0 1 2 3 4 5
C o n v er si o n ( % )
020 40 60 80 100
A B C
Figure17. ConversionasafunctionoftimeforEMI-VE andTTEGDA mixture withliquidcrystal.
Time (min)
0 1 2 3 4 5
C o n v er si o n ( % )
020 40 60 80 100
D E F
Figure18. LighttransmittanceofEMI,VE andHEA-7PCH mixtureasafunction oftime.
Time(min)
0 100 200 300 400 500 600
Transmittance(%)
0 20 40 60 80 100 120
A B C
Figure19. LighttransmittanceofEMI,VE andTTEGDA-7PCH mixtureasa functionoftime.
Time(min)
0 100 200 300 400 500 600
Transmittance(%)
0 20 40 60 80 100 120
D E F
Figure20. SEM ofPDLC samples.(a)EMI/VE/HEA(1:1:1:)(b)EMI/VE/HEA(1:1:2) (c)EMI/VE/HEA(1:1:3)(d)EMI/VE/TTEGDA(1:1:1)(e)EMI/VE/TTEGDA(1:12) (f)EMI/VE/TTEGDA(1:1:3)
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
Figure21과 Figure22는 Threecomponentsystem중 Acrylate를 첨가한 PDLC cell 의 인가전압에 대한 투과율 변화를 나타낸 것이다.Thiol을 첨가한 system보다 더 높 은 구동전압을 보였으며 단관능 Acrylate인 HEA와 이관능 Acrylate인 TTEGDA의 mol비에 따른 변화는 크게 나타나지 않았다.그러나 단관능 Acrylate인 HEA가 이관능 Acrylate인 TTEGDA보다 더 낮은 구동전압을 보였는데 이는 단관능 Acrylate인 HEA 가 이관능 Acrylate인 TTEGDA보다 가교밀도가 떨어지므로 고분자 matrix내에서 액 정분자의 mobility가 증가하므로 더 낮은 구동전압을 갖는 것을 확인 할 수 있었다.
Threecomponentsystem중 Acrylate에서 시야각에 따른 투과율 변화를 Figure23 과 Figure24에 나타내었다.Thiol이 첨가 되었을 때 보다 시야각이 더 넓은 분포를 갖는 것을 알 수 있었으며 단관능인 HEA와 이관능인 TTEGDA의 mol비에 따른 변화 는 보이지 않음을 확인 할 수 있었다.Maleimide와 Vinylether를 사용하므로 기존의 PDLC에 비해 이번 연구에서 제작된 PDLC는 더 넓은 시야각 분포를 갖는 것을 확인 하였다.
Figure21. Lighttransmittanceatλ=650nm ofPDLC cellsasafunctionofapplied voltage.
Applied voltage(VAC)
0 20 40 60 80
Transmittance(%)
0 20 40 60 80 100
A B C
Figure22. Lighttransmittanceatλ=650nm ofPDLC cellsasafunctionofapplied voltage.
Applied voltage(VAC)
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Transmittance(%)
0 20 40 60 80 100
D E F
Figure23. Lighttransmittanceatλ=650nm ofPDLC cellsasadegreeofViewing angle.
Viewing Angle(degree)
0.0 7.5 15.0 22.5 30.0 37.5 45.0 52.5 60.0 67.5 75.0
Transmittance(%)
0 20 40 60 80 100
A B C
Figure24. Lighttransmittanceatλ=650nm ofPDLC cellsasadegreeofViewing angle.
View ing angle (degree)
0.0 7.5 15.0 22.5 30.0 37.5 45.0 52.5 60.0 67.5 75.0
Transmittance(%)
10 20 30 40 50 60 70 80 90
D E F
Table3은 ChemicalStructure에 대한 영향을 보고자 다양한 Vinylether를 사용하 여 Three componentsystem중 Acrylate에 적용한 배합물의 조성비를 나타내었으며 여기에서도 액정은 Prepolymer에 50%를 사용하였다.
Figure25는 PDLC cell의 SEM micrograph를 나타낸 것이다.Vinylether종류에 따른 morphology에 차이는 크게 보이지 않았다.
Threecomponentsystem 중 Acrylate에 적용함으로써 Figure20에서 본 것처럼 액정 이 고분자 matrix에서 상분리가 일어나지만 고분자 matrix내에서 고립된 상태인 액정 droplet형태를 이루지 못하고 고분자 matrix내에 상분리 되지 못한 액정분자가 남아있 어 Continuousphase를 이루면서 Polymer-Balltype의 morphology를 갖는 것을 확인 할 수 있었다.
PDLC cell의 인가전압에 대한 투과율 변화를 Figure26에 나타내었다.Table3의 배 합 E5인 DDVE의 경우 가장 낮은 구동전압을 나타내었다.이는 긴 alkylchain으로 인 하여 고분자 matrix의 가교밀도가 떨어져 고분자 matrix내에서 액정분자의 mobility가 증가하므로 낮은 구동전압을 나타낸 것으로 예상한다.
Figure27은 시야각에 따른 투과율 변화를 나타낸 것이다.Threecomponentsystem 중 Thiol에 비해 더 넓은 분포의 시야각을 보임을 확인 할 수 있었다.Vinylether에 종류에 따른 시야각 변화는 크게 나타나지 않음을 알 수 있었다.
