KR0134832Y1 - 대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치 - Google Patents

대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치 Download PDF

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Abstract

대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치가 제안되었다.
이 제조장치는, 자외선을 발생시키는 수은램프(1), 수은램프(1)에 전원을 공급하는 전원공급장치(2), 수은램프(1)를 냉각시켜 주는 것으로서 물이 순환하는 관으로 이루어진 수은램프하우징(3), 수은램프 하우징(3)에 부착되어 수은램프(1)로부터의 자외선의 출력을 한정하는 제1조리개(4), 수은램프(1)중심까지의 촛점거리를 가지며 제1조리개(4)를 통과한 자외선을 확대시키는 제1볼록렌즈(5), 제1볼록렌즈(5)를 통해 확대된 자외선을 선편광시키는 글렌톰슨 프리즘(6), 글렌톰슨 프리즘(6)을 통과하여 선편광된 자외선을 조절하는 제2볼록렌즈(7), 제2볼록렌즈(7)를 통과한 자외선을 확대시켜 유리가판(9)상의 광경화성 폴리머막(10)에 조사하여 이를 배향시키는 제3볼록렌즈(8)로 구성된다.

Description

대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치
제1도는 본고안에 따른 대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치를 나타낸 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 수은램프 2 : 전원공급장치
3 : 수은램프하우징 4 : 제1조리개
5 : 제1볼록렌즈 6 : 글렌톰슨 프리즘
7 : 제2볼록렌즈 8 : 제3볼록렌즈
9 : 유리기판 10 : 광경화성 폴리머막
본고안은 배향막 제조장치에 관한 것으로, 특히 광경화성 고분자막에 선편광된 자외선(UV)를 조사하여 배향시키는 장치에 관한 것이다.
종래 액정분자를 평면(planar)구조로 배향시키는 방법들로 몇가지가 알려져 있다.
그하나로서, 고분자 평면에 기계적 마찰(rubbing)에 의해서 규칙적인 마이크로 그루브(microgroove)를 형성시키고 그 마이크로 그루브들을 통해 액정분자들을 전체배향막인 표면에서 규칙적으로 배향시키는 방법이 있다.
여기에 사용되는 고분자로는 폴리이미드(polyimide)계나 폴리아미드(polyamide)계의 물질들이 널리 사용되고 있다.
또한, 전폴리머(Pre-polymer)의 광 고분자화에 의한 배향막 제작방법도 알려져 있다.
이방법에서 사용되는 전폴리머는 폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol : PVA)과 4-메톡시 신나믹(4-methoxy cinnamic acid)의 반응에서 생성되는데 여기서 선편광된 자외선(UV)을 조사시키면 광반응에 의해 크로스 링킹(cross-linking)된 배향막이 형성된다.
이 배향막은 액정분자들을 원하는 방향으로 평면구조로 배향시킬수 있다.
그러나 위의 종래 방법들은 다음과 같은 문제점이 있었다.
우선, 종래 기계적 마찰(rubbing)에 의한 배향막 형성방법에서 생기는 마이크로그루브들의 결함이 불규칙한 위상 왜곡(random phase distortion)과 광산란(light scattering)을 야기시키고 이때문에 디스플레이의 특성에 나쁜영향을 미치게 된다.
특히, 기계적 마찰시에 발생되는 정전기는 액티브 매트릭스 디스플레이(active matrix display)시 결함의 원인이 된다.
또한 이방법에 따르면 배향막 표면에서 국부적으로 다른 배향을 갖는 상태를 만들수 없게 된다.
또한, PVCN-M(polyvinyl-4-methoxy cinnamate)전폴리머의 광 고분자화에 의해 생성되는 배향막은 낮은 열 안정성을 갖는다.
만약 셀에 채워지는 네마틱(nematic)액정의 투명점(CP : Clearing Point)이 50℃보다 높으면 50℃근처에서 평면구조의 변형이 발견된다.
