액정 매질 document_id A220623053607

전기 제어 복굴절의 원리, ECB(전기 제어 복굴절) 효과 또는 DAP(정렬된 상들의 변형) 효과는 1971년에 처음으로 개시되었다(M.F. Schieckel and K. Fahrenschon, "전기장에서 수직 배향을 갖는 네마틱 액정들의 변형", Appl. Phys. Lett. 19(1971), 3912). 논문[J.F. Kahn, Appl. Phys. Lett. 20(1972), 1193] 및 [G. Labrunie and J. Robert, J. Appl. Phys. 44(1973), 4869]이 이어졌다. 논문[J. Robert and F. Clerc, SID 80 Digest Techn. Papers(1980), 30; J. Duchene, Displays 7(1986), 3]; 및 논문[H. Schad, SID 82 Digest Techn. Papers(1982), 244]은 액정상들이 ECB 효과를 기본으로 하는 고 정보 디스플레이 소자에 사용하기에 적합하기 위해서는 높은 값의 탄성 계수 K3/K1간의 비, 높은 값의 광학 이방성 Δn 및 ≤-0.5의 유전 이방성 Δε 값을 가져야 함을 입증하였다. ECB 효과를 기본으로 하는 전광 디스플레이 소자들은 수직 에지 배향성을 갖는다. 유전적으로 음성인 액정 매질을 또한 소위 IPS 효과를 사용하는 디스플레이에 사용할 수 있다. 전광 디스플레이 소자에서 상기 효과의 산업적인 적용은 다수의 요건을 만족해야 하는 LC 상들을 필요로 한다. 본 발명에서 특히 중요한 것은 수분, 공기 및 물리적 영향, 예를 들어 열, 적외선, 가시광선 및 자외선 범위의 복사선, 및 직류 및 교류 전기장에 대한 화학적 내성이다. 더욱 또한, 산업적으로 사용될 수 있는 LC 상들은 적합한 온도 범위 및 낮은 점도에서 액정 메소상을 가질 필요가 있다. 지금까지 개시된 액정 메소상을 갖는 일련의 화합물들 중 어떤 것도 모든 이러한 요건을 만족하는 단일 화합물을 포함하지 않는다. 따라서 LC 상으로서 사용될 수 있는 물질을 수득하기 위해서 일반적으로는 2 내지 25 개, 바람직하게는 3 내지 18 개 화합물들의 혼합물을 제조한다. 그러나, 이러한 방식으로 최적의 상들을 쉽게 제조할 수 없었는데, 그 이유는 지금까지 현저하게 음성 유전 이방성 및 적합한 장기간 안정성을 갖는 액정 물질을 입수하지 못했기 때문이다. 매트릭스 액정 디스플레이(MLC 디스플레이)가 공지되어 있다. 개별적인 화소의 개별적인 스위칭에 사용될 수 있는 비선형 소자는 예를 들어 능동 소자(즉 트랜지스터)이다. 이때 "능동 매트릭스"란 용어가 사용되는데, 하기 2 가지 유형으로 구분될 수 있다: 1. 기재로서 규소 웨이퍼 상의 MOS(산화 금속 반도체) 트랜지스터. 2. 기재로서 유리 플레이트 상의 박막 트랜지스터(TFT). 유형 1의 경우에, 사용되는 전광 효과는 대개 동적 산란 또는 게스트 호스트 효과이다. 기재 물질로서 단결정 규소의 사용은 디스플레이 크기를 제한하는데, 그 이유는 다 부품-디스플레이의 규격화된 조립이라 하더라도 접합부에서 문제가 발생하기 때문이다. 보다 유망하고 바람직한 유형 2의 경우에, 사용되는 전광 효과는 대개 TN 효과이다. 2 개의 기술, 즉 반도체 화합물, 예를 들어 CdSe를 포함하는 TFT, 또는 다중결정 또는 비결정성 규소를 기본으로 하는 TFT로 구분된다. 후자의 기술이 전 세계적으로 예의 연구되고 있다. 상기 TFT 매트릭스를 디스플레이의 한쪽 유리 플레이트의 내부에 적용시키는 반면, 다른 유리 플레이트는 그의 내부 상에 투명한 대전극을 갖는다. 화소 전극의 크기에 비해, 상기 TFT는 매우 작으며 상에 부정적인 영향이 실질적으로 없다. 이러한 기술을 또한 전색 변화성 디스플레이(fully colour-capable display)로 확장할 수 있으며, 상기 디스플레이에는, 필터 소자가 각각의 스위칭 가능한 화소에 대향되는 방식으로 적색, 녹색 및 청색 필터의 모자이크가 배열되어 있다. 지금까지 개시된 TFT 디스플레이는 대개 투과하는 교차 편광자를 갖는 TN 셀로서 작동하고 백라이트이다. 본 발명에서 MLC 디스플레이라는 용어는 비선형 소자가 통합된 임의의 매트릭스 디스플레이, 즉 능동 매트릭스 이외에, 수동 소자, 예를 들어 배리스터 또는 다이오드(MIM = 금속-절연체-금속)를 갖는 디스플레이를 포함한다. 상기 유형의 MLC 디스플레이는 TV 용(예를 들어 포켓 TV)으로 또는 자동차 또는 항공기 구조 중의 고 정보 디스플레이용으로 특히 적합하다. 콘트라스트 및 응답 시간의 각도 의존성에 관한 문제점 이외에, 액정 혼합물의 불충분하게 높은 비 저항으로 인해 MLC 디스플레이에 어려움이 또한 발생한다(TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORI-MACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, pp. 141 ff., Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: 텔레비젼 액정 디스플레이의 매트릭스 어드레싱을 위한 박막 트랜지스터의 디자인, pp. 145 ff., Paris). 저항이 감소함에 따라, MLC 디스플레이의 콘트라스트가 열화된다. 상기 액정 혼합물의 비 저항은 일반적으로 상기 디스플레이의 내부 표면과의 상호작용으로 인해 MLC 디스플레이의 수명에 걸쳐 떨어지기 때문에, 긴 작동기간 동안 허용 가능한 저항 값을 가져야 하는 디스플레이에 높은 (초기) 저항이 매우 중요하다. 지금까지 개시된 MLC-TN 디스플레이의 단점은 그의 비교적 낮은 콘트라스트, 비교적 높은 시야각 의존성 및 디스플레이에서의 그레이 색조 생성의 어려움에 기인한다. 따라서 다양한 그레이 색조를 생성시킬 수 있는, 넓은 작동 온도 범위, 짧은 응답 시간 및 낮은 임계 전압과 동시에 매우 높은 비 저항을 갖는 MLC 디스플레이가 계속해서 크게 요구되고 있다.