KR20090118348A - 액정 조성물, 이를 사용하는 액정 표시 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

액정 조성물, 이를 사용하는 액정 표시 장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

제1 기판, 상기 제1 기판과 마주보고 있는 제2 기판, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 어느 하나에 형성되어 있는 제1 전극, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 어느 하나에 형성되어 있으며 상기 제1 전극과 함께 상기 액정층에 전계를 형성하는 제2 전극을 포함하고, 상기 액정층은 하기 화학식 1로 표현되는 화합물25~35중량%, 하기 화학식 8로 표현되는 화합물 9~11중량%를 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112008033819545-PAT00001
단, X=Alkyl(탄소수 2개), Y=Alkenyl
[화학식 8]
Figure 112008033819545-PAT00002
단, X=Alkyl(탄소수 3~7개).
액정 표시 장치, 액정 조성물, 저전압 구동, 고속 응답

Description

액정 조성물, 이를 사용하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법{LIQUID CRYSTAL MIXTURE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE LIQUID CRYSTAL MIXTURE AND MANUFACTURING METHOD OF THE LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 조성물, 이를 사용하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치는 다양한 종류의 장치에 사용되는데 특히 노트북 컴퓨터 등 휴대용 장치의 표시 장치로서 많이 사용된다. 휴대용 표시 장치의 경우 가지고 다니기 쉽고 가벼워야 하므로 내장된 배터리의 용량에 한계가 있으며 이에 따라 표시 장치 또한 소비 전력이 작을 필요가 있다.
액정 표시 장치의 소비 전력을 줄이려면 구동 전압을 작게 할 필요가 있으며, 작은 구동 전압으로도 고속 응답과 높은 대비비를 구현할 수 있는 조건을 찾는 것이 관건이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고속 응답과 높은 대비비를 작은 구동 전압으로 실현 가능한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판과 마주보고 있는 제2 기판, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 어느 하나에 형성되어 있는 제1 전극, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 어느 하나에 형성되어 있으며 상기 제1 전극과 함께 상기 액정층에 전계를 형성하는 제2 전극을 포함하고, 상기 액정층은 하기 화학식 1로 표현되는 화합물25~35중량%, 하기 화학식 8로 표현되는 화합물 9~11중량%를 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112008033819545-PAT00003
단, X=Alkyl(탄소수 2개), Y=Alkenyl
[화학식 8]
Figure 112008033819545-PAT00004
단, X=Alkyl(탄소수 3~7개).
상기 액정층은 하기의 화학식 5로 표현되는 화합물 13~17중량%를 더 포함할 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112008033819545-PAT00005
단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
상기 액정층은 하기 화학식 2로 표현되는 화합물 5~7중량%, 하기 화학식 3으로 표현되는 화합물 0.5~1.5중량%, 하기 화학식 4로 표현되는 화합물 18~24중량%, 하기 화학식 6으로 표현되는 화합물9~11중량%, 그리고 하기 화학식 7로 표현되는 화합물 8~10중량%를 더 포함하고, 상기 화학식 1 내지 8로 표현되는 화합물들의 총합이 100중량%를 이룰 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112008033819545-PAT00006
단, X=Alkyl(탄소수 3~5개), Y=Alkenyl
[화학식 3]
Figure 112008033819545-PAT00007
단, X=Alkyl(탄소수 3~5개), Y= Alkyl(탄소수 5~7개)
[화학식 4]
Figure 112008033819545-PAT00008
단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
[화학식 6]
Figure 112008033819545-PAT00009
단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
[화학식 7]
Figure 112008033819545-PAT00010
단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
상기 액정층의 두께(Cell gap: d)는 3.8~4.2㎛이고, 상기 액정층에 의한 리타데이션(
Figure 112008033819545-PAT00011
)은 액정에 전압을 인가하지 않은 상태에서 390~430nm일 수 있다.
상기 액정층은 비틀린 네마틱 방식으로 배열되어 있을 수 있다.
상기 액정층은 상전이 온도(Tni)가 섭씨 74~76도, 굴절률 이방성(
Figure 112008033819545-PAT00012
)이 0.099~0.11, 유전율 이방성(
Figure 112008033819545-PAT00013
)이 12.5~13.0, 회전 점도(
Figure 112008033819545-PAT00014
)가 75~84mPa?s 인 물성을 가질 수 있다.
