KR0156793B1 - 액정 조성물, 액정 소자 및 액정 표시 장치 - Google Patents

액정 조성물, 액정 소자 및 액정 표시 장치 Download PDF

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KR0156793B1
KR0156793B1 KR1019950040676A KR19950040676A KR0156793B1 KR 0156793 B1 KR0156793 B1 KR 0156793B1 KR 1019950040676 A KR1019950040676 A KR 1019950040676A KR 19950040676 A KR19950040676 A KR 19950040676A KR 0156793 B1 KR0156793 B1 KR 0156793B1
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마사따까 야마시따
가즈하루 가따기리
마사히로 데라다
쇼세이 모리
슈지 야마다
히로시 미즈노
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미따라이 후지오
캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 액정 조성물은 적어도 3가지 형태의 준결정상 화합물로 이루어진다. 액정 조성물은 바람직하게는 일반식 (1) 또는 (3)으로 표시되는 인단 골격을 갖는 준결정상 화합물 및 일반식 (2) 또는 (4)로 표시되는 말단 시클릭기를 갖는 준결정상 화합물을 함유할 수 있다. 또한, 액정 조성물은 바람직하게는 키랄 스멕틱 (또는 강유전성) 액정 조성물로서 제조될 광학 활성 화합물을 더 함유할 수 있다. 키랄 스멕틱 액정 조성물이 단축의 정렬축이 제공된 한쌍의 전극 기판 사이에 배치될 경우, 액정 조성물은 바람직하게는 C1 균일 정렬로 정렬 상태에 배치될 수 있으므로, 생성된 액정 소자는 더 높은 콘트라스트비 및 더 넓은 구동 전압 마진을 제공한다.

Description

액정 조성물, 액정 소자 및 액정 표시 장치
제1도는 본 발명에 따른 액정 소자의 하나의 실시태양의 개략적 단면도.
제2도는 C1 및 C2 정렬 상태를 도시한 도면.
제3a 및 3b도는 각각 C1 정렬 및 C2 정렬의 원추각, 프리틸트(pretilt)각 및 층 경사각의 관계를 도시한 도면.
제4도는 본 발명의 실시태양에서 사용되는 구동 파형을 도시한 파형도.
제5도는 전극 매트릭스의 평면도.
제6도는 액정 표시 장치 및 그래픽 조절기의 블럭도.
제7도는 액정 표시 장치 및 그래픽 조절기 사이의 화상 데이타 통신의 상호관계를 도시한 시간표.
제8a도는 본 발명의 실시태양에 사용되는 단위 구동 파형을 나타내며, 제8b도는 이러한 단위 파형의 연속으로 이루어진 시간-연속 파형을 나타내는 도면.
제9도는 제8b도에 나타낸 시간-연속 파형을 사용하여 실제 구동에 의해 얻어진 표시 패턴을 나타내는 도면.
제10도는 상이한 구동 전압의 인가하에서의 투광도의 변화를 나타내는 V-T 특성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11a, 11b : 기판 12a, 12b : 투명 전극
13a, 13b : 절연막 14a, 14b : 정렬 조절 막
15 : 액정 조성물 16 : 스페이서 비드
17a, 17b : 편광자 21 : 층
22 : 정렬 상태 31 : 원추
32 : 액정 분자 51 : 액정 패널
52 : 주사 전극 53 : 데이타 전극
101 : 액정 표시 장치 102 : 그래픽 조절기
103 : 표시 패널 104 : 주사선 구동 회로
105 : 데이타선 구동 회로 106 : 디코더
107 : 주사 신호 발생기 108 : 이동 레지스터
109 : 라인 메모리 110 : 데이타 신호 발생기
111 : 구동 조절 회로 112 : 그래픽 중앙 처리 장치
113 : 호스트 중앙 처리 장치 114 : 화상 데이타 저장 메모리
본 발명은 액정 조성물, 액정 표시 소자 또는 액정 광학 셔터 등에 사용하고자 하는 조성물을 사용하는 액정 소자 및 상기 소자를 사용하는 액정 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 두가지 형태의 특정 준결정상 화합물을 조합하여 함유하는 액정 조성물, 상기 조성물이 특정 정렬 상태에 위치되는, 조성물을 사용하는 액정 소자, 및 상기 소자를 사용하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
강유전성 (또는 키랄 스멕틱) 액정 분자의 굴절률 이방성을 이용함으로써, 편광 소자와 함께 투광도를 조절하는 형태의 표시 소자가 클라크(Clark) 및 라거월(LagerwAll)에 의해 제안되었다(미합중국 특허 제4,367,924호 등). 강유전성 액정은 일반적으로 비나선형 구조의 키랄 스멕틱 C 상(SmC*) 또는 H 상(SmH*)을 가지며, SmC* 또는 SmH* 상에서, 인가되는 전기장에 감응하는 제1광학 안정 상태 및 제2광학 안정 상태 중 어느 하나를 나타내고, 전기장의 부재하에 상기 상태를 유지하며, 즉 이중 안정성의 특성을 보여주며, 또한 전기장의 변화에 대한 신속한 감응성을 갖는다. 따라서, 고속의 메모리형 표시 소자제의 이용 및 특히 그의 뛰어난 기능을 기준으로 한 넓은 면적, 고해상 표시부의 제공이 기대된다.
지금까지, 상기한 강유전성 액정 (조성물), 강유전성 액정 소자 및 강유전성 액정 장치에 대해 다양한 문제점들이 지적되었으며, 또한 상기한 문제점들을 해결하기 위한 다양한 수단이 제안되었다.
예를 들면, 일본국 특허 출원 공개 제3-252624호에는 특정 소자 구조를 기준으로 한 C1 균일 정렬 상태 및 함께 사용된 액정 분자의 특정 정렬 상태를 사용함으로써, 이중 안정성 정렬 상태로 투과율(콘트라스트)를 개선하는 방법이 개시되었다. 더욱 구체적으로, 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정 분자를 상기와 같은 정렬 상태로 비나선형 구조에 배치시킴으로써, 액정 소자 및 강유전성 액정 분자가 조절되어, C1 균일 정렬 상태(C1 균일 조건)을 제공하여 콘트라스트비(또는 투과율)를 개선시키기 위한 특정 관계 (I), (II) 및 (III)(후술됨)을 만족하는 겉보기 틸트(tilt)각 θa(2개의 안정 상태에서 분자 축 사이에 형성되는 각의 절반), 강유전성 액정의 본래 특성인 원추(또는 틸트)각,(후술되는 바와 같이 제3a도에 나타낸 원추의 꼭지각의 절반), 프리틸트각 α(전방 말단을 상승시키는 액정 분자 및 액정 소자의 기판 표면 사이에 형성되는 각), 및 스멕틱층의 경사각(층 경사각) δ(스멕틱충 라인과 기판에 대한 기준선 사이에 형성된 각)을 포함하는 다양한 각을 제공한다.
일반적으로, 콘트라스트를 개선하기 위한 수단으로서, 원추각,를 증가시키는 기술이 알려졌다. 그러나, 과도하게 증가된 원추각,는 상기한 C1 균일 조건을 만족하지 못하므로, C1 정렬 상태와 상이한 C2 정렬 상태를 발생시킨다. 그 결과, 생성된 액정은 반대로 콘트라스트를 저하시킨다. 또한, 원추각,의 온도 의존성 및 감응성 사이의 상호 관계로 인하여, 감응 속도의 온도 의존성은 몇몇 경우에 손상된다.
원추각,가 증가할 경우, 액정 분자의 스위칭(switching)을 수행하기 위하여 커다란 토크(torque)가 필요하다. 토크를 보충하기 위하여, 액정의 자발 분극도(Ps)가 증가할 경우, 몇몇 경우에 있어서 액정의 점도는 증가되어서 결과적으로 점도의 온도 의존성에 따른 감응 속도의 온도 의존성을 열화시킨다. 또한, 자발 분극도에 의해 유도되는 내부 전기장이 반대로 스위칭 실패를 유도한다는 것이 알려져 있다.
한편, 상기한 C1 균일 조건(즉, C1 균일 정렬을 실현하기 위한 소자 조건)을 만족하면서 감응 속도의 온도 의존성을 강화시키기 위하여, 점도의 저온 의존성을 갖는 다량의 준결정상 화합물의 사용이 알려져 있다. 상기한 바와 같이, 자발 분극도는 불량한 감응성의 관점에서 과도하게 증가하는 것이 방지되므로, 점도에 주의하는 개선된 기술이 제공되는 것이 중요하다.
다량의 저점도 준결정상 화합물을 함유하는 액정 조성물을 제조함으로써, 저온으로부터 고온까지의 온도 범위에서의 점도의 온도 변화를 최소화할 수 있어 감응 속도의 온도 의존성을 개선시킨다. 그러나, 이러한 조성물은 일반적으로 콘트라스트를 저하시키는 작은 원추각를 갖는다.
C1 균일 정렬화 특성을 보유하거나 개선시키면서 다양한 특성에서의 개선을 의도할 경우, 강유전성 액정 조성물은 단일 준결정상 화합물로 이루어진 것이 아니고 복수의 준결정상 화합물로 이루어지기 때문에, 사용되는 액정 조성물은 신규 준결정상 화합물 및(또는) 공지 준결정상 화합물을 조합하여 함유할 필요가 있다.
그러나, 이러한 준결정상 화합물들은 조합할 경우 각각 장점 및 단점을 갖는다는 것은 쉽게 이해될 것이다.
이러한 이유 때문에, 강유전성 액정 조성물을 제조하는 경우, 그들의 장점은 충분히 끌어내면서 그들의 단점을 서로 서로 보충하도록 준결정상 화합물들을 선택하도록 준결정상 화합물을 조합하는 것이 중요하다. 그 결과, 다양한 특성에 대해 균형잡힌 강유전성 액정 조성물을 제공하기 위한 준결정상 화합물의 특정 조합이 연구되고 요구되어 왔다.
한편, 강유전성 (또는 키랄 스멕틱) 액정을 사용하는 표시 장치는 종래 CRT 및 TN 형 액정 표시부에 의해 얻어지는 것보다 훨씬 뛰어나게 넓은 스크린 및 높은 해상도를 실현할 수 있다. 그러나, 스크린 크기 및 해상도가 증가함에 따라, 프레임 진동수(하나의 화상을 구성하는 진동수)는 작아진다. 이것은 화상 재생 속도를 늦추며, 예를 들면 문자 편집 또는 그래픽 스크린 상에서의 부드러운 스크롤링 및 커서 이동의 경우에 있어서 운동 화상 표시도 늦어지는 문제를 야기한다. 이러한 문제의 해결은 예를 들면 일본국 특허 공개 제60-31120호 및 동 제1-140198호에 주어져 있다.
더욱 구체적으로, 매트릭스에 정렬된 스캐닝 전극 및 데이타 전극, 기록용 스캐닝 전극 전체 또는 예정된 부분 선택용 전체-면적 기록 수단 및 스캐닝 전극의 상기 언급한 전체의 일부 또는 예정된 부분 선택용 부분 기록 수단으로 이루어진 표시 패널을 포함하는 표시 장치가 개시되었다. 그 결과, 부분 이동 화상 표시는 부분 기록 모드에 의해 고속으로 수행될 수 있고, 부분 기록 및 전체-면적 기록은 양립적으로 수행될 수 있다.
