KR102140763B1 - 광 활성제와 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 배향제 제조 방법 - Google Patents

광 활성제와 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 배향제 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 N-O-C=O-C 밴드를 구비하며, 액정 배향제에 혼합되는 광 활성제와, 시클로헥산온옥심을 용매에 혼합 및 용해하여 1차 용액을 제조하는 1차 용액 제조 공정과, 1차 용액에 무수물을 혼합하여 2차 용액을 제조하는 2차 용액 제조 공정과, 2차 용액에 촉매를 혼합한 반응 용액에서 광 활성제의 합성 반응을 진행하는 반응 공정 및 반응 공정에서 광 활성제를 추출하는 추출 공정을 포함하는 광 활성제 제조 방법 및 광 활성제를 배향 원액에 소정 비율로 혼합하여 광 활성제 혼합 용액을 제조하는 광 활성제 혼합 공정과, 광 활성제 혼합 용액에 피롤리디논을 혼합하는 피롤리디논 혼합 공정과, 광 활성제 혼합 용액에 2-부톡시에탄올을 혼합하는 2-부톡시에탄올 혼합 공정과, 광 활성제 혼합 용액에 감마-부티로락톤을 혼합하는 감마-부티로락톤 혼합 공정 및 2-부톡시에탄올 혼합 공정 후에 상기 광 활성제 혼합 용액을 저온에서 교반하여 액정 배향제를 제조하는 교반 공정을 포함하는 액정 배향제 제조 방법을 개시한다.

Description

광 활성제와 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 배향제 제조 방법{Photo Activator and Manufacturing Method of the same and Photo Alignment Agent including the Same}
본 발명은 액정 배향 향상을 위한 광 활성제와 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 배향제 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 소자의 액정 셀은 서로 마주보는 기판의 사이에 액정이 충진되어 구성된다. 액정 셀은 액정 분자를 기판면에 대하여 소정의 방향으로 배향하기 위하여 기판 표면에 액정 배향막이 도포되어 있다. 액정 배향막은 통상적으로 기판 표면에 코팅된 유기막 표면을 레이온 등의 천 부재를 이용하여 일정한 방향으로 문지르는 공정(러빙 공정)을 통하여 형성된다.
그러나, 러빙 공정은 러빙 과정에서 먼지나 정전기가 발생하기 쉽기 때문에, 액정 배향막 표면에 먼지가 부착되어 표시 불량의 원인이 될 수 있다. 또한, 러빙 공정에서 마찰에 의해 발생되는 정전기에 의해 TFT 소자의 회로가 파괴되어 제품 수율을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 또한, 액정 셀은 액정 배향막의 낮은 고정 에너지(anchoring energy)에 의한 이미지 스티킹(image-sticking)과 같은 문제가 영상의 품질을 저하시키는 원인이 될 수 있다.
최근에는 이미지 스티킹과 같은 문제를 해결하기 위하여 액정 배향막을 복수층으로 형성하는 방법이나, 액정 배향막에 이온을 주입하는 방법이 시도되고 있다. 그러나 이러한 방법은 긴 공정 시간이 소요되어 생산성과 효율성이 저하되는 문제가 있다.
한편, 광 배향 방법은 러빙을 함으로 생기는 공정상의 많은 문제를 해결할 수 있고, 대형 액정 디스플레이에서 시야각을 넓히는데 이점이 있다. 그러나, 광 배향 방법은 광 조사 시간이 길고, 광량이 너무 커서 에너지 소모가 크며, 고정 에너지가 낮아서 이미지 스티킹이 생긴다는 것이다. 또한, 최근에는 광 배향 방법에 의해서 생기는 유기 부산물에 의해 공정 챔버의 내부가 오염되므로 공정 챔버 안을 주기적으로 청소해 주어야 하는 문제가 발생하였다.
본 발명은 효율적으로 액정 배향막을 형성할 수 있는 광 활성제와 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 배향제 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 광 활성제는 N-O-C=O-C 밴드를 구비하며, 액정 배향제에 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광 활성제는 도 1 및 도 2에 따른 구조식을 가질 수 있다.
또한, 상기 광 활성제는 시클로헥산온옥심(cyclohexanone oxime)과 무수 크로톤산의 반응에 의하여 형성되거나, 시클로헥산온옥심(cyclohexanone oxime)과 무수 아세트산(acetic anhydride)의 반응에 의하여 형성될 수 있다.
본 발명의 광 활성제 제조 방법은 시클로헥산온옥심을 용매에 혼합 및 용해하여 1차 용액을 제조하는 1차 용액 제조 공정과, 상기 1차 용액에 무수물을 혼합하여 2차 용액을 제조하는 2차 용액 제조 공정과, 상기 2차 용액에 촉매를 혼합한 반응 용액에서 광 활성제의 합성 반응을 진행하는 반응 공정 및 상기 반응 공정에서 상기 광 활성제를 추출하는 추출 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 용매는 헥산 THF, DMF 및 DMSO으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무수물은 상기 용매가 헥산인 경우에 무수 크로톤산이며, 상기 용매가 디메틸포름아미드인 경우에 무수 아세트산일 수 있다.
또한, 상기 촉매는 과염소산, 황산, 파라-톨루엔설폰산, 염산 또는 질산일 수 있다.
또한, 상기 추출 공정은 상기 용매가 헥산인 경우에 상기 합성 반응이 완료된 반응 용액에 교대로 헥산과 탈이온수를 혼합하여 헥산과 탈이온수로 여러 번 씻고 헥산 층과 탈이온수 층으로 층 분리한 후에 상기 광 활성제를 추출하며, 상기 용매가 디메틸포름아미드인 경우에 상기 반응 용액에 에틸아세테이트를 혼합 및 희석시켜 상기 디메틸포름아미드를 제거하고, 상기 반응 용액에 탈이온수를 반복적으로 혼합하여 씻어 에틸아세테이트 층과 탈이온수 층으로 층 분리를 한 후에 상기 에틸아세테이트를 증발시켜 상기 광 활성제를 추출할 수 있다.