상기 액정 표시 장치의 전원 전압(AVDD)이 6.6~7.0V, 최저 휘도 전압(Vb)이 6.5~6.9V, 최고 휘도 전압(Vw)이 0.5~0.7V일 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 유지 전극을 가지는 유지 전극선, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 상기 게이트선 및 상기 유지 전극선과 교차하고, 상기 유지 전극의 폭 안쪽에 놓여 있는 데이터선, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며, 상기 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 제1 전극과 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 제1 표시판과 제2 표시판을 준비하는 단계, 상기 제1 표시판에 실런트를 도포하여 액정 조성물을 가둘 영역을 구획하는 단계, 상기 액정 조성물을 가둘 영역에 액정 조성물을 적하하는 단계, 상기 제2 표시판을 상기 액정 조성물이 적하되어 있는 상기 제1 표시판 위에 결합하는 단계를 포함하고, 상기 액정 조성물은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물25~35중량%, 상기 화학식 2로 표현되는 화합물 5~7중량%, 상기 화학식 3으로 표현되는 화합물 0.5~1.5중량%, 상기 화학식 4로 표현되는 화합물 18~24중량%, 상기 화학식 5로 표현되는 화합물 13~17중량%, 상기 화학식 6으로 표현되는 화합물9~11중량%, 상기 화학식 7로 표현되는 화합물 8~10중량%, 상기 화학식 8로 표현되는 화합물 9~11중량%를 포함하고, 상기 화학식 1 내지 8로 표현되는 화합물들의 총합이 100중량%를 이룬다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 조성물은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물 25~35중량%와 상기 화학식 8로 표현되는 화합물 9~11중량%를 포함한다.
상기 액정 조성물은 상기 화학식 5로 표현되는 화합물 13~17중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 액정 조성물은 상기 화학식 2로 표현되는 화합물 5~7중량%, 상기 화학식 3으로 표현되는 화합물 0.5~1.5중량%, 상기 화학식 4로 표현되는 화합물 18~24중량%, 상기 화학식 6으로 표현되는 화합물9~11중량%, 그리고 상기 화학식 7로 표현되는 화합물 8~10중량%를 더 포함하고, 상기 화학식 1 내지 8로 표현되는 화합물 들의 총합이 100중량%를 이룰 수 있다.
상기 액정 조성물은 상전이 온도(Tni)는 섭씨 74~76도, 굴절률 이방성(
Figure 112008033819545-PAT00015
)은 0.099~0.11, 유전율 이방성(
Figure 112008033819545-PAT00016
)은 12.5~13.0, 회전 점도(
Figure 112008033819545-PAT00017
)는 75~84mPa?s 인 물성을 가질 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 조성물은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물 28중량%, 상기 화학식 2로 표현되는 화합물 6중량%, 상기 화학식 3으로 표현되는 화합물 1중량%, 상기 화학식 4로 표현되는 화합물 21중량%, 상기 화학식 5로 표현되는 화합물 15중량%, 상기 화학식 6으로 표현되는 화합물 10중량%, 상기 화학식 7로 표현되는 화합물 9중량%, 그리고 상기 화학식 8로 표현되는 화합물 10중량%를 포함한다.
이상과 같은 액정 조성물을 사용하면 작은 구동 전압으로도 고속 응답과 높은 대비비를 갖는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나 타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 편광자의 편광 방향을 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 대략 행렬의 형태로 배열되어 있는 복수의 화소(PX)와 이에 연결되어 있는 복수의 게이트선(121) 및 복수의 데이터선(171)을 포함한다. 게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하고, 데이터선(171)은 데이터 전압을 전달하며, 각 화소는 스위칭 소자(Qs)와 이에 연결된 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)를 포함한다. 스위칭 소자(Qs)는 게이트 신호에 따라 데이터 전압을 단속(斷續)하는데, 정해진 짧은 시간 동안만 도통되어 데이터 전압을 통과시키고 나머지 대부분의 시간은 차단 상태에 있다. 화소(PX)에 인가된 데이터 전압은 액정 축전기(Clc)와 유지 축전기(Cst)에 의하여 유지된다. 액정 축전기(Clc)는 유전체로 액정 조성물을 포함하며, 유지 축전기(Cst)는 다른 절연체를 포함한다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 및 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다. 액정 표시 장치는 또한 표시판(100, 200)의 바깥 면에 부착되어 있는 한 쌍의 직교(crossed) 또는 평행(parallel) 편광자(polarizer)(12, 22)를 포함한다. 도 4는 직교 편광자(12, 22)를 나타낸 것이고, 도 5는 평행 편광자(12, 22)를 나타낸 것이며, 도면 부호 300은 액정 표시 장치를 나타낸다.
박막 트랜지스터 표시판(100)은 기판(100)과 그 안쪽 면에 형성되어 있는 화소 전극(191) 및 수평(homogeneous) 배향막(11)을 포함한다. 공통 전극 표시판(200)은 기판(100)과 그 안쪽 면에 형성되어 있는 공통 전극(270) 및 수평 배향막(21)을 포함한다. 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 및 그 사이의 액정층(3)은 액정 축전기(Clc)를 이룬다. 공통 전극(270)에는 공통 전압과 같은 일정한 전압이 인가되며, 화소 전극(191)에는 스위칭 소자(Q)를 통과하여 들어온 데이터 전압이 인가된다. 화소 전극(191)은 또한 박막 트랜지스터 표시판(100)의 다른 도전체층(도시하지 않음)과 중첩하여 유지 축전기(Cst)를 이룰 수 있다.