또한, 넓은 표시 면적 및 높은 선명도를 갖는 강유전성 액정 표시 소자를 실현하기 위하여, 더 넓은 구동 전압 마진과 같은 양호한 구동 특성이 요구되었다(일본국 특허 출원 제91-35220호 참조). 구동 전압 마진은 환경 온도의 변화에 따라 변화하므로 실제 표시 소자 (또는 장치)는 사용되는 액정 물질에 대한 최적 구동 전압 마진 및 환경 온도의 변화를 갖도록 조절되어야할 필요가 있다.
그러나, 실제적인 사용에 있어서, 상기 매트릭스 표시 장치의 표시 면적이 증가할 경우, 각 픽셀에서 액정의 환경 조건의 차이(예, 환경 온도 또는 대향 전극들 사이의 셀 간격)는 자연적으로 증가한다. 그 결과, 작은 구동 전압 마진을 갖는 액정 물질을 사용하는 경우의 전체 표시 면적보다 양호한 표시 화상을 제공하는 것이 불가능하게 된다.
본 발명의 목적은 C1 균일 정렬 특성, 콘트라스트, 구동 전압 마진 및 감응속도의 온도 의존성과 관련하여 균형잡힌 성능을 나타내는 액정 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 액정 조성물을 사용하는 액정 소자 및 액정 소자를 사용하는 액정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 다음 일반식 (1)로 표시되는 준결정상 화합물과 다음 일반식 (2)로 표시되는 준결정상 화합물을 포함하는 다음의 두가지 필수적인 성분을 함유한다.
R1-A1-X1-A2-X2-A3-R3…………… (1)
R5-A4-R6……………… (2)
상기 식 중,
R1및 R2는 독립적으로 수소, 할로겐, -CN또는 -O-, -S-, -CO-, -CHW-(여기서, W는 할로겐 또는 CF3임), -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형, 분지쇄 또는 시클릭 알킬기를 나타내고;
X1및 X2는 독립적으로 단일 결합,
-CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타내고,
A1, A2및 A3은 독립적으로 단일 결합,
[여기서, R3및 R4는 독립적으로 수소, 할로겐, -CN,, 또는 -O-, -S-, -CO-, -CHW-(여기서, W는 할로겐 또는 CF3임), -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형 또는 분지쇄 알킬기를 나타내고; Y1및 Y2는 독립적으로 H, F, Cl, Br, -CH3, -CF3또는 -CN을 나타내고; Z는 O 또는 S를 나타냄]
를 나타내고, A1, A2및 A3중 적어도 하나는이며;
R5및 R6은 독립적으로 Q-X3-(CH2)L-X4- 또는 R7을 나타내고, R5및 R6중 적어도 하나는 Q-X3-(CH2)L-X4-[여기서, Q는
(여기서, Y3, Y4, Y5, Y6은 독립적으로 H, F, CH3또는 CF3를 나타냄)를 나타내고; X3은 단일 결합, -OCH2-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내고; X4는 단일 결합, -CH2O-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내고; L은 3 내지 16의 정수이고; R7은
(여기서, Y7및 Y8은 독립적으로 H, F, CH3또는 CF3, 또는 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN 또는 CF3임)로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형, 분지쇄 또는 시클릭 알킬기를 나타냄)임]를 나타내며;
A4는 -A5-X5-A6- 또는 -A5-A6-X5-A7-[여기서, A5, A6및 A7은 독립적으로
(여기서, Y9'및 Y9는 독립적으로 H, F, CH3또는 CF3를 나타냄)을 나타내고, A5, A6및 A7중 적어도 하나는및이며, X5는 단일 결합, -C≡C-, -CH=CH-, -COO-, -COS- 또는 -CH2O-를 나타냄]를 나타낸다.
상기 일반식 (1)에서 인단 골격을 갖는 기 이외에 A1, A2및 A3중 나머지 두개의 기 중 어느 하나는 바람직하게는 상기 시클릭 기 중 어느 하나일 수 있다.
다시 말하면, 나머지 두 기는 동시에 단일 결합일 수 없다.
또한, 본 발명에 따라서 한쌍의 대향 기판 및 그 사이에 배치된 액정으로 이루어진 액정 소자가 제공되는데, 여기서 기판의 대향 표면 각각에 상기 액정에 전압을 인가하기 위한 전극이 제공되고, 상기 기판의 대향 표면 중 적어도 하나에 상기 액정의 정렬 상태를 조절하기 위한 정렬 조절층이 더 제공되며, 상기 액정은 상기한 액정 조성물이다.
본 발명에 따라서, 상기한 액정 소자 및 액정 소자 구동용 구동 수단을 포함하는 액정 장치가 제공된다.
본 발명의 상기한 목적과 다른 목적, 특징 및 잇점은 첨부되는 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시태양에 대한 다음의 설명을 고려할 경우 좀더 명확해 질 것이다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 상기한 일반식 (1) 및 일반식 (2)의 준결정상 화합물을 포함하는 2개 이상의 필수 성분을 함유한다.
여기서, 준결정상 화합물이라는 용어는 자체로써 준결정성(또는 액정) 상을 나타내는 화합물 뿐만 아니라 화합물을 포함하는 생성된 액정 조성물이 준결정성 상을 나타내는 한, 준결정성 상을 나타내지 않는 화합물까지 포함한다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 바람직하게는 키랄 스멕틱상을 나타내는 한 개이상의 광학 활성 화합물을 포함하여, 강유전성 액정 조성물로서 작용한다.
여기서, 고리화 알킬기라는 용어는 탄화수소(예, 메틸렌)기 및(또는) 한 개이상의 헤테로 원자(예, O, S, N 등)로 구성된 고리 구조의 부분적으로 고리화된 구조를 갖는 시클릭 알킬기 또는 알킬기를 의미한다.
일반식(1) 및 (2)의 준결정상 화합물의 특정 조합을 특징으로 하는 액정 조성물은 서로 균형잡힌 다양한 표시(및 구동) 특성의 향상에 효과적이다. 그 이유는 아직 명백하지 않으나, 이것은 일반식(1)의 준결정상 화합물의 인단 골격과 일반식(2)의 준결정상 화합물의 메틸렌기와 연결된 시클릭기 사이의 상호 작용에 의한 것일 수 있으므로, 이들이 서로의 약점은 보완하고 각각의 장점을 충분히 나타내게 한다.
더욱 구체적으로, 액정 분자의 스멕틱상의 높은 질서도는 생성된 액정 조성물 전체의 점도를 증가시킬 수 있기 때문에, 액정 분자의 스멕틱상에서 질서도를 낮추는 효과에 의해 저온에서 점도가 매우 증가하여 발생하는 감응 속도의 저하를 막을 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 액정 조성물은 감응 속도의 온도-의존성을 감소시키는 효과를 나타낸다. 추가로, 일반식(1) 및 (2)의 준결정상 화합물은 액정 조성물의 물질 특성을 쉽게 조절하는 장점이 있어서(예를 들어, 원추각,및 층 경사각 δ), 이하에 구체적으로 설명된 C1 균일 조건을 만족시키며, 따라서, 균일 정렬 특성을 유지 또는 향상시키면서 높은 콘트라스트를 실현시킨다.
본 발명에 사용되는 일반식(1)의 준결정상 화합물은 바람직하게는 하기 일반식(3)으로 표시되는 준결정상 화합물일 수 있다.
R8-A8-A9-A10-R9(3)
상기 식 중,
R8및 R9는 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐 또는 CF3임)로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형, 분지쇄 또는 시클릭 알킬기를 나타내고;
A8, A9및 A10은 독립적으로 단일 결합, 또는이고, A8, A9및 A10중적어도 하나는이다.
일반식(1) 및 (3)으로 표시되는 준결정상 화합물은 예를 들어, 일본 특허 출원 제 93-262678 호(유럽 특허 출원 제 0546338 호에 상응)에 개시된 방법에 의해 일반적으로 합성될 수 있다.
일반식(1) 및 (3)의 준결정상 화합물의 특별한 예는 일본 특허 출원 제 93-262678 호(또는 유립 특허 출원 제 0546338 호)에 개시된 것들을 포함한다.
이하에서, 일반식(1) 및 (3)의 준결정상 화합물의 바람직한 특별 예는 각각 하기에 나타난 것을 포함할 수 있다.
하기에서, 각 약자(또는 기호)는 하기 기(또는 의미)을 나타낸다.
* : 기는 비대칭 탄소 원자를 가진다 (광학 활성).
추가로, R1및 R2(일반식(1)) 또는 R8및 R9(일반식 (3))는, 예를 들어, 하기의 단순한 식으로 단축된다.
상기에서 다른 지시가 없는 한 R3및 R4는 수소이다.
본 발명에 사용되는 일반식(2)의 준결정상 화합물은 바람직하게는 하기 일반식(4)로 표시되는 준결정상 화합물이다;
상기 식 중,
R11및 R12는 독립적으로 수소, 또는 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN 또는 CF3임)로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형, 분지쇄 또는 시클릭 알킬기를 나타내지만, 단 R11및 R12중 어느 하나는 수소이고;
A11, A12, A13및 A14는 독립적으로 단일 결합,를 나타내지만, 단 A11및 A14중 어느 하나는 단일 결합이고, A11및 A14모두가 동시에 단일 결합일 수는 없으며, A12및 A13중 적어도 하나는 단일 결합이고;
n 및 m은 독립적으로 0 또는 3 내지 16의 정수를 나타내지만, 단 n 및 m 중 어느 하나가 0이고, n 및 m 모두가 동시에 0일 수는 없고;
X6및 X7은 독립적으로 단일 결합, -O-, -COO- 또는 -OCO-를 나타낸다.
일반식(2) 또는 일반식(4)로 표시되는 준결정상 화합물은, 예를 들어, 일본 특허 출원 제 94-256231 호(유럽 특허 출원 제 0606090 호에 상응)에 개시된 방법에 의해 일반적으로 합성될 수 있다.
일반식(2) 및 (4)의 준결정상 화합물의 특별한 예는 일본 특허 출원 제 94-256231 호 (또는 유럽 특허 출원 제 0606090 호)에 개시된 것들을 포함한다.
다음에서, 일반식(2) 및 (4)의 준결정상 화합물의 바람직한 특별 예는 각각 하기에 나타난 것을 포함할 수 있다.
다음에서, 각각의 약자(또는 기호)는 상기한 바와 같은 기(또는 의미)를 나타낸다.
단순성을 위해, R5및 R6(일반식(2)) 또는 R11및 R12(일반식(4))는, 예를 들어, 하기에 나타낸 바와 같다.
상기에서, 특별한 지시 없는한 Y1내지 Y4는 수소이다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 적어도 1종의 일반식(1)(또는 일반식(3))의 준결정상 화합물 총량 1 내지 40 중량%(더욱 바람직하게는 1 내지 30 중량%. 특히 바람직하게는 1 내지 20 중량%), 적어도 1종의 일반식(2)(또는 일반식(4))의 준결정상 화합물 총량 1 내지 40 중량%(더욱 바람직하게는 1 내지 30 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 20 중량%) 및 목적하는 콘트라스트 수준 또는 정렬 상태를 제공하기 위한 적절한 혼합 비율 세트로 광학 활성 화합물을 포함할 수 있는 적어도 1종의 다른 준결정상 화합물(또는 액정 조성물)을 혼합함으로써 제조되는 것이 바람직하다.
상기 광학 활성 화합물은 벤젠 고리 및 피리딘 고리를 함유하는 중심 골격을 갖는 상기 일반식(1) 내지 (4) 중 어느 하나 또는 광학 활성 화합물에 의해 대표되는 준결정상 화합물인 것이 바람직하다.
