示相对于入射光的视角变化的模拟结果的例子的图。
[0074] 图11是显示使液晶层的厚度变化的情况下的液晶层与相位差板的相位差的模拟 结果的例子的图。
[0075] 图12是显示使液晶层的厚度变化的情况下的液晶层与相位差板的相位差不同的 模拟结果的例子的图。
[0076]图13是显不液晶单兀的一例的立体图。
[0077] 图14是显示液晶单元的其它例的立体图。
【具体实施方式】
[0078] W下，参照附图对本发明的实施方式详细地说明。
[0079] 另外，为了易于理解特征，W下的说明中使用的附图有时为了方便而示意性示出 成为特征的部分，各构成要素的尺寸比率等不限于与实际相同。此外，在W下的说明中例示 的材料、尺寸等为一例，本发明不一定限定于此，能够在不变更其主旨的范围适当变更而实 施。
[0080] 首先，参照图1和图2对应用了本发明的改善液晶显示元件的光学响应的方法的一 例进行说明。
[0081] 另外，图1是显示构成液晶光学元件1的各部分的光学配置的示意图。图2是显示从 图1所示的液晶光学元件1省略了相位差板(光学补偿板)4的配置的情况下的各部分的光学 配置的示意图。
[0082] 如图1所示，液晶光学元件1大致具备:液晶单元2、第1偏振板3和第2偏振板4、W及 相位差板5。
[0083] 液晶单元2中，驱动电压不施加时的向列液晶层的液晶分子为处于基板面内的均 匀取向（水平取向）。液晶单元2配置在第1偏振板3与第2偏振板4之间。
[0084] 第1偏振板3作为起偏器P配置在液晶单元2的背面侧。第2偏振板3作为检偏振器A 配置在液晶单元2的正面侧。第1偏振板3与第2偏振板4各自的透射轴从法线方向来看处于 彼此正交的位置关系。另外，图1中，将第1偏振板3和第2偏振板4的法线方向设为XYZ坐标的 Z轴方向，使第1偏振板3的透射轴与XYZ坐标的X轴方向一致，使第2偏振板4的透射轴与XYZ 坐标的Y轴方向一致。
[0085] 液晶单元2中，使液晶层的慢轴与偏离X轴方向45°的方向一致。相位差板5为配置 在液晶单元2与第2偏振板4之间的A板。相位差板5中，使其慢轴与偏离X轴方向135°的方向 一致。
[0086] 运里，将从图1所示的液晶光学元件1省略了相位差板5的配置的情况下的液晶光 学元件Γ示于图2。而且，将省略了该相位差板5的配置的情况下的液晶光学元件Γ的透射 光量设为II。另一方面，将配置了相位差板5的情况下的液晶光学元件1的透射光量设为12。 此外，图1和图2所示的液晶光学元件1、1'中，波长k的入射光从各自的液晶单元2的背面侧 垂直(与Z轴平行的方向）入射，透射光从液晶单元2的前面侧垂直(与Z轴平行的方向）出射。
[0087] 在将液晶单元2(LCD)中的液晶层的相位差设为Rlc，将相位差板5的相位差设为Rf 时，相位差板5的相位差Rf相对于驱动电压、时间没有变化。另一方面，在将液晶单元2的基 板间距离设为d，将驱动电压设为V，将时间设为t，将液晶层的双折射设为An(V，t)时，液晶 层的相位差Rlc由dAn(V，t)表示。因此，液晶层的相位差Rlc相对于驱动电压、时间进行变 化。
[0088] 有效的An(V，t)可W着眼于由连续体弹性理论、松弛现象的转矩方程式确定的向 列液晶的指向矢(director )，根据从其Z轴倾斜的倾斜角01。(V，t，Z)来计算。
[0089] 因此，在驱动电压从接通状态变为断开状态时（下降时），该倾斜角θι。作为时间性 变化的角度来对待。透射光量11、12都通过由时间性变化的Θ1。(t)确定的Δη (t)的状态来表 /J、- 〇
[0090] 根据W上的关系，透射光量Ii、l2和它们的时间变化巧!/筑、巧2/巧由下述式2a、2b 和式3a、3b表示。此外，液晶层的相位差Rlc(t)由式4表示。
