(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右方向の配光特性が上下方向の配光特性よりも広い光源と、
前記光源からの光が通過可能なＩＰＳ（In- Plane Switching）モードまたはＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶パネルと
を備え、
前記液晶パネルは、
第１透明基板と、前記第１透明基板と前記光源との間に配設された第２透明基板と、これら基板に挟まれた液晶分子と、前記光源からの光が通過可能な開口が設けられたブラックマトリクスとを含む液晶セルと、
前記液晶セルに対して前記光源側に配設され、吸収軸が前記上下方向に揃えられた偏光子と、
前記液晶セルに対して前記光源と逆側に配設され、吸収軸が前記左右方向に揃えられた検光子と、
前記偏光子と前記液晶セルとの間に配設された２軸位相差フィルムと
を備え、
前記液晶分子は、前記上下方向に垂直な面内で前記左右方向に対してプレチルト角を有することにより、前記検光子側から見て前記液晶分子の左側及び右側のうちの一方側である第１側の端部が、他方側である第２側の端部よりも前記光源に近接され、
前記開口の左側及び右側に隣接する前記ブラックマトリクスの第１縁部は、前記上下方向に延在する直線形状を有し、
前記開口の上側及び下側に隣接する前記ブラックマトリクスの第２縁部は、前記左右方向に対して互いに同じ側に傾斜して延在する直線形状を有することにより、前記検光子側から見て前記第２縁部の左側及び右側のうちの前記第１側と同じ側の端部は、前記第２側と同じ側の端部よりも上方に位置する、液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置であって、
前記プレチルト角は０．５度以上５度以下であり、
前記第２縁部の傾斜角は１０度以上６０度以下である、液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置であって、
前記液晶セルは、
前記開口を避けて前記第２縁部に部分的に沿って配設されたゲート配線及び共通配線の少なくともいずれか１つをさらに含む、液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の液晶表示装置であって、
前記液晶セルは、
前記左右方向に対して５度以上１０度以下の角度で傾斜して延在する複数の帯状部分を有する画素電極及び共通電極をさらに含み、
前記画素電極の帯状部分及び前記共通電極の帯状部分の一方は他方の間に位置する、液晶表示装置。
【請求項５】
光源と、
前記光源からの光が通過可能なＩＰＳ（In- Plane Switching）モードまたはＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶パネルと
を備え、
前記液晶パネルは、
第１透明基板と、前記第１透明基板と前記光源との間に配設された第２透明基板と、これら基板に挟まれた液晶分子とを含む液晶セルと、
前記液晶セルに対して前記光源側に配設され、吸収軸が上下方向に揃えられた偏光子と、
前記液晶セルに対して前記光源と逆側に配設され、吸収軸が左右方向に揃えられた検光子と、
前記偏光子と前記液晶セルとの間に配設された２軸位相差フィルムと
を備え、
前記液晶セルは、
前記上下方向に対して５度以上１０度以下の角度で傾斜して延在する複数の帯状部分を有する画素電極及び共通電極の少なくともいずれか１つをさらに含み、
前記液晶分子はネガ型液晶であり、
前記液晶セルは、
前記光源からの光が通過可能な開口が設けられたブラックマトリクスと、
前記開口を覆い、かつ、透過率の分布が前記左右方向において均一であり、前記上下方向で異なる透過率分布領域と、
前記開口を覆い、かつ、屈折率の分布が前記左右方向において均一であり、前記上下方向で異なる屈折率分布領域と
をさらに含む、液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶表示装置であって、
前記透過率分布領域の厚さは、前記左右方向において均一であり、前記上下方向において外側付近で厚くなり、
前記屈折率分布領域の厚さは、前記左右方向において均一であり、前記上下方向において中央付近で厚くなる、液晶表示装置。
【請求項７】
光源と、
前記光源からの光が通過可能なＩＰＳ（In- Plane Switching）モードまたはＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶パネルと
を備え、
前記液晶パネルは、
第１透明基板と、前記第１透明基板と前記光源との間に配設された第２透明基板と、これら基板に挟まれた液晶分子とを含む液晶セルと、
前記液晶セルに対して前記光源側に配設され、吸収軸が上下方向に揃えられた偏光子と、
前記液晶セルに対して前記光源と逆側に配設され、吸収軸が左右方向に揃えられた検光子と、
前記検光子と前記液晶セルとの間に配設された２軸位相差フィルムと
を備え、
前記液晶セルは、
前記左右方向に対して５度以上１０度以下の角度で傾斜して延在する複数の帯状部分を有する画素電極及び共通電極の少なくともいずれか１つをさらに含み、
前記液晶分子はネガ型液晶であり、
前記液晶セルは、
前記光源からの光が通過可能な開口が設けられたブラックマトリクスと、
前記開口を覆い、かつ、透過率の分布が前記上下方向において均一であり、前記左右方向で異なる透過率分布領域と、
前記開口を覆い、かつ、屈折率の分布が前記上下方向において均一であり、前記左右方向で異なる屈折率分布領域と
をさらに含む、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰＳ（In- Plane Switching）モードまたはＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰＳモードの液晶表示装置の電極は液晶面に平行に電場が印加されるように配置されている。ＩＰＳパネルは同一面内に配設された一対の電極を備える能動マトリックス駆動電極を有し、液晶分子の向きをパネル面内で回転させることができる。このため、優れた視野角特性を示す。
【０００３】
ＦＦＳモードの液晶表示装置は、対向する基板間に狭持された液晶にフリンジ電界を印加して表示を行う表示方式である。ＦＦＳモードの液晶表示装置では、画素電極と対向電極とを透明導電膜により形成しているため、ＩＰＳモードよりも高い開口率及び透過率を得ることができる。
【０００４】
二つの基板の液晶層側の最表面には配向膜を形成し、配向膜のラビング工程によって液晶の配向を制御するのが一般的であり、０度以上５度以下の範囲のプレチルト角を有する。このプレチルト角に起因して、視野角特性には歪みが生じる。
【０００５】
なお、例えば特許文献１には、一枚の正の２軸位相差フィルム（２軸性位相差フィルムとも呼ばれる）を使用したＩＰＳモードの液晶表示装置が開示されている。正の２軸位相差フィルムを使用することにより、特に４５度、１３５度、２２５度そして３１５度の方位角方向（斜め方向）で、ＩＰＳモードの液晶表示装置の黒レベル輝度を低減することができる。
【０００６】
また、例えば特許文献２には、一枚の正の２軸位相差フィルムを使用したＩＰＳモードの液晶表示装置の構成が詳細に開示されている。すなわち、第１の基板と第２の基板との間に挟持される液晶層と、液晶層に対して光が入射する側に配置された２軸位相差フィルムと、前記２軸位相差フィルムより外側に配置された第１の偏光板と、前記液晶層を挟んで前記第１の偏光板とは反対側に設けられた第２の偏光板とを備え、前記液晶層の配向方向は前記共通配線の延在方向と平行な方向に設定され、前記２軸位相差フィルムの遅相軸は前記液晶層の配向方向と平行な方向または直行する方向に設定され、前記第１および第２の偏光板の吸収軸の一方は、前記液晶層の配向方向と平行な方向、他方は、当該配向方向と直交する方向にそれぞれ設定されている。このように、２軸位相差フィルムを液晶層の下方であって光入射側に配置する構成によれば、液晶層の乱れ状態の影響を受けることなく所望の光学補償効果を得ることができる。
【０００７】
また、例えば特許文献３には、メタル配線の側面での反射光の偏光解消による黒レベル輝度の増加を抑制するためにメタル配線の辺の向きを偏光の方向と直交あるいは平行にする構造が開示されている。
【０００８】
さらに、例えば、非技術文献１では、正面コントラスト比（正面ＣＲ）に対して、カラーフィルター（ＣＦ）や液晶分子による散乱リーク光の存在が無視できないほど影響することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６２８５４３０号明細書
【特許文献２】特開２０１４−１１５５６３号公報
【特許文献３】特開２００９−２７６４８５号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Yuka Utsumi, Shintaro Takeda, Hiroyuki Kagawa, Daisuke Kajita, Ikuo Hiyama,and Yasushi Tomioka, &#34;Improved Contrast Ratio in IPS-Pro LCD TV by Using Quantitative Analysis of Depolarized Light Leakage from Component Materials&#34;, SID 08 DIGEST, 2008, p.129
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
車載センターコンソール用の液晶ディスプレイでは、斜め上方向の左右２方向（極角４２度方位角２４度、極角４２度方位角１５６度）と斜め下方向の左右２方向（極角４２度方位角１２度、極角４２度方位角１７８度）方向で囲まれた正面方向の角度エリアにおいて高いコントラストを実現することが望ましい。しかしながら、斜め上方向の右方向（極角４２度方位角２４度）方向のコントラストは高いが、左方向（極角４２度方位角１５６度）のコントラストは低いなどのように、特定の方向においてアンバランスな視野角特性となっている。
【００１２】
このような問題に対して、ＩＰＳならびにＦＦＳモードの液晶表示装置では、２軸位相差フィルムの使用などにより、正面や左右だけでなく斜め方向の黒レベル輝度がある程度まで低減されてきている。
【００１３】
ここで、従来の液晶表示装置では、ジョーンズマトリクスを用いた偏光計算を行う汎用シミュレーター（例えばＬＣＤマスター）を用いて、コヒーレントな平行光の入射角（極角と方位角）、偏光板の軸角度、液晶分子の複屈折性と配向状態、位相差板の軸角度ならびに複屈折率を考慮した計算を行うことにより、適切な視野角特性が設計される。