액정층(3)은 양의 유전율 이방성을 가지며 이른바 비틀린 네마틱(twisted nematic, TN) 방식으로 배열되어 있다. 즉 전압이 없을 때 액정 분자(31, 32, 33)의 장축이 기판(110, 210) 면에 평행하며, 한 쪽 배향막(11, 21)의 표면에서 다른 쪽 배향막(21, 11)의 표면에 이르기까지 그 장축 방향이 점차 돌아간다. 이 상태 에서 배향막(11, 21) 표면 부근의 액정 분자(31, 32)의 장축 방향은 도 4에 도시한 바와 같이 편광자(12, 22)의 편광축(P1, P2)과 대략 45도를 이룰 수 있다.
이러한 액정 표시 장치에서, 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 전위차가 생기면 도 3에 도시한 바와 같이 기판(110, 210) 면에 거의 수직인 전기장(E)이 형성되고 이에 따라 액정 분자(31~33)들은 그 장축 방향에 전기장(E)에 평행하게 되도록 배열하고자 한다. 전기장(E)의 크기가 충분히 크면 액정 분자(31~33)의 장축 방향은 대부분 전기장(E)과 거의 평행하게 된다.
어느 한쪽 편광자(12, 22)를 통과하는 빛은 편광축(P1, P2)을 따라 선편광되고, 액정층(3)을 통과하면서 그 편광이 변화한다. 액정층(3)을 통과한 입사광은 다른 쪽 편광자(22, 12)에 의하여 다시 선편광되는데 이때 액정층(3)에 의한 편광 변화 정도에 따라 출사광의 세기가 달라진다. 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광 변화 정도는 액정 분자(31~33)의 배열에 의존한다. 예를 들어 도 3에서와 같이 액정 분자(31~33)가 대부분 기판(110, 210) 면에 대하여 수직인 경우에는 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광 변화가 거의 없다. 따라서 도 4와 같은 직교 편광자(12, 22)는 입사광을 거의 통과시키지 않는다. 반대로 도 2에서와 같이 액정층(3)에 전기장이 없어서 액정 분자(31~33)가 기판(110, 210) 면에 거의 평행하며 최대로 비틀린 경우에는 액정층(3)을 통과하는 빛에 생기는 편광 변화가 가장 크다. 따라서 도 4와 같은 직교 편광자(12, 22)는 입사광을 대부분 통과시킨다. 따라서 도 4와 같은 경우를 노멀리 화이트(normally white) 방식이라고 한다. 때에 따라서는 두 편광자(12, 22)의 투과축을 나란하게 배치하여 노멀리 블랙(normally black) 방식 을 사용할 수도 있다.
이러한 액정 분자(31~33)의 배열은 전기장(E)의 세기에 의하여 결정되며, 전기장(E)의 세기는 화소 전극(191)과 공통 전극(270)의 전압차에 의하여 결정된다. 그러므로 화소 전극(191)에 인가하는 데이터 전압의 크기를 변화시킴으로써 원하는 세기의 출사광을 얻을 수 있으며 이에 따라 원하는 화소(PX) 휘도를 얻을 수 있다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 액정층(3)을 이루는 액정 조성물은 아래 화학식 1로 표현되는 초저점성 화합물 25~35중량%, 화학식 2로 표현되는 저점성 화합물 5~7중량%, 화학식 3으로 표현되는 중성(neutral) 화합물 0.5~1.5중량%, 화학식 4로 표현되는 고극성(high polar) 화합물 18~24중량%, 화학식 5로 표현되는 CF2O계 화합물 13~17중량%, 화학식 6으로 표현되는 중극성(middle polar) 화합물9~11중량%, 화학식 7로 표현되는 중극성(middle polar) 화합물 8~10중량%, 화학식 8로 표현되는 4-ring CF2O계 화합물 9~11중량%를 포함하여 이루어진다. 여기서 화학식 1 내지 8로 표현되는 화합물들의 총합은 100중량%가 된다.
[화학식 1]
Figure 112008033819545-PAT00018
단, X=Alkyl(탄소수 2개), Y=Alkenyl
[화학식 2]
Figure 112008033819545-PAT00019
단, X=Alkyl(탄소수 3~5개), Y=Alkenyl
[화학식 3]
Figure 112008033819545-PAT00020
단, X=Alkyl(탄소수 3~5개), Y= Alkyl(탄소수 5~7개)
[화학식 4]
Figure 112008033819545-PAT00021
단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
[화학식 5]
Figure 112008033819545-PAT00022
단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
[화학식 6]
Figure 112008033819545-PAT00023
단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
[화학식 7]
Figure 112008033819545-PAT00024
단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
[화학식 8]
Figure 112008033819545-PAT00025
단, X=Alkyl(탄소수 3~7개).
예를 들어, 화학식 1로 표현되는 화합물 28중량%, 화학식 2로 표현되는 화합물 6중량%, 화학식 3으로 표현되는 화합물 1중량%, 화학식 4로 표현되는 화합물 21중량%, 화학식 5로 표현되는 화합물 15중량%, 화학식 6으로 표현되는 화합물 10중량%, 화학식 7로 표현되는 화합물 9중량%, 화학식 8로 표현되는 화합물 10중량%로 이루어진 액정 조성물을 포함할 수 있다.