또한, 상기 추출 공정은 빛이 차단된 상태에서 진행되며, 상기 추출된 광 활성제는 빛과 산소가 투과되지 않는 용기에 밀봉하여 진공 상태에서 보관될 수 있다.
본 발명의 액정 배향제 제조 방법은 상기의 광 활성제를 배향 원액에 소정 비율로 혼합하여 광 활성제 혼합 용액을 제조하는 광 활성제 혼합 공정과, 상기 광 활성제 혼합 용액에 피롤리디논을 혼합하는 피롤리디논 혼합 공정과, 상기 광 활성제 혼합 용액에 2-부톡시에탄올을 혼합하는 2-부톡시에탄올 혼합 공정과, 상기 광 활성제 혼합 용액에 감마-부티로락톤을 혼합하는 감마-부티로락톤 혼합 공정 및 상기 감마-부티로락톤 혼합 공정 후에 상기 광 활성제 혼합 용액을 소정 시간동안 교반하여 액정 배향제를 제조하는 교반 공정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배향 원액은 TN-PAA 또는 P-PAA일 수 있다.
또한, 상기 배향 원액은 광 분해성 고분자 수지일 수 있다.
본 발명은 자외선에 민감한 광 활성제를 혼합하여 액정 배향제를 만든 후에 코팅 및 자외선 조사를 통하여 액정 배향막을 형성하므로, 기존에 10분 이상이 소요되는 광 조사 시간 및 매우 큰 광량의 필요성과 달리 광 조사 시간을 수 분이내로 단축하여 매우 빠르고 효율적으로 액정 배향막을 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 액정 배향막의 형성 과정에서 이산화탄소를 제외한 다른 휘발성 물질이 발생되지 않으므로 후공정이 단순해지며, 기존의 공정에 비하여 공정 챔버의 관리가 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 광 조사 과정에서 광 활성제에 의하여 형성되는 라디칼에 의하여 광 배향이 되며, 표면적이 커지고 표면 에너지가 증가하여 액정 고정 에너지가 증가되는 효과가 있다.
도 1은 구조식 (a)와 구조식 (b)의 광 활성제가 자외선에 의하여 라디칼을 생성하는 반응식이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제 제조 방법에 대한 공정도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제 제조 방법에 따른 반응식이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제의 H-NMR 측정 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제의 IR Spectrum 측정 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제의 자외선 조사 시간에 따른 UV-Visible Spectrum 측정 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 배향제 제조 방법에 대한 공정도이다.
도 8은 액정 배향막의 고정 에너지를 측정하기 위한 광학계의 구성도이다.
도 9는 액정 배향막의 선경사각을 측정하기 위한 광학계의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 배향제에 의한 액정 배향막의 극선도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 배향제에 의한 액정 배향막의 광 조사 전후의 표면에 대한 AFM 사진이다.
이하, 첨부된 도면과 실시예를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제와 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 배향제 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제에 대하여 설명한다.
도 1은 구조식 (a)와 구조식 (b)의 광 활성제가 자외선에 의하여 라디칼을 생성하는 반응식이다.
상기 광 활성제는, 하기의 구조식 (a)로 표시되는 물질로 형성될 수 있다. 상기 광 할성제는 시클로헥산온옥심(cyclohexanone oxime)과 무수 크로톤산(crotonic anhydride)의 반응에 의하여 형성되는 광 활성제(이하 "CAP"라 한다)일 수 있다.
구조식 (a)
Figure 112017116213860-pat00001
또한, 상기 광 활성제는 하기의 구조식 (b)로 표시되는 물질로 형성될 수 있다. 상기 광 활성제는 시클로헥산온옥심(cyclohexanone oxime)과 무수 아세트산(acetic anhydride)의 반응에 의하여 형성되는 광 활성제(이하 "AAP"라 한다)일 수 있다.
구조식 (b)
Figure 112017116213860-pat00002
상기 광 활성제는 구조식 (a)와 구조식 (b)에서 보는 바와 같이, 공통적으로 N-O-C=O-C 밴드를 구비한다. 상기 광 활성제는 N-O-C=O-C 밴드의 영향으로 큰 반응성을 갖는다. 보다 구체적으로, 상기 광 활성제는, 도 1에서 보는 바와 같이, 광(자외선)이 조사되는 경우에 30초 내지 10분 이내에 복수의 라디칼로 분해되므로 상대적으로 큰 반응성을 갖는다. 상기 광 활성제는 분해 과정에서 이산화탄소만을 배출시킨다.
또한, 상기 광 활성제는 하기의 구조식 (c), (d) 또는 (f)로 표시되는 물질로 형성될 수 있다. 상기 광 활성제는 N-O-C=O-C 밴드를 가지고 있으며 광(자외선)이 조사되는 경우에 복수의 라디칼로 분해되고, 이 라디칼과 폴리아믹산(polyamic acid; PAA)과의 새로운 결합은 라디칼을 가지는 알킬기의 크기에 따라 액정 방향성을 갖도록 만들 수 있다. 또한, 상기 광 활성제는 폴리이미드와 반응하면서 결합을 생성하여 짧은 시간 내에 액정 배향을 갖도록 만들 수 있다.
구조식 (c)
Figure 112017116213860-pat00003
(R은 탄소수 1 ~ 12 의 CnH2n + 1 꼴의 알킬기 또는 cyclohexyl group이고, n은 양의 정수이다.)
구조식 (d)
Figure 112017116213860-pat00004
(R은 하기의 구조식 (e)의 구조 또는 cyclohexyl group이며, R"는 탄소수 1 ~ 5 의 CnH2n + 1 꼴의 알킬기이며, n은 양의 정수이다.)
구조식 (e)
Figure 112017116213860-pat00005
(R'은 탄소수 1 ~ 12 의 CnH2n +1 알킬기이며, n은 양의 정수이고, R과 R"은 서로 동일하거나 상이하다.)
구조식 (f)
Figure 112017116213860-pat00006
(R은 탄소수 1 ~ 12 의 CnH2n +1의 알킬기 또는 cyclohexyl group이며, n은 양의 정수이다.)