【００１４】
しかし、特許文献２に開示された２軸位相差フィルムを使用したＦＦＳモードの液晶表示装置では、計算値と実測値の乖離が大きくなりつつある。また、依然として特定方向における黒レベル輝度は高く、視野角特性は歪んだ分布を持つという問題があった。
【００１５】
この原因は、非特許文献１の内容に鑑みれば、ジョーンズマトリクスを用いた偏光計算では考慮されていない散乱光による影響が相対的に増大していることが考えられる。散乱リーク光は、入射光線の方向とは異なる方向に放射されることになるため、バックライト（ＢＬ）の斜め光が正面ＣＲに対しても影響を持つと発明者は考えた。つまり、特定の視野角方向における散乱リーク光の存在が無視できないほど黒レベル輝度に影響していると、発明者は考えた。なお、黒レベル輝度に及ぼす散乱リーク光の定量的な影響やその液晶表示装置の構成による変化に関する先行技術文献は、発明者が知る限り明らかにされていない。
【００１６】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、ＩＰＳまたはＦＦＳモードの液晶表示装置において、左上方向及び右上方向の黒レベル輝度を抑制することが可能な技術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】
【００１７】
本発明の第１局面に係る液晶表示装置は、左右方向の配光特性が上下方向の配光特性よりも広い光源と、前記光源からの光が通過可能なＩＰＳ（In- Plane Switching）モードまたはＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶パネルとを備える。前記液晶パネルは、第１透明基板と、前記第１透明基板と前記光源との間に配設された第２透明基板と、これら基板に挟まれた液晶分子と、前記光源からの光が通過可能な開口が設けられたブラックマトリクスとを含む液晶セルと、前記液晶セルに対して前記光源側に配設され、吸収軸が前記上下方向に揃えられた偏光子と、前記液晶セルに対して前記光源と逆側に配設され、吸収軸が前記左右方向に揃えられた検光子と、前記偏光子と前記液晶セルとの間に配設された２軸位相差フィルムとを備える。前記液晶分子は、前記上下方向に垂直な面内で前記左右方向に対してプレチルト角を有することにより、前記検光子側から見て前記液晶分子の左側及び右側のうちの一方側である第１側の端部が、他方側である第２側の端部よりも前記バックライトに近接される。前記開口の左側及び右側に隣接する前記ブラックマトリクスの第１縁部は、前記上下方向に延在する直線形状を有し、前記開口の上側及び下側に隣接するブラックマトリクスの第２縁部は、前記左右方向に対して互いに同じ側に傾斜して延在する直線形状を有することにより、前記検光子側から見て前記第２縁部の左側及び右側のうちの前記第１側と同じ側の端部は、前記第２側と同じ側の端部よりも上方に位置する。
【００１８】
本発明の第２局面に係る液晶表示装置は、光源と、前記光源からの光が通過可能なＩＰＳ（In- Plane Switching）モードまたはＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶パネルとを備える。前記液晶パネルは、第１透明基板と、前記第１透明基板と前記光源との間に配設された第２透明基板と、これら基板に挟まれた液晶分子とを含む液晶セルと、前記液晶セルに対して前記光源側に配設され、吸収軸が上下方向に揃えられた偏光子と、前記液晶セルに対して前記光源と逆側に配設され、吸収軸が左右方向に揃えられた検光子と、前記偏光子と前記液晶セルとの間に配設された２軸位相差フィルムとを備える。前記液晶セルは、前記上下方向に対して５度以上１０度以下の角度で傾斜して延在する複数の帯状部分を有する画素電極及び共通電極の少なくともいずれか１つをさらに含み、前記液晶分子はネガ型液晶である。前記液晶セルは、前記光源からの光が通過可能な開口が設けられたブラックマトリクスと、前記開口を覆い、かつ、透過率の分布が前記左右方向において均一であり、前記上下方向で異なる透過率分布領域と、前記開口を覆い、かつ、屈折率の分布が前記左右方向において均一であり、前記上下方向で異なる屈折率分布領域とをさらに含む。
【００１９】
本発明の第３局面に係る液晶表示装置は、光源と、前記光源からの光が通過可能なＩＰＳ（In- Plane Switching）モードまたはＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶パネルとを備える。前記液晶パネルは、第１透明基板と、前記第１透明基板と前記光源との間に配設された第２透明基板と、これら基板に挟まれた液晶分子とを含む液晶セルと、前記液晶セルに対して前記光源側に配設され、吸収軸が上下方向に揃えられた偏光子と、前記液晶セルに対して前記光源と逆側に配設され、吸収軸が左右方向に揃えられた検光子と、前記検光子と前記液晶セルとの間に配設された２軸位相差フィルムとを備える。前記液晶セルは、前記左右方向に対して５度以上１０度以下の角度で傾斜して延在する複数の帯状部分を有する画素電極及び共通電極の少なくともいずれか１つをさらに含み、前記液晶分子はネガ型液晶である。前記液晶セルは、前記光源からの光が通過可能な開口が設けられたブラックマトリクスと、前記開口を覆い、かつ、透過率の分布が前記上下方向において均一であり、前記左右方向で異なる透過率分布領域と、前記開口を覆い、かつ、屈折率の分布が前記上下方向において均一であり、前記左右方向で異なる屈折率分布領域とをさらに含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＩＰＳまたはＦＦＳモードの液晶表示装置において、左上方向及び右上方向の黒レベル輝度を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】関連装置の構成を示す分解図である。
【図２】関連装置に係るバックライトの配光特性を示すコンター図である。
【図３】関連装置に係る液晶セルの構成を示す図である。
【図４】関連装置の黒レベル輝度の方位角依存性を示す図である。
【図５】黒レベル輝度の計測システムを示す図である。
【図６】関連装置におけるビーム入射光による散乱リーク輝度の配光特性の結果を示すコンター図である。
【図７】各種散乱リーク光の特徴を示す図である。
【図８】ＢＭ基板サンプルにビーム入射光（極角３０度方位角２７０度）を入射した場合の回折リーク光の輝度分布を示すコンター図である。
【図９】ＢＭ基板サンプルにビーム入射光（極角３０度方位角１８０度）を入射した場合の回折リーク光の輝度分布を示すコンター図である。
【図１０】ＢＭ基板サンプルにビーム入射光（極角３０度方位角２７０度）を入射した場合の回折リーク光の輝度分布を示すコンター図である。
【図１１】入射面に対し傾斜した回折面における回折光の検光子透過光モデルを示す斜視図である。
【図１２】検光子透過光モデルにおける回折光の伝播方向からみた各種方向の関係を示す図である。
【図１３】入射面に対し傾斜した回折面における回折光の検光子透過光モデルを示す斜視図である。
【図１４】検光子透過光モデルにおける回折光の伝播方向からみた各種方向の関係を示す図である。
【図１５】方向Ａに向かう回折光の輝度と入射ビーム光線の入射方向との関係を示すコンター図である。
【図１６】方向Ａに向かう回折光の検光子透過率と入射ビーム光線の入射方向との関係を示すコンター図である。
【図１７】方向Ａに向かう回折リーク光の輝度と入射ビーム光線の入射方向との関係を示すコンター図である。
【図１８】実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示す分解図である。
【図１９】実施の形態１に係る液晶セルの構成を示す図である。
【図２０】実施の形態１に係る液晶セルの構成を示す平面図である。
【図２１】実施の形態１に係る液晶セルの構成を示す平面図である。
【図２２】実施の形態１に係る液晶表示装置の黒レベル透過率の分布を示すコンター図である。
【図２３】実施の形態１に係る液晶表示装置における、方向Ａに向かう回折光の透過率分布と入射ビーム光の入射角との関係を示すコンター図である。
【図２４】実施の形態２に係る液晶セルの構成を示す図である。
【図２５】実施の形態３に係る液晶表示装置の構成を示す分解図である。
【図２６】実施の形態３に係る液晶セルの構成を示す図である。
【図２７】実施の形態３に係る液晶表示装置における、黒レベルでの直進光の透過率の分布を示すコンター図である。
【図２８】実施の形態３に係る液晶表示装置における、方向Ａに向かう回折光の透過率分布と入射ビーム光の入射角との関係を示すコンター図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜関連装置＞
まず、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置について説明する前に、それに関連するＦＦＳモードの液晶表示装置（以下「関連装置」）において、斜め方向のコントラストを決める黒レベル輝度の配光特性と、その決まり方の解析結果について説明する。なお、以下の解析結果は発明者が行ったものであり、以下の検討結果に関しては、発明者が知る限り先行技術文献には明らかにされていない。
【００２３】
図１は、関連装置の構成を示す分解図である。関連装置は、液晶パネル１と、バックライト２とを備える。液晶パネル１は、ＦＦＳモードの液晶セル１０と、偏光子１２と、検光子１３と、２軸位相差フィルム１４とを備える。バックライト２は、一般的に図示しない横目のレンズシートと拡散シートとを用いることによって、左右方向に広く、上下方向に狭い配光特性を有している。すなわち、光源（バックライト２、レンズシート及び拡散シート）の左右方向の配光特性は、上下方向の配光特性よりも広くなっている。以下、当該光源とバックライト２とを区別せずに説明する。
【００２４】
図２は、バックライト２から、液晶パネル１のバックライト２側の偏光板（偏光子１２）を通過した直線偏光の配光特性を示すコンター図である。偏光反射板（図示せず）をバックライト２の最表面に設置することにより偏光した光が放射される場合もあるため、液晶パネル１のバックライト２側の偏光板１２を通過する直線偏光の配光特性が重要である。なお、図２に示す配光特性は、バックライト２の上に偏光子１２を貼ったガラス基板を置いて輝度を計測することにより測定できる。図２において、極角の０°は正面方向であり、円の中心の座標原点に対応しており、極角は中心からの距離の増加に対応して増加する。方位角の０°は円の中心から右方向に対応しており、方位角は０°からの左回りの角度の増加に対応して増加する。そして、輝度が高くなるほど白く示されている。このことは、図２だけでなく、これらに類似するコンター図においても同様である。