이러한 액정 조성물은 화학식 1로 표현되는 초저점성 화합물을 25~35중량% 포함함으로써 액정 조성물 전체의 회전 점도를 낮출 수 있고, 따라서 고속 응답이 가능하다. 또한. 화학식 8로 표현되는 고극성의 4-ring CF2O계 화합물을 9~11중량% 포함함으로써 액정 조성물이 충분한 크기의 유전율 이방성(
Figure 112008033819545-PAT00026
)을 가지게 되어 저전압 구동이 가능하며, 화학식 8로 표현되는 고극성의 4-ring CF2O계 화합물을 포함하는 액정 조성물은 섭씨 -50도에서 섭씨 74도까지 사이에 상전이 점을 가지지 않아 저온 및 고온 신뢰성이 우수하다. 또, 화학식 5로 표현되는 CF2O계 화합물은 화학식 8로 표현되는 고극성의 4-ring CF2O계 화합물과 함께 충분한 크기의 유전율 이방성(
Figure 112008033819545-PAT00027
)을 확보하는데 기여한다. 나머지 화학식 2 내지 4, 6 및 7로 표현되는 화합물들은 비슷한 물성을 가지는 다른 화합물로 대체될 수 있다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치에 사용되는 액정 조성물은 상전이 온도(Tni)가 섭씨 74~76도, 굴절률 이방성(
Figure 112008033819545-PAT00028
)이 0.099~0.11, 유전율 이방성(
Figure 112008033819545-PAT00029
)이 12.5~13.0, 회전 점도(
Figure 112008033819545-PAT00030
)가 75~84mPa?s 인 물성을 가진다.
이러한 액정 조성물을 사용하는 액정 표시 장치는 약 3.3V의 저전압 구동으로도 16~17ms의 응답 시간 및 600:1 이상의 대비비를 구현할 수 있다.
또한, 이러한 액정 조성물은 두 표시판(100, 200) 사이에 액정층(3)을 형성함에 있어서 적하 주입 방식, 즉 표시판(100, 200)의 일측에 실런트(sealant)를 도 포하여 액정 조성물을 가둘 영역을 구획하고, 액정을 적하하여 채운 후에 나머지 표시판(100, 200)을 결합하는 방식을 사용하는 경우에 더 적합할 수 있다. 적하 주입 방식의 경우 화학식 1로 표현되는 초저점도 화합물이 휘발할 가능성이 적고, 휘발하더라도 문제가 없기 때문이다.
실험을 통해 본 발명의 실시예에 따른 액정 조성물의 특성에 대하여 확인하였다.
아래의 표 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 조성물의 실험예의 조성을 보여주는 표이고, 표 2는 비교예로 사용된 액정 조성물의 조성을 보여주는 표이며, 표 3은 본 발명의 실험예와 비교예의 물성, 응답 시간 및 대비비를 비교해 놓은 표이다.
[표 1]
Figure 112008033819545-PAT00031
[표 2]
Figure 112008033819545-PAT00032
[표 3]
Figure 112008033819545-PAT00033
표 3에서 테스트 셀(Test cell)은 셀갭 4㎛, 블랙 전압(최저 휘도 전압, Vb)이 6.7V, 화이트 전압(최고 휘도 전압, Vw)이 0.6V가 되도록 제작하였다.
위의 표 3에 의하면, 실험예의 경우 비교예에 비하여 유전율 이방성(
Figure 112008033819545-PAT00034
)이 크고, 회전 점도(
Figure 112008033819545-PAT00035
)는 낮으며, 응답 시간은 거의 동등한 수준이고, 대비비는 약 26% 향상되었다. 또한, 비교예는 저온 신뢰성 테스트에서 물얼룩이 발생하여 테스트를 통과하지 못하였으나, 실험예의 경우에는 아무런 문제없이 통과하였다.
이러한 물얼룩이 발생하는 이유는 상전이가 발생하기 때문이다. 이에 대하여 도 5 내지 도 8을 참고하여 설명한다.
도 5는 액정 상전이 측정 장비(DSC: Differential Scanning Calorimetry)를 이용하여 실험예의 액정 조성물을 측정한 결과 그래프이고, 도 6은 액정 상전이 측정 장비를 이용하여 비교예의 액정 조성물을 측정한 결과 그래프이며, 도 7은 실험예의 액정 조성물에 커플링 에이전트(Coupling Agent)를 도핑(doping)하고 측정한 결과 그래프이고, 도 10은 비교예의 액정 조성물에 커플링 에이전트(Coupling Agent)를 도핑(doping)하고 측정한 결과 그래프이다.
도 5와 도 7의 경우, 섭씨 0도 이하의 저온부에서 피크나 특이점이 발생하지 않은데 비하여, 도 6의 경우에는 섭씨 -31도 부근에서 피크가 발생하였고, 도 7의 경우에는 섭씨 -20도 부근에서 특이점이 발생하였다. 이러한 피크나 특이점은 해당 온도에서 액정 조성물의 상전이가 발생함을 의미한다. 즉, 비교예의 경우 섭씨 -31도 부근에서 상전이가 발생하므로 저온 마진(margin)이 부족하고 이것이 물얼룩으로 나타나는 것이다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 아래 표 4의 구동 조건 및 액정 파라미터를 만족할 수 있다.