상기 다른 준결정상 화합물(또는 다른 액정 조성물)은 하기 일반식(5), (6), (7) 및(또는) (8)에 의해 대표되는 준결정상 화합물 중 적어도 1종에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 다른 준결정상 화합물의 더욱 바람직한 군에서, 액정 조성물은 일반식(5)의 준결정상 화합물 20-75 중량%, 일반식(6)의 준결정상 화합물 5-25중량%, 일반식(7)의 준결정상 화합물 5-30 중량% 및 일반식(8)의 준결정상 화합물 0.1 내지 30 중량%를 혼합함으로써 제조될 수 있다.
일반식(5) 내지 (8)의 상기 다른 준결정상 화합물로는 하기의 것들을 들 수가 있다.
일반식(5)
여기서, p 및 q는 p+q = 1 또는 2를 충족시키는 0, 1 또는 2이고, Y10은 수소 또는 불소이고; R21및 R22는 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN 또는 CF3임)에 의해 치환될 수 있지만, 헤테로 원자들이 서로 인접하지 않는 적어도 하나의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 나타낸다.
일반식(6)
여기서, B1은(여기서, Y은 수소 또는 불소임)이고; Y0은 수소 또는 불소이고; R23은 탄소 원자수 1 내지 18의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고; R24는 수소, 할로겐, CN 또는 탄소 원자수 1 내지 18의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고; R23또는 R24의 알킬기 중 적어도 하나의 메틸렌기는 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN 또는 CF3임)에 의해 치환될 수 있지만, 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는다.
일반식(7)
여기서, B2는이고; R25및 R26은 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN 또는 CF3임)에 의해 치환될 수 있지만, 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 적어도 하나의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 나타낸다.
일반식(8)
여기서, B3은이고; R27및 R28은 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN 또는 CF3임)에 의해 치환될 수 있지만, 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 적어도 하나의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 나타낸다.
상기 일반식(5) 내지 (8) 중에서, 각각의 기 R21내지 R28은 광학적으로 활성이거나 또는 광학적으로 불활성일 수 있다.
일반식(5) 내지 (8)의 상기 다른 준결정상 화합물 중에서, 일반식(5)의 준결정상 화합물은 일반식(5-1) 내지 (5-7)의 준결정상 화합물 중 어느 하나인 것이 바람직하며; 일반식(6)의 준결정상 화합물은 일반식(6-1) 내지 (6-5)의 준결정상 화합물 중 어느 하나인 것이 바람직하며; 일반식(7)의 준결정상 화합물은 일반식(7-1) 내지 (7-9)의 준결정상 화합물 중 어느 하나인 것이 바람직하며; 일반식(8)의 준결정상 화합물은 일반식(8-1) 내지 (8-6)의 준결정상 화합물 중 어느 하나인 것이 바람직하며, 그 화합물들을 아래에 나타내었다.
상기 일반식(5-1) 내지 (8-6)에서, R21내지 R28및 Y1은 상기 정의한 바와 같다.
상기 일반식(5-1) 내지 (5-5)에서, R21은 바람직하게는 탄소 원자수 4 내지 14의 직쇄 알킬기이고, R22는 바람직하게는 탄소 원자수 4 내지 12의 직쇄 알킬기이다. 또한, 상기 일반식(5-6) 및 (5-7)에서, R21은 바람직하게는 탄소 원자수 4 내지 14의 직쇄 알킬기이고, R22는 바람직하게는 탄소 원자수 4 내지 10의 직쇄 알킬기이다.
상기 일반식(6-1) 내지 (6-5)에서, R23은 바람직하게는 탄소 원자수 4 내지 14의 직쇄 알킬기이고, R24는 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 10의 직쇄 알킬기이다.
상기 일반식(7-1) 내지 (7-9)에서, R25는 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 10의 직쇄 알킬기이고, R26은 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12의 직쇄 알킬기이다.
상기 일반식(8-1) 내지 (8-6)에서, R27은 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 10의 직쇄 알킬기이고, R28은 바람직하게는 탄소 원자수 4 내지 12의 직쇄 알킬기이다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 바람직하게는 키랄 스멕틱상, 특히 바람직하게는 키랄 스멕틱 C 상을 갖는다. 또한, 액정 소자에 포함된 경우 모노도메인(monodomain) 상태를 얻기 위하여 양호한 균일한 정렬 상태를 제공한다. 액정 조성물은 온도 하강시에 등방성상, 콜레스테릭(키랄 네마틱)상, 스멕틱상 및 키랄 스멕틱상(특히, 키랄 스멕틱 C상)을 포함한 상 전이 계열을 갖는 것이 바람직하다.
액정 조성물이 키랄 스멕틱 C상을 갖는 경우, 액정 조성물은 0-60℃의 온도 범위에서 3-15°의 층 경사각 δ(키랄 스멕틱 액정 물질의 고유 특성임)을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 소자는 상기 액정 조성물, 특히 키랄 스멕틱 액정 조성물을, 각각 액정 조성물에 전압을 인가하기 위해 전극이 제공된 한쌍의 기판(이하, 종종 전극 판이라 칭함) 사이에 배치시킴으로써 구성될 수 있다. 전극 판의 적어도 하나(하나 또는 둘다)에는 바람직하게는 액정 조성물의 정렬 상태를 조절하기 위한 정렬 조절층이 제공될 수 있다. 정렬 조절층은 필요시에 정렬 처리를 받을 수 있다.
본 발명에 따른 소자는 프리틸트각 α를 제공하는 것이 바람직하며, 액정 조성물(바람직하게는, 키랄 스멕틱 액정 조성물)은 키랄 스멕틱 액정이 10-50℃의 온도, 특히 실온 부근(예를 들면, 30℃)에서 프리틸트각 θ와 함께 다음 관계 식(I), (II) 및 (III)을 성립시키는 원추각,, 키랄 스멕틱 C당에서의 층 경사각 δ 및 겉보기 틸트각 θa를 나타내도록 정렬 상태로 위치하는 것이 바람직하다.
상기 C1 균일 조건(I), (II) 및 (III)은 다음 근거를 기준으로 제공된다.
일반적으로, 액정의 복굴절을 이용하는 액정 소자에서, 우측 각 교차 니콜 하의 투과율은 다음 식에 의해 제공된다.
I/I0= sin24θa· sin2(△nd/ λ)π
여기서, I0: 입사광도
I : 투광도
θa: 겉보기 틸트각
△n : 굴절율 이방성
d : 액정 층의 두께 λ : 입사광의 파장
비나선형 구조 중의 겉보기 틸트각 θa는 제1배향 상태 및 제2배향 상태에서 트위스트 정렬된 액정 분자의 평균 분자 축 방향(전지의 두께 방향 또는 기판에 수직 방향) 사이의 각도의 1/2로 인정된다. 상기 식에 따라서, 22.5°의 겉보기 틸트각 θa는 최대 투광도를 제공하고, 이중 안정성을 실현하기 위한 비나선형 구조 중의 겉보기 틸트각 θa는 높은 투광도 및 높은 콘트라스트를 제공하기 위하여 가능한한 22.5°에 가까워야 하는 것으로 나타났다.
그러나, 정렬 조절 막으로서 단축 정렬된 폴리이미드 막을 사용하여 정렬시킴으로써 얻어지는 비나선형 구조를 갖는 강유전성 액정 중의 겉보기 틸트각 θa(2가지 안정 상태에서 분자 축 사이에 형성된 각도의 1/2)는 나선형 구조를 갖는 강유전성 액정 중의 원추각,(각도,는 하기 제3a도에 나타낸 원추의 정점 각의 1/2임)에 비해 더 작아진다는 것이 밝혀졌다. 더욱 상세하게는, 비나선형 구조를 갖는 강유전성 액정 중의 겉보기 틸트각 θa는 일반적으로 3-8° 정도인 것으로 밝혀졌으며, 이때의 투과율(I/I0)은 약 3 내지 5% 이하였다.
그런데, 스멕틱 액정은 일반적으로 그것이 스멕틱 A 상(SmA)으로부터 키랄 스멕틱 C상(SmC*)으로의 전이를 야기시키는 경우의 층 사이의 공간의 축소로 인해 층구조를 가지며, 그것은, 정렬 조절 막(14a 및 14b)이 제공된 한쌍의 기판 사이의 중간 지점에서 층(21)이 구부러져 있는 제2도에 나타낸 산형(山形) 구조를 갖는다.
추가의 냉각 시에 C1 정렬 상태를 갖는 혼합물에서 나타나는 더 고온의 상으로부터 SmC*상으로의 전이 직후에 나타나는 C1 정렬 상태(22)를 포함하여, 제2도에 나타낸 굴곡 방향에 따라 2가지 정렬 상태가 존재한다. 또한, C1 정렬 상태에서 액정 방향이 기판 사이에서 트위스트되는, 낮은 콘트라스트를 제공하는 지금까지 발견된 2가지 안정 상태(이후, 트위스트(또는 스플레이)라 칭함) 이외에 높은 콘트라스트를 제공하는 2가지 안정 상태(이후, 균일 상태라 칭함)가 형성된다.
이러한 상태는 임의의 전기장을 인가함으로써 한 상태로부터 다른 상태로 전환될 수 있다. 더욱 상세하게는, 2가지 트위스트 상태 사이의 전이는 약한 양성 및 음성 펄스 전기장의 인가하에 야기되며, 2가지 균일 상태 사이의 전이는 강한 양성 및 음성 펄스 전기장의 인가하에 야기된다. C1 정렬에서 2가지 균일 상태를 이용함으로서, 종래의 소자 보다 더 밝고 더 높은 콘트라스트를 나타내는 표시 소자를 얻을 수 있다. 따라서, 더 높은 품질의 표시는, 전체 표시 면적이 C1 정렬 상태에서 형성되고 C1 정렬 상태 중의 2가지 높은 콘트라스트 상태(C1 균일 상태)가 백색 및 흑색 표시 상태를 나타내는 2가지 상태로서 이용되는 표시 소자를 이용함으로서 실현될 수 있을 것으로 기대된다.
제3a도 및 3b도를 참고로 하면, C1 정렬 및 C2 정렬 상태 중의 기판의 인접방향은 각각 제3a도 및 3b도에 나타낸 원추(31) 상에 배치된다. 잘 알려진 바와 같이, 러빙 처리와 같은 단축 정렬 처리의 결과로서 기판 표면과 접촉하는 액정 분자는 프리틸트각 α를 형성하고, 그의 방향은 액정 분자(32)가 화살표 A(제2도에도 나타냄)로 표시되는 러빙의 방향으로 앞끝을 위로하여 (즉, 기판 표면으로부터 이격됨) 상승하도록 되어 있다. 상기한 바로부터, 원추각,, 프리틸트각 α 및 층 경사각 δ (상기 정의함) 사이에는 다음 관계 식이 성립될 필요가 있다.
+ δ α (C1 정렬에서) 및
- δ α (C2 정렬에서)
따라서, C2 정렬 상태의 형성을 방지하긴 하지만, C1 정렬을 가능하게 하는 조건은- δ α, 즉 ,α +δ ‥‥‥ (I)이다.
또한, 전기장 하에 한 위치로부터 다른 위치로의 스위칭 시에 경계 표면에서 액정 분자 상에서 작용하는 토크를 간단히 고려하면, 관계 식 α δ ‥‥ (II)가 경계에서 그러한 액정 분자의 용이한 스위칭을 위한 조건으로서 제공된다.