상기 광 활성제는 폴리아믹산(polyamic acid; PAA)과 일정 비율로 혼합되어 액정 배향제를 형성한다. 상기 액정 배향제는 액정 배향막을 형성하며, 광 조사에 의하여 액정 배향성이 향상될 수 있다. 즉, 상기 광 활성제는 액정 배향막의 액정 배향성을 향상시킬 수 있다. 상기 폴리아믹산은 기존에 액정 배향막의 형성에 사용되는 TN(Twist-nematic) 수평 배향제 또는 TN 수평 배향 폴리아믹산(이하 "TN-PAA"라 함)와 광분해성 배향제 또는 광분해성 폴리아믹산(이하 "P-PAA"라 함)일 수 있다. 한편, 상기 TN-PAA는 광 활성제가 혼합되지 않은 상태에서 반응을 통하여 기존의 액정 배향막인 TN-Polyimide 막(이하 "TN-PI"라 한다.)을 형성하며, P-PAA는 P-Polyimide 막(이하 "P-PI"라 한다.)을 형성할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제 제조 방법에 대한 공정도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제 제조 방법에 따른 반응식이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제 제조 방법은, 도 2 및 도 3을 참조하면, 1차 용액 제조 공정(S10)과 2차 용액 제조 공정(S20)과 반응 공정(S30) 및 추출 공정(S40)을 포함할 수 있다. 이하에서는 CAP를 제조하는 방법을 기준으로 설명하며, AAP를 제조하는 방법에서 다른 부분을 추가로 설명한다.
상기 1차 용액 제조 공정(S10)은 시클로헥산온옥심을 용매에 혼합 및 용해하여 1차 용액을 제조하는 공정이다. 상기 용매는 헥산을 사용할 수 있다. 또한, 상기 용매는 극성 비양자성 용매를 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 용매는 테트라히드로퓨란(Tetrahydrofuran; THF), 디메틸포름아미드(Dimethylformamide; DMF), 디메틸설폭사이드(Dimethylsulfoxide; DMSO)가 사용될 수 있다. 한편, 상기 AAP를 제조하는 경우에, 용매는 디메틸포름아미드를 사용할 수 있다. 상기 1차 용액은 시클로헥산온옥심이 충분히 용해될 수 있는 양의 용매에 시클로헥산온옥심을 혼합하여 제조한다. 예를 들면, 상기 1차 용액은 시클로헥산온옥심 0.01 mole을 용매인 헥산 50㎖에 용해하여 제조할 수 있다. 상기 용매의 양이 너무 적으면 시클로헥산온옥심이 충분히 용해되지 않을 수 있다. 상기 용매의 양이 너무 많으면 후공정에서 용매를 증발시키는 시간이 증가될 수 있다.
상기 1차 용액 제조 공정은 용매와 시클로헥산온옥심을 플라스크와 같은 용기 속에 혼합한 후에 교반기(stirrer)를 이용하여 교반하면서 진행될 수 있다. 이때, 상기 교반기는 40 ∼ 60rpm으로 10 ∼ 30분 동안 교반할 수 있다.
상기 2차 용액 제조 공정(S20)은 1차 용액에 무수물을 혼합하여 2차 용액을 제조하는 공정이다. 상기 무수물은 무수 크로톤산(crotonic anhydride)을 사용할 수 있다. 한편, 상기 AAP를 제조하는 경우에, 무수물은 무수 아세트산(acetic anhydride)을 사용할 수 있다. 상기 무수물은 0.010 ∼ 0.012mole로 1차 용액에 혼합될 수 있다. 상기 무수물의 함량이 너무 적으면 무수물이 시클로헥산온옥심과 반응하지 않고 미반응 상태로 남을 수 있다. 또한, 상기 무수물의 함량이 너무 많으면 시클로헥산온옥심이 미반응 상태로 남을 수 있다. 상기 2차 용액 제조 공정(S20)은 교반기(stirrer)를 이용하여 교반하면서 진행될 수 있다. 이때, 상기 교반기는 40 ∼ 60rpm으로 10 ∼ 30분 동안 교반할 수 있다.
상기 반응 공정(S30)은 2차 용액에 촉매를 혼합한 반응 용액에서 광 활성제의 합성 반응을 진행하는 공정이다. 상기 촉매는 과염소산(perchloric acid)을 사용할 수 있다. 또한, 촉매는 황산(sulfuric acid), 파라-톨루엔설폰산(p-toluenesulfonic acid), 염산(hydrochloric acid) 또는 질산과 같은 산이 사용할 수 있다. 상기 촉매는 용매가 50㎖일 때 2 ∼ 3방울로 혼합될 수 있다. 상기 반응 공정(S30)은 교반기(stirrer)를 이용하여 반응 용액을 교반하면서 진행될 수 있다. 이때, 상기 교반기는 40 ∼ 60rpm로 유지될 수 있다. 상기 반응 공정(S30)은 20 ∼ 25℃에서 진행될 수 있다. 상기 반응 공정은 20 ∼ 30시간 동안 진행될 수 있다. 또한, 상기 반응 공정(S30)은 반응 용액이 빛에 노출되지 않은 상태에서 진행될 수 있다.
상기 추출 공정(S40)은 합성 반응이 완료된 후에 반응 용액에서 광 활성제를 추출하는 과정이다. 먼저, 상기 합성 반응이 완료된 반응 용액에 교대로 헥산과 탈이온수(deionized Water)를 혼합하여 헥산과 탈이온수로 여러 번 씻고, 헥산 층과 탈이온수 층으로 층 분리를 시킨다. 상기 분리된 헥산 층에 잔류하는 탈이온수를 sodium sulfate 또는 anhydrous calcium chloride를 이용하여 부분적으로 제거할 수 있다. 추가로, 수분과 뭉쳐진 덩어리에서 헥산을 증발시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 수분과 뭉쳐진 덩어리를 일차로 페이퍼 필터와 깔때기를 이용하여 걸러낸 후에, 증발기를 이용하여 헥산을 증발시켜 광 활성제를 추출한다.
