KR20070107439A - Liquid crystal material, preparation method thereof and liquid crystal device using the same - Google Patents

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KR20070107439A KR1020060039941A KR20060039941A KR20070107439A KR 20070107439 A KR20070107439 A KR 20070107439A KR 1020060039941 A KR1020060039941 A KR 1020060039941A KR 20060039941 A KR20060039941 A KR 20060039941A KR 20070107439 A KR20070107439 A KR 20070107439A
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최병룡
한인택
권순재
이재호
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Abstract

A liquid crystal material is provided to produce a liquid crystal display device having excellent heat resistance and showing rapid switching property in a simple and cost-efficient manner. A liquid crystal material comprises a dispersion containing a fragment of a porous template having a nanostructure formed in a nanochannel, or a nanostructure obtained by removing the template from the fragment dispersed therein. The nanostructure is a nanowire, nanorod or nanodisk. The porous template is formed of a material selected from the group consisting of glass, silica and metal oxides including TiO2, ZnO, SnO2 and WO3.

Description

액정 재료, 그의 제조방법 및 이를 이용한 액정 소자{LIQUID CRYSTAL MATERIAL, PREPARATION METHOD THEREOF AND LIQUID CRYSTAL DEVICE USING THE SAME}Liquid crystal material, a manufacturing method thereof and a liquid crystal device using the same {LIQUID CRYSTAL MATERIAL, PREPARATION METHOD THEREOF AND LIQUID CRYSTAL DEVICE USING THE SAME}

도 1a-1b는 나노구조체가 형성된 템플릿을 사용한 액정 소자의 개략사시도이다.1A-1B are schematic perspective views of a liquid crystal device using a template in which nanostructures are formed.

도 2a-2b는 템플릿을 제거한 나노구조체를 사용한 액정 소자의 개략사시도이다.2A-2B are schematic perspective views of a liquid crystal device using a nanostructure from which a template is removed.

도 3은 본 발명의 액정 재료를 이용한 액정 소자의 일례를 도시한 단면개략도이다.3 is a cross-sectional schematic diagram showing an example of a liquid crystal element using the liquid crystal material of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 액정 재료의 제조방법을 설명하는 공정개략도이다.4 is a process schematic diagram illustrating a method of manufacturing a liquid crystal material according to an embodiment of the present invention.

도 5는 SLS(solid-liquid-solid)법에 의한 나노구조체 형성 공정을 설명하는 모식도이다.5 is a schematic diagram illustrating a nanostructure formation process by a solid-liquid-solid (SLS) method.

도 6은 VLS(vapor-liquid-solid)법에 의한 나노구조체 형성 공정을 설명하는 모식도이다.6 is a schematic diagram illustrating a process for forming a nanostructure by a vapor-liquid-solid (VLS) method.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10,10' : 기판 20 : 액정층10,10 ': substrate 20: liquid crystal layer

본 발명은 액정 재료, 그의 제조방법 및 이를 이용한 액정 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다공성 템플릿을 이용하여 나노구조체를 제조한 후 이를 커팅하여 템플릿이 있거나 혹은 제거된 상태로 분산매에 분산시킨 신규한 액정 재료, 그의 제조방법 및 그를 이용한 액정소자에 관계한다.The present invention relates to a liquid crystal material, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal device using the same. More particularly, a nanostructure is manufactured by using a porous template, and then cut and cut into a dispersion medium with or without a template. A liquid crystal material, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal element using the same.

최근 디스플레이 장치의 대형화, 경량화, 고해상도, 박막화 등을 실현하기 위한 연구가 집중되고 있다. 액정 디스플레이 장치는 여러 가지 디스플레이 장치 중에서도 박막, 경량, 저전압 구동, 저전력소모 등의 이점을 가지므로 가장 상업성이 있는 디스플레이 장치로 각광을 받고 있으며 현재 TN, STN, TFT 방식의 액정 디스플레이 장치가 생산되고 있다. 이러한 이점으로 인해서 액정 디스플레이는 컴퓨터 모니터, 액정 텔레비전 등의 디스플레이 장치는 물론 휴대폰, 개인휴대 단말기 등의 각종 휴대용 정보기기의 디스플레이 장치로서 폭넓게 사용되고 있다,Recently, researches for realizing large size, light weight, high resolution, thin film, and the like of display devices have been concentrated. Among the various display devices, the liquid crystal display device has the advantages of thin film, light weight, low voltage driving, low power consumption, etc., and therefore has been in the spotlight as the most commercial display device. TN, STN, and TFT type liquid crystal display devices are being produced. . Due to these advantages, the liquid crystal display is widely used as a display device of various portable information devices such as mobile phones and personal portable terminals as well as display devices such as computer monitors and liquid crystal televisions.

액정은 액체의 유동성과 고체(결정)의 광학적 성질을 겸비하는 물질 상태의 하나로, 2장의 유리판 사이에 액정 상태의 물질을 봉입해, 전압을 인가함으로써 액정 분자의 방향을 바꾸어 빛의 투과율을 증감시키는 것으로 영상을 표시한다.Liquid crystal is a material state that combines the liquidity of liquid and the optical properties of a solid (crystal). A liquid crystal is enclosed between two glass plates and a voltage is applied to change the direction of liquid crystal molecules to increase or decrease light transmittance. To display an image.

액정의 용도가 확대됨과 동시에 액정 재료에 대해 요구되는 특성 또한 더욱 더 다양해지고 있다. 예를 들어, 액정 재료에 대해서는 넓은 동작온도 범위, 고속응답, 저전압구동, 고전압유지율, 반응시간 감소, 광시야각 특성, 신뢰성 등의 특성이 요구되고 있다.As the use of liquid crystals expands, the characteristics required for liquid crystal materials also become more diverse. For example, a wide range of operating temperatures, high speed response, low voltage drive, high voltage retention, reduction in reaction time, wide viewing angle characteristics, and reliability are required for liquid crystal materials.

기존의 저분자 액정 또는 고분자 액정은 분자내의 작용기의 종류, 위치 등에 따라 특성이 달라지는데, 상기와 같은 특성을 모두 만족시키는 액정 재료는 아직 개발되지 않고 있다.Conventional low molecular weight liquid crystals or polymer liquid crystals have different properties depending on the type, position, etc. of functional groups in the molecule, and liquid crystal materials satisfying all of the above characteristics have not been developed yet.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 내열성이 우수하고, 구조 및 제조공정이 간단하며, 스위칭이 빠르고 다양한 방법에 의해 스위칭이 가능한 신규한 액정 재료를 제공하는 것이다.The present invention is to overcome the problems of the prior art described above, one object of the present invention is to provide a novel liquid crystal material which is excellent in heat resistance, simple in structure and manufacturing process, fast switching and switchable by various methods. To provide.

