KR940005123B1 - 액정소자 및 액정소자를 사용한 액정장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

액정 소자 및 액정 소자를 사용한 액정장치
제1도는 강유전성액정셀을 도시한 단면도.
제2a도는 내지 제2e도는 강유전성 액정이 주입되고 제1도에 도시된 액정셀에서 밀봉된 후에 액정셀의 온도가 점차 감소될 때 배양 상태의 변동을 도시한 도.
제3도는 C1과 C2 배향상태간의 차이를 설명하는 도.
제 4A(a)와 4A(b)도는 틸트각, 프리틸트(pretilt) 각, 및 C1과 C2 배향상태의 층경사각 사이의 관계를 설명한 도.
제4b도는 온도함수로서 액정틸트각(θ)과 층경사각(δ)의 변동을 도시한 그래프,
제5a도는 C1 배향상태에서의 기판간의 각 위치에서 도파관 배향방향을 도시한 도.
제5b도는 C2 배향상태에서의 기판간의 각 위치에서 도파관 배향방향을 도시한 도.
제6도는 상위한 인터페이스 분자위치를 갖는 그 영역간의 경계근방의 도파관(director) 상태를 도시한 도.
제7도는 본발명의 실시예에 따른 온도함수로서 액정 소자의 틸트각 변동을 도시한 그래프.
제8도는 액정 소자의 4상태의 혼합상태를 도시한 도.
제9도는 액정 소자에 공급되는 구동파형을 도시한 타이밍도.
제10도는 본실시예의 균일한 배양상태의 과학 특성의 측정결과와 비교예의 광학 특성의 측정결과간의 비교그래프.
제11도는 플리아믹산을 소결함으로써 얻어지는 플리미드 배향의 화학식도.
제12a도 및 제12b도는 본발명의 액정장치에 채용된 멀티플렉스 드라이빙의 구동전압의 파형도.
제13도는 본발명의 실시예에 따른 디스플레이를 도시한 도.
제14a도 및14b도 및 제15도는 본발명에 사용되는 구동파형을 도시한 파형도.
제16도는 본실시예의 틸트각과 비교실시예의 틸트각의 변동을 온도함수로서 도시한 그래프.
제17도는 4상태가 본발명의 액정 소자에게 혼합된 상태를 도시한 도.
제18도는 종래 소자의 파형도.
[기술분야]
본발명은 액정표시소자 또는 액정과학셔터등의 액정 소자, 특히 강유전성액정 소자 및 동액정 소자를 사용한 액정장치에 관한 것이다. 특히 본발명은 액정분자의 배향상태를 개선함으로써 표시특성이 개선된 액정 소자 및 이 소자를 사용한 액정장치에 관한 것이다.
[배경기술]
강유전성 액정분자의 굴절율 이방성을 이용함으로써 편광소자와 결합함에 의한 전송비임을 제어하는 표시소자가 클라악 및 라거윌(일본 특개소 56-107216 및 대응 미국특허 4,367,924)에 의해 제안되었다. 이 강유전성 액정은 비나선형 구조를 갖는 카이랄 스멕틱 C상(SmC*) 또는 H상(SmH*)을 갖는다. 이 상태에서 강유전성액정은 액정에 가해지는 전계에 대응하는 제1 및 제2광안정상태를 갖는다. 전계가 이 강유전성 액정에 가해지지 않을 때 전계는 현재 상태를 유지한다. 이런식으로 강유전성 액정은 쌍안정 특성을 가지며, 전계의 변동에 대한 고응답 특성을 갖는다. 이것은 각종 응용에서 고속 기억형 표시소자로서 기대된다. 특히 이 가유전성 액정은 액정의 기능으로 인하여 대규모, 고정도의 디스플레이를 기대할 수 있다.
이 쌍안정 액정을 이용한 광변조소자의 소정구동특성을 촉진하기 위하여 한쌍의 평행기판사이에 밀봉된 액정은 상기 2개의 쌍안정상태간의 효율적인 상이전을 일으킬수 있는 분자 배향상태로 유지될 필요가 있다.
교차된 니콜의 존재하에 액정의 복굴절을 이용한 액정 소자의 투과율은 다음과 같이 주어진다.
Figure kpo00001
여기서 IO는 입사광세기이며, I는 투과광세기이고, θ는 틸트각이고, Δn은 굴절율 이방성, d는 액정층 두께이고, λ는 입사광의 파장이다.
비나선형 구조에서의 틸트각(θ)은 제1 및 제2배향상태에 있어 나선형 배열을 갖는 액정분자의 평균 분자축의 각으로서 나타난다.
상기 방정식에 따라 투과율은 틸트각이 22.5°로 주어질 때 얻어진다. 쌍안정 특성을 실현하기 위한 비나선형 구조에서의 틸트각(θ)은 가급적 22.5°에 가까워야 한다.
강유전성 액정의 배향 방법중에서 스멕틱 액정을 구성하는 다수분자로 구성되는 분자층을 분자층에 직각이 되는 일축방향을 따라 정렬(배향)할 수 있고 또한 심플러빙(단순한 마찰)에 의하여 이러한 배향을 이룩할 수 있는 방법이 바람직하다.
강유전성 액정 특히 비나선형 구조를 갖는 카이랄 스멕트 액정을 정렬하는 방법의 예가 미국 특허 제 4,561,726호에 기재되었다.
종래 배향방법, 특히 마찰된 폴리이미드막을 사용하는 배향방법이 쌍안경 특성을 보이며 클라악과 라거월에 의해 발표된 비나선 구조를 갖는 강유전성 액정에 적용될때는 다음 문제가 일어난다.
종래의 마찰된 폴리이미드막에 의해 정렬된 비나선형 구조를 갖는 강유전성액정의 겉보기 틸트각(즉 2안정상태의 2분자축에 의해 형성되는 각의 1/2각)은 나선형 구조를 갖는 강유전성 액정의 틸트각(즉 후술하는 제4a도에 도시된 삼각추의 꼭지각의 1/2인 각θ)보다 작은 것이 본발명자들의 실험에 의해 발견되었다. 특히 종래의 마찰된 폴리이미드막에 의해 배향되는 비나선형 구조를 갖는 강유전성 액정의 틸트각(θ)은 약 3°내지 8°의 범위내에 있으며 그의 투과율은 최대 약 3%내지 5%의 범위내에 있다.
상기로부터 알수 있는 바와같이 클라악과 라거윌에 의하면 쌍안정 특성을 실현하기 위한 비나선형 구조를 갖는 강유전성 액정의 틸트각이 나선형 구조를 갖는 강유전성 액정의 틸트각과 동일해야만 함에도 불구하고, 비나선형구조의 틸트각(θ)은 나선형 구조의 틸트각(θ)보다 더 작다. 또한 나선형 구조의 틸트각(θ)보다 비나선형구조의 틸트각(θ)이 작아지는 원인은 비나선형 구조에서의 액정 분자의 나선형 배향으로 인한 것임이 발견되었다. 더욱 상세히 말하면, 비나선형 구조를 갖는 강유전성 액정에서 액정분자는 기판의 법선에 대해서 상측 기판에 인접한 액정분자의 축으로부터 하측기판에 인접한 액정분자의 축으로 연속적으로 비틀어져 있다. 이런이유로 비나선형 구조의 틸트각(θ)은 나선형 구조의 틸트각(θ)보다 더 작다.
폴리이미드 절연층으로서 기능을 하는 폴리이미드 배향막은 각전극과 액정층 사이에 존재하기 때문에, 배향상태를 제1 광안정상태(예컨대 백표시 상태)에서 제2 광안정상태(예컨대 흑표시상태)로 전환하기 위하여 종래의 마찰된 폴리이미드 배향막에 의하여 배향하는 카이랄 스멕틱 액정에 한 극성을 갖는 전압이 가해질 때는 다른 극성을 갖는 역전계(Vrev)는 일극성을 갖는 전압이 철회된후에 강유전성 액정에 가해진다. 그래서 전계(Vrev)는 표시시점에서 잔상을 일으킨다.
이와같이 역전계 발생현상은 아끼오 요시다의 액정포름에 대한 강의록의 "SSFLC 스위칭 특성"(1987년 10월, pp142-143)에 기술되었다.
본발명자중 한사람은 강유전성 액정의 배향상태와 관련하여 다음 현상을 발견하였다.
토레이 인더스트리어스(주) 제품이며 비교적 작은 프리틱트각을 갖는 LP64(상표명) 등이 기판위에 배향막을 형성하기 위하여 기판에 도포되며, 배향막을 갖는 두 기판을 한 기판의 마찰방향이 나머지 다른 기판의 마찰방향과 반대가 되도록 서로 문질러서 약 1.5μm의 갭을 가지고 서로 접착되게 한다. 치소 가부시끼 가아샤 제품인 강유전성 액정 CS1014(상표명)을 얻어진 셀의 그 기판 사이에서 형성된 공간에 주입하여 밀봉한다. 강유전성 액정의 온도가 강하할 때 제2a도 내지 2E도에 도시된 상전이가 얻어진다. 좀더 상세히 말해서 제2a도에 도시된 상태에서 고온상으로부터 Sc*상으로의 상전이 직후에 강유전성 액정은 작은 콘트라스트 값을 갖는 배향상태(C1 배향상태)(21,22)를 취한다.
온도가 더욱 감소되어 주어진 온도영역에 도달할 때 지그재그결함(23)이 발생하며, 이들 결함보다 큰 콘트라스트값을 갖는 배향상태(C2 배향상태)(24,25)가 제2B도에 도시된 바와같이 나타난다. 온도가 더욱 감소할 때 C2 배향상태가 전파하여(제2C도 및 2D도) 전체 액정은 C2 배향상태로 설정된다(제2e도).
이들 C1 및 C2 배향상태는 제3도에 도시된 바와같이 스멕틱층의 갈지가(Chevron) 구조상의 차이로 표현될 수 있다. 제3도에서의 스멕틱층(31)은 C1 배향영역(32)와 C2 배향영역(33)으로 분류된다.
스멕틱 액정은 일반적으로 층구조를 갖는다. SA상이 SC에서 SC*상으로 전이할 때 층 간격이 감소되며, 제3도에 도시된 바와 같이 상측 및 하측 기판간의 중앙부에 휜구조(즉 갈지자 구조)를 갖는다. 휨방향은 C1과 C2 배향상태에 의하여 결정된다. 그러나 공지된 바와같이 휨방향은 기판경계에서의 액정분자가 기판표면에 대해 각을 형성하도록 결정되고(프리틸트), 액정분자의 머리부분이 마찰방향쪽으로 경사하도록 경사된다(예컨대 선단부유). C1 배향상태의 탄성에너지가 C2 배향상태의 탄성에너지와 동일하지 않으므로 상전이는 상기 소정온도에서 발생한다. 또한 상전이가 기계적 응력으로 인하여 발생할 수도 있다.
제3도의 층구조가 상부로 부터 관찰될 때 마찰방향에서 C1 배향상태로부터 C2 배향상태로의 경계(34)는 지그재그 패턴을 가지며 이를 라이트닝결함(lightening defect)이라 부르며, 한편 마찰방향에서 C2 배향상태로부터 C1 배향상태로의 경계(35)는 넓은 느린 곡선을 형성하며, 이를 헤어핀 결함이라 부른다. 높은 콘트라스트를 위하여 C1과 C2 배향상태중 C2 배향상태를 사용한 액정 소자가 종래에는 제공되었다.
상기의 강유전성 액정 소자를 사용한 액정장치를 고려해 보겠다. 강유전성 액정 소자에 사용되는 한쌍의 기판의 내부표면상에 서로 수직인 스트립 전극을 갖는 메트릭스 표시장치가 일본 특개소 59-193426, 59-193427, 60-156046 및 60-156047에 기재된 방법으로 구동될 수 있다.
제18도는 (1) "흑" 소거상 및 (2) 선택적 "백" 기입상의 기간이 1주사선의 선택기간에 배당되는 구동 파형을 도시한다. (1) 소거상의 기간에서 주사선상의 모든 또는 소정화소를 제1 안정상태(이하 "흑" 소거상이라함)에 설정하기 위해 정전압이 주사전극에 인가된다. 선택적인 백기입상(2)의 기간에 있어서, 부전압은 주사전극에 가해지며, 정전압은(이하에서 백상태로 언급될) 제2안정상태로 반전될 것으로 생각되는 화소(선택화소)에 대응하는 데이타 전극에만 선택적으로 가해진다. 부전압은 잔여화소(반-선택화소)에 대응하는 데이타 전극에 가해진다. 역치 이상을 가지는 반전 전계는 선택화소에 의해 발생되며, 한편 역치보다 작은 수치를 가지는 반전전계는 반-선택 화소에 의해 발생된다. "백"은 선택화소에서 기입되며, 한편 "흑" 상태는 반-선택 화소에서 유지된다. 이때에 상제거 전압의 절대치는 상 기입 전압의 절대치와 늘 동일하다.
강유전성 액정의 배향을 제어하는 가장 일반적인 방법으로서, 예컨대, 비교적 작은 프리틸트각을 가지는 폴리이미드 또는 폴리비닐 알코올의 중합필름을 마찰하는 방법에 있어서, 겉보기 틸트각(θ)이 실제 틸트각(θ)의 약 1/2만큼 작은 두 배향상태(상안정, 즉 부채꼴형의 배향)는 이전에 언급하였듯이 매우 중요하다.
다중 구동이 제18도에 도시된 구동 파형을 사용함으로써 이러한 배향상태를 가지는 소자에 가해질 때 높은 콘트라스트는 충분하게 얻어질 수 없는 반면에 충분한 구동 마진은 얻어질 수 있다. 그러므로 소자에는 개선될 여지가 많이 남게된다.
[발명의 개요]
본발명은 종래 기술적 문제를 고려하여 만들어졌으며 목적은 종래 소자보다 더높은 콘트라스트를 가지는 액정 소자를 제공하는 것이다.
본발명의 또다른 목적은 카이랄 스멕틱 액정의 비-나선형 구조에서 큰 틸트각(θ)을 형성하고 높은 콘트라스트를 가지는 이메지를 표시하며, 및 잔상의 형성을 저지시키는 디스플레이를 얻을 수 있는 강유전성 액정 소자를 제공하는 것이다.
본발명의 또다른 목적은 충분한 구동마진을 얻을수 있는 강유전성 액정 소자를 제공하는 것이다.
본발명의 또다른 목적은 충분한 구동마진, 높은 콘트라스트 및 높은 투과율을 가지는 디스플레이를 형성할 수 있는 수단을 가지는 액정 장치를 제공하는 것이다.
[바람직한 실시예의 설명]
본발명의 바람직한 실시예가 이하에서 기술한다.
Ⅰ. 본발명에 따라서 강유전성 액정과 그 사이에 강유전성 액정이 봉합된 대향면을 가지는 한쌍의 실질적으로 평형한 기판으로 구성되며, 기판은 전압이 인가되는 전극이 구비되어 강유전성 액정을 배향하기 위하여 일축에 배향되는, 액정 소자는 다음 사항들을 특징으로 한다.
(1) 강유전성 액정은 다음 조건, θ<α+δ을 표시하는 배향상태를 가지는데, 여기서 α는 강유전성 액정의 프리틸트각이고, θ는 틸트각이고, δ는 Sm*C 층의 경사각이다; 또는 (2) 강유전성 액정은 기판 사이에 위치되며 스페이서와 같은 외부물질에 의해 기판에 응력이 가해질 때 헤어핀 또는 라이트닝결함에 의해 둘러싸인 배향상태를 가질 수 있으며, 이 배향상태는 액정분자가 프리틸트에 의해 배향면으로부터 부유하는 방향에 대한 라이트닝 및 헤어핀 결함의 순서대로 결함에 의해 야기된다; 또는 (3) 강유전성 액정은 기판사이에 위치되는 스페이서와 같은 외부 물질에 의해 기판에 응력이 가해질 때 헤어핀 또는 라이트닝결함에 의해 둘러싸인 배향상태를 가질 수 있으며, 이 배향상태는 마찰 방향에 대한 라이트닝 및 헤어핀 결함 정도의 결함에 의해 야기된다; 또는 (4) 강유전성 액정은 SmA 상등의 고온으로부터 Sm*C상의 저온으로 변하는 동안 결함을 동반하는 어떤 배향 변화를 받지 않는다; 그리고 (a) 배향상태에서 강유전성 액정은 적어도 두 개의 안정 상태를 나타내며 이 두 개의 안정상태의 광축들 사이의 각 1/2인 각(θa)와 강유전성액정의 틸트각(θ)은 다음 조건 θ>θa>θ/2을 만족한다, 또는 (b) 배향상태의 강유전성 액정은 최소한 2 안정상태를 나타내며, 시계방향 일편광판에 수직인 또다른 평광판의 흡광축의 축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°만큼 일편광판이 회전할때에 제1안정상태에 의하여 형성된 색은, 일편광판의 광흡수축이 2안정상태의 광축에 의하여 형성된 각을 이등분하는 위치에 있을때에 반시계방향으로 동일 각도범위를 지나 회전할때에 제2안정상태에 의하여 형성된 것과 동일하다, 또는 (c) 배향상태의 강유전성 액정은 총3 또는 4안정상태를 가지는데, 교차된 니콜하에서 거의 소광 레벨에 대응하는 작은 투과성을 가지는 2안정상태와 교차된 니콜하에서 소광 레벨에 대응하는 1 또는 2안정 상태를 갖는다, 또는 (d) 배향 상태의 강유전성 액정은 총 4안정상태를 가지는데, 즉 교차된 니콜하에서 소광 레벨에 대응하는 작은 투과성을 가지는 제1 및 제2안정상태 및 교차된 니콜하에서 소광 레벨에 대응하는 큰 투과성을 가지는 제3 및 제4안정상태를 가지며, 일편광판에 수직인 다른 편광판의 광축의 위치로부터 3°내지 30°시계방향으로 일편광판이 회전할때에 제1안정상태에 의하여 형성된 색은, 일편광판의 흡광축이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의하여 형성된 각을 이등분하는 위치에 있을 때 반시계방향으로 동일 각 범위를 지나는 회전할때에 제2안정상태에 의하여 형성된 것과 동일하며, 시계방향으로 3°내지 30°만큼 일편광판만이 회전할때의 제3안정상태의 색은 반시계방향으로 동일각 범위 만큼 일편광판만이 회전할때의 제4안정상태의 것과는 다르다.
