KR102109351B1 - Liquid crystal display device and preparing method thereof - Google Patents

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KR102109351B1
KR102109351B1 KR1020180156046A KR20180156046A KR102109351B1 KR 102109351 B1 KR102109351 B1 KR 102109351B1 KR 1020180156046 A KR1020180156046 A KR 1020180156046A KR 20180156046 A KR20180156046 A KR 20180156046A KR 102109351 B1 KR102109351 B1 KR 102109351B1
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carbon nanotube
nanotube sheet
liquid crystal
crystal display
display device
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KR1020180156046A
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이승희
임영진
김태형
이영희
박종길
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성균관대학교산학협력단
전북대학교산학협력단
기초과학연구원
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Abstract

The present invention relates to a liquid crystal display device. The liquid crystal display device comprises: multiple carbon nanotube sheet films disposed opposite to each other; and a liquid crystal injected between the carbon nanotube sheet films disposed opposite to each other. The carbon nanotube sheet film is a carbon nanotube sheet formed on a polymer, and the carbon nanotube sheet has carbon nanotubes aligned in one direction, and the carbon nanotube sheet film functions as a polarizer, an alignment layer, and an electrode at the same time.

Description

액정표시소자 및 이의 제조 방법 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND PREPARING METHOD THEREOF}Liquid crystal display device and manufacturing method thereof {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND PREPARING METHOD THEREOF}

본원은 액정표시소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present application relates to a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same.

액정표시소자는 액정을 포함하는 박형 표시 장치로서, 다양한 정보를 화면으로 구현한다. 또한, 정보 통신 시대의 핵심 기술로 얇고 가벼워 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. The liquid crystal display device is a thin display device including liquid crystal, and implements various information on a screen. In addition, as the core technology of the information and communication era, it is developing in the direction of high performance while being thin and light and portable.

일반적인 액정표시소자는 들어오는 빛을 편광시키는 편광자, 편광된 빛의 방향성을 주는 액정, 상기 액정을 일정 방향을 배향시키기 위한 배향막, 전기 인가를 위한 전극으로서 투명 전도성 필름(일반적으로 ITO(Induim tin oxide) 등을 사용) 등으로 구성된다. A typical liquid crystal display device is a polarizer that polarizes incoming light, a liquid crystal that gives directionality of polarized light, an alignment film for aligning the liquid crystal in a predetermined direction, and a transparent conductive film (generally ITO (Induim tin oxide) as an electrode for electric application) Etc.).

액정표시소자에 사용되는 편광판은 통상 2 색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐 알코올계 수지로 이루어진 편광자의 일면 또는 양면에 투명 보호필름이 적층된 구조로 되어 있다. 2 색성 색소로 요오드를 이용한 편광자는 요오드계 편광자라 하고, 2 색성 색소로 염료를 이용한 편광자는 염료계 편광자라고 칭한다. 이 중 요오드계 편광자는 염료계 편광자에 비해 고투과율이며 고편광도(고콘트라스트)를 나타내어 널리 이용되고 있다. The polarizing plate used in the liquid crystal display device has a structure in which a transparent protective film is laminated on one or both sides of a polarizer made of a polyvinyl alcohol-based resin in which a dichroic dye is adsorbed and oriented. A polarizer using iodine as a dichroic dye is referred to as an iodine-based polarizer, and a polarizer using a dye as a dichroic dye is referred to as a dye-based polarizer. Among them, the iodine-based polarizer has a high transmittance and a high polarization (high contrast) compared to the dye-based polarizer, and is widely used.

하지만, 요오드계 편광자는 요오드의 승화성으로 인해 온도 및 습도에 취약하여 열적, 화학적, 물리적 특성이 떨어져 소자의 안정성이 낮아진다. 또한, 상기 요오드계 편광자는 가시광선 영역(400 nm 내지 800 nm)에서만 작동이 가능하므로 사용이 제한적이다. However, the iodine-based polarizer is vulnerable to temperature and humidity due to the sublimation property of iodine, and the thermal, chemical, and physical properties are poor, resulting in low device stability. In addition, since the iodine-based polarizer can be operated only in the visible region (400 nm to 800 nm), its use is limited.

본원의 배경이 되는 기술인 한국등록특허공보 제 10-1808422 호는 탄소나노튜브 시트, 그의 제조방법 및 그 탄소나노튜브 시트를 포함하는 편광필름에 관한 것이다. 그러나, 상기 등록특허는 탄소나노튜브 시트 필름이 편광자, 배향막 및 전극의 기능을 동시에 수행할 수 있는 특성에 대해서는 언급하고 있지 않다. Korean Patent Publication No. 10-1808422, which is the technology underlying the present application, relates to a carbon nanotube sheet, a manufacturing method thereof, and a polarizing film comprising the carbon nanotube sheet. However, the registered patent does not mention the characteristics that the carbon nanotube sheet film can simultaneously perform the functions of the polarizer, the alignment layer, and the electrode.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정표시소자 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present application is to solve the above-described problems of the prior art, it is an object to provide a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들에 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the embodiments of the present application are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 대향하여 배치되는 복수 층의 탄소나노튜브 시트 필름; 및 상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 사이에 주입된 액정;을 포함하며, 상기 탄소나노튜브 시트 필름은 고분자 상에 탄소나노튜브 시트가 형성된 것이며, 상기 탄소나노튜브 시트는 탄소나노튜브가 일 방향으로 정렬되어 있고, 상기 탄소나노튜브 시트 필름은 편광자, 배향막 및 전극의 기능을 동시에 수행하는 것인, 액정표시소자를 제공한다.As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present application includes a plurality of layers of carbon nanotube sheet films disposed to face each other; And a liquid crystal injected between the carbon nanotube sheet films disposed to face each other, wherein the carbon nanotube sheet film is formed of a carbon nanotube sheet on a polymer, and the carbon nanotube sheet has one carbon nanotube. Aligned in the direction, the carbon nanotube sheet film provides a liquid crystal display device, which simultaneously performs the functions of a polarizer, an alignment layer, and an electrode.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자는 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 고분자를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the polymer comprises a polymer selected from the group consisting of polyimide, polycarbonate, polyacrylate, polyetherimide, polyethersulfone, polyethylene telephthalate, polyethylene naphthalate, and combinations thereof. It may be, but is not limited to this.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 액정표시소자는 실란트에 의해 상기 액정이 봉합되어 있는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the liquid crystal display device may be the liquid crystal sealed by a sealant, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름은 1 층 내지 50 층으로 적층되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the carbon nanotube sheet film may be laminated in one layer to 50 layers, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름의 일 방향으로 정렬된 상기 탄소나노튜브의 방향성 및/또는 층수에 따라 상기 액정표시소자의 파장별 투과율이 조절되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the transmittance by wavelength of the liquid crystal display device may be adjusted according to the orientation and / or the number of layers of the carbon nanotubes aligned in one direction of the carbon nanotube sheet film, but is not limited thereto. It does not work.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름은 300 nm 내지 2,000 nm 파장의 범위에서 편광효과가 나타나는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the carbon nanotube sheet film may have a polarization effect in a range of 300 nm to 2,000 nm wavelength, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 액정표시소자의 두께는 5 μm 내지 1,000 μm 인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the thickness of the liquid crystal display device may be 5 μm to 1,000 μm, but is not limited thereto.