【００２５】
液晶セル１０は、バックライト２からの光が通過可能な開口１００ａが設けられたブラックマトリックスを含んでいる。この開口１００ａは、上下方向に長い縦長長方形形状を有しており、複数の開口１００ａが、サブ画素として上下左右方向に配列されている。なお、これら開口１００ａには、図示しない青色、赤色、緑色のカラーフィルターが設けられる。
【００２６】
偏光板である偏光子１２は、液晶セル１０に対して光源側に配設されている。偏光子１２の吸収軸は上下方向に揃えられている。
【００２７】
偏光板である検光子１３は、液晶セル１０に対して観察者側（光源と逆側）に配設されている。検光子１３の吸収軸は、偏光子１２の吸収軸と直交する左右方向に揃えられている。つまり、偏光子１２及び検光子１３は、クロスニコルを形成している。
【００２８】
２軸位相差フィルム１４は、偏光子１２と液晶セル１０との間に配設されている。２軸位相差フィルム１４は、２軸位相差フィルムであり、光軸方向及び位相差値を調整することが可能となっている。ここで、液晶セル１０の左右方向をＸ、上下方向をＹ、観察者方向である前後方向をＺとした場合、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚには、ｎｘ＞ｎｙ，ｎｚかつｎｙ≠ｎｚの関係がある。より具体的には、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝１／２であり、２軸位相差フィルム１４の厚さをｄとした場合に、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝２７５ｎｍの関係が成り立つ。
【００２９】
このような２軸位相差フィルムの特徴は、視感度の高い５５０ｎｍの波長光に対して見る角度に寄らずおよそλ／２板として働く点である。このような２軸位相差フィルムとしては、例えば日東電工社製のＮＡＺフィルムがある。図１中の白い矢印は、２軸位相差フィルム１４における、正面方向に進む光に作用する屈折率楕円体の断面の遅相軸の方向を示している。
【００３０】
図３は、関連装置のＦＦＳモードの液晶セル１０の構成を模式的に示す図である。図３（ａ）は、液晶セル１０の側面からみた断面図であり、図３（ｂ）は、液晶セル１０の観察者側からみた正面図であり、図３（ｃ）は、液晶セル１０の下面からみた断面図である。
【００３１】
液晶セル１０は、ブラックマトリクス１００と、液晶分子１０１が配向した液晶層と、第１ガラス基板１０２と、第２ガラス基板１０３と、画素電極１０４と、共通電極１０５と、絶縁膜１０６とを含んでいる。第１ガラス基板１０２は、観察者側に配設され、第２ガラス基板１０３は、第１ガラス基板１０２とバックライト２との間に配設されることにより、第１ガラス基板１０２に対してバックライト２側に配設される。
【００３２】
観察者側の第１ガラス基板１０２には、光を吸収する薄膜を堆積してブラックマトリクス１００が選択的に形成されている。このブラックマトリクス１００はパターニングされており、バックライト２からの光が通過可能な開口１００ａが設けられている。ブラックマトリクス１００の開口１００ａ（以下「ＢＭ開口１００ａ」と記すこともある）は、縦長の四角形状を有しており、当該四角形状の左右の辺は上下方向を、上下の辺は左右方向に延在している。バックライト２からの光は、ＢＭ開口１００ａを通過すると回折されて、回折光ｂ，ｃが発生する。
【００３３】
バックライト２側の第２ガラス基板１０３には、絶縁膜１０６を介して画素電極１０４及び共通電極１０５が形成されており、画素電極１０４と共通電極１０５とは絶縁膜１０６によって絶縁されている。ここで、画素電極１０４は、図３（ｂ）に示すようにＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜を帯状にパターニングして形成されている。共通電極１０５はＢＭ開口を覆うように矩形形状にパターニングされたＩＴＯ等の透明導電膜である。
【００３４】
第１ガラス基板１０２の、第２ガラス基板１０３側に最も近い積層膜、及び、第２ガラス基板１０３の、第１ガラス基板１０２側に最も近い積層膜として、矢印ａで示す左右方向にラビングされた配向膜（図示せず）が形成されている。液晶分子１０１は正の誘電率異方性を有するポジ型液晶が一般的であり、これら配向膜により、第１及び第２ガラス基板１０２，１０３に挟まれた液晶分子１０１は、左右方向に対して１度〜５度程度、前後方向に傾いたプレチルト角を有する状態で配向している。
【００３５】
図４に示すのは、関連装置の斜め方向の黒レベル輝度の方位角依存性であり、図５は、黒レベル輝度の計測システムを示す図である。なお、図５の計測システムの詳細については後述する。
【００３６】
図４では、極角は４５度で共通として、方位角による黒レベル輝度の変化を示している。ここで、縦軸は検光子１３を貼り付けていない場合の輝度を１として規格化した規格化輝度値である。
【００３７】
図５の計測システムにおいて、液晶パネル１を輝度計に対して傾けて（この傾きが極角に相当）設置し、さらに、液晶パネル１の後方２０ｍｍにバックライト５０１を配置した。この状態で、液晶パネル１を回転（回転角度が方位角）させて、中央の輝度を計測した。
【００３８】
図４中のＬＬは、図５のバックライト５０１に、図２に示す配光特性のバックライトを用いた場合の関連装置の斜め方向の黒レベル輝度の方位角依存性を示す。図４中のＬＳは、図２に示す配光特性のバックライトの表面に１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状の開口を開けた遮光板を被せた図５のバックライト５０２を用いた場合の関連装置の斜め方向の黒レベル輝度の方位角依存性を示す。バックライト５０２を液晶パネル１の後方２０ｍｍの位置で上下左右に移動させ、測定方向の後方にのみ光源があるように（狭い配光特性のバックライトとなるように）配置して輝度の計測を行った。
【００３９】
図４において、遮光板がないバックライト５０１の規格化輝度（ＬＬ）に比べ、遮光板を被せたバックライト５０２の規格化輝度（ＬＳ）は、いずれの方位角でも、リーク輝度が低下している。図中の破線で示されるＬＬ−ＬＳは、ＬＬとＬＳの輝度差である。この差ＬＬ−ＬＳは、バックライト５０２のうち遮光板が被せられた部分からの光に起因する黒レベル輝度、すなわち、散乱リーク光輝度である。この図４の結果から、関連装置において、散乱リーク光は黒レベル輝度を増加させる要因になっており、黒レベル輝度に対して無視できない程度に影響していることがわかる。
【００４０】
この散乱を引き起こす構成要素としては、液晶層、カラーフィルター、そしてＢＭ開口やＢＭ開口内の電極パターンが考えられる。そこで、発明者は、これらの散乱要素による散乱リーク光の特性を調べた。
【００４１】
なお、計測には、図５に示す計測システムを用いた。ただし、この計測では、図５のバックライト５０２に被せた遮光板の開口部の位置に点光源の白色ＬＥＤを設置し、輝度計として配光輝度分布の計測が可能な視野角測定装置（例えばＥＺコントラスト）を用いた。そして、測定領域と点光源との間を走るビーム光線により発生する散乱リーク光の輝度配光特性を計測した。測定対象のサンプルとしては、関連装置の液晶セル１０（パネルサンプル）と、液晶セル１０を構成するカラーフィルター基板（ＣＦ基板サンプル）と、ＣＦサンプルの色材の無いブラックマトリクスパターン基板（ＢＭ基板サンプル）とを準備し、これらサンプルに、図１に示す液晶パネル１と同様に偏光子１２、検光子１３及び２軸位相差フィルム１４を貼り付けた３種類のサンプルを作成した。
【００４２】
図６にこれらサンプルの測定結果を図６に示す。図６（ａ）〜６（ｃ）は、パネルサンプルの測定結果を示し、図６（ｄ）〜６（ｆ）は、ＣＦ基板サンプルの測定結果を示し、図６（ｇ）〜６（ｉ）は、ＢＭ基板サンプルの測定結果を示す。
【００４３】
なお、図６では、配光特性の特徴が分かりやすいようにイメージ図で示している。
【００４４】
上段の図６（ａ），６（ｄ），６（ｇ）は、ビーム光の方向が極角３０度方位角０度の場合の測定結果を示す。パネルサンプルでは、極角３０度方位角０度を中心とする円状及び三日月状（線状）の高リーク輝度領域と、楕円状に広がる上下２つの中度リーク輝度領域が現れている。ＣＦ基板サンプルでは、極角３０度方位角０度を中心とする三日月状の高リーク輝度散乱領域と、楕円状に広がる上下２つの中度リーク輝度領域が現れている。さらに、ＢＭ基板サンプルでは、極角３０度方位角０度を中心とする三日月状の高リーク輝度領域のみが現れている。
【００４５】
以上のことから、ＢＭ基板の回折光に起因するＢＭ回折リーク光が、三日月状の高リーク輝度領域を形成し、カラーフィルターの色材に散乱光に起因するＣＦ色材散乱リーク光が、楕円状に広がる上下２つの中度リーク輝度領域を形成し、液晶層による散乱光に起因する液晶層散乱リーク光が、ビーム光の方向を中心とする円状の高リーク輝度領域を形成していることがわかる。
【００４６】
中段の図６（ｂ），６（ｅ），６（ｈ）は、ビーム光入射方向が極角３０度方位角９０度の場合の測定結果を示す。ＢＭ基板サンプル（図６（ｈ））では、ＢＭ回折リーク光が左右に少し広がる三日月状の高リーク輝度領域を形成しているが、パネルサンプル及びＣＦ基板サンプルではみられず、全体に対する影響は低い。また、ＣＦ色材散乱リーク光は均一に広がるが、その輝度は低く楕円状に広がる上下２つの中度リーク輝度領域は見られない。液晶層散乱リーク光が、ビーム光の方向を中心とする円状の高リーク光領域を形成しているのは、極角３０度方位角０度の場合と同様である。
【００４７】
下段の図６（ｃ），６（ｆ），６（ｉ）は、光入射方向が中段と同じ極角３０度方位角９０度で、上下方向を軸に各サンプルを裏返して設置した場合の測定結果を示す。図６（ｉ）に示されるように、ＢＭ基板サンプル（図６（ｉ））では、ＢＭ回折リーク光が左右に薄く広がる三日月状の高リーク輝度領域を形成しているが、パネルサンプル及びＣＦ基板サンプルではみられず、全体に対する影響は低い。また、ＣＦ基板サンプル（図６（ｆ））では、ＣＦ色材散乱リーク光により、楕円状に広がる左右２つの中度リーク輝度領域が現れており、その輝度は、図６（ｄ）の中度リーク輝度領域の輝度と同程度である。液晶層散乱リーク光が、ビーム光の方向を中心とする円状の高リーク光領域を形成しているのは、図６（ａ），６（ｂ）と同様である。
【００４８】
以上の特性を図７の表にまとめる。
【００４９】
