In-situ 광배향법을 이용한 flexible TN 셀의 액정배향 효과 = Liquid crystal alignment effect using in-situ photoalignment on flexible TN cell

국문 초록 (Abstract)

최근 들어 박형, 경량 및 유연한 디스플레이(flexible display)를 구현하기 위해서는 유리 기판대신에 고분자 기판 (polymer substrate)을 사용하는 연구가 많이 진행되고 있다. 고분자 기판을 사용함으로써 유리기판에 비해 부피가 줄고 무게가 줄면서 휴대용 디스플레이, 유연성 (flexibility) 이 커지면서 곡면 위의 디스플레이 (flexible display) 로의 응용이 가능하다. 현재 양산에 사용되고 있는 것은 폴리이미드(PI) 표면에 액정분자를 배향시키는 러빙법이다. 러빙법은 기판에 도포한 액정 배향막을 테이블 위에 놓고, 테이블을 이동시키면서, 러빙천을 감은 롤러(roller)를 회전시키면서 문지르는 방법이다. Flexible LCD에 사용되는 고분자 필름의 낮은 내열성 때문에 저온 공정이 필요하다. 또한, 유연한 재질로 인한 소자 공정시 유리 기판을 사용할때와 달리 coating, rubbing 및 cell gap 유지등의 공정등에서 많은 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 연구에서는 넌러빙 배향방법인 광배향법을 이용하였다. 광배향법은 비접촉식 배향법이므로 러빙법의 단점을 근본적으로 해결 할 수 있으며, 배향 메카니즘도 러빙법과 상이하기 때문에 저온공정이 가능하다. 일반적인 광배향법의 경우에는 유리기판을 이용한 경우가 고분자 기판을 사용한 경우보다 양호한 배향성을 나타내었다. 하지만, 고분자 기판에서 in-situ 광배향법을 이용할 경우가 일반적인 광배향법을 이용한 경우보다 양호한 배향성을 나타내었다. 또한 in-situ 광배향법을 이용한 경우, 유리 기판보다 고분자 기판을 이용한 액정셀의 프리틸트각이 증가함을 알 수 있었다. 그리고 기판의 온도가 증가할수록, 또한 UV 조사시간이 증가할수록 프리틸트각이 증가하였다. In-situ 광배향법을 이용해 전기광학특성 셀을 제작했을 경우, 유리 기판과 고분자 기판 모두에서 양호한 배향특성을 나타내었다. 그리고 응답특성과 임계치 특성 또한 두 기판에서 거의 동일한 특성을 나타냄을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Rubbed polyimide(PI) surfaces have been widely used to align LC molecules. The effect of unidirectional rubbing on various alignments layers on surface alignment in a NLC by unidirectional rubbing has been discussed by many investigators. The rubbing treatment method presents a number of obstacles, such as the generation of electrostatic charges and the creation of contaminating particles. We reported the generation of electro-static charges produced on various PI surfaces during rubbing. Thus rubbing-less techniques for LC alignment are required in LCD fabrication. The photo-alignment method for LC alignment is one of the most promising rubbing-free methodes. Photo alignment of LCs by utilizing a poly(vinyl) cinnamate and other photopolymer surfaces has been proposed. So, to improve a problem of thermal instability, it was studied that a new photoalignment method reported the in-situ photodissociation method using UV irradiation during imidization. The in-situ photodissociation method produces a higher pretilt angle than the conventional photodissociation method. And a pretilt angle is increased with substrate''s temperature is increased and UV irradiation time is increased. And EO characteristics of photoaligned TN-LCDs using in-situ photodissociation method on glass substrate and on plastic substrate are also excellent.