본원의 제 2 측면은, 금속 촉매가 증착된 제 1 기재 상에 탄소소스를 주입함으로써 수직방향으로 탄소나노튜브를 성장시켜 탄소나노튜브 포레스트를 형성하는 단계; 상기 탄소나노튜브 포레스트로부터 상기 탄소나노튜브를 인출하여 제 2 기재 상에 권취시켜 탄소나노튜브 시트를 형성하는 단계; 상기 탄소나노튜브 시트를 제 3 기재 상에 전이시키는 단계; 상기 제 3 기재 상에 전이된 상기 탄소나노튜브 시트 상에 고분자 용액을 도포하여 탄소나노튜브 시트 필름을 형성하는 단계; 상기 제 3 기재를 제거하여 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 수득하는 단계; 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 대향하여 배치하는 단계; 및 상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 사이에 액정을 주입하는 단계;를 포함하는, 액정표시소자의 제조 방법을 제공한다.The second aspect of the present application includes: forming a carbon nanotube forest by growing a carbon nanotube in a vertical direction by injecting a carbon source on a first substrate on which a metal catalyst is deposited; Drawing the carbon nanotubes from the carbon nanotube forest and winding them on a second substrate to form a carbon nanotube sheet; Transferring the carbon nanotube sheet onto a third substrate; Forming a carbon nanotube sheet film by applying a polymer solution on the carbon nanotube sheet transferred on the third substrate; Removing the third substrate to obtain the carbon nanotube sheet film; Disposing the carbon nanotube sheet film oppositely; And injecting a liquid crystal between the carbon nanotube sheet films disposed to face each other.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 대향하여 배치하는 단계를 반복 수행하여 다층의 탄소나노튜브 시트 필름을 형성하는 단계를 추가 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the step of repeatedly arranging the carbon nanotube sheet film may further include forming a multi-layered carbon nanotube sheet film, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면상기 탄소나노튜브 시트 필름을 대향하여 배치하는 단계 이후에 상기 탄소나노튜브 시트 필름들의 양단을 실란트로 고정하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, after the step of disposing the carbon nanotube sheet film oppositely, it may be to fix both ends of the carbon nanotube sheet films with a sealant, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 사이에 액정을 주입하는 단계 이후에 상기 실란트를 이용하여 상기 액정을 봉입하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, after the step of injecting liquid crystal between the carbon nanotube sheet films disposed to face each other, the liquid crystal may be sealed by using the sealant, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 상의 상기 탄소나노튜브의 배향방향이 상이한 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the orientation direction of the carbon nanotubes on the carbon nanotube sheet film disposed opposite to each other may be different, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트는 상기 탄소나노튜브가 일 방향으로 정렬되어 있는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carbon nanotube sheet may be one in which the carbon nanotubes are aligned in one direction, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름의 일 방향으로 정렬된 상기 탄소나노튜브의 방향성 및/또는 층수에 따라 상기 액정표시소자의 파장별 투과율이 조절되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the transmittance by wavelength of the liquid crystal display device may be adjusted according to the orientation and / or the number of layers of the carbon nanotubes aligned in one direction of the carbon nanotube sheet film, but is not limited thereto. It does not work.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 기재는 Si, Ge, As, Te, SiGe, GaAs, AlGaAs, GeTe, SnTe, GeSe, Al2O3 (sapphire), MgO, ZnO, SrTiO3, LaAlO3, LiTaO3, SiC, 유리(glass), 쿼츠(quartz) 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the first substrate is Si, Ge, As, Te, SiGe, GaAs, AlGaAs, GeTe, SnTe, GeSe, Al 2 O 3 (sapphire), MgO, ZnO, SrTiO 3 , LaAlO 3 , LiTaO 3 , SiC, glass, quartz, and combinations thereof, but may include materials selected from the group, but are not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 금속 촉매는 Al, Pt, Cu, Ni, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the metal catalyst is Al, Pt, Cu, Ni, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, In the group consisting of Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn and combinations thereof It may be to include a selected metal, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 기재는 2 개의 바를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the second substrate may include two bars, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 3 기재는 희생층을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the third substrate may include a sacrificial layer, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 용액은 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 고분자를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the polymer solution includes a polymer selected from the group consisting of polyimide, polycarbonate, polyacrylate, polyetherimide, polyethersulfone, polyethylene telephthalate, polyethylene naphthalate, and combinations thereof. It may be, but is not limited to this.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary and should not be construed as limiting the present application. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원의 일 구현예에 따른 액정표시 소자에 포함되는 탄소나노튜브 시트 필름이 편광자, 배향막 및 전극의 기능을 동시에 수행하기 때문에 기존의 액정표시소자의 구조를 단순화시킬 수 있으며, 얇고 투명하고 기계적 강도가 강하면서 유연하여 플렉서블 디스플레이 등 다양한 디바이스에 적용할 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, the carbon nanotube sheet film included in the liquid crystal display device according to one embodiment of the present application simultaneously performs functions of a polarizer, an alignment layer, and an electrode, thereby simplifying the structure of an existing liquid crystal display device. It can be applied to various devices such as flexible displays because it is thin, transparent, and has high mechanical strength and flexibility.

구체적으로, 탄소나노튜브가 일 방향으로 정렬되어 있어 추가적인 배향막 없이 상기 액정의 정렬을 유도할 수 있는 배향막으로서의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 탄소나노튜브는 높은 전도성을 갖기 때문에 전압을 인가하기 위한 전극의 역할을 동시에 수행할 수 있다.Specifically, since the carbon nanotubes are aligned in one direction, it can simultaneously serve as an alignment layer capable of inducing alignment of the liquid crystal without an additional alignment layer. In addition, since the carbon nanotube has high conductivity, it can simultaneously function as an electrode for applying a voltage.

더욱이, 종래에 투명전도성 필름으로 주로 사용되는 ITO(Indium tin oxide)는 취성이 강하여 강한 충격이나 큰 곡률에서 파괴가 일어나 플렉서블 디스플레이에 사용하는데 한계가 있었다. 하지만 본원 발명에서 사용하는 탄소나노튜브는 기계적 강도가 매우 크고 유연하여 플렉서블 디스플레이에 적용이 가능하다. 또한 열적, 화학적, 및 물리적으로 매우 뛰어난 물성을 가진 탄소나노튜브를 이용한 본원의 액정표시소자는 종래에 주로 사용하던 요오드계 편광 필름보다 높은 안정성을 가지는 편광소자를 제조할 수 있다. Moreover, ITO (Indium tin oxide), which is mainly used as a transparent conductive film, has strong brittleness, and has a limitation in use in flexible displays due to strong impact or destruction at a large curvature. However, the carbon nanotube used in the present invention has a very high mechanical strength and is flexible, so it can be applied to a flexible display. In addition, the liquid crystal display device of the present application using carbon nanotubes having excellent physical, chemical, and physical properties can manufacture a polarizing device having higher stability than an iodine-based polarizing film.

나아가 본원의 액정표시소자는 TAC(Triacetryl Cellulose), CTA(Cellulose Triacetate)와 같은 지지체로서 사용되는 보강 필름이 필요하지 않기 때문에 두께가 매우 얇은 장점이 있다.Furthermore, since the liquid crystal display device of the present application does not require a reinforcing film used as a support such as Triacetryl Cellulose (TAC) and Cellulose Triacetate (CTA), it has an advantage that the thickness is very thin.