液晶層散乱リーク光は、入射光の偏光方向や方位角によらず、入射光線を中心とした同心円状に放射される。このような現象を発生する機構の候補としては、例えば、配向角度の異なる小さな液晶ドメインによる散乱、及び、偏光方向の回転などが考えられる。
【００５０】
また、ＣＦ色材散乱リーク光は、入射光の偏光方向に直交する方位に広く放射される。また、ＣＦ基板サンプルの取り付け方向やビーム光の角度に依存しないリーク輝度成分があることが推察される。
【００５１】
最後に、ＢＭ回折リーク光は、ＢＭ開口による回折パターンと、回折光の伝搬方向による偏光方向とから影響を受け、入射角度を中心に特異的に広がると推察される。
【００５２】
次に、発明者は、散乱リーク光の発生機構をより詳細に明らかにするために、最も構成部材が少ないＢＭ基板サンプルから生じるＢＭ回折リーク光の特性を調べた。
【００５３】
図８〜図１０に、ＢＭ基板サンプルを適宜９０度回転させたり、裏表を適宜反転させたり、２軸位相差フィルムを追加したりしつつ、当該ＢＭ基板サンプルを取り付けた視野角測定装置によって計測された回折リーク光の配光輝度分布を示す。なお、図８（ａ）〜図８（ｄ）には、偏光子の吸収軸、ＢＭパターン（ＢＭ開口の長手方向）、検光子の吸収軸に関する条件（ａ）〜条件（ｄ）がそれぞれ示されている。このことは、図９（ａ）〜図９（ｄ）及び図１０（ａ）〜図１０（ｄ）についても同様である。ＢＭ基板サンプルを回転させたり反転させたりすることにより、それら条件のＢＭ開口（ＢＭパターン）の長手方向と、ＢＭ開口に入射する偏光の角度とが異なっている。
【００５４】
図８は、ＢＭ基板サンプルが、２軸位相差フィルム（図１の２軸位相差フィルム１４に対応）を貼り付けていない偏光板構成を有し、かつ、ビーム光（ビーム光線）の方向が、極角３０度方位角２７０度である場合の測定結果を示す。図８において、入射偏光に対して直交する方向の回折リーク光（左右方向に広がる回折リーク輝度領域）は明確に観測されるが、入射偏光に平行な方向の回折リーク光は明確に観測されず、ノイズに隠れる程度に低いことが判明した。また、図８において、左右方向に広がる回折リーク光の輝度領域の輝度の高さは、条件（ａ）＞条件（ｃ）＞条件（ｂ）＞条件（ｄ）となった。これにより、条件（ａ）の場合、つまり明確に観測された回折リーク光が広がる方向（左右方向）と、ＢＭパターンが縦長であることにより回折が強くなる方向（左右方向）とが一致する場合に、回折リーク光の輝度が、より高くなることが判明した。
【００５５】
図９は、ＢＭ基板サンプルが、２軸位相差フィルムを貼り付けていない偏光板構成を有し、かつ、ビーム光の方向が、極角３０度方位角１８０度である場合の測定結果を示す。図９において、入射偏光に対して直交する方向の回折リーク光（上下方向に広がる回折リーク輝度領域）は明確に観測されるが、入射偏光に平行な方向の回折リーク光は明確に観測されず、ノイズに隠れる程度に低いことが判明した。また、図９において、上下方向に広がる回折リーク輝度領域の輝度の高さは、条件（ｄ）＞条件（ｂ）＞条件（ｃ）＞条件（ａ）となった。これにより、条件（ｄ）の場合、つまり明確に観測された回折リーク光が広がる方向（上下方向）と、ＢＭパターンが横長であることにより回折が強くなる方向（左右方向）とが一致する場合に、回折リーク光の輝度が、より高くなることが判明した。
【００５６】
図８及び図９の結果をまとめると、２軸位相差フィルムを貼り付けていないＢＭ基板サンプルでは、ＢＭ回折リーク光の輝度は、入射方位角と入射偏光方向との組み合わせに対して依存性を有しており、具体的にはＰ波の電界振幅方向の直交方向に、強い回折リーク光が現れることが明らかになった。さらに、明確に観測された回折リーク光の広がる方向と、ＢＭパターンの長手方向により回折が強くなる方向とが一致する場合に、ＢＭ回折リーク光はより強くなることが明らかになった。
【００５７】
図１０は、図１に示すように２軸位相差フィルム（ＮＡＺ）を貼り付けたＢＭ基板サンプルを裏表を反転させたり９０°回転させたりして計測した場合の測定結果を示す。なおビーム光の方向は、極角３０度方位角２７０度とした。条件（ａ）及び条件（ｄ）では、２軸位相差フィルム（ＮＡＺ）は光源側に位置しているが、条件（ｂ）及び条件（ｃ）では、２軸位相差フィルム（ＮＡＺ）は視野角測定装置側に位置している。
【００５８】
図１０において、左右方向に広がるＢＭ回折リーク光の輝度の高さは、条件（ｂ）＞条件（ａ）≧条件（ｃ）＞条件（ｄ）となっている。２軸位相差フィルム（ＮＡＺ）が光源側に配設された条件（ａ）は、２軸位相差フィルム（ＮＡＺ）が視野角測定装置側に配設された条件（ｂ）よりも、ＢＭ回折リーク光の輝度が低くすることができる。同様に、２軸位相差フィルム（ＮＡＺ）が光源側に配設された条件（ｄ）は、２軸位相差フィルム（ＮＡＺ）が視野角測定装置側に配設された条件（ｃ）よりも、ＢＭ回折リーク光の輝度が低くすることができる。
【００５９】
図１０に示す結果と、図８に示す結果と比較すると、２軸位相差フィルム（ＮＡＺ）が光源側に配設された図１０の条件（ａ）及び条件（ｄ）では、図８の条件（ａ）及び条件（ｄ）と同様の入射偏光への依存性を示す。しかし、２軸位相差フィルム（ＮＡＺ）が視野角測定装置側に配設された図１０の条件（ｂ）及び条件（ｃ）では、図８の条件（ｂ）及び条件（ｃ）と異なる入射偏光への依存性を示す。この原因は、回折光の偏光方向が２軸位相差フィルムによる影響を受けるためと推定される。
【００６０】
以上の結果を踏まえて考察したＢＭ回折リーク光の発生モデルを図１１〜図１４に示す。図１１は、回折光の発生及び伝搬の様子を示すモデル図である。このモデルでは、バックライト２側の偏光子１２ａの吸収軸が左右方向であり、検光子１３ａの吸収軸が上下方向である。２軸位相差フィルム１４ａにおける、正面方向に進む光に作用する屈折率楕円体の断面の遅相軸の方向は、白い矢印で示すように左右方向である。
【００６１】
以下、３つの回折光線伝搬面ＡＳ，ＢＳ，ＣＳ（以下、面ＡＳ，ＢＳ，ＣＳと略記する）における回折光Ａ１〜Ｃ２を考える。なお、面ＡＳは、入射光線の延長線を含む面であり、面ＢＳは、パネル面１０ａに垂直な面であり、面ＣＳは、入射光線の延長線と逆方向に傾いた面である。回折光Ａ１は、入射光線方向と同じ方向に伝播する回折光であり、回折光Ａ１，Ｂ１，Ｃ１は、パネル面１０ａ及び面ＢＳと垂直な面内を伝搬する。回折光Ａ１，Ａ２は面ＡＳ内を伝搬し、回折光Ｂ１，Ｂ２は面ＢＳ内を伝搬し、回折光Ｃ１，Ｃ２は面ＣＳ内を伝搬する。
【００６２】
図１１に示されるモデルでは、バックライト２側の偏光子１２ａの吸収軸が左右方向であるので、パネル面１０ａに入射するビーム光（入射光線）の偏光方向（電界振幅方向）は、左右方向及び入射光（光線方向）に直交する上下方向（Ｐ波）になる。波動光学におけるホイヘンス・フレネルの原理によれば、光がパネル面１０ａに入射されると、パネル面１０ａから球面波状の要素波が、回折光として全方向に均一に広がる。したがって、面ＡＳ、ＢＳ、ＣＳにおいて等しく球面波が広がり、干渉により配光輝度分布が発生する。
【００６３】
図１２は、パネル面１０ａで発生する回折光Ａ１〜Ｃ２の伝搬方向から見た、偏光子１２ａの吸収軸、検光子１３ａの吸収軸、２軸位相差フィルム１４ａの遅相軸、回折光Ａ１〜Ｃ２の偏光方向、及び、２軸位相差フィルム１４ａを通過した後の回折光の偏光方向の関係を示す図である。図中の細い黒線が偏光子１２ａの吸収軸、太い黒線が検光子１３ａの吸収軸、白矢印が２軸位相差フィルム１４ａの遅相軸、黒破線矢印が２軸位相差フィルム１４ａを通過する前の回折光の偏光方向、黒実線矢印が２軸位相差フィルム１４ａを通過した後の回折光の偏光方向を示す。
【００６４】
まず、回折光Ａ１の場合、図１２（ａ）に示すように偏光子１２ａの吸収軸は左右方向であり、検光子１３ａの吸収軸は左右方向と直交する上下方向になる。また、入射光線の偏光方向は上下方向であるため、パネル面１０ａで発生する回折光Ａ１の偏光方向（黒破線矢印）は、面ＡＳに垂直となる。さらに、この回折光Ａ１の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ａの白矢印で示す遅相軸の方向と直交しているため、２軸位相差フィルム１４ａ通過後の回折光Ａ１の偏光方向（黒実線矢印）は、２軸位相差フィルム１４ａ通過前の回折光Ａ１の偏光方向と同じように、面ＡＳに垂直となる。これにより、２軸位相差フィルム１４ａ通過後の回折光Ａ１の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ａの吸収軸と平行となるため、回折光Ａ１は検光子１３ａにより吸収される。この結果、透過率は小さく、リーク光が減少する。
【００６５】
回折光Ａ２の場合、図１２（ｂ）に示すように回折光Ａ２から見ると検光子１３ａの吸収軸は面ＡＳから傾いて見える。また、入射光線の偏光方向は上下方向であるため、パネル面１０ａで発生する回折光Ａ２の偏光方向（黒破線矢印）は、回折光Ａ１と同様に面ＡＳに垂直となる。以上により、回折光Ａ２の偏光方向（黒破線矢印）と、検光子１３ａの吸収軸とは平行ではないことから、リーク光が発生するようにも思われる。
【００６６】
しかし、回折光Ａ２の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ａの１／２波長板の機能により、検光子１３ａの吸収軸方向に揃うように回転される。つまり、２軸位相差フィルム１４ａ通過後の回折光Ａ２の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ａの吸収軸と平行になるため、回折光Ａ２は検光子１３ａにより吸収される。この結果、透過率は小さく、リーク光が減少する。なお、回折光Ａ２の偏光方向は、直進光の偏光方向と同じとなるので、回折光Ａ２におけるＮＡＺ偏光板間の透過率は、直進光における２軸位相差フィルム１４ａを介した偏光板間の透過率に近い値となる。
【００６７】
回折光Ｂ１の場合、回折光Ａ１と同様に、図１２（ｃ）に示すように偏光子１２ａの吸収軸は左右方向であり、検光子１３ａの吸収軸は左右方向と直交した上下方向になる。また、入射光線の偏光方向は上下方向であるため、パネル面１０ａで発生する回折光Ｂ１の偏光方向（黒破線矢印）は、回折光Ａ１と同様に面ＢＳに垂直となる。さらに、この回折光Ｂ１の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ａの白矢印で示す遅相軸の方向と直交しているため、２軸位相差フィルム１４ａ通過後の回折光Ｂ１の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ａの吸収軸と平行のままとなる。この結果、回折光Ｂ１は吸収され、透過率は小さく、リーク光が減少する。
【００６８】
