KR102041808B1 - Liquid crystal cell - Google Patents
Liquid crystal cell Download PDFInfo
- Publication number
- KR102041808B1 KR102041808B1 KR1020150119521A KR20150119521A KR102041808B1 KR 102041808 B1 KR102041808 B1 KR 102041808B1 KR 1020150119521 A KR1020150119521 A KR 1020150119521A KR 20150119521 A KR20150119521 A KR 20150119521A KR 102041808 B1 KR102041808 B1 KR 102041808B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liquid crystal
- cation
- crystal cell
- compound
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 165
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 title claims abstract description 62
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 56
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 7
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004984 smart glass Substances 0.000 claims description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- -1 chlorine ionic compound Chemical class 0.000 description 145
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 49
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 15
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 14
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M cetyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- ZUZLIXGTXQBUDC-UHFFFAOYSA-N methyltrioctylammonium Chemical compound CCCCCCCC[N+](C)(CCCCCCCC)CCCCCCCC ZUZLIXGTXQBUDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 2
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229920000491 Polyphenylsulfone Polymers 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 229920005994 diacetyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- BXHHZLMBMOBPEH-UHFFFAOYSA-N diethyl-(2-methoxyethyl)-methylazanium Chemical compound CC[N+](C)(CC)CCOC BXHHZLMBMOBPEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- BJQWBACJIAKDTJ-UHFFFAOYSA-N tetrabutylphosphanium Chemical compound CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC BJQWBACJIAKDTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NRZWQKGABZFFKE-UHFFFAOYSA-N trimethylsulfonium Chemical compound C[S+](C)C NRZWQKGABZFFKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UWVZAZVPOZTKNM-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-4-methylpyridin-1-ium;bromide Chemical compound [Br-].CCCC[N+]1=CC=C(C)C=C1 UWVZAZVPOZTKNM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YTSDTJNDMGOTFN-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-4-methylpyridin-1-ium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCC[N+]1=CC=C(C)C=C1 YTSDTJNDMGOTFN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-O Piperidinium(1+) Chemical compound C1CC[NH2+]CC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001000 anthraquinone dye Substances 0.000 description 1
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 description 1
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- AILPSZWICOHGMA-UHFFFAOYSA-N butyl-dimethyl-propylazanium Chemical compound CCCC[N+](C)(C)CCC AILPSZWICOHGMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- CJMALQPKCBISHD-UHFFFAOYSA-N dibutyl-methyl-pentylazanium Chemical compound CCCCC[N+](C)(CCCC)CCCC CJMALQPKCBISHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSRKBDUROZKZBR-UHFFFAOYSA-N diethyl-methyl-propylazanium Chemical compound CCC[N+](C)(CC)CC KSRKBDUROZKZBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- YZCTWRWJKAZUIJ-UHFFFAOYSA-N ethyl-methyl-dipropylazanium Chemical compound CCC[N+](C)(CC)CCC YZCTWRWJKAZUIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- HRVTXKZFPPCSKD-UHFFFAOYSA-N heptyl-dimethyl-propylazanium Chemical compound CCCCCCC[N+](C)(C)CCC HRVTXKZFPPCSKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002848 norbornenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 125000001422 pyrrolinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- DZLFLBLQUQXARW-UHFFFAOYSA-N tetrabutylammonium Chemical compound CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC DZLFLBLQUQXARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N tetraethylammonium Chemical compound CC[N+](CC)(CC)CC CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZWHXXNVLACKBV-UHFFFAOYSA-N tetraethylphosphanium Chemical compound CC[P+](CC)(CC)CC SZWHXXNVLACKBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylammonium Chemical compound C[N+](C)(C)C QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GJSGYPDDPQRWPK-UHFFFAOYSA-N tetrapentylammonium Chemical compound CCCCC[N+](CCCCC)(CCCCC)CCCCC GJSGYPDDPQRWPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- SEACXNRNJAXIBM-UHFFFAOYSA-N triethyl(methyl)azanium Chemical compound CC[N+](C)(CC)CC SEACXNRNJAXIBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZWYYYLLEMJXDA-UHFFFAOYSA-N triheptyl(hexyl)azanium Chemical compound CCCCCCC[N+](CCCCCC)(CCCCCCC)CCCCCCC WZWYYYLLEMJXDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- JLYXXMFPNIAWKQ-UHFFFAOYSA-N γ Benzene hexachloride Chemical compound ClC1C(Cl)C(Cl)C(Cl)C(Cl)C1Cl JLYXXMFPNIAWKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/02—Liquid crystal materials characterised by optical, electrical or physical properties of the components, in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
본 출원은 액정셀 및 그 용도에 관한 것으로, 투명 모드와 산란 모드의 사이를 스위칭하며, 특히 산란 모드에서의 헤이즈 특성이 우수한 액정셀을 제공할 수 있고, 이러한 액정셀은, 스마트 윈도우, 윈도우 보호막, 플렉서블 디스플레이 소자, 3D 영상 표시용 액티브 리타더(active retarder) 또는 시야각 조절 필름 등과 같은 다양한 광변조 장치에 적용될 수 있다.The present application relates to a liquid crystal cell and a use thereof, and can switch between a transparent mode and a scattering mode, and in particular, can provide a liquid crystal cell having excellent haze characteristics in the scattering mode. The present invention can be applied to various light modulation devices such as flexible display elements, active retarders for viewing 3D images, or viewing angle adjustment films.
Description
본 출원은 액정셀 및 그 용도에 관한 것이다.The present application relates to a liquid crystal cell and its use.
동적 산란 모드(Dynamic Scattering Mode)는 액정 모드의 일종으로서, 전기 유체 역학적 불안정 상태(EHDI; Electro hydro dynamic instability)를 유발하는 액정 모드를 의미한다. 특허문헌 1과 같이 일반적으로 동적 산란 모드 액정셀은 네마틱 또는 스메틱 상의 액정 및 EHDI를 유발하는 첨가제를 포함하고, 상기 액정셀에 전계가 인가되는 경우 EHDI에 의해서 대류가 발생하며, 전계가 증가하면 잇달아 새로운 대류 구조가 생겨 최종적인 난류로 변화하면서 액정의 광학적 이방성과 유체 운동에 위해 강하게 빛을 산란시키게 시킨다. Dynamic Scattering Mode (Dynamic Scattering Mode) is a kind of liquid crystal mode, refers to the liquid crystal mode that causes the electro hydro dynamic instability (EHDI). In general, as in Patent Literature 1, a dynamic scattering mode liquid crystal cell includes a liquid crystal and an additive that induces EHDI on a nematic or smectic phase. When an electric field is applied to the liquid crystal cell, convection occurs by EHDI, and the electric field increases. Subsequently, a new convection structure is created that changes into the final turbulence, causing the light to be strongly scattered for the optical anisotropy and fluid motion of the liquid crystal.
본 출원은, 액정셀 및 그 용도를 제공한다.The present application provides a liquid crystal cell and its use.
