• 제목/요약/키워드: fluorinated polyimide

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고굴절률 불화폴리이미드를 이용한 광도파로 위상변조기 제작 및 특성 분석 (Optical-waveguide Phase Modulators Based on High-refractive-index Fluorinated Polyimide)

  • 이은수;천권욱;진진웅;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.180-186
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    • 2021
  • 불화폴리이미드는 우수한 광투과율과 광학적 굴절률이 높은 특징을 가지며 이를 이용하여 제작된 폴리머 광도파로 위상변조기는 광손실이 작고 저전력으로 안정적인 위상제어가 가능하게 된다. 본 논문에서는 고굴절률 불화폴리이미드를 이용하여 광도파로 위상변조기를 설계하고 제작하여 특성을 분석하였다. 광도파로를 제작하여 손실을 측정하기에 효율적인 새로운 방법을 제시하였고, 제작된 폴리이미드 광도파로의 전파손실은 0.9 dB/cm로 확인되었다. 위상변조기는 π 위상변화를 위해 9.1 mW의 전력을 필요로 하였으며, 기존 폴리머 위상변조기 대비 응답속도가 10배 정도 향상된 290 μs 정도의 응답시간을 가지는 것을 확인하였다.

불소화 에틸렌 프로필렌 나노 입자 분산액을 이용한 3차원 다층 미세유체 채널 제작 (Fabrication of 3D Multilayered Microfluidic Channel Using Fluorinated Ethylene Propylene Nanoparticle Dispersion)

  • 민경익
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권4호
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    • pp.639-643
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    • 2021
  • 본 연구에서는 3차원 다층 미세유체 디바이스를 제작하기 위한 접착제로서 불소화 에틸렌 프로필렌(fluorinated ethylene propylene, FEP) 나노입자를 연구하였다. FEP 분산 용액을 1500 rpm에서 30초 동안 단순 스핀 코팅하여 기판에 3 ㎛ 두께의 균일하게 분포된 FEP 나노 입자 층을 형성하였다. FEP 나노입자는 300 ℃에서 1시간 동안 열처리 후 소수성 박막으로 변형되었으며, FEP 나노입자를 이용하여 제작된 폴리이미드 필름 기반 미세유체 디바이스는 최대 2250 psi의 압력을 견디는 것을 확인하였다. 마지막으로 기존의 포토리소그래피로 제작하기 어려운 16개의 마이크로 반응기로 구성된 3차원 다층 미세유체 디바이스를 FEP가 코팅된 9개의 폴리이미드 필름을 간단한 1단계 정렬로 성공적으로 구현하였다. 개발된 3차원 다층 미세유체 디바이스는 화학 및 생물학의 다양한 응용을 위한 고속대량 스크리닝, 대량 생산, 병렬화 및 대규모 미세유체 통합과 같은 강력한 도구가 될 가능성이 있습니다.

6FDA를 포함한 불소계 폴리이미드와 PMMA가 그래프트된 카본나노튜브 나노복합필름의 전기 전도성 연구 (Electrical Conductivity Behavior of 6FDA-based Fluorinated Polyimide/PMMA-g-MWCNT Nanocomposite Film)

  • 윤성진;임현구;김주헌
    • 폴리머
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    • 제34권2호
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    • pp.97-103
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    • 2010
  • 6FDA를 포함한 다양한 폴리이미드/MWCNT의 전도성 복합 필름을 제조하기 위하여 MWCNT 표면에 PMMA를 도입하여 복합필름을 제조하였으며 전기 전도성의 변화를 PMMA-g-MWCNT의 농도 변화에 따라 관찰하였다. 6FDA계 폴리이미드계 복합 필름 내의 MWCNT 분산성은 PMMA-g-MWCNT의 경우 분자간의 상호 인력으로 인하여 분산도가 표면 처리하지 않은 MWCNT에 비하여 매우 높음을 확인하였다. 전기 전도도의 거동은 percolation threshold를 통하여 해석하였으며 그 결과 높은 임계 지수와 낮은 임계 농도를 가지는 6FDA-6FpDA/ PMMA-g-MWCNT 복합체가 DABA(diamino benzoic acid)를 포함한 폴리이미드 복합체에 비하여 높은 분산도를 가짐을 확인하였다.