본 발명의 다른 목적은 제조 공정이 간단해서 제조 비용을 절감할 수 있는 신규한 액정 재료의 제조방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a novel method for producing a liquid crystal material which can reduce the manufacturing cost since the manufacturing process is simple.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 신규한 액정 재료를 포함하는 액정 소자 또는 전자광학소자를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal device or an electro-optical device comprising the novel liquid crystal material of the present invention.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은 나노 채널 안에 나노구조체가 형성된 다공성 템플릿의 절단편 또는 이들 절단편으로부터 템플릿이 제거된 나노구조체를 분산시킨 분산액을 포함하는 액정 재료에 관계한다.One aspect of the present invention for achieving the above object relates to a liquid crystal material comprising a cut piece of a porous template in which nanostructures are formed in a nanochannel or a dispersion in which a nanostructure from which a template is removed from these cut pieces is dispersed.

상기 다공성 템플릿은 유리, 실리카 및 TiO2, ZnO, SnO2, 및 WO3와 같은 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 형성되고, 나노구조체는 금속산화물, 금속질화물, 반도체, 금속, 폴리머, 및 탄소나노튜브로 구성되는 군에서 선택되는 재료로 형성될 수 있다.The porous template is formed of a material selected from the group consisting of glass, silica and metal oxides such as TiO 2 , ZnO, SnO 2 , and WO 3 , the nanostructures being metal oxides, metal nitrides, semiconductors, metals, polymers, and It may be formed of a material selected from the group consisting of carbon nanotubes.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은Another aspect of the present invention for achieving the above object is

(a) 다수의 나노 채널을 포함하는 다공성 템플릿을 이용하여 나노구조체를 제조하는 단계; (a) preparing a nanostructure using a porous template comprising a plurality of nanochannels;

(b) 상기 나노 채널 내에 나노구조체가 형성된 상기 다공성 템플릿을 절단하여 절단편들을 수득하는 단계;(b) cutting the porous template in which the nanostructure is formed in the nanochannel to obtain cut pieces;

(c) 전단계에서 수득된 절단편을 분산매에 분산시키는 단계를 포함하는 액정 재료의 제조방법에 관계한다.and (c) dispersing the cut pieces obtained in the previous step in a dispersion medium.

본 발명에서는 상기 절단편을 분산시키기 전에 템플릿을 제거하고 나노구조체만을 분리해서 분산 용매에 분산시켜 액정 재료로 사용할 수 있다.In the present invention, the template may be removed before dispersing the cut pieces, and only the nanostructures may be separated and dispersed in a dispersion solvent to be used as a liquid crystal material.

본 발명에서 나노구조체의 제조 단계는 나노 채널 내에 나노입자를 주입한 후 어닐링하여 나노구조체를 제조하거나, SLS(solid-liquid-solid) 방법 또는 VLS(vapor-liquid-solid) 방법에 의해 전구체로부터 나노구조체를 성장시킬 수 있다.In the present invention, the manufacturing step of the nanostructure is prepared by injecting the nanoparticles into the nanochannel and then annealed to prepare the nanostructure, or from the precursor by a solid-liquid-solid (SLS) method or vapor-liquid-solid (VLS) method The structure can be grown.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상은 본 발명의 신규한 액정 재료를 포함하는 액정 소자 및 전자광학 소자에 관계한다.Another aspect of the present invention for achieving the above object relates to a liquid crystal element and an electro-optical element comprising the novel liquid crystal material of the present invention.

이하에서, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 액정 재료는 다수의 나노 채널들을 포함하는 다공성 템프릿의 각 채널 내에 나노구조체가 형성된 것을 절단한 절단편 또는 이들 절단편으로부터 템플릿이 제거된 나노구조체를 분산매에 분산시킨 분산액을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 상기 나노구조체는 나노와이어, 나노로드, 또는 나노디스크 등을 모두 포함하는 의미이다. 본 발명의 액정 재료의 기하학적인 형상(形狀)은 가늘고 긴 막대모양이나 평평한 널빤지 모양이다.The liquid crystal material of the present invention includes a cut piece in which nanostructures are formed in each channel of the porous template including a plurality of nanochannels, or a dispersion liquid in which a nanostructure in which a template is removed from these cut pieces is dispersed in a dispersion medium. It features. In the present invention, the nanostructure is meant to include both nanowires, nanorods, or nanodisks. The geometric shape of the liquid crystal material of the present invention is an elongated rod or flat board.

본 발명에서 상기 템플릿은 다수의 나노 채널들을 포함하는데, 다공성 템플릿의 직경은 1nm~1mm의 범위 내이고, 높이는 100nm~1mm 의 범위내이다. 다공성 템플릿의 나노 채널의 직경은 1 내지 100nm의 범위 내이고, 나노 채널 간의 간격은 2nm 내지 1㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 본 발명의 액정 물질은 이러한 템플릿을 적당한 길이로 절단한 것으로, 이러한 절단편의 길이는 10 nm 내지 100 mm인 것이 바람직하다.In the present invention, the template includes a plurality of nanochannels, the diameter of the porous template is in the range of 1nm ~ 1mm, the height is in the range of 100nm ~ 1mm. The diameter of the nanochannels of the porous template is preferably in the range of 1 to 100 nm, and the spacing between the nanochannels is preferably in the range of 2 nm to 1 μm. The liquid crystal material of the present invention cuts such a template into an appropriate length, and the length of the cut pieces is preferably 10 nm to 100 mm.

본 발명에서 상기 다공성 템플릿은 유리, 실리카 및 TiO2, ZnO, SnO2, 및 WO3와 같은 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 형성될 수 있다. 상기 나노구조체는 금속산화물, 금속질화물, 반도체, 금속, 자성재료(유전체), 폴리머, 및 탄소나노튜브로 구성되는 군에서 선택되는 재료로 구성될 수 있다.In the present invention, the porous template may be formed of a material selected from the group consisting of glass, silica and metal oxides such as TiO 2 , ZnO, SnO 2 , and WO 3 . The nanostructure may be composed of a material selected from the group consisting of metal oxides, metal nitrides, semiconductors, metals, magnetic materials (dielectrics), polymers, and carbon nanotubes.