본 출원은 액정셀에 관한 것이다. 예시적인 액정셀은 액정 화합물 및 EHDI를 유발하는 액정 첨가제를 포함하는 액정층을 가진다. 하나의 예시에서, 액정셀은 상기 액정 첨가제로서 하기 화학식 1의 염소계 이온성 화합물을 포함한다. 본 출원의 이러한 액정셀은 투명 모드와 산란 모드의 사이를 스위칭하며, 특히 산란 모드에서 헤이즈 특성이 우수하다. The present application relates to a liquid crystal cell. An exemplary liquid crystal cell has a liquid crystal layer containing a liquid crystal compound and a liquid crystal additive causing EHDI. In one example, the liquid crystal cell includes a chlorine-based ionic compound of Formula 1 as the liquid crystal additive. Such a liquid crystal cell of the present application switches between a transparent mode and a scattering mode, and particularly has excellent haze characteristics in the scattering mode.
[화학식 1][Formula 1]
A+ㆍCl- A + and Cl -
화학식 1에서 A+는 1가의 양이온을 의미하고, Cl-는 1가의 염소 음이온을 의미하며, ㆍ는 상기 1가의 양이온과 상기 1가의 염소 음이온이 이온 결합하고 있음을 의미한다.In formula (1), A + means a monovalent cation, Cl − means a monovalent chlorine anion, and means that the monovalent cation and the monovalent chlorine anion are ionically bonded.
액정 화합물로는 액정 셀 내에서 배향이 스위칭될 수 있는 상태로 존재하고, 그 배향의 스위칭에 의해 액정셀의 광학 특성을 조절할 수 있는 것이라면 특별한 제한없이 다양한 종류의 액정 화합물을 사용할 수 있다. 액정 화합물의 구체적인 예로, 네마틱(nematic)상 액정 화합물 또는 스멕틱(smectic)상 액정 화합물 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 출원에서 용어 「스멕틱 상」은 액정 화합물의 방향자(director)가 소정 방향으로 정렬하는 동시에 상기 액정 화합물이 층 또는 평면을 형성하면서 배열되는 특성을 가지는 액정상을 의미하고, 용어 「네마틱 상」은 액정 화합물의 액정 화합물의 방향자(director)가 소정 방향으로 정렬하되 층상 구조 또는 평면 구조는 형성하지 않으면서 배열되는 액정상을 의미한다. 하나의 예시에서, 액정 화합물로는, 전압과 같은 외부 작용 인가에 의하여 액정 화합물의 배향이 변경될 수 있도록 한다는 측면에서 중합성기 또는 가교성기를 가지지 않는 비중합성 또는 비가교성 액정 화합물을 사용할 수 있다. As the liquid crystal compound, various types of liquid crystal compounds may be used without particular limitation as long as the liquid crystal compound exists in a state in which the alignment can be switched and the optical properties of the liquid crystal cell can be adjusted by switching the alignment. As a specific example of the liquid crystal compound, a nematic liquid crystal compound or a smectic liquid crystal compound may be exemplified, but is not limited thereto. In the present application, the term "smectic phase" refers to a liquid crystal phase in which a director of the liquid crystal compound is aligned in a predetermined direction and the liquid crystal compound is arranged while forming a layer or a plane, and the term "nematic Phase ”means a liquid crystal phase in which directors of the liquid crystal compound of the liquid crystal compound are aligned in a predetermined direction, but without forming a layered structure or a planar structure. In one example, as the liquid crystal compound, a non-polymerizable or non-crosslinked liquid crystal compound having no polymerizable group or a crosslinkable group may be used in that the orientation of the liquid crystal compound may be changed by application of an external action such as a voltage.
액정 화합물의 유전율 이방성은 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 본 명세서에서 용어 「유전율 이방성(△ε)」은 액정 화합물의 수평 유전율(ε// )과 수직 유전율(ε⊥)의 차이(ε// - ε⊥)를 의미한다. 또한, 본 명세서에서 용어「수평 유전율(ε//)」은 액정 화합물의 광축과 인가 전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수평하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미하고, 용어「수직 유전율(ε⊥)」은 액정 화합물의 광축과 인가 전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수직하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미한다. 본 명세서에서 유전율에 대하여 기재하면서, 특별한 언급이 없는 한, 주파수 1 kHz 및 전압 0.1V의 전계를 인가한 상태에서 측정된 값을 의미할 수 있다. The dielectric anisotropy of the liquid crystal compound may be appropriately selected within a range that does not impair the object of the present application. As used herein, the term "dielectric anisotropy (Δε)" means the difference (ε / /-ε ⊥) of the horizontal dielectric constant (ε / /) and the vertical dielectric constant (ε ⊥) of the liquid crystal compound. In addition, in the present specification, the term "horizontal dielectric constant (ε //)" refers to a dielectric constant value measured along the direction of the electric field in a state where a voltage is applied such that the direction of the electric field due to the optical axis of the liquid crystal compound and the applied voltage is substantially horizontal. The term "vertical dielectric constant (ε⊥)" refers to a dielectric constant value measured along the direction of the electric field in a state where a voltage is applied such that the direction of the electric field due to the optical axis of the liquid crystal compound and the applied voltage is substantially perpendicular. In the present specification, while describing the dielectric constant, it may mean a value measured while applying an electric field having a frequency of 1 kHz and a voltage of 0.1 V, unless otherwise specified.
또한, 본 명세서에서 용어 「광축」은 액정 화합물이 막대 (Rod) 모양인 경우 액정 화합물의 장축 방향의 축을 의미할 있고, 액정 화합물이 원판 (Discotic) 모양인 경우 원판의 평면의 법선 방향의 축을 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 용어「수직 정렬」은 액정 화합물의 광축이 액정층의 평면에 대하여 약 90도 내지 65도, 약 90도 내지 75도, 약 90도 내지 80도, 약 90도 내지 85도 또는 약 90도의 경사각을 가지는 경우를 의미할 수 있고, 「수평 정렬」은 액정 화합물의 광축이 액정층의 평면에 대하여 약 0 도 내지 25도, 약 0도 내지 15도, 약 0도 내지 10도, 약 0도 내지 5도 또는 약 0도의 경사각을 가지는 경우를 의미할 수 있다.In addition, the term "optical axis" in the present specification means an axis in the long axis direction of the liquid crystal compound when the liquid crystal compound is a rod shape, and means an axis in the normal direction of the plane of the disc when the liquid crystal compound is a discotic shape. can do. In addition, the term "vertical alignment" as used herein means that the optical axis of the liquid crystal compound is about 90 to 65 degrees, about 90 to 75 degrees, about 90 to 80 degrees, about 90 to 85 degrees or It may mean a case having an inclination angle of about 90 degrees, "horizontal alignment" means that the optical axis of the liquid crystal compound is about 0 to 25 degrees, about 0 to 15 degrees, about 0 to 10 degrees, with respect to the plane of the liquid crystal layer, It may mean a case having an inclination angle of about 0 degrees to 5 degrees or about 0 degrees.
액정 화합물로는 유전율 이방성(△ε)이 음수인 액정 화합물을 사용할 수 있다. 이 경우 상기 액정 화합물의 유전율 이방성(△ε)의 절대값은 예를 들어 약 1 내지 20 범위 내일 수 있다. 상기 액정 화합물의 유전율 이방성(△ε)의 절대값의 하한은 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상 또는 9 이상일 수 있고, 상기 액정 화합물의 유전율 이방성(△ε)의 절대값의 상한은 20 이하, 19 이하, 18 이하, 17 이하, 16 이하, 15 이하, 14 이하, 13 이하, 12 이하 또는 11 이하일 수 있다. 액정 화합물의 유전율 이방성이 상기 범위를 만족하는 경우, 투명 모드와 산란 모드의 사이를 스위칭하는 액정셀을 구현하는 데 유리하다.As the liquid crystal compound, a liquid crystal compound having a negative dielectric anisotropy (Δε) can be used. In this case, the absolute value of the dielectric anisotropy (Δε) of the liquid crystal compound may be in the range of about 1 to 20, for example. The lower limit of the absolute value of the dielectric anisotropy (Δε) of the liquid crystal compound may be 1 or more, 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, or 9 or more, and the dielectric constant of the liquid crystal compound The upper limit of the absolute value of the anisotropy (Δε) may be 20 or less, 19 or less, 18 or less, 17 or less, 16 or less, 15 or less, 14 or less, 13 or less, 12 or less, or 11 or less. When the dielectric anisotropy of the liquid crystal compound satisfies the above range, it is advantageous to implement a liquid crystal cell that switches between the transparent mode and the scattering mode.