한편, 상기 AAP를 제조하는 경우에, 먼저, 반응 용액에 10배 이상의 에틸아세테이트(ethylacetate)를 혼합 및 희석시켜 디메틸포름아미드를 제거한다. 이때, 상기 반응 용액을 충분한 시간동안 유지하고 여러 번 반복하여 디메틸포름아미드가 모두 제거되도록 한다. 상기 용매의 양이 너무 많으면 후공정에서 용매를 희석시키는 시간이 증가할 수 있다. 다음으로, 반응 용액에 탈이온수를 반복적으로 혼합하여 씻고, 에틸아세테이트 층과 탈이온수 층으로 층 분리를 시킨다. 상기 에틸아세테이트 층은 증발기를 이용하여 에틸아세테이트를 증발시켜 광 활성제를 추출한다.
상기 추출된 광 활성제는 점도가 낮은 옅은 갈색의 액상이다. 상기 광 활성제는 산소 또는 빛과 접촉하면 특성이 변경되므로 산소와 빛이 투과하지 않는 용기에 밀봉하여 보관한다. 예를 들면, 상기 광 활성제는 갈색 바이알병에 담아서 파리필름으로 밀봉하여 진공 상태로 보관할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제의 특성 평가에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제의 H-NMR 측정 그래프이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제의 IR Spectrum 측정 그래프이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제의 자외선 조사 시간에 따른 UV-Visible Spectrum 측정 그래프이다.
상기 광 활성제는 H-NMR 측정, IR Spectrum 측정, 자외선 조사 시간에 따른 UV-Visible Spectrum 측정을 통하여 평가를 진행하였다.
도 4의 (a)는 AAP의 H-NMR 측정 그래프이며, 도 4의 (b)는 CAP의 H-NMR 측정 그래프이다.
상기 광 활성제는 H-NMR 측정 결과에 따르면, 도 4의 (a)와 (b)를 참조하면, 구조식 (a)와 구조식 (b)의 광 활성제에 대응되는 피크를 가지는 것을 확인할 수 있다. 상기 광 활성제는 AAP와 CAP의 경우에 모두 270 ~ 280nm에서 특정한 피크를 가진다.
도 5의 (a)는 AAP의 IR Spectrum 측정 그래프이며, 도 5의 (b)는 CAP의 IR Spectrum 측정 그래프이다.
상기 광 활성제는 IR Spectrum 측정 결과에 따르면, 도 7의 (a)와 (b)를 참조하면, 도 1의 광 활성제의 구조식에 대응되는 IR 피크를 가지는 것을 확인할 수 있다.
도 6의 (a)는 AAP의 자외선 조사 시간에 따른 UV-Visible Spectrum 측정 그래프이며, 도 6의 (b)는 CAP의 자외선 조사 시간에 따른 UV-Visible Spectrum 측정 그래프이다.
상기 광 활성제는 자외선 조사 시간에 따른 UV-Visible Spectrum 측정 결과에 따르면, 도 6의 (a)와 (b)를 참조하면, UV 조사 시간이 증가됨에 따라 도 4의 그래프에서 관찰되는 피크들이 감소되는 것을 관찰할 수 있다. 따라서, 상기 광 활성제는 반응성이 크다는 것을 확인할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 배향제 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 배향제의 제조 방법에 대한 공정도이다.
상기 액정 배향제 제조 방법은, 도 7을 참조하면, 광 활성제 혼합 공정(S100)과 피롤리디논(pyrrolidinone) 혼합 공정(S200)과 2-부톡시에탄올(2-butoxyethanol) 혼합 공정(S300)과 감마-부티로락톤(γ-butyrolactone) 혼합 공정(S400) 및 교반 공정(S500)을 포함할 수 있다. 상기 액정 배향제 제조 방법은 위에서 설명한 광 활성제를 사용하여 액정 배향제를 제조하는 방법이다.
상기 광 활성제 혼합 공정(S100)은 배향 원액에 광 활성제를 소정 비율로 혼합하여 광 활성제 혼합 용액을 제조하는 공정이다. 상기 배향 원액은 액정 배향막을 형성하는데 사용되는 다양한 물질이 사용될 수 있다. 상기 배향 원액은 폴리이미드수지 또는 폴리비닐알코올(PVA; polyvinyl alcohol)이 사용될 수 있다. 상기 폴리이미드 수지는 폴리아믹산 또는 가용성 폴리이미드가 사용될 수 있다. 상기 폴리아믹산은 TN-PAA 또는 광분해성 폴리아믹산(P-PAA)가 사용될 수 있다. 상기 배향 원액은 바람직하게는 폴리아믹산이 사용될 수 있다.
상기 광 활성제는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 활성제가 사용된다. 상기 배향 원액과 광 활성제는 중량비로 1 : 0.1 ∼ 1 : 3의 혼합 비율로 혼합될 수 있다. 상기 배향 원액과 광 활성제의 혼합 비율은 배향 원액 및 광 활성제의 종류에 따라 혼합 비율의 범위내에서 변화될 수 있다. 예를 들면, 상기 배향 원액이 TN-PAA인 경우에, 광 활성제 혼합 용액은 폴리아믹산 1.0g에 광 활성제 0.1g이 혼합되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 광 활성제 혼합 용액은 폴리아믹산 1.0g에 광 활성제 1.5g이 혼합되어 형성될 수 있다. 상기 폴리아믹산과 광 활성제는 빛이 차단되는 혼합 용기 예를 들면, 갈색 바이알병에 공급되어 서로 혼합된다. 상기 광 활성제 혼합 공정은 폴리아믹산의 산화와 분해를 막기 위해 4 ∼ 10℃의 온도에서 20 ∼ 40rpm 정도의 속도로 혼합 용액을 교반시켜 진행된다. 상기 광 활성제 혼합 공정은 대략 1 ~5분 정도 진행될 수 있다.
한편, 상기 광 활성제 혼합 공정(S100)은 다른 원료를 혼합한 후에 혼합될 수 있다. 상기 광 활성제의 혼합 공정중에, 광 활성제를 빛과 산소로부터 차단하기 어려운 경우 또는 광 활성제를 빛과 산소와의 접촉을 줄일 수 없는 경우에, 광 활성제를 제일 마지막 공정에서 혼합할 수 있다. 예를 들면, 상기 광 활성제 혼합 공정(S100)은 감마-부티로락톤(γ-butyrolactone) 혼합 공정(S400) 후에 진행될 수 있다.