도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 액정표시소자의 제조 방법의 순서도이다.
도 2 는 본원의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조 방법의 모식도이다.
도 3 은 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트의 제조 단계에 따른 탄소나노튜브의 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다.
도 4 는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 탄소나노튜브 시트 필름의 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프로서, 도 4 의 (a)는 탄소나노튜브 시트 필름 5 층, 도 4 의 (b)는 탄소나노튜브 시트 필름 12 층의 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 5 의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 층수에따라 탄소나노튜브와 평행 방향으로 선편광된 빛이 투과되었을 때의 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이고, 도 5 의 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 층수에 따라 탄소나노튜브와 수직 방향으로 선편광된 빛이 투과되었을 때의 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 6 의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름이 서로 평행으로 정렬되었을 때, 탄소나노튜브 시트 필름의 층수별 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이고, 도 6 의 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름이 서로 수직으로 정렬되었을 때, 탄소나노튜브 시트 필름의 층수별 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 7 의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 층수에 따른 파장별 편광도를 나타낸 그래프이고, 도 7 의 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 550 nm 파장에서의 층수에 따른 편광도를 나타낸 그래프이다.
도 8 의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 사진이고, 도 8 의 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 측면에서 본 사진이고, 도 8 의 (c)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 곡률 시험 사진이다.
도 9 는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 탄소나노튜브 시트 필름의 인장특성을 나타낸 그래프로서, 도 9 의 (a)는 탄소나노튜브 시트 필름 8 층, 도 9 의 (b)는 탄소나노튜브 시트 필름 10 층으로 구성된 탄소나노튜브 시트 필름의 결과 그래프이다.
도 10 의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 전압인가 전의 사진이고, 도 10 의 (b)는 도 10 의 (a)의 탄소나노튜브 시트 필름이 교차된 부분의 편광광학 이미지(Polatization optical microscopy, POM)이고, 도 10 의 (c)는 본원의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 전압 인가 후 사진이고, 도 10 의 (d)는 도 10 의 (c)의 탄소나노튜브 시트 필름이 교차된 부분의 편광광학 이미지이다. 1 is a flowchart of a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present application.
2 is a schematic diagram of a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present application.
3 is a SEM (Scanning Electron Microscope) picture of a carbon nanotube according to a manufacturing step of a carbon nanotube sheet according to an embodiment of the present application.
Figure 4 is a graph showing the transmittance according to the wavelength of the carbon nanotube sheet film prepared according to an embodiment of the present application, Figure 4 (a) is a carbon nanotube sheet film 5 layers, Figure 4 (b) is carbon It is a graph showing the transmittance according to the wavelength of the 12 layers of nanotube sheet film.
5 (a) is a graph showing the transmittance according to the wavelength when the light linearly polarized in the direction parallel to the carbon nanotube is transmitted according to the number of layers of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application, FIG. (B) is a graph showing the transmittance according to the wavelength when the light linearly polarized with the carbon nanotubes is transmitted according to the number of layers of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application.
Figure 6 (a) is a graph showing the transmittance according to the wavelength of the number of layers of the carbon nanotube sheet film, when the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application are aligned in parallel with each other, Figure 6 (b) Is a graph showing the transmittance according to the wavelength of each layer of the carbon nanotube sheet film, when the carbon nanotube sheet films according to an embodiment of the present application are vertically aligned with each other.
7 (a) is a graph showing the polarization degree by wavelength according to the number of layers of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application, and FIG. 7 (b) is a carbon nanotube 550 nm according to an embodiment of the present application It is a graph showing the degree of polarization according to the number of layers at a wavelength.
8 (a) is a picture of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application, and FIG. 8 (b) is a picture of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application, and 8 (c) is a photograph of the curvature test of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application.
Figure 9 is a graph showing the tensile properties of the carbon nanotube sheet film prepared according to an embodiment of the present application, Figure 9 (a) is a carbon nanotube sheet film 8 layers, Figure 9 (b) is a carbon nanotube It is a graph of the results of a carbon nanotube sheet film composed of 10 layers of sheet film.
10 (a) is a photograph before voltage is applied to the liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present application, and FIG. 10 (b) is polarization optics of a portion where the carbon nanotube sheet film of FIG. 10 (a) is crossed. Image (Polatization optical microscopy, POM), Figure 10 (c) is a photo after the voltage application of the liquid crystal display according to an embodiment of the present application, Figure 10 (d) is carbon nano of Figure 10 (c) Polarized optical image of the portion where the tube sheet film is crossed.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present application pertains may easily practice.

그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the present specification, when a member is positioned on another member “on”, “on the top”, “top”, “bottom”, “bottom”, “bottom”, this means that one member is attached to another member. This includes cases where there is another member between the two members as well as when in contact.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재 및 다른 부재의 절대적인 위치를 한정하는 것이 아니며, 어떤 부재가 다른 부재 상부에 접해 있는 경우뿐 아니라 어떤 부재가 다른 부재 하부에 접해 있는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when one member is positioned “on” another member, this does not limit the absolute position of one member and the other member, and not only when one member abuts another member, but also which member is different Also included is the case in contact with the lower part of the member.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the present specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다. As used herein, the terms “about”, “substantially”, and the like are used in or near the numerical values when manufacturing and material tolerances unique to the stated meanings are presented, to aid understanding of the present application Hazards are used to prevent unreasonable abuse by unscrupulous infringers of the disclosures that are either accurate or absolute. In addition, throughout the present specification, "step of" or "step of" does not mean "step for".

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout the present specification, the term “combination of these” included in the expression of the marki form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the expression of the marki form, the component. It means to include one or more selected from the group consisting of.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A, 또는 B, 또는, A 및 B" 를 의미한다. Throughout this specification, the description of “A and / or B” means “A, or B, or A and B”.

이하에서는 본원의 액정표시소자 및 이의 제조 방법에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the liquid crystal display device of the present application and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to embodiments and examples. However, the present application is not limited to these embodiments and examples and drawings.

본원의 제 1 측면은 대향하여 배치되는 복수 층의 탄소나노튜브 시트 필름; 및 상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 사이에 주입된 액정;을 포함하며, 상기 탄소나노튜브 시트 필름은 고분자 상에 탄소나노튜브 시트가 형성된 것이며, 상기 탄소나노튜브 시트는 탄소나노튜브가 일 방향으로 정렬되어 있고, 상기 탄소나노튜브 시트 필름은 편광자, 배향막 및 전극의 기능을 동시에 수행하는 것인, 액정표시소자에 관한 것이다. The first aspect of the present application is a multi-layered carbon nanotube sheet film disposed oppositely; And a liquid crystal injected between the carbon nanotube sheet films disposed to face each other, wherein the carbon nanotube sheet film is formed of a carbon nanotube sheet on a polymer, and the carbon nanotube sheet has one carbon nanotube. Aligned in the direction, the carbon nanotube sheet film relates to a liquid crystal display device, which simultaneously performs functions of a polarizer, an alignment layer, and an electrode.

구체적으로, 열적, 화학적, 및 물리적으로 매우 뛰어난 물성을 가진 탄소나노튜브를 이용한 상기 액정표시소자는 종래에 주로 사용하던 요오드계 편광 필름보다 높은 안정성을 가지는 편광소자를 제조할 수 있다. Specifically, the liquid crystal display device using carbon nanotubes having excellent physical, chemical, and physical properties can manufacture a polarizing device having higher stability than an iodine-based polarizing film.

상기 탄소나노튜브 시트 필름은 상기 탄소나노튜브가 일 방향으로 정렬되어 있어 추가적인 배향막 없이 상기 액정의 정렬을 유도할 수 있는 배향막으로서의 역할을 동시에 수행할 수 있다. The carbon nanotube sheet film has the carbon nanotubes aligned in one direction, and can simultaneously serve as an alignment layer capable of inducing alignment of the liquid crystal without an additional alignment layer.

상기 탄소나노튜브 시트 필름은 상기 탄소나노튜브가 높은 전도성을 갖기 때문에 전압을 인가하기 위한 전극의 역할을 동시에 수행할 수 있다. Since the carbon nanotube sheet film has high conductivity, the carbon nanotube sheet film may simultaneously serve as an electrode for applying a voltage.

종래에 투명전도성 필름으로 주로 사용되는 ITO(Indium tin oxide)는 취성이 강하여 강한 충격이나 큰 곡률에서 파괴가 일어나 플렉서블 디스플레이에 사용하는데 한계가 있었다. 하지만 본원 발명에서 사용하는 상기 탄소나노튜브는 기계적 강도가 매우 크고 유연하여 플렉서블 디스플레이에 적용이 가능하다. Indium tin oxide (ITO), which is conventionally used as a transparent conductive film, has strong brittleness, and has a limitation in use in flexible displays due to strong impact or destruction at a large curvature. However, the carbon nanotube used in the present invention has a very high mechanical strength and is flexible, so it can be applied to a flexible display.

상기 액정표시소자는 TAC(Triacetryl Cellulose), CTA(Cellulose Triacetate)와 같은 지지체로서 사용되는 보강 필름이 필요하지 않기 때문에 두께가 매우 얇은 장점이 있다. The liquid crystal display device has an advantage that the thickness is very thin because a reinforcing film used as a support such as Triacetryl Cellulose (TAC) and Cellulose Triacetate (CTA) is not required.

상기에 서술한 내용에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름이 편광자, 배향막 및 전극의 기능을 동시에 수행하기 때문에 기존의 액정표시소자의 구조를 단순화시킬 수 있고 얇고 투명하고 기계적 강도가 강하면서 유연하여 플렉서블 디스플레이 등 다양한 디바이스에 적용할 수 있다. According to the above description, since the carbon nanotube sheet film simultaneously functions as a polarizer, an alignment layer, and an electrode, the structure of an existing liquid crystal display device can be simplified, and it is thin, transparent, and has high mechanical strength while being flexible and flexible. It can be applied to various devices such as displays.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자는 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 고분자를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the polymer comprises a polymer selected from the group consisting of polyimide, polycarbonate, polyacrylate, polyetherimide, polyethersulfone, polyethylene telephthalate, polyethylene naphthalate, and combinations thereof. It may be, but is not limited to this.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 액정표시소자는 실란트에 의해 상기 액정이 봉합되어 있는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the liquid crystal display device may be the liquid crystal sealed by a sealant, but is not limited thereto.