액정층 내에 존재하는 상기 이온성 화합물은 액정 화합물에 EHDI를 유발할 수 있다. 이를 통해 액정 화합물은 규칙적으로 배열된 상태, 예를 들어 후술하는 투명 모드에서 불규칙적으로 배열된 상태, 예를 들어 후술하는 산란 모드로 그 배열을 전환할 수 있다. 이러한 이온성 화합물로 전술한 바와 같이 화학식 1의 염소계 이온성 화합물과 같이 1가의 염소 음이온을 가지는 이온성 화합물을 사용하는 경우 액정셀은 산란 모드에서 우수한 헤이즈 특성을 나타낼 수 있다. The ionic compound present in the liquid crystal layer may cause EHDI in the liquid crystal compound. Through this, the liquid crystal compound may switch its arrangement from a regularly arranged state, for example, a transparent mode to be described later, to an irregularly arranged state, for example, a scattering mode to be described later. As described above, when using the ionic compound having a monovalent chlorine anion such as the chlorine ionic compound of Formula 1, the liquid crystal cell may exhibit excellent haze characteristics in the scattering mode.
이온성 화합물은 1가의 양이온과 1가의 염소 음이온을 포함하는 염 형태의 화합물일 수 있다. 상기 1가의 양이온은 1가의 염소 음이온과 전기적 특성에 의하여 이온 결합하여 염 형태의 화합물을 형성할 수 있는 것이라면 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 이러한 이온성 화합물로는, 예를 들면, 질소-함유 오늄염, 황-함유 오늄염 또는 인-함유 오늄염 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The ionic compound may be a compound in the form of a salt comprising a monovalent cation and a monovalent chlorine anion. The monovalent cation can be used without particular limitation as long as it can ion-bond with monovalent chlorine anion to form a salt-type compound. Examples of such ionic compounds include, but are not limited to, nitrogen-containing onium salts, sulfur-containing onium salts, and phosphorus-containing onium salts.
이온성 화합물은, 상기 1가의 양이온으로서 하기 화학식 2 내지 5 중 어느 하나로 표시되는 양이온을 포함할 수 있다.The ionic compound may include a cation represented by one of the following Chemical Formulas 2 to 5 as the monovalent cation.
[화학식 2][Formula 2]
화학식 2에서, Z는 질소, 황 또는 인 원자이고, Rl, Rm, Rn 및 Ro는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 탄화수소기이며, 단, Z가 황 원자인 경우, Ro는 존재하지 않는다.In Formula 2, Z is a nitrogen, sulfur or phosphorus atom, R 1 , R m , R n and R o are each independently hydrogen or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, provided that Z is a sulfur atom , R o does not exist.
[화학식 3][Formula 3]
화학식 3에서, Ra는 탄소수 4 내지 20의 2가의 탄화수소기이고, Rb 및 Rc는 각각 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 탄화수소기이며, 단, 질소 원자(N)가 2중 결합을 포함하는 경우 Rb 또는 Rc는 존재하지 않는다. In formula (3), R a is a divalent hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, and R b and R c are each hydrogen or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, provided that a nitrogen atom (N) is a double bond If included, R b or R c are absent.
[화학식 4][Formula 4]
화학식 4에서, Rd는 탄소수 2 내지 20의 2가의 탄화수소기이고, Re, Rf 및 Rg는 각각 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 탄화수소기이다.In formula (4), R d is a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, and R e , R f and R g are each hydrogen or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
[화학식 5][Formula 5]
화학식 5에서, Rh는 탄소수 2 내지 20의 2가의 탄화수소기이고, Ri, Rj 및 Rk는 각각 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 탄화수소기이다.In formula (5), R h is a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, and R i , R j and R k are each hydrogen or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
상기 화학식 2 내지 5에서 탄화수소기는 포화 탄화수소기 및 불포화 탄화수소기를 포함하는 의미로서, 상기 탄화수소기는 탄소-탄소 단일 결합 탄소-탄소 이중 결합, 탄소-탄소 삼중 결합 중 둘 이상을 혼합하여 포함할 수도 있다. 또한, 상기 화학식 2 내지 5에서 탄화수소기는 직쇄 또는 분지쇄의 탄화수소기를 포함하는 의미일 수 있다. 또한, 상기 화학식 2 내지 5에서 탄화수소기는 필요에 따라 헤테로 원자를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 화학식 3에서 Rb 또는 Rc 중 어느 하나는 Ra 중의 어느 하나의 탄소와 연결되어 탄화 수소 고리 구조를 형성하고 있을 수도 있다. The hydrocarbon group in Chemical Formulas 2 to 5 includes a saturated hydrocarbon group and an unsaturated hydrocarbon group, and the hydrocarbon group may include two or more of a carbon-carbon single bond carbon-carbon double bond and a carbon-carbon triple bond. In addition, the hydrocarbon group in Chemical Formulas 2 to 5 may include a straight chain or branched hydrocarbon group. In addition, the hydrocarbon group in Chemical Formulas 2 to 5 may include a hetero atom as necessary. In addition, in Formula 3, any one of Rb or Rc may be connected to any one carbon of Ra to form a hydrocarbon ring structure.
이온성 화합물은 1가의 양이온으로서 하기 화학식 6 내지 11 중 하나로 표시되는 양이온을 포함할 수 있다. The ionic compound may include a cation represented by one of Chemical Formulas 6 to 11 as a monovalent cation.
