Fast liquid crystal switching performance on indium zinc oxide films with low curing temperature via ion-beam irradiation

Using the ion-beam irradiated indium zinc oxide (IZO) films which was cured at $100^{\circ}C$, uniform LC and homogeneous alignment of liquid crystal (LC) molecules was achieved. The IZO film was deposited on the glass substrate at the curing temperature of $100^{\circ}C$ and irradiated by the ion-beam which is an LC alignment method. To verify the LC alignment characteristics, polarizing optical microscope and the crystal rotation method were used. Additionally, it was confirmed that the LC cell with the IZO films had an enough thermal budget for high-quality LC applications. Field emission scanning electron microscope was conducted as a surface analysis to evaluate the effect of the ion-beam irradiation on the IZO films. Through this, it was revealed that the ion-beam irradiation induced rough surface with anisotropic characteristics. Finally, electro-optical (EO) performances of the twisted-nematic cells with the IZO films were collected and it was confirmed that this cell had better EO performances than the conventional rubbed polyimide. Furthermore, the polar anchoring energy was measured and a suitable value for stable LC device operation was achieved.

이온빔 조사된 저온 소성 인듐 아연 산화막을 이용한 액정의 고속 스위칭 특성 연구

$100^{\circ}C$에 소성한 인듐 아연 산화막 (IZO)을 이온빔 처리하여, 균일할 수평 액정 배향을 구현하였다. 유리 기판 위에 코팅된 IZO 박막을 $100^{\circ}C$에 소성하고 액정 배향 기술로 이온빔을 사용하였다. 이것을 이용하여 얻어진 액정 배향의 특성을 분석하기 위해서, 편광 현미경과 결정 회전법을 사용하였다. 또한 이온빔 처리된 IZO 박막을 이용하여 만든 액정 셀이 높은 품질의 액정 소자에 충분한 열적 안정성을 가진다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 전계방출 주사 전자 현미경을 이용하여 이온빔의 IZO 박막의 표면에 미치는 영향을 분석하였다. 이것을 통하여 이온빔이 IZO 박막 표면의 거칠기를 변화시키고, 액정 배향에 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 IZO 박막으로 제작한 액정 셀의 전기-광학 특성을 측정하였다. 그리고 이것이 기존에 사용되는 러빙법 처리된 폴리이미드 박막으로 제작한 액정 셀보다 뛰어난 특성을 가진다는 것을 확인하였다. 또한 액정 고정 에너지를 측정하여 이것이 균일한 액정 배향을 구현하기 위한 적합한 특성을 가진다는 것을 확인하였다.