回折光Ｂ２の場合、回折光Ａ１と同様に、図１２（ｄ）に示すように偏光子１２ａの吸収軸は左右方向であり、検光子１３ａの吸収軸は左右方向と直交した上下方向になる。また、入射光線の偏光方向は上下方向であるが、パネル面１０ａで発生する回折光Ｂ２の偏光方向（黒破線矢印）は、面ＢＳに垂直ではなく傾きを有する。
【００６９】
回折光Ｂ２の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ａの１／２波長板の機能により回転されるが、２軸位相差フィルム１４ａの遅相軸は図中で左右方向であり、２軸位相差フィルム１４ａ通過後の回折光Ｂ２の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ａの吸収軸と平行にならない。このため透過率は大きく、リークが発生する。
【００７０】
回折光Ｃ１の場合、回折光Ａ１と同様に、図１２（ｅ）に示すように偏光子１２ａの吸収軸は左右方向であり、検光子１３ａの吸収軸は左右方向と直交した上下方向になる。また、入射光線の偏光方向は上下方向であるため、パネル面１０ａで発生する回折光Ｃ１の偏光方向（黒破線矢印）は、回折光Ａ１と同様に面ＣＳに垂直となる。さらに、この回折光Ｃ１の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ａの白矢印で示す遅相軸の方向と直交しているため、２軸位相差フィルム１４ａ通過後の回折光Ｃ１の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ａの吸収軸と平行のままとなる。この結果、回折光Ｃ１は吸収され、透過率は小さく、リーク光が減少する。
【００７１】
回折光Ｃ２の場合、図１２（ｆ）に示すように回折光Ｃ２から見ると検光子１３ａの吸収軸は面ＣＳから傾いて見える。また、入射光線の偏光方向は上下方向であるが、パネル面１０ａで発生する回折光Ｃ２の偏光方向（黒破線矢印）は、面ＣＳに垂直ではなく図１２（ｄ）よりも面ＣＳの垂直方向から大きな傾きを有する。
【００７２】
回折光Ｃ２の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ａの１／２波長板の機能により回転されるが、２軸位相差フィルム１４ａの遅相軸は図中で左右方向であり、２軸位相差フィルム１４ａ通過後の回折光Ｃ２の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ａの吸収軸から傾斜する。この傾斜の角度は、図１２（ｄ）に示される傾斜の角度よりも大きいので、透過率がより大きく、リークがより発生する。
【００７３】
図１３は、回折光の発生及び伝搬の様子を示すモデル図である。このモデルでは、バックライト２側の偏光子１２ｂの吸収軸が上下方向であり、検光子１３ｂの吸収軸が左右方向である。２軸位相差フィルム１４ｂにおける、正面方向に進む光に作用する屈折率楕円体の断面の遅相軸の方向は、白い矢印で示すように上下方向である。以下、図１１と同様に、３つの面（面ＡＳ，ＢＳ，ＣＳ）における回折光Ａ１〜Ｃ２を考える。
【００７４】
図１３に示されるモデルでは、バックライト２側の偏光子１２ｂの吸収軸が上下方向であるので、パネル面１０ｂに入射するビーム光（入射光線）の偏光方向（電界振幅方向）は、上下方向及び入射光（光線方向）に直交する左右方向（Ｓ波）になる。
【００７５】
図１４は、図１２と同様に、パネル面１０ｂで発生する回折光Ａ１〜Ｃ２の伝搬方向から見た、偏光子１２ｂの吸収軸、検光子１３ｂの吸収軸、２軸位相差フィルム１４ｂの遅相軸、回折光Ａ１〜Ｃ２の偏光方向、及び、２軸位相差フィルム１４ｂを通過した後の回折光の偏光方向の関係を示す図である。図中の細い黒線が偏光子１２ｂの吸収軸、太い黒線が検光子１３ｂの吸収軸、白矢印が２軸位相差フィルム１４ｂの遅相軸、黒破線矢印が２軸位相差フィルム１４ｂを通過する前の回折光の偏光方向、黒実線矢印が２軸位相差フィルム１４ｂを通過した後の回折光の偏光方向を示す。
【００７６】
まず、回折光Ａ１の場合、図１４（ａ）に示すように検光子１３ｂの吸収軸は左右方向であり、偏光子１２ｂの吸収軸は左右方向と直交する上下方向になる。また、入射光線の偏光方向は左右方向であるため、パネル面１０ｂで発生する回折光Ａ１の偏光方向（黒破線矢印）は、面ＡＳに平行となる。さらに、この回折光Ａ１の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ｂの白矢印で示す遅相軸の方向と直交しているため、２軸位相差フィルム１４ｂ通過後の回折光Ａ１の偏光方向（黒実線矢印）は、２軸位相差フィルム１４ｂ通過前の回折光Ａ１の偏光方向と同じように、面ＡＳに平行となる。これにより、２軸位相差フィルム１４ｂ通過後の回折光Ａ１の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ｂの吸収軸と平行となるため、回折光Ａ１は検光子１３ｂにより吸収される。この結果、回折光Ａ１は吸収され、透過率は小さなり、リーク光が減少する。
【００７７】
回折光Ａ２の場合、図１４（ｂ）に示すように回折光Ａ２から見ると偏光子１２ｂの吸収軸は面ＡＳから傾いて見える。また、入射光線の偏光方向は左右方向であるため、パネル面１０ｂで発生する回折光Ａ２の偏光方向（黒破線矢印）は、面ＡＳに平行となる。以上により、回折光Ａ２の偏光方向と、検光子１３ｂの吸収軸とは平行であることから、リーク光が発生しないようにも思われる。
【００７８】
しかし、回折光Ａ２の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ｂの１／２波長板の機能により回転される。この回転により、２軸位相差フィルム１４ｂ通過後の回折光Ａ２の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ｂの吸収軸と平行にならない。このため透過率は大きく、リークが発生する。なお、回折光Ａ２の偏光方向は、直進光の偏光方向と同じとなるので、回折光Ａ２におけるＮＡＺ偏光板間の透過率は、２軸位相差フィルムがない場合の直進光の偏光板間の透過率に近い値となる。
【００７９】
回折光Ｂ１方向の場合、回折光Ａ１と同様に、図１４（ｃ）に示すように検光子１３ｂの吸収軸は左右方向であり、偏光子１２ｂの吸収軸は左右方向と直交する上下方向になる。また、入射光線の偏光方向は左右方向であるため、パネル面１０ｂで発生する回折光Ｂ１の偏光方向（黒破線矢印）は、回折光Ａ１と同様に面ＢＳに平行となる。さらに、この回折光Ｂ１の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ｂの白矢印で示す遅相軸の方向と直交しているため、２軸位相差フィルム１４ｂ通過後の回折光Ｂ１の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ｂの吸収軸と平行のままとなる。この結果、回折光Ｂ１は吸収され、透過率は小さく、リーク光が減少する。
【００８０】
回折光Ｂ２方向の場合、回折光Ａ１と同様に、図１４（ｄ）に示すように検光子１３ｂの吸収軸は左右方向であり、偏光子１２ｂの吸収軸は左右方向と直交する上下方向になる。また、入射光線の偏光方向は左右方向であるため、パネル面１０ｂで発生する回折光Ｂ２の偏光方向（黒破線矢印）は、回折光Ａ１と同様に面ＢＳに平行となる。さらに、この回折光Ｂ２の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ｂの白矢印で示す遅相軸の方向と直交しているため、２軸位相差フィルム１４ｂ通過後の回折光Ｂ２の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ｂの吸収軸と平行のままとなる。この結果、回折光Ｂ２は吸収され、透過率は小さく、リーク光が減少する。
【００８１】
回折光Ｃ１方向の場合、回折光Ａ１と同様に、図１４（ｅ）に示すように検光子１３ｂの吸収軸は左右方向であり、偏光子１２ｂの吸収軸は左右方向と直交する上下方向になる。また、入射光線の偏光方向は左右方向であるため、パネル面１０ｂで発生する回折光Ｃ１の偏光方向（黒破線矢印）は、回折光Ａ１と同様に面ＣＳに平行となる。さらに、この回折光Ｃ１の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ｂの白矢印で示す遅相軸の方向と直交しているため、２軸位相差フィルム１４ｂ通過後の回折光Ｃ１の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ｂの吸収軸と平行のままとなる。この結果、回折光Ｃ１は吸収され、透過率は小さく、リーク光が減少する。
【００８２】
回折光Ｃ２の場合、図１４（ｆ）に示すように回折光Ｃ２から見ると偏光子１２ｂの吸収軸は面ＣＳから傾いて見える。また、入射光線の偏光方向は左右方向であるため、パネル面１０ｂで発生する回折光Ｃ２の偏光方向（黒破線矢印）は、面ＣＳに平行となる。このため、回折光Ｃ２の偏光方向と、検光子１３ｂの吸収軸とは平行であることから、リーク光が発生しないようにも思われる。
【００８３】
しかし、回折光Ｃ２の偏光方向は、２軸位相差フィルム１４ｂの１／２波長板の機能により回転される。この回転により、２軸位相差フィルム１４ｂ通過後の回折光Ｃ２の偏光方向（黒実線矢印）は、検光子１３ｂの吸収軸と平行にならない。このため透過率は大きく、リークが発生する。
【００８４】
図１５は、さまざまな方向に進む入射ビーム光線により発生し、計測方向たる方向Ａ（極角４５度方位角１５６度）へ伝搬する回折光の発生効率の分布を示すコンター図である。具体的には、図１５には、波動光学計算により求めた、入射ビーム光束当たりの方向Ａへの回折光の輝度が示されている。ビーム入射光により発生する左右方向に広がる回折光ｂ（図３（ｂ））と、上下方向に広がる回折光ｃ（図３（ｂ））とにより、方向Ａへ向かう回折光の輝度が決まることが示されている。
【００８５】
図１６は、方向Ａ（極角４５度方位角１５６度）へ進む回折光のうち偏光子１２ｂを通過した偏光の検光子透過率と、入射ビーム光の入射角度との関係を示すコンター図である。なお、この図１６示す結果は、図１１及び図１３に示したモデルに、ジョーンズマトリクス計算を適用して求めたものである。
【００８６】
図１７は、方向Ａへ進む回折リーク光輝度と、入射ビーム光の入射角度との関係を示すコンター図である。この図１７には、入射ビーム光の角度ごとに、図２に示す入射ビーム光の輝度分布と偏光子１２ｂの透過率で決まる入射光束に、図１５に示す回折光の輝度効率を掛け、さらに図１６に示す回折リーク光の透過率を掛けて計算した分布が示されている。この分布は、各方向に入射する入射ビーム光により発生する方向Ａへの回折光に関する、回折リーク輝度の分布である。方向Ａへ進む回折リーク光輝度は、すべての方向のビーム光による回折リーク輝度の総和になる。