따라서, C1 정렬을 더욱 안정하게 형성하기 위하여, 조건 (I) 이외에 조건 (II)를 충족시키는 것이 효과적이다.
조건 (I) 및 (II) 하에 또다른 실험을 행한 결과, 겉보기 틸트각 θa는 상기 조건 (I) 및 (II)가 층족되지 않을 때 얻어지는 3-8°에서 상기 조건 (I) 및 (II)가 충족될 때 얻어지는 8-16°까지 증가되며, 또한,θa /2 ‥‥ (III)의 실험식 관계는 원추각와 겉보기 틸트각 θa사이에서도 발견되었다.
상기한 바와 같이, 조건 (I), (II) 및 (III)이 충족되면 높은 콘트라스트 화상을 표시할 수 있는 표시 소자를 제공할 수 있음이 명확해졌다.
본 발명에 따른 액정 소자는 한쌍의 기판의 두 대향 표면 상에 배치된 특정 정렬 조절층을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 정렬 조절층의 적어도 하나에는 액정 분자를 한 방향으로 정렬시키기 위하여 단축 정렬 처리를 하여 각각의 단축 정렬축이 액정 분자의 정렬 상태를 조절하기 위하여 서로 평행하거나 또는 정해진 교차 각도로 서로 교차하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 액정 소자는 상기 C1 균일 조건 (I), (II) 및 (III)을 충족시키는 것이 바람직하다.
상기 C1 정렬 상태 및 양호한 정렬 상태를 제공하는 균일 정렬 상태(C1 균일 정렬 상태)를 더욱 안정하게 형성하기 위하여, 상기 교차 각은 0° 이상 25° 이하의 범위인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 내지 25°이다. 또한, 액정 소자는 바람직하게는 5° 이상의 프리틸트각을 제공할 수 있다.
이제, 소자의 개략 단면도인 제1도를 참고로 하여 액정 소자의 바람직한 실시태양을 설명할 것이다. 제1도를 참고로 하면, 소자는 각각 In2O3, SnO2, ITO(산화 인듐 주석) 등의 투명 전극(12a 및 12b)로 코팅되고, 이어서 각각 절연 막(13a 및 13b) 및 정렬 조절 막으로 추가로 코팅된 한쌍의 기판(유리 판)(11a 및 11b)를 포함한다.
절연 막(13a 및 13b)는 하기한 바와 같은 무기 또는 유기 재료의 막으로 이루어질 수 있다. 그러한 무기 재료의 예로는 질화 규소, 수소 함유 탄화 규소, 산화 규소, 질화 붕소, 수소 함유 질화 붕소, 산화 세륨, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 티탄 및 불화 마그네슘을 들 수가 있다.
절연 막(13a 또는 13b)는 필요시에 단일 층 또는 복수 층으로 형성될 수 있으며, 대향 기판(대향 전극) 사이에 단락(短絡) 방지 기능을 갖는다. 절연 막(13a 또는 13b) 상에, 코팅법에 의해, 예를 들면 Ti-Si의 코팅형 절연층을 형성할 수 있다. 또한, 액정 소자의 구성 시에 액정 이동을 방지하기 위하여, 절연 막(13a 또는 13b)는 실리카 비드와 같은 절연 비드를 함유하는 절연 코팅막으로 이루어지는데, 그 절연 비드 위에 형성된 정렬 조절 막의 표면은 거칠어서 불균일한 표면(도시하지 않음)을 갖는 정렬 조절 막을 제공하게 된다.
정렬 조절 막(14a 및 14b)는 하기한 바와 같은 유기 재료 또는 무기 재료의 막으로 이루어질 수 있다. 그러한 유기 재료의 예로는 폴리비닐 알콜, 폴리이미드, 폴리아미드-이미드, 폴리에스테르-이미드, 폴리파락실릴렌, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리아미드, 폴리스티렌, 셀룰로오스 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 아크릴 수지 및 포토레지스트 수지를 들 수가 있다.
절연 막(13a 및 13b) 및 정렬 조절 막(14a 및 14b)는 필요시에 단일 층의 무기 또는 유기 절연 정렬 조절층으로 형성될 수 있다.
정렬 조절 막(14a 및 14b)는 예를 들면 하기 식으로 표시되는 폴리아미드 산(폴리이미드 전구체)를 도포하고 베이킹함으로써 형성될 수 있다.
정렬 조절 막(14a 또는 14b)는 단일 층 또는 복수 층으로 형성될 수 있다.
또한, 그러한 정렬 조절 막 중 적어도 하나에는, 예를 들면 거즈 또는 아세테이트 섬유 처리된 직물로 러빙과 같은 정렬 처리를 할 수 있다.
각각 무기 재료로 이루어진 절연 막(13a 및 13b) 및 정렬 조절 막은 증착에 의해 형성될 수 있는 반면, 각각 유기 재료로 이루어진 것들은 유기 재료 또는 그의 전구체 용액을 0.1 내지 20 중량% 바람직하게는 0.2 내지 10 중량%의 농도로 스피너 코팅법, 침지 코팅법, 스크린 프린팅법, 스프레이 코팅법 또는 롤러 코팅법에 의해 도포하고, 이어서 일정한 경화 조건하에 경화 또는 고화에 의해 (예를 들면, 가열에 의해) 형성될 수 있다. 절연 막(13a 및 13b) 및 정렬 조절 막(14a 및 14b)는 각각 통상적으로 3 내지 100 nm, 바람직하게는 3 내지 300 nm, 더더욱 바람직하게는 4 내지 100 nm의 두께를 가질 수 있다.
액정 소자가 칼라 액정 표시 소자로서 사용되는 경우에, 적어도 하나의 유리 기판(11a 및 11b)에는 레드(R), 그린(G), 블루(B), 화이트(W) 등의 각종 칼라 물질로 이루어진 도트 또는 라인 칼라 필터 패턴(도시하지 않음)이 제공된다.
유리 기판 상에 형성된 칼라 필터 패턴은 칼라 필터를 구성하는 라인 또는 도트 사이에 단계별 차이를 최소화하기 위하여 무기 또는 유기 재료로 이루어진 평활층으로 코팅될 수 있다. 또한, 칼라 필터의 라인 또는 도트 사이에, 금속 또는 수지 재료로 이루어진 흑광 차단(마스킹)층이 각 칼라의 칼라-혼합을 방지하기 위하여 배치되는 것이 바람직하다(도시하지 않음). 그러한 칼라 액정 표시 소자에서, 투명 전극(11a 및 11b)는 칼라 필터 패턴의 형태에 따라 정해진 패턴으로 디자인될 수 있다.
기판 (11a 및 11b) 사이에 액정 조성물(15)을 배치시키고 기판 (11a 및 11b)사이의 간격을 일정 수치, 이를 테면, 0, 1 내지 20 ㎛, 바람직하게는 0.1 내지 3 ㎛로 설정한다. 간격이 적으면 키랄 스멕틱 액정 조성물(15)의 나선형 구조의 형성을 억제하기에 충분하여 액정 조성물(15)의 이중 안정한 정렬 상태가 형성된다.
적은 간격은 기판 사이에 분산된, 이를 테면 실리카, 알루미나, 중합체 막, 유리 섬유 등으로 구성된 스페이서 비드(16)에 의해 보유된다. 또한, 스페이서 비드(16)에 의해 형성된 간격을 유지하기 위해 간격 사이에 접착제 입자를 배치시킬 수 있다.
유리 기판(11a, 11b) 주변을 에폭시 접착제와 같은 밀봉제 (도시되어 있지않음)를 사용하여 밀봉시킨다.
또한, 유리 기판(11a, 11b) 외부에 한 쌍의 편광자(17a, 17b)를 개별 유리 기판에 붙인다.
부수적으로, 전술한 바와 같이 본원에서 언급된 교차제는 하기와 같이 정의할 수 있다.
교차 각도는 상부 정렬 막(14a)에 제공된 단축의 정렬 축과 이 축을 기준으로 볼때 그 하부의 정렬 막(14b)에 제공된 단축의 정렬 축 사이에 형성된 시계 반대 방향으로의 각도에 의해 측정할 수 있다. 이들 정렬 축들은 바람직하게는 동일 방향으로 향하게 할 수 있으며 ± 25° 내의 교차 각도, 바람직하게는 0°(절대수치로서) 초과 및 25° 이하 (절대수치로서)의 교차 각도에서, 특히 1 내지 25°(절대수치로서)의 교차 각도에서 서로 교차할 수 있다.
투광형 액정 소자를 형성함에 있어서, 본 발명의 액정 장치는 편광자(17a, 17b) 중 어느 한 편광자의 외부로 분산되는 광원(도시되어 있지 않음)을 포함할 수 있다.
액정 장치는 전술한 액정 소자, 구동 수단 (이를 테면, 구동 회로) 및 후광으로서 광원을 포함한다. 액정 장치는 바람직하게는 액정 표시 장치일 수 있다.
액정 표시 장치는 액정 패널용 액정 소자를 사용하고 제6도 및 제7도에 명시한 바와 같이 동기 신호를 사용하여 어레인지먼트 및 주사선 주소 데이타가 수반되는 화상 데이타 및 통신 동기 도식을 포함하는 데이타 포맷을 채택함으로써 구성될 수 있다.
제6도를 참조하여, 액정 표시 장치(101)은 그래픽 조절기(102), 표시 패널(103), 주사선 구동 회로(104), 데이타 선 구동 회로(105), 디코더(106), 주사 신호 발생기(107), 이동 레지스터(108), 라인 메모리(109), 데이타 신호 발생기(110), 구동 조절 회로(111), 그래픽 중앙 처리 장치(호스트 CPU)(112), 호스트 중앙 처리 장치(GCPU)(113) 및 화상 데이타 저장 메모리(VRAM)(114)를 포함한다.
제6도 및 제7도에 명시된 바와 같이 화상 데이타는 장치의 본체 중 그래픽 조절기(102)중에서 발생하며 신호 전달 수단에 의해 후광(도시되어 있지 않음)에 의해 조사되는 표시 패널(103)으로 전달된다. 그래픽 조절기(102)는 기본적으로 CPU(또는 GCPU, 중앙 처리 장치) (112) 및 VRAM(비디오-RAM, 화상 데이타 저장 메모리)(114)로 구성되며 호스트 CPU(113) 및 액정 표시 장치(FLCD) (101) 사이의 화상 데이타의 처리 및 통신을 관장한다. 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제어는 원칙적으로 그래픽 조절기 (102)에 의해 달성된다. 부수적으로, 광원을 표시 패널(103)의 후면에 배치시킨다.
전술한 한 쌍의 기판 사이에 배치된 키랄 스멕틱 또는 강유전성 액정 조성물을 포함하는 액정 소자를 사용하는 단순 매트릭스형 표시 장치는 하기 문헌 등에 기술된 구동법에 의해 구동시킬 수 있다 (일본국 특허 공개 공보 제59-193426호, 동 제 59-193427호, 동 제60-156046호 및 동 제60-156047호 참조).
제8a도 및 제8b도는 상기 구동법에서 사용된 구동 파형 일체의 일예를 나타낸 파형도이다. 제5도는 단순 매트릭스형의 키랄 스멕틱 액정 패널 (51)중에서 사용된 전극 매트릭스를 나타내는 평면도이다. 제5도에 나타낸 액정 패널(51)은 주사 전극(52) 및 데이타 전극(53) 사이에 배치된 키랄 스멕틱 액정과 함께 각각의 교차점에서 픽셀을 구성하도록 하기 위해 서로 교차하는 주사 전극(52) 및 데이타 전극(53)을 포함하고 있다.