[화학식 6] [Formula 6]
[화학식 7][Formula 7]
[화학식 8][Formula 8]
[화학식 9][Formula 9]
[화학식 10][Formula 10]
[화학식 11][Formula 11]
화학식 6 내지 11에서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.In Formulas 6 to 11, R 1 To R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
보다 구체적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 양이온으로는, 예를 들면 테트라알킬암모늄 양이온, 트라이알킬설포늄 양이온, 테트라알킬포스포늄 양이온이나, 상기 알킬기의 일부가 알켄일기나 알콕실기, 추가로 에폭시기에 치환된 것 등을 들 수 있다. 이러한 양이온의 예로, 테트라메틸암모늄 양이온, 테트라에틸암모늄 양이온, 테트라프로필암모늄 양이온, 테트라뷰틸암모늄 양이온, 테트라펜틸암모늄 양이온, 테트라헥실암모늄 양이온, 테트라헵틸암모늄 양이온, 트라이메틸헥사데실암모늄 양이온, 트라이에틸메틸암모늄 양이온, 트라이뷰틸에틸암모늄 양이온, 트라이메틸데실암모늄 양이온, 트라이옥틸메틸암모늄 양이온, 트라이펜틸뷰틸암모늄 양이온, 트라이헥실메틸암모늄 양이온, 트라이헥실펜틸암모늄 양이온, 트라이헵틸메틸암모늄 양이온, 트라이헵틸헥실암모늄 양이온, N,N-다이에틸-N-메틸-N-(2-메톡시에틸)암모늄 양이온, 글라이시딜트라이메틸암모늄 양이온, 다이알릴다이메틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N,N-다이프로필암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N,N-다이헥실암모늄 양이온, N,N-다이프로필-N,N-다이헥실암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-에틸-N-프로필암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-에틸-N-뷰틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-에틸-N-펜틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-에틸-N-헥실암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-에틸-N-헵틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-프로필-N-뷰틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-프로필-N-펜틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-프로필-N-헥실암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-프로필-N-헵틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-뷰틸-N-헥실암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-뷰틸-N-헵틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-펜틸-N-헥실암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-헥실-N-헵틸암모늄 양이온, 트라이메틸헵틸암모늄 양이온, N,N-다이에틸-N-메틸-N-프로필암모늄 양이온, N,N-다이에틸-N-메틸-N-펜틸암모늄 양이온, N,N-다이에틸-N-메틸-N-헵틸암모늄 양이온, N,N-다이에틸-N-프로필-N-펜틸암모늄 양이온, 트라이에틸메틸암모늄 양이온, 트라이에틸프로필암모늄 양이온, 트라이에틸펜틸암모늄 양이온, 트라이에틸헵틸암모늄 양이온, N,N-다이프로필-N-메틸-N-에틸암모늄 양이온, N,N-다이프로필-N-메틸-N-펜틸암모늄 양이온, N,N-다이프로필-N-뷰틸-N-헥실암모늄 양이온, N,N-다이뷰틸-N-메틸-N-펜틸암모늄 양이온, N,N-다이뷰틸-N-메틸-N-헥실암모늄 양이온, 트라이옥틸메틸암모늄 양이온, N-메틸-N-에틸-N-프로필-N-펜틸암모늄 양이온, 트라이메틸설포늄 양이온, 트라이에틸설포늄 양이온, 트라이뷰틸설포늄 양이온, 트라이헥실설포늄 양이온, 다이에틸메틸설포늄 양이온, 다이뷰틸에틸설포늄 양이온, 다이메틸데실설포늄 양이온, 테트라메틸포스포늄 양이온, 테트라에틸포스포늄 양이온, 테트라뷰틸포스포늄 양이온, 테트라펜틸포스포늄 양이온, 테트라헥실포스포늄 양이온, 테트라헵틸포스포늄 양이온, 테트라옥틸포스포늄 양이온, 트라이에틸메틸포스포늄 양이온, 트라이뷰틸에틸포스포늄 양이온, 트라이메틸데실포스포늄 양이온 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. More specifically, as the cation represented by the formula (2), for example, a tetraalkylammonium cation, a trialkylsulfonium cation, a tetraalkylphosphonium cation, or a part of the alkyl group is an alkenyl group, an alkoxyl group, or an epoxy group. Substituted thing etc. are mentioned. Examples of such cations include tetramethylammonium cation, tetraethylammonium cation, tetrapropylammonium cation, tetrabutylammonium cation, tetrapentylammonium cation, tetrahexylammonium cation, tetraheptylammonium cation, trimethylhexadecylammonium cation, triethylmethyl Ammonium cation, tributylethylammonium cation, trimethyldecylammonium cation, trioctylmethylammonium cation, tripentylbutylammonium cation, trihexylmethylammonium cation, trihexylpentylammonium cation, triheptylmethylammonium cation, triheptylhexyl ammonium cation , N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium cation, glycidyltrimethylammonium cation, diallyldimethylammonium cation, N, N-dimethyl-N, N- Dipropylammonium cation, N, N-dimethyl-N, N-dihexylammonium cation, N, N-dipe Lofil-N, N-dihexylammonium cation, N, N-dimethyl-N-ethyl-N-propylammonium cation, N, N-dimethyl-N-ethyl-N-butylammonium cation, N, N-di Methyl-N-ethyl-N-pentylammonium cation, N, N-dimethyl-N-ethyl-N-hexylammonium cation, N, N-dimethyl-N-ethyl-N-heptylammonium cation, N, N- Dimethyl-N-propyl-N-butylammonium cation, N, N-dimethyl-N-propyl-N-pentylammonium cation, N, N-dimethyl-N-propyl-N-hexylammonium cation, N, N -Dimethyl-N-propyl-N-heptylammonium cation, N, N-dimethyl-N-butyl-N-hexylammonium cation, N, N-dimethyl-N-butyl-N-heptylammonium cation, N, N-dimethyl-N-pentyl-N-hexylammonium cation, N, N-dimethyl-N-hexyl-N-heptylammonium cation, trimethylheptylammonium cation, N, N-diethyl-N-methyl-N -Propyl ammonium cation, N, N-diethyl-N-methyl-N-pentylammonium cation, N, N-diethyl-N-methyl-N-heptylammonium cation, N, N-diethyl -N-propyl-N-pentylammonium cation, triethylmethylammonium cation, triethylpropylammonium cation, triethylpentylammonium cation, triethylheptylammonium cation, N, N-dipropyl-N-methyl-N-ethylammonium Cation, N, N-dipropyl-N-methyl-N-pentylammonium cation, N, N-dipropyl-N-butyl-N-hexylammonium cation, N, N-dibutyl-N-methyl-N-pentyl Ammonium cation, N, N-dibutyl-N-methyl-N-hexylammonium cation, trioctylmethylammonium cation, N-methyl-N-ethyl-N-propyl-N-pentylammonium cation, trimethylsulfonium cation, Triethylsulfonium cation, tributylsulfonium cation, trihexylsulfonium cation, diethylmethylsulfonium cation, dibutylethylsulfonium cation, dimethyldecylsulfonium cation, tetramethylphosphonium cation, tetraethylphosphonium cation Tetrabutyl phosphonium cation, tetrapentyl phospho Cation, tetrahexylphosphonium cation, tetraheptylphosphonium cation, tetraoctylphosphonium cation, triethylmethylphosphonium cation, tributylethylphosphonium cation, trimethyldecylphosphonium cation, and the like. It doesn't happen.
상기 화학식 3로 표시되는 양이온으로는, 예를 들면, 피리디늄 양이온, 피페리디윰 양이온, 피롤리디늄 양이온, 피롤린 골격을 갖는 양이온, 피롤 골격을 갖는 양이온 등을 들 수 있다. 이러한 양이온의 예로, 1-에틸피리디늄 양이온, 1-뷰틸피리디늄 양이온, 1-헥실피리디늄 양이온, 1-뷰틸-3-메틸피리디늄 양이온, 1-뷰틸-4-메틸피리디늄 양이온, 1-헥실-3-메틸피리디늄 양이온, 1-뷰틸-3,4-다이메틸피리디늄 양이온, 1, 1-다이메틸피롤리디늄 양이온, 1-에틸-1-메틸피롤리디늄 양이온, 1-메틸-1-프로필피롤리디늄 양이온, 2-메틸-1-피롤린 양이온, 1-에틸-2-페닐인돌 양이온, 1,2-다이메틸인돌 양이온, 1-에틸카바졸 양이온 등을 예시할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.As a cation represented by the said Formula (3), a pyridinium cation, a piperidinium cation, a pyrrolidinium cation, the cation which has a pyrroline skeleton, the cation which has a pyrrole skeleton, etc. are mentioned, for example. Examples of such cations include 1-ethylpyridinium cation, 1-butylpyridinium cation, 1-hexylpyridinium cation, 1-butyl-3-methylpyridinium cation, 1-butyl-4-methylpyridinium cation, 1 -Hexyl-3-methylpyridinium cation, 1-butyl-3,4-dimethylpyridinium cation, 1,1-dimethylpyrrolidinium cation, 1-ethyl-1-methylpyrrolidinium cation, 1-methyl -1-propylpyrrolidinium cation, 2-methyl-1-pyrroline cation, 1-ethyl-2-phenylindole cation, 1,2-dimethylindole cation, 1-ethylcarbazole cation, etc. It is not limited to this.
