改善光學(xué)響應(yīng)的方法以及使用了該方法的液晶顯示元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及改善液晶顯示元件的光學(xué)響應(yīng)的方法W及使用了該方法的液晶顯示 元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如，液晶顯示元件W鐘表、臺(tái)式電子計(jì)算機(jī)為首，在各種測(cè)定設(shè)備、汽車、文字處 理機(jī)、電子手冊(cè)、印刷機(jī)、計(jì)算機(jī)、電視、鐘表、廣告顯示板等的顯示部廣泛使用。
[0003] 作為液晶顯示元件的代表性顯示方式，例如，有TN(扭曲向列）型、STN(超扭曲向 列）型、ECB(場(chǎng)效應(yīng)雙折射)型等。此外，使用了 TFT(薄膜晶體管）的有源矩陣型液晶顯示元 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(平面轉(zhuǎn)換)型或Fi^型等 驅(qū)動(dòng)方式。
[0004] 最近的液晶顯示元件，針對(duì)大型、中小型的各種用途，進(jìn)行了 4ΚΧ2Κ、8ΚΧ4Κ等高 精細(xì)化、高析像度化、400ppi、60化pi等顯示容量的增加等。
[000引對(duì)于液晶顯示元件，應(yīng)該適合運(yùn)些用途的新的課題之一有光學(xué)響應(yīng)的改善。具體 而言，作為改善液晶顯示元件的光學(xué)響應(yīng)的方法，有下述(1)~(5)等。
[0006] (1)減小液晶層的厚度。
[0007] (2)使液晶材料的粘彈性降低。
[0008] (3)改善由過(guò)電壓施加引起的灰階響應(yīng)(稱為過(guò)驅(qū)動(dòng)(overlive)方式。）。
[0009] (4)插入由于刷新率增加而連接動(dòng)畫帖間的影像(稱為倍速驅(qū)動(dòng)。）。
[0010] (5)將在光學(xué)補(bǔ)償位置配置有液晶單元的2層面板在特定的條件下驅(qū)動(dòng)(參照非專 利文獻(xiàn)1。）。
[0011] 另一方面，在液晶顯示元件中，為了謀求上述的高精細(xì)化、高析像度化、顯示容量 的增加，需要廣視角化、色澤再現(xiàn)性等的改善。因此，現(xiàn)在也進(jìn)行了許多研究開(kāi)發(fā)。
[0012] 作為對(duì)運(yùn)些改善有用的方法，有例如使用負(fù)A板、正A板、負(fù)C板、正C板、雙軸性板、 1/2波長(zhǎng)板、1/4波長(zhǎng)板等相位差板(光學(xué)補(bǔ)償板)的方法。
[0013] 然而，運(yùn)些技術(shù)中，沒(méi)有通過(guò)相位差板的設(shè)計(jì)而改善了光學(xué)響應(yīng)的技術(shù)(參照專利 文獻(xiàn)1~4。）。因此，作為改善液晶顯示元件的光學(xué)響應(yīng)的方法，與上述的現(xiàn)有想法相比并沒(méi) 有變化。
[0014] 此外，可W認(rèn)為液晶顯示元件的相對(duì)于驅(qū)動(dòng)電壓的響應(yīng)時(shí)間遵循作為針對(duì)外源場(chǎng) 的轉(zhuǎn)矩方程式的解的下述式A和B。然而，雖然該想法沒(méi)有根本性的錯(cuò)誤，但是不準(zhǔn)確。
[001 引[數(shù)1]
[0016]
[0017](在式A、B中，"τι·"表示上升(接通)時(shí)的響應(yīng)時(shí)間，"Τ0-表示下降（斷開(kāi))時(shí)的響應(yīng) 時(shí)間，"丫 Γ表示液晶的粘性率，"Κ"表示液晶的彈性模量，"d"表示液晶的層厚，"Δ ε"表示 液晶的介電各向異性，X表示驅(qū)動(dòng)電壓，"Vth"表示闊值電壓。）