반도체 재료로는 II-VI족, III-V족, IV-VI족 또는 IV족 화합물 반도체를 예로 들 수 있으나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다.Examples of the semiconductor material include, but are not limited to, group II-VI, III-V, IV-VI, or IV compound semiconductors.

다른 양상에서 본 발명은 본 발명의 액정 재료를 포함하는 액정 소자 또는 각종 전자광학소자에 관계한다. 본 발명에서 전자광학 소자는 전자-페이퍼, 광스위치, 또는 광전변환소자 등을 포함하는데, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다.In another aspect, the present invention relates to a liquid crystal element or various electro-optical elements comprising the liquid crystal material of the present invention. In the present invention, the electro-optical device includes an electronic paper, an optical switch, a photoelectric conversion device, and the like, but is not necessarily limited thereto.

예를 들어, 본 발명의 액정 재료를 포함하는 TFT LCD의 구조를 보면, 액정 패널은 두 개의 기판 사이에 본 발명의 액정이 채워지고, 빛이 입사된 쪽의 유리판 위에 TFT 화소와 액정배향층이 있고, 다른 쪽의 유리판 위에는 컬러 필터와 액정배향층이 코팅되어 있다. 그리고 두 장의 유리판 밖에는 편광판이 부착된다. 컬러 화상은 R(Red), G(Green), B(Blue) 세 종류의 컬러필터가 조합되어 얻어진다.For example, in the structure of a TFT LCD including the liquid crystal material of the present invention, the liquid crystal panel is filled with the liquid crystal of the present invention between two substrates, and a TFT pixel and a liquid crystal alignment layer are formed on the glass plate on which light is incident. On the other glass plate, a color filter and a liquid crystal alignment layer are coated. Outside the two glass plates, a polarizer is attached. A color image is obtained by combining three types of color filters of R (Red), G (Green), and B (Blue).

도 1a-1b는 커팅된 템플릿을 그대로 사용한 본 발명의 액정 재료를 사용한 액정 소자의 개략 사시도이고, 도 2a-2b는 템플릿을 제거한 나노구조체를 사용한 액정 소자의 개략사시도이다.1A-1B are schematic perspective views of a liquid crystal device using the liquid crystal material of the present invention using the cut template as it is, and FIGS. 2A-2B are schematic perspective views of a liquid crystal device using a nanostructure from which the template has been removed.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 액정 재료는 액정 소자 등의 액정 셀 내에 주입되어 액정층을 형성할 수 있다. 본 발명의 액정 재료는 도 1a와 같이 수직배향 상태를 유지하거나, 도 1b와 같이 수평 배향상태를 유지하고, 경우에 따라서 경사배향을 갖도록 제어될 수도 있다. 이 때, 스위칭은 전기적, 자기적, 광학적 방법을 사용해서 행할 수 있다. 예를 들어, 전기적으로 스위칭하는 경우에 전압을 인가하지 않은 상태에서는 도 1b와 같이 액정 재료들이 수평 방향으로 정렬되어 있다가, 전압을 인가하면 도 1a에 도시된 바와 같이 액정 재료들이 전장(electric field) 방향으로 수직으로 정렬될 수 있다.As shown in Figs. 1A and 1B, the liquid crystal material of the present invention can be injected into a liquid crystal cell such as a liquid crystal element to form a liquid crystal layer. The liquid crystal material of the present invention may be controlled to maintain a vertical alignment state as shown in FIG. 1A, or to maintain a horizontal alignment state as shown in FIG. 1B, and to have an inclined alignment in some cases. At this time, switching can be performed using an electrical, magnetic, or optical method. For example, in the case of electrically switching, the liquid crystal materials are aligned in the horizontal direction as shown in FIG. 1B when no voltage is applied, and when the voltage is applied, the liquid crystal materials are displayed in an electric field as shown in FIG. 1A. Can be aligned vertically).

한편, 템플릿이 제거된 상태로 분산시키는 경우에는 도 2a 및 도 2b에 도시 된 바와 같이 구성될 수 있다. 템플릿으로부터 분리된 나노구조체들은 도 2a와 같이 수직 배향 상태를 유지하거나, 도 2b와 같이 수평 배향 상태를 유지하고, 경우에 따라서 경사배향을 갖도록 제어될 수도 있다.On the other hand, when the template is dispersed in a removed state can be configured as shown in Figures 2a and 2b. The nanostructures separated from the template may be controlled to maintain a vertical alignment state as shown in FIG. 2A, or to maintain a horizontal alignment state as shown in FIG. 2B, and to have an oblique alignment in some cases.

본 발명의 액정 재료는 액정 디스플레이 장치뿐만 아니라 전자종이 광전변환소자, 광스위치 등의 다양한 전자광학 소자의 제조에 이용될 수 있다.The liquid crystal material of the present invention can be used for the production of various electro-optical elements such as electronic paper photoelectric conversion elements, optical switches, as well as liquid crystal display devices.

도 3은 본 발명의 액정 재료를 이용한 액정 소자의 일례를 도시한 단면개략도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 액정 셀의 구조는 끝이 봉해진 두 장의 기판(10, 10') 사이에 액정층(20)이 형성되고, 기판의 내면에는 각각 나타내고자 하는 이미지를 표시하기 위한 전극이 형성되고, 이들 전극들은 외부단자에 전기적으로 접속되어 있다.3 is a cross-sectional schematic diagram showing an example of a liquid crystal element using the liquid crystal material of the present invention. As shown in FIG. 3, in the structure of the liquid crystal cell, a liquid crystal layer 20 is formed between two sealed substrates 10 and 10 ', and an electrode for displaying an image to be displayed on the inner surface of the substrate, respectively. Are formed, and these electrodes are electrically connected to external terminals.

이러한 액정 소자의 제조방법은 특별히 제한되지 않고, 본 발명이 속하는 기술 분야에 잘 알려져 있는 임의의 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어, 내측면에 ITO 전극이 형성된 유리 기판(10)(10')에 밀봉제를 인쇄함과 아울러 배향막을 입히고, 일정한 갭을 유지시킨 상태에서 주입구를 통하여 내부에 액정을 재료를 주입한 후 봉지하여 제조할 수 있다. 액정 디스플레이의 일반적인 제조방법은 관련된 논문[참조: E. Kaneko, Liquid Crystal TV Displays: Principles and Applications of Liquid Crystal Displays, KTK Scientific Publishers, 1987, pp 12-30 & 163-172]에 상세히 기술되어 있다.The manufacturing method of such a liquid crystal element is not specifically limited, It can manufacture by arbitrary methods well known in the technical field to which this invention belongs. For example, a sealing agent is printed on the glass substrates 10 and 10 'on which the ITO electrode is formed on the inner side, an alignment film is applied, and a liquid crystal material is injected into the liquid crystal through the injection hole while maintaining a constant gap. After encapsulation can be prepared. A general method of manufacturing a liquid crystal display is described in detail in a related article (E. Kaneko, Liquid Crystal TV Displays: Principles and Applications of Liquid Crystal Displays, KTK Scientific Publishers, 1987, pp 12-30 & 163-172).

