な黒色の表示が可能になる。
【０１００】
なお、液晶パネル１０Ｂ上で区分された各領域（Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、・・・）の大きさと、バックライト８０上で区分された各領域（８４(1)、８４(2)、８４(3)、・・・）の大きさとの関係については、互いに同等の大きさに形成し、図１２に示すように前者の領域と後者の領域とが１対１で対応するような位置関係になるように構成しても良いし、両者の大きさが異なるように各領域を形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上のように、本発明は湿度変化等によって光学補償フィルムに発生する光学特性の変化を補償することができるので、光学補償フィルムを備えた液晶パネルを使用する液晶表示装置や、それの画質を制御するための画質制御装置に本発明を適用することにより、様々な使用環境の違いにかかわらず、常に画質の低下を防止でき、例えば適正な黒色を表示するための性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第１の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す液晶パネルに含まれている多数の液晶セルの１つの構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す液晶表示装置に設けられた含水率センサの取り付け状態を示す斜視図である。
【図４】図１に示す液晶パネルにおける駆動電圧と光透過率との関係を示すグラフである。
【図５】図１に示す液晶パネルに設けた光学補償フィルムに関する光の波長毎に発生する位相差と湿度との関係を示すグラフである。
【図６】図１に示す液晶表示装置に設けられた補正テーブルの構成例を示す模式図である。
【図７】図１に示す液晶表示装置における湿度変化と補償制御のオンオフに応じた表示品質の変化を示すグラフである。
【図８】第２の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示す液晶表示装置における含水量のマッピングの例を示す模式図である。
【図１０】温度と望ましい印加電圧との関係を示すグラフである。
【図１１】バックライトの構成例を示す断面図である。
【図１２】第５の実施の形態における液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０，１０Ｂ 液晶パネル
１０ａ 液晶セル
１１ 偏光板
１２ 液晶セル基板
１２ａ カラーフィルタ層
１３ 液晶層
１４ 液晶分子
１５ 液晶セル基板
１６ 光学補償フィルム
１７ 偏光板
２１ 含水率センサ
２２ 湿度センサ
２３ 温度センサ
３０，３０Ｂ，３０Ｃ 制御部
４０，４０Ｂ，４０Ｃ テーブルデータ記録部
４５ 補正テーブル
４５ａ，４５ｂ テーブル
５０，５０Ｂ 電圧制御部
６０，６０Ｂ ＬＣＤドライバ
７０ ラインセレクタ
８０ バックライト
８１ 回路基板
８２ 発光ダイオード
８３ 光拡散板
８４ 分割された領域
９１ ＬＣＤ駆動部
９２ バックライト駆動部
１００，２００，３００ 液晶表示装置
２０１ 含水量マップ
４５１ Ｒ色補正部
４５２ Ｇ色補正部
４５３ Ｂ色補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学特性に含水量依存性を有する光学フィルムが表示面に装着もしくは内蔵され、入力された駆動信号に従って画像表示を行う表示パネルの画質を制御する画質制御装置であって、
前記光学フィルム、前記表示パネルの周囲環境の少なくとも一方に対して、含水量に関連する水分情報を検出する水分検出センサと、
少なくとも前記水分検出センサが検出した水分情報と、前記含水量の変化に起因して前記表示パネルに生じる画質変化もしくはその画質変化を補正するための補正値との対応関係を示す情報が予め保持されている補正テーブルと、
前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて、前記表示パネルに与える駆動信号を補正する駆動信号補正部と、を備えた画質制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の画質制御装置であって、前記水分検出センサは、前記表示パネルの周囲環境に関する湿度を検出する湿度センサを含む画質制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の画質制御装置であって、前記水分検出センサは、前記表示パネルが具備する光学補償フィルムの内部の含水率を検出する含水率センサを含む画質制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の画質制御装置であって、互いに独立した複数の前記水分検出センサを前記表示パネルの互いに異なる箇所に配置した画質制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の画質制御装置を備えた液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の液晶表示装置であって、前記光学フィルムとして、光学補償用の位相差フィルムを用いた液晶表示装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６記載の液晶表示装置であって、前記駆動信号補正部は、少なくとも前記表示パネルの液晶層に電気光学効果を生じさせる駆動電圧信号を、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【請求項８】
請求項５又は請求項６記載の液晶表示装置であって、
前記表示パネルの表示側の表面とは反対の裏面側から照明光を照射するバックライトを含み、
前記駆動信号補正部は、少なくとも前記バックライトの発光輝度を、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【請求項９】
請求項５〜請求項８のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
前記表示パネルは複数の基本色成分のそれぞれの光の透過又は反射を制御するためのカラーフィルタ部を備え、
前記駆動信号補正部は、少なくとも前記表示パネルの液晶層に電気光学効果を生じさせる駆動電圧信号を、前記複数の基本色成分のそれぞれについて独立に、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項５〜請求項８のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、前記表示パネルが、ＯＣＢモード（Optically Compensated Bend mode)液晶表示パネルである液晶表示装置。
【請求項１】
光学特性に含水量依存性を有する光学フィルムが表示面に装着もしくは内蔵され、入力された駆動信号に従って画像表示を行う表示パネルの画質を制御する画質制御装置であって、
前記光学フィルム、前記表示パネルの周囲環境の少なくとも一方に対して、含水量に関連する水分情報を検出する水分検出センサと、
少なくとも前記水分検出センサが検出した水分情報と、前記含水量の変化に起因して前記表示パネルに生じる画質変化もしくはその画質変化を補正するための補正値との対応関係を示す情報が予め保持されている補正テーブルと、
前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて、前記表示パネルに与える駆動信号を補正する駆動信号補正部と、を備えた画質制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の画質制御装置であって、前記水分検出センサは、前記表示パネルの周囲環境に関する湿度を検出する湿度センサを含む画質制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の画質制御装置であって、前記水分検出センサは、前記表示パネルが具備する光学補償フィルムの内部の含水率を検出する含水率センサを含む画質制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の画質制御装置であって、互いに独立した複数の前記水分検出センサを前記表示パネルの互いに異なる箇所に配置した画質制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の画質制御装置を備えた液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の液晶表示装置であって、前記光学フィルムとして、光学補償用の位相差フィルムを用いた液晶表示装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６記載の液晶表示装置であって、前記駆動信号補正部は、少なくとも前記表示パネルの液晶層に電気光学効果を生じさせる駆動電圧信号を、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【請求項８】
請求項５又は請求項６記載の液晶表示装置であって、
前記表示パネルの表示側の表面とは反対の裏面側から照明光を照射するバックライトを含み、
前記駆動信号補正部は、少なくとも前記バックライトの発光輝度を、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【請求項９】
請求項５〜請求項８のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
前記表示パネルは複数の基本色成分のそれぞれの光の透過又は反射を制御するためのカラーフィルタ部を備え、
前記駆動信号補正部は、少なくとも前記表示パネルの液晶層に電気光学効果を生じさせる駆動電圧信号を、前記複数の基本色成分のそれぞれについて独立に、前記水分検出センサが検出した水分情報と前記補正テーブルが保持している内容とに基づいて補正する液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項５〜請求項８のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、前記表示パネルが、ＯＣＢモード（Optically Compensated Bend mode)液晶表示パネルである液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２６２００２（Ｐ２００８−２６２００２Ａ）
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０４１４５（Ｐ２００７−１０４１４５）
【出願日】平成１９年４月１１日（２００７．４．１１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１１日（２００７．４．１１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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