[표 4]
Figure 112008033819545-PAT00036
즉, 액정층(3)의 두께(Cell gap: d)는 3.8~4.2㎛이고, 액정에 의한 리타데이션(Retardation:
Figure 112008033819545-PAT00037
)은 액정에 전압을 인가하지 않은 상태에서 390~430nm이며, 전원 전압(AVDD)이 6.6~7.0V, 블랙 전압(최저 휘도 전압, Vb)이 6.5~6.9V, 화이트 전압(최고 휘도 전압, Vw)이 0.5~0.7V로 주어질 수 있다. 액정층(3)의 두께(Cell gap: d)는 4.0㎛이고, 액정에 의한 리타데이션(Retardation:
Figure 112008033819545-PAT00038
)은 액정에 전압을 인가하지 않은 상태에서 410nm이며, 전원 전압(AVDD)이 6.8V, 블랙 전압(최저 휘도 전압, Vb)이 6.7V, 화이트 전압(최고 휘도 전압, Vw)이 0.6V인 경우가 최적 조건일 수 있다.
표 4의 구동 조건 및 액정 파라미터는 본 발명의 실시예에 따른 액정 조성물을 사용하여 휴대용 표시 장치를 제조할 때, 휴대용 표시 장치에서 요구되는 특성(대비비, 응답 속도, 소비 전력 저감을 위한 저전압 구동의 필요성)을 구비하기 위하여 바람직한 범위일 수 있다.
표 4의 구동 조건 및 액정 파라미터를 만족하는 액정 표시 장치를 제작하여 신뢰성 테스트를 수행한 결과, HTOL(High Temperature Operating Life), LTOL(Low Temperature Operating Life), HTS(High Temperature Storage), LTS(Low Temperature Storage), THB(Temperature, Humidity, Bias), T/C(Thermal Cycle), 잔상, HALT(고온->저온->진동->열적 충격 등 복합 테스트) 등 모든 신뢰성 테스트를 통과하였다.
그러면, 도 1 내지 도 4에 도시한 액정 표시 장치의 구체적인 예에 대하여 도 9 및 도 10을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 10은 도 9의 액정 표시 장치를 XII-XII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 9 및 도 10를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 표시판(100), 공통 전극 표시판(200), 액정층(3) 및 편광자(12, 22)를 포함한다.
먼저 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 행렬의 형태로 배열된 복수의 개구부를 가지고 있다.
기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 개구부 내에 대부분 존재하며, 개구부 열을 따라서 세로 방향으로 길게 뻗을 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 인접한 색필터(230)는 서로 중첩할 수 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어진다.
공통 전극(270) 위에는 배향막(21)이 형성되어 있다. 배향막(21)은 수평 배향막으로서 한 쪽 방향으로 러빙되어 있을 수 있다.
다음, 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 게이트선(121) 및 유지 전극선(storage electrode line)(131)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 게이트선(121)은 위로 돌출한 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(129)을 포함한다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 게이트 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 게이트선(121)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.
유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가 받으며, 게이트선(121)과 거의 나란하게 뻗은 줄기선과 이로부터 갈라진 복수의 유지 전극(133)을 포함한다. 유지 전극선(131)은 인접한 두 게이트선(121) 사이에 위치하며 줄기선은 두 게이트선(121) 중 위쪽에 가깝다. 유지 전극(133)은 줄기선과 연결된 고정단과 그 반대 쪽의 자유단 및 그 사이의 본체부를 포함한다. 고정단과 자유단은 본체부보다 너비가 좁으며, 고정단은 본체부의 중앙과 연결되고 그 자유단은 본체부의 한쪽에 치우쳐서 연결된다. 유지 전극(133) 본체부의 우상부는 하나 걸러 하나씩 모양이 다르다. 도 5에서 중앙에 위치한 유지 전극(133)의 경우 오른쪽으로 돌출해 있지만, 그 양쪽에 위치한 유지 전극(133)의 경우에는 밋밋하다. 그러나 유지 전극선(131)의 모양 및 배치는 여러 가지로 변형될 수 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 또는 다결정 규소(polysilicon) 등으로 만들어진 섬형 반도체(154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 게이트 전극(124) 위에 위치하며 우상부가 위로 약간 튀어나와 있다.
반도체(154) 위에는 한 쌍의 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사 이드(silicide)로 만들어질 수 있다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 데이터선(171)과 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트 전극(124) 부근에서 게이트선(121)과 교차한다. 데이터선(171)은 또한 유지 전극선(131)과 교차하며 유지 전극(133)과 중첩한다. 데이터선(171)은 게이트 전극(124) 위에서 J 자형으로 굽은 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(179)을 포함한다. 데이터 전압을 생성하는 데이터 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 데이터 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.