배향상태는 (T1-5)℃부터 (T1-(10 내지 40))℃까지 모든 온도 영역내에서 바람직하게 나타나는데, 여기서 T1(°)는 SmA 상부터 Sm*C 상까지의 전이온도이다. 액정은 Sm*C층의 프리틸트각(α)과 경사각(δ)이 다음조건, δ<α을 만족하는 배향상태를 갖는다.
더욱이, (1)과 (4)의 경우에 배향상태는 라이트닝 및 헤어핀 결함이 없이 3 또는 4개의 다른 안정상태를 갖는다.
Ⅱ. 본발명에 따라서 액정 소자는 카이랄 스멕틱 액정과 그 사이에 카이랄 스멕틱 액정이 봉합된 대향면을 가지는 한쌍의 거의 평행한 기판으로 구성되며, 이 기판은 전압이 인가되는 전극이 구비되고 카이랄 스맥틱 액정을 배향하기 위하여 일축에 배향하고 카이랄 스멕틱 액정은 다음 조건, θ<α+δ을 만족하는 배향상태를 갖는바(여기서 α는 카이랄 스멕틱 액정의 프리틸트각이며 θ는 틸트각, δ는 Sm*C층의 경사각이며) 그러한 액정 소자는, 카이랄스멕틱 액정이 냉각중 스멕틱 A상으로부터 카이랄 스멕틱 C상까지 상전이할때에 임의의 온도 범위내에서 일 축 배향상태를 나타내고, 더 냉각하게 될 때 적어도 2안정상태를 나타내는 카이랄스멕틱 액정으로 구성되어 있는 것, 및 2안정 상태에서의 광축들에 의해 형성되는 각의 1/2인 θa와 카이랄 스멕틱 액정의 틸트각 θ는 적어도 2배향상태를 나타내는 배향상태에서 조건 θ>θa>θ/2을 만족하는 것으로 특징지어진다.
Ⅲ. 더욱이 본발명에 따라서 액정 소자는 카이랄 스멕틱 액정과 그 사이에 스멕틱 액정이 봉합된 대향면을 가지는 한쌍의 거의 평행한 기판으로 구성되고, 이 기판은 전압이 인가되는 전극이 구비되어 카이랄 스멕틱 액정을 배향하기 위하여 일축에 배향되는데, 이 액정 소자는 상기 카이랄 스멕틱 액정이 동일온도에서 조건, T1/T2<2.5을 만족하는 제1배향상태에서 사용된 카이랄 스멕틱 액정으로 구성된 것을 특징으로하여, 여기서 T2는 카이랄 스멕틱 액정이 헤어핀과 라이트닝결함으로 둘러싸인 배향상태를 나타낼때 제2배향상태에서 라이트닝 및 헤어핀 결함에 의하여 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 라이트닝 및 헤어핀 결함은 배향표면으로부터 액정 분자의 부유방향에 대하여 지정된 순서대로 일어나며 부유는 프리틸트각에 의해 일어나고, T1은 제1배향상태에서 헤어핀 및 라이트닝결함에 의하여 둘러싸인 부분의 외부의 펄스폭 역치이며, 제1배향상태에는 카이랄 스멕틱 액정이 적어도 2안정상태로 나타나게 하며, 제1배향 상태는 다음 조건 θ>θa>θ/2을 만족하고, 여기서 θa는 2안정상태의 광축에 의하여 형성된 각의 1/2인 각이고, θ는 카이랄 스멕틱 액정의 틸트각이다.
더욱이 본발명에 따라서, 카이랄 스멕틱 액정과 그 사이에 카이랄 스멕틱 액정이 봉합된 대향면을 가지는 한쌍의 거의 평행한 기판으로 구성되고, 이 기판은 전압이 인가되는 전극이 구비되어 카이랄 스멕틱 액정을 배향하기 위하여 일축에 배향되는 액정 소자는 상기 카이랄 스멕틱 액정이 동일 온도에서 조건, T1/T2<2.5을 만족하는 제1배향상태에서 사용된 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되고, 여기서 T2는 제2배향상태에 있는 라이트닝 및 헤어핀 결함에 의하여 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 이때 카이랄 스멕틱 액정은 헤어핀 및 라이트닝결함에 의하여 둘러싸인 배향상태를 나타내며, 라이트닝 및 헤어핀 결함은 배향 표면으로부터 액정 분자의 부유방향에 대하여 지정된 순서대로 일어나며 부유는 프리틸트각에 의해 일어나고, T1은 상태가 카이랄 스멕틱 액정이 적어도 2안정상태로 나타나게 하며, 상기 제1배향상태는, 일편광판에 수직인 다른 편광판의 광-흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°일편광판이 회전할 때 제1안정상태에 의해 형성된 색은 일편광판의 광흡수축이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의하여 형성된 각을 이등분하는 위치에 놓일때에 반시계 반대방향으로 동일범위의 각도로 회전할 때 제2안정상태에 의하여 형성된 것과 동일하게 되는 조건을 마족하는 것을 특징으로 한다.
더욱이 본발명에 따라서, 카이랄 스멕틱 액정과 그 사이에 스멕틱 액정이 봉합된 대향면을 가지는 한쌍의 거의 평행한 기판으로 구성되고, 기판은 전압이 인가되는 전극이 구비되어 카이랄 스멕틱 액정을 배향하기 위하여 일축에 배향되는 액정 소자는 카이랄 스멕틱 액정은 동일 온도에서 조건, T1/T2<2.5을 만족하는 제1배향상태에서 사용된 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되고, 여기서 T2는 제2배향상태에 있어 파이트닝 및 헤어핀 결함에 의하여 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 이때 카이랄 스멕틱 액정은 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의하여 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 이때 카이랄 스멕틱 액정을 헤어핀 및 라이트닝결함에 의하여 둘러싸인 배향상태를 나타내며, 라이트닝 및 헤어핀 결함은 배향표면으로부터 액정분자의 부유방향에 대하여 지정된 순서대로 일어나며 부유는 프리틸트 각에 의해 일어나고, T1은 제1배향상태에 있어 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의하여 둘러싸인 부분의 외부의 펄수폭 역치이며, 제1배향상태는 배향상태의 카이랄 스멕틱 액정이 총 3 또는 4안정상태, 즉 교차된 니콜하에서 거의 소광 레벨에 대응하는 작은 투과성을 가지는 2 안정상태와 교차된 니콜하에서 소광레벨에 대응하는 큰 투과성을 가지는 1 또는 2안정상태를 갖는 조건을 만족하며, 여기서 제1배향상태는 소광 레벨에 대응하는 작은 투과성을 가지는 제1 및 제2안정상태에서 정해지는 것을 특징으로 한다.
더욱이 본발명에 따라서, 카이랄 스멕틱 액정과 그사이에 스멕틱 액정이 봉합된 대향면을 가지는 한쌍의 평행한 기판으로 구성되고, 이 기판은 전압이 인가되는 전극이 구비되어 카이랄 스멕틱 액정을 배향하기 위하여 일축에 배향되는 액정 소자는, 상기 카이랄 스멕틱 액정은 동일 온도에서 조건, T1/T2<2.5을 만족하는 제1배향상태에서 사용된 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되고, 여기서 T2는 제2배향상태에 있어 라이트닝 및 헤어핀결함에 의하여 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 이때 카이랄 스멕틱 액정은 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의하여 둘러싸인 배향상태를 나타내며, 라이트닝 및 헤어핀 결함은 마찰방향에 대하여 지정된 순서대로 일어나며, T1은 제1배향상태에 있어 헤어핀 및 라이트닝결함에 의하여 둘러싸인 부분의 외부의 펄스폭 역치이며, 제1배향상태는 배향상태의 카이랄 스멕틱 액정이 적어도 2안정상태로 나타나게 하며, 이들 두안정상태의 광축과 강유전성 액정의 틸트각(θ) 사이의 1/2인 각(θa)는 다음 조건 θ>θa>θ/2를 만족하는 것을 특징으로 한다.
더욱이 본발명에 따라서, 카이랄 스멕틱 액정과 그사이에 스멕틱 액정이 봉합된 대향면을 가지는 한쌍의 거의 평행한 기판으로 구성되고, 이 기판은 전압이 인가되는 전극이 구비되어 카이랄 스멕틱 액정을 배향하기 위하여 일축에 배향되는 액정 소자는, 상기 카이랄 스멕틱 액정은 동일 온도에서 조건, T1/T2<2.5을 만족하는 제1배향상태에서 사용된 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되고, 여기서 T2는 제2배향상태에 있어 라이트닝 및 헤어핀결함에 의하여 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 이때 카이랄 스멕틱 액정은 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의하여 둘러싸인 배향상태를 나타내며, 라이트닝 및 헤어핀 결함은 마찰방향에 대하여 명명된 순서대로 일어나며, T1은 제1배향상태에 있어 헤어핀 및 나이트닝경함에 의하여 둘러싸인 부분의 외부의 펄스폭 역치이며, 제1배향상태는 배향상태의 카이랄 스멕틱 액정이 적어도 2안정상태로 나타나게 하며, 또 제1배향상태는 일편광판에 수직인 다른 편광판의 광-흡수-축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지3°내지 30°일편광판이 회전할때에 제1 안정상태에 의해 형성된 색은 일편광판의 광-흡수축이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의하여 형성된 각을 이등분하는 위치에 놓일 때 반시계방향으로 동일 범위의 각도로 회전할 때에 제2안정상태에 의하여 형성된 것과 동일하다는 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.
더욱이 본발명에 따라서, 카이랄 스멕틱 액정과 그사이에 스멕틱 액정이 봉합된 대향면을 가지는 한쌍의 거의 평행한 기판으로 구성되고, 이 기판은 전압이 인가되는 전극이 구비되어 카이랄 스멕틱 액정을 배향하기 위하여 일축에 배향되는 액정 소자는, 상기 카이랄 스멕틱 액정은 동일 온도에서 조건, T1/T2<2.5을 만족하는 제1배향상태에서 사용된 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되고, 여기서 T2는 제2배향상태에 있어 라이트닝 및 헤어핀결함에 의하여 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 이때 카이랄 스멕틱 액정은 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의하여 둘러싸인 배향상태를 나타내며, 라이트닝 및 헤어핀 결함은 마찰방향에 대하여 명명된 순서대로 일어나며, T1은 제1배향상태에 있어 헤어핀 및 나이트닝경함에 의하여 둘러싸인 부분의 외부의 펄스폭 역치이며, 제1배향상태는 배향상태의 카이랄 스멕틱액정은 총 3 또는 4안정상태, 즉 교차된 니콜하에서 거의 소광레벨에 대응하는 작은 투과성을 가지는 2안정상태와 교차된 니콜하에서 소광레벨에 대응하는 큰 투과성을 가지는 1 또는 2안정상태를 갖는 조건을 만족하며, 여기서 제1배향상태는 소광레벨에 대응하는 작은 투과성을 가지는 제1 및 제2안정상태로 설정되는 것을 특징으로 한다.
더욱이 본발명에 따라서 액정 소자는 카이랄 스멕틱 액정 및 그사이에 스멕틱 액정이 봉합된 대향면을 가지는 한쌍의 거의 평행한 기판으로 구성되고, 이 기판은 전압이 인가되는 전극이 구비되어 카이랄 스멕틱 액정을 배향하기 위하여 일축에 배향되는데, 이 액정 소자는 카이랄 스멕틱 액정이 다음 조건, θ<α+δ를 만족하며(여기서 α는 카이랄 스멕틱액정의 프리틸트각이고, θ는 딜트각, δ는 Sm*C층의 경사각임), 카이랄 스멕틱 액정이 배향상태에 있어 적어도 2안정상태를 나타내는 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되며, 카이랄 스멕틱 액정은 동일 온도에서 조건 T1/T2>2.5을 만족하는 것에(여기서 T1은 다음조건 θ>θa>θ/2을 만족하는 제1액정 소자의 카이랄 스멕틱 액정의 펄스폭 역치로서 θa는 2안정상태의 광축에 의하여 형성된 각의 1/2이며, θ는 카이랄 스멕틱 액정의 틸트각이고, T2는 조건 θ>α+δ로 표시되는 배향상태를 가지는 제2액정 소자의 카이랄 스멕틱 액정의 펄스폭 역치이며, 제2액정 소자는 제1액정 소자의 제1배향막을 제2배향막으로 대치하여 얻어짐)특징이 있다.
본 발명에 따른 바람직한 액정장치는 다음과 같다.