【００８７】
図１５〜図１７に示す結果から、主に方向Ａに対して上下方向に広がる回折光ｃによる回折リーク輝度の寄与が高いことがわかる。一方、方向Ａに対して左右方向に広がる回折光ｂの発生は多いが、左右方向における検光子透過率が低いため、左右方向の入射ビーム光の回折リーク光輝度への寄与は低い。このことから、方向Ａにおいて回折リーク輝度による黒レベル輝度を抑制するためには、三日月状の領域のバックライト輝度を下げること、回折光の発生を抑制すること、回折光の発生角度を変えること、回折光の検光子透過率を低くすることなどが、有効であることが判明した。
【００８８】
以上のことを踏まえて、次に説明する本発明の好ましい実施の形態に係る液晶表示装置は構成されている。なお、以下の説明は、本発明の実施の形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略されている。
【００８９】
＜実施の形態１＞
本実施の形態１に係る液晶表示装置は、ＦＦＳモードの液晶表示装置であるものとして説明する。なお、以下では、自動車のセンターコンソールに設置された場合に好ましい視野角特性を有する液晶表示装置を例にして説明するが、これに限ったものではない。
【００９０】
当該液晶表示装置では、運転席及び助手席から明るくコントラストの高い画像が視認できることが望ましい。このため、当該液晶表示装置に対して、正面から左上方向である方向Ａ（例えば極角４５度方位角１５６度）と、右上方向である方向Ｂ（例えば極角４５度方位角２４度）にとわたる領域で高い輝度と高いコントラストが要求される。言い換えると、この間に低いコントラストが発生する視認角度があることは望ましくない。
【００９１】
図１８〜図２０を用いて、本実施の形態１に係る液晶表示装置について説明する。図１８は、本実施の形態１に係るＦＦＳモードの液晶表示装置の構成を示す分解図である。なお、以下の説明において関連装置と同様の構成には、同じ符号を付すものとする。
【００９２】
本実施の形態１に係る液晶表示装置は、液晶パネル３と、バックライト２とを備える。上述と同様に、バックライト２は、図示しない横目のレンズシートと拡散シートとを用いることによって、左右方向に広く、上下方向に狭い配光特性を有している。
【００９３】
液晶パネル３は、ＦＦＳモードの液晶セル１１と、偏光子１２と、検光子１３と、２軸位相差フィルム１４とを備える。液晶セル１１は、上述の液晶セル１０と同様に、バックライト２からの光が通過可能な開口１１０ａが設けられたブラックマトリックスを含んでいる。この開口１１０ａは、上下方向に長い縦長形状を有しており、複数の開口１１０ａが、サブ画素として上下左右方向に配列されている。なお、これら開口１１０ａには、図示しない青色、赤色、緑色のカラーフィルターが設けられる。
【００９４】
偏光板である偏光子１２は、液晶セル１１に対して光源側に配設されている。偏光子１２の吸収軸は上下方向に揃えられている。
【００９５】
偏光板である検光子１３は、液晶セル１１に対して観察者側（光源と逆側）に配設されている。検光子１３の吸収軸は、偏光子１２の吸収軸と直交する左右方向に揃えられている。つまり、偏光子１２及び検光子１３は、クロスニコルを形成している。なお、検光子１３の吸収軸は、左右方向に揃えられているため、運転者は、偏光サングラスをかけた場合でも、液晶表示装置の画像を視認することができる。
【００９６】
２軸位相差フィルム１４は、偏光子１２と液晶セル１１との間に配設されている。２軸位相差フィルム１４は、正の２軸位相差フィルムであり、光軸方向及び位相差値を調整することが可能となっている。ここで、液晶セル１１の左右方向をＸ、上下方向をＹ、観察者方向である前後方向をＺとした場合、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚには、ｎｘ＞ｎｙ，ｎｚかつｎｙ≠ｎｚの関係がある。例えば、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝１／２であり、２軸位相差フィルム１４の厚さをｄとした場合に、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝２７５ｎｍの関係が成り立つ。なお、ここではｎｘ＞ｎｙとしたが、ｎｙ＞ｎｘであってもよい。この場合は、例えば（ｎｙ−ｎｚ）／（ｎｙ−ｎｘ）＝１／２であり、２軸位相差フィルム１４の厚さをｄとした場合に、（ｎｙ−ｎｘ）×ｄ＝２７５ｎｍの関係が成り立てばよい。
【００９７】
図１９は、本実施の形態１に係るＦＦＳモードの液晶セル１１の構成を模式的に示す図である。図１９（ａ）は、液晶セル１１の側面からみた断面図であり、図１９（ｂ）は、液晶セル１１の観察者側からみた正面図であり、図１９（ｃ）は、液晶セル１１の下面からみた断面図である。
【００９８】
液晶セル１１は、ブラックマトリクス１１０と、液晶分子１１１が配向した液晶層と、第１透明基板である第１ガラス基板１１２と、第２透明基板である第２ガラス基板１１３と、画素電極１１４と、共通電極１１５と、絶縁膜１１６とを含んでいる。第１ガラス基板１１２は、観察者側に配設され、第２ガラス基板１１３は、第１ガラス基板１１２とバックライト２との間に配設されることにより、第１ガラス基板１１２に対してバックライト２側に配設される。
【００９９】
観察者側の第１ガラス基板１１２には、光を吸収する薄膜を塗布または堆積してブラックマトリクス１１０が選択的に形成されている。このブラックマトリクス１１０はパターニングされており、バックライト２からの光が通過可能な開口１１０ａが設けられている。バックライト２からの光は、ブラックマトリクス１１０の開口１１０ａ（以下「ＢＭ開口１１０ａ」と記すこともある）を通過すると回折されて、回折光ｄ，ｅが発生する。
【０１００】
図１９（ｂ）に示されるように、ＢＭ開口１１０ａの形状は、上下方向に長い四角形状を有している。ＢＭ開口１１０ａの左側及び右側に隣接するブラックマトリクス１１０の第１縁部１１０ｂは、上下方向に延在する直線形状を有する。
【０１０１】
一方、ＢＭ開口１１０ａの上側及び下側に隣接するブラックマトリクスの第２縁部１１０ｃは、左右方向に対して互いに同じ側（ここでは反時計回り）に傾斜して延在する直線形状を有する。これにより、観察者側（検光子１３側）から見てＢＭ開口１１０ａの上側及び下側に隣接する第２縁部１１０ｃの右側の端部は左側の端部よりも上方に位置している。第２縁部１１０ｃの傾斜角θ２は、例えば１０度以上６０度以下であるが、１０度以上４５度以下であることが好ましく、本実施の形態１では２０度としている。
【０１０２】
バックライト２側の第２ガラス基板１１３には、シリコン酸化膜などの絶縁膜１１６を介して画素電極１１４及び共通電極１１５が形成されており、画素電極１１４と共通電極１１５とは絶縁膜１１６によって絶縁されている。ここで、画素電極１１４は、ＩＴＯ等の透明導電膜を帯状にパターニングして形成されている。また、共通電極１１５も、ＩＴＯ等の透明導電膜を帯状にパターニングして形成されている。これにより、画素電極１１４及び共通電極１１５は、左右方向に対して５度以上１０度以下の角度で傾斜して、概ね左右方向に延在する複数の帯状部分を有する。
【０１０３】
ここで、画素電極１１４の帯状部分及び共通電極１１５の帯状部分の一方の隙間に他方が位置している。このような構成によれば、光進行方向から見て、ＢＭ開口１１０ａ内では、合計のＩＴＯ膜の厚さが均一化される。
【０１０４】
第１ガラス基板１１２の、第２ガラス基板１１３側に最も近い積層膜、及び、第２ガラス基板１１３の、第１ガラス基板１１２側に最も近い積層膜として、矢印ａで示す左右方向にラビングされた配向膜（図示せず）が形成されている。これら配向膜により、第１及び第２ガラス基板１１２，１１３に挟まれた液晶分子１１１は、図１９（ｃ）に示すように、上下方向に垂直な面内で左右方向に対してプレチルト角θ１を有する状態で配向している。これにより、観察者側（検光子１３側）から見て液晶分子１１１の左側及び右側のうちの右側（一方側である第１側）の端部が、左側（他方側である第２側）の端部よりもバックライト２に近接されている。
【０１０５】
プレチルト角θ１は、例えば０．５度以上５度以下であるが、０．５度以上２．０度以下程度であることが好ましい。なお、液晶分子１１１は、正の誘電率異方性（Δε＞０）を有するポジ型液晶である。以上のように構成された本実施の形態１に係る液晶表示装置では、液晶分子１１１の左側及び右側のうちバックライト２に近接されている側が、観察者側から見て右側であり、第２縁部１１０ｃの右側及び左側のうち上方に位置している側が、同様に観察者側から見て右側であり、前者及び後者のいずれも右側となっている。つまり、検光子１３側から見て第２縁部１１０ｃの左側及び右側のうち、液晶分子１１１がバックライト２に近接する第１側（ここでは右側）と同じ側の端部は、第２側（ここでは左側）と同じ側の端部よりも上方に位置するように構成されている。
【０１０６】
図２０は、ＢＭ開口１１０ａの周辺の液晶セル１１の構成を示す平面図である。図２０に示されるように、液晶セル１１は、上述の構成要素に加えて、上下方向（縦方向）に延在するソース配線１２１と、左右方向（横方向）に延在するゲート配線１２２及び共通配線１２３と、ソース配線１２１及びゲート配線１２２に接続されるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１２４とを含んでいる。ここで、共通電極１１５と共通配線１２３とを接続する共通電極コンタクト１２５と、ＴＦＴ１２４とは、ＢＭ開口１１０ａを避けて外側部分（遮光部分）に配設されている。このような構成によれば、第２縁部１１０ｃが左右方向から傾いていても、ＢＭ開口１１０ａの面積の減少を抑制することができる。したがって、液晶パネル３（液晶セル１１）の開口率を高めることができ、白レベル輝度を高めることができる。
【０１０７】
なお、図２０では、ゲート配線１２２及び共通配線１２３は、左右方向に延在する直線形状であったが、これに限ったものではない。例えば図２１に示されるように、液晶セル１１は、ＢＭ開口１１０ａを避けて第２縁部１１０ｃに部分的に沿って蛇行するように配設された、ゲート配線１３２及び共通配線１３３の少なくともいずれか１つを含んでもよい。このような構成によれば、ゲート配線１２２及び共通配線１２３の電気抵抗を下げることなく、ＢＭ開口１１０ａの面積を大きくすることができ、白レベル輝度をさらに高めることができる。
【０１０８】
＜実施の形態１の動作＞
上述したように、黒レベル輝度は、直進光のリーク光輝度と各種散乱リーク光の輝度との和に対応する。
【０１０９】