[0091] [数 2]
[0096] 式 4 Ric(t)=dAn(t)
[0097] 在作为本发明的课题的透射光量相对于时间变化的光学响应的改善时，在将省略 了相位差板5的配置的情况下的驱动电压V从接通状态变为断开状态时（下降时）的透射光 量Ii相对于时间t的微分系数设为规i/筑，将配置了相位差板5的情况下的驱动电压V从接通 状态变为断开状态时(下降时)的透射光量12相对于时间t的微分系数设为斑2/'筑时，需要W 满足下述式（1)的关系的方式，进行液晶层的相位差Rlc与相位差板5的相位差Rf的光学设 计。
[009引 I :巫/筑 I > I 讯織 I ...(1)
[0099] 运里，所谓透射光量相对于时间变化的光学响应快或慢，置换成将透射光量Ii、l2 相对于时间的变化的大小进行比较。因此，求出确定上述式2b的绝对值与上述式3b的绝对 值的大小关系的液晶层的相位差Rlc、与相位差板5的相位差Rf的适合条件。
[0100] 具体而言，在本实施方式中，通过由上述式2b和上述式3b导出的下述式5a的大括 号内的值变为上来获得。
[0101] 驱动电压V不施加时(V = 0)的液晶层的相位差Rlc与相位差板5的相位差Rf由于为 光学补偿关系，因此可W认为Rlc(V = 0)=Rf。此外，此时的倾斜角目1。为〇°。
[0102] 驱动电压V不施加时(V = 0)的透射光量Ii变为充分亮度的液晶层的相位差Rlc(V =0)为地lcA = V2附近是适合的。因此，将该条件应用于相位差板5的相位差Rf的情况下， 相位差板5的相位差Rf通过将作为其近似式的下述式5c代入到下述式5a，由下述式化表示。 [010引[数 3]
[0107] 运里，驱动电压V高时，液晶层的相位差Rlc(V)变得接近于0(至少变为V4W下。）。 因此，上述式化的大括号内的第2项的Ξ角函数为正值。
[010引因此，如果α<0,则上述式加的大括号中的值总是比1大。概括来说，在地lc(V = 0)/λ<3?/2、3iRf A<3i/2时，与上述式2b的迅/济的绝对值相比，上述式3b的巧2/筑的绝对值 大，因此可获得上述式(1)的关系。
[0109] 如上所述明确了，通过W满足上述式（1)的方式，进行液晶层的相位差Rlc与相位 差板的相位差Rf的光学设计，能够实现透射光量相对于时间变化的光学响应的改善。
[0110] 相位板需要满足上述式（1)。具体而言，作为相位差板，优选设置A板、C板、双轴性 板中的至少1个，更优选组合A板与C板。
[0111] 进一步，优选相对于至少从法线方向入射的波长λ的入射光，液晶层的相位差Rlc 与相位差板5的相位差Rf都相等，并且比V2小。更具体而言，液晶层与相位差板5优选由于 驱动电压变为断开状态时各自的延迟而具有的相位差[rad]处于比V2仅小0.1~0.6的范 围。由此，可W使下降（断开)时的透射光量相对于时间变化的光学响应(下降时间）与省略 了相位差板5的配置的情况相比加快。
[0112] 此外，在将省略了相位差板5的配置的情况下的驱动电压或驱动电压振幅设为 化C1，将配置了相位差板5的情况下的驱动电压或驱动电压振幅设为VLC2时，W满足下述式 (2)的关系的方式，进行液晶单元2的驱动。
[0113] Vlci<"Vlc2...(2)
[0114] 由此，驱动电压从断开状态变为接通状态时(上升时）的透射光量相对于时间变化 的光学响应(上升时间）虽然比下降时慢，但是通过W满足上述式(2)的关系的方式，进行液 晶单元2的驱动，从而能够改善上升时的透射光量相对于时间变化的光学响应，同时能够显 著改善下降时的透射光量相对于时间变化的光学响应。