Ⅳ. 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, θ<α+δ의 조건으로 나타나는 배향상태를 가지며(여기서 α는 강유전성액정의 프리틸트각이고, θ는 틸트각, δ는 Sm*C층의 경사각임), 강유전성액정은 배향상태에서 적어도 2개의 안정상태를 나타내고, 그리고 2개으 안정상태의 광축사이에서 형성되는 각도는 θ>θa>θ/2의 조건을 만족하며(여기서 θa는 2안정상태의 광축에 의하여 형성된 각도의 1/2에 해당하는 각도이고, θ는 강유전성액정의 틸트각임), 그리고 주산신호를 주사전극군에 적용하기 위한 수단에 있어서 주사신호는 2개의 상 즉 서로다른 극성을 가지는 소거(erase)상 및 기록(write)상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가된느 것보다 더큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압 절대값을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따라, 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, θ<α+δ의 조건으로 나타나는 배향상태를 가지며(여기서 α는 강유전성액정의 프리틸트각이고, θ는 틸트각, δ는 Sm*C층의 경사각임), 강유전성액정은 배향상태에서 적어도 2개의 안정상태를 나타내고, 그리고 하나의 편광판에 수직한 다른 평공판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°하나의 편광판의 회전시의 제1안정상태에 의해 형성된 색이 하나의 편광판의 광흡수측이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성되는 각도를 양분키 위한 위치에 위치할 때 반시계 방향을 동일한 범위로 회전시의 제2안정상태에 의해 형셩되는 색과 동일하도록 정의되며, 주사신호를 주사전극 신호에 인가하는 수단에 있어 주사신호는 두위상 즉 다른극성을 가진 소거상 및 기록상에 의해 구성되며, 주사신호는 기록상에 인가되는 것 보다 큰소거상의 픽셀에 인가되는 절대 전압치를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의하면, 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, θ<α+δ의 조건으로 나타나는 배향상태를 가지며(여기서 α는 강유전성액정의 프리틸트각이고, θ는 틸트각, δ는 Sm*C층의 경사각임), 배향상태는 강유전성액정이 총 3 또는 4안정상태를 갖고 즉 2안정상태는 교차된 니콜하에서 거의 소광레벨에 해당하는 작은 투과율을 갖고 1 또는 2 안정상태는 교차된 니콜하에서 소광레벨에 해당하는 큰 투과율을 갖도록 정의되며, 여기에 있어 제1배향상태는 소광레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 제1 및 제2안정상태에서 설정되며, 그리고 주사신호를 주사전극군에 적용하기 위한 수단에 있어서 주사신호는 2개의 상 즉 서로 다른 극성을 가지는 소거상 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압 절대값을 갖는 것을 특징으로 한다
또한 본 발명에 따라 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, 두 기판 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력인가시 헤어핀 또는 라이닝결함으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 액정분자가 프리틸트으로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 의해 라이트닝 및 헤어핀 결함에 의해 야기되며, 강유전성액정은 배향상태에서 적어도 두안정상태를 갖고, 이 두안정상태의 광축간의 각도인 1/2인 각도 θa와 강유전성액정의 틸트각 θ는 다음조건 : θ>θa>θ/2를 만족하며, 그리고 주사신호를 주사전극군에 적용하기 위한 수단에 있어서, 주사신호는 2개의 상 즉 서로다른 극성을 가지는 소거(erase)상 및 기록(write)상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것보다 더큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압 절대값을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의하면, 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, 두 기판 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력인가시 헤어핀 또는 라이닝결함으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 액정분자가 프리틸트으로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 의해 라이트닝 및 헤어핀 결함순서의 결함에 의해 야기되며, 강유전성액정은 배향상태에서 적어도 두안정상태를 갖고, 배향상태는, 한편광판에 수직한 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°한편광판의 회전시의 제1안정상태에 의해 형성된 색이 한편광판의 광흡수측이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성되는 각를 양분키 위한 위치에 위치할 때 반시계 방향을 동일한 범위로 회전시의 제2안정상태에 의해 형성되는 색과 동일하도록 정의되며, 그리고 주사신호를 주사전극군에 적용하기 위한 수단에 있어서, 주사신호는 2개의 상 즉 서로다른 극성을 가지는 소거(erase)상 및 기록(write)상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것보다 더큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압 절대값을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의하면, 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, 두 기판 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력인가시 헤어핀 또는 라이닝결함으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 액정분자가 프리틸트으로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 의해 라이트닝 및 헤어핀 결함순서의 결함에 의해 야기되며, 배향상태는 강유전성액정이 총 3 또는 4안정상태를 갖고 즉 2안정상태는 교차된 니콜아래에 있서 거의 소광레벨에 대응하는 작은 투과율을 갖고 1 또는 2안정상태는 교차된 니콜아래에 있서 소광레벨에 대응하는 큰 투과율 갖도록정의되며, 그리고 주사신호를 주사전극군에 적용하기 위한 수단에 있어서 주사신호는 2개의 상 즉 서로다른 극성을 가지는 소거상 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것보다 더큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압 절대값을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따라 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, 두 기판 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력인가시 헤어핀 또는 라이닝결함으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 마찰방향에 관한 라이트닝 및 헤어핀 결함순서의 결함에 의해 야기되며, 배향상태에서 강유전성액정은 적어도 두안정상태를 갖고 이 두안정상태의 광축간의 각도인 1/2인 각도 θa와 강유전성액정의 틸트각 θ는 다음조건 : θ>θa>θ/2를 만족하며, 그리고 주사신호를 주사전극군에 적용하기 위한 수단에 있어서, 주사신호는 2개의 상 즉 서로다른 극성을 가지는 소거상 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것보다 더큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압 절대값을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의하면, 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, 두 기판 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력부가시 헤어핀 또는 라이닝결함으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 마찰방향에 관한 라이트닝 및 헤어핀 결함순서의 결함에 의해 야기되며, 강유전성액정은 배향상태에서 적어도 두안정상태를 갖고, 배향상태는, 한편광판에 수직한 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°한편광판의 회전시의 제1안정상태에 의해 형성된 색이 한편광판의 광흡수측이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성되는 각를 양분키 위한 위치에 위치할 때 반시계 방향을 동일한 범위로 회전시의 제2안정상태에 의해 형성되는 색과 동일하도록 정의되며, 그리고 주사신호를 주사전극군에 적용하기 위한 수단에 있어서, 주하나의 편광판에 수직한 다른 평공판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°하나의 편광판의 회전시의 제1안정상태에 의해 형성된 색이 하나의 편광판의 광흡수측이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성되는 각도를 양분키 위한 위치에 위치할 때 반시계 방향을 동일한 범위로 회전시 제2안정상태에 의해 형셩되는 색과 동일하도록 정의되며, 주사신호를 주사전극 신호에 인가하는 수단에 있어 주사신호는 두위상 즉 다른극성을 가진 소거상 및 기록상에 의해 구성되며, 주사신호는 기록상에 인가되는 것 보다 큰소거상의 픽셀에 인가되는 절대 전압치를 갖는 것을 특징으로 한다.
다시 본 발명에 의하면, 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, 두 기판 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력부하시 헤어핀 또는 라이닝결함으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 마찰방향에 관한 라이트닝 및 헤어핀 결함순서의 결함에 의해 야기되며, 배향상태는 강유전성액정이 총 3 또는 4안정상태를 갖고 즉 2안정상태는 교차된 니콜아래에 있서 거의 소광레벨에 대응하는 작은 투과율을 갖고 1 또는 2안정상태는 교차된 니콜아래에 있서 소광레벨에 대응하는 큰 투과율 갖도록정의되며, 그리고 주사신호를 주사전극군에 적용하기 위한 수단에 있어서 주사신호는 2개의 상 즉 서로다른 극성을 가지는 소거상 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것보다 더큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압 절대값을 갖는 것을 특징으로 한다.
다시 본 발명에 의하면, 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, SmA상 등의 고온으로부터 Sm*C상의 온도로의 냉각중 결함을 동반하는 배향변화를 받지 않으며, 배향상태에서 적어도 두안정상태를 가지며, 이들 두안정상태의 광축사이의 각의 1/2인 각도 θa와 강유전성액정의 틸트각 θ는 다음조건 : θ>θa>θ/2를 만족하며, 그리고 주사신호를 주사전극군에 적용하기 위한 수단에 있어서, 주사신호는 2개의 상 즉 서로다른 극성을 가지는 소거상 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것보다 더큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압 절대값을 갖는 것을 특징으로 한다.
다시 본 발명에 의하면, 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, SmA상 등의 고온으로부터 Sm*C상의 온도로의 냉각중 결함을 동반하는 배향변화를 받지 않고, 배향상태에서 적어도 두안정상태를 갖고, 배향상태는, 한편광판에 수직한 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°한편광판의 회전시의 제1안정상태에 의해 형성된 색이 한편광판의 광흡수측이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성되는 각를 양분키 위한 위치에 위치할 때 반시계 방향을 동일한 범위로 회전시의 제2안정상태에 의해 형성되는 색과 동일하도록 정의되며, 그리고 주사신호를 주사전극군에 적용하기 위한 수단에 있어서, 주사신호는 2개의 상 즉 서로다른 극성을 가지는 소거(erase)상 및 기록(write)상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것보다 더큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압 절대값을 갖는 것을 특징으로 한다.
다시 본 발명에 의하면, 액정장치는 한쌍의 기판과 강유전성액정으로된 강유전성액정 소자 및 주사전극군에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되어 있으며, 이 한쌍의 기판은 각각 일축 배향된 주사전극군 및 데이타전극군을 가지고, 이 한쌍의 기판중이 한기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 대략 평행하고 그 기판과 같은 방향을 가지고 있고, 그리고 이 강유전성액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되고, SmA상 등의 고온으로부터 Sm*C상의 온도로의 냉각중 결함을 동반하는 배향변화를 받지 않으며, 강유전성액정이 총 3 또는 4안정상태를 갖고 즉 2안정상태는 교차된 니콜아래에 있서 거의 소광레벨에 대응하는 작은 투과율을 갖고 1 또는 2안정상태는 교차된 니콜아래에 있서 소광레벨에 대응하는 큰 투과율 갖도록정의되며, 그리고 주사신호를 주사전극군에 적용하기 위한 수단에 있어서 주사신호는 2개의 상 즉 서로다른 극성을 가지는 소거상 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것보다 더큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압 절대값을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기한 장치를 구비하고 있는 액정 소자는 종래기술의 모든 문제점을 해결할 수 있게 하며 본 발명의 목적을 높은 정도로 달성할 수 있게 한다.
일예로 C1 배향에 있어서 균일한 상태를 나타내는데 이용되는 본 발명의 액정 소자는 잔상을 형성함이 없이 높은 스위칭 속도로 높은 콘트라스트 상을 제공하도록 표시해 줄 수 있다.
본 발명의 액정 소자에 의하면, 구동마진이 충분히 증가될 수 있으며, 높은 콘트라스트가 얻어질 수 있으며, 투과율이 높은 상을 나타낼 수 있다.
본 발명에 따라 상기 장치를 구비하고 있는 상기 액정장치는 종래기술의 문제점을 해결할 수 있게 하며 본 발명의 목적을 높은 정도로 달성할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 액정장치에 있어서, 주사전극에 가해진 주사신호는 두 개의 상 즉, 다른 극성을 띄고 있는 소거상과 기록상을 가지고 있고 상기 소거상의 전압의 절대치는 상기 기록상의 전압의 절대치 보다 높게 설정되어 있기 때문에 구동마진이 충분히 증가될 수 있게 한다. 더욱이 높은 콘트라스트를 얻을 수 있게 하며 이미지는 높은 투과율로 나타낼 수 있게 한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 설명한다
제1도는 본 발명에 따른 강유전성액정 셀을 도시하는 것이다.
기판(유리판)(11a,11b)는 일예로 In2O3와 ITO(Indium Tin Oxid : 산화주석인듐)으로 만들어진 투명전극(12a,12b) 으로 각각 덮혀 있다. 두께가 각각 200 내지 3000Å인 절연막(일예로 SiO2, TiO2또는 Ta2O5막)(13a,13b)과, 두께가 각각 50 내지 1000Å이고 상기한 식으로 표시되는 폴리이미드로 만들어진 배향 제어막(14a,14gh)이 투명전극(12a,12b)위에 각각 적층되어 있다.
막의 배향방향이 평행이고 서로 동일(즉, 화살표 A방향으로)하도록 배향 제어막(14a,14b)을 (화살표 A로 나타낸 방향으로) 문질렀다. 강유전성 스멕틱(Smectic) 액정(15)을 기판들(11a,11b) 사이에 밀봉했다. 그 기판(11a,11b) 사이의 거리는 강유전성 스멕틱 액정(15)의 나선형 정렬구조의 형성을 억제하기에 충분하도록 작게(일예로, 0.1 내지 3μm) 설정했다. 강유전성 스멕틱 액정(15)은 쌍안정성 배향상태로 정해졌다. 상기한 바와같은 충분히 작은 거리는 기판(11a,11b) 사이에 개재된 비이드 스페이서(16)(일예로, 실리카 또는 알루미나 비이드)에 의하여 획정된다. 상기 액정 소자는 또한 편광판(17a,17b)을 포함한다.
본 발명자들은 상기 구조를 가지고 있는 특정의 배향막이 액정 물질과 결합될대에 있어 하기와 같은 사실을 발견했다.
(1) C1으로부터 C2로의 상 전이는 일어나지 않낳는 경향이 있고, C2 배향상태는 액정 물질의 종류에 따라서는 전혀 일어나지 않는다는 것과,
(2) C1 배향상태에 있어서 종래기술에서 알려져 있는 낮은 콘트라스트 수준을 가지고 있는 두 개의 안정상태에 더하여 C1 배향상태에 있어서 높은 콘트라스트 수준을 가지고 있는 두 개의 안정상태가 얻어진다는 것.
디스플레이 소자의 화면 전체가 C1 배향상태를 정해지고, C1 배향상태에 있어서 높은 콘트라스트 수준을 가지고 있는 두 개의 상태가 흑-백 표시용의 두가지 상태로 사용된다면, 종래 디스플레이의 질보다도 더 나은 질을 가지로 있는 디스플레이가 기대될 수 있다.
보다, 상세하게는, 본 발명자들의 상기 발겨한 사항에 따라, 액정과 카이랄(Chiral) 스멕틱 액정이 그 사이에 밀봉된 대향표면을 가지고 있는 실질적으로 평행한 한쌍의 기판으로 이루어져 있는 강유전성액정 소자에 있어서, 상기 기판에는 전압이 자해진 전극이 제공되고, 기판은 카이랄 스멕틱 액정을 배향하기 위하여 하나의 축에 배향되는데 이때 상기 강유전성액정은 하기 조건을 만족시키는 배향상태를 갖도록 설정될 때에,
θ<α+δ
(여기서, α는 강유전성액정의 프리틸트각이고, θ는 틸트각(원추의 1/2)이고 δ는 Sm*C층의 경사각임) C1배향상태에서의 액정은 갈지자 무늬 구조를 각각 가지고 있는 4개의 상태중 어느 하나의 상태로 정해질수 있다. 이들 네 C1 배향균일상태는 C2 배향 쌍안정 상태보다 높은 콘트라스트를 갖는다. 따라서 이러한 균일상태에서 액정이 작동될 때 큰 틸트각 θ가 형성되고 높은 콘트라스트를 가지고 있는 이미지가 표시되고 어떤 잔상도 형성되지 않는다.
상기한바 요점(1) 및 (2)를 하기에 상세히 설명한다.
요점 (1)에 있어서, C1에서 C2로의 상 전이는 각 기판의 계면에 인접한 액정 분자와 기판사이에 형성된 각(프리틸트각)과 상기 층의 경사각과 상기 액정 틸트각에 의존한다. 이것은 표 1에 표시되어 있다.
[표 1]
Figure kpo00002
표 1은 다른 프리틸트각을 가지고 있는 배향막 A내지 C를 구비하고 있는 셀내에 다른 틸트각을 가지고 있는 세가지 종류의 액정 a 내지 c를 주입해서 밀봉함으로써 얻어진 배향상태의 결과이다.
상기 배향막 A는 도레이 인더스트리즈 인코오퍼레이티드(TORAY INDUSTRIES, INC.)로부터 시중에서 입수가능한 LP64(상품명)인 폴리암산을 소결함으로써 얻어진 폴리이미드로 구성된다.
상기 배향막 B는 닛산 케미컬 인더스트리즈 리미티드(Nissan Chemical Industries, Ltd.)로부터 시중에서 입수가능한 SE610(상품명)인 폴리암산을 소결함으로써 얻어진 폴리이미드로 구성된다. 상기 배향막 C는 제11도의 식으로 표시되는 폴리암산을 소결함으로써 얻어진 폴리이미드로 구성된다. 살기 배향막 A, B 및 C의 프리틸트각은 각각 2.5°, 6° 및 12°이다. 표 1로부터 분명한 것은, 프리틸트각이 크고 틸트각이 작을 때 하기 고려로 인해 C1배향이 유지될 수 있다는 것이다.
C1 및 C2 배향상태에 있어서 기판에 인접한 도파기는 제 4A(a) 및 제 4B(b)도의 원추(41)에 위치되어 있기 때문에 틸트각 θ와 프리틸트각 α와 층의 경사각 δ사이에 다음의 관계가 성립되어야 한다.
Figure kpo00003
Figure kpo00004
총 경사삭 δ는 틸트각 θ보다 다소 작은 값이므로 작은 틸트각 θ를 가지고 있는 액정은 보다 작은 (θ-δ)값을 갖는다. 프리틸트각 α가 크면 상기 조건(3)은 만족되지 않고 C2 배향상태는 나타나지 않는다. 따라서 C1 배향은 유발시키거나 C2배향은 유발시키지 않는 조건은 다음과 같다.
Figure kpo00005
틸트각과 층경사각은 액정온도에 의존하므로, 조건(4)는 비록 어떤 낮은 온도보다 높은 주어진 온도에서는 성립되더라도 이 조건(4)는 상기 낮은 온도에서는 성립되지 않으며 이에 따라 C2배향이 유발된다.
상기 조건(4)는 이러한 액정을 디스플레이 장치로서 사용하기 위해서는 전온도범위에서 성립되어야 한다.
본발명에 있어서, 프리틸트각 α는 바람직하기로는 6°<α<30°의 범위 이내이고 보다 바람직하기로는 8°<α<30°범위이다. 경사각 θ는 바람직하기로는 7°<θ<27°범위이내이고, 각 δ는 바람직하기로는 0°<δ<25°범위이내이다.
제4b도는 온도의 함수로써 층경사각 δ와 틸트각 θ의 변화를 나타내는 것이다. 상기 각 θ와 δ는 SA상에 SC *상으로의 상전이점 TAC에서 급변하고, 상전이점에서 상기 각이 큰 차이를 가질때는 더 증가한다. 후자의 경우 온도의 변화는 크니않다. 제4b도에 나타낸 바와같이 상기 각 θ와 δ사이의 차이는 T=TAC인 경우는 0이고, 보다 낮은 온도에서는 증가한다.
조건 (4)는 상전이점에서부터 액정 및 배향 막에 의하여 결정된 소정의 온도까지의 범위이내에서 성립되지만 이 온도 범위 이하의 온도에서는 성립되지 않는다. 이 샘플이 상기 온도 범위내에서 디스플레이 소자로 사용될 때, C1 배향상태는 유지된다. 비록 보다 넓은 온도범위에서 성립하는 것이 바람직하지만 실시에 있어서는 5°내지 35°의 온도범위를 충분히 확보할 수가 있다.
한편, 이러한 샘플이 바람직하지 않게 상전이 지점에 더욱 밀접한 온도에 설정될 때 각도(θ)는 과도하게 작으며 비실용적인 적용을 야기한다. 이러한 의미에서 상기 샘플은 실제로 상전이 지점으로부터 약 5°의 차이가 나는 온도에서 가끔 사용한다. 등식 (4)는 적어도(TAC-5)℃ 내지 (TAC-10)℃의 범위에서 그리고 바람직하게는 (TAC-5℃) 내지 (TAC-40)℃의 범위에서 성립되어야 한다.