상기 피롤리디논(pyrrolidinone) 혼합 공정(S200)은 광 활성제 혼합 용액에 피롤리디논을 혼합하는 공정이다. 상기 피롤리디논은 N-methyl-2-pyrrolidinone(NMP)일 수 있다. 상기 피롤리디논은 폴리아믹산에 대한 용해성이 우수하여 폴리아믹산과 광 활성제가 잘 혼합되도록 한다. 상기 피롤리디논은 배향 원액의 중량을 기준으로 1 : 0.1 ~ 1 : 0.4의 혼합 비율로 혼합될 수 있다. 예를 들면, 상기 피롤리디논은 폴리아믹산 1.0g에 0.2g이 혼합되어 형성될 수 있다. 또는 상기 광 활성제 혼합 용액과 피롤리디논은 중량비로 3 : 1 ~ 8 : 1의 비율로 혼합될 수 있다. 상기 피롤리디논 혼합 공정은 상온에서 20 ∼ 40rpm 정도의 속도로 혼합 용기를 회전시켜 진행된다. 상기 피롤리디논 혼합 공정은 대략 1 ~ 5분 정도 진행될 수 있다.
상기 2-부톡시에탄올(2-butoxyethanol) 혼합 공정(S300)은 광 활성제 혼합 용액에 2-부톡시에탄올을 혼합하는 공정이다. 상기 2-부톡시에탄올은 액정 배향제의 표면 장력을 감소시켜 액정 배향제의 스핀 코팅시 박막이 균일하게 형성되도록 한다. 상기 2-부톡시에탄올은 배향 원액의 중량을 기준으로 0.1 ~ 1 : 0.4의 비율로 혼합될 수 있다. 예를 들면, 상기 2-부톡시에탄올은 폴리아믹산 1.0g에 0.2g이 혼합되어 형성될 수 있다. 또는 상기 광 활성제 혼합 용액과 2-부톡시에탄올은 중량비로 9 : 1 ~ 25 : 1의 비율로 혼합될 수 있다. 상기 2-부톡시에탄올 혼합 공정(S300)은 상온에서 20 ∼ 40rpm 정도의 속도로 혼합 용액을 교반시켜 진행된다. 상기 2-부톡시에탄올 혼합 공정은 대략 1 ~ 5분 정도 진행될 수 있다.
상기 감마-부티로락톤(γ-butyrolactone) 혼합 공정(S300)은 광 활성제 혼합 용액에 감마-부티로락톤을 혼합하는 공정이다. 상기 감마-부티로락톤은 폴리아믹산에 대한 용해성이 우수하여 폴리아믹산과 광 활성제가 잘 혼합되도록 한다. 상기 감마-부티로락톤은 배향 원액의 중량을 기준으로 0.3 ~ 1 : 0.7의 비율로 혼합될 수 있다. 예를 들면, 상기 감마-부티로락톤은 폴리아믹산 1.0g에 0.4g이 혼합되어 형성될 수 있다. 상기 광 활성제 혼합 용액과 감마-피롤리디논은 중량비로 3: 1 ~ 6 : 1의 비율로 혼합될 수 있다. 상기 감마-부티로락톤 혼합 공정은 상온에서 20 ∼ 40rpm 정도의 속도로 혼합 용기를 회전시켜 진행된다. 상기 감마-부티로락톤 혼합 공정은 대략 1 ~ 5분 정도 진행될 수 있다.
상기 교반 공정(S500)은 감마-부티로락톤(γ-butyrolactone) 혼합 공정(S300) 후에 광 활성제 혼합 용액을 소정 시간동안 교반하여 액정 배향제를 제조하는 공정이다. 상기 교반 공정은 4 ∼ 10℃의 온도에서 20 ~ 40rpm 속도로 최소 6시간동안 진행될 수 있다.
상기 액정 배향제 제조 방법에 의한 액정 배향제는 기판에 소정 두께로 코팅되어 액정 배향막을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 액정 배향막은 50 ∼ 200nm의 두께로 형성될 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 배향제 제조 방법에 의하여 제조된 액정 배향막의 특성 평가 결과에 대하여 설명한다.
도 8은 액정 배향막의 고정 에너지를 측정하기 위한 광학계의 구성도이다. 도 9는 액정 배향막의 선경사각을 측정하기 위한 광학계의 구성도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 배향제에 의한 액정 배향막의 극선도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 배향제에 의한 액정 배향막의 광 조사 전후의 표면에 대한 AFM 사진이다.
기판은 ITO 유리 기판을 사용하였다. 유리 기판은 사전에 뮤카졸이 혼합된 탈이온수를 이용하여 초음파 세척을 하였다. 추가로 유리 기판은 아세톤, IPA, 탈이온수로 세척한 뒤에 질소 세정을 하였다.
액정 배향막은 액정 배향제를 유리 기판에 스핀 코팅하여 형성하였다. 상기 스핀 코팅은 소정의 두께를 위해 500~1000 rpm의 속도에서 10초, 1500~3000 rpm 의 속도에서 20 초로 진행하여 총 2단계로 진행되었다. 배향 원액은 폴리아믹산의 TN-PAA와 P-PAA를 사용하였다. 액정 배향막은 소정 온도에서 소정 시간동안 베이킹하였다. 예를 들면, 액정 배향막은 TN-PAA를 사용한 경우에 80도에서 2분, 200도에서 15분 베이킹하였고, P-PAA를 사용한 경우에 90도에서 10분, 230도에서 30분 베이킹하였다. 액정 배향막의 광 배향을 위하여 1000W 세기의 자외선 소스와 310 ∼ 400nm의 편광판(polarizer)을 사용하여 자외선을 조사하였다. 편광판을 통과한 자외선의 세기는 1.5 mW/cm2 (UV-340, Lutron)로 측정되었다. 자외선의 조사 시간은 1~10분까지 2분 간격으로 하였다. 액정 셀을 만드는데 필요한 2개의 유리 기판은 모두 동일 조건에서 제작하였으며, anti-parallel 방향으로 합착하였다. 액정 셀의 갭을 형성하기 위해 5.5μm의 스페이서와 UV 경화제를 사용하였다. 액정 셀의 갭이 작을수록 고정 에너지(anchoring energy)의 오차 값이 커지므로 액정 셀의 캡이 작아지지 않도록 하였다.
