• 제목/요약/키워드: nematic

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주사슬에 X-자 모양의 메소젠기를 갖는 액정폴리에스터의 합성 및 성질 (Synthesis and Properties of Liquid Crystalline Polyesters with X-shaped Mesogenic Group in Main Chain)

  • 박종률;조국영;방문수
    • 공업화학
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    • 제25권1호
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    • pp.47-52
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    • 2014
  • 주사슬에 X-모양의 메소젠기를 갖는 액정폴리에스터 시리즈가 단위체인 2,5-디(4-치환된 벤조에이트)하이드로퀴논과 4,4'-디카르복시-1,8-디페녹시옥테인으로부터 용액중합에 의해 합성되었다. 합성된 중합체의 구조와 물성들은 $^1H$-NMR, FT-IR, DSC, TGA, POM, WXRD를 이용하여 조사되었다. 1,1,2,2-테트라클로로에탄 내에서 측정된 중합체의 고유점성도(${\eta}_{inh}$)는 0.35~0.66 dL/g로 측정되었으며, 본 실험에서 용해도 조사에 사용된 대부분의 유기용매에 잘 용해되었다. 모든 중합체들은 비교적 낮은 용융전이온도($T_m$)와 결정성을 나타내었으며, $T_m$ 이상으로 가열했을 때 열방성 네마틱 액정성을 보였다. 중합체의 이러한 특성은 주사슬에 결합되어 있는 벌키한 4-치환된 벤조에이트기에 때문인 것으로 보인다.

이온빔 조사된 저온 소성 인듐 아연 산화막을 이용한 액정의 고속 스위칭 특성 연구 (Fast liquid crystal switching performance on indium zinc oxide films with low curing temperature via ion-beam irradiation)

  • 오병윤
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.904-909
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    • 2019
  • $100^{\circ}C$에 소성한 인듐 아연 산화막 (IZO)을 이온빔 처리하여, 균일할 수평 액정 배향을 구현하였다. 유리 기판 위에 코팅된 IZO 박막을 $100^{\circ}C$에 소성하고 액정 배향 기술로 이온빔을 사용하였다. 이것을 이용하여 얻어진 액정 배향의 특성을 분석하기 위해서, 편광 현미경과 결정 회전법을 사용하였다. 또한 이온빔 처리된 IZO 박막을 이용하여 만든 액정 셀이 높은 품질의 액정 소자에 충분한 열적 안정성을 가진다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 전계방출 주사 전자 현미경을 이용하여 이온빔의 IZO 박막의 표면에 미치는 영향을 분석하였다. 이것을 통하여 이온빔이 IZO 박막 표면의 거칠기를 변화시키고, 액정 배향에 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 IZO 박막으로 제작한 액정 셀의 전기-광학 특성을 측정하였다. 그리고 이것이 기존에 사용되는 러빙법 처리된 폴리이미드 박막으로 제작한 액정 셀보다 뛰어난 특성을 가진다는 것을 확인하였다. 또한 액정 고정 에너지를 측정하여 이것이 균일한 액정 배향을 구현하기 위한 적합한 특성을 가진다는 것을 확인하였다.

콜레스테릴기와 아조벤젠기를 갖는 곁사슬 액정고분자의 합성 및 성질 (Syntheses and Properties of Side Chain Liquid Crystalline Polymers with Cholesteryl and Azobenzene Functional Groups)

  • 구수진;조국영;방문수
    • 공업화학
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    • 제30권2호
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    • pp.219-225
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    • 2019
  • 메소젠기로서 다양한 조성의 아조벤젠기와 콜레스테릴기를 갖는 곁사슬 액정고분자를 직접중축합에 의해 합성하고 고분자들의 특성을 조사하였다. 1,1,2,2-테트라클로로에테인으로 측정된 합성된 고분자들의 고유점성도는 0.32과 0.38 dL/g 사이의 값을 나타냈다. 아조벤젠기만을 포함하고 있는 고분자, SP-A10C0를 제외한 모든 고분자들은 부피가 큰 곁사슬의 메소젠기로 인하여 무정형이거나 매우 낮은 결정성을 나타냈다. 합성된 고분자들은 모두 양방성 액정성을 보였으며, 아조벤젠기만을 갖는 고분자 SP-A10C0는 네마틱상을, 그 외의 모든 고분자들은 콜레스테릭상을 나타냈다. 특히, 고분자의 곁사슬로 콜레스테릴기의 함량이 많아지면 콜레스테릴기의 큰 부피로 인하여 액정성이 감소됨을 알 수 있었다.