제8a도를 참조하여, SS에는 선택된 주사선에 적용된 선택 주파 신호 파형이 도시되어 있으며 SN에는 선택되지 않은 주사선에 적용된 비선택 주사 신호 파형이 도시되어 있으며, IS에는 선택된 주사선에 적용된 선택 주사 신호 파형(블랙 표시 상태를 제공함)이 도시되어 있으며 IN에는 선택되지 않은 주사선에 적용된 비선택 데이타 신호 파형이 도시되어 있다. 또한, 도면 중 IS-SS및 IN- SS는 선택된 주사선상 픽셀에 적용된 전압 파형을 도시하고 있으며, 따라서 전압 IS-SS가 공급된 픽셀은 블랙 표시 상태로 추정되며 전압 IN- SS가 공급된 픽셀은 화이트 표시 상태로 추정된다. 제8b도는 제9도에 도시한 바와 같은 표시 상태를 제공하기 위해 사용된 시간-직렬 파형을 도시하고 있다.
제8a도 및 제8b도에 나타낸 구동의 실시 태양에서, 선택된 주사 선상 픽셀에 적용된 단일 극성 전압의 최소 지속 기간 △t는 기록상 t2에 대응하며 단일선 클리어링 상 t1의 기간은 2△t로 설정된다.
제8a도 및 제8b도에 나타낸 파라미터 VS, VI및 △t는 사용된 강유전성 액정 물질의 개폐 특성에 따라 측정된다.
제10도는 V-T 특성, 이를 테면 이하에 기술한 바와 같은 바이어스 비율이 일정하게 유지되는 동안 (VS+ VI)로 표시되는 구동 전압이 변화될 때의 투광도 T의 변화를 나타낸 것이다. 본 실시 태양에서, 파라미터는 △t=50 ㎲ 및 바이어스 비율 VI/(VI+VS) = 1/3의 상수에서 고정된다. 제10도의 우측상에는 제8a도에서 명시한 전압(IN-SS)이 관련된 픽셀에 적용될 때의 결과를 나타내며 제10도의 좌측상에는 제8a도에서 명시된 전압(IS-SS)이 관련된 픽셀에 적용될 때의 결과는 나타내는데 이때 각각 전압(VS+VI)을 증가시킨다. 종좌표의 양면상에 전압 (VS+VI)의 절대치를 각각 명시하였다. (IN-SS) 및 (IS-SS)에서, 이전의 표시 상태는 전압 VR을 인가함으로써 클리어링되며 후속의 표시 상태는 전압 VB 1및 VB 2각각에 의해 측정된다. 제10도를 참조하여, 관계식 V2V1V3가 유지된다. 전압 V1은 실제 구동에서 한계 전압으로서 칭할 수 있으며 전압 V3은 누설 전압으로서 칭할 수 있다. 보다 구체적으로, 제8a도에 명시한 바와 같이 전압 V1은 전압 신호 VB 2를 인가함으로써 개폐를 유발시키는 전압 수치를 나타내며 전압 V3은 전압 신호 VB 1을 인가함으로써 개폐를 유발시키는 전압 수치를 나타낸다. 또한, 전압 V2는 전압 신호 VB를 인가함으로써 이전의 상태를 명확하게 하는 데 필요한 전압 수치이다. 누설 전압 V3는 일반적으로 강유전성 액정 소자의 유효 매트릭스 구동에 존재할 수 있다. 유효 구동시, △V = (V3-V1)는 매트릭스 구동을 허용하는 │VS+ VI│의 범위를 제공하며 바람직하게는 충분히 큰 구동 전압 마진 (또는 구동 마진)으로서 칭할 수 있다. 바이어스 비율을 증가시킴으로써 (이를 테면, 바이어스 비율을 1에 근접하도록 함으로써) 물론 V3의 값을 증가시킬 수 있으며 따라서 △V (= V3- V1)를 증가시킬 수 있다. 그런데, 큰 바이어스 비율은 큰 진폭의 데이타 신호에 대응하는데 이러한 비율은 깜빡임을 증가시키고 콘트라스트를 낮추게 되어 화질의 측면에서는 바람직하지 못하다. 본 발명자의 연구에 따르면, 약 1/3 내지 1/4의 바이어스 비율이 실용적이다. 한편, 바이버스 비율이 고정될 때, 전압 마진 △V는 사용된 액정 물질의 개폐 특성에 따라 크게 좌우되며 큰 △V를 제공하는 액정 물질이 매트릭스 구동을 위해서는 매우 유익하다는 사실은 두말할 나위가 없다.
인가 전압의 상한선 및 하한선 및 그 차이(구동 전압 마진 △t) (이 차이에 의해 선택된 픽셀이 블랙 및 화이트의 2 종류의 상태로 기록되며 비선택 픽셀은 전술한 일정 온도에서 기록된 블랙 및 화이트 상태를 보유할 수 있음)는 사용된 특정 액정 물질에 따라 좌우되며 이 액정 물질에 대한 고유값을 갖는다. 또한, 구동 마진은 주변 온도에서의 변화에 따라 이탈되며, 따라서 최적 구동 조건이 사용된 액정 물질, 소자 구조 및 주변 온도의 측면에서 실제 표시 장비에서 필요하다.
본 명세서에서 언급된 원추각,겉보기 틸트각 θa, 스멕틱층 중 경사각 δ 및 자발 분극도 Ps는 하기 방법에 따라 측정된 수치를 기준으로 한다.
[원추각의 측정]
액정 소자는 우각 교차 니콜 편광자들 사이에 샌드위치 형태로 존재하며 소자의 상부 및 하부 기판 사이에 ± 30 V 내지 ± 50 V의 AC 전압 및 100 Hz의 인가하에 편광자에 대해 수평으로 회전하며, 한편 제1흡광 위치(최저 투광을 제공하는 위치) 및 제2흡광 위치를 찾기 위해 포토멀티플라이어에 의해 장치를 통해 투광도를 측정한다. 원추각은 제1흡광 위치 및 제1흡광 위치 사이의 각도의 반으로서 측정한다.
[겉보기 틸트각 θa의 측정]
우각 교차 니콜 편광자들 사이에 샌드위치 형태로 존재하는 액정 소자에 강유전성 액정의 한계 전압을 초과하는 한 극성의 단일 펄스를 적용한 다음 제1흡광 위치를 찾기 위해 편광자에 대해 수평인 비자장하에 회전시킨다. 그 다음, 액정 장치를 강유전성 액정의 한계 전압을 초과하는 반대 극성의 단일 펄스를 가한 다음 제2흡광 위치를 찾기 위해 편광자에 대해 수평인 비자장하에 회전시킨다. 겉보기 틸트각 θa를 제1흡광 위치 및 제1흡광 위치 사이의 각도의 반으로서 측정한다.
[액정 층 경사각 δ의 측정]
사용된 방법은 기본적으로 클라크 및 라거월의 방법[Japanese Display '86, Sept. 30-Oct. 2, 1986, p.p. 456-458 참조] 또는 오후치(Ohuchi) 등의 방법 [J.J.A.P., 27 (5) (1988), p.p. 725-728 참조]과 유사하다. 회전하는 음극형 X-선 회절 장치(엠에이시 사이언스사(MAC Science)에서 시판하고 있음)를 사용하여 측정을 행하고 액정 셀의 유리 기판에의 흡수를 최소화하기 위해 80 ㎛ 두께의 마이크로시이트(코닝 글라스 웍스사(Corning Glass Works)에서 시판)를 기판으로서 사용한다.
[프리틸트각 α의 측정]
하기 문헌에 기술된 결정 회전 방법에 따라서 측정하였다[Jpn. J. Appl. Phys. vol 19 (1980), No. 10, Short Notes 2013 참조].
보다 구체적으로, 강유전성 액정 (CS-1014, Chisso K.K.사에서 제조) 80중량%를 하기 일반식으로 표시되는 화합물 20 중량%와 혼합시킴으로써 얻어진, 10 내지 55℃의 온도 범위에서 추정 SmA 상 측정을 위한 표준 액정 혼합물로 셀을 충전시킨다.
측정하기 위해, 목적하는 정렬 조절층이 제공된 액정 셀을 한쌍의 기판에 수직이며 정렬 처리축(러빙축)을 포함하는 평면으로 회전시키고 회전하는 동안 회전면에 따른 방향으로 회전면에 대해 45°의 각도를 형성하는 편광면을 갖는 헬륨-네온 레이저 빔으로 셀을 조사하여 투광 농도를 편광면에 평행인 투광축을 갖는 편광자를 통해 대향면으로부터의 포토다이오드(photodiode)에 의해 측정한다.
프리틸트각 α를, 간섭에 의해 형성된 투광 농도 범위의 피팅(fitting)을 하기 이론치 곡선(a) 및 관계식 (b)에 대해 행하였다.
여기서,
No는 정상선의 굴절율을 나타내고,
Ne는 비정상선의 굴절율을 나타내고,
θ는 셀의 회전 각도를 나타내고,
T(θ)는 투광 농도를 나타내고,
d는 셀의 두께를 나타내고,
k는 입사광의 파장을 나타낸다.
[자발 분극도 Ps의 측정]
자발 분극도 Ps는 케이. 미야사토 (K. Miyasato) 등의 문헌 [Japanese J. Appl. Phsy. 22, No. 10, L66l (1983) 참조]에 의해 기술된 방법 Direct Method With Triangular Waves for Measuring Spontaneous Polarizarion in Ferroelectric Liquid Crystal 에 따라 측정한다.
이하, 본 발명은 하기 실시예를 기준으로 하여 보다 구체적으로 기술될 것이며 이 실시예는 본 발명의 범주를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 1]
기제 액정 조성물 A (조성물 A)를 명시된 비율로 혼합함으로써 제조하였다.
액정 조성물 A는 하기의 상 전이 계열, 자발 분극도 Ps 및 원추각를 나타낸다.
상 전이 온도(℃)
본원에서, 상 전이 계열 중 개개 기호는 하기 상을 나타낸다:
Cryst : 결정상
Sm*C : 키랄 스멕틱 C상
SmA : 스멕틱 A상
Ch : 콜레스테릭 상(키랄 네마틱 상), 및
Iso : 등방성상
Ps (nC/cm2) = 10.2 (30℃ 에서)
( °) =18.1 (30℃에서)
그 다음, 투명 전극이 각각 제공된 2개의 유리 기판을 각각 스퍼터링에 의해 산화탄탈륨 박막으로 도포한다. 2개의 유리 기판상에 형성된 개개 산화탄탈륨 막상에 전술한 일반식을 갖는 폴리아믹산(polyamic acid: LQ 1802, Hitachi Kasei K.K.에서 제조)의 NMP(N-메틸-2-피롤리돈) 중 1% 용액을 스피너(sponner)를 사용하여 각각 도포시킨 다음 270℃에서 1 시간 동안 소성하여 정렬막을 형성하였다.
그리하여 제조된 2개의 기판을 러빙 처리하고 1.2 내지 1.3 ㎛의 간극을 갖도록 서로서로를 붙여 동일 방향으로 신장되어 있으나 10°의 교차각에서 서로 교차하는 일축 정렬(또는 러빙 처리) 축을 갖도록 하여 블랭크 셀을 형성하였다. 셀은 결정 회전 방법에 따라 측정한 바에 따르면 17°(DEG)의 프리틸트각을 나타내었다.
