改善光学响应的方法以及使用了该方法的液晶显示元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及改善液晶显示元件的光学响应的方法W及使用了该方法的液晶显示 元件。
【背景技术】
[0002] 例如，液晶显示元件W钟表、台式电子计算机为首，在各种测定设备、汽车、文字处 理机、电子手册、印刷机、计算机、电视、钟表、广告显示板等的显示部广泛使用。
[0003] 作为液晶显示元件的代表性显示方式，例如，有TN(扭曲向列）型、STN(超扭曲向 列）型、ECB(场效应双折射)型等。此外，使用了 TFT(薄膜晶体管）的有源矩阵型液晶显示元 件采用了使液晶分子垂直取向的VA型、使液晶分子水平取向的IPS(平面转换)型或Fi^型等 驱动方式。
[0004] 最近的液晶显示元件，针对大型、中小型的各种用途，进行了 4ΚΧ2Κ、8ΚΧ4Κ等高 精细化、高析像度化、400ppi、60化pi等显示容量的增加等。
[000引对于液晶显示元件，应该适合运些用途的新的课题之一有光学响应的改善。具体 而言，作为改善液晶显示元件的光学响应的方法，有下述(1)~(5)等。
[0006] (1)减小液晶层的厚度。
[0007] (2)使液晶材料的粘弹性降低。
[0008] (3)改善由过电压施加引起的灰阶响应(称为过驱动(overlive)方式。）。
[0009] (4)插入由于刷新率增加而连接动画帖间的影像(称为倍速驱动。）。
[0010] (5)将在光学补偿位置配置有液晶单元的2层面板在特定的条件下驱动(参照非专 利文献1。）。
[0011] 另一方面，在液晶显示元件中，为了谋求上述的高精细化、高析像度化、显示容量 的增加，需要广视角化、色泽再现性等的改善。因此，现在也进行了许多研究开发。
[0012] 作为对运些改善有用的方法，有例如使用负A板、正A板、负C板、正C板、双轴性板、 1/2波长板、1/4波长板等相位差板(光学补偿板)的方法。
[0013] 然而，运些技术中，没有通过相位差板的设计而改善了光学响应的技术(参照专利 文献1~4。）。因此，作为改善液晶显示元件的光学响应的方法，与上述的现有想法相比并没 有变化。
[0014] 此外，可W认为液晶显示元件的相对于驱动电压的响应时间遵循作为针对外源场 的转矩方程式的解的下述式A和B。然而，虽然该想法没有根本性的错误，但是不准确。
[001 引[数1]
[0016]
[0017](在式A、B中，"τι·"表示上升(接通)时的响应时间，"Τ0-表示下降（断开)时的响应 时间，"丫 Γ表示液晶的粘性率，"Κ"表示液晶的弹性模量，"d"表示液晶的层厚，"Δ ε"表示 液晶的介电各向异性，X表示驱动电压，"Vth"表示阔值电压。）
[0018] 目P，该式A、B的准确意思仅表示液晶分子本身的变动，不直接表示液晶显示元件的 透射光量的时间变化。因此，所谓液晶显示元件的光学响应，可W认为是例如光透射液晶显 示元件中某一个像素时的透射光量的规定变化所对应的时间。
[0019] 液晶显示元件的透射光量由偏振板的配置、液晶层的相位差、相位差膜的相位差 等来确定。因此，上述式A、B不过是仅仅表示液晶层的分子运动，不表示与液晶显示元件的 光学响应直接有关的透射光量的时间变化。
[0020] 现有技术文献 [0021 ]专利文献
[0022] 专利文献1:日本特开平11-249126号公报
[0023] 专利文献2:日本特开2007-78854号公报
[0024] 专利文献3:日本特开2008-139769号公报 [00巧]专利文献4:日本特开2010-72658号公报
[0026] 非专利文献
[0027] 非专利文献 1:IDW2010 DIGEST P.605
【发明内容】
[0028] 发明所要解决的课题
[0029] 本发明是鉴于运样的W往情况而提出的，目的是提供改善液晶显示元件的透射光 量相对于时间变化的光学响应的方法、W及使用了那样的方法的液晶显示元件。
[0030] 用于解决课题的手段
[0031] 为了达成上述目的，本发明提供W下方案。
[0032] 〔1)一种改善高低关系为VI >V2的从电压VI向电压V2的下降（断开)时的光学响应 的方法，其特征在于，在下述液晶显示元件中，在将省略了下述光学补偿板的配置的情况下 的下述驱动电压从接通状态变为断开状态时的透射光量Ii相对于时间t的微分系数设为 巧i/at，将配置了下述光学补偿板的情况下的下述驱动电压从接通状态变为断开状态时的 透射光量12相对于时间t的微分系数设为巧化时，W满足下述式(1)的关系的方式，进行下 述液晶层的相位差与下述光学补偿板的相位差的光学设计，从而改善高低关系为V1>V2的 从电压VI向电压V2下降(断开)时的光学响应，
[0033]
[0034] 所述液晶显示元件具备：
[0035] 液晶单元，所述液晶单元具有:彼此对置地配置的第1基板和第2基板;夹持在上述 第1基板和上述第2基板之间的液晶层;在上述第1基板和上述第2基板之间控制上述液晶层 的取向状态的取向层;和使上述液晶层的取向状态根据由驱动电压的施加产生的电场而变 化的电极，W及
[0036] 第1偏振板和第2偏振板，所述第1偏振板和第2偏振板配置在上述液晶单元的背面 侧和前面侧，W在上述驱动电压的施加时从上述液晶单元的背面侧透射到前面侧的光的透 射光量变为最大或最小的方式，设定了彼此的透射轴的朝向；