드레인 전극(175)은 게이트 전극(124) 위에서 소스 전극(173)으로 일부 둘러싸인 한쪽 끝 부분에서 위로 출발하여 가로 방향으로 꺾어져서 길게 뻗으며, 중간에는 면적이 넓은 부분이 있다. 드레인 전극(175)의 모양은 하나 걸러 하나씩 다른데, 유지 전극(133)의 돌출한 우상귀와 대응한 곳에서는 위로 약간 올라가 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 도 1에 도시한 스위칭 소자(Q)인 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.
저항성 접촉 부재(163, 165)는 그 아래의 반도체(154)와 그 위의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 반도체(154)에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)으로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어지며 표면이 평탄할 수 있다. 무기 절연물의 예로는 질화규소와 산화규소를 들 수 있다. 유기 절연물은 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며 그 유전 상수(dielectric constant)는 약 4.0 이하일 수 있다. 그러나 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(154) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 드러내는 접촉 구멍(contact hole)(182)과 드레인 전극(175)의 넓은 부분을 드러내는 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다. 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 접촉 구멍(181), 유지 전극(133) 고정단 부근에 위치한 유지 전극선(131)의 가지선 일부를 드러내는 접촉 구멍(183b), 그리고 유지 전극(133) 자유단을 드러내는 접촉 구멍(183b)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(183a, 183b)은 유지 전극(133)의 돌출한 우상귀와 드레인 전극(175)이 위로 올라간 부분에만 위치한다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(191), 연결 다리(overpass)(83) 및 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다. 이들은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다.
화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적·전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 화소 전극(191)은 액정층(3)을 사이에 두고 공통 전극(270)과 중첩하여 액정 축전기(Clc)를 이루는 한편, 유지 전극(133)을 비롯한 유지 전극선(131)과 중첩하여 유지 축전기(Cst)를 이룬다. 화소 전극(191)과 유지 전극선(131)의 중첩 면적을 조절함으로써 유지 축전기(Cst)의 정전 용량을 결정할 수 있는데 정전 용량을 늘리기 위하여 중첩 면적을 크게 하면 개구율이 떨어질 수 있다.
화소 전극(191)은 차광 부재(220)의 개구부와 마주하며, 드레인 전극(175)은 화소 전극(191)의 밑변을 따라 화소 전극(191)과 중첩한다.
연결 다리(83)는 게이트선(121)을 가로지르며, 게이트선(121)을 사이에 두고 반대 쪽에 위치하는 접촉 구멍(183a, 183b)을 통하여 유지 전극(133a) 자유단의 노출된 끝 부분 및 유지 전극선(131) 가지선의 노출된 부분과 연결되어 있다. 연결 다리(83)는 행 방향으로 두 개의 화소 당 하나씩 존재하는데 이 연결 다리(83)의 존재 유무에 따라 화소 전극(191), 드레인 전극(175), 유지 전극(133), 차광 부재(220) 등의 모양이 바뀐다. 즉 연결 다리(83)가 존재하는 곳에서는 화소 전극(191)의 모퉁이가 많이 잘리고 이에 따라 드레인 전극(175), 유지 전극(133), 차광 부재(220) 등의 모양이 같이 바뀌는 것이다. 유지 전극(133)을 비롯한 유지 전 극선(131)은 연결 다리(83)와 함께 게이트선(121)이나 데이터선(171) 또는 박막 트랜지스터의 결함을 수리하는 데 사용할 수 있다.
이상과 같은 구조의 액정 표시 장치에서는 데이터선(171)이 유지 전극(133)과 중첩하는 면적이 넓어 이들 사이의 커플링에 기인하여 소비 전력이 증가할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 액정 조성물, 즉 화학식 1로 표현되는 초저점성 화합물 25~35중량%, 화학식 2로 표현되는 저점성 화합물 5~7중량%, 화학식 3으로 표현되는 중성(neutral) 화합물 0.5~1.5중량%, 화학식 4로 표현되는 고극성(high polar) 화합물 18~24중량%, 화학식 5로 표현되는 CF2O계 화합물 13~17중량%, 화학식 6으로 표현되는 중극성(middle polar) 화합물9~11중량%, 화학식 7로 표현되는 중극성(middle polar) 화합물 8~10중량%, 화학식 8로 표현되는 4-ring CF2O계 화합물 9~11중량%를 포함하여 이루어지는 액정 조성물로 액정층(3)을 형성할 경우에는 저전압 구동이 가능해져 소비 전력을 저감할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 편광자의 편광 방향을 나타낸 도면이다.
도 5은 액정 상전이 측정 장비(DSC: Differential Scanning Calorimetry)를 이용하여 실험예의 액정 조성물을 측정한 결과 그래프이다.
도 6은 액정 상전이 측정 장비를 이용하여 비교예의 액정 조성물을 측정한 결과 그래프이다.
도 7은 실험예의 액정 조성물에 커플링 에이전트(Coupling Agent)를 도핑(doping)하고 측정한 결과 그래프이다.
