• 한국산업보건학회지
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• 제29권3호
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• pp.310-321
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• 2019

Objectives: The purpose of this study was to investigate types and characteristics of chemical substances used in LCD(Liquid crystal display) panel manufacturing process. Methods: The LCD panel manufacturing process is divided into the fabrication(fab) process and module process. The use of chemical substances by process was investigated at four fab processes and two module processes at two domestic TFT-LCD(Thin film transistor-Liquid crystal display) panel manufacturing sites. Results: LCD panels are manufactured through various unit processes such as sputtering, chemical vapor deposition(CVD), etching, and photolithography, and a range of chemicals are used in each process. Metal target materials including copper, aluminum, and indium tin oxide are used in the sputtering process, and gaseous materials such as phosphine, silane, and chlorine are used in CVD and dry etching processes. Inorganic acids such as hydrofluoric acid, nitric acid and sulfuric acid are used in wet etching process, and photoresist and developer are used in photolithography process. Chemical substances for the alignment of liquid crystal, such as polyimides, liquid crystals, and sealants are used in a liquid crystal process. Adhesives and hardeners for adhesion of driver IC and printed circuit board(PCB) to the LCD panel are used in the module process. Conclusions: LCD panels are produced through dozens of unit processes using various types of chemical substances in clean room facilities. Hazardous substances such as organic solvents, reactive gases, irritants, and toxic substances are used in the manufacturing processes, but periodic workplace monitoring applies only to certain chemical substances by law. Therefore, efforts should be made to minimize worker exposure to chemical substances used in LCD panel manufacturing process.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 춘계학술대회 및 기술 세미나 논문집 디스플레이 광소자
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• pp.41-41
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• 2008

In general, polyimides (PIs) are used in alignment layers in liquid crystal displays (LCDs). The rubbing alignment technique has been widely used to align the LC molecules on the PI layer. Although this method is suitable for mass production of LCDs because of its simple process and high productivity, it has certain limitations. A rubbed PI surface includes debris left by the cloth, and the generation of electrostatic charges during the rubbing induces local defects, streaks, and a grating-like wavy surface due to nonuniform microgrooves that degrade the display resolution of computer displays and digital television. Additional washing and drying to remove the debris, and overwriting for multi-domain formation to improve the electro-optical characteristics such as the wide viewing angle, reduce the cost-effectiveness of the process. Therefore, an alternative to non-rubbing techniques without changing the LC alignment layer (i.e, PI) is proposed. The surface of LC alignment layers as a function of the ion beam (IE) energy was modified. Various pretilt angles were created on the IB-irradiated PI surfaces. After IB irradiation, the Ar ions did not change the morphology of the PI surface, indicating that the pretilt angle was not due to microgrooves. To verify the compositional behavior for the LC alignment, the chemical bonding states of the ill-irradiated PI surfaces were analyzed in detail by XPS. The chemical structure analysis showed that ability of LCs to align was due to the preferential orientation of the carbon network, which was caused by the breaking of C=O double bonds in the imide ring, parallel to the incident 18 direction. The potential of non-rubbing technology for fabricating display devices was further conformed by achieving the superior electro-optical characteristics, compared to rubbed PI.

• 접착 및 계면
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• 제8권1호
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• pp.15-27
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• 2007

폴리이미드 필름과 구리의 접착력을 향상시키기 위하여 이온빔과 실란-이미다졸 커플링제를 사용하여 폴리이미드 표면개질을 실시하였다. 실란-이미다졸 커플링제는 구리와의 배위결합을 형성하는 이미다졸 그룹과 실록산 폴리머를 형성하는 메톡시 실란 그룹을 함유한다. 폴리이미드 필름표면은 아르곤/산소 이온빔으로 일차로 처리하여 친수성을 높인 폴리이미드 필름에 커플링제 수용액에 침지하여 폴리이미드 필름 표면에 커플링제를 그라프트시켜 표면개질을 실시하였다. XPS 스펙트럼 분석결과 아르곤/산소 플라즈마 처리는 폴리이미드 표면에 하이드록시 및 카르보닐 그룹과 같은 산소 기능성기를 형성함을 알 수 있었고 폴리이미드 필름 표면에 실란-이미다졸과의 커플링반응에 의하여 표면이 개질되었음을 확인하였다. 이온빔을 사용하여 그라프트된 폴리이미드 필름과 구리와의 접착력은 처리되지 않은 폴리이미드 필름과의 접착력 보다 높은 접착력을 나타내었다. 또한 커플링제로 그라프트된 폴리이미드 필름의 접착력 보다 아르곤/산소의 양자화 이온을 이용하여 개질한 그라프트된 폴리이미드 필름의 시편이 더 높은 접착력을 나타내었다. 구리-폴리이미드 필름의 계면으로부터 박리된 층은 분석결과 완전히 서로 다른 화학적 조성을 나타내었는데 이것으로부터 박리가 접합면의 커플링제 내에서 일어나는 것보다는 폴리이미드와 커플링제의 사이에서 일어남을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제18권1호
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• pp.77-83
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• 2007