Table3.FormulationswithvarietyVE systemsand7PCH LiquidCrystal
Component
(mmol) E1 E2 E3 E4 E5
EMI 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
CHVE 1.0 - - -
-BVE - 1.0 - -
-IBVE - - 1.0 -
-HBVE - - - 1.0
-DDVE - - - - 1.0
TTEGDA 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
Figure25.SEM micrographof PDLC cell.(a)EMI/CHVE/TTEGDA(1:1:2) (b)EMI/BVE/TTEGDA(1:1:2)(c)EMI/IBVE/TTEGDA(1:1:2)(d)EMI/HBVE/TTEGDA (1:1:2)g)EMI/DDVE/TTEGDA(1:1:2)
(b) (c)
(g)
Figure26. Lighttransmittanceatλ=650nm ofPDLC cellsasafunctionofapplied voltage.
Applied volatage(VAC)
0 20 40 60 80 100 120 140
Transmittance(%)
0 20 40 60 80 100
E1 E2 E3 E4 E5
Figure27. Lighttransmittanceat嘣 =650nm ofPDLC cellsasadegreeofViewing angle.
View ing angle (degree)
0.0 7.5 15.0 22.5 30.0 37.5 45.0 52.5 60.0 67.5 75.0
Transmittance(%)
0 20 40 60 80 100
E1 E2 E3 E4 E5 THIOL
제 제
제 555절절절 결결결론론론
본 연구에서는 전형적인 PDLC system에서 사용되는 미량의 광개시제를 통하여 빠 른 반응속도를 얻을 수 있지만 반응 후 degradation이나 내후성이 저하 되는 문제점을 가지고 있기 때문에 개시제를 사용하지 않고 광중합을 시킬 수 있는 Photoinitiator-free system인 Maleimide와 Vinylether를 PDLC에 적용하였다.그러나 Maleimide와 Vinyl ether를 PDLC에 적용하였을 때 고분자 중합 시 낮은 반응성으로 인해 고분자와 액정 의 상분리가 충분히 일어나지 못하여 droplet을 형성하지 못하여 구동이 되지 않고 OFF 상태에 산란을 일으키지 못하는 문제점이 있다.따라서 Thiol과 Acrylate와 같은 다른 Component를 사용하여 Threecomponentsystem을 PDLC에 적용하게 되었다.
Thiol을 첨가한 Three componentsystem에서는 Maleimide와 Vinylether에 비해 반응속도가 빨라지고 분자량 상승이 급격하게 이루어져 액정과 고분자의 상분리로 인 해 고분자내에 액정이 droplet을 형성하는 morphology를 갖는 PDLC가 제작되었으며 Acrylate를 첨가한 Threecomponentsystem에서는 액정이 고분자 matrix에서 상분리 는 되지만 충분히 되지 못하여 droplet을 형성 하지 못하고 Continuous phase의 Polymer-Balltype의 morphology를 갖는 것을 확인 할 수 있었다.
Chemical Structure에 대한 영향을 보고자 Vinyl ether를 달리하여 Three componentsystem중 Acrylate에 적용하여 보았는데 낮은 구동전압과 넓은 분포의 시 야각을 갖는 EMI/DDVE/TTEGDA(1:1:2)의 배합을 최적의 배합비로 도출할 수 있었 다.기존의 PDLC 경우 보다 더 좋은 시야각을 얻을 수 있었는데 이는 Maleimide와 Vinylether시스템을 적용 하였을 때 나타나는 현상으로 해석 할 수 있으며 추후 연 구가 필요할 것 같다.
참 참 참고고고문문문헌헌헌
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감감감사사사의의의 글글글
많은 배움을 통해 지금의 저로 성장할 수 있게 한 지난 대학원 생활은 아쉬움을 남긴 채 돌아서야 하지만 저에게 소중한 시간이었으며 즐거운 추억으로 기억 될 것 같습니 다.
먼저 이 논문이 완성되기까지 지도는 물론 깊은 관심과 배려로,때로는 질책으로 진 정한 학문의 길을 몸소 보여주신 홍진후 교수님,김현경 교수님께 진심으로 감사를 드 립니다.그리고 많은 가르침과 조언을 아끼지 않으신 최재곤 교수님,유지강 교수님 김 준섭 교수님,조훈 교수님,이창훈 교수님께 깊은 감사를 드립니다.또한 PDLC 연구에 있어 많은 가르침을 주신 박수철 선배님과 관심과 배려를 아끼지 않으신 김양배 박사 님,조정대 박사님 그리고 큐시스 임직원 분들께도 감사드립니다.대학원 과정 동안 견 문을 넓히게 해주신 한국생산기술연구원의 김정철 박사님과 세심한 배려를 아끼지 않 으신 홍명혁 박사님께 감사드립니다.실험실에서 많은 도움을 주었던 주형태,한승택, 김순기,박진성,김형규 선배님 그리고 권석오빠,창호오빠,기호오빠,환석오빠,춘희언 니,귀염둥이 민주,파워마트 덕형오빠 힘이 되어준 소중한 친구들인 준연,향숙,은경, 정현,미영에게 감사의 말을 전하고 싶습니다.
마지막으로 여러 어려움 속에서도 아낌없는 사랑과 정성으로 배움을 허락해 주신 아 버지와 어머니,항상 많이 해주지 못해서 미안한 내동생 건화와 준희,그리고 5년 동안 지켜봐주고 사랑해준 상섭오빠에게 논문을 바치며 그분들이 주신 큰사랑에 깊은 감사 와 존경을 표합니다.더욱 정진하는 모습으로 보답하겠습니다.