[0018] 目P，該式A、B的準(zhǔn)確意思僅表示液晶分子本身的變動(dòng)，不直接表示液晶顯示元件的 透射光量的時(shí)間變化。因此，所謂液晶顯示元件的光學(xué)響應(yīng)，可W認(rèn)為是例如光透射液晶顯 示元件中某一個(gè)像素時(shí)的透射光量的規(guī)定變化所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。
[0019] 液晶顯示元件的透射光量由偏振板的配置、液晶層的相位差、相位差膜的相位差 等來(lái)確定。因此，上述式A、B不過(guò)是僅僅表示液晶層的分子運(yùn)動(dòng)，不表示與液晶顯示元件的 光學(xué)響應(yīng)直接有關(guān)的透射光量的時(shí)間變化。
[0020] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0021 ]專利文獻(xiàn)
[0022] 專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平11-249126號(hào)公報(bào)
[0023] 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2007-78854號(hào)公報(bào)
[0024] 專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2008-139769號(hào)公報(bào) [00巧]專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2010-72658號(hào)公報(bào)
[0026] 非專利文獻(xiàn)
[0027] 非專利文獻(xiàn) 1:IDW2010 DIGEST P.605

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028] 發(fā)明所要解決的課題
[0029] 本發(fā)明是鑒于運(yùn)樣的W往情況而提出的，目的是提供改善液晶顯示元件的透射光 量相對(duì)于時(shí)間變化的光學(xué)響應(yīng)的方法、W及使用了那樣的方法的液晶顯示元件。
[0030] 用于解決課題的手段
[0031] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供W下方案。
[0032] 〔1)一種改善高低關(guān)系為VI >V2的從電壓VI向電壓V2的下降（斷開(kāi))時(shí)的光學(xué)響應(yīng) 的方法，其特征在于，在下述液晶顯示元件中，在將省略了下述光學(xué)補(bǔ)償板的配置的情況下 的下述驅(qū)動(dòng)電壓從接通狀態(tài)變?yōu)閿嚅_(kāi)狀態(tài)時(shí)的透射光量Ii相對(duì)于時(shí)間t的微分系數(shù)設(shè)為 巧i/at，將配置了下述光學(xué)補(bǔ)償板的情況下的下述驅(qū)動(dòng)電壓從接通狀態(tài)變?yōu)閿嚅_(kāi)狀態(tài)時(shí)的 透射光量12相對(duì)于時(shí)間t的微分系數(shù)設(shè)為巧化時(shí)，W滿足下述式(1)的關(guān)系的方式，進(jìn)行下 述液晶層的相位差與下述光學(xué)補(bǔ)償板的相位差的光學(xué)設(shè)計(jì)，從而改善高低關(guān)系為V1>V2的 從電壓VI向電壓V2下降(斷開(kāi))時(shí)的光學(xué)響應(yīng)，
[0033]
[0034] 所述液晶顯示元件具備：