Effects of Thermal Imidization and Annealing on Liquid Crystal Alignment ever Rubbed Polyimide Layers: Change in the Pretilt Angle

  • Paek, Sang-Hyon
    • Macromolecular Research
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    • 제9권6호
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    • pp.303-312
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    • 2001
  • The fabrication of liquid crystal display (LCD) panels involves several thermal processes such as imidization of the alignment layer (AL) and annealing of the rubbed polyimide AL. The nature of these processes on the LC alignment, especially on the pretilt angle (Θ$\_$p/) has been systematically studied, employing various types of polyimide structures. The imidization effect depends on the nature of polyimid precursors; Θ$\^$p/ increases with the degree of the imidization for the main-chain type of ALs, due to the decrease in the surface polarity, but this relation is not applicable to the alkylated ones in which the steric effect at the AL surface by the aliphatic side chains is dominant. Annealing of the rubbed polyimide AL deteriorates its rubbing-induced molecular orientation and subsequently the overlying LC alignment, resulting in the decrease in Θ$\_$p/. Especially, annealing of the LC cell affects the LC-AL interaction as well as the AL orientation and thus its effect on LC alignment depends sensitively on the nature of LC-polyimide interface; aromatic moiety in the polyimide structure gives better thermal stability of LC alignment while fluorinated polyimide ALs induce the less stable alignment.

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Liquid crystal alignment on rubbed self-assembled monolayers with fluorinated alkyl chain

  • Oh, Chan-Woo;Hwang, Seok-Gon;Park, Sang-Geon;Park, Hong-Gyu
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.671-677
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    • 2018
  • In this paper, we investigated the vertical alignment characteristics of liquid crystals (LCs) on fluorinated self-assembled monolayers (FSAMs). For comparison, a commercialized homeotropic polyimide (PI) layer was used as an LC alignment layer. We confirmed the successful deposition of FSAMs and the change of FSAMs before and after rubbing treatment through contact angle measurement and atomic force microscopy. The optical transmittance spectrum of the FSAMs is similar to that of the homeotropic PI layer, which is a superior optical characteristic applicable to LC devices. When FSAMs were applied to the vertically aligned (VA) LC cell, uniform and vertical LC alignments were achieved. In addition, the voltage-transmittance characteristic of VA LC cell with FSAMs was superior to that of VA LC cell with the conventional homeotropic PI layers. These results indicate that the FSAMs are suitable as the homeotropic LC alignment layer for enhanced LC devices.

UV 처리된 자기 조립 단분자막을 사용한 액정 셀의 전기광학특성 분석 (Electro-optical characteristic analysis of liquid crystal cell using UV-treated self assembled monolayer )

  • 오찬우;박홍규
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.109-115
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    • 2023
  • 본 논문은 UV(ultraviolet) 처리된 자기 조립 단분자막(fluorinated self-assembled monolayers; FSAM)을 배향막으로 사용한 액정의 배향 특성을 분석하였다. 물리화학적 분석을 사용하여 UV 처리 전후의 ITO(indium-tin-oxide) 유리 기판의 FSAM 특성을 확인하였다. FSAM 표면은 UV 처리에 의해 소수성에서 친수성으로 변화하였다. LC(liquid crystal) 분자는 UV 처리된 FSAM 표면에서 수평방향으로 정렬되었고 선경사각도 90°에서 0°로 변화하였다. UV 처리된 FSAM을 배향막으로 사용하여 제작된 TN(twist nematic) 셀의 전기광학(electro optics; EO) 특성은 기존의 PI(polyimide) 배향막에 비해 응답 시간이 빠른 것을 확인하였다. 이는 UV 처리된 FSAM 이 LCD(liquid crystal display)의 기존 폴리이미드 배향막을 대체할 잠재적인 가능성을 가진다.