Sunset Yellow 액정 색소를 이용한 광학적 이방성 필름 제조 (Preparation of Optically Anisotropic Film by Sunset Yellow Chromonic Liquid Crystal)

  • 김병철;장유진;신승한
    • 공업화학
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    • 제22권1호
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    • pp.81-86
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    • 2011
  • 자기 조립성 염료인 Sunset Yellow-FCF 수용액은 상온에서 농도 25 wt%부터 schlieren 구조의 액정상을 보이기 시작하여, 28 wt% 이상이면 완전한 네마틱 액정상으로 관찰되었다. 전단배향에 의한 코팅으로 광학적 이방성 필름을 제조하기 위해서는 30 wt% 이상의 농도가 필요하였다. 액정 색소의 농도, 코팅속도, 건조 온도, 상대습도 등 코팅 변수가 최종 박막필름의 두께, 투과도에 미치는 영향 분석에 의하면, 최종 필름의 두께에는 용액의 농도가 가장 큰 영향을 주었으며, 평행방향의 투과도에는 건조 온도와 농도의 영향이 가장 컸다. 특히 Sunset Yellow-FCF의 농도 증가로 전단코팅에 의한 배향성이 개선되고 높은 편광도를 갖는 필름제조가 가능하였다. 본 실험에서는 33 wt%의 Sunset Yellow-FCF 수용액을 사용하면, 89.7~98.7%의 편광도를 갖는 광학적 이방성 필름이 제조되었다.

스핀 코팅 공정에 따른 액정디스플레이용 폴리이미드 배향막 특성 분석 (Effect of Spin Coating Speed on Characteristics of Polyimide Alignment Layer for Liquid Crystal Display)

  • 김진아;최세훈;박홍규
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권1호
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    • pp.58-65
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    • 2022
  • The field of liquid crystal display (LCD) is constantly in the spotlight and the process of depositing an alignment layer in the LCD manufacturing process is very important to obtain excellent performance such as low-power driving and high-speed response to improve LCD performance. Therefore, research on liquid crystal (LC) alignment is being actively conducted. When manufacturing LCD, it is necessary to consider the effect of the alignment layer thickness as one of the factors affecting various LCD performances. In addition, previous studies confirmed the LC alignment characteristics correlate with the rotation speed in the spin coating process. Therefore, the electro-optical properties of the LCD were investigated by manufacturing a polyimide alignment layer by varying the rotation speed in the spin coating process in this study. It was confirmed that the thickness of the polyimide alignment layer was controlled according to the spin coating conditions. The average transmittances of anti-parallel LC cells at the spin coating speed of 2,500 rpm and 3,000 rpm are about 60%, which indicates that the LC cell has relatively higher performance. At the spin coating speed of 3,000 rpm, the voltage-transmittance curve of twisted nematic (TN) LC cell was below 1.5 V, which means that the TN LC cell operated at a low power. In addition, high-speed operating characteristics were confirmed with a response time of less than 30 ms. From these derived data, we confirmed that the ideal spin coating speed is 3,000 rpm. And these results provide an optimized polyimide alignment layer process when considering enhanced future LCD manufacturing.

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.