[0115] 如上所述，本发明中，通过W满足上述式（1)的方式，进行液晶层的相位差Rlc与相 位差板5的相位差Rf的光学设计，可W改善高低关系为V1>V2的从电压VI向电压V2的下降 (断开)时的光学响应。因此，即使对于广视角重要的大型液晶显示元件、追求高析像度化的 中小型液晶显示元件，也可W不依赖于液晶材料的物性改善，而获得优异的光学响应。
[0116] [液晶单元]
[0117] 接下来，举出图13所示的液晶单元20和图14所示的液晶单元30作为例子对液晶单 元的具体的构成进行说明。
[0118] 图13所示的液晶单元20具有:第1基板21、第2基板22、和夹持在第1基板21与第2基 板22之间的液晶层23。
[0119] 在第1基板21与第2基板22的彼此对置的面，分别设置有控制液晶层23的取向状态 的取向层24a、24b，W及使液晶层23的取向状态根据由驱动电压的施加产生的电场而变化 的透明电极25a、25b。
[0120] 例如，在TN模式、STN模式等水平取向型的情况下，取向层24a、24b在驱动电压不施 加时使液晶层23的液晶分子2：3a相对于基板面在实质上水平的方向取向（水平取向）。运里， 实质上水平的方向中包含水平和大致水平的方向。
[0121 ]另一方面，在VA模式等垂直取向型的情况下，取向层24a、24b在驱动电压不施加时 使液晶层23的液晶分子23a相对于基板面在实质上垂直的方向取向（垂直取向）。运里，实质 上垂直的方向中包含垂直和大致垂直的方向。
[0122] 液晶单元20可W是无源矩阵显示形式，也可W是有源矩阵显示方式。在无源矩阵 显示形式的情况下，可举出例如ST饰莫式等。对于STN模式，第1基板21上的透明电极25a与第 2基板22上的透明电极2加 W彼此正交的方式图案形成为条纹状。
[0123] 在有源矩阵显示方式的情况下，可举出例如T饰莫式、VA模式等。对于有源矩阵显示 方式，具有多个像素电极排列成矩阵状的结构，通过与各像素电极电连接的非线性有源元 件(未图示。），各自独立地控制驱动。因此，对于有源矩阵显示方式，透明电极25a、2加中的 任何一方为像素电极，另一方为共同电极。
[0124] 图14所示的液晶单元30具有第1基板31、第2基板32、夹持在第1基板31与第2基板 32之间的液晶层33。
[0125] 在第1基板21与第2基板22的彼此对置的面，分别设置有控制液晶层23的取向状态 的取向层34a、34b。此外，在第1基板21的与第2基板22对置的面，设置有使液晶层23的取向 状态根据由驱动电压的施加产生的电场而变化的透明电极35。
[0126] 目P，该液晶单元30是仅在第1基板21与第2基板22中的一方基板设置有电极的构 成。该构成应用于例如IPS模式等水平取向型。在IPS模式的情况下，取向层34a、34b在驱动 电压不施加时使液晶层33的液晶分子33a相对于基板面在实质上水平的方向取向（水平取 向）。在WS模式的情况下，透明电极35构成由共同电极和像素电极构成的梳齿电极。
[0127] [液晶层]
[0128] 接下来，对液晶层23、33具体地说明。
[0129] 在液晶层23、33中，可W使用例如向列液晶、近晶液晶、强介电性液晶、胆酱醇型液 晶等液晶材料，但其中，特别优选使用具有向列相的液晶。
[0130] 关于液晶层23、33的介电常数各向异性，虽然正、负都可W使用，但从优选3ΙΛ Δη/ λ为V2左右或比其小的结果来看，优选使用液晶层的双折射率Δη更小的材料。
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