[0035] 液晶單元，所述液晶單元具有:彼此對(duì)置地配置的第1基板和第2基板;夾持在上述 第1基板和上述第2基板之間的液晶層;在上述第1基板和上述第2基板之間控制上述液晶層 的取向狀態(tài)的取向?qū)?和使上述液晶層的取向狀態(tài)根據(jù)由驅(qū)動(dòng)電壓的施加產(chǎn)生的電場(chǎng)而變 化的電極，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單元的背面 側(cè)和前面?zhèn)龋琖在上述驅(qū)動(dòng)電壓的施加時(shí)從上述液晶單元的背面?zhèn)韧干涞角懊鎮(zhèn)鹊墓獾耐?射光量變?yōu)樽畲蠡蜃钚〉姆绞?，設(shè)定了彼此的透射軸的朝向；
[0037] 光學(xué)補(bǔ)償板，所述光學(xué)補(bǔ)償板配置在上述第1偏振板與上述液晶單元之間、和上述 第2偏振板與上述液晶單元之間中的至少一方之間，進(jìn)行從其間通過(guò)的光的光學(xué)補(bǔ)償。
[0038] 〔2)根據(jù)上述〔1)所述的液晶顯示元件，上述液晶層和上述光學(xué)補(bǔ)償板中，使由于 上述驅(qū)動(dòng)電壓變?yōu)閿嚅_(kāi)狀態(tài)時(shí)各自的延遲而具有的相位差[rad]同等，并且比V2小。
[0039] 〔3)根據(jù)上述〔1)或〔2)所述的改善光學(xué)響應(yīng)的方法，上述第1偏振板和上述第2偏 振板各自的透射軸從法線方向來(lái)看處于彼此正交的位置關(guān)系，
[0040] 上述液晶層和上述光學(xué)補(bǔ)償板各自的慢軸從法線方向來(lái)看處于彼此正交的位置 關(guān)系，
[0041] 上述透射軸和上述慢軸所成的角度[rad]為V4。
[0042] 〔4)根據(jù)上述〔1)~〔3)的任一項(xiàng)所述的改善光學(xué)響應(yīng)的方法，上述液晶單元中，將 上述液晶層W電壓控制雙折射模式驅(qū)動(dòng)。
[0043] 〔5)根據(jù)上述〔1)~〔4)的任一項(xiàng)所述的改善光學(xué)響應(yīng)的方法，上述液晶單元中，上 述驅(qū)動(dòng)電壓不施加時(shí)上述液晶層的取向狀態(tài)為水平取向。
[0044] 〔6)根據(jù)上述〔1)~〔4)的任一項(xiàng)所述的改善光學(xué)響應(yīng)的方法，上述液晶單元中，上 述驅(qū)動(dòng)電壓不施加時(shí)上述液晶層的取向狀態(tài)為垂直取向。
[004引〔7)根據(jù)上述〔1)~〔6)的任一項(xiàng)所述的改善光學(xué)響應(yīng)的方法，上述光學(xué)補(bǔ)償板為 相位差板。
[0046] 〔8)根據(jù)上述〔7)所述的改善光學(xué)響應(yīng)的方法，上述相位差板包含A板、C板、雙軸性 板中的任一種。
[0047] 〔9)根據(jù)上述〔1)~〔8)的任一項(xiàng)所述的改善光學(xué)響應(yīng)的方法，上述光學(xué)補(bǔ)償板為 光學(xué)補(bǔ)償用的液晶單元。
[0048] 〔10)根據(jù)上述〔1)~〔9)的任一項(xiàng)所述的改善光學(xué)響應(yīng)的方法，上述液晶層包含向 列液晶、近晶液晶、膽醬醇型液晶、強(qiáng)介電性液晶中的任一種。
[0049] 〔11)根據(jù)上述〔10)所述的改善光學(xué)響應(yīng)的方法，上述液晶層包含下述通式化1)~ 化3)所示的液晶化合物。
[0050] [化1]
[0051]
[0052] 〔12)根據(jù)上述〔1)~〔11)的任一項(xiàng)所述的改善光學(xué)響應(yīng)的方法，上述液晶單元包 含與上述電極電連接的非線性有源元件。
[0053] 〔13)根據(jù)上述〔1)~〔12)的任一項(xiàng)所述的改善光學(xué)響應(yīng)的方法，上述取向?qū)影?聚酷亞胺、聚酷胺、查耳酬、肉桂酸醋、肉桂酷基中的任一種。
[0054] 〔14) 一種液晶顯示元件，其使用了上述〔1)~〔13)的任一項(xiàng)所述的改善光學(xué)響應(yīng) 的方法。