2차 비선형 광학 소재는 광 도파로 응용을 위해 조화파 파장영역에서 낮은 광 진행 손실을 가져야 한다. 이를 위하여 분자에 전자 당김 작용기로 니트로기, 시안기 및 알킬슬폰기가 각각 도입된 세 가지의 쌍극자형 발색단 물질이 합성되었다. 시안기 및 슬폰기를 갖는 발색단의 자외-가시 흡수 스펙트럼은 니트로기를 갖는 발색단에 비해 단파장으로 이동하였다. 또한, 크로모포 분자에 옥사디아졸 연결기를 도입한 결과 광흡수 스펙트럼이 단파장으로 이동하는 유사한 특성을 관찰하였다. 이러한 단파장으로 이동하는 특성은 2차 조화파의 낮은 광손실을 유도할 것이다. 합성된 크로모포는 이미드 고분자에 곁사슬기 형태로 도입하였다. 합성된 고분자의 비선형 광학 성질은 $1.55{\mu}m$ 파장 영역에서 전기광학계수를 측정하고 변환을 통하여 결정하였다. 시차열량 분석계와 열중량 분석계를 이용하여 이들 고분자의 물성 측정을 진행한 결과 $185^{\circ}C$ 이상의 높은 유리전이 온도와 $300^{\circ}C$까지 열적으로 안정함을 보였다.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.752-759
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• 2014

본 연구에서는 미세 전자 소자용 절연박막 및 차세대 플렉시블 디스플레이 기판으로서 사용이 기대되는 폴리이미드(PI)에 개환 복분해 중합(ring-opening metathesis polymerization)이 가능한 환형 말단 캡핑제(end-capping agent)인 cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride(CDBA)로 사슬 말단에 가교 반응이 된 가교형 폴리이미드를 합성하였다. 말단 캡핑제의 조성비에 따른 가교형 폴리이미드 박막의 잔류응력 거동은 thin film stress analyzer(TFSA)를 이용한 wafer bending mothod로 온도에 따라 연속적인 거동을 in-situ로 측정하였다. 열특성은 시차 주사 열량계(DSC), 열기계 분석기(TMA) 및 열 중량 분석기(TGA)를 이용하여 측정하였고, 광학 특성은 자외선/가시광선 분광광도계(UV-vis)와 색차계(spectrophotometer)를 이용하였으며, 네트워크 구조의 모폴로지(morphology) 변화를 통해 해석하였다. 말단 캡핑제의 조성비가 증가함에 따라 잔류응력은 27.9에서 -1.3 MPa로 초저응력 및 향상된 열 특성을 나타내었으나, 광학 특성은 감소됨을 보였다. 가교형 폴리이미드 박막의 우수한 특성 발현은 고집적도 다층 구조의 안정성 및 신뢰도가 요구되는 분야의 응용성이 확대될 것으로 기대된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.430-430
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• 2007

In general, polyimides (PIs) are used in liquid crystal displays (LCDs) as alignment layer of liquid crystals (LCs). Up to date, the rubbing alignment technique has been widely used to align liquid crystals on the PI surface, which is suitable for mass-production of LCDs because of its simple process and high productivity. However, this method has some disadvantages. Rubbed PI surfaces include the debris left by the cloth and the generation of electrostatic charges during rubbing process. Therefore, rubbing-free techniques for LC alignment are strongly required in LCD technology. In this experiment, PI was uniformly coated on indium-tin-oxide electrode substrates to form LC alignment layers using a spin-coating method and the PI layers were subsequently imidized at 433 K for 1 h. The thickness of the PI layer was set at 50 nm. The LC alignment layer surfaces were exposed to an $Ar^+$ ion-beam under various ion-beam energies. The antiparallel cells and twisted-nematic (TN) cells for the measurement of pretile angle and electro-optical characteristics were fabricated with the cell gap of 60 and $5\;{\mu}m$, respectively. The LC cells were filled with nematic LC (NLC, MJ001929, Merck) and were assembled. The NLC alignment capability on ion-beam-treated PI was observed using photomicroscope and the pretilt angle of the NLC was measured by the crystal-rotation method at room temperature. Voltage-transmittance (V-T) and response time characteristics of the ion-beam irradiated TN cell were measured by a LCD evaluation system.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.623-626
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• 2011