옥타[8-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시}]옥틸 그리고 옥타[8-{4-(4'-시아노페닐아조) 펜옥시카보닐}]헵타노화 이당류의 열방성 액정과 광화학적 상전이 거동 (Thermotropic Liquid Crystalline and Photochemical Phase Transition Behavior of Octa[8-{4-(4'-cyanophenylazo)phenoxy}]octyl and Octa[8-{4-(4'-cyanophenylazo) phenoxycarbonyl}]heptanoated Disaccharides)

  • 김효갑;정승용;정희성;마영대
    • 폴리머
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    • 제36권6호
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    • pp.776-788
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    • 2012
  • 셀로비오스, 말토오스 그리고 락토오스를 1-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시}옥틸브롬 혹은 1-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시카보닐}헵타노일 클로라이드와 반응시켜 옥타[8-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시}]옥틸 그리고 옥타[8-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시카보닐}]헵타노화 이당류 유도체들을 합성함과 동시에 이들의 열방성 액정과 광화학적 상전이 거동을 검토하였다. 모든 {(시아노페닐아조)펜옥시}옥틸 이당류 에테르들(CADETs)은 단방성 네마틱(N) 상들을 형성하는 반면 모든 {(시아노페닐아조)펜옥시카보닐}헵타노화 이당류 에스터들(CADESs)은 양방성 N 상들을 형성하였다. CADETs에 비해, CADESs는 높은 액체(I) 상에서 N 상으로의 전이 온도들을 나타냈다. 유리 셀 혹은 러빙된 폴리이미드(PI) 배향막을 지닌 셀 중에서 N 상을 형성하고 있는 이당류 유도체에 광을 조사시킬 경우, 아조벤젠기의 trans-cis 이성화에 의해 N 상은 I 상으로 변하였다. 한편, 광 조사시켜 얻은 시료를 광을 차단한 상태로 방치할 경우 열에 의한 cis-trans 이성화와 trans 아조벤젠기들의 재배열로 인하여 I 상은 최초의 N 상으로 변하였다. 유리 셀의 경우에 비해 러빙된 PI 배향막을 지닌 셀의 경우가 이당류 유도체들의 광화학적 N-I 그리고 열적 I-N 상전이 속도들은 빠르며 시아노아조벤젠기를 지닌 monomesogenic 화합물들 그리고 4-{4'-(시아노페닐아조)펜옥시}옥틸 글루코오스 그리고 셀룰로오스 에테르들에 대해 관찰되는 결과들에 비해 현저히 달랐다. 이러한 결과를 주사슬의 유연성, 반복단위당에 도입된 메소겐기들의 수 그리고 아조벤젠기들간의 거리에 기인한 아조벤젠기들의 협동효과의 차이의 견지에서 검토하였다.

Bis(p-substituted phenyl) 2-decyloxyterephthalate의 액정 특성에 대한 치환기 효과 (The Effect of Substituents on LC Behavior of Bis(p-substituted phenyl) 2-Decyloxyterephthalate)

  • 박주훈;이종규;최옥병;소봉근;이수민;이준우;진정일
    • 대한화학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.127-137
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    • 2000
  • 비스(파라-치환페닐)테레프탈산 에스테르의 중앙 테레프탈산 벤젠고리 측면에 데실옥시기가 결합하고 있는 열한개의 새로운 화합물을 합성하였고, 이들의 열적 및 액정 성질을 DSC와 가열판이 부착된 편광현미경을 사용하여 조사하였다. 메소겐의 말단 치환기 X= -H(II-H), -F(II-F), -Cl(Il-Cl), -Br(Il-Br), -I(II-I), -$NO_2(lI-NO_2$), $-CF_3(II-CF_3$), -$OC_2H_5(II-OC_2H_5$), -$OC_4H_9(II-OC_4H_9$), -CN(II-CN) 및 -$C_6H_5(Il-C_6H_5$)로 바꾸었다. $II-OC_2H_5,\;II-OC_4H_9$, 및 $II-C_6H_5$는 단방성 네마틱 액정이었으며, II-H, lI-F, II-Cl, Il-Br, II-I, $II-NO_2$, $II-CF_3$, 및 Il-CN은 액정이 아니었다.