상기 탄소나노튜브 시트 필름의 양단을 상기 실란트로 고정할 수 있다. Both ends of the carbon nanotube sheet film may be fixed with the sealant.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름은 1 층 내지 50 층으로 적층되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the carbon nanotube sheet film may be laminated in one layer to 50 layers, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름의 일 방향으로 정렬된 상기 탄소나노튜브의 방향성 및/또는 층수에 따라 상기 액정표시소자의 파장별 투과율이 조절되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the transmittance by wavelength of the liquid crystal display device may be adjusted according to the orientation and / or the number of layers of the carbon nanotubes aligned in one direction of the carbon nanotube sheet film, but is not limited thereto. It does not work.

구체적으로, 상기 탄소나노튜브 시트 필름의 상기 탄소나노튜브의 방향성이 서로 평행으로 정렬되어 있을 때와 상기 탄소나노튜브의 방향성이 수직으로 정렬되어 있을 때 투과되는 파장의 범위가 달라질 수 있다. Specifically, when the orientation of the carbon nanotubes of the carbon nanotube sheet film is aligned in parallel with each other and when the orientation of the carbon nanotubes is vertically aligned, a range of wavelengths transmitted may be different.

또한, 상기 탄소나노튜브 시트 필름의 층수에 따라 빛의 투과율이 다를 수 있다. 예를 들면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름의 층수가 증가할수록 투과율이 낮아지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In addition, light transmittance may vary according to the number of layers of the carbon nanotube sheet film. For example, as the number of layers of the carbon nanotube sheet film increases, the transmittance may be lowered, but is not limited thereto.

상기 탄소나노튜브 시트 필름의 층수가 증가할수록 편광도가 증가하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The polarization degree may increase as the number of layers of the carbon nanotube sheet film increases, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름은 300 nm 내지 2,000 nm 파장의 범위에서 편광효과가 나타나는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carbon nanotube sheet film may have a polarization effect in a range of 300 nm to 2,000 nm wavelength, but is not limited thereto.

상기 탄소나노튜브 시트 필름은 적외선 영역부터 자외선 영역까지 넓은 파장의 범위에서 편광효과가 나타난다. 따라서, 다양한 디바이스 소자의 응용이 가능하다. 또한, 상기 탄소나노튜브의 일 방향으로 정렬된 상기 탄소나노튜브의 방향성 및/또는 상기 탄소나노튜브 시트 필름의 층수를 조절하여 원하는 범위의 파장 및 투과율을 용이하게 조절할 수 있다. The carbon nanotube sheet film has a polarization effect in a wide wavelength range from the infrared region to the ultraviolet region. Therefore, it is possible to apply various device elements. In addition, by adjusting the directionality of the carbon nanotubes aligned in one direction of the carbon nanotubes and / or the number of layers of the carbon nanotube sheet film, the desired range of wavelength and transmittance can be easily adjusted.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 액정표시소자의 두께는 5 μm 내지 1,000 μm 인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the thickness of the liquid crystal display device may be 5 μm to 1,000 μm, but is not limited thereto.

상기 탄소나노튜브 시트 필름은 편광자, 배향막 및 전극의 기능을 동시에 수행하여 상기 액정표시소자의 구조를 단순화시킴과 동시에 매우 얇은 액정표시소자의 구현이 가능하다. 또한, 탄소나노튜브의 강한 기계적 강도와 유연성으로 플렉서블 소자에 응용이 용이하다. The carbon nanotube sheet film simultaneously performs functions of a polarizer, an alignment layer, and an electrode to simplify the structure of the liquid crystal display device and at the same time to implement a very thin liquid crystal display device. In addition, it is easy to apply to flexible devices due to the strong mechanical strength and flexibility of the carbon nanotubes.

본원의 제 2 측면은, 금속 촉매가 증착된 제 1 기재 상에 탄소소스를 주입함으로써 수직방향으로 탄소나노튜브를 성장시켜 탄소나노튜브 포레스트를 형성하는 단계; 상기 탄소나노튜브 포레스트로부터 상기 탄소나노튜브를 인출하여 제 2 기재 상에 권취시켜 탄소나노튜브 시트를 형성하는 단계; 상기 탄소나노튜브 시트를 제 3 기재 상에 전이시키는 단계; 상기 제 3 기재 상에 전이된 상기 탄소나노튜브 시트 상에 고분자 용액을 도포하여 탄소나노튜브 시트 필름을 형성하는 단계; 상기 제 3 기재를 제거하여 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 수득하는 단계; 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 대향하여 배치하는 단계; 및 상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 사이에 액정을 주입하는 단계;를 포함하는, 액정표시소자의 제조 방법에 관한 것이다. The second aspect of the present application includes: forming a carbon nanotube forest by growing a carbon nanotube in a vertical direction by injecting a carbon source on a first substrate on which a metal catalyst is deposited; Drawing the carbon nanotubes from the carbon nanotube forest and winding them on a second substrate to form a carbon nanotube sheet; Transferring the carbon nanotube sheet onto a third substrate; Forming a carbon nanotube sheet film by applying a polymer solution on the carbon nanotube sheet transferred on the third substrate; Removing the third substrate to obtain the carbon nanotube sheet film; Disposing the carbon nanotube sheet film oppositely; And injecting a liquid crystal between the carbon nanotube sheet films disposed opposite to each other.

본원의 제 2 측면은 상기 본원의 1 측면에 대하여 기재된 내용이 모두 적용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The second aspect of the present application may be applied to all the contents described with respect to the first aspect of the present application, but is not limited thereto.

도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 액정표시소자의 제조 방법의 순서도이다. 1 is a flowchart of a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present application.

먼저, 금속 촉매가 증착된 제 1 기재 상에 탄소 소스를 주입함으로써 수직방향으로 탄소나노튜브를 성장시켜 탄소나노튜브 포레스트를 형성한다 (S100).First, a carbon nanotube is grown in a vertical direction by injecting a carbon source on a first substrate on which a metal catalyst is deposited to form a carbon nanotube forest (S100).

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 기재는 Si, Ge, As, Te, SiGe, GaAs, AlGaAs, GeTe, SnTe, GeSe, Al2O3 (sapphire), MgO, ZnO, SrTiO3, LaAlO3, LiTaO3, SiC, 유리(glass), 쿼츠(quartz) 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the first substrate is Si, Ge, As, Te, SiGe, GaAs, AlGaAs, GeTe, SnTe, GeSe, Al 2 O 3 (sapphire), MgO, ZnO, SrTiO 3 , LaAlO 3 , LiTaO 3 , SiC, glass, quartz, and combinations thereof, but may include materials selected from the group, but are not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 금속 촉매는 Al, Pt, Cu, Ni, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the metal catalyst is Al, Pt, Cu, Ni, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, In the group consisting of Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn and combinations thereof It may be to include a selected metal, but is not limited thereto.

상기 제 1 기재는 상기 금속 촉매로 이루어진 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The first substrate may be made of the metal catalyst, but is not limited thereto.

상기 탄소 소스는 탄소수 1 내지 7 개의 탄소 함유 화합물을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The carbon source may be a carbon-containing compound having 1 to 7 carbon atoms, but is not limited thereto.

상기 탄소 소스는 메탄, 에탄, 에틸렌, 일산화탄소, 에탄올, 아세틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄, 부타디엔, 펜탄, 펜렌, 사이클로펜타디엔, 헥산, 사이클로헥산, 벤젠, 톨루엔 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The carbon source is selected from the group consisting of methane, ethane, ethylene, carbon monoxide, ethanol, acetylene, propane, propylene, butane, butadiene, pentane, phenene, cyclopentadiene, hexane, cyclohexane, benzene, toluene and combinations thereof. It may include materials, but is not limited thereto.

상기 탄소 소스는 탄소를 공급할 수 있으며, 300℃ 이상의 온도에서 기상으로 존재할 수 있는 물질을 사용할 수 있다.The carbon source may supply carbon, and may use a material that may exist in the gas phase at a temperature of 300 ° C or higher.

예를 들어, 상기 열처리 온도가 300℃ 내지 1700℃인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. For example, the heat treatment temperature may be 300 ° C to 1700 ° C, but is not limited thereto.

