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Intermediate Pretilt Angles with Long-Term Stability by Low-Energy Ion Beam Irradiation

Title
Intermediate Pretilt Angles with Long-Term Stability by Low-Energy Ion Beam Irradiation
Other Titles
낮은 에너지 이온빔이 조사된 PDMS 표면의 화학적 변화를 통한 안정적인 중간각을 얻기 위한 연구
Authors
조민경
Issue Date
2009
Department/Major
대학원 화학·나노과학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
김연상
Abstract
A treatment of ion beam on a polydimethylsiloxane (PDMS) ultra-thin alignment layer can simply produce an intermediate pretilt angle with long-term stability, even though ion beam energy is low. The pretilt angle of liquid crystals on a PDMS alignment layer can be controlled from 0 to 90˚a by ion beam exposure time. And the chemical property of PDMS surface is changed from hydrophobic to hydrophilic, due to the surface modification into inorganic silica-like structure. We found that the PDMS layer is converted to a mixed layer of organic PDMS layer and inorganic silica-like layer via X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis and X-ray reflectivity (XRR) data. Therefore, we believe that obtained intermediate pretilt angles can be maintained for a long time. We also apply this method to no-bend-bias-voltage optically compensated birefringence (OCB) mode with a intermediate pretilt angle.;Liquid Crystal Display(LCD)란 인가전압에 따라 액정분자의 배열을 변화시킴으로써 빛의 투과도를 조절하여 영상을 표시하는 장치이다. 명암 대비비, 시야각, 응답속도 등을 향상시키고 액정의 배향상태를 균일하게 유지하기 위하여 액정 배향막을 사용한다. 보통 액정분자의 배향을 제어하는 방법으로 러빙법을 많이 사용하는데 정전기 발생, 먼지 흡착, 스크래치의 형성으로 LCD의 성능 및 생산 수율 저하시킬 수 있다는 단점이 있다. 본 논문에서는 polydimethylsiloxane(PDMS) 배향막을 사용하여 비접촉식 배향법으로 낮은 에너지의 이온빔 조사를 통해 안정적인 중간각을 얻을 수 있는 방법을 소개하였다. 기판에 배향막으로서 PDMS를 10nm정도로 얇게 코팅한 후, 이온빔 에너지와 각도를 150eV, 45도로 고정시키고 이온빔 조사 시간을 조절하여 중간각을 포함한 다양한 선경사각을 얻을 수 있었다. 특히, 10일이 넘게 안정적인 중간각을 얻을 수 있었던 것에 주목했다. 이온빔이 조사된 PDMS 표면을 XPS, XRR로 분석해 봄으로써 유기막인 PDMS막이 무기막으로 변화되어 유기막과 무기막이 함께 공존하고 있음을 확인할 수 있었다. 일반적으로, PDMS는 recovery 현상으로 인해 오랜 시간 안정적인 표면에너지를 유지하기 힘들지만, 본 연구에서는 표면의 영구적인 화학적 변화로 인해 표면에너지가 유지될 수 있었고 그 결과, 중간각 역시 안정하게 유지될 수 있었다. 또한 우리는 이렇게 얻은 중간각을 이용해 처음부터 bend 상태인 액정 배향을 만들어서 초기의 인가전압이 필요 없는 OCB 모드에 적용할 수 있다.
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일반대학원 > 화학·나노과학과 > Theses_Master
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