본 발명의 액정 재료를 포함하는 액정 소자는 전기적, 자기적, 및 광학적 방법 등 다양한 방법에 의해 스위칭될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 액정소자를 2 매의 편광판 사이에 개재시켜 이 액정소자에 외부 전압을 인가하고 액정 재료의 배향 벡터를 바꿈으로써 2 매의 편광판과 액정물질의 복굴절을 이용해서 스위칭할 수 있다. 한편, 본 발명에서 다공성 템플릿의 나노 채널 내에 형성되는 나노구조체가 자화율 이방성을 갖는다면, 편광된 UV 등의 광에 의해 비등방적으로 반응하므로 광학적 방법으로 스위칭시킬 수 있다.The liquid crystal element including the liquid crystal material of the present invention can be switched by various methods such as electrical, magnetic, and optical methods. For example, the liquid crystal element of the present invention is interposed between two polarizing plates to apply an external voltage to the liquid crystal element and change the alignment vector of the liquid crystal material to switch using the birefringence of the two polarizing plates and the liquid crystal material. have. On the other hand, if the nanostructure formed in the nano-channel of the porous template in the present invention has a magnetic susceptibility anisotropy, it can be switched by an optical method because it reacts anisotropically by light such as polarized UV.

본 발명의 액정 소자에서는 액정 재료의 배향 방향을 바꾸는 것만으로 스위칭 조작이 가능하고 저전압구동이 가능하다. 또한, 본 발명의 액정 소자를 사용함으로써 고속응답성을 실현할 수 있으므로 본 발명의 액정소자를 사용함으로써 대면적의 디스플레이(액정표시장치)를 용이하게 제조할 수 있다.In the liquid crystal element of the present invention, switching operation is possible and low voltage driving is possible only by changing the alignment direction of the liquid crystal material. In addition, since high-speed response can be realized by using the liquid crystal element of the present invention, a large area display (liquid crystal display device) can be easily manufactured by using the liquid crystal element of the present invention.

다른 양상에서, 본 발명은 본 발명의 액정 재료의 제조방법에 관계한다. 본 발명의 액정 재료의 제조방법은 다공성 템플릿을 이용하여 나노구조체를 제작한 후, 이를 커팅하여 템플릿 자체로 또는 템플릿이 제거된 상태로 분산매에 분산시키는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention relates to a method for producing a liquid crystal material of the present invention. Method for producing a liquid crystal material of the present invention is characterized in that after fabricating the nanostructures using a porous template, it is cut and dispersed in the dispersion medium as the template itself or the template is removed.

도 4는 본 발명에 의한 액정 재료의 제조방법을 설명하기 위한 공정흐름도이다. 도 4를 참고하면, 먼저 다수의 나노 채널을 포함하는 다공성 템플릿을 이용하여 나노구조체를 제조하고(단계 a 내지 단계 c), 나노 채널 내에 나노구조체가 형성된 상기 다공성 템플릿을 절단하여 절단편들을 수득한다(단계 d). 이어서 전단계에서 수득된 절단편을 분산매에 분산시켜 액정 재료로 사용한다. 이 때, 필요에 따라서 도 1에서 단계 e로 나타낸 바와 같이, 템플릿을 제거하고 나노구조체만을 분산매에 분산시켜 사용할 수도 있다. 템플릿의 제거 단계는 화학적 에칭, 습식 에칭 또는 열분해 등 임의의 방법에 의해 행할 수 있다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a liquid crystal material according to the present invention. Referring to FIG. 4, first, a nanostructure is prepared using a porous template including a plurality of nanochannels (steps a to c), and the cut pieces are obtained by cutting the porous template in which the nanostructures are formed in the nanochannels. (Step d). Subsequently, the cut pieces obtained in the previous step are dispersed in a dispersion medium and used as a liquid crystal material. At this time, if necessary, as shown in step e in FIG. 1, the template may be removed and only the nanostructures may be dispersed and used in the dispersion medium. The step of removing the template may be performed by any method such as chemical etching, wet etching or pyrolysis.

상기 나노구조체의 제조 단계는 다공성 템플릿을 준비해서(a 단계) 금속촉매가 코팅된 기판 위에 배치한 후(단계 b), SLS(solid-liquid-solid) 방법 또는 VLS(vapor-liquid-solid) 방법에 의해 나노구조체로 성장시키는 과정(단계 c)에 의해 진행될 수 있다. 대안으로 다공성 템플릿의 나노 채널 내에 나노입자를 주입한 후 어닐링하여 나노구조체를 제조할 수도 있다.The manufacturing step of the nanostructure is prepared by a porous template (step a) and placed on a metal catalyst-coated substrate (step b), a solid-liquid-solid (SLS) method or a vapor-liquid-solid (VLS) method By the process of growing into a nanostructure (step c). Alternatively, nanostructures may be prepared by implanting nanoparticles into the nanochannels of the porous template and then annealing them.

이하에서 본 발명의 각 단계에 대해서 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, each step of the present invention will be described in more detail.

나노구조체 제조단계Nanostructure manufacturing step

다공성 템플릿을 이용하여 나노구조체를 제조하는 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 채널 형태의 긴 다수의 나노 채널을 포함하는 다공성 템플릿을 준비하고, 이러한 템플릿을 이용하여 SLS(solid-liquid-solid) 또는 VLS(vapor-liquid-solid) 방법에 의해 나노구조체를 형성한다. 이때 나노구조체는 나노와이어, 나노로드 또는 나노디스크 형태로 제조할 수 있다.In the case of manufacturing a nanostructure using a porous template, as shown in FIG. 4, first, a porous template including a plurality of long nanochannels in the form of a channel is prepared, and using this template, solid-liquid- Nanostructures are formed by solid or vapor-liquid-solid (VLS) methods. In this case, the nanostructure may be manufactured in the form of nanowires, nanorods, or nanodisks.