상기 열처리를 위한 열원으로서는 줄열 가열(Joule heating), 유도가열(induction heating), 복사열, 레이져, 적외선, 마이크로파, 플라즈마, 자외선, 표면 플라즈몬 가열 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 열원을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The heat source for the heat treatment includes a heat source selected from the group consisting of Joule heating, induction heating, radiant heat, laser, infrared, microwave, plasma, ultraviolet, surface plasmon heating, and combinations thereof. It may be, but is not limited thereto.

상기 열처리 결과물을 냉각하는 단계를 추가 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The method may further include cooling the resultant heat treatment product, but is not limited thereto.

상기 탄소나노튜브 포레스트는 상기 제 1 기재 상에 수직방향으로 성장한 상기 탄소나노튜브가 다량으로 성장되어 있는 것 일 수 있다. The carbon nanotube forest may be one in which the carbon nanotubes grown in the vertical direction on the first substrate are grown in large quantities.

이어서, 상기 탄소나노튜브 포레스트로부터 상기 탄소나노튜브를 인출하여 제 2 기재 상에 권취시켜 탄소나노튜브 시트를 형성한다 (S200). Subsequently, the carbon nanotubes are withdrawn from the carbon nanotube forest and wound on a second substrate to form a carbon nanotube sheet (S200).

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 기재는 2 개의 바를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the second substrate may include two bars, but is not limited thereto.

구체적으로, 상기 제 2 기재는 2 개의 바가 일정거리로 떨어져있으면서 한쪽 끝은 연결되어 있는 것 일 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 기재는 U 자형, ⊂ 자형 기재인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. Specifically, the second base material may be that one end is connected while two bars are separated by a certain distance. For example, the second substrate may be a U-shaped or ⊂-shaped substrate, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트는 상기 탄소나노튜브가 일 방향으로 정렬되어 있는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carbon nanotube sheet may be one in which the carbon nanotubes are aligned in one direction, but is not limited thereto.

이어서, 상기 탄소나노튜브 시트를 제 3 기재 상에 전이시킨다 (S300). Subsequently, the carbon nanotube sheet is transferred onto a third substrate (S300).

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 3 기재는 희생층을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the third substrate may include a sacrificial layer, but is not limited thereto.

상기 희생층은 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리메틸 메타크릴레이트(Poly(methyl methacrylate), PMMA), 폴리스티렌 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 고분자를 사용하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The sacrificial layer may be to use a polymer selected from the group consisting of polydimethylsiloxane (PDMS), polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene, and combinations thereof. It does not work.

상기 제 3 기재는 금속 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 실리콘 기판, 사파이어 기판, 질화물 기판, 전도성 기판 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 물질로 이루어진 기판을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 제 3 기재는 상기 기판 상에 상기 희생층이 형성되어 있는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The third substrate may include a substrate made of a material selected from the group consisting of a metal substrate, a plastic substrate, a glass substrate, a silicon substrate, a sapphire substrate, a nitride substrate, a conductive substrate, and combinations thereof, but is not limited thereto. It is not. Specifically, the third substrate may be that the sacrificial layer is formed on the substrate, but is not limited thereto.

상기 금속은 Cu, Ni, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Al, Ti, Si, Mg, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Rf 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The metal is Cu, Ni, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Al, Ti, Si, Mg, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd , Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Rf, and combinations thereof.

상기 플라스틱 기판은 폴리 카보네이트(PC), 폴리 에테르술폰(PES), 폴리 에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 스티렌(PS), 폴리 이미드(PI), 폴리 에틸렌(PE) 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The plastic substrate is polycarbonate (PC), polyethersulfone (PES), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS), polyimide (PI), polyethylene (PE) And it may be to include materials selected from the group consisting of combinations thereof, but is not limited thereto.

상기 전도성 기판은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 플루오린 틴 옥사이드(FTO), ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The conductive substrate may include a material selected from the group consisting of indium tin oxide (ITO), fluorine tin oxide (FTO), ZnO-Ga 2 O 3 , ZnO-Al 2 O 3 and combinations thereof. , But is not limited thereto.

이어서, 상기 제 3 기재 상에 전이된 상기 탄소나노튜브 시트 상에 고분자 용액을 도포하여 탄소나노튜브 시트 필름을 형성한다 (S400). Subsequently, a polymer solution is coated on the carbon nanotube sheet transferred on the third substrate to form a carbon nanotube sheet film (S400).

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 용액은 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 고분자를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the polymer solution includes a polymer selected from the group consisting of polyimide, polycarbonate, polyacrylate, polyetherimide, polyethersulfone, polyethylene telephthalate, polyethylene naphthalate, and combinations thereof. It may be, but is not limited to this.

상기 도포는 상기 고분자 용액을 상기 탄소나노튜브 시트 상에 코팅 후 경화시키는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The application may be to cure the polymer solution after coating on the carbon nanotube sheet, but is not limited thereto.

상기 코팅은 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법, 닥터블레이드 코팅법, 스크린 프린팅법, 딥 코팅법, 캐스트법, 량뮤어-블로젯법, 잉크젯 프린팅법, 노즐 프린팅법, 슬롯 다이 코팅법, 그래비어 프린팅법, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 방법에 의해 수행되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The coating is a spin coating method, a spray coating method, a doctor blade coating method, a screen printing method, a dip coating method, a casting method, a mass muer-blotting method, an inkjet printing method, a nozzle printing method, a slot die coating method, a gravure printing method , And may be performed by a method selected from the group consisting of these, but is not limited thereto.

상기 탄소나노튜브 시트 필름은 상기 고분자 상에 상기 탄소나노튜브 시트가 형성된 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The carbon nanotube sheet film may be the carbon nanotube sheet formed on the polymer, but is not limited thereto.

이어서, 상기 제 3 기재를 제거하여 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 수득한다 (S500). Subsequently, the carbon nanotube sheet film is obtained by removing the third substrate (S500).

상기 제 3 기재를 제거함으로써 기재 및 지지층 없이 단독으로 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 수득할 수 있으며, 이를 상기 액정표시소자에 사용할 수 있다. By removing the third substrate, the carbon nanotube sheet film can be obtained alone without a substrate and a support layer, which can be used for the liquid crystal display device.

이어서, 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 대향하여 배치한다 (S600). Subsequently, the carbon nanotube sheet film is disposed to face (S600).

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 대향하여 배치하는 단계를 반복 수행하여 다층의 탄소나노튜브 시트 필름을 형성하는 단계를 추가 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the step of repeatedly arranging the carbon nanotube sheet film may further include forming a multi-layered carbon nanotube sheet film, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 대향하여 배치하는 단계 이후에 상기 탄소나노튜브 시트 필름들의 양단을 실란트로 고정하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, after the step of disposing the carbon nanotube sheet film oppositely, it may be to fix both ends of the carbon nanotube sheet films with a sealant, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 상의 상기 탄소나노튜브의 배향방향이 상이한 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to the exemplary embodiment of the present application, the orientation direction of the carbon nanotubes on the carbon nanotube sheet film disposed opposite to each other may be different, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트는 상기 탄소나노튜브가 일 방향으로 정렬되어 있는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carbon nanotube sheet may be one in which the carbon nanotubes are aligned in one direction, but is not limited thereto.

이어서, 상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 사이에 액정을 주입한다 (S700). Subsequently, a liquid crystal is injected between the carbon nanotube sheet films disposed to face each other (S700).

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 사이에 액정을 주입하는 단계 이후에 상기 실란트를 이용하여 상기 액정을 봉입하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, after the step of injecting liquid crystal between the carbon nanotube sheet films disposed to face each other, the liquid crystal may be sealed by using the sealant, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소나노튜브 시트 필름의 일 방향으로 정렬된 상기 탄소나노튜브의 방향성 및/또는 층수에 따라 상기 액정표시소자의 파장별 투과율이 조절되는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the transmittance by wavelength of the liquid crystal display device may be adjusted according to the orientation and / or the number of layers of the carbon nanotubes aligned in one direction of the carbon nanotube sheet film, but is not limited thereto. It does not work.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. The present invention will be described in more detail through the following examples, but the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present application.

[실시예][Example]

도 2 는 본원의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조 방법의 모식도이다. 2 is a schematic diagram of a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present application.