그리고 50℃보다 낮은 투명점을 갖는 액정이 사용된다면 등방성(isotropic)상 이상으로 열을 가하면 초기의 배향상태로 복원되지 않고 많은 디스크리네이션(disclination)이 나타나게 된다.
그래서 이러한 배향막을 사용한 디스플레이 소자는 높은 온도에서 사용할 수 없고 셀합착방법 또한 높은 온도에서 수행되는 통상의 방법을 사용할 수 없다.
본고안은 위의 단점을 해소하기 위한 것으로서, 대면적을 균일하게 조사할 수 있도록 광경화성 고분자막에 선편광된 자외선을 조사하여 배향시키는 배향막 제조장치를 제공하는데 목적이 있다.
제1도는 본고안에 따른 대면적 광경화성 배향막 제조장치의 구성도로서 종래 자외선 조사장치에 자외선을 확대시킬수 있는 렌즈를 두어 선편광된 자외선을 확대시킬 수 있는 장치로 구성된 것이다.
상세히 기술하면, 제1도에 나타낸 대면적 광경화성 배향막 제조장치는 자외선을 발생시키는 수은 램프(1), 수은램프(1)에 전원을 공급하는 전원공급장치(2), 수은램프(1)를 냉각시켜 주는 것으로서, 물의 순환하는 관으로 이루어진 수은램프 하우징(housing)(3), 수은랩프 하우징(3)에 부착된 조리개로서 수은램프(1)로부터의 자외선의 출력을 한정하는 제1조리개(4), 수은램프(1) 중심까지의 촛점거리를 갖으며 제1조리개(4)를 통과한 자외선을 확대시키는 제1볼록렌즈(5), 제1볼록렌즈(5)를 통해 확대된 자외선을 선편광시키는 글렌톰슨 프리즘(Glan-Thomson prism or polarizer)(6), 글렌톰슨 프리즘(6)을 통과하여 선편광된 자외선을 조절하는 제2볼록렌즈(7), 제2볼록렌즈(7)를 통과한 자외선을 확대시켜 유리기판(9)상의 광 경화성 폴리머막(10)에 조사하여 이를 배향시키는 제3볼록렌즈(8)로 구성된다.
제1도에서, 제2볼록렌즈(7)과 제3볼록렌즈(8)의 촛점거리를 각각 f1, f2라 하면 d=f2/f1의 배율로 자외선을 확대시킬 수 있다.
수은램프(1)는 500-1000W의 크기로서 365nm이하의 과장을 갖는 자외선이 나오는 것으로 스폿트(spot)형이다.
제1볼록렌즈(5)는 수은램프(1)까지의 촛점거리를 갖는 것으로서, 제1조리개(4)를 통해 출력된 자외선을 균일하게 하여 주는 것이다.
수은램프 하우징(3)은 수은램프(1)를 냉각시켜 주는 장치로서 물이 순환하는 관으로 구성된 것이다.
여기서, 볼록렌즈(5, 7, 8)의 재질로는 석영(quartz)이 사용된다.
위에서 언급한 바와 같이, 본고안은 액정배향막 제조장치중 광경화성 폴리머 배향막의 자외선 조사장치에 관한 것으로 종래 조사면적이 작은 단점을 극복하여 조사면적을 확대시켜 줌으로써 생산성을 확대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 자외선을 발생시키는 수은램프와, 상기 수은램프로 부터의 자외선의 출력을 한정하는 제1조리개와, 상기 제1조리개를 통과한 자외선을 확대시키는 제1볼록렌즈와, 유리기판상의 광경화성 폴리머막에 조사하여 이를 배향시키는 제2볼록렌즈로 구성됨을 특징으로 하는 대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수은램프에 전원을 공급하는 전원공급장치가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수은램프를 냉각시켜 주는 것으로서 물이 순환하는 관으로 이루어진 수은램프 하우징이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1볼록렌즈를 통해 확대된 자외선을 선편광시키는 글렌톰슨 프리즘이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2볼록렌즈를 통과한 자외선을 확대시키는 제3볼록렌즈가 추가로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 볼록렌즈는 석영임을 특징으로 하는 대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치.
  7. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 볼록렌즈는 촛점거리가 다른 것을 특징으로 하는 대면적 광경화성 고분자 배향막 제조장치.
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