まず、直進光のリーク輝度について述べる。図２２は、本実施の形態１に係るＦＦＳモードの液晶表示装置について、ジョーンズマトリクス法で計算した直進光の透過率の角度分布を示す図である。ここでは、偏光子１２、検光子１３、２軸位相差フィルム１４の軸ずれはないとしている。構造が上下対称であるため透過率の分布は上下対称である。ただし、左右方向では非対称である。図中の方向Ａは極角４５度方位角１５６度であり、方向Ｂは極角４５度方位角２４度である。方向Ａの透過率は方向Ｂに比べて高い。左右の透過率分布が非対称である理由は、液晶分子１１１のプレチルト角θ１があるためである。ここでは、プレチルト角θ１は１．５度としている。
【０１１０】
次に、散乱リーク光について述べる。本実施の形態１に係る液晶表示装置の各種散乱リーク光（図７）のうち、液晶層散乱リーク光とＣＦ色材散乱リーク光の輝度は、関連装置のそれらの輝度と同じである。ただし、本実施の形態１に係る液晶表示装置の回折リーク光輝度は、関連装置の回折リーク光輝度と異なる。
【０１１１】
回折リーク光にはＢＭ開口１１０ａに起因する回折と、画素電極１１４に起因する回折とがある。
【０１１２】
画素電極１１４は左右方向に延びた帯状部分を有し、屈折率や透過率の分布をＢＭ開口１１０ａ内に作るため上下方向に伝搬する回折光が発生する。ただし、図１９に示すように、本実施の形態１に係るＦＦＳモードの液晶表示装置では、画素電極１１４及び共通電極１１５のパターニング（画素電極１１４及び共通電極１１５の一方の隙間に他方が位置するパターニング）によって、屈折率と透過率のＢＭ開口１１０ａ内の分布が打ち消されている。このため、画素電極１１４による回折光の発生は抑制されている。
【０１１３】
次に、ＢＭ開口１１０ａに起因する回折光に関して述べる。ＢＭ開口１１０ａの左側及び右側の辺、つまり第１縁部１１０ｂに起因する回折光ｄ（図１９（ｂ））は、関連装置と同様に発生する。しかし、ＢＭ開口１１０ａの上側及び下側の辺、つまり第２縁部１１０ｃは、左右方向に対して傾斜角θ２（ここでは２０度）だけ傾いている。このため、第２縁部１１０ｃに起因する回折光ｅ（図１９（ｂ））の伝搬方向は、関連装置と異なり上下方向から傾く。したがって、方向Ａに進む回折光ｅを多く発生させる入射ビーム光の入射角度は、関連装置とは異なることになる。
【０１１４】
図２３は、本実施の形態１に係るＦＦＳモードの液晶表示装置において、さまざまな方向から入射するビーム光により発生する回折光のうち、方向Ａに向かう回折光の検光子透過率の分布である。図２３において上下左右は入射するビーム光の進行方向である。図２３の明度は、各点から発せられる方向Ａへ進む回折光の検光子透過率を示し、白くなるほど透過率が高くなっている。
【０１１５】
図中の白破線は、方向Ａへ向かう回折光ｄ，ｅが多い入射ビーム光の角度を示す。方向Ａに偏在する回折光ｅが、図１５に示す関連装置の回折光ｃに比べ、反時計回りに傾いている。これにより、入射極角の小さな入射ビームから発生して方向Ａに伝搬する回折光ｅに関して、検光子透過率が低くなる。一方、入射極角の大きな入射ビーム光から発生して方向Ａに伝搬する回折光ｅに関しては、検光子透過率は高くなる。しかしながら、図２に示すような上下方向よりも左右方向に広い配光特性を有するバックライト２を用いることにより、入射極角が大きい範囲の入射ビーム光の輝度は低くなるので、当該範囲における回折光ｅの影響を抑制することができる。以上の結果として、上下方向に延びる回折光ｅに起因する、方向Ａの黒レベル輝度（回折リーク光輝度）を低減することができる。
【０１１６】
次に回折光ｄについて説明する。左右方向に広がる回折光ｄは、関連装置の回折光ｂと同様である。しかし、図６及び図７を用いて説明したように、方向Ａに向かう回折光のうち左右方向に広がる回折光ｂの透過率は低いため、左右方向に広がる回折光ｄに起因する、方向Ａの黒レベル輝度への影響は小さい。
【０１１７】
本実施の形態１に係る液晶表示装置によれば、以上のように回折光ｄ，ｅに起因する、方向Ａの黒レベル輝度を低減することができる。他方、方向Ｂでは、回折光ｅに起因する回折リーク光輝度は増加するが、方向Ｂの直進光のリーク輝度は低いので、方向Ａの黒レベル輝度よりも高くなることはない。このため、本実施の形態１に係る液晶表示装置によれば、左上方向（方向Ａ）及び右上方向（方向Ｂ）の黒レベル輝度のバランス（黒レベル輝度の均等化）を改善し、方向Ａと方向Ｂのいずれの方向でも低い黒レベル輝度となる良好な表示品位を実現できる。
【０１１８】
なお、以上の説明では第１側は右側であり、第２側は左側であるものとして説明したが、これに限ったものではなく、第１側は左側であり、第２側は右側であってもよい。つまり、液晶分子１１１の左側及び右側のうちバックライト２に近接されている側が、観察者側から見て左側であり、第２縁部１１０ｃの右側及び左側のうち上方に位置している側が、同様に観察者側から見て左側であるように構成されてもよい。この場合でも、上述と同様に、左上方向（方向Ａ）及び右上方向（方向Ｂ）の黒レベル輝度のバランスを高めることができる。その結果として表示品位を悪くする高い黒レベル輝度の発生を抑制することができる。
【０１１９】
また、本実施の形態１では、ＢＭ開口１１０ａに隣接する第２縁部１１０ｃを斜めに傾けたことに対応させて、図２１に示したように、ゲート配線１３２及び共通配線１３３の少なくともいずれか１つは、ＢＭ開口１１０ａを避けて第２縁部１１０ｃに部分的に沿って配設されている。これにより、ＢＭ開口１１０ａの面積を大きくすることができる。また、ゲート配線１３２及び共通配線１３３の配線幅を大きくすることにより、全画素における駆動の安定化も期待できる。
【０１２０】
また、本実施の形態１では、画素電極１１４及び共通電極１１５は、左右方向に対して５度以上１０度以下の角度で傾斜して延在する複数の帯状部分を有ており、画素電極１１４の帯状部分及び共通電極１１５の帯状部分の一方は他方の間に位置している。このような構成によれば、画素電極による上下方向の回折光を抑制することができるので、黒レベル輝度を低減することができる。
【０１２１】
なお、以上では、本実施の形態１に係る液晶パネル３は、ＦＦＳモードの液晶パネルであるものとして説明した。しかしこれに限ったものではなく、液晶パネル３は、複数の帯状部分を有する画素電極などの電極をＢＭ開口内に有し、かつ、上述と同様に液晶分子が配向されたＩＰＳの液晶パネルであっても上述と同様の効果を得ることができる。
【０１２２】
＜実施の形態２＞
図２４を用いて、本発明の実施の形態２に係るＦＦＳモードの液晶表示装置について説明する。なお、本実施の形態２では、液晶は負の誘電率異方性（Δε＜０）を有するネガ型液晶を用いるなどの点で、液晶セルは実施の形態１と異なるが、偏光板の構成は実施の形態１の偏光板の構成（図１８）と同じである。
【０１２３】
図２４は、本実施の形態２に係るＦＦＳモードの液晶セル２１の構成を模式的に示す図である。図２４（ａ）は、液晶セル２１の側面からみた断面図であり、図２４（ｂ）は、液晶セル２１の観察者側からみた正面図である。
【０１２４】
液晶セル２１は、ブラックマトリクス２１０と、液晶分子２１１が配向した液晶層と、第１透明基板である第１ガラス基板２１２と、第２透明基板である第２ガラス基板２１３と、画素電極２１４と、共通電極２１５と、絶縁膜２１６とを含んでいる。第１ガラス基板２１２は、観察者側に配設され、第２ガラス基板２１３は、第１ガラス基板２１２とバックライト２との間に配設されることにより、第１ガラス基板２１２に対してバックライト２側に配設される。
【０１２５】
観察者側の第１ガラス基板２１２には、光を吸収する薄膜を塗布または堆積してブラックマトリクス２１０が選択的に形成されている。このブラックマトリクス２１０はパターニングされており、バックライト２からの光が通過可能な開口２１０ａが設けられている。バックライト２からの光は、ブラックマトリクス２１０の開口２１０ａ（以下「ＢＭ開口２１０ａ」と記すこともある）を通過すると回折されて、回折光ｇ，ｈが発生する。
【０１２６】
図２４（ｂ）に示されるように、本実施の形態２に係るＢＭ開口２１０ａの形状は、上下方向に長いという点で実施の形態１に係るＢＭ開口１１０ａと同であるが、上側及び下側の辺が傾斜していないという点でＢＭ開口１１０ａと異なる。
【０１２７】
バックライト２側の第２ガラス基板２１３には、シリコン酸化膜などの絶縁膜２１６を介して画素電極２１４及び共通電極２１５が形成されており、画素電極２１４と共通電極２１５とは絶縁膜２１６によって絶縁されている。ここで、画素電極２１４は、ＩＴＯ等の透明導電膜を帯状にパターニングして形成されており、上下方向に対して５度以上１０度以下の角度で傾斜して、概ね上下方向に延在する複数の帯状部分を有する。共通電極２１５は、ＩＴＯ等の透明導電膜のベタ膜（実質的に開口などが形成されていない膜）で形成されている。ただしこれに限ったものではなく、共通電極２１５が、画素電極２１４よりも液晶分子２１１に近い側に位置し、かつ上下方向に対して５度以上１０度以下の角度で傾斜して、概ね上下方向に延在する複数の帯状部分を有するように形成され、画素電極２１４が、ＩＴＯ等の透明導電膜のベタ膜で形成されてもよい。または、画素電極２１４及び共通電極２１５のいずれもが、上述の複数の帯状部分を有するように形成されてもよい。
【０１２８】
第１ガラス基板２１２の、第２ガラス基板２１３側に最も近い積層膜、及び、第２ガラス基板２１３の、第１ガラス基板２１２側に最も近い積層膜として、矢印ｆで示す上下方向にラビングされた配向膜（図示せず）が形成されている。この配向膜により、第１及び第２ガラス基板２１２，２１３に挟まれた液晶分子２１１は上下方向に配向する。ここで、液晶分子２１１は、負の誘電率異方性（Δε＜０）を有するネガ型液晶であるので、液晶層の遅延軸が左右方向に揃えられる。
【０１２９】
なお、本実施の形態２では、液晶セル２１は、上述の構成要素に加えて、ＢＭ開口２１０ａを覆う透過率分布領域２２１及び屈折率分布領域２２２を形成してもよい。なお、図２４（ｂ）では、透過率分布領域２２１が屈折率分布領域２２２よりも液晶分子２１１に近接して形成されているが、これに限ったものではなく、屈折率分布領域２２２が透過率分布領域２２１よりも液晶分子２１１に近接して形成されてもよい。
【０１３０】
透過率分布領域２２１は、ＢＭ開口２１０ａの上側及び下側に隣接するブラックマトリクス２１０の縁部（ここでは左右方向に延在する縁部）に沿って配設されている。この透過率分布領域２２１の透過率は、左右方向において均一であり、上下方向において分布を有している。透過率分布領域２２１は、例えば、左右方向においては厚さが均一で、かつ、上下方向においてはＢＭ開口２１０ａの外側に近づくにつれて厚さが厚くなる、透過率が低い薄膜などが適用される。
【０１３１】