상기 화학식 4으로 표시되는 양이온으로는, 예를 들면 이미다졸륨 양이온, 테트라하이드로피리미디늄 양이온, 다이하이드로피리미디늄 양이온 등을 들 수 있다. 이러한 양이온의 예로, 1,3-다이메틸이미다졸륨 양이온, 1,3-다이에틸이미다졸륨 양이온, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 양이온, 1-뷰틸-3-메틸이미다졸륨 양이온, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨 양이온, 1-옥틸-3-메틸이미다졸륨 양이온, 1-데실-3-메틸이미다졸륨 양이온, 1-도데실-3-메틸이미다졸륨 양이온, 1-테트라데실-3-메틸이미다졸륨 양이온, 1,2-다이메틸-3-프로필이미다졸륨 양이온, 1-에틸-2,3-다이메틸이미다졸륨 양이온, 1-뷰틸-2,3-다이메틸이미다졸륨 양이온, 1-헥실-2,3-다이메틸이미다졸륨 양이온, 1,3-다이메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3-트라이메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3,4-테트라메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3,5-테트라메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 1,3-다이메틸-1,4-다이하이드로피리미디늄 양이온, 1,3-다이메틸-1,6-다이하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3-트라이메틸-1,4-다이하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3-트라이메틸-1,6-다이하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3,4-테트라메틸-1,4-다이하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3,4-테트라메틸-1,6-다이하이드로피리미디늄 양이온 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. As a cation represented by the said Formula (4), an imidazolium cation, a tetrahydropyrimidinium cation, a dihydropyrimidinium cation, etc. are mentioned, for example. Examples of such cations include 1,3-dimethylimidazolium cation, 1,3-diethylimidazolium cation, 1-ethyl-3-methylimidazolium cation, 1-butyl-3-methylimidazolium cation 1-hexyl-3-methylimidazolium cation, 1-octyl-3-methylimidazolium cation, 1-decyl-3-methylimidazolium cation, 1-dodecyl-3-methylimidazolium cation, 1-tetradecyl-3-methylimidazolium cation, 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium cation, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium cation, 1-butyl-2,3 -Dimethylimidazolium cation, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium cation, 1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium cation, 1,2,3 -Trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium cation, 1,2,3,4-tetramethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium cation, 1,2,3 , 5-tetramethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium cation, 1,3-dimethyl-1,4-dihydro Limidinium cation, 1,3-dimethyl-1,6-dihydropyrimidinium cation, 1,2,3-trimethyl-1,4-dihydropyrimidinium cation, 1,2,3-tri Methyl-1,6-dihydropyrimidinium cation, 1,2,3,4-tetramethyl-1,4-dihydropyrimidinium cation, 1,2,3,4-tetramethyl-1,6- Dihydropyrimidinium cation may be exemplified, but is not limited thereto.
화학식 5로 표시되는 양이온으로는, 예를 들면, 피라졸륨 양이온, 피라졸리늄 양이온 등을 들 수 있다. 이러한 양이온의 예로, 1-메틸피라졸륨 양이온, 3-메틸피라졸륨 양이온, 1-에틸-2-메틸피라졸리늄 양이온 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. As a cation represented by General formula (5), a pyrazolium cation, a pyrazolinium cation, etc. are mentioned, for example. Examples of such cations include, but are not limited to, 1-methylpyrazolium cation, 3-methylpyrazolium cation, 1-ethyl-2-methylpyrazolinium cation, and the like.
양이온으로는, 구체적으로, 트라이메틸헥사데실암모늄 양이온, 1-뷰틸-4-메틸피리디늄 양이온, 트라이에틸메틸암모늄 양이온, 트라이뷰틸에틸암모늄 양이온, 트라이메틸데실암모늄 양이온, 트라이옥틸메틸암모늄 양이온, 트라이펜틸뷰틸암모늄 양이온, 트라이헥실메틸암모늄 양이온, 트라이헥실펜틸암모늄 양이온, 트라이헵틸메틸암모늄 양이온, 트라이헵틸헥실암모늄 양이온, N,N-다이에틸-N-메틸-N-(2-메톡시에틸)암모늄 양이온, 글라이시딜트라이메틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-에틸-N-프로필암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-에틸-N-뷰틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-에틸-N-펜틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-에틸-N-헥실암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-에틸-N-헵틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-에틸-N-노닐암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-프로필-N-뷰틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-프로필-N-펜틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-프로필-N-헥실암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-프로필-N-헵틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-뷰틸-N-헥실암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-뷰틸-N-헵틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-펜틸-N-헥실암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N-헥실-N-헵틸암모늄 양이온, N,N-다이메틸-N,N-다이헥실암모늄 양이온, 트라이메틸헵틸암모늄 양이온, N,N-다이에틸-N-메틸-N-프로필암모늄 양이온, N,N-다이에틸-N-메틸-N-펜틸암모늄 양이온, N,N-다이에틸-N-메틸-N-헵틸암모늄 양이온, N,N-다이에틸-N-프로필-N-펜틸암모늄 양이온, 트라이에틸프로필암모늄 양이온, 트라이에틸펜틸암모늄 양이온, 트라이에틸헵틸암모늄 양이온, N,N-다이프로필-N-메틸-N-에틸암모늄 양이온, N,N-다이프로필-N-메틸-N-펜틸암모늄 양이온, N,N-다이프로필-N-뷰틸-N-헥실암모늄 양이온, N,N-다이프로필-N,N-다이헥실암모늄 양이온, N,N-다이뷰틸-N-메틸-N-펜틸암모늄 양이온, N,N-다이뷰틸-N-메틸-N-헥실암모늄 양이온, N-메틸-N-에틸-N-프로필-N-펜틸암모늄 양이온 등의 테트라알킬암모늄 양이온, 트라이메틸설포늄 양이온, 트라이에틸설포늄 양이온, 트라이뷰틸설포늄 양이온, 트라이헥실설포늄 양이온, 다이에틸메틸설포늄 양이온, 다이뷰틸에틸설포늄 양이온, 다이메틸데실설포늄 양이온 등의 트라이알킬설포늄 양이온, 테트라메틸포스포늄 양이온, 테트라에틸포스포늄 양이온, 테트라뷰틸포스포늄 양이온, 테트라펜틸포스포늄 양이온, 테트라헥실포스포늄 양이온, 테트라헵틸포스포늄 양이온, 테트라옥틸포스포늄 양이온, 트라이에틸메틸포스포늄 양이온, 트라이뷰틸에틸포스포늄 양이온, 트라이메틸데실포스포늄 양이온 등의 테트라알킬포스포늄 양이온 등을 선택하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. Specific examples of the cation include trimethylhexadecylammonium cation, 1-butyl-4-methylpyridinium cation, triethylmethylammonium cation, tributylethylammonium cation, trimethyldecylammonium cation, trioctylmethylammonium cation and tri Pentylbutylammonium cation, trihexylmethylammonium cation, trihexylpentylammonium cation, triheptylmethylammonium cation, triheptylhexylammonium