먼저, 제 1 기재인 실리콘 기판 상에 금속 촉매로서 사용한 철을 증착시켰다. 상기 철이 증착된 상기 실리콘 기판을 진공관 내에 위치시킨 후 700℃의 온도에서 탄소 소스로서 아세틸렌을 주입시켜 상기 기판 상에 탄소나노튜브를 수직방향으로 성장시켜 탄소나노튜브 포레스트를 형성하였다. 상기 탄소나노튜브 포레스트로부터 탄소나노튜브를 인출하여 U 자형 기재 상에 권취시켜 탄소나노튜브 시트를 형성하였다.First, iron used as a metal catalyst was deposited on a silicon substrate as a first substrate. After placing the iron-deposited silicon substrate in a vacuum tube, acetylene was injected as a carbon source at a temperature of 700 ° C to grow carbon nanotubes vertically on the substrate to form a carbon nanotube forest. Carbon nanotubes were withdrawn from the carbon nanotube forest and wound on a U-shaped substrate to form a carbon nanotube sheet.

도 3 은 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트의 제조 단계에 따른 탄소나노튜브의 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다. 3 is a SEM (Scanning Electron Microscope) picture of the carbon nanotubes according to the manufacturing steps of the carbon nanotube sheet according to an embodiment of the present application.

구체적으로, 도 3 의 (a)는 상기 철이 증착된 상기 실리콘 기판 상에 형성된 상기 탄소나노튜브 포레스트의 단면사진이다. 탄소나노튜브가 수직으로 균일하게 성장되어 있으며, 상기 탄소나노튜브의 높이는 약 330 μm 인 것으로 나타났다. 도 3 의 (b)는 상기 탄소나노튜브 포레스트에서 뽑아져 나오는 탄소나노튜브 시트의 사진이다. 도 3 의 (c)는 상기 U 자형 기재 상에 권취되어 한쪽 방향으로 정렬된 탄소나노튜브 시트의 사진이다. Specifically, FIG. 3 (a) is a cross-sectional photograph of the carbon nanotube forest formed on the silicon substrate on which the iron is deposited. Carbon nanotubes are grown uniformly vertically, and the height of the carbon nanotubes was found to be about 330 μm. 3 (b) is a photograph of the carbon nanotube sheet extracted from the carbon nanotube forest. 3 (c) is a photograph of a carbon nanotube sheet wound on the U-shaped substrate and aligned in one direction.

상기 탄소나노튜브 시트를 제 3 기재로서 사용한 유리 기판 상에 형성된 PMMA(희생층) 상에 전이시켰다. 상기 탄소나노튜브 시트 상에 고분자 용액인 폴리 이미드 용액을 코팅 후 경화하여 탄소나노튜브 시트 필름을 형성하였다. 상기 PMMA를 제거하여 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 단독으로 수득하였다. The carbon nanotube sheet was transferred onto a PMMA (sacrificial layer) formed on a glass substrate used as a third substrate. On the carbon nanotube sheet, a polymer solution, a polyimide solution, was coated and then cured to form a carbon nanotube sheet film. The PMMA was removed to obtain the carbon nanotube sheet film alone.

상기 탄소나노튜브 시트 필름을 대향하여 배치한 후 상기 탄소나노튜브 시트 필름의 양단을 실란트로 고정하였다. 상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 사이에 액정을 주입한 후 상기 실란트를 이용하여 상기 액정을 봉입하여 액정표시소자를 제조하였다. After the carbon nanotube sheet film was disposed to face each other, both ends of the carbon nanotube sheet film were fixed with a sealant. After injecting the liquid crystal between the carbon nanotube sheet films disposed to face each other, the liquid crystal was sealed by using the sealant to prepare a liquid crystal display device.

[실험예][Experimental Example]

상기 실시예에서 제조된 탄소나노튜브 시트 필름의 특성을 관찰하였고, 그 결과를 도 4 내지 도 9 로서 나타내었다. The properties of the carbon nanotube sheet film prepared in the above example were observed, and the results are shown in FIGS. 4 to 9.

도 4 는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 탄소나노튜브 시트 필름의 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프로서, 도 4 의 (a)는 탄소나노튜브 시트 필름 5 층, 도 4 의 (b)는 탄소나노튜브 시트 필름 12 층의 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다. Figure 4 is a graph showing the transmittance according to the wavelength of the carbon nanotube sheet film prepared according to an embodiment of the present application, Figure 4 (a) is a carbon nanotube sheet film 5 layers, Figure 4 (b) is carbon It is a graph showing the transmittance according to the wavelength of the 12 layers of nanotube sheet film.

구체적으로, 탄소나노튜브 시트 필름의 편광 특성을 알아보기 위하여 상기 탄소나노튜브와 평행 방향 및 수직방향으로 선편광된 빛을 투과하여 그 투과도를 측정하였다. 도 4 에서 상기 탄소나노튜브와 평행 방향으로 선편광된 빛이 입사되었을 때를 빨간색으로 나타내었고, 상기 탄소나노튜브와 수직 방향으로 선편광된 빛이 입사되었을 때를 검정색으로 나타내었다. Specifically, in order to examine the polarization characteristics of the carbon nanotube sheet film, the transmittance was measured by transmitting linearly polarized light with the carbon nanotube in a parallel direction and a vertical direction. In FIG. 4, when the light linearly polarized with the carbon nanotubes is incident, red is shown, and when the light linearly polarized with the carbon nanotubes is incident, it is illustrated with black.

도 4 에 나타난 결과에 따르면, 탄소나노튜브 시트 필름은 입사되는 빛의 각도에 따라 투과되는 빛의 양이 달라지는 편광효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 파장 범위가 300 nm 내지 2,000 nm 에서 나타나 근적외선 영역부터 자외선 영역까지 편광효과가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 탄소나노튜브 시트 필름이 5 층인 도 4 의 (a)의 투과도에 비해 탄소나노튜브 시트 필름이 12 층인 도 4 의 (b)의 투과도는 낮은 것으로 나타났다. 더욱이 도 4 의 (b)에서 수직 선편광된 빛에 대해 탄소나노튜브 시트 필름의 투과도가 거의 0 으로 나타나 편광자로서 적용이 가능하다는 것을 확인하였다. According to the results shown in FIG. 4, it was confirmed that the carbon nanotube sheet film exhibits a polarization effect in which the amount of transmitted light varies depending on the angle of the incident light. In addition, it was confirmed that the wavelength range appeared from 300 nm to 2,000 nm and the polarization effect appeared from the near infrared region to the ultraviolet region. In addition, it was found that the transmittance of FIG. 4 (b) of the carbon nanotube sheet film was 12 compared to that of FIG. 4 (a) of the carbon nanotube sheet film of 5 layers. Moreover, in FIG. 4 (b), it was confirmed that the transmittance of the carbon nanotube sheet film was almost zero for the vertically linearly polarized light, and thus it could be applied as a polarizer.

도 5 의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 층수에따라 탄소나노튜브와 평행 방향으로 선편광된 빛이 투과되었을 때의 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이고, 도 5 의 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 층수에 따라 탄소나노튜브와 수직 방향으로 선편광된 빛이 투과되었을 때의 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다. 5 (a) is a graph showing the transmittance according to the wavelength when light linearly polarized in the direction parallel to the carbon nanotubes is transmitted according to the number of layers of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application; (b) is a graph showing the transmittance according to the wavelength when light linearly polarized in the direction perpendicular to the carbon nanotube is transmitted according to the number of layers of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application.

도 5 에 나타난 결과에 따르면, 도 4 의 결과와 마찬가지로, 탄소나노튜브 시트 필름이 더 많은 층수로 이루어질수록 빛의 투과도가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. According to the results shown in FIG. 5, it can be seen that, as in the result of FIG. 4, the more the carbon nanotube sheet film is made of more layers, the lower the light transmittance.

도 6 의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름이 서로 평행으로 정렬되었을 때, 탄소나노튜브 시트 필름의 층수별 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이고, 도 6 의 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름이 서로 수직으로 정렬되었을 때, 탄소나노튜브 시트 필름의 층수별 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다. Figure 6 (a) is a graph showing the transmittance according to the wavelength of the number of layers of the carbon nanotube sheet film, when the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application are aligned in parallel with each other, Figure 6 (b) Is a graph showing transmittance according to the wavelength of each layer of the carbon nanotube sheet film, when the carbon nanotube sheet films according to an embodiment of the present application are vertically aligned with each other.