屈折率分布領域２２２は、例えば、屈折率が液晶層や周囲の絶縁膜２１６よりも高く、左右方向においては厚さが均一で、かつ、上下方向においては中央付近で厚さが厚くなる、ＩＴＯ膜やシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）などが適用される。
【０１３２】
＜実施の形態２の動作＞
回折リーク光にはＢＭ開口２１０ａに起因する回折と、画素電極２１４に起因する回折とがある。画素電極２１４は概ね上下方向に延在する帯状部分を有するので、屈折率や透過率の分布をＢＭ開口２１０ａ内に作る。この分布により、左右方向に伝播する回折光は強いが、上下方向に伝播する回折光ｈは実質的に発生しない。さらに、ＢＭ開口２１０ａに起因して上下方向に伝搬する回折光ｈは、透過率分布領域２２１や屈折率分布領域２２２により抑制される。
【０１３３】
左右方向の回折光ｇは、画素電極２１４からの回折光とＢＭ開口２１０ａからの回折光とが合わさるので関連装置に比べ増加するが、図１７や図２５に示したように、Ａ方向へ向かう左右方向の回折光の検光子透過率は充分低いため黒レベル輝度の増加は問題にならない。
【０１３４】
以上のように、本実施の形態２に係る液晶表示装置によれば、回折リーク光を抑制することができるので、例えば方向Ａ及び方向Ｂに関して黒レベル輝度を低減することができる。
【０１３５】
なお、以上では、本実施の形態２に係る液晶パネルは、実施の形態１と同様にＦＦＳモードの液晶パネルであるものとして説明した。しかしこれに限ったものではなく、液晶パネルは、複数の帯状部分を有する画素電極などの電極をＢＭ開口内に有し、かつ、上述と同様に液晶分子が配向されたＩＰＳの液晶パネルであっても上述と同様の効果を得ることができる。
【０１３６】
＜実施の形態３＞
図２５及び図２６を用いて、本発明の実施の形態３に係るＦＦＳモードの液晶表示装置について説明する。図２５は、本実施の形態３に係るＦＦＳモードの液晶表示装置の構成を示す分解図である。なお、以下の説明において実施の形態１に係る液晶表示装置と同様の構成には、同じ符号を付すものとする。
【０１３７】
本実施の形態３に係る液晶表示装置は、液晶パネル５と、バックライト２とを備える。上述と同様に、バックライト２は、図示しない横目のレンズシートと拡散シートとを用いることによって、図２に示すような、左右方向に広く、上下方向に狭い配光特性を有している。
【０１３８】
液晶パネル５は、ＦＦＳモードの液晶セル３１と、偏光子３２と、検光子３３と、２軸位相差フィルム３４とを備える。液晶セル３１は、バックライト２からの光が通過可能な開口３１０ａが設けられたブラックマトリックスを含んでいる。この開口３１０ａは、左右方向に長い横長形状を有しており、複数の開口３１０ａが、サブ画素として上下左右方向に配列されている。なお、これら開口３１０ａには、図示しない青色、赤色、緑色のカラーフィルターが設けられる。
【０１３９】
偏光板である偏光子３２は、液晶セル３１に対して光源側に配設されている。偏光子３２の吸収軸は上下方向に揃えられている。
【０１４０】
偏光板である検光子３３は、液晶セル３１に対して観察者側（光源と逆側）に配設されている。検光子３３の吸収軸は、偏光子３２の吸収軸と直交する左右方向に揃えられている。つまり、偏光子３２及び検光子３３は、クロスニコルを形成している。
【０１４１】
実施の形態１に係る２軸位相差フィルム１４は、偏光子１２と液晶セル１１との間に配設されていたが、本実施の形態３に係る２軸位相差フィルム３４は、偏光子３２と液晶セル３１との間ではなく、検光子３３と液晶セル３１との間に配設されている。ここで、液晶セル３１の左右方向をＸ、上下方向をＹ、観察者方向である前後方向をＺとした場合、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚには、ｎｘ＞ｎｙ，ｎｚかつｎｙ≠ｎｚの関係がある。例えば、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝１／２であり、２軸位相差フィルム１４の厚さをｄとした場合に、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝２７５ｎｍの関係が成り立つ。なお、ここではｎｘ＞ｎｙとしたが、実施の形態１の説明と同様にｎｙ＞ｎｘであってもよい。
【０１４２】
図２６は、本実施の形態３に係るＦＦＳモードの液晶セル３１の構成を模式的に示す図である。図２６（ａ）は、液晶セル３１の側面からみた断面図であり、図２６（ｂ）は、液晶セル３１の観察者側からみた正面図である。
【０１４３】
液晶セル３１は、ブラックマトリクス３１０と、液晶分子３１１が配向した液晶層と、第１透明基板である第１ガラス基板３１２と、第２透明基板である第２ガラス基板３１３と、画素電極３１４と、共通電極３１５と、絶縁膜３１６とを含んでいる。第１ガラス基板３１２は、観察者側に配設され、第２ガラス基板３１３は、第１ガラス基板３１２とバックライト２との間に配設されることにより、第１ガラス基板３１２に対してバックライト２側に配設される。
【０１４４】
観察者側の第１ガラス基板３１２には、光を吸収する薄膜を塗布または堆積してブラックマトリクス３１０が選択的に形成されている。このブラックマトリクス３１０はパターニングされており、バックライト２からの光が通過可能な開口３１０ａが設けられている。バックライト２からの光は、ブラックマトリクス３１０の開口３１０ａ（以下「ＢＭ開口３１０ａ」と記すこともある）を通過すると回折されて、回折光ｊ，ｋが発生する。
【０１４５】
図２６（ｂ）に示されるように、本実施の形態３に係るＢＭ開口３１０ａの形状は、左右方向に長いという点で、実施の形態２に係るＢＭ開口２１０ａと異なる。
【０１４６】
バックライト２側の第２ガラス基板３１３には、シリコン酸化膜などの絶縁膜３１６を介して画素電極３１４及び共通電極３１５が形成されており、画素電極３１４と共通電極３１５とは絶縁膜３１６によって絶縁されている。ここで、画素電極３１４は、ＩＴＯ等の透明導電膜を帯状にパターニングして形成されており、左右方向に対して５度以上１０度以下の角度で傾斜して、概ね左右方向に延在する複数の帯状部分を有する。共通電極３１５は、ＩＴＯ等の透明導電膜のベタ膜（実質的に開口などが形成されていない膜）で形成されている。ただしこれに限ったものではなく、共通電極３１５が、左右方向に対して５度以上１０度以下の角度で傾斜して、概ね左右方向に延在する複数の帯状部分を有するように形成され、画素電極３１４が、ＩＴＯ等の透明導電膜のベタ膜で形成されてもよい。または、画素電極３１４及び共通電極３１５のいずれもが、上述の複数の帯状部分を有するように形成されてもよい。
【０１４７】
第１ガラス基板３１２の、第２ガラス基板３１３側に最も近い積層膜、及び、第２ガラス基板３１３の、第１ガラス基板３１２側に最も近い積層膜として、矢印ｉで示す左右方向にラビングされた配向膜（図示せず）が形成されている。この配向膜により、第１及び第２ガラス基板３１２，３１３に挟まれた液晶分子３１１の遅相軸が上下方向に揃えられている。なお、液晶分子３１１は、負の誘電率異方性（Δε＜０）を有するネガ型液晶である。
【０１４８】
＜実施の形態３の動作＞
上述したように、黒レベル輝度は、直進光のリーク輝度と、各種散乱リーク光の輝度との和である。
【０１４９】
まず、直進光のリーク輝度について述べる。本実施の形態３に係るＦＦＳモードの液晶表示装置について、ジョーンズマトリクス法で計算した直進光の透過率の角度分布を図２７に示す。ここでは、偏光子３２、検光子３３、２軸位相差フィルム３４の軸ずれはないとしている。液晶分子３１１がネガ型液晶であり、プレチルト角による遅相軸の傾きがないため透過率の配光角度分布は上下左右に対称である。
【０１５０】
図２８は、方向Ａ（極角４５度方位角１５６度）へ進む回折光の検光子透過率と入射ビーム光の入射角度との関係を示すコンター図である。このコンター図は、上述した回折リーク光の発生モデルに基づき、ジョーンズマトリクス計算により求めたものである。
【０１５１】
本実施の形態３の液晶表示装置では、方向Ａの近傍の上下方向の入射光により発生する回折光の検光子透過率が低いことがわかる。ＢＭ開口３１０ａが横長形状であり、かつ画素電極３１４が横長の帯状であるため、上下方向に伝搬する回折光ｋは比較的強いが、リーク輝度は、低く抑えられる。右方向の入射光により発生する回折光の透過率は比較的高いが、ＢＭ開口３１０ａが横長形状であり、かつ、画素電極３１４が横長の帯状であるため、左右方向に伝搬する回折光ｊの発生は少なく、回折リーク光の輝度は抑えられる。以上により、方向Ａの黒レベル輝度を低く抑えることができる。構造は上下左右に対称であるため、同様に方向Ｂならびに、左右下方向の黒レベル輝度も抑制することができる。
【０１５２】
なお、以上では、本実施の形態３に係る液晶パネルは、実施の形態１と同様にＦＦＳモードの液晶パネルであるものとして説明した。しかしこれに限ったものではなく、液晶パネルは、複数の帯状部分を有する画素電極などの電極をＢＭ開口内に有し、かつ、上述と同様に液晶分子が配向されたＩＰＳの液晶パネルであっても上述と同様の効果を得ることができる。
【０１５３】
また、本実施の形態３に係る液晶セル３１は、実施の形態２と同様に透過率分布領域及び屈折率分布領域を含んでもよい。ただし、分布は、上下方向に均一で、左右方向に変化のある分布が望ましい。これにより透過率の高い回折光ｊの発生を抑制できるためである。なお、実施の形態１の液晶セル１１に、実施の形態２と同様に透過率分布領域及び屈折率分布領域を含んでもよいのは言うまでもない。
【０１５４】
さらに、液晶の配向方法として配向膜のラビングを用いる例を説明したが、光配向を用いても同様の効果が得られる。
【０１５５】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１５６】
２  バックライト、３，５  液晶パネル、１１，２１，３１  液晶セル、１２，３２  偏光子、１３，３３  検光子、１４，３４  ２軸位相差フィルム、１１０，２１０  ブラックマトリクス、１１０ａ，２１０ａ  開口、１１０ｂ  第１縁部、１１０ｃ  第２縁部、１１１，２１１，３１１  液晶分子、１１２，２１２，３１２  第１ガラス基板、１１３，２１３，３１３  第２ガラス基板、１１４，２１４，３１４  画素電極、１１５，２１５，３１５  共通電極、１２２，１３２  ゲート配線、１２３，１３３  共通配線、２２１  透過率分布領域、２２２  屈折率分布領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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