레이저 식각법을 이용한 LCD의 광시야각화용 수직-수평 혼합 배향막에 관한 연구 = Homeotropic and Homogeneous Hybrid Alignment Layers for Wide-viewing Angle of LCDs Using Laser Etching Method

국문 초록 (Abstract)

MVA (Multi-domain Vertically Aligned) 모드에 적용될 수 있는 새로운 광시야각화용 수직-수평 혼합 배향막을 도입하여 일반적인 VA 모드의 취약한 시야각 특성을 개선하였다. 액정의 수직 배향을 유도하는 배향막 (homeotropic alignment layer)을 수평 배향막 (homogeneous alignment layer) 위에 스핀 코팅한 후 KrF excimer laser를 photo mask를 통하여 조사함으로써 수 ㎛ 크기의 수평 배향 도메인을 포함하는 수직 배향막을 얻을 수 있었다.
제조된 배향막과 시험셀을 각각 AFM과 편광 현미경으로 관찰한 결과 수직 배향막 가운데 직경 수 ㎛ 크기의 수평 배향 도메인이 균일하게 형성되어 있음을 확인하였다. iso intensity contour와 iso contrast map을 통하여 시야각 특성을 분석한 결과 전체적으로 대칭적인 시야각 분포를 얻었고 특히, 편광축과 45°방향에서 광학 보상필름 없이 일반적인 VA 모드보다 ±20°정도의 상당한 시야각의 개선이 이루어졌다. (±30°이상, 대비비 10:1 유지 기준).

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Homeotropic-homogeneous hybrid alignment layer system which can be employed in MVA (Multi-domain Vertically Aligned) mode was introduced.
In order to prepare a homeotropic-homogeneous hybrid layer with micro-domains, homogeneous polyimide (PI) was spin-coated on indium-tin-oxide glass plates and then cured to yield homogeneous layers. And then a solution of homeotropic PI was coated upon it. After curing, nonpolarized light from a KrF excimer laser at 248 nm irradiated through a photo mask to etch gratings of micro-domains onto homeotropic PI layer. LCD cells were assembled with rubbed hybrid layer and then a commercial liquid crystal was filled. The gap of each cell was 5 ㎛. Surface morphology of the hybrid layer with micro-domains was observed with an atomic force microscope (AFM) and an optical polarizing microscope. The viewing angle characteristics of the LCD cells were obtained using Autocronic DMS v5.14. The contrast of LC cells, made with the hybrid double layer, along the direction of 45°to one the polarizers, was about 10:1 up to ±30°without any compensation film.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• List of Figures = ⅰ
• List of Tables = ⅲ
• Abstract = ⅳ
• 국문요약 = ⅴ
• 제1장 서론 = 1
• 1.1. 연구 배경 = 1
• 1.2. 광시야각화용 LCD 개발 기술 = 5
• 1.3. 연구 목표 = 12
• 제2장 실험 = 13
• 2.1. 수직-수평 혼합 배향막의 시뮬레이션 = 13
• 2.2. 광시야각화용 수직-수평 혼합 배향막 = 14
• 2.2.1. 광시야각화용 수직-수평 혼합 배향막의 제조 = 14
• 2.2.2. 수직-수평 혼합 배향막의 모폴로지 = 17
• 2.2.3. 수직-수평 혼합 배향막셀의 편광 현미경 이미지 = 17
• 2.2.4. 광학 투과 특성 측정 (Iso Intensity Contour) = 17
• 2.2.5. 시야각 측정 (Iso Contrast Map) = 18
• 2.2.6. 기타 셀 특성 (Cell Characteristics) = 18
• 제3장 결과 및 고찰 = 19
• 3.1. 수직-수평 혼합 배향막의 시뮬레이션 = 19
• 3.1.1. 광학보상 필름으로 광학 보상된 시야각의 시뮬레이션 = 19
• 3.1.2. 수직-수평 혼합 배향막의 광학 투과 특성 시뮬레이션 = 23
• 3.1.3. 수직-수평 혼합 배향막의 시야각 특성 시뮬레이션 = 27
• 3.2. 광시야각화용 수직-수평 혼합 배향막 = 30
• 3.2.1. 수직-수평 혼합 배향막의 모폴로지 = 30
• 3.2.2. 수직-수평 혼합 배향막셀의 편광 현미경 이미지 = 32
• 3.2.3. 광학 투과 특성 측정 (Iso Intensity Contour) = 34
• 3.2.4. 시야각 측정 (Iso Contrast Map) = 36
• 3.2.5. 기타 셀 특성 (Cell Characteristics) = 42
• 3.3. 중간 수준의 선경사각 형성 기술 = 45
• 제4장 결론 = 53
• 참고문헌 = 55