혼합된 배향막에서 광 배향 방법을 이용한 액정의 선경사각 제어에 관한 연구

Abstract

우수한 성능의 LCD는 균일하고, 안정한 액정배향을 필수조건으로 한다. 따라서 배향막 위에서의 액정 배향의 기초적 연구와 그 응용은 매우 중요하다. 액정의 선경사각의 균일한 형성은 LCD의 전기 광학적 특성을 변화하여 새로운 모드 구조에 응용 될 수 있다. 일반적으로 선경사각은 수평, 수직 배향막 성분에 의해 0~10°, 80~90°범위는 쉽게 형성 할 수 있음에 반해 중간영역의 형성에는 한계가 존재한다. 하지만 최근에 이중 배향막 구조를 이용하여 전 영역의 선경사각을 조절하거나 배향막 혼합 구조를 이용, 또는 나노 구조체 형성으로 표면에 경사를 유도하는 방법 등 다양한 연구가 발표되었다. 이러한 방법들은 주로 러빙 방법을 사용하였다. 하지만 현재 LCD 공정에서 가장 많이 쓰이는 러빙(rubbing)방법은 먼지 등의 오염물질 및 러빙 스크래치에 의한 정전기 발생 등의 문제점이 존재하여 이를 대체할 방법으로 차세대 액정 배향 기술인 광 배향방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 광 배향 기술은 주기적인 광 강도를 가진 선형 편광 UV를 기판에 조사하여 배향력을 발생 하는 것으로 러빙방법과 같이 광범위한 선경사각을 제어하는 것이 가능하다. 하지만 광 배향 방법에 의한 선경사각 제어는 수직 배향막의 알킬 체인의 감소로 인한 표면의 약한 고정 에너지 특성과 광 배향 자체의 낮은 열 안정성으로 안정한 배향 상태를 얻기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 폴리이미드계 고분자인 수평 광 배향막과 수직 배향막을 혼합하여 UV 조사시간에 따른 전 영역의 선경사각 제어는 물론, UV 조사에 따른 물리적 현상을 수학적 모델을 통해 분석하고 이해함으로써 안정된 액정 배향을 위한 방법을 연구하였다.