다양한 조성의 PMDA/BPDA/p-PDA/ODA로 이루어진 폴리아믹산을 합성하여 다양한 조성의 4성분계 폴리이미드 필름을 열적 이미드화 공정을 통해 제조하였다. 제조된 폴리이미드 필름의 화학 구조 및 열적 기계적 특성은 퓨리에 변환 적외선 분광기(FT-IR), 열중량 분석기(TGA), 열 기계 분석기(TMA), 동 역학적 거동 분석기(DMA), 그리고 만능 인장시험기(UTM) 등을 이용하여 조사하였다. 강직한 구조의 PMDA와 p-PDA의 함량이 증가할수록 인장강도, 탄성률 및 열적 특성이 향상되었고, 상대적으로 유연한 구조의 BPDA와 ODA의 함량이 증가할수록 신장률과 흡습률이 각각 증가하였다. 특히, 열팽창계수(CTE)값은 PMDA : BPDA : p-PDA : ODA의 조성이 5 : 5 : 4 : 6 조성일 때 동박의 CTE와 유사한 결과를 나타내었으며, 이와 같은 조성을 갖는 4성분계 폴리이미드 필름의 경우 유연성 회로 기판의 flexible copper clad laminates (FCCL)을 위한 기본 필름으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제9권2호
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• pp.207-213
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• 1998

전편의 연구결과[1]를 토대로 또 다른 방법으로써 폴리이미드의 구조를 변화시켜 방향족 폴리벤즈이미다졸(PBI)과의 블렌드들의 상용성 및 상용성을 가져다 주는 상호작용의 세기를 상대적으로 비교하였다. 이 연구에서 방향족 폴리이미드(PI)는 두 개의 디아민인 4,4'-methylene dianiline (4,4'-MDA)과 4,4'-oxydianiline (4,4'-ODA)을 dianhydride인 3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride (DSDA)와의 축합반응을 통하여 용매인 DMAc로 폴리아믹산(PAA)을 합성한 후 열경화하여 얻었다. 이들 폴리아믹산(PAA)을 poly2,2-(m-phenylene)-5,5'-bibenzimidazole (PBI)와 용액 블렌딩하여 PBI/PAA 블렌드를 열경화시켜 PBI/PI의 블렌드로 전환시킨후 상용성을 조사하고 전편의 블렌드에 사용된 폴리이미드[1]와 이 연구에 사용된 폴리이미드의 구조변화에 대한 상호작용의 상대적인 크기를 조사하였다. 연구에 사용된 두 가지 블렌드인 PBI/DSDA+4.4'-MDA (Blend-V)와 PBI/DSDA+4.4'-ODA (Blend-VI)는 사용성을 보였다. 이는 성현된 필름이 투명하고, 전 블렌드 조성에 대해서 하나의 $T_g$를 가지며, 또한 블렌드 조성에 따른 N-H ($3418cm^{-1}$)와 C=O 스트레칭 밴드(1730 및 $1780cm^{-1}$)의 주파수 이동폭이 각각 $39{\sim}40cm^{-1}$, $5{\sim}6cm^{-1}$와 $3{\sim}4cm^{-1}$이었다. 이 연구에 사용된 블렌드들에 대하여 두 성분 고분자간 상호작용의 세기를 실험치와 Fox식으로 계산된 유리전이온도차로 생긴 면적(A), Gordon-Taylor 식에서의 ${\kappa}$ 값, 그리고 관능기인 N-H와 카보닐기의 주파수 이동폭의 변화로 살펴보았다. 이들에 대한 결과로 먼저, 면적 (A)와 ${\kappa}$ 값에 있어서 Blend-V와 Blend-VI이 전편의 블렌드 [1]인 Blend-III와 Blend-IV에 비해 작은 값을 보였다. 또한 관능기의 주파수 이동에 있어서도 이에 대한 결과와 유사한 결과를 보였다. 따라서 블렌드에 사용된 PI의 구조변화에 따라 상호작용이 다른 것은 PI 합성시에 사용된 서로 다른 dianhydride의 구조에서 페닐링 사이에 존재하는 linkage인 C=O보다 $SO_2$가 존재할 때[Fig. 2] 블렌드를 이루는 두 고분자사이의 상호작용인 수소결합력을 약화시키는 spacer로 작용한 것으로 사료된다. 다시 말하면, 전자가 후자보다 더 큰 입체장애를 일으켰기 때문이라 사려된다.