도 8은 비교예의 액정 조성물에 커플링 에이전트(Coupling Agent)를 도핑(doping)하고 측정한 결과 그래프이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 10은 도 9의 액정 표시 장치를 XII-XII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
* 도면 부호에 대한 설명 *
3: 액정층 11, 21: 배향막
12, 22: 편광자 31, 32, 33: 액정 분자
81, 82: 접촉 보조 부재 83: 연결 다리
100: 박막 트랜지스터 표시판 110: 기판
121, 129: 게이트선 124: 게이트 전극
131: 유지 전극선 133: 유지 전극
140: 게이트 절연막 154: 반도체
163, 165: 저항성 접촉 부재 171, 179: 데이터선
173: 소스 전극 175: 드레인 전극
180: 보호막 181, 182, 183a, 183b, 185: 접촉 구멍
191: 화소 전극 200: 공통 전극 표시판
210: 기판 220: 차광 부재
230: 색필터 250: 덮개막
270: 공통 전극 300: 액정 표시 장치
Clc: 액정 축전기 및 그 정전 용량 Cst: 유지 축전기 및 그 정전 용량
d: 셀 간격 E: 전기장
P1, P2: 편광축 PX: 화소
Q: 스위칭 소자

Claims (18)

  1. 제1 기판,
    상기 제1 기판과 마주보고 있는 제2 기판,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 어느 하나에 형성되어 있는 제1 전극,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 어느 하나에 형성되어 있으며 상기 제1 전극과 함께 상기 액정층에 전계를 형성하는 제2 전극
    을 포함하고, 상기 액정층은
    하기 화학식 1로 표현되는 화합물25~35중량%,
    하기 화학식 8로 표현되는 화합물 9~11중량%
    를 포함하는 액정 표시 장치.
    [화학식 1]
    Figure 112008033819545-PAT00039
    단, X=Alkyl(탄소수 2개), Y=Alkenyl
    [화학식 8]
    Figure 112008033819545-PAT00040
    단, X=Alkyl(탄소수 3~7개).
  2. 제1항에서,
    상기 액정층은 하기의 화학식 5로 표현되는 화합물 13~17중량%를 더 포함하는 액정 표시 장치.
    [화학식 5]
    Figure 112008033819545-PAT00041
    단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
  3. 제2항에서,
    상기 액정층은
    하기 화학식 2로 표현되는 화합물 5~7중량%,
    하기 화학식 3으로 표현되는 화합물 0.5~1.5중량%,
    하기 화학식 4로 표현되는 화합물 18~24중량%,
    하기 화학식 6으로 표현되는 화합물9~11중량%, 그리고
    하기 화학식 7로 표현되는 화합물 8~10중량%
    를 더 포함하고, 상기 화학식 1 내지 8로 표현되는 화합물들의 총합이 100중량%를 이루는 액정 표시 장치.
    [화학식 2]
    Figure 112008033819545-PAT00042
    단, X=Alkyl(탄소수 3~5개), Y=Alkenyl
    [화학식 3]
    Figure 112008033819545-PAT00043
    단, X=Alkyl(탄소수 3~5개), Y= Alkyl(탄소수 5~7개)
    [화학식 4]
    Figure 112008033819545-PAT00044
    단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
    [화학식 6]
    Figure 112008033819545-PAT00045
    단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
    [화학식 7]
    Figure 112008033819545-PAT00046
    단, X=Alkyl(탄소수 3~7개)
  4. 제3항에서,
    상기 액정층의 두께(Cell gap: d)는 3.8~4.2㎛이고, 상기 액정층에 의한 리타데이션(
    Figure 112008033819545-PAT00047
    )은 액정에 전압을 인가하지 않은 상태에서 390~430nm인 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 액정층은 비틀린 네마틱 방식으로 배열되어 있는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 액정층은 상전이 온도(Tni)가 섭씨 74~76도, 굴절률 이방성(
    Figure 112008033819545-PAT00048
    )이 0.099~0.11, 유전율 이방성(
    Figure 112008033819545-PAT00049
    )이 12.5~13.0, 회전 점도(
    Figure 112008033819545-PAT00050
    )가 75~84mPa?s 인 물성을 가지는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    전원 전압(AVDD)이 6.6~7.0V, 최저 휘도 전압(Vb)이 6.5~6.9V, 최고 휘도 전압(Vw)이 0.5~0.7V인 액정 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 액정층은 상전이 온도(Tni)가 섭씨 74~76도, 굴절률 이방성(
    Figure 112008033819545-PAT00051
    )이 0.099~0.11, 유전율 이방성(
    Figure 112008033819545-PAT00052
    )이 12.5~13.0, 회전 점도(
    Figure 112008033819545-PAT00053
    )가 75~84mPa?s 인 물성을 가지는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 액정층의 두께(Cell gap: d)는 3.8~4.2㎛이고, 상기 액정층에 의한 리타데이션(
    Figure 112008033819545-PAT00054