cation, N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium Cation, glycidyltrimethylammonium cation, N, N-dimethyl-N-ethyl-N-propylammonium cation, N, N-dimethyl-N-ethyl-N-butylammonium cation, N, N-dimethyl -N-ethyl-N-pentylammonium cation, N, N-dimethyl-N-ethyl-N-hexylammonium cation, N, N-dimethyl-N-ethyl-N-heptylammonium cation, N, N-di Methyl-N-ethyl-N-nonylammonium cation, N, N-dimethyl-N-propyl-N-butylammonium Cation, N, N-dimethyl-N-propyl-N-pentylammonium cation, N, N-dimethyl-N-propyl-N-hexylammonium cation, N, N-dimethyl-N-propyl-N-heptyl Ammonium cation, N, N-dimethyl-N-butyl-N-hexylammonium cation, N, N-dimethyl-N-butyl-N-heptylammonium cation, N, N-dimethyl-N-pentyl-N- Hexylammonium cation, N, N-dimethyl-N-hexyl-N-heptylammonium cation, N, N-dimethyl-N, N-dihexylammonium cation, trimethylheptylammonium cation, N, N-diethyl- N-methyl-N-propylammonium cation, N, N-diethyl-N-methyl-N-pentylammonium cation, N, N-diethyl-N-methyl-N-heptylammonium cation, N, N-diethyl -N-propyl-N-pentylammonium cation, triethylpropylammonium cation, triethylpentylammonium cation, triethylheptylammonium cation, N, N-dipropyl-N-methyl-N-ethylammonium cation, N, N- Dipropyl-N-methyl-N-pentylammonium cation, N, N-dipropyl-N-view Tyl-N-hexylammonium cation, N, N-dipropyl-N, N-dihexylammonium cation, N, N-dibutyl-N-methyl-N-pentylammonium cation, N, N-dibutyl-N- Tetraalkylammonium cations such as methyl-N-hexylammonium cation, N-methyl-N-ethyl-N-propyl-N-pentylammonium cation, trimethylsulfonium cation, triethylsulfonium cation, tributylsulfonium cation, Trialkylsulfonium cations such as trihexylsulfonium cation, diethylmethylsulfonium cation, dibutylethylsulfonium cation, dimethyldecylsulfonium cation, tetramethylphosphonium cation, tetraethylphosphonium cation, tetrabutylphosphonium Cation, tetrapentylphosphonium cation, tetrahexylphosphonium cation, tetraheptylphosphonium cation, tetraoctylphosphonium cation, triethylmethylphosphonium cation, tributylethylphosphonium cation, trimethyldecylphosphonium Tetraalkyl phosphonium cations such as cations may be selected and used, but is not limited thereto.
이온성 화합물의 액정층 내에서의 비율은 목적 물성, 예를 들면, 액정 화합물의 불규칙한 배열 상태를 유발할 수 있는 특성 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 이온성 화합물은의 액정층 내에서의 비율은 예를 들어 0.005 중량% 내지 10.0 중량% 범위 내일 수 있다. 보다 구체적으로, 이온성 화합물의 액정층 내에서의 함량 비율의 하한은 0.005 중량% 이상, 0.01 중량% 이상, 0.05 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.2 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1.0 중량% 이상, 1.5 중량% 이상, 2.0 중량% 이상, 2.5 중량% 이상, 3.0 중량% 이상, 3.5 중량% 이상, 4.0 중량% 이상 또는 4.5 중량% 이상일 수 있다. 이온성 화합물의 액정층 내에서의 함량 비율의 상한은 10.0 중량% 이하, 9.5 중량% 이하, 9.0 중량% 이하, 8.5 중량% 이하, 8.0 중량% 이하, 7.5 중량% 이하, 7.0 중량% 이하, 6.5 중량% 이하, 6.0 중량% 이하 또는 5.5 중량% 이하일 수 있다. 이온성 화합물의 액정층 내에서의 비율이 상기 범위를 만족하는 경우, 투명 모드 및 헤이즈 특성이 우수한 산란 모드의 사이를 스위칭할 수 있는 액정셀을 구현할 수 있다. The ratio of the ionic compound in the liquid crystal layer may be appropriately selected in consideration of the desired physical properties, for example, a property that may cause an irregular arrangement state of the liquid crystal compound. The proportion of the ionic compound in the liquid crystal layer may be, for example, in the range of 0.005% by weight to 10.0% by weight. More specifically, the lower limit of the content ratio of the ionic compound in the liquid crystal layer is at least 0.005 wt%, at least 0.01 wt%, at least 0.05 wt%, at least 0.1 wt%, at least 0.2 wt%, at least 0.5 wt%, and at most 1.0 wt%. Or at least 1.5 wt%, at least 2.0 wt%, at least 2.5 wt%, at least 3.0 wt%, at least 3.5 wt%, at least 4.0 wt% or at least 4.5 wt%. The upper limit of the content ratio of the ionic compound in the liquid crystal layer is 10.0 wt% or less, 9.5 wt% or less, 9.0 wt% or less, 8.5 wt% or less, 8.0 wt% or less, 7.5 wt% or less, 7.0 wt% or less, 6.5 Up to 6.0 wt% or up to 5.5 wt%. When the ratio of the ionic compound in the liquid crystal layer satisfies the above range, a liquid crystal cell capable of switching between the transparent mode and the scattering mode having excellent haze characteristics may be implemented.
액정셀은 액정 화합물의 초기 정렬 상태를 조절하고 전압과 같은 외부 작용의 인가 등을 통해 투명 모드와 산란 모드의 사이를 스위칭할 수 있다. 예를 들면, 액정 화합물이 정렬된 상태로 존재하는 경우 액정셀은 투명 모드를 나타낼 수 있고, 액정 화합물이 불규칙하게 배열된 상태로 존재하는 경우 액정셀은 산란 모드를 나타낼 수 있다. The liquid crystal cell may switch between the transparent mode and the scattering mode by adjusting an initial alignment state of the liquid crystal compound and applying an external action such as a voltage. For example, when the liquid crystal compound is present in an aligned state, the liquid crystal cell may exhibit a transparent mode, and when the liquid crystal compound is present in an irregularly arranged state, the liquid crystal cell may exhibit a scattering mode.
본 명세서에서 용어 「산란 모드」는 액정셀이 예정된 일정 수준 이상의 헤이즈를 나타내는 모드를 의미하고, 용어「투명 모드」는 광의 투과가 가능한 상태 또는 예정된 일정 수준 이하의 헤이즈를 나타내는 모드를 의미할 수 있다. As used herein, the term "scattering mode" may refer to a mode in which a liquid crystal cell exhibits a predetermined level or more of haze, and the term "transparent mode" may refer to a state in which light can be transmitted or a mode indicating a haze of a predetermined level or less. .