요점 (2)은 아래에서 상세히 설명될 것이다.
종래의 낮은 프리틸트 배향각의 경우 C1 배향상태에서 저 콘트라스트 레벨을 갖춘 단지 2개의 안정된 상태가 있다. 하지만 표 1에서 배향막(C)과 같은 높은 프리틸트 배향막에서 4개의 안정된 상태가 C1배향에 존재한다. 이들 4개의 안정된 상태중에 2개의 안정된 상태는 종래의 안정된 상태에서와 같이 동이한 저콘트라스트 레벨을 갖추고 있으며(파란광은 편광현미경의 관찰하에 소광 레벨 없이 관찰할 수 있으므로 액정의 도파기는 상부 및 하부 기판사이에서 비틀리며; 이들 기판상태는 이하 벌어진 상태(splay state)라 부른다), 나머지 2개의 상태는 고 콘트라스트 상태와 큰 겉보기 틸트각을 갖추고 있다(이들 상태는 편광현미경 관찰하에 소광 레벨을 갖추고 있으며; 이들 상태는 이하 균일상태라고 한다). 새로이 발견된 균일상태의 콘트라스트와 투과율은 C2 배향에서 값들보다 더 높은 값을 갖는다. C1 균일상태는 C1 벌어짐 상태의 투과율 보다 교차된 니콜스 하에서 보다 낮은 투과율의 소광레벨을 갖추고있어서 C1 벌어짐 상태들은 서로 용이하게 구별되지 않는다. 그러므로 총 3개의 상태, 즉 2개의 균일상태와 1개의 벌어짐 상태는 관찰될 수 있다.표 2는 여러 가지 액정(a 내지 d)의 벌어짐 상태에서 어떤 전계의 적용없이 얻어지는 겉보기(θasplay), 균일상태에서 겉보기 틸트각(θaauniform), 그리고 틸트각(θ)을 표시하고 있다. θasplay대 θ의 비 및 θaauniform대 θ의 비도 표 2에 표시되어 있다.
상기 표에서 나타난 바와같이 동일한 물질이 사용될지라도 균일상태에서 보다는 벌어짐 상태에서 겉보기 틸트각은 더욱 작다. 부가하여 비율은 벌어짐 상태에서 θasplay/θ<0.4로 주어지며 균일상태에서 θaauniform/θ>0.5로 주어진다. 본발명에 따라서 조건 θ>θa>θ/2을 나타내는 상태를 균일상태라 부른다.
[표 2]
Figure kpo00006
본 발명에 따라서 카이랄 스멕틱 액정이 밀봉된 대향표면을 갖춘 한쌍의 실제로 평행한 기판과 액정으로 구성되어 있으며, 이 기판은 전압이 적용되는 전극을 구비하고 카이랄 상기 스멕틱 액정을 배향하도록 하나의 축으로 배향된 강유전성액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 다음의 조건을 만족시키는 배향 상태를 갖도록 설정되며;
θ<α+δ
(여기서, α는 강유전성액정의 프리틸트각이며, θ는 틸트각(원추의 1/2)이며 δ는 Sm*C층의 경사각임) 이러한 배향상태에서 강유전성액정은 적어도 2개의 안정된 상태를 갖추고 있으며, 강유전성 액정은 2개의 안정된 상태의 광축에 의해 형성된 각각 1/2인 θa와 강유전 액정의 틸트각 θ가 아래의 조건을 만족시키는 C1배향의 균일상태에서 표시용으로 사용된다 :
θ>θa>θ/2
본 발명에 따라 규정된 C1 배향에 따라서, 기판들 사이에 배치된 스페이서와 같은 이물질에 의해서 기판에 응력이 가해짐에 따른 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의해 둘러싸이는 배향 상태가 야기되며, 동시에 라이트닝 및 헤어핀 결함은 프리틸트에 의해서 배향표면으로부터 액정분자의 부유방향으로 또는 마찰방향으로 지정된 순서로 발생된다.
C1 배향은 스멕틱(SmA)상 등의 고온으로부터 스멕틱 C(Sm*C)상의 온도까지 냉각되는 동안 결함을 동반하는 배향 변화가 발생하지 않는 상태로 또한 규정된다.
C1 배향에서 벌어짐 및 균일 상태사이의 차이는 상기한 바와 같이 겉보기 틸트각 사이에서의 차이이고 콘트라스트에서의 차이이다. 더욱 상세히는 벌어짐배향은 어두운 상태에 있어서 교차된 니콜스하에서는 완전한 소광레벨을 제공할 수 없으며, 그리하여 보다 어두운 상태는 편광판이 교차된 니콜스 위치로부터 몇도만큼 각회전시킨 위치에 놓일 때 얻어질 수 있다. 반대로 균일 배향은 교차된 니콜스 하에서 거의 완전한 소광레벨을 갖추며, 이러한 이유로 고 콘트라스트 비율을 나타낸다. 이러한 차이는 아래의 측정으로 더 명확해질 수 있다.
한 편광판의 광 흡수축은 교차된 니콜스 하에서 상부(업) 및 하부(다운) 상태 사이에 콘트라스트가 나타나지 않는 위치에 즉, 두상태의 광축사이에 형성된 각도를 이등분하는 방향에(말하자면 스멕틱층 쪽의 방향으로) 정렬되게 하고, 다른 편광판의 광 흡수축은 상기 한 광판의 축과 수직방향으로 정렬되게 한다. 단지 분석기(즉 관측자 측의 편광판)를 3°내지 30°의 범위 내의 적절한 각도 만큼 시계방향으로 회전하면, 상부와 하부상태 사이에 광투과 상태의 차이, 즉 콘트라스트 차이가 발생된다. 많은 경우에 상부상태는 어두운 색으로서 나타나는 한편 하부상태는 밝은 색으로 나타난다.
분석기를 앞에서와 동일한 각도만큼 반시계반대 방향으로 회전시키면 반대현상이 발생한다. 즉 상부상태는 밝은 색으로 나타나고 하부상태는 어두운색으로 나타난다.
분석기의 회전에 따른 색깔상태가 고려되어야 하는 것으로, 1.0μm내지 2.0μm의 갭을 가진 셀에 있어,
(1) 벌어짐 배향에서 시계방향 회전이 상부 및 하부상태에 대해 수행될 때, 상부상태의 색은 어두운 갈색 내지 진홍색이 되고, 반시계방향으로 회전이 수행될 때, 하부상태의 색은 파란색 내지 어두운 파란색으로 되어 이들 2개의 색은 서로 다르며,
(2) 한편 균일상태에서는 상부 및 하부상태에 대해 동일한 조작이 수행될 때 양상태의 색은 어두운 갈색내지 진홍색이 된다.
이러한 차이는 도파기가 상부 및 하부 기판사이이에서 비틀어지는가에 따라 야기된다고 추측된다. 어떤 경우에나 상기 측정에 의해 벌어짐배향은 균일배향으로부터 정량적으로 구별될 수 있다.
본 발명에 따른 C1 배향에서의 4개의 상태는 전계의 적용에 따라 전이 된다. 약한 음양 펄스 전계가 적용될 때 2개의 벌어짐상태 사이에서 전이가 발생된다. 강한 음양 펄스전계가 적용될 때 2개의 균일상태 사이에서 전이가 발생된다. 2개의 균일상태가 이용될 때, 종래의 기술의 것보다 더욱 높은 콘트라스트를 갖춘 디스플레이 소자가 얻어질 수 있다.
균일한 상태의 발생은 액정의 선택에 좌우된다.
도표 3은 도표 1에서의 배향막(C)을 사용함으로써 몇가지 액정의 균일상태의 유/무의 시험결과를 도시한다. 균일상태는 보다 작은 경사각을 갖고 있는 액정에서 발생하는 경향이 있는 것이 명백하다. 이것의 원인은 분명하지 않지만 하기의 추론이 제안될 수 있다.
[표 3]
Figure kpo00007
균일상태에 있어서, 도파기는 그 광학특성을 고려할대 상부와 하부기관 사이에서 비틀리지 않는다.
제5a도는 C1 배향의 각각의 상태에서 기판사이의 각각의 위치에서 도파기의 레이아우트를 도시하는 도면이다. 51 내지 54 상태는 각각의 상태에 있는 도파기를 원추의 바닥 표면에 투사시킴으로써 그리고 바닥쪽으로부터 투사된 이미지를 관측함으로써 얻어진다. 상태(51,52)는 벌어짐상태를 나타내는 반면에, 상태(53,54)는 균일상태를 나타낸다.
제5a도로부터 명백한 바와같이, 2개의 상태가 내부 전환으로써 발생할 수 있다.
제 6도는 다른 경계면 분자위치를 갖고 있는 2개의 영역의 경계면 근처의 도파기 상태를 도시한다. 경계면 분자의 위치가 제 6도에 도시한 원추의 꼭지점(60)을 통하여 차례 차례로 변환된다고 추측되기 때문에, 이 변환은 틸트각이 작을 때 발생하는 경향이 있다. 따라서, 균일상태는 작은 틸트각을 갖고 있는 액정을 사용함으로써 달성될 수 있다.
전계의 적용으로 한쪽 위치로부터 다른 위치쪽으로 변환된 경계면 분자가 받는 토오크의 방향은 원주위의 분자위치에 따른다.
즉, 분자가 제 6도의 원추단부(61,62)보다 더 높은 프리틸트각을 갖고 있는 위치에서 위치될 때, 이 분자는 원추의 꼭지점(60)을 관통하고 있는 토오크를 받는다.
그러나, 분자가 원추단부(61,62)보다 더 낮은 지점에 위치될 때, 분자는 대응기판을 가압하는 토오크를 받는다.
따라서, 전자의 경우에는 전환을 용이하게한다. 원추단부(61,62)보다 더 높은 프리틸트각 분자를 위치시키기 위한 조건은 하기와 같은 기하학적 고려로 주어질 수 있다.
Figure kpo00008
프리틸트각(α), 층경사각(δ), 및 틸트각(θ)이 작을 때, 상기 조건은 다음에 가까울 수 있다.
α>δ
층경사각(δ)은 틸트각(θ)에 가까운 값은 가지기 때문에, 제3도에 도시한 시험결과가 얻어진다고 해석된다.
C1 배향에의 균일상태를 보다 더 안정적으로 형성하기 위하여는, 조건(α>δ)을 추가적으로 만족하는 것이 효과적이다.
균일상태를 안정적으로 형성하기 위하여, 교차마찰은 상부기판과 하부기판의 문지름 방향이 0 내지 20°의 범위내에서 변하되도록 수행될 수 있다.
이런 방식으로 C1 배향에 있는 균일상태가 사용될 때, 종래의 기술보다 더 높은 콘트라스트 레벨을 갖고 있는 디스플레이 소자가 달성될 수 있다.
상기 시험에 있어서, 틸트각(θ), 층경사각(δ), 프리틸트각(α), 및 겉보기 틸트각(θa)은 하기와 같이 측정되었다 :
틸트각(θ)의 측정
교차된 니콜 사이에 삽입된 FLC 소자를 편공판에 대해 수평으로 회전시킴과 동시에 10V내지 30V의 DC전압이 상부 및 하부 기판에 계속 인가되며, 이에 따라 제1 소광레벨(즉 가장작은 투과율을 가진 위치)를 발견한다. 상기 설명된 DC전압의 극성에 정반대의 극성 가진 DC전압을 상부 및 하부 기판에 계속 인가하여 제2광흡수 레벨을 발견한다. 이때, 제1소광 레벨로부터 제2소광 레벨까지의 각도의 1/2 각도는 틸트각(θ)으로 정의된다.
겉보기 틸트각(θ)a의 측정
액정의 역치를 가진 단사펄스를 상부 및 하부기판에 인가한다. 그후에, 전계가 없는 상태에서 교차된 니콜 사이에 위치된 FLC 소자를 편광판에 대해 수평으로 회전하여 제1소광 레벨을 발견한다.
단사 펄스의 극성에 정반대인 극성을 가진 단사펄스를 상부 및 하부전극에 인가한다.
그후에 전계가 없는 가운데, 제2소광 레벨을 발견한다.
이때, 제1소광 레벨로부터 제2소광 레벨로까지의 각도의 1/2인 각도는 겉보기 각(θa)으로 정의된다.
층경사각(δ)의 측정
층경사각(δ)는 X-선 분석장치(RAD-IIB)(45KV, 30mA)를 사용하여 X-선 분석방법에 의해서 측정한다.
프리틸트각(α)의 측정
프리틸트 각도(α)는 일본 응용물리학회지, Vo. 19(1980), NO. 10, 요약서 2013에 설명된 방법을 사용함으로써 얻어진다.
보다 상세히 설명하면, 서로 평행하게 그러나 반대방향으로 마찰한 두기판을 서로 부착시켜 20μm의 두께를 가진 셀을 형성하며, 0°내지60°의 범위내에서 SmA상을 가진 액정(A)을 밀봉하고, 측정을 수행한다.
회전축에 대해 45°의 각도를 가진 편광판을 구비한 헬륨 네온 레이저를 회전축에 대한 수직방향으로부터 액정 셀상에 방사시키는 한편 상부 및 하부 기판에 대해 수직이고 배향축을 포함하는 평면 상에서 액정 셀을 회전시킨다. 셀을 통과하는 비임은 대향측에 위치에 있고 입사편광판에 평행하는 투광축을 갖고 있는 편광판을 통하여 투과되게하며 투과된 비임의 강도는 광 다이오드에 의해서 측정한다.
간섭에 의해서 형성된 투과비임 강도의 쌍곡선의 중심변과 액정셀에 대해 수직인 직선사이에 형성된 각도를 ψX로 정의하고, 이 각도를 이하의 방정식에 대입시겨 프리틸트(α0)를 얻는다.
Figure kpo00009
여기서 n0는 정상광의 굴절율이며 ne는 비정상광의 굴절율이다.
상기 설명된 바와 같이, 본 발명의 발명자는 종래의 기술보다 더 높은 콘트라스트를 가진 표시소자가 C1배향에서 균일한 상태를 사용함므로써 얻어질 수 있다는 것을 발견하였다.
또한 본 발명의 발명자는 C1 배향의 균일한 상태를 가진 액정 소자가 사용되고 이하의 조건을 만족시키면 콘트라스트가 더 개량되며 폭넓은 구동 마진이 보장된다는 것을 발견하였다.
C1 균일상태를 가진 액정 소자중에서, 본 발명의 발명자는 소자의 냉각중 스멕틱 A상으로부터 가이랄 스멕틱 C상으로의 상전이점 바로 아래의 온도에서 2개의 안정한 상태를 갖는 소자에 더하여 1축 배향상태 영역(즉 겉보기 틸트각(θa)는 이 영역에서 제로이다)을 가진 소자를 발견하였다.
본 발명의 발명자의 다른 발견에 따라, 상전이점 아래의 온도범위에서 단축 특성을 나타내는 영역을 가진 소자가 선택되며, 이 소자의 온도는 단축특성이 유지되는 가운데 더 감소되어 2개의 안정상태를 가진 C1균일배향상태를 얻는다.
이 응용은 구동마진의 증가를 얻기 위해 단축특성 없는 C1 균일배향상태에서의 소자를 사용하는 것보다 좋다.
단안정배향 상태는, SmA상태로부터 Sm*C상으로 상을 전이하게 하는 온도가 TAC℃로 정의될 때, 바람직하게는 TAC℃보다 2℃ 또는 그 이상 높은 온도범위내에 든다.
보다 상세하게, 바람직하게는 단안정 배향범위는 TAC℃보다 5℃ 또는 그 이상 온도범위에에 든다.
폭넓은 연구의 결과로 본 발명의 발명자의 또다른 발견에 따르면, TAC℃보다 5℃낮은 온도에서 10℃이하의 틸트각을 가진 액정이 사용되면, 균일 상태가 발생되기 쉽다. 단축배향상태가 온도(TAC)아래의 온도에서 유지될 수 있는, 즉 겉보기 틸트각(Aa)이 제로로 고정되는 온도범위는 균일상태를 쉽게 갖는 액정에서는 쉽게 얻어진다.
본발명의 발명자는 C1 배향에서 균일상태를 나타내는 액정을 사용하기전에 액정이 이하의 조건을 만족하면 고 콘트라스트가 얻어질 수 있으며 폭넓은 구동마진을 가진 액정 소자가 제공될 수 있다는 것을 확인하였다.
이것을 이하의 카이랄 스멕틱 액정이 C1 균일상태에서 사용되면 고 콘트라스트와 폭넓은 구동마진을 가진 액정 소자를 제공할 수 있다. T1이 C1균일상태에서 카이랄 스멕틱 액정의 역치이며, T2는 C2상태에서 카이랄 스멕틱 액정의 역치일 때 이액정은 동일온도에서 조건 T1/T2<2.5를 만족한다.