평가 과정에서 러빙 공정과 광 배향 공정을 모두 실시한 실시예의 경우, 러빙 공정은 광 배향 공정 전에 이루어졌으며 각 유리 기판은 러빙 공정 전에 진공 상태를 유지하였다. 러빙 천의 회전속도는 1200rpm, 유리 기판의 이동 속도는 500rpm으로 설정하였다. 러빙 공정 후에 광 배향 공정을 실시한 경우에 편광판은 러빙 방향과 수직하게 놓고 자외선을 조사하여 러빙과 같은 방향으로 광 배향이 되도록 하였다. 본 평가를 위한 액정 배향막은 광 활성제와 폴리아믹산 종류 및 광 조사 시간을 달리하여 제조하였다.
액정 배향막의 특성 평가 항목은 고정 에너지(anchoring energy)과 선경사각(pretilt angle)과 이색비(dichroic ratio) 및 극선도(Polar-diagram)를 측정하였다. 또한, 액정 배향막은 표면 거칠기(roughness)도 평가하였다.
고정 에너지는 도 8에 도시된 광학계와 같이 서로 이격되어 위치하는 회전 스테이지(rotation stage) 1과 2에 부착된 편광판(polarizer) 및 분석판(analyzer) 및 이들을 작동하는 LABview 프로그램을 이용하여 측정하였다. 액정 셀은 편광판과 분석판 사이에 위치하였다. 편광판과 분석판은 서로 반대 방향으로 0.1도~1도씩 돌려가며 최소 투과도 (최저 mV)를 나타내는 각도를 측정하였다. 고정 에너지의 측정에서는 MLC-0643 액정에 0.33wt%의 카이랄 도펀트 (R-811, Merck)를 섞은 혼합물을 액정 셀에 주입하였다. 고정 에너지는 도펀트에 의한 힘과 광 배향에 의한 힘에 의한 각도 차이를 이용하여 측정하였다. 광학계가 설치되었을 때의 초기 mV는 암막 상태에서 대략 0.6mV이었으며, 측정 과정에서 암막 상태를 최대한 유지하도록 하였다.
선경사각은 편광판 회전(polarizer rotation) 방법을 이용하였고, 측정을 위한 광학계는 도 9와 같이 구성되었다. 선경사각을 위한 광학계는 고정 에너지 측정의 경우와 동일하게 설치하고, 액정 셀을 50도 틀어진 상태로 고정하였다. 선경사각의 측정에서는 MLC-0643 (Δε=6.9, Δn=0.1023, Merck) 액정만을 액정 셀에 주입하였다. 선경사각은 고정 에너지의 경우와 동일하게 편광판과 분석판을 반대 방향으로 돌리면서 최소 투과도에서의 각도를 측정 후 Extended Jones Matrix를 이용하여 계산하였다. 이때, 선경사각의 산출을 위한 n0 값은 MLC-0643의 경우 1.4856이었다.
이색비와 극선도는 편광판을 10도씩 돌려가면서 UV-Vis을 이용하여 측정하였다. 이색비와 극선도의 측정을 위하여 Disperse Blue 14를 이용하였으며, 655nm에서의 흡광도를 측정하였다. 이색비의 경우 Maier-Saupe 이론을 이용하여 DR=(Aperpendicular-Aparallel/Aperpendicular+Aparallel) 식으로 계산하였다. 이색비와 극선도는 액정 배향막의 배향 정도를 나타낸다.
액정 배향막의 표면 거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 사용하여 평가하였다. 액정 배향막의 표면 거칠기는 광 조사 전후를 대비하여 평가하였다.
한편, 액정 배향막의 특성 평가 결과를 상대적으로 비교하기 위하여 기존의 액정 배향막에 대하여도 동일하게 평가를 진행하였다. 즉, 기존의 액정 배향막인 TN polyimide와 Photo polyimide에 러빙 공정만을 행한 후에 고정 에너지와 선경사각을 측정하였다. 기존의 액정 배향막은 본 발명에 따른 액정 배향막의 결과를 비교하기 위한 기준으로 사용될 수 있다.
표 1은 기존의 액정 배향막에 대한 고정 에너지의 측정 결과이다. 기존에 러빙 공정만을 행한 액정 배향막은 각각 고정 에너지가 1.110 x10-5J/m2과 1.655 x10-5J/m2로 측정되었다.
액정 배향막 명칭 고정 에너지 (x10-5J/m2)
TN-polyimide(TN-PI) 1.110
Photo-polyimide(P-PI) 1.655
표 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 배향막에 대한 고정 에너지 평가 결과이다. 고정 에너지(x10-5J/m2)는 광 활성제와 폴리아믹산 및 광 조사 시간을 달리하여 평가하였다.