대안으로 다공성 템플릿을 이용하여 나노구조체를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않고 여러 가지를 이용할 수 있는데, 일례로 다공성 템플릿의 나노 채널 내에 나노입자를 주입한 후 어닐링하여 나노구조체를 제조할 수 있다. 구체적으로, 다공성 템플릿의 나노 채널 내에 나노입자 또는 나노입자 전구체가 주입되면 열처리, 전기 저항 가열, 기계적인 압력 등의 방법에 의해 나노구조체로 형성시킨다. 주입된 나노 입자는 이런 방법을 통하여 녹는점 이상으로 가열됨으로써 서로 연결이 되어 나노구조체 구조를 형성하게 된다. 이때 상기 열처리는 100℃ 이상에서 1분 이상 동안 수행될 수 있다.Alternatively, the method for preparing the nanostructure using the porous template is not particularly limited, and various methods may be used. For example, the nanostructure may be prepared by injecting and then annealing the nanoparticles into the nanochannel of the porous template. Specifically, when nanoparticles or nanoparticle precursors are injected into the nanochannels of the porous template, the nanostructures are formed by heat treatment, electrical resistance heating, or mechanical pressure. Injected nanoparticles are heated above the melting point through this method to be connected to each other to form a nanostructure structure. In this case, the heat treatment may be performed at 100 ° C. or more for 1 minute or more.

본 발명에서는 다공성 템플릿의 크기, 길이 및 나노 채널들 사이의 간격을 필요한 사양으로 만들어 줌으로써 나노 채널의 크기, 모양, 및 규칙성을 용이하게 제어할 수 있다. 본 발명에서 상기 템플릿은 유리, 실리카 및 TiO2, ZnO, SnO2, WO3 등의 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 형성될 수 있다.In the present invention, it is possible to easily control the size, shape, and regularity of the nano-channel by making the size, length and spacing between the nano-channels of the porous template to the required specifications. In the present invention, the template may be formed of a material selected from the group consisting of glass, silica and metal oxides such as TiO 2 , ZnO, SnO 2 , and WO 3 .

템플릿의 제작은 기본적으로 템플릿 모재를 만드는 공정과 모재로부터 템플릿 형태를 추출하는 공정으로 나누어진다. 나노 채널의 형성은 추출하는 과정의 추출 속도, 냉각조건 등에 따라 결정이 되며, 특히 모재에 원하는 나노 채널의 형태를 미리 가공해 줌으로써 추출 과정을 통하여 원래 형태가 나노 크기로 축소된 구조를 얻는 것도 가능하다.The production of a template is basically divided into a process of making a template base material and a process of extracting a template form from the base material. The formation of nanochannels is determined by the extraction speed and cooling conditions of the extraction process, and in particular, by pre-processing the desired shape of the nanochannels in the base material, it is possible to obtain a structure in which the original shape is reduced to nano size through the extraction process. Do.

상기 다공성 템플릿의 직경이나 높이는 자유도가 높으므로 나노구조체가 성장되는 기판의 크기에 따라 선택이 가능하지만, 직경이 1nm~1mm, 높이가 100nm~1mm인 것이 바람직하다. 템플릿은 기판의 크기에 따라 여러 개를 이용할 수도 있다. 또한, 상기 다공성 템플릿 내의 나노 채널은 제조하고자 하는 나노구조체의 규격에 따라 달라지며 직경이 1~100nm, 및 나노 채널간 간격이 2nm~1㎛인 것이 바람직하다.Since the diameter or height of the porous template is high, it can be selected according to the size of the substrate on which the nanostructure is grown, but the diameter is preferably 1 nm to 1 mm and the height is 100 nm to 1 mm. Several templates may be used depending on the size of the substrate. In addition, the nanochannels in the porous template is dependent on the specifications of the nanostructures to be prepared, the diameter is 1 ~ 100nm, and the nanochannel spacing is preferably 2nm ~ 1㎛.

본 발명에서 나노구조체는 금속산화물, 금속질화물, 반도체, 금속, 폴리머, 또는 탄소나노튜브로 이루어질 수 있고, 반도체로는 II-VI족, III-V족, IV-VI족 또 는 IV족 화합물 반도체를 사용할 수 있다. 이들의 바람직한 예는 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InP, InAs, InSb, SiC, Fe, Pt, Ni, Co, Al, Ag, Au, Cu, FePt, Fe2O3, Fe3O4, Si, Ge를 포함하나, 반드시 이들로 국한되는 것은 아니다. 또한 본 발명에서는 코어-쉘 합금 구조의 나노입자도 사용될 수 있다.In the present invention, the nanostructure may be composed of a metal oxide, a metal nitride, a semiconductor, a metal, a polymer, or a carbon nanotube, and the semiconductor may be a group II-VI, III-V, IV-VI or IV compound semiconductor. Can be used. Preferred examples thereof include CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InP, InAs, InSb, SiC, Fe, Pt, Ni, Co, Al , Ag, Au, Cu, FePt, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Si, Ge, but are not necessarily limited to these. In the present invention, nanoparticles of a core-shell alloy structure may also be used.

다공성 템플릿이 제공되면, 이를 금속 촉매층이 형성된 기판 위에 배치시킨다. 본 발명에서 금속 촉매층은 기판 위에 금속 촉매, 예를 들어 Au 금속 촉매를 코팅함으로써 형성된다. 이때, 불순물을 제거하기 위해 통상의 방법에 따라 기판을 미리 세척할 수 있다.If a porous template is provided, it is placed on the substrate on which the metal catalyst layer is formed. In the present invention, the metal catalyst layer is formed by coating a metal catalyst, for example, an Au metal catalyst, on a substrate. At this time, the substrate may be washed in advance according to a conventional method to remove impurities.

본 발명에 사용될 수 있는 기판은 실리콘 기판, 또는 유리 위에 실리콘을 코팅한 기판을 예로 들 수 있다.Examples of the substrate that can be used in the present invention include a silicon substrate or a substrate coated with silicon on glass.

이외에도, 나노입자 대신 나노입자 전구체를 적절한 용매에 넣어 기공 내에 주입함으로써 나노입자로 형성시킬 수도 있다. 구체적으로, 상기 나노입자 전구체는 금속 전구체(metal precursor)와 칼코게나이드 전구체(chalcogenide precursor)를 따로 첨가하여 반응시키거나, 또는 단일계 전구체를 사용하는 방법이 알려져 있다. 상기 나노입자 전구체를 용해시키는 용매는 탄소수 6 내지 22의 알킬 포스핀, 탄소수 6 내지 22의 알킬 포스핀 옥사이드, 탄소수 6 내지 22의 알킬 아민 또는 그의 혼합물을 예로 들 수 있다.In addition, nanoparticle precursors may be formed into nanoparticles by injecting the nanoparticle precursors into appropriate pores instead of nanoparticles. Specifically, the nanoparticle precursor is reacted by separately adding a metal precursor and a chalcogenide precursor, or using a single precursor. Examples of the solvent for dissolving the nanoparticle precursors include alkyl phosphines having 6 to 22 carbon atoms, alkyl phosphine oxides having 6 to 22 carbon atoms, alkyl amines having 6 to 22 carbon atoms, or mixtures thereof.