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형광체 기반 X선 광 변조기를 위한 비정질 셀레늄 필름 특성 (Characterization of the a-Se Film for Phosphor based X-ray light Modulator)

  • 강상식;박지군;조성호;차병열;신정욱;이건환;문치웅;남상희
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.306-309
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    • 2007
  • PXLM(Phosphor based x-ray light modulator) has a combined structure by phosphor, photoconductor, and liquid crystal and it can realize x-ray image of high resolution in clinical diagnosis area. In this study, we fabricated a photoconductor and investigated electrical and optical properties to confirm application possibility of radiator detector of PXLM structure. As photoconductor, amorphous selenium(a-Se), which is used most in DR(Digital radiography) of direct conversion method, was used and for formation of thin film, it was formed as $20{\mu}m-thick$ by using thermal vacuum evaporation system. For a produced a-Se film, through XRD(X-ray diffraction) and SEM(Scanning electron microscope), we investigated that amorphous structure was uniformly established and through optical measurement, for visible light of 40 $0\sim630nm$, it had absorption efficiency of 95 % and more. After fabricated a-Se film on the top of ITP substrate, hybrid structure was manufactured through forming $Gd_2O_3:Eu$ phosphor of $270{\mu}m-thick$ on the bottom of the substrate. As the result to confirm electrical property of the manufactured hybrid structure, in the case of appling $10V/{\mu}m$, leakage current of $2.5nA/cm^2$ and x-ray sensitivity of $7.31nC/cm^2/mR$ were investigated. Finally, we manufactured PXLM structure combined with hybrid structure and liquid crystal cell of TN(Twisted nematic) mode and then, investigated T-V(Transmission vs. voltage) curve of external light source for induced x-ray energy. PXLM structure showed a similar optical response with T-V curve that common TN mode liquid crystal cell showed according to electric field increase and in appling $50\sim100V$, it showed linear transmission efficiency of $12\sim18%$. This result suggested an application possibility of PXLM structure as radiation detector.

The Alignment of Liquid Crystals on the Film Surfaces of Soluble Aromatic Polyimides Bearing t-Butylphenyl and Trimethylsilylphenyl Side Groups

  • Hahm, Suk-Gyu;Jin, Kyeong-Sik;Park, Sam-Dae;Ree, Moon-Hor;Kim, Hyung-Sun;Kwon, Soon-Ki;Kim, Yun-Hi
    • Macromolecular Research
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    • 제17권12호
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    • pp.976-986
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    • 2009
  • With the study goal of firstly elucidating the anisotropic interactions between oriented polymer chain segments and liquid crystal (LC) molecules, and secondly of determining the contributions of the chemical components of the polymer segments to the film surface topography, LC alignment, pretilt, and anchoring energy, we synthesized three dianhydrides, 1,4-bis(4'-t-butylphenyl)pyromellitic dianhydride (BBPD), 1,4-bis(4'-trimethylsilylphenyl)pyromellitic dianhydride(BTPD), and 2,2'-bis(4"-tert-butylphenyl)-4,4',5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BBBPAn), and a series of their organosoluble polyirnides, BBPD-ODA, BBPD-MDA, BBPD-FDA, BTPD-FDA, and BBBPAn-FDA, which contain the diamines 4,4'-oxydianiline (ODA), 4,4'-methylenediamine (MDA), and 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)dianiline (FDA). All the polyimides were determined to be positive birefringent polymers, regardless of the chemical components. Although all the rubbed polyimide films exhibited microgrooves which were created by rubbing process, the film surface topography varied depending on the polyimides. In all the rubbed films, the polymer chains were unidirectionally oriented along the rubbing direction. However, the degree of in-plane birefringence in the rubbed film varied depending on the polyimides. The rubbing-aligned polymer chains in the polyimide films effectively induced the alignment of nematic LCs along their orientation directors by anisotropic interactions between the preferentially oriented polymer chain segments and the LCs. The azimuthal and polar anchoring energies of the LCs ranged from $0.45{\times}10^{-4}\;-\;1.37{\times}10^{-4}\;J/m^2$ and from $0.86{\times}10^{-5}\;-\;4.26{\times}10^{-5}\;J/m^2$, respectively, depending on the polyimides. The pretilt angles of the LCs were in the range $0.10-0.62^{\circ}$. In summary, the soluble aromatic polyimides reported here are promising LC alignment layer candidates for the production of advanced LC display devices.