    )은 액정에 전압을 인가하지 않은 상태에서 390~430nm인 액정 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    전원 전압(AVDD)이 6.6~7.0V, 최저 휘도 전압(Vb)이 6.5~6.9V, 최고 휘도 전압(Vw)이 0.5~0.7V인 액정 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트선,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 유지 전극을 가지는 유지 전극선,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 상기 게이트선 및 상기 유지 전극선과 교차하고, 상기 유지 전극의 폭 안쪽에 놓여 있는 데이터선,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며, 상기 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 제1 전극과 연결되어 있는 박막 트랜지스터
    를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제1 표시판과 제2 표시판을 준비하는 단계,
    상기 제1 표시판에 실런트를 도포하여 액정 조성물을 가둘 영역을 구획하는 단계,
    상기 액정 조성물을 가둘 영역에 액정 조성물을 적하하는 단계,
    상기 제2 표시판을 상기 액정 조성물이 적하되어 있는 상기 제1 표시판 위에 결합하는 단계
    를 포함하고, 상기 액정 조성물은
    상기 화학식 1로 표현되는 화합물25~35중량%,
    상기 화학식 2로 표현되는 화합물 5~7중량%,
    상기 화학식 3으로 표현되는 화합물 0.5~1.5중량%,
    상기 화학식 4로 표현되는 화합물 18~24중량%,
    상기 화학식 5로 표현되는 화합물 13~17중량%,
    상기 화학식 6으로 표현되는 화합물9~11중량%,
    상기 화학식 7로 표현되는 화합물 8~10중량%
    상기 화학식 8로 표현되는 화합물 9~11중량%
    를 포함하고, 상기 화학식 1 내지 8로 표현되는 화합물들의 총합이 100중량%를 이루는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  13. 상기 화학식 1로 표현되는 화합물25~35중량%와 상기 화학식 8로 표현되는 화합물 9~11중량%를 포함하는 액정 조성물.
  14. 제13항에서,
    상기의 화학식 5로 표현되는 화합물 13~17중량%를 더 포함하는 액정 조성물.
  15. 제14항에서,
    상기 화학식 2로 표현되는 화합물 5~7중량%,
    상기 화학식 3으로 표현되는 화합물 0.5~1.5중량%,
    상기 화학식 4로 표현되는 화합물 18~24중량%,
    상기 화학식 6으로 표현되는 화합물9~11중량%, 그리고
    상기 화학식 7로 표현되는 화합물 8~10중량%
    를 더 포함하고, 상기 화학식 1 내지 8로 표현되는 화합물들의 총합이 100중량%를 이루는 액정 조성물.
  16. 제15항에서,
    상전이 온도(Tni)는 섭씨 74~76도, 굴절률 이방성(
    Figure 112008033819545-PAT00055
    )은 0.099~0.11, 유전율 이방성(
    Figure 112008033819545-PAT00056
    )은 12.5~13.0, 회전 점도(
    Figure 112008033819545-PAT00057
    )는 75~84mPa?s 인 액정 조성물.
  17. 제13항에서,
    상전이 온도(Tni)는 섭씨 74~76도, 굴절률 이방성(
    Figure 112008033819545-PAT00058
    )은 0.099~0.11, 유전율 이방성(
    Figure 112008033819545-PAT00059
    )은 12.5~13.0, 회전 점도(
    Figure 112008033819545-PAT00060
    )는 75~84mPa?s 인 액정 조성물.
  18. 상기 화학식 1로 표현되는 화합물 28중량%,
    상기 화학식 2로 표현되는 화합물 6중량%,
    상기 화학식 3으로 표현되는 화합물 1중량%,
    상기 화학식 4로 표현되는 화합물 21중량%,
    상기 화학식 5로 표현되는 화합물 15중량%,
    상기 화학식 6으로 표현되는 화합물 10중량%,
    상기 화학식 7로 표현되는 화합물 9중량%, 그리고
    상기 화학식 8로 표현되는 화합물 10중량%
    를 포함하는 액정 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW343232B (en) 1994-10-13 1998-10-21 Chisso Corp Difluorooxymethane derivative and liquid crystal composition
JP4329298B2 (ja) 2001-04-27 2009-09-09 チッソ株式会社 液晶組成物及び液晶表示素子
JP2004204021A (ja) 2002-12-25 2004-07-22 Chisso Corp 液晶組成物および液晶表示素子
DE102004008638A1 (de) 2003-03-05 2004-09-16 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium
JP2006169174A (ja) 2004-12-16 2006-06-29 Asahi Glass Co Ltd ジフルオロメチルエーテル誘導体の製造方法
JP5140983B2 (ja) 2005-10-05 2013-02-13 Ｊｎｃ株式会社 アルカジエニル基を側鎖として有する化合物およびこれを用いた液晶組成物
DE602006009892D1 (de) 2006-01-27 2009-12-03 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium und Flüssigkristallanzeige
ATE526383T1 (de) 2006-04-13 2011-10-15 Merck Patent Gmbh Flüssigkristalline verbindungen
JP5076642B2 (ja) 2006-05-31 2012-11-21 Ｊｎｃ株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
EP2248872B1 (de) 2006-10-04 2013-01-09 Merck Patent GmbH Flüssigkristallines Medium
DE502007006165D1 (de) 2006-10-04 2011-02-17 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium

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