한편, SMS 또는 VLS 방법에 의해 나노구조체를 형성하는 경우에는 기판 위에 금속 촉매를 코팅한다. 이때, 코팅되는 금속 촉매는 나노구조체를 성장시킬 수 있는 금속 촉매이면 모두 사용할 수 있다. 구체적으로 Au, Ni, Fe, Ag, Pd, Pd/Ni을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 금속 촉매는 나노 입자, 또는 박막 형태로 기판에 코팅될 수 있으며, 상기 기판 위에 코팅되는 금속 촉매 코팅층의 두께는 50nm 이하가 바람직하다.On the other hand, in the case of forming the nanostructure by the SMS or VLS method, a metal catalyst is coated on the substrate. In this case, the metal catalyst to be coated may be used as long as it is a metal catalyst capable of growing a nanostructure. Specifically, Au, Ni, Fe, Ag, Pd, Pd / Ni may be exemplified, but is not limited thereto. In this case, the metal catalyst may be coated on the substrate in the form of nanoparticles, or a thin film, the thickness of the metal catalyst coating layer coated on the substrate is preferably 50nm or less.

상기 금속 촉매는 화학 기상 증착법(CVD), 스퍼터링(sputtering), e-빔 증착(e-beam evaporation), 진공증착법, 스핀 코팅(spin coating), 딥핑(dipping) 등의 통상의 방법에 의해 기판 위에 증착될 수 있다.The metal catalyst is deposited on a substrate by conventional methods such as chemical vapor deposition (CVD), sputtering, e-beam evaporation, vacuum deposition, spin coating, dipping, and the like. Can be deposited.

기판 위에 촉매층을 코팅한 이후에는 SLS(solid-liquid-solid) 공정 또는 VLS(vapor-liquid-solid) 공정에 의해 나노구조체를 성장시킨다.After coating the catalyst layer on the substrate, the nanostructure is grown by a solid-liquid-solid (SLS) process or a vapor-liquid-solid (VLS) process.

SLS(solid-liquid-solid) 공정은, 도 5에 도시된 바와 같이, 별도의 증기상 실리콘을 공급하지 않고 고체 기판(예를 들어, 실리콘 기판)으로부터 확산된 실리콘을 용융 촉매의 표면상에서 응축시켜 결정화함으로써 나노구조체로 성장시키는 방법이다.The solid-liquid-solid (SLS) process condenses silicon diffused from a solid substrate (e.g., a silicon substrate) onto the surface of the molten catalyst without supplying additional vapor phase silicon, as shown in FIG. It is a method of growing into a nanostructure by crystallization.

이에 반하여, VLS(vapor-liquid-solid) 공정은, 도 6에 도시된 바와 같이, 고온의 반응로(furnace) 내부에서 운송되는 증기상 실리콘 함유 종이 금, 코발트, 니켈 등의 용융 촉매의 표면상에서 실리콘을 응축시켜 결정화함으로써 실리콘 나노구조체로 성장시키는 방법이다.In contrast, a vapor-liquid-solid (VLS) process, as shown in FIG. 6, is carried out on the surface of a molten catalyst such as gold, cobalt, nickel, or the like, containing vapor phase silicon-containing paper transported inside a high temperature furnace. It is a method of growing silicon nanostructures by condensing and crystallizing silicon.

구체적으로, 본 발명의 상기 SLS(solid-liquid-solid) 공정은 템플릿이 배치된 기판을 반응로에 넣고 기체를 주입하면서 가열하여 기판으로부터 확산된 나노구 조체 소스로 나노구조체를 형성시킴으로써 수행될 수 있다. 이때, 기판 상의 금속이 나노구조체의 성장시 내부로 포함될 수 있도록 힘을 가할 수도 있다.Specifically, the solid-liquid-solid (SLS) process of the present invention can be carried out by placing the substrate on which the template is placed into a reactor and heating it while injecting gas to form nanostructures with nanostructured sources diffused from the substrate. have. In this case, a force may be applied so that the metal on the substrate may be included in the growth of the nanostructure.

또한, 상기 VLS(vapor-liquid-solid) 공정은 템플릿이 배치된 기판을 반응로에 넣고 기체 및 나노구조체 소스를 주입하면서 가열하여 나노구조체를 형성시킴으로써 수행될 수 있다.In addition, the vapor-liquid-solid (VLS) process may be performed by placing a substrate on which a template is placed in a reactor and heating it while injecting a gas and a nanostructure source to form a nanostructure.

구체적으로, 상기 SLS(solid-liquid-solid) 및 VLS(vapor-liquid-solid) 공정에 사용되는 기체로는 Ar, N2, He, H2로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다.Specifically, the gas used in the solid-liquid-solid (SLS) and vapor-liquid-solid (VLS) processes may be selected from the group consisting of Ar, N 2 , He, and H 2 , but is not limited thereto. It doesn't happen.

상기 SLS(solid-liquid-solid) 및 VLS(vapor-liquid-solid) 공정에서 압력은 760 토르 이하에서 실시될 수 있고, 온도는 SLS의 경우 800~1200℃, VLS의 경우 370~600℃에서 수행될 수 있다. 한편, VLS(vapor-liquid-solid) 공정의 경우 주입되는 나노구조체의 소스로는 실리콘 나노 와이어의 경우 SiH4, SiCl4, SiH2Cl2 등을 사용할 수 있다.In the solid-liquid-solid (SLS) and vapor-liquid-solid (VLS) processes, the pressure may be performed at 760 torr or less, and the temperature may be performed at 800 to 1200 ° C for SLS and 370 to 600 ° C for VLS. Can be. Meanwhile, in the case of a vapor-liquid-solid (VLS) process, silicon nanowires may be SiH 4 , SiCl 4 , SiH 2 Cl 2, or the like.