C1균일상태 및 C2상태는 최초상태에서 액정 소자의 생산시에 혼합될 수 있다. 이러한 경향은 6°내지 9°보다 특히 약 8°의 프리틸트각을 가진 액정이 사용되면 향상된다.
C2상태는 C1상태에서 가압과 같은 기계적 수단에 의해서 형성될 수 있다. C1균일상태와 C2상태사이의 비교는 단일액정 소자 또는 서로 다른 액정 소자 사이에서 달성될 수 있다.
C1배향에서 균일상태를 가진 액정 소자에서, 즉 그의 스멕틱 액정이 조건 θ<α+δ로 표시되는 배향상태를 나타내는 액정 소자에 있어서, 카이랄 스멕틱 액정의 역치 T1이 얻어진다.
C1배향에서 균일상태를 나타내는 액정 소자의 배향막은 다른 배향막으로 대치되어 C2배향을 가진 즉 카이랄 스멕틱 액정이 θ<α+δ를 만족하는 배향상태를 나타내는 액정소라를 얻게된다.
얻어진 액정 소자에서 역치(T1)를 얻기 위한 온도와 동일한 온도에서 역치(T2)가 얻어진다. 조건 T1/T2<2.5를 만족하는 카이랄 스멕틱 액정 소자가 선택되며, C1배향에서 균일상태를 나타내는 이 카이랄 스멕틱 액정을 함유한 액정 소자가 사용되어 고 콘트라스트 및 넓은 구동마진을 가진 액정 소자를 얻는다.
좀더 상세히는, 실험결과로 판단해볼 때, C1균일상태를 사이의 전환은 조건 T1≤T2를 만족하는 카이랄 스멕틱 액정에서 안정하게 발생한다. T1/T2<2.5가 만족되더라도 조건 T1/T2가 만족된다면 C1 균일상태 사이의 전환은 달성될 수 있다. 조건 T1/T2≥2.5는 C2 벌림상태들 사이의 전환을 용이하게 한다. 일단 C2 상태에서 전환이 발생되면, C1균일상태사이의 전환은 발생되지 않는다.
역치(T1,T2)는 이하의 방법에 의하여 측정되었다. 액정 소자를 한쌍의 교차된 니콜편광기 사이에 배치하고, 양과 음의 구형펄스 전계를 전환을 관찰하기 위해 상부 및 하부기판 사이에 인가했다. 이 경우에, 각각의 펄스된 전계의 결정치는 일정하다는 것을 구해서 알았고, 한편 펄스폭은 변화했다. 액정의 완전한 전환에 대응하는 펄스폭은 역치로 정의했다.
본 발명에 따른 액정장치는 이하에서 설명될 것이다. 이 액정장치는 2개의 상 즉 주사전극에 교대로 인가되는 다른 극성을 가진 소거상과 기입상을 구비한 주사신호를 인가하는 수단을 사용함으로써 소거상의 화소에 인가된 전압의 전대치가 기입상의 화소에 인가된 것보다 크게되도록 C1 배향에서 균일상태를 나타내는 액정 소자를 적합하게 구동시키는 방법을 사용한다.
상기 설명된 균일배향을 가진 소자의 멀티플렉스 구동(제18도)과 비교하여, 구동 마진에 의해서 발생되는 문제점이 크게 개량되어 양질화상을 표시하는 액정 소자를 얻는다.
본 발명에 따른 주사신호인가수단의 상세한 구성은 이하에서 설명될 것이다.
제12A도는 본 발명에 따른 구동파형을도시하고 있고 제12B도는 이 구동파형을 사용함으로써 제 8도에 도시된 화소패턴을 표시하는 타이밍챠트이다.
제12A도를 참조하면, 구동파형은 주사선택신호파형(SS), 주사비선택신호파형(SNS), 백색기입신호파형(IW) 및 흑색기입신호파형(IB)이다.
이 구동도표에 있어서,
Figure kpo00010
성립되면, 구동은 제18도에의 종래의 경우것과 동일하다.
본 발명의 실험에 따라, 반-선택펄스상태(IS-SS)에서는, 소거펄스의 인가에 따라 소거가 반선택펄스에 의해서 간섭되어 종래의 구동파형의 불충분한 구동마진을 일으키며 누화가 발생한다. 균일한 배향에서는 강한 소거상태가 기입억세스에 필요한 것 같고 그러므로 소거상의 전압의 절대치는 기입상의 것보다 더욱 크게 설정된다.
단지 소거공정만이 강력하게 수행되게 하려면, 소거상의 전압값은 기입상의 것과 동일하게 설정되며 소거상의 펄스폭(t1)은 기입상의 펄스폭(t2)보다 크게 설정될 수 있다. 하지만, 펄스폭(t1)의 증가는 원-라인 선택기간이 연장되고 프레임 주파수가 바람직하지 않게 감소되기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명은 실시예와 비교실시예를 통하여 상세히 개시될 것이다. 하지만 본 발명은 아래에 개시된 특정 실시예에 한정되지 않는다
[실시예 1]
산화 탄탈륨의 박막을 투명전극을 갖춘 유리판상에 스퍼터링에 의해서 형성하고 히다찌 케미컬(주)에서 생산되는 폴리암산 LQ 1802(상표명)의 1% NMP 용액을 스피너에 의해서 박막에 적용하고 270℃에서 1시간동안 소결했다. 얻어지는 기판을 문질렀으며 다른 기판도 상기한 바와같은 동일한 처리를 하여 제조했는데, 문지르는 방향은 동일한 평행방향이었다.
이들 기판을 1.5μm의 갭으로 서로 간격이 떨어지게 결합시켜 셀을 마련했다. 상기 셀의 프리틸트각은 결정 회전법에 따라 14°로 측정되었다. 주성분으로서 페닐 피리미딘을 함유한 액정 혼합물로로서의 강유 전성액정을 셀에 밀봉했다. 이 경우에 강유전액정은 상온에서 12°의 틸트각을 그리고 상온에서 10°의 층 경사각을 갖추고 있었다. 상전이 온도는 아래와 같이 주어졌다.
Figure kpo00011
제 7도는 온도의 함수로 액정의 틸트각의 변화를 도시하고 있다.
액정이 사출삽입된 셀을 100℃에서 1시간 노화시켜 온도가 SC *상의 범위내로 감소되는 동안 관찰하였다. C1배향은 전체적인 온도범위에서 유지되며 4개의 상태 사이에서의 상전이는 전계를 사용하여 수행할 수 있었다. 제 8도는 편광현미경으로 관찰된 4개의 혼합상태를 갖춘 셀의 벌어짐 상태(81,82)와 균일상태(83,84)를 도시하고 있다. 2개의 벌어짐상태 사이의 겉보기 틸트각은 5°이며, 2개의 균일상태사이의 겉보기 틸트각은 10°이다, 24V의 최고치를 갖춘 구형 펄스를 셀에 적용할 때 20μm의 펄스폭으로 벌어짐상태사이에 전환이 발생했고, 60μS의 펄스폭으로 균일 상태사이의 전환이 발생했다.
균일상태에서의 표시특성을 평가했다.
액정셀을 한쌍의 90°교차된 니콜 편광기 사이에 배치하고 50μsec의 30V 펄스를 인가하여 교차된 니콜을 소광레벨(즉 가장 어두운 상태)에 설정했다. 이때에 포토멀티플라이어에 의해서 투과율이 측정되었다. 이어서 50μsec의 -30V펄스를 셀에 적용하여 투과율(밝은 상태)을 상기한 바와 동일한 방법으로 측정하였다. 어두운 상태에서 투과율은 0.2%인 반면 밝은 상태에서 투과율은 10%였다. 그러므로 콘트라스트 비율은 50:1이었다.
광학 응답시간(즉 0 내지 97%의 투과된 광량의 변화)은 0.1sec(제10도)로 측정되었다. 고속전환(스위칭)이 달성될 수 있었다.
스트라이프형(줄모양) 전극을 상부 및 하부기판에 형성하여, 픽셀이 스트라이프형 전극들 사이 교차점에 형성된 것을 제외하고는 상기한 바와 동일한 배치를 가진 매트릭스 표시패널을 형성했다. 제 9도에서 구동(SN+1), 신호전극 전압파형(I), 화소전압파형(I-SN)이다.
[실시예 2]
주성분으로 페닐 피리미딘을 함유하는 다른 액정(틸트각 : 상온에서 21°, 경사각 : 상온에서 17°)을 실시예 1에서와 같은 배향막을 갖춘 셀에 밀봉했다. 이 셀은 C1배향으로 균일한 상태로 설정될 수 있을 지라도. 매트릭스 구동파형의 적용에 따라 벌어짐 상태가 상온에서 셀에 대부분 존재했다. 하지만 이 셀을 55℃이상의 온도(틸트각 : 55℃에서 11°; 경사각 : 55℃에서 9°)에서 사용했을 때, 균일한 상태가 셀에서 안정하게 존재했다. 액정의 상전의 온도는 다음과 같았다.
Figure kpo00012
이 실이 고온에서 사용되고 경사각이 작게 설정될 때, 그리고 저건 (5 또는 6)이 만족된다면 안정된 균일상태가 얻어질 수 있을 것이며, 그러면 고 콘트라스트로 매트릭스 구동을 위해 최적으로 활용될 수 있을 것이다.
[비교실시예 1]
액정셀은 토레이사(TORAY INDUSTRIES, INC.)에서 생산되는 LP 64(상표명)을 프리틸트각을 갖춘 배향막을 위해 사용하고 액정(틸트각 : 상온에서 17°경사각 : 상온에서 13.5°)을 셀에 밀봉한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 장치에 따라 액정셀을 제조했다. C2배향 상태가 얻어졌다.
셀의 프리틸각은 결정회전방법에 따라 2.5°로 측정하였다.
어두운 상태에서 투과율은 1%였고 밝은 상태에서 투과율 6% 이어서 콘트라스트 비율은 6:1였다. 광학응답시간은 2.0sce(제10도)였다.
[실시예 3]
산화 탄탈륨의 박막을 투명 전극을 갖춘 유리판에 스퍼터링하므로서 형성하며, 히다찌 케미컬(주)에서 생산하는 폴리암산 LQ 1084(상품명)의 1% NMP용액을 스피너에 의해서 박막에 작용하고 270℃에서 1시간 소결했다. 얻어지는 기판을 문질렀으며, 상기한 바와같은 처리를 한 다른 기판을 동일한 평행 방향으로 문질러 역시 준비했다. 이들 기판을 1.5μm의 갭으로 서로 간격이 떨어지도록 접착하여 셀을 마련했다. 셀의 프리틸트각은 결정 회전 방법에 따라 12.5°로 측정되었다.
주성분으로서 페닐 피리미딘을 함유하는 액정혼합물로서의 경우전액정을 셀에 밀봉했다. 이 경우에 강유전 액정은 상온에서 12.4°의 틸트각을 그리고 상온에서 10층 경사각을 갖추고 있었다.
Figure kpo00013
결정상 카이랄스멕틱 스멕틱 콜레스테릭 아소트로픽
상 A상 상 상
제16도는 온도의 함수로 액정의 틸트각의 변화를 나타내는 곡선(A)를 도시하고 있다. 액정이 사출삽입된 셀을 100℃에서 5시간 노화하였고 1℃/분의 비율로 점차 냉각하면서 현미경으로 관찰하였다. 액정은 SC *상에서 41℃까지 단축 배향상태를 보였다. 2개의 안정된 상태로의 상전이를 야기하는 온도는 TAC지점보다 6℃낮았다. 온도는 SC *의 범위내에서 더 감소되는 동안 더 관찰을 했을 때, C1 배향은 전체적으로 온도범위에서 유지되었으며 전계인가에 의한 4개의 상태사이의 전이가 수행되었다. 제17도는 편광 현미경으로 관찰된 4개의 혼합상태를 갖춘 셀의 벌어짐상태(81,82)와 균일상태(83,84)를 도시하고 있다. 최초 배향상태를 상온에서 관찰했을 때 최초 상태는 약 90%의 균일 상태와 약 10%의 균일상태로 구성되었다. 2개의 벌어짐상태사이의 겉보기 틸트각은 5°이며, 2개의 균일 상태사이의 겉보가 틸트각은 10.7°이다. 24V의 최고치를 갖춘 구형펄스가 셀에 적용될 때 벌어짐상태에서에 20μm의 펄스폭으로 전환이 발생되었으며, 균일상태 사이에 60μs의 펄스폭으로 전환이 발생되었다.
스트라이프형 전극을 동일한 구조를 갖춘 상부 및 하부기판상에 형성하여 교차 지점에 픽셀을 형성하고 이것에 의해 매트릭스 표시 패널을 형성하였다. 제 9도의 구동파형이 매트릭스 표시패널에 적용될 때 매트릭스 표시패널은 37℃ 내지 5℃의 광범위 온도내에서 적절히 작동하였다. 제 9도에서 구동 파형은 주사전압파형(SN,SN-1), 신호 전극전압파형(I), 화소전압파형(I-SN)이다.
[비교실시예]
토레이사에서 생산되는 SP710(상표명)을 배향막으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 절차에 따라 액정셀을 준비하였다. 실시예 3에서 사용된 강유전액정을 액정셀에 사출했다. 셀의 프리틸트각은 0°이며 비교실시예 2의 회전 및 경사각은 실시예 3과 동일하였다.
액정셀을 100℃로부터 1°/분의 비율로 점차 냉각했을 때 단축배향은 78℃에서 45℃까지 유지되었다. 단축배향상태가 사라진 온도는 TAC점이었다. 액정 소자가 점차 더 냉각되는 동안 현미경으로 관찰할 때 C1배향에서 C2배향으로의 상전이는 44℃에서 발생했다. 이 액정 소자는 C1균일 배향상태를 이용하는 디스플레이로는 적합하지 않다. 겉보기 틸트각은 30℃에서 측정했을 때 5°이다.
[실시예 4]
다음의 상전이를 갖춘 강유전 액정을 실시예 3에서와 같은 절차에 따라 형성된 셀에 밀봉하여 액정 소자를 준비했다. 이 경우에 프리틸트각은 12.5°이며, 틸트각은 14.4°이고 층경사각은11.5°이다.
Figure kpo00014
액정 소자를 실시예 3에서와 동일한 절차에 따라 노화하고 점차 냉각시키면서 현미경으로 관찰하였다. 단축 배향은 Sc*상에 대응하는 TAC점보다 3℃ 낮은 47℃까지 유지되었다. 액정의 상을 30℃에서 관찰했을 때 C1배향이 유지되었고, 전계에 의해 4개의 상태 사이의 상전이는 수행할 수 있었다. 2개의 벌어짐상태 사이의 겉보기 틸트각은 5°이며, 2개의 균일 상태사이의 겉보기 틸트각은 13.3°였다. 24V의 최고치를 갖춘 구형펄스를 셀에 적용했을 때, 벌어짐상태사이에 18μm의 펄스폭으로 전환이 발생했고 균일상태사이에 95μs의 펄스폭으로 전환이 발생했다.
실시예 3에서와 동일한 잘차를 따라 매트릭스 표시패널을 제조하고, 실시예 3에서와 같은 구동파형을 표시패널에 적용했다. 표시패널은 40℃ 내지 25℃의 온도 범위에서 적절히 작동했다.
[비교실시예 3]
다음의 상전이를 갖춘 강유전 액정을 실시예 3에서와 동일한 절차에 따라 형성된 셀에 밀봉하여 액정 소자를 마련했다. 이 경우에 틸트각은 16.7°이며 층경사각은 13.5°이고 프리틸트각은 12.5°이었다.
Figure kpo00015
제16도에서 곡선(C)은 온도의 함수로 액정의 틸트각에서의 변화를 나타낸다. 액정 소자를 실시예 3에서와 동일한 절차에 따라 노화하고 점차 냉각시키면서 현미경으로 관찰하였다. 단축 배향은 TAC점과 동일한 온도까지 유지되었다. 액정의 상을 30℃에서 관찰했을 때, 셀은 완전한 벌어짐 배향상태에 놓여진 한편 C1배향이 유지되어 있었다. 전계에 의해 4개의 상태 사이에서 전환이 수행될 수 있었지만 2개의 벌어짐상태사이의 전환은 16μm의 펄스 폭으로 발생했으며 균일상태사이의 전환은 400μm로 발생했다. 2개의 벌어짐상태사이의 겉보기 틸트각은 5°이며, 2개의 균일상태사이의 겉보기틸트각은 16.5℃였다.
매트릭스 표시패널을 실시예 3에서와 동일한 절차에 따라 준비하였으며 실시예 3에서와 같은 구동파형은 단지 48℃ 내지 40℃의 좁은 온도범위내에서만 적절히 작동되었다.
실시예 3 및 4 그리고 비교실시예 2 및 3에서 나타난 바와같이 큰 프리틸트각을 갖춘 배향필름이 액정과 결합될 때 그리고 단축 배향이 TAC점보다 낮은 온도 범위내에서 유지될 때 균일 배향이 적절히 유지되며 셀은 2개의 균일상태사이에서 적절히 작동될 수 있다.