셀중에, 액정 조성물 A를 주입된 등방성 액정에 가열 위치시켰다. 그 다음, 액정 조성물 A를 20℃/시간의 속도에서 등방성상 온도에서 25℃로 냉각시켜 강유전성 액정 소자를 제조하였다.
액정 소자(소자 A)를 현미경을 통해 육안 관찰하여 균일 정렬 특성을 평가한 결과, 액정 장치는 95%의 균일 정렬 및 5%의 나선형 정렬을 포함하는 정렬을 나타내었으며 따라서 전체 액정 장치가 균질한 균일 정렬을 제공하지 못하였다. 또한, 액정 소자(또는 조성물)는 12.0의 층 경사각 δ 및 12.5°의 겉보기 틸트각을 나타내었다.
또한, 구동 전압 마진(구동 마진) △V (= V3- V1)을 측정하기 위해 제4도에 명시된 일체의 구동 파형을 적용(바이어스 비율 1/3)하는 한편 △t는 V1≒ 15 볼트를 제공하도록 설정함으로써 액정 장치를 구동시켰다. 결과를 하기에 나타내었다.
또한, 액정 장치의 콘트라스트비는 측정 결과 28을 나타내었다.
(2) 1-AI (조성물 1-AI)는 하기 실시예의 화합물을 조성물 A와 명시한 비율로 혼합하여 제조하였다.
액정 조성물 1-AI 하기의 상전이 계열, 자발 분극도 Ps 및 원추각를 나타내었다.
상전이 온도(℃ )
조성물 1-AI을 사용하는 것을 제외하고는 액정 장치(장치 1-AI)를 상기에서 기술한 (1)과 동일한 방식으로 제조하고 평가하였다. 결과를 하기에 명시하였다.
소자 1-AI
[균일 정렬 특성]
균질한 균일 정렬 특성을 액정 장치 거의 전면적에 걸쳐 관찰하였다. 액정 장치(또는 조성물)의 층 경사각 δ 및 겉보기 틸트각 θa는 각각 10.3° 및 10.8° 이었다.
(3) 액정 조성물 1-AII (조성물 1-AII)는 하기 실시예 화합물을 조성물 A와 명시된 비율로 혼합하여 제조하였다.
액정 조성물 1-AII는 하기의 상전이 계열, 자발 분극도 Ps 및 원추각를 나타내었다.
ps (nC/cm2) = 6.8 (30℃에서)
( °) =14.8(30℃에서)
조성물 1-AII을 사용하는 것을 제외하고는 액정 소자(소자 1-AII)를 상기에서 기술한 (1)과 동일한 방식으로 제조하고 평가하였다. 결과를 하기에 명시하였다.
소자 1-AII
[균일 정렬 특성]
균질한 균일 정렬 특성을 액정 장치 거의 전면적에 걸쳐 관찰하였다. 액정 장치 (또는 조성물)의 층 경사각 δ 및 겉보기 틸트각 θa는 각각 9.5° 및 10.1°이었다.
(4) 액정 조성물 1-AIII (조성물 1-AIII)는 하기 실시예 화합물을 조성물 A와 명시된 비율로 혼합하여 제조한다.
액정 조성물 1-AIII은 다음의 상 전이 계열, 자발 분극도 Ps 및 원추각를 나타내었다.
ps (nC/cm2) = 7.1 (30℃)
( °) =14.9(30℃)
액정 소자(소자 1-AIII)을 제조하였고, 상기 (I)과 동일한 방법으로 평가하되, 단 조성물 1-AIII을 사용하였다. 그 결과를 이하 나타낸다.
(소자 1-AIII)
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 표면에 대해 균질한 균일 정렬이 관찰되었다. 또한 액정 소자(또는 조성물)은 9,7°의 층 경사각 δ 및 10.4°의 겉보기 경사각 θa 제공하였다.
[비교실시예 1]
다음의 비교 화합물 [상기 실시예 1의 (1)에서 사용된 화합물(실시예 화합물 제3-4번) 대신]과 조성물 A를 지정 비율로 혼합하여 액정 조성물 1-AIV (조성물 1-AIV)을 제조하였다.
액정 조성물 1-AIV는 다음의 상 전이 계열, 자발 분극도 Ps 및 원추각를 나타냈다.
상 전이 온도(℃)
Ps (nC/cm2) = 7.3 (30℃)
( °)=18.0(30℃)
액정 소자(소자 1-AIV)를 상기 실시예 1의 (1)과 동일한 방식으로 제조하여 평가하되, 단 조성물 1-AIV를 사용하였다. 그 결과를 이하 나타낸다.
(소자 1-AIV)
[균일 정렬 특성]
액정 소자는 95%의 균일 정렬 및 5%의 트위스트 정렬을 포함한 정렬을 나타냈다. 결과적으로, 액정 소자의 전 표면에 대해 균질한 균일 정렬이 관찰되지 않았다. 또한 액정 소자(또는 조성물)은 12.0°의 층 경사각 δ 및 12.4°의 겉보기 경사각 θa를 제공하였다.
실시예 1 및 비교실시예 1의 결과를 요약하면 다음과 같다.
*1: ○는 균질한 C1 (100%의) 균일 정렬을 나타낸다.
△는 95%의 균일 정렬 및 5%의 트위스트 정렬을 포함한 정렬을 나타낸다.
*2: f10/40은 설정 Δt의 온도-의존성 (인자), 즉 10℃에서의 설정 Δt/40℃에서의 설정 Δt를 나타낸다.
상기 결과로부터 명백한 바와 같이, 액정 조성물 1-A, 1-AII 및 1-AIII는 5%의 트위스트 정렬 상태를 포함하여 균일 정렬 상태를 나타내는 (기제) 액정 조성물 A의 균일 정렬 특성을 향상시켰다.
그러나, 상기 조성물 중 액정 조성물 1-AI 및 1-AII는 더 열등한 온도 특성 (f10/40= 조성물 1-AI에 대해서 3.89 및 조성물 1-AII에 대해서 4.06)을 각각 제공하기 때문에 액정 조성물 A(f10/40= 3.68)의 온도 특성 (f10/40: 설정 Δt의 온도 의존성)을 개선시키지 못한다.
한편, 일반식 (3) 및 (4)의 준결정상 화합물을 함께 함유하는 본 발명에 따른 액정 조성물 1-AIII은 액정 조성물 A와 비교할 때 실질적으로 유사한(또는 약간 증가된) 온도 특성 및 현저하게 향상된 콘트라스트비를 제공하였다.
또한, 비교 준결정상 화합물이 사용된 비교실시예 1에서 사용된 액정 조성물 1-AIV는 균일 정렬 특성, 온도 특성 (f10/40) 및 콘트라스트비를 제공하지 못하였다.
따라서, 본 발명에 따른 액정 조성물 (조성물 1-AIII)이 균일 정렬 특성, 온도 특성 (f10/40) 및 콘트라스트비에 있어서의 개선을 고려할 때 균형잡힌 성능을 제공했다는 것을 확인하였다.
[실시예 2]
액정 조성물 2-AI, 2-AII 및 2-AIII (조성물 2-AI, 2-AII 및 2-AIII)은 각각 하기 실시예의 화합물을 지정 비율로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
액정 조성물 2-AI, 2-AII 및 2-AIII는 각각 다음의 상 전이 계열, 자발 분극도 Ps 및 원추각를 나타내었다.
조성물 2-AI
Ps (nC/cm2) = 7.3 (30℃)
( °)=15.4 (30℃)
조성물 2-AII
조성물 2-AIII
액정 소자 (소자 2-AI, 2-AII 및 2-AIII)는 각각 조성물 2-AI, 2-AII 2-AIII을 사용한 것을 제외하고는 상술한 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 평가하였다. 그 결과를 이하에 나타낸다.
소자 2-AI
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬이 관찰되었다.
소자 2-AII
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬이 관찰되었다.
소자 2-AIII
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬이 관찰되었다.
실시예 2로부터 명백한 바와 같이, 액정 조성물 2-AI 및 2-AII는 균질한 균일 정렬 특성을 제공하였지만, (기제) 액정 조성물 A (f10/40= 3.68)과 비교할 때 열등한 온도 특성 (f10/40(10℃에서의 설정 Δt/40℃에서의 설정 Δt) = 조성물 2-AI에 대해서는 4.18 및 조성물 2-AII에 대해서는 4.32)을 나타내었다. 콘트라스트비 (30℃)에 있어서, 액정 조성물 2-AI 및 액정 조성물 2-AII는 액정 조성물 A (콘트라스트비는 28임)과 비교할 때 41의 개선된 콘트라스트비 및 31의 약간 개선된 콘트라스트비를 각각 제공하였다.
한편, 일반식 (3) 및 (4)의 준결정상 화합물을 함유하는 본 발명에 따른 액정 조성물 2-AIII은 그의 온도 특성 (f10/40= 4.00)이 액정 조성물 A의 온도 특성 (f10/40= 3.68)보다 다소 열등할지라도 균질한 균일 정렬 상태 뿐만 아니라 49의 현저하게 개선된 콘트라스트비 및 보다 폭넓은 구동 마진을 제공하였다.
따라서, 본 발명에 따른 액정 조성물 (조성물 2-AIII)이 균일 정렬 특성, 온도 특성, 콘트라스트비 및 구동 마진에 있어서의 개선을 전체적으로 고려할 때 균형잡힌 성능을 나타냈다는 것을 확인하였다.
[실시예 3]
액정 조성물 3-AI, 3-AII 및 3-AIII (조성물 3-AI, 3-AII 및 3-AIII)은 각각 하기 실시예의 화합물을 지정 비율로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
액정 조성물 3-AI, 3-AII 및 3-AIII는 각각 다음의 상 전이 계열, 자발 분극도 Ps 및 원추각를 나타내었다.
조성물 3-AI
조성물 3-AII
조성물 3-AIII
액정 소자 (소자 3-AI, 3-AII 및 3-AIII)는 각각 조성물 3-AI, 3-AII 및 3-AIII을 사용한 것을 제외하고는 상술한 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 평가하였다. 그 결과를 이하에 나타낸다.
소자 3-AI
소자 3-AIII
(주의) -: 측정불가
소자 3-AIII
실시예 3으로부터 명백한 바와 같이, 상 전이 온도와 관련하여 액정 조성물 3-AII는 액정 조성물 3-AI 및 3-AII의 상 전이 온도(액정 조성물 3-AI 및 3-AII에 대하여 각각 58℃)보다 낮은 50℃의 SmA에서 Sm*C로의 상 전이 온도(Tc)를 나타냈다. 결과적으로, 액정 조성물 3-AII를 사용하는 액정 소자 3-AII는 50℃에서의 구동 마진 (V) 및 설정 Δt(μsec)를 제공하지 못하였다.
또한, 액정 조성물 3-AI 및 3-AII는 개선된 균일 정렬 특성을 제공하였으나, (베이스) 액정 조성물 A (f10/40= 3.68)과 비교할 때 상당히 열등한 온도 특성 (f10/40= 조성물 3-AI에 대해서는 5.24 및 조성물 3-AII에 대해서는 5.13)을 각각 나타내었다. 콘트라스트비 (30℃)에 있어서, 액정 조성물 3-AI 및 액정 조성물 3-AII는 액정 조성물 A (콘트라스트비는 28임)과 비교할 때 39 및 43의 개선된 콘트라스트비를 각각 제공하였다.