광 조사시간 (min) 고정 에너지 (x10-5J/m2)
AAP CAP
TN-PAA P-PAA TN-PAA P-PAA
1 1.629 1.277 1.725 1.135
3 3.466 1.788 3.466 1.564
5 1.755 1.962 2.934 1.518
8 2.125 1.651 2.831 2.015
10 1.281 1.634 6.926 2.084
고정 에너지는 광 활성제와 폴리아믹산의 종류 및 광 조사 시간에 따라 다른 값을 갖는 것으로 확인되었다. 표 2에서 AAP로 표시된 액정 배향막은 폴리아믹산으로 각각 TN-PAA와 P-PAA가 사용되고 광 활성제로 AAP가 사용된 배향막을 의미한다. AAP의 경우에 광 조사 시간이 3분일 때 3.466x10-5J/m2의 최대값을 가지며, CAP의 경우에 광 조사 시간이 10분일 때 6.926x10-5J/m2의 최대값을 가진다. 광 조사에 따라 광 활성제는 폴리이미드와 각각의 라디칼을 생성하게 되며, AAP는 methyl 라디칼을, CAP는 allyl 라디칼을 생성하고, 이 각각의 라디칼들은 광 조사로 인해 깨진 폴리이미드의 일부 bond를 공격하게 된다. CAP가 AAP에 비해 최대 고정 에너지를 나타내기까지의 광 조사 시간이 더 많이 필요한 이유는 allyl 라디칼의 안정성이 methyl 라디칼보다 크기 때문으로 판단된다. 광 활성제가 혼합되고 광 배향을 한 액정 셀들의 고정 에너지는 전체적으로 러빙 공정만을 한 액정 셀에 비해 유사하거나 높은 값을 가지며, 이러한 결과는 광 조사 시 발생하는 이산화탄소의 증발로 인하여 액정 배향막의 표면적과 표면 거칠기(roughness)가 증가하기 때문으로 판단된다.
표 3은 폴리아믹산으로 TN-PAA를 사용하고 러빙 공정과 광 배향을 모두 실시한 액정 배향막에 대한 고정 에너지 평가 결과이다.
광 조사 시간 (min) 고정 에너지 (x10-5J/m2)
AAP CAP
1 1.076 1.200
3 1.287 1.200
5 1.034 1.493
8 1.053 1.085
10 1.058 4.276
고정 에너지는 러빙 공정을 추가했음에도 TN-PAA에 대하여 러빙 공정을 실시한 경우와 유사한 값을 갖는 것으로 나타났다. 이는 광 활성제가 빛에 민감한 관계로 러빙 공정이 고정 에너지의 증가에 큰 영향을 주지 못하는 것으로 판단된다. 다만, 최대 고정 에너지를 나타내는 광 조사 시간은 TN-PAA와 광 활성제를 사용한 경우와 매우 유사한 경향을 보였다.
표 4는 러빙 공정 유무와 광 배향제의 종루에 따른 선 경사각에 대한 측정 결과이다.
광 활성제 TN-PAA P-PAA
러빙+광 배향 광 배향만 광 배향만
AAP 7~10 8~10 9~11
CAP 7~10 8~10 9~13
선경사각은 러빙과 광 배향을 모두 실시한 경우에 약간 감소하는 경향을 보였으나, 광 배향만을 했을 때와 큰 차이가 없었다. 또한, 선경사각은 TN-PAA를 사용한 경우에 P-PAA를 사용한 경우보다 더 작은 것을 알 수 있다.
표 5는 광 조사 시간에 따른 최대 이색비의 측정 결과를 나타낸다. 또한, 도 10은 극선도를 나타낸다.
광 조사시간 (min) AAP CAP
1 0.3840 0.1484
3 0.4555 0.2167
5 0.1601 0.6346
8 0.2778 0.2222
10 0.1072 0.1157
AAP는 3분에서 0.4555의 최대 이색비를, CAP는 5분에서 0.6346의 최대 이색비를 나타내었다. 이러한 이색비 값은 최대 고정 에너지를 갖는 광 조사 시간보다 더 짧은 시간 안에 광 배향이 된다는 것을 의미한다. 따라서, 액정 배향막은 공정의 효율성과 생산성을 위하여 필요한 빠른 배향 특성을 갖는 것을 알 수 있다.
도 10은 AAP와 CAP를 포함한 액정 셀의 극선도이고, 최대 이색비를 갖는 광 조사 시간에서의 배향 정도를 나타내었다. 액정 셀은 배향 방향과 평행하고, polarizer의 방향에 수직하게 놓여진 상태로 측정되었다. 극선도 평가 결과에 따르면, 도 10을 참조하면, polarizer가 90°와 270°일 때 최대의 흡광도를 나타내고, 0°와 180°일 때 최소의 흡광도를 나타내며, 전체적으로 잘록한 땅콩 모양을 보인다. 따라서, 상기 액정 배향막은 배향이 잘 된 것을 알 수 있다.
표 6은 액정 배향막의 접촉각과 표면 거칠기(roughness)의 측정 결과를 나타낸다.
종류 Contact angle (degree)
Photo-Polyimide (P-PI) 20.4504
Irradiated P-PI (IP-PI) 32.6770
P-PAA + AAP 광조사 전 22.1825
광조사 후 33.0115
P-PAA + CAP 광조사 전 23.9174
광조사 후 39.9966
P-PI는 광 조사 후 접촉각이 증가되며, 이는 표면에서의 불포화 C=C 결합의 증가와 산소기 함량의 감소 및 탄소기 함량의 증가로 인한 것이다. 광 조사를 통해 PI의 표면은 더욱 안정해진다. P-PAA에 AAP와 CAP가 첨가된 경우, 광 조사 후 각각 접촉각이 더 큰 폭으로 상승되었다. AAP와 CAP를 대비하면, CAP는 AAP보다 액정 배향막이 더욱 소수성을 가지도록 만든다. 한편, TN-PAA와 P-PAA를 비교했을 때, TN-PAA가 더 큰 폭으로 접촉각이 증가하였고, 이를 통해 P-PI가 TN_PI에 비해 polar한 hydroxyl 그룹이 더 많고, 소수성을 가져 접촉각이 큰 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 IR spectra의 결과와도 일치한다.
액정 배향막은 표면 거칠기가 광 조사 후에 0.2861nm에서 0.4645nm로 증가되었으며, 도 11을 참조하면 표면이 더 거칠해진 것을 확인할 수 있다. 액정 배향막은 광 조사 시에 표면으로부터의 이산화탄소가 증발되기 때문으로 표면이 더 거칠어지는 것으로 판단된다. 액정 배향막은 표면 거칠기가 증가됨에 따라 표면적이 증가되고 액정 분자와 반응이 용이하게 된다.