Chemical Structural Effects of Polyimides on the Alignment and Electro-optical Properties of Liquid Crystal Cells

  • Paek, Sang-Hyon;Wonseok Dong
    • Macromolecular Research
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    • 제12권3호
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    • pp.251-257
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    • 2004
  • The nature of the nematic liquid crystal (LC) alignment induced by the rubbed polyimide (PI) alignment layers (ALs) and the electro-optical (EO) properties of the LC cells are expected to depend on the chemical and physical features of the PI. By employing five pyromellitic dianhydride (PMDA)-type PIs having different functionalities, we have studied the effects of the PI's structure and chemistry on the alignment characteristics and the cell's EO properties. Increasing the flexibility of the PI increases the pretilt angle and tends to improve the alignment stability. On the other hand, the rigid, fluorinated PI displays poor stability for LCs and induces a less stable/uniform LC alignment and, subsequently, a small pre tilt angle. It also transpired that fluorination of the PI deteriorated the voltage-transmittance characteristics and the voltage holding ratio; increasing the flexibility of the PI structure improves these EO properties. The finding that the qualitative trends for the PI's functionalities are similar for both the alignment and EO properties suggests that the EO properties are closely related to the alignment characteristics, which are determined by short-range interactions between LC and PI molecules.

Carboxyl Acid Group을 포함한 6FDA-Based 폴리이미드 박막필름의 장시간 에이징에 따른 특성변화 (Effect of Long Time Physical Aging on Ultra Thin 6FDA-Based Polyimide Films Containing Carboxyl Acid Group)

  • 임현구;김주헌;이혁수;김태민
    • 폴리머
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    • 제31권4호
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    • pp.335-342
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    • 2007
  • 장시간에 걸친 에이징이 carboxyl acid group을 포함한 수 백 나노 두께의 6FDA계 폴리이미드 박막에 미치는 영향을 박막의 가스투과도와 굴절률의 변화를 통하여 측정하였다. 에이징 시간에 따른 가스투과도의 변화는 carboxyl acid group을 포함한 박막이 이를 포함하지 않은 박막보다 빠른 투과도 감소와 선택도의 증가를 보였으며, 박막 특성의 정량적 분석을 위해 Lorent-Lorentz 이론을 통하여 volume relaxation을 정량화하였다. 박막의 밀도와 부분자유부피는 에이징 시간의 증가에 따라 지속적인 증가 혹은 감소의 경향을 보였으며, 에이징 시간에 따른 가스투과도와 부분자유부피간의 상관관계를 $P=Ae^{(-B/f)}$을 통하여 예측할 수 있었으며, 그 결과는 다른 고분자 분리막이 보인 경향과 일치하였다.

알킬 사슬 길이에 따른 러빙 처리된 자기 조립 단분자막의 액정 배향 연구 (Liquid crystal alignment on rubbed self-assembled monolayers according to alkyl chain length)

  • 박홍규;박무훈
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.362-368
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    • 2021
  • 본 논문에서는 알킬 사슬 길이에 따른 러빙 처리된 불소화 자기 조립 단분자막(fluorinated self-assembled monolayers; FSAM)의 수직 액정 배향 상태를 보고한다. FSAM의 증착을 위해 간단한 공정인 기체-상 방법이 사용되었다. FSAM의 가시광선 영역대 광학 평균 투과율은 77.63%~78.21%로 75.89%의 투과율을 갖는 기존의 폴리이미드막보다 우수하였다. 또한 프리틸트각 측정과 편광현미경 사진을 통해 FSAM의 우수한 수직 배향 특성을 관찰하였다. 접촉각과 FSAM의 표면에너지 측정을 통해 알킬 사슬 길이에 따른 프리틸트각이 증가하는 것을 확인하였다. FSAM의 높은 광학 투과율과 균일한 수직 배향 특성은 FSAM이 액정 배향막으로서의 가능성을 보여주었다.