예를 들어, 산란 모드에서 액정셀은, 헤이즈가 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상일 수 있다. 투명 모드에서 액정셀은, 예를 들어, 헤이즈가 10% 미만, 8% 이하, 6% 이하 또는 5% 이하일 수 있다. 상기 헤이즈는, 측정 대상을 투과하는 전체 투과광의 투과율에 대한 확산광의 투과율의 백분율일 수 있다. 상기 헤이즈는, 헤이즈미터(hazemeter, NDH-5000SP)를 사용하여 평가할 수 있다. 헤이즈는 상기 헤이즈미터를 사용하여 다음의 방식으로 평가할 수 있다. 즉, 광을 측정 대상을 투과시켜 적분구 내로 입사시킨다. 이 과정에서 광은 측정 대상에 의하여 확산광(DT)과 평행광(PT)으로 분리되는데, 이 광들은 적분구 내에서 반사되어 수광 소자에 집광되고, 집광되는 광을 통해 상기 헤이즈의 측정이 가능하다. 즉, 상기 과정에 의한 전 투과광(TT)는 상기 확산광(DT)과 평행광(PT)의 총합(DT+PT)이고, 헤이즈는 상기 전체 투과광에 대한 확산광의 백분율(Haze(%) = 100×DT/TT)로 규정될 수 있다.For example, in the scattering mode, the liquid crystal cell has a haze of 10% or more, 15% or more, 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more, 40% or more, 45% or more, 50% or more, 55 Or at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, or at least 95%. In the transparent mode, the liquid crystal cell may have, for example, a haze of less than 10%, 8% or less, 6% or less, or 5% or less. The haze may be a percentage of the transmittance of the diffused light to the transmittance of the total transmitted light passing through the measurement object. The haze can be evaluated using a haze meter (NDH-5000SP). Haze can be evaluated in the following manner using the haze meter. That is, light is made to pass through the measurement object and to enter the integrating sphere. In this process, light is divided into diffused light (DT) and parallel light (PT) by a measurement object, and the light is reflected in an integrating sphere and collected by a light receiving element, and the haze can be measured through the light. Do. That is, the total transmitted light TT is the sum of the diffused light DT and the parallel light PT (DT + PT), and the haze is the percentage of diffused light with respect to the total transmitted light (Haze (%) = 100). X DT / TT).
도 1은 유전율 이방성이 음수인 액정 화합물을 이용한 액정셀의 구동을 예시적으로 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 초기 상태, 즉 외부 작용이 인가되지 않은 상태에서, 액정 화합물은 액정층의 평면에 대하여 수직 배향된 상태로 존재할 수 있고, 투명 모드(A)를 구현할 수 있다. 이 경우 액정 화합물의 초기 배향 상태를 조절하기 위하여 후술하는 수직 배향막이 액정층의 양측에 존재할 수 있다. 이러한 초기 상태에서 외부 작용, 예를 들어, 수직 전계를 인가하는 경우 액정 화합물은 액정 첨가제인 이온성 화합물(미도시)에 의해 유발되는 EHDI에 의해 불규칙한 배열 상태를 가지면서 산란 모드(B)로 전환될 수 있다. 1 exemplarily illustrates driving of a liquid crystal cell using a liquid crystal compound having a negative dielectric anisotropy. As shown in FIG. 1, in an initial state, that is, in a state in which no external action is applied, the liquid crystal compound may exist in a vertically oriented state with respect to the plane of the liquid crystal layer, and may implement the transparent mode A. FIG. In this case, in order to adjust the initial alignment state of the liquid crystal compound, a vertical alignment layer described later may exist on both sides of the liquid crystal layer. In this initial state, when an external action, for example, a vertical electric field is applied, the liquid crystal compound is switched to the scattering mode (B) while having an irregular arrangement by EHDI caused by an ionic compound (not shown) which is a liquid crystal additive. Can be.
하나의 예시에서, 액정 화합물이 네마틱 상인 경우 수직 전계를 제거하는 경우 초기 상태의 투명 모드로 전환될 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 액정 화합물이 스메틱 상, 예를 들어 스메틱 A상인 경우 수직 전계를 제거하는 경우에도 산란 모드를 유지할 수 있다. 즉, 네마틱 상의 액정이 사용되는 경우 액정셀은 단안정(monostable) 모드를 구현하며, 스메틱 상의 액정이 사용되는 경우 액정셀은 쌍안정(bistable) 모드를 구현할 수 있다. 본 출원에서 용어 「단안정 모드」는 액정의 상태 중 적어도 어느 한 상태를 유지하기 위하여 외부 에너지의 인가가 계속 요구되는 모드를 의미하고, 용어 「쌍안정 모드」는 상태 변화 시에만 외부 에너지가 요구되는 모드를 의미한다.In one example, when the liquid crystal compound is a nematic phase, when the vertical electric field is removed, the liquid crystal compound may be switched to the transparent mode of the initial state. In another example, the scattering mode may be maintained even when the vertical electric field is removed when the liquid crystal compound is a smetic phase, for example, the Smetic A phase. That is, when the liquid crystal on the nematic phase is used, the liquid crystal cell may implement a monostable mode, and when the liquid crystal on the smectic phase is used, the liquid crystal cell may implement a bistable mode. In the present application, the term "monostable mode" refers to a mode in which application of external energy is continuously required to maintain at least one of the states of the liquid crystal, and the term "bistable mode" requires external energy only when the state changes. It means the mode.
투명 모드에서 산란 모드로의 전환은 예를 들어, 약 1Hz 내지 500 Hz 범위 내의 저 주파수의 수직 전계를 인가함으로써 수행될 수 있다. 또한, 상기에서 액정 화합물이 스메틱 상일 경우 산란 모드에서 투명 모드로의 전환을 위해서는 상대적으로 고 주파수, 예를 들어, 1 kHz 이상의 고 주파수의 전계의 인가가 필요할 수 있다. 그러나, 인가되는 전계의 주파수 범위가 상기에 제한되는 것은 아니고 목적 물성, 예를 들어, 각 모드의 헤이즈 특성 또는 투과 특성 등을 고려하여 적절히 변경될 수 있다.The transition from the transparent mode to the scattering mode can be performed, for example, by applying a low frequency vertical electric field in the range of about 1 Hz to 500 Hz. In addition, in the case where the liquid crystal compound is a smear phase, in order to switch from the scattering mode to the transparent mode, application of a relatively high frequency, for example, a high frequency of 1 kHz or more may be required. However, the frequency range of the applied electric field is not limited to the above, and may be appropriately changed in consideration of target properties, for example, haze characteristics or transmission characteristics of each mode.
액정셀은, 액정층 내에 이방성 염료를 추가로 포함할 수 있다. 이방성 염료는, 예를 들면, 산란 모드에서의 투과도를 감소시킴으로써, 액정셀의 투과도 가변 특성을 향상시킬 수 있다. 본 명세서에서 용어 「염료」는, 가시광 영역, 예를 들면, 400 nm 내지 700 nm 파장 범위 내에서 적어도 일부 또는 전체 범위 내의 광을 집중적으로 흡수 및/또는 변형시킬 수 있는 물질을 의미할 수 있고, 용어 「이방성 염료」는 상기 가시광 영역의 적어도 일부 또는 전체 범위에서 광의 이방성 흡수가 가능한 물질을 의미할 수 있다. The liquid crystal cell may further include an anisotropic dye in the liquid crystal layer. The anisotropic dye can improve the transmittance variable characteristic of a liquid crystal cell, for example by reducing the transmittance in a scattering mode. As used herein, the term "dye" may mean a material capable of intensively absorbing and / or modifying light in at least part or the entire range within the visible light region, for example, in the 400 nm to 700 nm wavelength range, The term "anisotropic dye" may refer to a material capable of anisotropic absorption of light in at least part or the entire range of the visible light region.