[0055] 〔15)-種液晶顯示元件，其特征在于，在下述液晶顯示元件中，在將省略了下述光 學(xué)補(bǔ)償板的配置的情況下的下述驅(qū)動(dòng)電壓從接通狀態(tài)變?yōu)閿嚅_(kāi)狀態(tài)時(shí)的透射光量Ii相對(duì) 于時(shí)間t的微分系數(shù)設(shè)為巧|/&，將配置了下述光學(xué)補(bǔ)償板的情況下的下述驅(qū)動(dòng)電壓從接通 狀態(tài)變?yōu)閿嚅_(kāi)狀態(tài)時(shí)的透射光量12相對(duì)于時(shí)間t的微分系數(shù)設(shè)為巧2/筑時(shí)，W滿足下述式 (1)的關(guān)系的方式，進(jìn)行下述液晶層的相位差與下述光學(xué)補(bǔ)償板的相位差的光學(xué)設(shè)計(jì)，
[0056] I 翔2飯t I > I 卻1/筑| 。.(1)
[0057] 所述液晶顯示元件具備：
[0058] 液晶單元，所述液晶單元具有:彼此對(duì)置地配置的第1基板和第2基板;夾持在上述 第1基板和上述第2基板之間的液晶層;在上述第1基板和上述第2基板之間控制上述液晶層 的取向狀態(tài)的取向?qū)?和使上述液晶層的取向狀態(tài)根據(jù)由驅(qū)動(dòng)電壓的施加產(chǎn)生的電場(chǎng)而變 化的電極；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單兀的背面 側(cè)和前面?zhèn)?，W在上述驅(qū)動(dòng)電壓的施加時(shí)從上述液晶單元的背面?zhèn)韧干涞角懊鎮(zhèn)鹊墓獾耐?射光量成為最大或最小的方式，設(shè)定了彼此的透射軸的朝向；
[0060] 光學(xué)補(bǔ)償板，所述光學(xué)補(bǔ)償板配置在上述第1偏振板與上述液晶單元之間、和上述 第2偏振板與上述液晶單元之間中的至少一方之間，進(jìn)行從其間通過(guò)的光的光學(xué)補(bǔ)償。
[0061] 發(fā)明的效果
[0062] 如W上那樣，在本發(fā)明中，通過(guò)W滿足上述式（1)的方式，進(jìn)行液晶層的相位差與 光學(xué)補(bǔ)償板的相位差的光學(xué)設(shè)計(jì)，可W改善高低關(guān)系為V1>V2的從電壓VI向電壓V2的下降 (斷開(kāi))時(shí)的光學(xué)響應(yīng)。因此，即使對(duì)于廣視角重要的大型液晶顯示元件、追求高析像度化的 中小型液晶顯示元件，也可W不依靠液晶材料的物性改善，獲得優(yōu)異的光學(xué)響應(yīng)。
【附圖說(shuō)明】
[0063] 圖1是顯示構(gòu)成液晶光學(xué)元件的各部分的光學(xué)配置的一例的示意圖。
[0064] 圖2是從圖1所示的液晶光學(xué)元件省略了相位差板的配置的情況下的示意圖。
[0065] 圖3是顯示構(gòu)成液晶光學(xué)元件的各部分的光學(xué)配置的其它例的示意圖。
[0066] 圖4是從圖3所示的液晶光學(xué)元件省略了相位差板的配置的情況下的示意圖。
[0067] 圖5A是顯示與入射到單軸光學(xué)各向異性體的光對(duì)應(yīng)的光學(xué)量的示意圖。
[0068] 圖5B是顯示與入射到雙軸光學(xué)各向異性體的光對(duì)應(yīng)的光學(xué)量的示意圖。
[0069] 圖6是顯示成為水平取向化0)的情況下應(yīng)用了本發(fā)明的方法的例子的圖。
[0070] 圖7是顯示成為垂直取向（VA)的情況下應(yīng)用了本發(fā)明的方法的例子的圖。
[0071] 圖8是顯示常白與常黑時(shí)的各種電壓-透射率曲線的圖。
[0072] 圖9是顯示入射光垂直的情況下的模擬結(jié)果的例子的圖。
[0073] 圖10是顯