한편, 일반식 (3) 및 (4)의 준결정상 화합물을 함유하는 본 발명에 따른 액정 조성물 3-AIII은 그의 온도 특성 (f10/40= 4.63)이 액정 조성물 A의 온도 특성 (f10/40= 3.68)보다 열등할지라도 균질한 균일 정렬 상태 뿐만 아니라 54의 현저하게 개선된 콘트라스트비 및 보다 폭넓은 구동 마진을 제공하였다.
따라서, 본 발명에 따른 액정 조성물 (조성물 3-AIII)이 균일 정렬 특성, 온도 특성, 콘트라스트비 및 구동 마진에 있어서의 개선을 전체적으로 고려할 때 균형잡힌 성능을 나타냈다는 것을 확인하였다.
[실시예 4]
(기제) 액정 조성물 B(조성물 B)는 하기 화합물들을 지시된 비율로 혼합하여 제조하였다.
액정 조성물 B는 다음과 같은 상 전이 계열을 나타낸다.
조성물 B를 사용한 것을 제외하고는 상술한 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 소자(소자 B)를 제조하고 평가하였다. 결과를 하기에 나타내었다.
소자 B
[균일 정렬 특성]
액정 소자는 70%의 균일 정렬 및 30%의 트위스트 정렬을 나타내었다. 그 결과, 액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬이 관찰되지 않았다. 액정 소자(또는 조성물)도 14.1°의 층 경사각 δ 및 13.7° 의 겉보기 틸트각 θa를 제공하였다.
하기 예의 화합물들을 각각 지시된 비율로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 조성물 4-BI, 4-BII 및 4-BIII(조성물 4-BI, 4-BII 및 4-BIII)을 제조하였다.
액정 조성물 4-BI, 4-BII 및 4-BIII는 다음의 상 전이 계열, 자발 분극도 Ps 및 원추각를 나타내었다.
조성물 4-BI
조성물 4-BII
조성물 4-BIII
액정 소자(소자 4-BI, 4-BII 및 4-BIII)를 제조하였고, 각각 조성물 4-BI, 4-BII 및 4-BIII를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 하기에 나타낸다.
소자 4-BI
[균일 정렬 특성]
액정 소자는 85%의 균일 정렬 및 15%의 트위스트 정렬을 나타내었다. 그 결과, 액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬이 관찰되지 않았다. 액정 소자(또는 조성물)도 13.3° 의 층 경사각 δ 및 14.0° 의 겉보기 틸트각 θa를 제공하였다.
소자 4-BII
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬이 관찰되었다. 액정 소자(또는 조성물)도 8.2° 의 층 경사각 δ 및 8,4° 의 겉보기 틸트각 θa를 제공하였다.
소자 4-BIII
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬이 관찰되었다. 액정 소자 (또는 조성물)도 10.9° 의 층 경사각 6 및 11,9° 의 겉보기 틸트각 θa를 제공하였다.
실시예 4로부터 명백한 바와 같이, 일반식 (4)의 준결정상 화합물을 사용한(그러나, 일반식 (3)의 준결정상 조성물은 사용하지 않음) 액정 조성물 4-BII는 45℃의 상 전이 온도 Tc(SmA - Sm*C)를 나타내었으며, 이는 액정 조성물 B, 4-BI 및 4-BIII의 상전이 온도(Tc = 62 내지 66℃) 보다 더 낮은 것이고, 따라서 40℃ 및 50℃에서 구동 마진을 측정하는 데에 실패하였다. 일반식 (3)의 준결정상 화합물을 사용한(그러나, 일반식 (4)의 준결정상 조성물은 사용하지 않음) 액정 조성물 4-BI은 액정 조성물 4-BI를 함유한 액정 소자 4-BI의 정렬 상태가 15%의 트위스트 정렬 상태를 갖기 때문에, 액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬 상태를 제공하지 못했다.
반면, 일반식 (3) 및 (4)의 준결정상 화합물을 조합하여 함유한 본 발명에 따른 액정 조성물 4-BIII는 조성물 4-BI 및 4-BII의 상기 결점들(즉, 열등한 균일 정렬 특성 및 낮은 Tc)을 갖지 않았고, (기제) 액정 조성물 B의 Tc 및 f10/40와 거의 동일한 Tc 및 f10/40을 유지하면서 보다 양호한 균일 정렬 특성 및 더 높은 콘트라스트비 및 보다 광범위한 구동 마진을 포함하는 우수한 성능을 제공하였다.
즉, 본 발명에 따른 액정 조성물(조성물 4-BIII)가 일반적으로 균일 정렬 특성, 온도 특성(f10/40), 콘트라스트비 및 구동 마진에 있어서의 개선을 고려할 때 균형잡힌 성능을 제공했다는 것을 확인하였다.
[실시예 5]
하기 예의 화합물들을 각각 지시된 비율로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 조성물 5-BI, 5-BII 및 5-BIII(조성물 5-BI, 5-BII 및 5-BIII)을 제조하였다.
액정 조성물 5-BI, 5-BII 및 5-BIII는 다음의 상 전이 계열, 자발 분극도 Ps 및 원추각를 나타내었다.
조성물 5-BI
조성물 5-BII
조성물 5-BIII
액정 소자(소자 5-BI, 5-BII 및 5-BIII)를 제조하였고, 각각 조성물 5-BI, 5-BII 및 5-BIII를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 하기에 나타낸다.
소자 5-Bl
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐 균질한 균일 정렬이 관찰되었다.
소자 5-BII
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐 균질한 균일 정렬이 관찰되었다.
소자 5-BIII
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐 균질한 균일 정렬이 관찰되었다.
실시예 5로부터 명백한 바와 같이, 일반식 (3)의 준결정상 화합물을 사용한(그러나, 일반식 (4)의 준결정상 조성물은 사용하지 않음) 액정 조성물 5-BI는 43℃의 상전이 온도 Tc(SmA - Sm*C)를 나타내었으며, 이는 액정 조성물 B, 5-BII 및 5-BIII의 상전이 온도(Tc = 61 내지 66℃) 보다 더 낮은 것이고, 따라서 40℃ 및 50℃에서 구동 마진을 측정하는 데에 실패하였다. 일반식 (3)의 준결정상 화합물을 사용한(그러나, 일반식 (4)의 준결정상 조성물은 사용하지 않음) 액정 조성물 5-BI은 (기재) 액정 조성물 B(f10/40(10℃에서의 설정 Δt/40℃에서의 설정 △t) =3.40)와 비교했을 때, 보다 열등한 온도 특성(f10/40= 4.17)을 나타냈다. 콘트라스트비(30℃)에 관하여, 액정 조성물 5-BI 및 5-BII는 액정 조성물 B(콘트라스트비 19)와 비교시 각각 40 및 31의 개선된 콘트라스트비를 제공하였다.
반면, 일반식 (3) 및 (4)의 준결정상 화합물을 조합하여 함유한 본 발명에 따른 액정 조성물 5-BIII는 그의 온도 특성(f10/40= 3.88)이 액정 조성물 B의 온도 특성(f10/40= 3.40)에 비해 다소 열등하나, 조성물 4-BI 및 4-BII의 균질한 균일 정렬 상태 뿐만 아니라 37의 개선된 콘트라스트비 및 보다 광범위한 구동 마진을 제공하였다.
따라서, 본 발명에 따른 액정 조성물 (조성물 5-BIII)이 균일 정렬 특성, 온도 특성(f10/40), 콘트라스트비 및 구동 마진에 있어서 전체적으로 개선의 관점에서 균형잡힌 성능을 나타냈다는 것을 확인하였다.
[실시예 6]
액정 조성물 6-BI, 6-BII 및 6-BIII(조성물 6-BI, 6-BII 및 6-BIII)은 각각 하기 실시예의 화합물을 지정 비율로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
액정 조성물 6-BI, 6-BII 및 6-BIII은 각각 다음의 상 전이 계열, 자발 분극도 Ps 및 원추각를 나타내었다.
조성물 6-BI
조성물 6-BII
조성물 6-BIII
액정 소자 (소자 6-BI, 6-BII 및 6-BIII)은 각각 조성물 6-BI, 6-BII 및 6-BIII을 사용한 것을 제외하고는 상술한 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 평가하였다. 그 결과는 하기에 나타내었다.
소자 6-BI
[균일 정렬 특성]
정렬 상태는 상당히 열등하였으므로, 측정이 불가능하였다.
소자 6-BII
액정 소자의 전 영역에 걸쳐 균질한 균일 정렬이 관찰되었다.
소자 6-BIII
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬이 관찰되었다.
실시예 6으로부터 명백한 바와 같이, 일반식 (3)의 준결정상 화합물을 사용하는 (일반식 (4)의 준결정상 화합물을 사용하지는 않음) 액정 조성물 6-BI는 54-55℃의 좁은 SmA 온도 범위를 나타내어 열등한 정렬 상태를 제공하므로 10℃ 내지 50℃에서의 구동 마진 및 콘트라스트비를 측정하는데 실패하였다. 일반식(3)의 준결정상 화합물을 사용하는 (일반식 (4)의 준결정상 화합물을 사용하지는 않음) 액정 조성물 6-BI은 액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬 상태를 제공하였지만, (기제) 액정 조성물 B (f10/40= 3,40)과 비교할 때 열등한 온도 특성(f10/40(10℃에서의 설정 Δt/40℃에서의 설정 Δt) = 4.53)을 나타내었다.
콘트라스트비(30℃)에 있어서, 액정 조성물 6-BII는 액정 조성물 B (콘트라스트비는 19임)과 비교할 때 32의 개선된 콘트라스트비를 제공하였다.
한편, 일반식 (3) 및 (4)의 준결정상 화합물을 함께 함유하는 본 발명에 따른 액정 조성물 6-BIII은 그의 온도 특성 (f10/40= 4.20)이 액정 조성물 B의 온도 특성 (f10/40= 3.40) 보다 열등할지라도 균질한 균일 정렬 상태뿐만 아니라 35의 개선된 콘트라스트비 및 보다 폭넓은 구동 마진을 제공하였다.
따라서, 본 발명에 따른 액정 조성물 (조성물 6-BIII)이 균일 정렬 특성, 온도 특성 (f10/40), 콘트라스트비 및 구동 마진에 있어서의 개선을 전체적으로 고려할 때 균형잡힌 성능을 나타냈다는 것을 확인하였다.
[실시예 7]
액정 조성물 (조성물 7-BI, 7-BII 및 7-BIII)은 각각 하기 실시예의 화합물을 지정 비율로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
액정 조성물 7-BI, 7-BII 및 7-BIII은 각각 다음의 상 전이 계열, 자발 분극도 Ps 및 원추각를 나타내었다.
조성물 7-BI
조성물 7-BII
조성물 7-BIII
액정 소자 (소자 7-BI, 7-BII 및 7-BIII)은 각각 조성물 7-BI, 7-BII 및 7-BIII을 사용한 것을 제외하고는 상술한 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 평가하였다. 그 결과는 하기에 나타내었다.
소자 7-BI
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균일한 균일 정렬이 관찰되었다.
소자 7-BII
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬이 관찰되었다.
소자 7 BIII
[균일 정렬 특성]
액정 소자의 전 영역에 걸쳐서 균질한 균일 정렬이 관찰되었다.
실시예 7로부터 명백한 바와 같이, 액정 조성물 7-BI 및 7-BII는 개선된 균일 정렬 특성을 제공하였지만, (베이스) 액정 조성물 B (f10/40= 3.40)과 비교할 때 열등한 온도 특성 (f10/40(10 ℃에서의 설정 Δt/40℃에서의 설정 4℃)는 조성물 7-BI의 경우 4.19이고 조성물 7-BII의 경우 4.28임)을 나타내었다. 콘트라스트비 (30℃)에 있어서, 액정 조성물 7-BI 및 7-BII는 액정 조성물 B (콘트라스트비는 19임)과 비교할 때 각각 33 및 29의 개선된 콘트라스트비를 제공하였다.
