화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교)
권호 29권 2호, p.150
발표분야 고분자 합성
제목 Synthesis and Photoalignment of Soluble Polyimides Containing Styrylpyridine Derivatives as Photosensitive Side Groups
초록 불소화 폴리이미드 필름은 낮은 유전상수, 높은 투과율, 열적안정성, 우수한 용해성 같은 장점들 때문에 많은 용도로 사용되어지고 있다.1 그 중에서 특히 이들 필름은 액정 표시소자의 배향막으로서 이용되어지고 있다. 액정의 배향기술은 액정 표시소자 산업에 있어서 중요한 부분이며 현재까지 액정의 배향은 러빙공정에 의해 이루어져왔다.2 하지만 이러한 물리적인 러빙공정은 먼지 발생, 정전기 문제, 러빙강도 조절의 어려움 등의 문제점을 가지고 있다.3 이러한 문제점을 보완하기 위해 최근에 광배향이라는 개념이 대두되기 시작하였다.4 이 개념은 선편광된 자외선에 의해 광이량화 반응, trans-cis 광이성질화 반응, 광분해 반응이 일어날 때 배향이 일어난다는 것이다.5
이 연구에서는 곁사슬에 감광성기로서 2-스티릴피리딘 또는 4-스티릴피리딘기를 가지는 다음과 같은 구조를 가지는 불소화 폴리이미드를 몇 가지 공정을 거쳐 합성하였다.
합성한 폴리이미드들의 수평균 분자량은 9500 ~ 37000 정도였고 다분산지수는 1.1 ~ 1.6정도였다. 이들의 초기열분해 온도는 390 ~ 470 ℃정도였고 유리전이온도는 95 ~ 180 ℃정도였다. 또한 이들 폴리이미드들은 테트라히도푸란, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 시클로헥사논, 개미산, 피리딘 등의 유기용매에 잘 녹았다.
합성한 폴리이미드들의 광반응 정도는 2.0 J/cm2의 노광량에서 69 ~ 75%였고 상온과 250 ℃에서 30분간 열처리 한 후의 투과율은 약 92%와 85%정도였다. 그림 1에 합성한 폴리이미드필름의 이색성 비 (DR)를 나타내었다. 그림에서처럼 광조사량이 늘어날수록 그리고 곁사슬의 스페이서 길이 x가 6보다 12일때 DR 값이 증가하는 것을 볼 수 있었다. 후자의 결과에서 감광기의 스페이서 길이가 폴리이미드 필름의 광배향성에 기여한다는 것을 알 수 있었다. 하지만 4종류의 폴리이미드 필름은 거의 같은 질서파라미터 값을 나타내었다. 이 결과는 그 스페이서의 길이의 차이와 스티릴피리딘의 구조의 차이는 저분자 액정의 배향에 영향을 미치지 못한다는 것을 뜻한다.



References
1. Dong-Ho Lee, Seung-Young Koo, Dae-Yong Kim, Heung-Jin Choi, J. Appl. Polym. Sci., 76, 249 (2000).
2. B. Chae, S. W. Lee, B. Lee, W. Choi, S. B. Kim, Y. M. Jung, K. H. Lee, M. Ree, J. Phys. Chem. B, 107, 11911 (2003).
3. H. Kikuchi, J. A. Logan, D. Y. Yoon, J. Appl. Phys., 79, 6811 (1996).
4. M. Schadt, H. Seiberle, A. Shuster, Nature, 381, 212 (1996).
5. W. S. Kim, D. K. Ahn, M. W. Kim, Macromol. Chem. Phys. Accepted.
저자 김민우, 최재웅, 공종윤, 김우식
소속 경북대
키워드 폴리이미드; 광배향; 스티릴피리딘기; 투과율
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