[0037] 光学补偿板，所述光学补偿板配置在上述第1偏振板与上述液晶单元之间、和上述 第2偏振板与上述液晶单元之间中的至少一方之间，进行从其间通过的光的光学补偿。
[0038] 〔2)根据上述〔1)所述的液晶显示元件，上述液晶层和上述光学补偿板中，使由于 上述驱动电压变为断开状态时各自的延迟而具有的相位差[rad]同等，并且比V2小。
[0039] 〔3)根据上述〔1)或〔2)所述的改善光学响应的方法，上述第1偏振板和上述第2偏 振板各自的透射轴从法线方向来看处于彼此正交的位置关系，
[0040] 上述液晶层和上述光学补偿板各自的慢轴从法线方向来看处于彼此正交的位置 关系，
[0041] 上述透射轴和上述慢轴所成的角度[rad]为V4。
[0042] 〔4)根据上述〔1)~〔3)的任一项所述的改善光学响应的方法，上述液晶单元中，将 上述液晶层W电压控制双折射模式驱动。
[0043] 〔5)根据上述〔1)~〔4)的任一项所述的改善光学响应的方法，上述液晶单元中，上 述驱动电压不施加时上述液晶层的取向状态为水平取向。
[0044] 〔6)根据上述〔1)~〔4)的任一项所述的改善光学响应的方法，上述液晶单元中，上 述驱动电压不施加时上述液晶层的取向状态为垂直取向。
[004引〔7)根据上述〔1)~〔6)的任一项所述的改善光学响应的方法，上述光学补偿板为 相位差板。
[0046] 〔8)根据上述〔7)所述的改善光学响应的方法，上述相位差板包含A板、C板、双轴性 板中的任一种。
[0047] 〔9)根据上述〔1)~〔8)的任一项所述的改善光学响应的方法，上述光学补偿板为 光学补偿用的液晶单元。
[0048] 〔10)根据上述〔1)~〔9)的任一项所述的改善光学响应的方法，上述液晶层包含向 列液晶、近晶液晶、胆酱醇型液晶、强介电性液晶中的任一种。
[0049] 〔11)根据上述〔10)所述的改善光学响应的方法，上述液晶层包含下述通式化1)~ 化3)所示的液晶化合物。
[0050] [化1]
[0051]
[0052] 〔12)根据上述〔1)~〔11)的任一项所述的改善光学响应的方法，上述液晶单元包 含与上述电极电连接的非线性有源元件。
[0053] 〔13)根据上述〔1)~〔12)的任一项所述的改善光学响应的方法，上述取向层包含 聚酷亚胺、聚酷胺、查耳酬、肉桂酸醋、肉桂酷基中的任一种。
[0054] 〔14) 一种液晶显示元件，其使用了上述〔1)~〔13)的任一项所述的改善光学响应 的方法。
[0055] 〔15)-种液晶显示元件，其特征在于，在下述液晶显示元件中，在将省略了下述光 学补偿板的配置的情况下的下述驱动电压从接通状态变为断开状态时的透射光量Ii相对 于时间t的微分系数设为巧|/&，将配置了下述光学补偿板的情况下的下述驱动电压从接通 状态变为断开状态时的透射光量12相对于时间t的微分系数设为巧2/筑时，W满足下述式 (1)的关系的方式，进行下述液晶层的相位差与下述光学补偿板的相位差的光学设计，
[0056] I 翔2饭t I > I 却1/筑| 。.(1)
[0057] 所述液晶显示元件具备：
[0058] 液晶单元，所述液晶单元具有:彼此对置地配置的第1基板和第2基板;夹持在上述 第1基板和上述第2基板之间的液晶层;在上述第1基板和上述第2基板之间控制上述液晶层 的取向状态的取向层;和使上述液晶层的取向状态根据由驱动电压的施加产生的电场而变 化的电极；W及，
[0059] 第1偏振板和第2偏振板，所述第1偏振板和第2偏振板配置在上述液晶单兀的背面 侧和前面侧，W在上述驱动电压的施加时从上述液晶单元的背面侧透射到前面侧的光的透 射光量成为最大或最小的方式，设定了彼此的透射轴的朝向；
[0060] 光学补偿板，所述光学补偿板配置在上述第1偏振板与上述液晶单元之间、和上述 第2偏振板与上述液晶单元之间中的至少一方之间，进行从其间通过的光的光学补偿。
[0061] 发明的效果
[0062] 如W上那样，在本发明中，通过W满足上述式（1)的方式，进行液晶层的相位差与 光学补偿板的相位差的光学设计，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不依靠液晶材料的物性改善，获得优异的光学响应。
【附图说明】
[0063] 图1是显示构成液晶光学元件的各部分的光学配置的一例的示意图。
[0064] 图2是从图1所示的液晶光学元件省略了相位差板的配置的情况下的示意图。
[0065] 图3是显示构成液晶光学元件的各部分的光学配置的其它例的示意图。
[0066] 图4是从图3所示的液晶光学元件省略了相位差板的配置的情况下的示意图。
[0067] 图5A是显示与入射到单轴光学各向异性体的光对应的光学量的示意图。
[0068] 图5B是显示与入射到双轴光学各向异性体的光对应的光学量的示意图。
[0069] 图6是显示成为水平取向化0)的情况下应用了本发明的方法的例子的图。
[0070] 图7是显示成为垂直取向（VA)的情况下应用了本发明的方法的例子的图。
[0071] 图8是显示常白与常黑时的各种电压-透射率曲线的图。
[0072] 图9是显示入射光垂直的情况下的模拟结果的例子的图。
[0073] 图10是显