한편, 일반식 (3) 및 (4)의 준결정상 화합물을 함께 함유하는 본 발명에 따른 액정 조성물 7-BIII은 그의 온도 특성 (f10/40= 4.00)이 액정 조성물 B의 온도 특성 (f10/40= 3.40) 보다 다소 열등할지라도 균질한 균일 정렬 상태 뿐만 아니라 37의 더욱 개선된 콘트라스트비 및 보다 폭넓은 구동 마진을 제공하였다.
따라서, 본 발명에 따른 액정 조성물 (조성물 7-BIII)이 균일 정렬 특성, 온도 특성, 콘트라스트비 및 구동 마진에 있어서 전체적으로 개선에 있어서 균형잡힌 성능을 나타냈다는 것을 확인하였다.
후술하는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 일반식 (1) (바람직하게는, 일반식(3))으로 표시되는 인단 골격을 갖는 준결정상 화합물과 일반식 (2) (바람직하게는, 일반식 (4))로 표시되는 말단 시클릭기를 갖는 준결정상 화합물의 특정 조합을 특징으로 하는 키랄 스멕틱 액정 조성물이 제공된다.
액정 소자를 상기 액정 조성물을 사용하고 다음의 정렬 조건 (I) 및 (II)를 충족시키면서 제조할 때:
생성되는 액정 소자에 의해 균일 정렬 특성, 설정 Δt의 온도 의존성, 콘트라스트비 및 구동 마진에 있어서, 이들 특성이 전체적으로 개선되는 것을 의도하는 경우 균형잡힌 성능이 제공될 수 있다.
또한, 액정 소자는 표시 장치로서 유용하며, 또한 구동 회로, 광원 등과 조합하여 사용시 양호한 액정 장치 (액정 표시 장치를 포함함)을 제공하는데 유용하다.

Claims (22)

  1. 하기 일반식 (1) 및 (2)로 표시되는 준결정상 화합물로 이루어진 액정 조성물.
    상기 식 중,
    R1및 R2는 독립적으로 수소, 할로겐, -CN,또는 -O-, -S-, -CO-, -CHW-(여기서, W는 할로겐 또는 CF3임), -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형, 분지쇄 또는 시클릭 알킬기를 나타내고;
    X1및 X2는 독립적으로 단일 결합,또는또는 -C≡C-를 나타내고, A1, A2및 A3은 독립적으로 단일 결합,
    [여기서, R3및 R4는 독립적으로 수소, 할로겐, -CN,, 또는 -O-, -S-. -CO-, -CHW-(여기서, W는 할로겐 또는 CF3임), -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형 또는 분지쇄 알킬기를 나타내고; Y1및 Y2는 독립적으로 H, F, Cl, Br, -CH3, -CF3또는 -CN을 나타내고; Z는 O 또는 S를 나타냄] 를 나타내고, A1, A2및 A3중 적어도 하나는이며;
    R5및 R6은 독립적으로 Q-X3-(CH2)L-X4- 또는 R7을 나타내고, R5및 R6중 적어도 하나는 Q-X3-(CH2)L-X4-[여기서, Q는
    (여기서, Y3, Y4, Y5, Y6은 독립적으로 H, F, CH3또는 CF3를 나타냄)를 나타내고; X3은 단일 결합, -OCH2-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내고; X4는 단일 결합, -CH2O-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내고; L은 3 내지 16의 정수이고; R7은(여기서, Y7및 Y8은 독립적으로 H, F, CH3또는 CF3, 또는 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN 또는 CF3임)로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형, 분지쇄 또는 시클릭 알킬기를 나타냄)임]를 나타내며;
    A4는 -A5-X5-A6- 또는 -A5-,A6-X5-A7-[여기서, A5, A6및 A7은 독립적으로
    (여기서, Y9및 Y9'는 독립적으로 H, F, CH3또는 CF3를 나타냄)을 나타내고, A5, ,A6및 A7중 적어도 하나는및이며, X5는 단일 결합, -C≡C-, -CH=CH- -COO-, -COS- 또는 -CH2O- 를 나타냄]를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 일반식 (1)의 준결정상 화합물이 하기 일반식 (3)으로 표시되는 준결정상 화합물인 조성물.
    R8-A8-A9-A10-R9(3)
    상기 식 중,
    R8및 R9는 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐 또는 CF3임)로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형, 분지쇄 또는 시클릭 알킬기를 나타내고;
    A8, A9및 A10은 독립적으로 단일 결합, 또는이고, A8, ,A9및 A10중 적어도 하나는이다.
  3. 제1항에 있어서, 상기 일반식 (2)의 준결정상 화합물이 하기 일반식 (4)로 표시되는 준결정상 화합물인 조성물.
    상기 식 중,
    R11및 R12는 독립적으로 수소, 또는 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN 또는 CF3임)로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형, 분지쇄 또는 시클릭 알킬기를 나타내지만, 단 R11및 R12중 어느 하나는 수소이고;
    A11, A12, A13및 A14는 독립적으로 단일 결합,를 나타내지만, 단 A11및 A14중 어느 하나는 단일 결합이고, A11및 A14모두가 동시에 단일 결합일 수는 없으며, A12및 A13중 적어도 하나는 단일 결합이고; n 및 m은 독립적으로 0 또는 3 내지 16의 정수를 나타내지만, 단 n 및 m 중 어느 하나가 0이고, n 및 m 모두가 동시에 0일 수는 없고;
    X6및 X7은 독립적으로 단일 결합, -O-, -COO- 또는 -OCO-를 나타낸다.
  4. 제1항에 있어서, 하기 일반식 (5)의 준결정상 화합물 20 내지 75 중량%, 하기 일반식 (6)의 준결정상 화합물 5 내지 25 중량%, 하기 일반식 (7)의 준결정상 화합물 5 내지 30 중량% 및 하기 일반식 (8)의 준결정상 화합물 0. 1 내지 30 중량%를 더 함유하는 것인 조성물.
    일반식 (5)
    일반식 (6)
    일반식 (7)
    일반식(8)
    상기 식 중,
    p 및 q는 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타내고 p+q는 1 또는 2를 만족하고, Y10은 수소 또는 불소이고, R21및 R22는 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN 또는 CF3임)로 치환할 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형 또는 분지쇄 알킬기를 나타내고;
    B1은또는 1 (여기서, Y11은 수소 또는 불소임)이고, Y0은 수소 또는 불소이고, R23은 탄소 원자수 1 내지 18의 선형 또는 분지쇄 알킬기이고, R24는 수소, 할로겐, CN, 또는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형 또는 분지쇄 알킬기이고, R23또는 R24의 알킬기에 있는 하나 이상의 메틸렌기는 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN 또는 CF3임)로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않으며;
    B2는이며; R25및 R26은
    독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN또는 CF3임)로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형 또는 분지쇄 알킬기를 나타내고;
    B3은이고, R27및 R28은 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CHW-(여기서, W는 할로겐, CN 또는 CF3임)로 치환될 수 있지만, 단 헤테로 원자들은 서로 인접하지 않는 하나 이상의 메틸렌기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 1 내지 18의 선형 또는 분지쇄 알킬기를 나타낸다.
  5. 제4항에 있어서, 상기 일반식 (5)의 준결정상 화합물이 하기 일반식 (5-1) 내지 (5-7)의 준결정상 화합물 중 어느 하나이고, 상기 일반식 (6)의 준결정상 화합물이 하기 일반식 (6-1) 내지 (6-5)의 준결정상 화합물 중 어느 하나이고, 상기 일반식 (7)의 준결정상 화합물이 하기 일반식 (7-1) 내지 (7-9)의 준결정상 화합물 중 어느 하나이고, 상기 일반식 (8)의 준결정상 화함물이 하기 일반식 (8-1) 내지 (8-6)의 준결정상 화합물 중 어느 하나인 조성물.
    상기 식 중, R21내지 R28및 Y11은 각각 상기 정의와 동일한 의미를 갖는다.
  6. 제1항에 있어서, 1종 이상의 광학 활성 화합물을 더 함유하는 것인 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 하나 이상의 키랄 스멕틱 상을 나타내는 것인 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 강유전성을 나타내는 것인 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 온도 하강시에 등방성상, 콜레스테릭 상, 스멕틱 상 및 키랄 스멕틱 상을 포함하는 상 전이 계열을 갖는 것인 조성물.
  10. 제7항에 있어서, 상기 키랄 스멕틱 상이 키랄 스멕틱 C 상인 조성물.
  11. 제1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식 (1)의 준결정상 화합물 1 내지 40 중량% 및 상기 일반식 (2)의 준결정상 화합물 1 내지 40 중량%를 함유하는 것인 조성물.
  12. 제1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식 (1)의 준결정상 화합물 1 내지 30 중량% 및 상기 일반식 (2)의 준결정상 화합물 1 내지 30 중량%를 함유하는 것인 조성물.
  13. 제1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식 (1)의 준결정상 화합물 1 내지 20 중량% 및 상기 일반식 (2)의 준결정상 화합물 1 내지 20 중량%를 함유하는 것인 조성물.
  14. 제10항에 있어서, 0 내지 60℃의 온도 범위에서 키랄 스멕틱 C 상에 있어서의 층 경사각 δ가 3 내지 15°인 조성물.
  15. 한쌍의 대향 기판 및 그 사이에 배치된 액정으로 이루어진 액정 소자에 있어서, 기판의 대향 표면 각각에 상기 액정에 전압을 인가하기 위한 전극이 제공되고, 상기 기판의 대향 표면 중 적어도 하나에 상기 액정의 정렬 상태를 조절하기 위한 정렬 조절층이 더 제공되며, 상기 액정은 제1항 내지 10항 및 14항 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물인 액정 소자.
  16. 제15항에 있어서, 상기 소자는 프리틸트각 α를 제공하고, 상기 액정 조성물은, 키랄 스멕틱 액정이 프리틸트각 α와 함께 다음 관계 (I), (II) 및 (III)을 만족하는 원추각키랄 스멕틱 C 상에서의 층 경사각 δ, 및 겉보기 틸트각 θa를 나타내도록 하는 정렬 상태에 위치한 키랄 스멕틱 액정 조성물인 소자.
  17. 제15항에 있어서, 상기 정렬 조절층은 기판 양쪽에 제공되고, 정렬 조절층에는 서로에 대해 평행한 방향으로 연장하는 개별 단축의 정렬축이 제공되는 것인 소자.
  18. 제15항에 있어서, 상기 정렬 조절층은 기판 양쪽에 제공되고, 정렬 조절층에는 예정된 교차각에서 서로에 의해 교차되는 방향으로 연장하는 개별 단축의 정렬축이 제공되는 것인 소자.
  19. 제18항에 있어서, 상기 교차각이 25° 이하인 것인 소자.
  20. 제16항에 있어서, 상기 프리틸트각이 5° 이상인 것인 소자.
  21. 제16항에 있어서, 상기 키랄 스멕틱 액정 조성물이 기판들 사이에서 액정 분자의 나선형 구조의 형성을 방지하는 두께로 배치된 것인 소자.
  22. 제15항에 기재된 액정 소자 및 액정 소자 구동용 구동 수단을 포함하는 액정장치.
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