상기에서 살펴 본 바와 같이 본 발명에 따른 광 활성제인 AAP와 CAP는 광 배향제에 첨가되는 경우에 액정 배향막의 제조 과정에서 특별히 다른 장치가 필요하지 않고 후처리가 간편하다는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 광 활성제인 AAP와 CAP를 포함하는 광 배향제는 기존의 광 배향보다 약한 세기의 자외선에도 민감하게 반응하여 공정 시간을 단축시킴과 동시에 고정 에너지를 증가시켜 이미지 스티킹과 같은 고질적인 문제들을 해결하는데 유리할 것으로 판단된다. 또한, 본 발명에 따른 액정 배향막은 광 조사 후에 표면에 불포화 C=C 결합이 생성되게 되며, 탄소 함량은 증가하고 산소 함량은 감소하게 된다. 또한, 본 발명에 따른 액정 배향막은 이산화탄소의 증발로 인해 소수성을 가지는 표면 거칠기도 증가되면서 표면적이 증가되고 액정 분자가 빈 공간으로 침투하는 것을 더욱 쉽게 만드는 역할을 한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 광 활성제와 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 배향제 제조 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. N-O-C=O-C 밴드를 구비하며, 액정 배향제에 혼합되며, 자외선이 조사되는 경우에 복수의 라디칼로 분해되어 상기 액정 배향제와 결합되어 액정 배향막을 형성하는 것을 특징으로 하는 광 활성제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 활성제는 하기의 구조식 (a) 또는 (b)를 갖는 것을 특징으로 하는 광 활성제.
    구조식 (a)
    Figure 112017116213860-pat00007

    구조식 (b)
    Figure 112017116213860-pat00008
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 활성제는 하기의 구조식 (c), (d) 또는 (f)를 갖는 것을 특징으로 하는 광 활성제.
    구조식 (c)
    Figure 112017116213860-pat00009

    (R은 탄소수 1 ~ 12 의 CnH2n + 1 꼴의 알킬기 또는 cyclohexyl group이고, n은 양의 정수이다.)
    구조식 (d)
    Figure 112017116213860-pat00010

    (R은 하기의 구조식 (e)의 구조 또는 cyclohexyl group이며, R"는 탄소수 1 ~ 5 의 CnH2n+1 꼴의 알킬기이며, n은 양의 정수이다.)
    구조식 (e)
    Figure 112017116213860-pat00011

    (R'은 탄소수 1 ~ 12 의 CnH2n +1 알킬기이며, n은 양의 정수이고, R과 R"은 서로 동일하거나 상이하다.)
    구조식 (f)
    Figure 112017116213860-pat00012

    (R은 탄소수 1 ~ 12 의 CnH2n +1의 알킬기 또는 cyclohexyl group이며, n은 양의 정수이다.)
  4. 제 2 항에 있어서.
    상기 구조식 (a)의 광 활성제는 시클로헥산온옥심(cyclohexanone oxime)과 무수 크로톤산의 반응에 의하여 형성되며,
    상기 구조식 (b)의 광 활성제는 시클로헥산온옥심(cyclohexanone oxime)과 무수 아세트산(acetic anhydride)의 반응에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광 활성제.
  5. 시클로헥산온옥심을 용매에 혼합 및 용해하여 1차 용액을 제조하는 1차 용액 제조 공정과,
    상기 1차 용액에 무수물을 혼합하여 2차 용액을 제조하는 2차 용액 제조 공정과,
    상기 2차 용액에 촉매를 혼합한 반응 용액에서 광 활성제의 합성 반응을 진행하는 반응 공정 및
    상기 반응 공정에서 상기 광 활성제를 추출하는 추출 공정을 포함하며,
    상기 무수물은 0.010 ∼ 0.012mole로 상기 1차 용액에 혼합되는 것을 특징으로 하는 광 활성제 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 용매는 헥산, THF, DMF 및 DMSO으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 활성제 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 무수물은
    상기 용매가 헥산인 경우에 무수 크로톤산이며,
    상기 용매가 디메틸포름아미드인 경우에 무수 아세트산인 것을 특징으로 하는 광 활성제 제조 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 촉매는 과염소산, 황산, 파라-톨루엔설폰산, 염산 또는 질산인 것을 특징으로 하는 광 활성제 제조 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 추출 공정은
    상기 용매가 헥산인 경우에 상기 합성 반응이 완료된 반응 용액에 교대로 헥산과 탈이온수를 혼합하여 헥산과 탈이온수로 여러 번 씻고 헥산 층과 탈이온수 층으로 층 분리한 후에 상기 광 활성제를 추출하며,
    상기 용매가 디메틸포름아미드인 경우에 상기 반응 용액에 에틸아세테이트를 혼합 및 희석시켜 상기 디메틸포름아미드를 제거하고, 상기 반응 용액에 탈이온수를 반복적으로 혼합하여 씻어 에틸아세테이트 층과 탈이온수 층으로 층 분리를 한 후에 상기 에틸아세테이트를 증발시켜 상기 광 활성제를 추출하는 것을 특징으로 하는 광 활성제 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 추출 공정은 빛이 차단된 상태에서 진행되며
    상기 추출된 광 활성제는 빛과 산소가 투과되지 않는 용기에 밀봉하여 진공 상태에서 보관되는 것을 특징으로 하는 광 활성제 제조 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 하나의 항에 따른 광 활성제를 배향 원액에 소정 비율로 혼합하여 광 활성제 혼합 용액을 제조하는 광 활성제 혼합 공정과,
    상기 광 활성제 혼합 용액에 피롤리디논을 혼합하는 피롤리디논 혼합 공정과,
    상기 광 활성제 혼합 용액에 2-부톡시에탄올을 혼합하는 2-부톡시에탄올 혼합 공정과,
    상기 광 활성제 혼합 용액에 감마-부티로락톤을 혼합하는 감마-부티로락톤 혼합 공정 및
    상기 감마-부티로락톤 혼합 공정 후에 상기 광 활성제 혼합 용액을 소정 시간동안 교반하여 액정 배향제를 제조하는 교반 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 배향제 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 배향 원액은 TN-PAA 또는 P-PAA인 것을 특징으로 하는 액정 배향제 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 배향 원액은 광 분해성 고분자 수지인 것을 특징으로 하는 액정 배향제 제조 방법.
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