[실시예 5]
500-Å두께의 산화탄탈륨 박막을 스퍼터링에 의하여 스트라이프-형 투명전극을 가지고 있는 2개의 유리기판상에 각각 형성하였으며 히다찌 케미칼(주)에서 생산한 폴리암 산 LQ1802(상표)의 1% NMP용액을 스피너에 의해 박막에 적용하였다. 얻어진 구성물을 한시간동안 270℃에서 소결되었다. 기판에 각각 형성시킨 100-Å두께의 폴리이미드 막을 문질렀으며, 1.5μm의 평균입자 사이즈를 가지는 실리카 비즐 한 기판위에 놓았다. 2개의 유리기판을, 상부 및 하부 투명전극이 서로 수직하며 상부 및 하부 마찰방향이 동일 평행방향이도록, 상하로 서로 겹쳐서 셀(이후 셀 A라 함)을 제조했다. 유사하게, 셀(이후, 셀 B라 함)은, 폴리암 산이 토레이사에서 생산한 "LP64"(상표)이며, NMP/n-부틸 셀로솔브=2/1(중량비)의 2%용액을 폴리이미드 배향막을 형성시키는데 사용된 것을 제외하고는 상기 설명된 것과 동일한 과정에 따라 제조했다.
셀(A)의 프리틸트각은 12°였으며, 셀(B)의 프리틸트각은 2.5°였다. 주성분으로서 페닐피리미딘을 함유하고 있는 액정(θ=11.1°; δ=8.2°)을 셀(A,B)내에 주입하고 밀봉하였을 때 C1배향상태가 셀(A)내에 설정되었으며, 반면에 C2 배향상태가 셀(B)내에 설정되었다.
25V의 최고치를 가지고 있는 포지티브 및 네가티브 구형 펄스를 상기 셀에 적용하였으며, 역치를 측정하였다(역치 측정온도 : 30℃). 균일상태 사이에서의 전환은 30μsec로 셀(A)내에 발생되었으며, C2 배향상태에서의 전환은 35μsec로 셀(B)내에 발생되었다. 이 경우에, 셀(A)의 펄스폭역치 대 셀(B)의 역치의 비(α)는 하기 계산에 따라 0.86이었다.
Figure kpo00016
제12도에 도시한 구동파는 하기 조건으로 작용되었으며, 셀의 멀티플렉싱 구동이 수행되었다:
Figure kpo00017
이 경우에, 고 콘트라스트 표시는 200μsec 내지 290μsec 의 주사선택시기(t1+t2+t3) 동안에 획득되었다.
즉, 이미지 표시를 수행할 수 있는 주사선택시기의 범위가 ta로 부터 tb(tb>ta)까지 한정될 때 그리고 구동마진(M)이 하기와 같이 정의될 때, 구동마진(M)은 0.18이었다:
Figure kpo00018
균일상태에서 셀(A)의 표시특성이 평가되었다. 더욱 더 상세하게는, 액정 셀(A)을 한쌍의 90°교차된 니콜 편광기 사이에 개재시킨 후에, 50μsec의 30V 펄스를 적용하여 90°교차된 니콜을 소광레벨(가장 어두운 상태)에 설정했다. 이때, 투과율을 포토멀티 플라이어에 의해 측정했다. 이어서, 50μsec의 30V 펄스를 셀에 적용했으며, 투과율(밝은 상태)을 상기 설명된 바와 동일한 방식으로 측정하였다. 어두운 상태에서 투과율은 0.5%였으며, 밝은 상태에서 투과율은 10%였다. 따라서, 콘트라스트 비는 50:1이었다.
[실시예 6]
주성분으로서 페닐 피리미딘 및 에스테르를 함유하고 있는 다른 액정(θ=12.1°,δ=9.7°)을 실시예 5와 동일한 과정에 따라 각각의 셀(A,B)내에 주입하여 밀봉하였다. C1 배향상태가 셀(A)내에 설정되었으며, 반면에 C2 배향상태가 셀(B)내에 설정되었다. 실시예 5에서와 동일한 방식에 따라 측정했을 때, 셀(A)에서는 전환이 60μsec로 발생되었으며, 셀(B)에서는 전환이 41μsec로 발생되었으며, 비(a)는 1.5였다.
셀(A)의 구동마진을 실시예 5에서와 동일한 방식에 따라 측정하였다. 고 콘트라스트 표시가 260μsec내지 420μsec의 주사 선택시기 동안에 획득되었다. 구동마진은 M=0.24였다.
[비교실시예 4 및 5]
주성분으로서 페닐 피리미딘을 각각 함유하고 있는 액정(①,②)을 셀(A,B)내에 밀봉하였고 셀(A,B)의 역치를 측정하였으며, 그 결과는 하기표 4에 표시되어 있다. 액정(①,②)은 셀(A)내에서는 C1 배향상태에 그리고 셀(B)내에서는 C2 배향상태로 설정되었다.
[표 4]
Figure kpo00019
액정(①,②)의 구동마진을 실시예 5에서와 동일한 과정에 따라 측정했을 때, 셀(A)에서는 고 콘트라스트 표시가 수행될 수 없었으며, 마진(M)은 0.0이었다.
[실시예 7]
마찰방향을 상부 및 하부 기판 사이에서 6°만큼 다르게한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 과정에 따라 준비된 셀(이후, 셀 C라 함)내에 실시예 5에서의 액정을 밀봉하였으며, 구동마진을 실시예 5와 동일한 과정에 따라 측정하였다.
이 경우에, 고 콘트라스트 표시는 주사 선택시기가 170μsec 내지 305μsec의 범위내에 들 때 획득될 수 있었다. 이 경우에, 마진(M)은 0.28을 얻었다.
[실시예 8]
원추각 θ=12.4°및 층 경사각 δ=10.7°를 갖고 있는 액정의 역치를 실시예 5에 있어서와 동일한 과정에 따라 측정하였다. 셀(A)에서의 70μsec로 수행되었으며, 셀(B)에서의 전환은 36μsec로 수행되었다. 역치 비(a)는 1.9로 주어졌다.
이 액정을 제 7도에 도시한 셀(C)내에 주입하고 밀봉했으며, 구동마진을 실시예 5와 동일한 방식을 따라 측정했다. 이 경우에, 고 콘트라스트 표시는 주사선택시기가 510μsec 내지 990μsec의 범위내로 둘째 얻어졌다. 이 경우에, 마진(M)은 0.32를 얻었다.
[실시예 9]
원추각 θ=14.6°및 층 경사각 δ=13.0°를 가진 액정의 역치를 실시예 5와 동일한 방식에 따라 측정하였다. 셀(A)에서의 전환은 95μsec로 수행되었으며, 셀(B)에서의 전환은 39.5μsec로 수행되었다. 역치 비(a)는 2.4로 주어졌다.
이 액정을 실시예 7에 예시한 셀(C)내에 주입하고 밀봉하였으며, 구동마진은 실시예 5와 동일한 방식에 따라 측정했다. 이 경우에, 고 콘트라스트 표시는 주사선택시기가 1.0msec 내지 1.3msec의 범위내로 들 때 얻어졌다. 이 경우에, 마진(M)은 0.13을 얻었다.
[비교실시예 6]
비교실시예 5에서의 액정(②)을 실시예 7에 표시한 셀(C)내에 주입하고 밀봉하였으며, 구동마진은 실시예 5와 동일한 과정에 따라 측정했다. 고 콘트라스트 표시는 행해지지 않았으며, 마진(M)은 0.0이었다.
[실시예 10]
스트라이프-형 투명전극을 각각 갖고 있는 유리기판에 폴리암산을 직접 적용된 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 과정에 따라 셀(D)을 준비했다. 프리틸트각(α)은 8°였다. 주성분으로서 페닐 피리미딘 및 에스테르를 함유하고 있는 액정(θ=10.8°, δ=8.7°)을 셀(D)내에 주입하여 밀봉했을 때, 대부분의 셀은 C1 배향으로 되었다. 결함이 셀의 일부에서 형성되었으며, C2 배향은 이러한 결함을 경계층으로 사용하여 발생하였다. 역치는 실시예 5와 동일한 과정에 따라 측정하였다. C1 배향부의 역치는 35.5μsec였으며, C2 배향부의 역치는 27μsec였다(a=1.3).
구동마진은 실시예 5와 동일한 과정에 따라 액정 소자의 C1 배향부를 사용하여 측정했다. 고 콘트라스트 표시가 240μsec 내지 360μsec주사선택시기동안에 행해졌다. 이 경우에, 마진(M)은 0.2을 얻었다.
[비교실시예 7]
주성분으로 페닐 피리미딘을 함유하고 있는 액정(θ=12.5°, δ=10.5°)을 실시예 10에 표시한 셀(D)내에 주입하여 밀봉했을 때, 배향부(C1,C2)가 실시예 10에서와 같이 얻어졌다. C1 배향부의 역치는 170μsec였으며, C2 배항부의 역치는 50μsec였다. 비(a)는 3.4얻었다.
상기 액정의 구동마진을 실시예 10와 동일한 과정에 따라 측정했을 때, 고 콘트라스트 표시는 행해지지 않았으며, 마진(M)은 0.0이었다.
[실시예 11]
산화탄탈륨의 박막을 스퍼터링에 의해 투명전극을 구비하고 있는 유리판상에 형성하였으며, 히다찌 케미칼(주)에서 생산한 폴리암 산 LQ1802(상표)의 1% NMP용액을 스피너에 의하여 그 박막에 적용하여 한시간동안 270℃에서 소결하였다. 얻어진 기판을 문질렀으며, 상기 설명된 것과 동일한 처리를 한 또다른 기판을 마찰방향이 동일 평행방향이도록 또한 제조하였다. 이 기판들을 1.5μm의 간격으로 서로 떨어지게 한채 접착하여 셀을 형성시켰다. 이 셀의 프리틸트각은 결정회전방법에 따라 14°가 되는 것이 측정되었다. 주성분으로서 페닐 피리미딘을 함유하고 있는 액정 혼합물인 강유전성 액정을 셀에 밀봉하였다. 이 경우에, 강유전성 액정은 상온에서 12°의 프리틸트각 및 10°의 층경사도를 갖고 있었다. 상 전이온도는 하기와 같이 주어졌다.
Figure kpo00020
상기 셀의 패널의 표시면적은 114×228mm였다. 균일상태에서 표시특성을 평가했다. 액정 셀을 한쌍의 90°교차된 니콜 편광기 사이에 개재시켰으며, 50μsec의 30V펄스를 교차된 니콜을 소광 레벨(즉, 가장 어두운 상태)로 설정하도록 적용하였다. 이때, 투과율을 포토멀티 플라이어로 측정했다. 뒤이어, 50μsec의 -30V 펄스를 상기 설명과 동일한 방식으로 투과율(밝은 상태)을 측정하기 위하여 셀을 인가시켰다. 어두운 상태에서의 투과율은 0.5%인 반면에 밝은 상태에서의 투과율은 10%였다. 따라서, 콘트가스트 비율은 50:1 이였으며, 즉, 양호한 콘트라스트를 얻었다.
제12도에 도시한 구동파형을 하기조건에 적용하였으며, 강유전성 액정셀의 멀티플렉싱 구동이 수행되었다.:
Figure kpo00021
이경우에, 양호한 이미지는 펄스폭(t2)이 실온에서 80내지 180μsec의 범위내로 들 때 표시될 수 있었다.
즉, 이미지 표시를 수행할 수 있는 주사선택시기의 범위가 ta로 부터 tb(tb>ta)까지 정의될 때, 구동마진(M)은 하기와 같이 정의된다:
Figure kpo00022
구동마진(M)은 0.38이었다. V1: V2: V3= 3 : 3 : 1로 설정되었던 조건하의 이미지 형성과 비교할 때, 안정적이며 정상적 표시가 전체 스크린상에 얻어질 수 있다.
[실시예 12]
제14a도에 도시한 구동파형을 사용한 것을 제외하고는 실시예 11과 같은 절차에 따라 이미지를 형성했으며, 표시패널은 제14b도에 도시한 타이밍에 따라 구동되었으며 t1: t2= 3 : 2로 설정되었다. 이 경우에, 양호한 표시를 얻을 수 있었으며 M은 0.33을 얻었다. 이미지의 흔들림은 실시예 11과 비교할 때 이러한 구동파형에 의해 크게 감소되었다.
[실시예 13]
이미지는 제15도에서의 구동파형이 사용된 것을 제외하고는 실시예 12와 동일한 과정에 따라 이미지를 형성했다. 이 경우에, 양호한 표시를 얻을 수 있었으며, M은 0.30을 얻었다. 이 구동파형에 있어서, 프레임주파수는 실시예 12와 비교했을 때 약 1.7배 만큼 증가되었다.

