화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교)
권호 29권 2호, p.723
발표분야 분자전자 부문위원회
제목 Alignment and Photopolymerization of Diacrylate Liquid Crystalline Mesogen
초록 기존의 LCD가 가진 표시 소자로서의 약점인 제한된 시야각과 휘도를 극복하고 실용화 하기 위해서 가장 간단하고 효과적인 방법은 특정한 배향 방향을 부여할수 있는 액정 고분자(LCP) film을 이용하는 것이다. 액정 고분자 film은 화면의 휘도와 contrast 비를 보상하기 위한 보상 필름이나 온도에 따른 LCD 광학 특성을 보상하는 목적으로 사용되기도 하고 최근에는 반투과형 LCD의 retarder film에 응용되어 지고 있다. retarder film에 응용되어지는 액정 고분자 film은 코팅된 광기능성을 가진 액정 단량체를 광조사에 의해 광중합하여 만들어질수 있기 때문에 공정상의 불필요한 합착을 없애고 공정이 간단해지게 되고 또한 LCD panal의 두께를 줄일수 있다.1
본 실험에서는 rubbed PI 기판 위에 액정 단량체(LCM)를 코팅하여 균일한 방향성을 만들고 광중합 조건을 달리하여 UV를 조사하여 액정 고분자 film을 만들어 그 특성을 측정하였다. 액정 단량체는 45~115°C 에서 액정 상의 하나인 nematic 상을 띠게 되는데 이 온도에서 광중합이 이루어지도록 하였다. 액정 단량체(Fig. 1)는 양쪽에 광기능성의 acrylate를 가지고 있어서 365nm UV를 조사에 의해 중합을 하여 액정 고분자 film을 형성하게 된다.2 이상적인 중합 조건을 찾기 위해 UV 조사 시간과 광중합 되어지는 환경, 온도를 다르게 하여 광기능성 액정 단량체의 중합 정도를 IR과 retardation(Fig. 2) 측정을 통하여 알아보았다. 또한 광학 현미경을 통해 액정 고분자 film의 textur를 관찰하였다.
실험을 통해 형성되어진 액정 고분자 film은 상당히 단단하고 배향이 균일함을 볼수 있다. 광기능성 액정 단량체의 양 끝에 가지고 있는 acrylate group이 중합되어지기 때문에 액정 고분자 film은 crosslinked structure를 가지게 된다. 중합 되어진 액정 고분자 film의 특성은 중합 조건에 영향 받는다. UN 조사 시간이 길어질수록 더 많이 중합되고 air에서보다 질소 상에서 더 중합이 잘 이루어진다. 또한 상온에서 보다 nematic 상을 띠는 60°C 온도에서 중합을 하였을 때 더 빨리 중합 됨을 볼수 있다.
이를 바탕으로 액정 고분자 film의 열적 안정성을 확인하고 나아가 배향 조건을 다르게 하여 배향 안정성을 연구하고자 한다.




Fig. 1. Structure of LCM Fig. 2. Retardation of LCM and LCP

1. S. Roosendaal, High performance transflective LCD with patterned retarder, SID digest 8.1 ,2003
2. D. J. Broer, in Radiation curing in polymer science and technology, 3, Polymerisation mechanismas Elsevier Ch. 12 (1993)
저자 한경하1, 백상현1, 이장주2
소속 1경희대, 2환경응용화학대
키워드 LCD; liquid crystal films
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