도 6 에 나타난 결과에 따르면, 복수의 탄소나노튜브 시트 필름이 서로 평행으로 정렬되었을 때와 수직으로 정렬되어 있을 때 파장별 투과도가 다르게 나타난다. 따라서, 탄소나노튜브 시트 필름의 정렬 각도를 조절함으로써 다양한 파장별 투과도가 나타나는 액정표시소자를 제조할 수 있다. According to the results shown in FIG. 6, when a plurality of carbon nanotube sheet films are aligned parallel to each other and vertically aligned, transmittance by wavelength is different. Therefore, by adjusting the alignment angle of the carbon nanotube sheet film, it is possible to manufacture a liquid crystal display device that exhibits transmittance for various wavelengths.

도 7 의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 층수에 따른 파장별 편광도를 나타낸 그래프이고, 도 7 의 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 550 nm 파장에서의 층수에 따른 편광도를 나타낸 그래프이다. 7 (a) is a graph showing the polarization degree by wavelength according to the number of layers of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application, and FIG. 7 (b) is a carbon nanotube 550 nm according to an embodiment of the present application It is a graph showing the degree of polarization according to the number of layers at a wavelength.

도 7 에 나타난 결과에 따르면, 탄소나노튜브 시트 필름의 층수가 증가함에 따라 편광도가 증가함을 확인할 수 있다. According to the results shown in FIG. 7, it can be confirmed that the polarization degree increases as the number of layers of the carbon nanotube sheet film increases.

도 8 의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 사진이고, 도 8 의 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 측면에서 본 사진이고, 도 8 의 (c)는 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 곡률 시험 사진이다. 8 (a) is a picture of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application, and FIG. 8 (b) is a picture of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application, and 8 (c) is a photograph of the curvature test of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application.

구체적으로 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름의 두께는 약 50 μm 인 것으로 나타나 추가적인 압축 공정 없이 매우 얇은 두께가 나타남을 확인할 수 있었다. Specifically, the thickness of the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application was found to be about 50 μm, and thus a very thin thickness could be confirmed without an additional compression process.

도 8 에 나타난 결과에 따르면, 본원의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 시트 필름은 곡률 반경이 커서 플렉서블 디스플레이에 응용할 수 있다. According to the results shown in Figure 8, the carbon nanotube sheet film according to an embodiment of the present application has a large radius of curvature and can be applied to a flexible display.

도 9 는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 탄소나노튜브 시트 필름의 인장 특성을 나타낸 그래프로서, 도 9 의 (a)는 탄소나노튜브 시트 필름 8 층, 도 9 의 (b)는 탄소나노튜브 시트 필름 10 층의 인장특성 그래프이다. Figure 9 is a graph showing the tensile properties of the carbon nanotube sheet film prepared according to an embodiment of the present application, Figure 9 (a) is a carbon nanotube sheet film 8 layers, Figure 9 (b) is a carbon nanotube It is a graph of tensile properties of 10 layers of sheet film.

구체적으로, 탄소나노튜브 시트 필름의 인장 특성을 알아보기 위하여 상기 탄소나노튜브 시트 필름과 비교예로서 탄소나노튜브 시트가 첨가 되지 않은 필름의 인장 특성을 측정하였다. 도 9 의 (a)에서 상기 탄소나노튜브 시트 필름(8 층)의 인장 그래프는 빨간색으로 나타내었고, 상기 탄소나노튜브 시트가 첨가되지 않은 필름의 인장 그래프는 검정색으로 나타내었다. 도 9 의 (b)에서 상기 탄소나노튜브 시트 필름(10 층)의 인장 그래프는 파란색으로 나타내었고, 상기 탄소나노튜브 시트가 첨가되지 않은 필름의 인장 그래프는 회색으로 나타내었다. Specifically, in order to examine the tensile properties of the carbon nanotube sheet film, the tensile properties of the film to which the carbon nanotube sheet is not added as a comparative example were measured. In Fig. 9 (a), the tensile graph of the carbon nanotube sheet film (8 layers) is shown in red, and the tensile graph of the film without the carbon nanotube sheet is shown in black. In (b) of FIG. 9, the tensile graph of the carbon nanotube sheet film (10 layers) is shown in blue, and the tensile graph of the film to which the carbon nanotube sheet is not added is shown in gray.

도 9 에 나타난 결과에 따르면, 탄소나노튜브 시트 필름은 탄소나노튜브 시트가 첨가되지 않은 필름의 대비 인장강도가 탄소나노튜브 시트가 첨가되지 않은 필름의 대비 향상된 것을 확인하였다. 또한, 탄소나노튜브 시트의 층수 증가에 따라 인장강도의 증가율이 높아지는 것을 확인하였다 (8 층 탄소나노튜브 시트 필름 22.8% 향상, 10 층 탄소나노튜브 시트 필름 24.2% 향상). 상기 실시예에서 제조된액정표시소자의 특성을 관찰하였고, 그 결과를 도 10 으로서 나타내었다. According to the results shown in FIG. 9, it was confirmed that the carbon nanotube sheet film had an improved tensile strength compared to a film without the addition of a carbon nanotube sheet. In addition, it was confirmed that the increase rate of tensile strength increases as the number of layers of the carbon nanotube sheet increases (8 layer carbon nanotube sheet film 22.8% improvement, 10 layer carbon nanotube sheet film 24.2% improvement). The characteristics of the liquid crystal display device manufactured in the above example were observed, and the results are shown in FIG. 10.

도 10 의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 전압인가 전의 사진이고, 도 10 의 (b)는 도 10 의 (a)의 탄소나노튜브 시트 필름이 교차된 부분의 편광광학 이미지(Polatization optical microscopy, POM)이고, 도 10 의 (c)는 본원의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 전압 인가 후 사진이고, 도 10 의 (d)는 도 10 의 (c)의 탄소나노튜브 시트 필름이 교차된 부분의 편광광학 이미지이다. 10 (a) is a photograph before voltage is applied to the liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present application, and FIG. 10 (b) is polarization optics of a portion where the carbon nanotube sheet film of FIG. 10 (a) is crossed. Image (Polatization optical microscopy, POM), Figure 10 (c) is a picture after applying the voltage of the liquid crystal display according to an embodiment of the present application, Figure 10 (d) is carbon nano of Figure 10 (c) Polarized optical image of the portion where the tube sheet film is crossed.

도 10 에 나타난 결과에 따르면, 전압 인가 후에는 액정의 정렬로 인해 빛이 통과하지 못하기 때문에 전압 인가 전보다 어둡게 변하는 것을 확인할 수 있다. 이처럼 탄소나노튜브시트 필름은 편광자, 배향막 및 전극의 역할을 동시에 수행하여 액정표시소자의 구조를 단순화시키고 플렉서블 소자에 응용이 가능하다. According to the results shown in FIG. 10, it can be confirmed that after applying the voltage, light does not pass due to alignment of the liquid crystal, and thus it is darker than before applying the voltage. As described above, the carbon nanotube sheet film simultaneously functions as a polarizer, an alignment layer, and an electrode, thereby simplifying the structure of the liquid crystal display device and being applicable to a flexible device.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present application is for illustrative purposes, and those skilled in the art to which the present application pertains will understand that it is possible to easily modify to other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims below, rather than the detailed description, and it should be interpreted that all modifications or variations derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are included in the scope of the present application.

Claims (19)