Claims (47)

  1. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 상기 기판은 그 사이에 강유전성 액정이 밀봉되어 있는 대향면을 갖고 있고, 또한 전압이 인가되는 전극을 갖고 있고 강유전성 액정을 배향시키기 위해 일축 배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 다음조건 : θ<α+δ(식에서 α는 강유전성 액정의 프리틸트각이고, θ는 틸트각이며 δ는 Sm*C층의 경사각임)으로 표시된 배향상태를 가지며, 강유전성액정은 배향에 있어 적어도 두 안정상태를 가지며, 이들 두 안정상태의 광출사이의 각도의 1/2인 θa와 강유전성 액정의 틸트각 θ는 다음관계 : θ>θa>θ/2를 만족하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  2. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 상기 기판은 그 사이에 강유전성 액정이 밀봉되어 있는 대향면을 갖고 있고, 또한 전압이 인가되는 전극을 갖고 있고 강유전성 액정을 배향시키도록 일축 배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 다음조건: θ<α+δ (α는 강유전성 액정의 프리틸트각이고, θ는 틸트각이며 δ는 Sm*C층의 경사각임)으로 표시되는 배향상태를 가지며, 강유전성 액정은 배향에서 적어도 2개의 안정상태를 나타내고, 한 편광판에 수직하는 다른 편광판의 광흡수축이 두 안정상태의 광축에 의하여 형성되는 각을 양분하기 위한 위치에 위차할 때 반시계방향으로 동일 각 범위로 회전시의 제2안정상태에 의하여 형성되는 색과 동일한 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  3. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 상기 기판은 그 사이에 강유전성 액정이 밀봉되어 있는 대향면을 갖고 있고, 또한 전압이 인가되는 전극을 갖고 있고 강유전성 액정을 배향시키도록 일축 배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 다음조건: θ<α+δ로 나타내는 배향상태를 가지며(α는 강유전성 액정의 프리틸트각이고, θ는 틸트각이며 δ는 Sm*C층의 경사각임), 강유전성 액정은 배향에서 총 3 또는 4의 안정상태를 나타내고, 즉 2안정상태는 교차된 니콜하에 거의 소광 레벨에 상당하는 작은 투과율을 가지며, 1 또는 2안정상태는 교차 니콜하에 소광 레벨에 상당하는 큰 투과율을 가지는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  4. 제3항에 있어서, 배향상태에서 강유전성 액정은 총 4의 안정상태를 가지고, 즉 제1 및 제2안정상태는 교차 니콜하에 거의 소광수준에 상당하는 작은 투과율을 가지고 제3 및 제4안정상태는 교차 니콜하에 소광 수준에 상다하는 큰 투과율을 가지며, 한 편광판에 수직한 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부너 시계방향으로 3°내지 30°한 편광판의 회전시에 제1안정상태에 의하여 형성된 색은 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성된 각을 양분하기 위한 위치에 위치할 때 반시계방향으로 동일 각 범위로 회전시의 제2안정상태에 의하여 형성된 색과 동일하고, 시계방향으로 3°내지 30°로 한 편광판만의 회전시에 제3안정상태의 색은 반시계방향으로 동일 각도록 한 편광판만의 회전시에 제4안정상태의 색과 다른 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  5. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 강유전성 액정이 사이에 밀봉되는 대향면을 가지고 전압이 인가되는 전극을 구비하고 강유전성 액정을 배향시키도록 일축배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 기판사이에 삽입된 스페이서와 같은 이물질에 의한 기판에의 응력작용으로 라이트닝 결함 또는 헤어핀 결합에 의하여 둘러싸인 배향상태를 가지며, 이 배향상태는 액정분자가 프리틸트에 의하여 배향면으로부터 부유하는 방향에 대해서 라이트닝 및 헤어핀결함 순서의 결함에 의하여 발생하고, 배향 상태에서의 강유전성 액정은 적어도 2안정상태를 나타내고, 이들 두 안정상태의 광축 사이의 각의 1/2인 θa와 강유전성 액정의 틸트각(θ)는 다음조건: θ>θa>θ/2을 만족하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  6. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 강유전성 액정이 사이에 밀봉되는 대향면을 가지고 전압이 인가되는 전극을 구비하고 강유전성 액정을 배향시키도록 일축배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 기판사이에 삽입된 스페이서와 같은 이물질에 의한 기판에의 응력작용으로 라이트닝 결함 또는 헤어핀 결합에 의하여 둘러싸인 배향상태를 가지며, 이 배향상태는 액정분자가 프리틸트에 의하여 배향면으로부터 부유하는 방향에 대해서 라이트닝 및 헤어핀결함 순서의 결함에 의하여 발생하고, 배향 상태에서의 강유전성 액정은 적어도 2안정상태를 나타내고, 한 편공판에 수직한 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°한 편광판의 회전시에 제1안정상태에 의하여 형성된 색은 한 편광판의 광흐수축이 2개의 안정상태의 광축에 의하여 형성된 각을 양분하기 위한 위치할 때 반시계방향으로 동일 각 범위로 회전시의 제2안정상태에 의하여 형성된 색과 같은 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  7. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 강유전성 액정이 사이에 밀봉되는 대향면을 가지고 전압이 인가되는 전극을 구비하고 강유전성 액정을 배향시키도록 일축배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 기판사이에 삽입된 스페이서와 같은 이물질에 의한 기판에의 응력작용으로 라이트닝 결함 또는 헤어핀 결합에 의하여 둘러싸인 배향상태를 가지며, 이 배향상태는 액정분자가 프리틸트에 의하여 배향면으로부터 부유하는 방향에 대해서 라이트닝 및 헤어핀결함 순서의 결함에 의하여 발생하고, 배향 상태에서의 강유전성 액정은 총 3 또는 4안정상태를 나타내고, 즉 2안정상태는 교차된 니콜하에 거의 소광 레벨에 상당하는 작은 투과율을 가지며, 1 또는 2안정상태는 교차된 니콜하에 소광 수준에 상당하는 큰 투과율을 가지는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  8. 제7항에 있어서, 배향상태에서 강유전성 액정은 총 4안정상태, 즉 제1 및 2안정상태는 교차된 니콜하에 거의 소광 레벨에 상당하는 작은 투과율을 가지며, 제3 및 4안정상태는 교차 니콜하에 소광레벨에 상당하는 큰 투과율을 가지며, 한 편광판에 수직한 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 이 제1 및 2안정상태의 광축에 의해 형성된 각을 양분하기 위한 위치에 위치할 때 반시계방향으로 동일 각 범위로 회전시의 제2안정상태에 의하여 형성된 색과 동일하고 시계방향으로 3°내지 30°로 한 편광판만의 회전시에 제3안정상태의 색은 반시계방향으로 동일 각도로 한 편광판만의 회전시 제4안정상태의 색과 다른 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  9. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 강유전성 액정이 사이에 밀봉되는 대향면을 가지고 전압이 인가되는 전극을 구비하고 강유전성 액정을 배향시키도록 일축배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 기판사이에 삽입된 스페이서와 같은 이물질에 의한 기판에의 응력작용으로 라이트닝 결함 또는 헤어핀 결합에 의하여 둘러싸인 배향상태를 가지며, 이 배향상태는 액정분자가 프리틸트에 의하여 배향면으로부터 부유하는 방향에 대해서 라이트닝 및 헤어핀결함 순서의 결함에 의하여 발생하고, 배향 상태에서의 강유전성 액정은 적어도 2안정상태를 나타내고, 이들 두 안정상태의 광축 사이의 각의 1/2인 θa와 강유전성 액정의 틸트각(θ)는 다음조건: θ>θa>θ/2을 만족하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  10. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 강유전성 액정이 사이에 밀봉되는 대향면을 가지고 전압이 인가되는 전극을 구비하고 강유전성 액정을 배향시키도록 일축배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 기판사이에 삽입된 스페이서와 같은 이물질에 의한 기판에의 응력작용으로 라이트닝 결함 또는 헤어핀 결합에 의하여 둘러싸인 배향상태를 가지며, 이 배향상태는 액정분자가 프리틸트에 의하여 배향면으로부터 부유하는 방향에 대해서 라이트닝 및 헤어핀결함 순서의 결함에 의하여 발생하고, 배향 상태에서의 강유전성 액정은 적어도 2안정상태를 나타내고, 시계방향으로 한 편광판에 수직한 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 3°내지 30°한 편광판의 회전시에 제1안정상태에 의하여 형성된 색은 한 편광판의 광흡수축이 2개의 안정상태의 광축에 의하여 형성된 각을 양분하기 위한 위치할 때 반시계방향으로 동일 각 범위로 회전시의 제2안정상태에 의하여 형성된 색과 같은 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  11. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 강유전성 액정이 사이에 밀봉되는 대향면을 가지고 전압이 인가되는 전극을 구비하고 강유전성 액정을 배향시키도록 일축배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 기판사이에 삽입된 스페이서와 같은 이물질에 의한 기판에의 응력작용으로 라이트닝 결함 또는 헤어핀 결합에 의하여 둘러싸인 배향상태를 가지며, 이 배향상태는 액정분자가 프리틸트에 의하여 배향면으로부터 부유하는 방향에 대해서 라이트닝 및 헤어핀결함 순서의 결함에 의하여 발생하고, 배향 상태에서의 강유전성 액정은 총 3 또는 4안정상태를 나타내고, 즉 2안정상태는 교차된 니콜하에 거의 소광 레벨에 상당하는 작은 투과율을 가지며, 1 또는 2안정상태는 교차된 니콜하에 소광 수준에 상당하는 큰 투과율을 가지는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  12. 제11항에 있어서, 배향상태에서 강유전성 액정은 총 4안정상태를 가지고, 즉 제1 및 2안정상태는 교차된 니콜하에 거의 소광 레벨에 상당하는 작은 투과율을 가지며, 제3 및 제4안정상태는 교차 니콜하에 소광레벨에 상당하는 큰 투과율을 가지며, 한 편광판에 수직한 다른 편광판의 광흡수축 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°한 편광판의 회전시에 제1안정상태에 의하여 형성된 색은 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 2안정상태의 광축에 의하여 형성된 각을 양분하기 위한 위치에 위치할 때 반시계방향으로 동일 각 범위로 회전시의 제2안정상태에 의하여 형성된 색과 같고, 시계방향으로 3°내지 30°한 편광판만의 회전시에 제3안정상태의 색은 반시계방향으로 동일 각도로 한 편광판만의 회전시에 제4안정상태의 색과 다른 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  13. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 강유전성 액정이 사이에 밀봉되는 대향면을 가지고 전압이 인가되는 전극을 구비하고 강유전성 액정을 배향시키도록 일축배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 SmA상 등의 고온에서 Sm*C상의 온도까지 냉각하는 동안 결함을 수반하는 배향변화를 받지않고, 배향 상태에서의 강유전성 액정은 적어도 두 안정상태를 가지고, 이들 두 안정상태의 광축 사이의 각의 1/2인 θa와 강유전성 액정의 틸트각θ는 다음조건: θ>θa>θ/2을 만족하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  14. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 강유전성 액정이 사이에 밀봉되는 대향면을 가지고 전압이 인가되는 전극을 구비하고 강유전성 액정을 배향시키도록 일축배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 SmA상 등의 고온에서 Sm*C상의 온도까지 냉각하는 동안 결함을 수반하는 배향변화를 받지않고, 배향 상태에서의 강유전성 액정은 적어도 두 안정상태를 가지고, 한 편광판에 수직한 다른 편광판의 광흡수축 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°한 편광판의 회전시에 제1안정상태에 의하여 형성된 색은 한 편광판의 광흡수축이 2개의 안정상태의 광축에 의하여 형성된 각을 양분하기 위한 위치할 때 반시계방향으로 동일 각 범위로 회전시의 제2안정상태에 의하여 형성된 색과 같은 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  15. 강유전성 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 강유전성 액정이 사이에 밀봉되는 대향면을 가지고 전압이 인가되는 전극을 구비하고 강유전성 액정을 배향시키도록 일축배향처리를 받는 강유전성 액정 소자에 있어서, 강유전성 액정은 SmA상 등의 고온에서 Sm*C상의 온도까지 냉각하는 동안 결함을 수반하는 배향변화를 받지않고, 배향 상태에서의 강유전성 액정은 총 3 또는 4안정상태를 나타내고, 즉 2안정상태는 교차된 니콜하에 거의 소광 레벨에 상당하는 작은 투과율을 가지며, 1 또는 2안정상태는 교차된 니콜하에 소광 수준에 상당하는 큰 투과율을 가지는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  16. 제15항에 있어서, 배향상태에서 강유전성 액정은 총 4안정상태, 즉 교차된 니콜하에 거의 소광 레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 제1 및 제2안정상태와 교차된 니콜하에서 소광레벨에 해당하는 큰 투과율을 가지며, 제3 및 제4안정상태를 가지며, 한 편광판에 수직한 다른 편광판의 광흡수축 위치로부터 3°내지 30°시계방향으로 한 편광판의 회전시에 제1안정상태에 의하여 형성된 색은 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 2안정상태의 광축에 의하여 형성된 각도을 양분하는 위치에 놓일 때 동일 각도 범위만큼 반시계방향으로 회전될 때 제2안정상태에 의하여 형성된 색과 같고, 한 편광판만이 시계방향으로 3°내지 30°회전시에 제3안정상태의 색은 반시계방향으로 동일 각도 범위만큼 한 편광판만의 회전될 때 제4안정상태의 색과 다른 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  17. 제1항 내지 제3항 및 제13항 내지 제15항중 어느 한항에 있어서, 배향상태는 라이트닝 및 헤어핀 결함을 거치지 않고 3 내지 4의 다른 안정상태를 가지는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  18. 제1항 내지 제16항중 어느 한항에 있어서, T1℃가 SmA상에서 Sm*C 상으로 상전이를 일으키는 온도일 때 배향상태는 (T1-5)℃에서 (T1-10)℃까지의 전체 온도범위에서 존재하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  19. 제1항 내지 제16항중 어느 한항에 있어서, T1℃가 SmA상에서 Sm*C 상으로 상전이를 일으키는 온도일 때 배향상태는 (T1-5)℃에서 (T1-20)℃까지의 전체 온도범위에서 존재하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  20. 제1항 내지 제16항중 어느 한항에 있어서, T1℃가 SmA상에서 Sm*C 상으로 상전이를 일으키는 온도일 때 배향상태는 (T1-5)℃에서 (T1-30)℃까지의 전체 온도범위에서 존재하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  21. 제1항 내지 제16항중 어느 한항에 있어서, T1℃가 SmA상에서 Sm*C 상으로 상전이를 일으키는 온도일 때 배향상태는 (T1-5)℃에서 (T1-40)℃까지의 전체 온도범위에서 존재하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  22. 제1항 내지 제16항중 어느 한항에 있어서, 액정은 프리틸트각(α) 및 Sm*C 층의 경사각(δ)이 다음 조건: δ<α을 만족하는 배향상태를 가지는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  23. 액정 소자는 카이랄 스멕틱 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 카이랄 스멕틱 액정이 그 사이에 밀봉된 대향면을 갖고 있고 전압이 가해지는 전극을 갖고 있고 카이랄 스멕틱 액정을 배향하도록 일축 배향처리되며, 상기 카이랄 스멕틱 액정은 α가 카이랄 스멕틱 액정의 프리틸트각도이고 θ가 틸트각이며 δ가 Sm*C의 경사각일 때 θ<α+δ의 조건을 만족시키는 배향상태를 가지는 액정 소자에 있어서, 카이랄 스멕틱 액정은 냉각되는 동안 스멕틱 A상에서 카이랄스멕틱 C상으로 상전이시 임의의 온도범위내에서 일출 배향상태를 나타내고 계속 냉각되는 동안 적어도 2안정상태를 나타내는 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되며, 2안정상태안의 광학축에 의해 형성되는 각도의 1/2인 각도 1/2인 θa와 카이랄 스멕틱 액정의 틸트각 θ는 적어도 2안정상태에서 나타나는 배열상태에서 θ>θa>θ/2를 만족하는 것을 특징으로 하는 액정 소자.
  24. 카이랄 스멕틱 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 카이랄 스멕틱 액정이 그 사이에 밀봉된 대향면을 갖고 있고 전압이 가해지는 전극을 갖고 있고 카이랄 스멕틱 액정을 배향하도록 일축 배향처리되며, 상기 카이랄 스멕틱 액정은 동일한 온도에서 T1/T2<2.5를 만족하는 제1배향상태에서 사용되는 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되며, 여기에 있어서 T2는, 카이랄 스멕틱 액정이 헤어핀 및 라이트닝 결함으로 포위되는 배향상태를 나타낸 때 제2배향상태에 있어 라이트닝 및 헤어핀 결험으로 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 라이트닝 헤어핀 결함은 액정분자가 프리틸트로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 대해 지정된 순서로 일어나며, T1은제1배향상태에 있어 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의해 둘러싸인 부분의 바깥부분의 펄스록 역치인데, 이 제1배향상태는 카이랄 스멕틱 액정이 적어도 2안정상태를 나타내게 하며, θa가 2안정상태안의 광축에 의해 형성되는 각도의 1/2이고, θ는 카이랄 스멕틱 액정의 틸트각도일 때 제1배향상태는 θ>θa>θ/2를 만족하는 것을 특징으로 하는 액정 소자.
  25. 카이랄 스멕틱 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 카이랄 스멕틱 액정이 그 사이에 밀봉된 대향면을 갖고 있고 전압이 가해지는 전극을 갖고 있고 카이랄 스멕틱 액정을 배향하도록 일축 배향처리되며, 상기 카이랄 스멕틱 액정은 동일한 온도에서 T1/T2<2.5를 만족하는 제1배향상태에서 사용되는 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되며, 여기에 있어서 T2는, 카이랄 스멕틱 액정이 헤어핀 및 라이트닝 결함으로 포위되는 배향상태를 나타낸 때 제2배향상태에 있어 라이트닝 및 헤어핀 결험으로 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 라이트닝 헤어핀 결함은 액정분자가 프리틸트로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 대해 지정된 순서로 일어나며, T1은 제1배향상태에 있어 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의해 둘러싸인 부분의 바깥부분의 펄스록 역치인데, 이 제1배향상태는 카이랄 스멕틱 액정이 적어도 2안정상태를 나타내게되며, 제1배향상태는 한 편광판에 수직하는 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°만큼 한 편광판의 회전시 제1안정상태에 의해 형성된 색이 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성된 각을 양분하는 위치에 위치할 때 반시계방향으로 동일각 범위로 회전시의 제2안정상태에 의해 형성되는 색과 동일하다는 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 액정 소자.
  26. 카이랄 스멕틱 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 카이랄 스멕틱 액정이 그 사이에 밀봉된 대향면을 갖고 있고 전압이 가해지는 전극을 갖고 있고 카이랄 스멕틱 액정을 배향하도록 일축 배향처리되며, 상기 카이랄 스멕틱 액정은 동일한 온도에서 T1/T2<2.5를 만족하는 제1배향상태에서 사용되는 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되며, 여기에 있어서 T2는, 카이랄 스멕틱 액정이 헤어핀 및 라이트닝 결함으로 포위되는 배향상태를 나타낸 때 제2배향상태에 있어 라이트닝 및 헤어핀 결험으로 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 라이트닝 헤어핀 결함은 액정분자가 프리틸트로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 대해 지정된 순서로 일어나며, T1은 제1배향상태에 있어 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의해 둘러싸인 부분의 바깥부분의 펄스록 역치인데, 이 제1배향상태는 카이랄 스멕틱 액정이 적어도 2안정상태를 나타내게되며, 제1배향상태는, 카이랄 스멕틱 액정은 배향상태에서 총 3 또는 4안정상태 즉 교차된 니콜아래서 거의 소광레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 2안정상태 및 교차된 니콜아래에서 소광레벨에 해당하는 큰 투과율을 가진 1 또는 2안정상태를 갖는 조건을 만족하여, 제1배향상태는 소광레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 제1 및 제2안정상태에서 설정되는 것을 특징으로 하는 액정 소자.
  27. 카이랄 스멕틱 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 카이랄 스멕틱 액정이 그 사이에 밀봉된 대향면을 갖고 있고 전압이 가해지는 전극을 갖고 있고 카이랄 스멕틱 액정을 배향하도록 일축 배향처리되며, 상기 카이랄 스멕틱 액정은 동일한 온도에서 T1/T2<2.5를 만족하는 제1배향상태에서 사용되는 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되며, 여기에 있어서 T2는, 카이랄 스멕틱 액정이 헤어핀 및 라이트닝 결함으로 포위되는 배향상태를 나타낸 때 제2배향상태에 있어 라이트닝 및 헤어핀 결험으로 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 라이트닝 헤어핀 결함은 액정분자가 프리틸트로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 대해 지정된 순서로 일어나며, T1은 제1배향상태에 있어 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의해 둘러싸인 부분의 바깥부분의 펄스록 역치인데, 제1배향상태는 카이랄 스멕틱 액정이 배향상태에서 적어도 2안정상태를 나타내는 조건을 만족하며, 이들 2안정상태의 광축사이의 각의 1/2이고, θa는 강유전성 액정의 틸트각 θ는 θ>θa>θ/2를 만족하는 것을 특징으로 하는 액정 소자.