템플릿의 절단 단계 Cutting steps of the template

다공성 템플릿의 나노 채널 내에 나노 로드가 형성되면 이들을 적당한 길이로 절단한다. 이때, 템플릿의 절단은 일반적인 유리의 절단 방법 이외에 조준 이온빔(focused ion beam) 등을 이용하여 mm 이하의 길이로 템플렛 및 나노구조체의 절단이 가능하다. 이때 절단편의 크기는 길이가 10 nm 내지 100 mm의 범위 내인 것이 바람직하다.Once the nanorods are formed in the nanochannels of the porous template they are cut to the appropriate length. In this case, the template may be cut in a template or nanostructure having a length of mm or less by using a focused ion beam in addition to a method of cutting a glass. At this time, the size of the cut pieces is preferably in the range of 10 nm to 100 mm in length.

본 발명에서는 선택적으로 절단편을 분산시키기 전에 템플릿을 제거하는 단계를 더 거칠 수 있다. 다공성 템플릿의 나노 채널 내에 나노 로드가 형성되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 불산 등과 같은 에천트를 사용하여 템플릿을 제거함으로서 순수한 나노구조체를 수득한다. 구체적으로 템플릿과 나조구조체에 대해서 선택성을 갖는 용매를 이용하여 에칭할 수 있다.In the present invention, the step of removing the template may optionally be further processed before dispersing the cut pieces. Once the nanorods are formed in the nanochannels of the porous template, pure nanostructures are obtained by removing the template using an etchant, such as hydrofluoric acid, as shown in FIG. Specifically, the etching may be performed using a solvent having selectivity with respect to the template and the screw structure.

절단편의Cutting 분산 단계 Dispersion stage

상기 절단편은 임의의 유기용매 또는 수용액 등의 분산 용매에 녹여 사용하고 필요할 경우 나노구조체가 전구체 용액에 잘 분산되도록 분산제 등을 혼합할 수 있다.The cut pieces may be used by dissolving them in a dispersion solvent such as an arbitrary organic solvent or an aqueous solution and, if necessary, mixing a dispersant or the like so that the nanostructures are well dispersed in the precursor solution.

이때 사용가능한 분산제는 상기 절단편 표면에 흡착할 수 있는 극성기를 포함하는 헤드부(head)와 용매에 흡착할 수 있는 비극성의 테일부(tail)로 구성된다. 이와 같은 분산제로는 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 아민기 또는 그의 염, 카르복실기 또는 그의 염, 인산기 또는 그의 염, 술폰산기 또는 그의 염, 히드록시기 등의 극성기를 헤드부로 포함하고, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 탄소수 5 내지 30의 알킬기 등을 테일부로 포함할 수 있다.The dispersant that can be used is composed of a head including a polar group that can adsorb to the surface of the cut piece and a non-polar tail that can adsorb to the solvent. Such dispersant is not particularly limited, but preferably includes a polar group such as an amine group or a salt thereof, a carboxyl group or a salt thereof, a phosphoric acid group or a salt thereof, a sulfonic acid group or a salt thereof, or a hydroxy group as a head part, and polyethylene glycol, poly Propylene glycol, an alkyl group having 5 to 30 carbon atoms, and the like may be included as a tail portion.

이 때 사용가능한 분산매로는 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 화합물, 테트라히드로푸란, 1,2-부톡시에탄 등의 에테르화합물, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤 화합물, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 부틸카르비톨아세테이트(BCA ; butyl carbitol acetate) 등의 에스테르 화합물, 이소프로필알콜, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 테르피네올, 2-페녹시에탄올 등의 알코올 화합물 및 이들의 혼합 용매를 들 수 있다.At this time, the dispersion medium usable may include aromatic hydrocarbon compounds such as toluene and xylene, ether compounds such as tetrahydrofuran and 1,2-butoxyethane, ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate and butylcar Ester compounds such as bitol acetate (BCA; butyl carbitol acetate), alcohol compounds such as isopropyl alcohol, diethylene glycol monobutyl ether, terpineol, 2-phenoxyethanol, and mixed solvents thereof.

이상에서 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다.Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it will be apparent to those skilled in the art that many modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

본 발명의 액정 재료는 열에 강하고, 구조 및 제조 공정이 간단하며 가격이 저렴하고, 소비전력이 적고 고응답특성을 가지며 다양한 방법으로 스위칭이 가능한 이점을 가진다. 따라서 본 발명의 액정 재료는 광학필터, 액정배향막, 대면적 디스플레이, 투사형 디스플레이, 전자·전기 기능소재, 액정 엘라스토머 등의 광범위한 분야의 고기능성 재료로서 활용이 가능하다.The liquid crystal material of the present invention has the advantages of being heat resistant, simple in structure and manufacturing process, inexpensive, low power consumption, high response and switching in various ways. Therefore, the liquid crystal material of the present invention can be utilized as a high functional material in a wide range of fields such as an optical filter, a liquid crystal alignment film, a large area display, a projection display, an electronic and electrical functional material, and a liquid crystal elastomer.

Claims (24)