대향하여 배치되는 복수 층의 탄소나노튜브 시트 필름; 및
상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 사이에 주입된 액정;을 포함하며,
상기 탄소나노튜브 시트 필름은 고분자 상에 탄소나노튜브 시트가 형성된 것이며,
상기 탄소나노튜브 시트는 탄소나노튜브가 일 방향으로 정렬되어 있고,
상기 탄소나노튜브 시트 필름의 표면에는 탄소나노튜브가 노출되어 있고,
상기 탄소나노튜브 시트 필름은 편광자, 배향막 및 전극의 기능을 동시에 수행하는 것인,
액정표시소자.
A plurality of layers of carbon nanotube sheet films disposed to face each other; And
Includes; liquid crystal injected between the carbon nanotube sheet film disposed opposite to each other,
The carbon nanotube sheet film is a carbon nanotube sheet formed on a polymer,
In the carbon nanotube sheet, the carbon nanotubes are aligned in one direction,
Carbon nanotubes are exposed on the surface of the carbon nanotube sheet film,
The carbon nanotube sheet film is to simultaneously perform the functions of a polarizer, an alignment film and an electrode,
Liquid crystal display device.
제 1 항에 있어서,
상기 고분자는 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 고분자를 포함하는 것인, 액정표시소자.
According to claim 1,
The polymer comprises a polymer selected from the group consisting of polyimide, polycarbonate, polyacrylate, polyetherimide, polyethersulfone, polyethylene telephthalate, polyethylene naphthalate, and combinations thereof.
제 1 항에 있어서,
상기 액정표시소자는 실란트에 의해 상기 액정이 봉합되어 있는 것인, 액정표시소자.
According to claim 1,
The liquid crystal display element, wherein the liquid crystal is sealed by a sealant.
제 1 항에 있어서,
상기 탄소나노튜브 시트 필름은 1 층 내지 50 층으로 적층되는 것인, 액정표시소자.
According to claim 1,
The carbon nanotube sheet film is to be laminated in one to 50 layers, a liquid crystal display device.
제 1 항에 있어서,
상기 탄소나노튜브 시트 필름의 일 방향으로 정렬된 상기 탄소나노튜브의 방향성 및/또는 층수에 따라 상기 액정표시소자의 파장별 투과율이 조절되는 것인, 액정표시소자.
According to claim 1,
The transmittance for each wavelength of the liquid crystal display device is adjusted according to the orientation and / or the number of layers of the carbon nanotubes aligned in one direction of the carbon nanotube sheet film.
제 1 항에 있어서,
상기 탄소나노튜브 시트 필름은 300 nm 내지 2,000 nm 파장의 범위에서 편광효과가 나타나는 것인, 액정표시소자.
According to claim 1,
The carbon nanotube sheet film has a polarization effect in the range of 300 nm to 2,000 nm wavelength, a liquid crystal display device.
제 1 항에 있어서,
상기 액정표시소자의 두께는 5 μm 내지 1,000 μm 인 것인, 액정표시소자.
According to claim 1,
The thickness of the liquid crystal display device is 5 μm to 1,000 μm, the liquid crystal display device.
금속 촉매가 증착된 제 1 기재 상에 탄소소스를 주입함으로써 수직방향으로 탄소나노튜브를 성장시켜 탄소나노튜브 포레스트를 형성하는 단계;
상기 탄소나노튜브 포레스트로부터 상기 탄소나노튜브를 인출하여 제 2 기재 상에 권취시켜 탄소나노튜브 시트를 형성하는 단계;
상기 탄소나노튜브 시트를 제 3 기재 상에 전이시키는 단계;
상기 제 3 기재 상에 전이된 상기 탄소나노튜브 시트 상에 고분자 용액을 도포하여 탄소나노튜브 시트 필름을 형성하는 단계;
상기 제 3 기재를 제거하여 상기 탄소나노튜브 시트 필름을 수득하는 단계;
상기 탄소나노튜브 시트 필름을 대향하여 배치하는 단계; 및
상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 사이에 액정을 주입하는 단계;를 포함하는,
액정표시소자의 제조 방법.
Forming a carbon nanotube forest by growing a carbon nanotube in a vertical direction by injecting a carbon source on the first substrate on which the metal catalyst is deposited;
Drawing the carbon nanotubes from the carbon nanotube forest and winding them on a second substrate to form a carbon nanotube sheet;
Transferring the carbon nanotube sheet onto a third substrate;
Forming a carbon nanotube sheet film by applying a polymer solution on the carbon nanotube sheet transferred on the third substrate;
Removing the third substrate to obtain the carbon nanotube sheet film;
Disposing the carbon nanotube sheet film oppositely; And
Including the step of injecting a liquid crystal between the carbon nanotube sheet film disposed to face the;
Method for manufacturing a liquid crystal display device.
제 8 항에 있어서,
상기 탄소나노튜브 시트 필름을 대향하여 배치하는 단계를 반복 수행하여 다층의 탄소나노튜브 시트 필름을 형성하는 단계를 추가 포함하는 것인,
액정표시소자의 제조 방법.
The method of claim 8,
The method further includes the step of repeatedly arranging the carbon nanotube sheet film to form a multilayer carbon nanotube sheet film,
Method for manufacturing a liquid crystal display device.
제 8 항에 있어서,
상기 탄소나노튜브 시트 필름을 대향하여 배치하는 단계 이후에 상기 탄소나노튜브 시트 필름들의 양단을 실란트로 고정하는 것인, 액정표시소자의 제조 방법.
The method of claim 8,
After the step of disposing the carbon nanotube sheet film facing each other, both ends of the carbon nanotube sheet films are fixed with a sealant, a method of manufacturing a liquid crystal display device.
제 10 항에 있어서,
상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 사이에 액정을 주입하는 단계 이후에 상기 실란트를 이용하여 상기 액정을 봉입하는 것인, 액정표시소자의 제조 방법.
The method of claim 10,
After the step of injecting a liquid crystal between the carbon nanotube sheet film disposed opposite to each other, using the sealant to encapsulate the liquid crystal, a method of manufacturing a liquid crystal display device.
제 8 항에 있어서,
상기 대향하여 배치된 탄소나노튜브 시트 필름 상의 상기 탄소나노튜브의 배향방향이 상이한 것인, 액정표시소자의 제조 방법.
The method of claim 8,
A method of manufacturing a liquid crystal display device in which the orientation direction of the carbon nanotubes on the carbon nanotube sheet film disposed opposite to each other is different.
제 8 항에 있어서,
상기 탄소나노튜브 시트는 상기 탄소나노튜브가 일 방향으로 정렬되어 있는 것인, 액정표시소자의 제조 방법.
The method of claim 8,
The carbon nanotube sheet is a method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein the carbon nanotubes are aligned in one direction.
제 8 항에 있어서,
상기 탄소나노튜브 시트 필름의 일 방향으로 정렬된 상기 탄소나노튜브의 방향성 및/또는 층수에 따라 상기 액정표시소자의 파장별 투과율이 조절되는 것인, 액정표시소자의 제조 방법.
The method of claim 8,
A method of manufacturing a liquid crystal display device, in which the transmittance for each wavelength of the liquid crystal display device is controlled according to the orientation and / or the number of layers of the carbon nanotubes aligned in one direction of the carbon nanotube sheet film.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 기재는 Si, Ge, As, Te, SiGe, GaAs, AlGaAs, GeTe, SnTe, GeSe, Al2O3 (sapphire), MgO, ZnO, SrTiO3, LaAlO3, LiTaO3, SiC, 유리(glass), 쿼츠(quartz) 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 것인, 액정표시소자의 제조 방법.
The method of claim 8,
The first substrate is Si, Ge, As, Te, SiGe, GaAs, AlGaAs, GeTe, SnTe, GeSe, Al 2 O 3 (sapphire), MgO, ZnO, SrTiO 3 , LaAlO 3 , LiTaO 3 , SiC, glass ( glass), quartz (quartz), and a material selected from the group consisting of combinations thereof, a method of manufacturing a liquid crystal display device.
제 8 항에 있어서,
상기 금속 촉매는 Al, Pt, Cu, Ni, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함하는 것인, 액정표시소자의 제조 방법.
The method of claim 8,
The metal catalyst is Al, Pt, Cu, Ni, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn, and combinations thereof. Method for manufacturing a liquid crystal display device.
제 8 항에 있어서,
상기 제 2 기재는 2 개의 바를 포함하는 것인, 액정표시소자의 제조 방법.
The method of claim 8,
The second substrate includes two bars, a method of manufacturing a liquid crystal display device.
제 8 항에 있어서,
상기 제 3 기재는 희생층을 포함하는 것인, 액정표시소자의 제조 방법.
The method of claim 8,
The third substrate is a method of manufacturing a liquid crystal display device comprising a sacrificial layer.
제 8 항에 있어서,
상기 고분자 용액은 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 고분자를 포함하는 것인, 액정표시소자의 제조 방법.
The method of claim 8,
The polymer solution comprises a polymer selected from the group consisting of polyimide, polycarbonate, polyacrylate, polyetherimide, polyethersulfone, polyethylene telephthalate, polyethylene naphthalate, and combinations thereof. Manufacturing method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20090120545A (en) * 2008-05-20 2009-11-25 경북대학교 산학협력단 Method for manufacturing the conductive transparent film using carbon nanotube and the conductive transparent film manufactured thereby
KR20170124753A (en) * 2016-05-03 2017-11-13 한국산업기술대학교산학협력단 Carbon nanotube sheet, manufacturing method of the same and the polarization film comprising the carbon nanotube sheet

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