  28. 카이랄 스멕틱 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 카이랄 스멕틱 액정이 그 사이에 밀봉된 대향면을 갖고 있고 전압이 가해지는 전극을 갖고 있고 카이랄 스멕틱 액정을 배향하도록 일축 배향처리되며, 상기 카이랄 스멕틱 액정은 동일한 온도에서 T1/T2<2.5를 만족하는 제1배향상태에서 사용되는 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되며, 여기에 있어서 T2는, 카이랄 스멕틱 액정이 헤어핀 및 라이트닝 결함으로 포위되는 배향상태를 나타낸 때 제2배향상태에 있어 라이트닝 및 헤어핀 결험으로 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 라이트닝 헤어핀 결함은 액정분자가 프리틸트로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 대해 지정된 순서로 일어나며, T1은 제1배향상태에 있어 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의해 둘러싸인 부분의 바깥부분의 펄스록 역치인데, 이 제1배향상태는 카이랄 스멕틱 액정이 적어도 2안정상태를 나타내게되며, 제1배향상태는 한 편광판에 수직하는 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°만큼 한 편광판의 회전시 제1안정상태에 의해 형성된 색이 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성된 각을 양분하는 위치에 위치할 때 반시계방향으로 동일각 범위로 회전시의 제2안정상태에 의해 형성되는 색과 동일하다는 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 액정 소자.
  29. 카이랄 스멕틱 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 카이랄 스멕틱 액정이 그 사이에 밀봉된 대향면을 갖고 있고 전압이 가해지는 전극을 갖고 있고 카이랄 스멕틱 액정을 배향하도록 일축 배향처리되며, 상기 카이랄 스멕틱 액정은 동일한 온도에서 T1/T2<2.5를 만족하는 제1배향상태에서 사용되는 카이랄 스멕틱 액정으로 구성되며, 여기에 있어서 T2는, 카이랄 스멕틱 액정이 헤어핀 및 라이트닝 결함으로 포위되는 배향상태를 나타낸 때 제2배향상태에 있어 라이트닝 및 헤어핀 결험으로 둘러싸인 부분의 펄스폭 역치인데, 라이트닝 헤어핀 결함은 액정분자가 프리틸트로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 대해 지정된 순서로 일어나며, T1은 제1배향상태에 있어 헤어핀 및 라이트닝 결함에 의해 둘러싸인 부분의 바깥부분의 펄스록 역치인데, 이 제1배향상태는 카이랄 스멕틱 액정이 적어도 2안정상태를 나타내게되며, 제1배향상태는, 카이랄 스멕틱 액정은 배향상태에서 총 3 또는 4안정상태 즉 교차된 니콜아래서 거의 소광레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 2안정상태 및 교차된 니콜아래에서 소광레벨에 해당하는 큰 투과율을 가진 1 또는 2안정상태를 갖는 조건을 만족하여, 제1배향상태는 소광레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 제1 및 제2안정상태에서 설정되는 것을 특징으로 하는 액정 소자.
  30. 카이랄 스멕틱 액정 및 실질적으로 평행하는 한쌍의 기판으로 구성되어 있으며, 이 기판은 카이랄 스멕틱 액정이 그 사이에 밀봉된 대향면을 갖고 있고 전압이 가해지는 전극을 갖고 있고 카이랄 스멕틱 액정을 배향하도록 일축 배향처리를 받는 그런 액정 소자에 있어서, 카이랄 스멕틱 액정은 α가 카이랄 스멕틱 액정의 프리틸트각이고 θ가 틸트각이며 δ가 Sm*C층의 경사각일 때 θ<α+δ의 조건을 만족시키는 배향상태를 가지며, 카이랄 스멕틱 액정은 동일온도에서 T1/T2>2.5를 만족하며, 여기에 있는 T1은, θa는 두안정상태의 광축에 의해 형성되는 각의 1/2인 각이고 θ는 카이랄 스멕틱 액정의 틸트각일 때 θ>θa>θ/2의 조건을 만족하는 제1액정 소자에 있어서의 카이랄 스멕틱 액정의 펄스폭 역치이며, T2는 θ>α+δ로 표시되는 배향상태를 가진 제2액정 소자에 있어서의 카이랄 스멕틱 액정의 펄스폭 역이치고 제2액정 소자는 제1액소자의 제1배향막을 제2배향막으로 대치함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 액정 소자.
  31. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 그리고 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고, θ<α+δ(여기서 α는 강유전성 액정의 프리틸트각이고, θ는 틸트각이며 δ는 Sm*C층의 경사각임)의 조건으로 표시되는 배향상태를 가지며, 강유전성 액정은 배향상태에서 적어도 2개의 안정상태를 나타내고 2개의 안정상태의 광축사이에 형성되는 각은 θ>θa>θ/2(여기서 θa는 2개의 안정상태의 광축사이 각의 1/2인 각이고 θ는 강유전성 액정의 틸트각임)의 조건을 만족하며, 또한 주사신호를 전극군에 인가하는 수단에 의한 2개의 상, 즉 상이한 극성을 가진 소거 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것 보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  32. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 그리고 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고, θ<α+δ(여기서 α는 강유전성 액정의 프리틸트각이고, θ는 틸트각이며 δ는 Sm*C층의 경사각임)의 조건으로 표시되는 배향상태를 가지며, 강유전성 액정은 배향상태에서 적어도 2개의 안정상태를 나타내고, 배향상태는, 한 편광판에 수직으로 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°만큼 한 편광판의 회전시에 제1안정상태에 의하여 형성된 색은 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 2안정상태의 광축에 의하여 형성된 각을 양분하는 위치에 위치할 때 반시계방향으로 동일 각 범위로 회전될 때 제2안정상태에 의해 형성되는 색과 같도록 정의되며, 또한 주사신호를 전극군에 인가하는 수단에의한 주사신호 2개의 상 즉 상이한 극성을 가진 소거 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것 보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  33. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 그리고 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고, θ<α+δ(여기서 α는 강유전성 액정의 프리틸트각이고, θ는 틸트각이며 δ는 Sm*C층의 경사각임)의 조건으로 표시되는 배향상태를 가지며, 강유전성 액정은 배향상태에서 적어도 2개의 안정상태를 나타내고, 배향상태는, 강유전성 액정이 총 3 또는 4안정상태 즉 교차된 니콜아래에서 거의 소광레벨에 대항하는 작은투과울을 가진 2안정상태 및 교차된 니콜아래에서 소광레벨에 해당하는 큰 투과율을 가진 1 또는 2안정상태를 갖도록 정의되며, 제1배향상태는 소광레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 제1 및 제2안정상태에서 설정되며, 주사신호를 전극군에 인가하는 수단에 의한 주사신호는 2개의 상 즉 상이한 극성을 가진 소거 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것 보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  34. 제33항에 있어서, 강유전성 액정이 총 3 또는 4안정상태 즉 교차된 니콜아래에서 거의 소광레벨에 대항하는 작은투과율을 가진 2안정상태 및 교차된 니콜아래에서 소광레벨에 해당하는 큰 투과율을 가진 1 또는 2안정상태를 가지며, 한 편광판에 수직하는 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°만큼 한 편광판의 회전시 제1안정상태에 의해 형성된 색이 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성되는 각을 양분하는 위치에 위치할 때 반시계방향으로 동일각 범위로 회전시의 제2안정상태에 의해 형성되는 색과 같으며, 한 편광판만을 시계방향으로 3°내지 30°만큼 회전시의 제3안정상태의 색을 한 편광판만을 반시계방향으로 같은 각 범위 만큼 회전시의 제4안정상태의 색과 다른 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  35. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 그리고 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고, 기판들 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력작용시 헤어핀 또는 라이트닝 결험으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 액정분자가 프리틸트로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 관한 라이트닝 헤어핀 결함순서의 결함에 의해 야기되며, 강유전성 액정은 배향상태에서 적어도 2안정상태를 갖고 이들 두상태의 광축사이의 각의 1/2인 θa와 강유전성 액정의 틸트각 θ는 θ>θa>θ/2의 조건을 만족하며, 또한 주사신호를 전극군에 인가하는 수단에 의한 주사신호는 2개의 상 즉 상이한 극성을 가진 소거 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 값보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  36. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 그리고 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고, 기판들 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력작용시 헤어핀 또는 라이트닝 결험으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 액정분자가 프리틸트로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 관한 라이트닝 헤어핀 결함순서의 결함에 의해 야기되며, 강유전성 액정은 배향상태에서 적어도 2안정상태를 나타내고, 배향상태는, 한 편광판에 수직하는 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°만큼 한 편광판의 회전시 제1안전상태에 의해 형성된 색이 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성되는 각을 양분하는 위치에 위치할 때 반시계방향으로 동일각 범위로 회전시의 제2안정상태에 의해 형성되는 색과 같도록 정의되며, 또한 주사신호를 전극군에 인가하는 수단에 의한 주사신호는 2개의 상측 상이한 극성을 가진 소거 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 값보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  37. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 그리고 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고, 기판들 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력작용시 헤어핀 또는 라이트닝 결험으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 액정분자가 프리틸트로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 관한 라이트닝 헤어핀 결함순서의 결함에 의해 야기되며, 배향상태는, 강유전성 액정이 총 3 또는 4안정상태, 즉 교차된 니콜아래에서 거의 소광레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 2안정상태 및 교차된 니콜아래에서 소광레벨에 해당하는 큰 투과율을 가진 1또는 2안정상태를 갖도록 정의되며, 주사신호를 전극군에 인가하는 수단에 의한 주사신호는 2개의 상 즉 상이한 극성을 가진 소거 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것 보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  38. 제37항에 있어서, 배향상태에서 강유전성 액정은 총 4안정상태, 즉 교차된 니콜하에 거의 소광 레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 제1 및 제2안정상태와 교차된 니콜하에서 소광레벨에 해당하는 큰 투과율을 가지며, 제3 및 제4안정상태를 가지며, 한 편광판에 수직한 다른 편광판의 광흡수축 위치로부터 3°내지 30°시계방향으로 한 편광판의 회전시에 제1안정상태에 의하여 형성된 색은 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 2안정상태의 광축에 의하여 형성된 각도을 양분하는 위치에 놓일 때 동일 각도 범위만큼 반시계방향으로 회전될 때 제2안정상태에 의하여 형성된 색과 같고, 한 편광판만이 시계방향으로 3°내지 30°회전시에 제3안정상태의 색은 반시계방향으로 동일 각도 범위만큼 한 편광판만의 회전될 때 제4안정상태의 색과 다른 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 소자.
  39. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 그리고 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고, 기판들 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력작용시 헤어핀 또는 라이트닝 결험으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 액정분자가 프리틸트로 인해 배향표면으로부터 부유하는 방향에 관한 라이트닝 헤어핀 결함순서의 결함에 의해 야기되며, 강유전성 액정은 배향상태에서 적어도 2안정상태를 갖고 이들 두상태의 광축사이의 각의 1/2인 θa와 강유전성 액정의 틸트각 θ는 θ>θa>θ/2의 조건을 만족하며, 또한 주사신호를 전극군에 인가하는 수단에 의한 주사신호는 2개의 상 즉 상이한 극성을 가진 소거 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 값보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  40. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 그리고 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고, 기판들 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력작용시 헤어핀 또는 라이트닝 결험으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 마찰방향에 관해 라이트닝 및 헤어핀 결합순서의 결함에 의해 야기되며, 강유전성 액정은 배향상태에서적어도 2안정상태를 가지며, 배향상태는, 한 편광편에 수직하는 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30° 만큼 한 편광판의 회전시 제1안정상태에 의해 형성된 색이 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성되는 각을 양분하는 위치에 위치할 때 반시계방향으로 동일각 범위로 회전시의 제 안정상태에 의해 형성되믐 색과 같도록 정의되며, 또한 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것 보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  41. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 그리고 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고, 기판들 사이에 삽입되는 스페이서와 같은 이물질에 의해 기판에 응력작용시 헤어핀 또는 라이트닝 결험으로 둘러싸인 배향상태를 가지며, 배향상태는 마찰방향에 관해 라이트닝 및 헤어핀 결합순서의 결함에 의해 야기되며, 배향상태는, 강유전성 액정이 총 3 또는 4안정상태 즉 교차된 니콜아래에서 거의 소광레벨에 해당하는 큰 투과율을 가진 1 또는 2안정상태를 갖도록 정의되며, 주사신호를 전극군에 인가하는 수단에 의한 주사신호는 2개의 상 즉 상이한 극성을 가진 소거 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 것보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  42. 제 41항에 있어서, 강유전성 액정이 총 3 또는 4안정상태 즉 교차된 니콜아래에서 거의 소광레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 1 또는 2안정상태 및 교차된 니콜아래에어 소광레벨에 해당하는 큰 투과율을 가진 제3 및 제4안정상태를 가지며, 한 편광판에 수직하는 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°만큼 한 편광판의 회전시 제1안정상태에 의해 형성된 색이 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 제2안정상태에 으해 형성되는 색과 같으며, 한 편광판을 시계방향으로 3°내지 30°만큼 회전시의 제3안정상태의 색은 한 편광판만을 반시계방향으로 같은 각 범위 만큼 회전시의 제4안정상태의 다른 것을 특징으로 하는 강우전성 액정장치.
  43. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고 SmA 상 등의 고온으로부터 Sm*C상의 온도로 냉각중 결함을 동반하는 배향변화를 받지 않으며 배향상태에서 적어도 2안정상태를 갖고 이 두 안정상태의 광축사이의 각의 1/2인 θa와 강유전성 액정의 틸트각 θ는 θ>θa>θ/2의 조건을 만족하며, 또한 주사신호를 전극군에 인가하는 수단에 의한 주사신호는 2개의 상 즉 상이한 극성을 가진 소거 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 값보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  44. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 그리고 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고 SmA 상 등의 고온으로부터 Sm*C상의 온도로 냉각중 결함을 동반하는 배향변화를 받지 않고, 배향상태에서 적어도 2개의 안정 상태를 나타내며, 배향상태는, 한 편광판에 수직하는 다른 편광판의 광흡수축의 위치로부터 시계방향으로 3°내지 30°만큼 한 편광판의 회전시 제1안정상태에 의해 형성된 색이 한 편광판의 광흡수축이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성되는 색과 같도록 정의되며, 또한 주사신호를 전극군에 인가하는 수단에 의한 주사신호는 2개의 상 즉 상이한 극성을 가진 소거 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 값보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  45. 한쌍의 기판과 강유전성 액정으로된 강유전성 액정 소자 및 주사전극에 주사신호를 인가하는 수단으로 구성되는 강유전성 액정장치에 있어서, 한쌍의 기판은 각각 일축 배향처리를 받은 주사전극군과 데이타 전극군을 갖고 있고 한쌍의 기판중의 한 기판의 축은 나머지 다른 기판의 축과 평행하거나 실질적으로 평행하고 그 기판과 같은 방향을 갖고 있으며, 강유전성 액정은 한쌍의 기판사이에 밀봉되어 있고 SmA 상 등의 고온으로부터 Sm*C상의 온도로 냉각중 결함을 동반하는 배향변화를 받지 않으며, 강유전성 액정이 총 3 또는 4안정상태, 즉 교차된 니콜아래에서 거의 소광레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 2안정상태 및 교차된 니콜아래에서 소광레벨에 해당하는 큰 투광율을 가진 1 또는 2안정성을 갖도록 정의된 배향상태를 가지며, 주사신호를 전극군에 인가하는 수단에 의한 주사신호는 2개의 상 즉 상이한 극성을 가진 소거 및 기록상으로 구성되고, 주사신호는 기록상의 픽셀에 인가되는 값보다 더 큰 소거상의 픽셀에 인가되는 전압의 절대치를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  46. 제 45항에 있어서, 강류전성 액정이 배향상태에서 총 4안정상태 즉 교차된 니콜아래에서 거의 소광레벨에 해당하는 작은 투과율을 가진 제1 및 2안정상태 및 교차된 니콜아래에서 소광레벨에 해당하는 큰 투과율을 가진 제3 및 제4안정상태를 가지며, 한 편광판에 수직하는 다른 편광판의 광흡수축의 위치로 부터 시계방향으로 3°내지 30°만큼 한 편광판의 회전시 제1안정상태에 의해 형성된 색이 한 편광판의 왈흡수축이 제1 및 제2안정상태의 광축에 의해 형성되는 색과 같으며, 한 편광판만을 시계방향으로 3°내지 30°만큼 회전의 제3안정상태의 색은 한 편광판만을 반시계방향으로 같은각 범위 만큼 회전시의 제4안정상태의 색과 다른 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
  47. 제31, 32, 35, 36, 39, 40, 43 및 44항중의 어느 한 항에 있어서, 배향상태가 라이트닝 및 헤어핀 결합을 거치지 않고 3개 또는 4개의 다른 안정상태를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정장치.
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