나노 채널 안에 나노구조체가 형성된 다공성 템플릿의 절단편 또는 이들 절단편으로부터 템플릿이 제거된 나노구조체를 분산시킨 분산액을 포함하는 액정 재료.A liquid crystal material comprising a cut piece of a porous template in which nanostructures are formed in a nanochannel or a dispersion in which a nanostructure from which a template is removed is dispersed from these cut pieces. 제 1항에 있어서, 상기 나노구조체가 나노와이어, 나노로드 또는 나노디스크임을 특징으로 하는 액정 재료.The liquid crystal material of claim 1, wherein the nanostructures are nanowires, nanorods, or nanodisks. 제 1항에 있어서, 상기 다공성 템플릿이 유리, 실리카 및 TiO2, ZnO, SnO2, 및 WO3와 같은 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 형성된 것임을 특징으로 하는 액정 재료.The liquid crystal material according to claim 1, wherein the porous template is formed of a material selected from the group consisting of glass, silica and metal oxides such as TiO 2 , ZnO, SnO 2 , and WO 3 . 제 1항에 있어서, 상기 나노구조체가 금속산화물, 금속질화물, 반도체, 금속, 폴리머, 및 탄소나노튜브로 구성되는 군에서 선택되는 재료로 형성되는 것임을 특징으로 하는 액정 재료.The liquid crystal material of claim 1, wherein the nanostructure is formed of a material selected from the group consisting of metal oxides, metal nitrides, semiconductors, metals, polymers, and carbon nanotubes. 제 4항에 있어서, 상기 반도체가 II-VI족, III-V족, IV-VI족 또는 IV족 화합물 반도체인 것을 특징으로 하는 액정 재료.The liquid crystal material according to claim 4, wherein the semiconductor is a Group II-VI, III-V, IV-VI or Group IV compound semiconductor. 제 1항에 있어서, 상기 다공성 템플릿의 직경이 1nm 내지 1mm 이고, 높이가 100nm 내지 1mm 인 것을 특징으로 하는 액정 재료.The liquid crystal material according to claim 1, wherein the porous template has a diameter of 1 nm to 1 mm and a height of 100 nm to 1 mm. 제 1항에 있어서, 상기 다공성 템플릿의 나노 채널의 직경이 1 내지 100nm이고, 나노 채널 간의 간격이 2nm 내지 1㎛ 이며, 상기 절단편의 길이가 10 nm 내지 100 mm인 것을 특징으로 하는 액정 재료.The liquid crystal material according to claim 1, wherein the nanochannel of the porous template has a diameter of 1 to 100 nm, a gap between the nanochannels of 2 nm to 1 m, and a length of the cut piece of 10 nm to 100 mm. 투명전극층을 갖는 2 매의 기판 사이에 제 1항의 액정 재료를 포함하는 액정 소자.A liquid crystal element comprising the liquid crystal material of claim 1 between two substrates having a transparent electrode layer. 제 1항의 액정 재료를 포함하는 전자광학 소자.An electro-optical device comprising the liquid crystal material of claim 1. 제 9항에 있어서, 상기 소자가 전자-페이퍼, 광스위치, 또는 광전변환소자인 것을 특징으로 하는 소자.10. A device according to claim 9, wherein the device is an electron-paper, an optical switch, or a photoelectric conversion device. (a) 다수의 나노 채널을 포함하는 다공성 템플릿을 이용하여 나노구조체를 제조하는 단계;(a) preparing a nanostructure using a porous template comprising a plurality of nanochannels; (b) 상기 나노 채널 내에 나노구조체가 형성된 상기 다공성 템플릿을 절단하여 절단편들을 수득하는 단계;(b) cutting the porous template in which the nanostructure is formed in the nanochannel to obtain cut pieces; (c) 전단계에서 수득된 절단편을 분산매에 분산시키는 단계를 포함하는 액정 재료의 제조방법.(c) Dispersing the cut pieces obtained in the previous step in a dispersion medium. 제 11항에 있어서, 상기 나노구조체의 제조 단계가 나노 채널 내에 나노입자를 주입한 후 어닐링하여 나노구조체를 제조하는 단계임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 11, wherein the manufacturing of the nanostructures comprises injecting the nanoparticles into the nanochannels and then annealing to prepare the nanostructures. 제 11항에 있어서, 상기 나노구조체의 제조 단계가 SLS(solid-liquid-solid) 방법 또는 VLS(vapor-liquid-solid) 방법에 의해 상기 나노 채널 내에 나노구조체를 성장시키는 단계임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 11, wherein the manufacturing of the nanostructures comprises growing the nanostructures in the nanochannels by a solid-liquid-solid (SLS) method or a vapor-liquid-solid (VLS) method. 제 13항에 있어서, 상기 SLS(solid-liquid-solid) 공정이 템플릿이 배치된 기판을 반응로에 넣고 기체를 주입하면서 가열하여 기판으로부터 확산된 나노구조체 소스로 나노구조체를 형성시키는 것임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 13, wherein the solid-liquid-solid (SLS) process is to insert the substrate on which the template is placed in the reactor to heat the gas injection to form a nanostructure from the nanostructure source diffused from the substrate Way. 제 13항에 있어서, 상기 VLS(vapor-liquid-solid) 공정이 템플릿이 배치된 기판을 반응로에 넣고 기체 및 나노구조체 소스를 주입하면서 가열하여 나노구조체를 형성시키는 것임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 13, wherein the vapor-liquid-solid (VLS) process involves placing the substrate on which the template is placed in a reactor and heating it while injecting gas and nanostructure sources to form nanostructures. 제 11항에 있어서, 상기 다공성 템플릿이 유리, 실리카 및 TiO2, ZnO, SnO2, 및 WO3와 같은 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 형성된 것임을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 11, wherein the porous template is formed of glass, silica and a material selected from the group consisting of metal oxides such as TiO 2 , ZnO, SnO 2 , and WO 3 . 제 11항에 있어서, 상기 나노구조체가 금속산화물, 금속질화물, 반도체, 금속, 폴리머, 및 탄소나노튜브로 구성되는 군에서 선택되는 재료로 형성되는 것임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 11, wherein the nanostructure is formed of a material selected from the group consisting of metal oxides, metal nitrides, semiconductors, metals, polymers, and carbon nanotubes. 제 17항에 있어서, 상기 반도체가 II-VI족, III-V족, IV-VI족 또는 IV족 화합물 반도체인 것을 특징으로 하는 방법.18. The method of claim 17, wherein the semiconductor is a Group II-VI, III-V, IV-VI or Group IV compound semiconductor. 제 11항에 있어서, 상기 다공성 템플릿의 직경이 1nm~1mm 이고, 높이가 100nm~1mm 인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 11, wherein the porous template has a diameter of 1 nm to 1 mm and a height of 100 nm to 1 mm. 제 19항에 있어서, 상기 다공성 템플릿의 나노 채널의 직경이 1~100nm이고, 나노 채널 간의 간격이 2nm~1㎛이며, 나노구조체의 길이가 10 nm 내지 100 mm인 것을 특징으로 하는 방법.20. The method of claim 19, wherein the nanochannel of the porous template has a diameter of 1-100 nm, a gap between nanochannels of 2 nm-1 μm, and a nanostructure having a length of 10 nm-100 mm. 제 11항에 있어서, 상기 템플릿의 절단 단계가 조준 이온빔에 의해 절단하는 단계임을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 11, wherein said cutting of said template is cutting by aiming ion beams. 제 11항에 있어서, 상기 방법이 상기 절단편을 분산시키기 전에 템플릿을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 11, wherein the method further comprises removing a template before dispersing the cut piece. 제 22항에 있어서, 상기 템플릿의 제거 단계가 화학적 에칭, 습식 에칭 또는 열분해에 의해 템플릿을 제거하는 단계임을 특징으로 하는 방법.23. The method of claim 22, wherein removing the template is removing the template by chemical etching, wet etching, or pyrolysis. 제 11항에 있어서, 상기 분산매가 방향족 탄화수소 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물, 아세트산 에틸, 에스테르 화합물, 알코올 화합물 및 이들의 혼합 용매로 구성되는 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 11, wherein the dispersion medium is selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon compounds, ether compounds, ketone compounds, ethyl acetate, ester compounds, alcohol compounds and mixed solvents thereof.
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