이방성 염료로는, 예를 들면, 액정 화합물의 정렬 상태에 따라 정렬될 수 있는 특성을 가지는 것으로 알려진 공지의 염료를 선택하여 사용할 수 있다. 이방성 염료로는, 예를 들면, 흑색 염료(black dye)를 사용할 수 있다. 이러한 염료로는, 예를 들면, 아조 염료 또는 안트라퀴논 염료 등으로 공지되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. As the anisotropic dye, for example, a known dye known to have a property that can be aligned according to the alignment state of the liquid crystal compound can be selected and used. As the anisotropic dye, for example, a black dye can be used. Such dyes are known, for example, but not limited to azo dyes, anthraquinone dyes, and the like.
액정셀은 액정층의 양측에 대향 배치된 두 개의 기판을 더 포함할 수 있다. 이 경우 엑정셀 (1)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 대향 배치된 두 개의 기판 (201A, 201B) 및 상기 대향 배치된 두 개의 기판 (201A, 201B) 사이에 존재하는 상기 액정층 (101)을 포함할 수 있다. The liquid crystal cell may further include two substrates disposed on both sides of the liquid crystal layer. In this case, as shown in FIG. 2, the exel cell 1 replaces the
기판으로는, 특별한 제한 없이 공지의 소재를 사용할 수 있다. 예를 들면, 유리 필름, 결정성 또는 비결정성 실리콘 필름, 석영 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 필름 등의 무기계 필름이나 플라스틱 필름 등을 사용할 수 있다. 기판으로는, 광학적으로 등방성인 기판이나, 위상차층과 같이 광학적으로 이방성인 기판 또는 편광판이나 컬러 필터 기판 등을 사용할 수 있다. As the substrate, a known material can be used without particular limitation. For example, inorganic films, plastic films, etc., such as a glass film, a crystalline or amorphous silicon film, a quartz, or an Indium Tin Oxide (ITO) film, can be used. As the substrate, an optically isotropic substrate, an optically anisotropic substrate such as a retardation layer, a polarizing plate, a color filter substrate, or the like can be used.
플라스틱 기판으로는, TAC(triacetyl cellulose); 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclo olefin copolymer); PMMA(poly(methyl methacrylate); PC(polycarbonate); PE(polyethylene); PP(polypropylene); PVA(polyvinyl alcohol); DAC(diacetyl cellulose); Pac(Polyacrylate); PES(poly ether sulfone); PEEK(polyetheretherketon); PPS(polyphenylsulfone), PEI(polyetherimide); PEN(polyethylenemaphthatlate); PET(polyethyleneterephtalate); PI(polyimide); PSF(polysulfone); PAR(polyarylate) 또는 비정질 불소 수지 등을 포함하는 기판을 사용할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 기판에는, 필요에 따라서 금, 은, 이산화 규소 또는 일산화 규소 등의 규소 화합물의 코팅층이나, 반사 방지층 등의 코팅층이 존재할 수도 있다. Examples of the plastic substrate include triacetyl cellulose (TAC); COP (cyclo olefin copolymer) such as norbornene derivatives; Poly (methyl methacrylate); PC (polycarbonate); PE (polyethylene); PP (polypropylene); PVA (polyvinyl alcohol); DAC (diacetyl cellulose); Pac (Polyacrylate); PES (poly ether sulfone); PEEK (polyetheretherketon Substrates including polyphenylsulfone (PPS), polyetherimide (PEI); polyethylenemaphthatlate (PEN); polyethyleneterephtalate (PET); polyimide (PI); polysulfone (PSF); polyarylate (PAR) or amorphous fluorine resin The substrate may have a coating layer of a silicon compound such as gold, silver, silicon dioxide or silicon monoxide, or a coating layer such as an antireflection layer, if necessary.
액정셀은 액정층의 양측에 대향 배치된 두 개의 전극층을 더 포함할 수 있다. 이 경우 액정셀은 대향 배치된 두 개의 전극층 및 상기 대향 배치된 두 개의 전극층 사이에 존재하는 상기 액정층을 포함할 수 있다. 액정층이 상기 대향 배치된 두 개의 기판 및 대향 배치된 두 개의 전극층을 모두 포함하는 경우, 도 3에 나타낸 바와 같이, 액정셀 (2)은 전극층 (301A, 301B) 및 기판(201A, 201B)의 순으로 액정층(101)에 더 인접하도록 배치될 수 있다. The liquid crystal cell may further include two electrode layers disposed on both sides of the liquid crystal layer. In this case, the liquid crystal cell may include two liquid crystal layers disposed between two electrode layers disposed opposite to each other and the two electrode layers disposed opposite to each other. When the liquid crystal layer includes both the two oppositely disposed substrates and two oppositely disposed electrode layers, as shown in FIG. 3, the liquid crystal cell 2 is formed of the electrode layers 301A and 301B and the
전극층은 액정층 내의 액정 화합물의 정렬 상태를 전환할 수 있도록 액정층에 수직 또는 수평 전계를 인가할 수 있다. 전극층은, 예를 들면, 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물 등을 증착하여 형성할 수 있다. 전극층은, 투명성을 가지도록 형성될 수 있다. 이 분야에서는, 투명 전극층을 형성할 수 있는 다양한 소재 및 형성 방법이 공지되어 있고, 이러한 방법은 모두 적용될 수 있다. 필요한 경우에, 기판의 표면에 형성되는 전극층은, 적절하게 패턴화되어 있을 수도 있다. The electrode layer may apply a vertical or horizontal electric field to the liquid crystal layer so as to switch the alignment state of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer. For example, the electrode layer may be formed by depositing a conductive polymer, a conductive metal, a conductive nanowire, or a metal oxide such as indium tin oxide (ITO). The electrode layer may be formed to have transparency. In this field, various materials and forming methods capable of forming a transparent electrode layer are known, and all of these methods can be applied. If necessary, the electrode layer formed on the surface of the substrate may be appropriately patterned.
액정셀은 액정층의 양측에 대향 배치된 두 개의 수직 배향막을 더 포함할 수 있다. 이 경우 액정셀은 대향 배치된 두 개의 수직 배향막 및 상기 대향 배치된 두 개의 수직 배향막 사이에 존재하는 상기 액정층을 포함할 수 있다. 액정층이 상기 대향 배치된 두 개의 기판, 상기 대향 배치된 두 개의 전극층 및 대향 배치된 두 개의 수직 배향막을 모두 포함하는 경우, 도 4에 나타낸 바와 같이, 액정셀 (3)은 수직 배향막 (401A, 401B), 전극층 (301A, 301B) 및 기판(201A, 201B)의 순으로 액정층(101)에 더 인접하도록 배치될 수 있다. The liquid crystal cell may further include two vertical alignment layers disposed on both sides of the liquid crystal layer. In this case, the liquid crystal cell may include two liquid crystal layers that are disposed between two vertically aligned layers and two vertically aligned layers that face each other. When the liquid crystal layer includes both the two oppositely disposed substrates, the two oppositely disposed electrode layers and the two oppositely aligned vertical alignment films, as shown in FIG. 4, the liquid crystal cell 3 includes a vertically aligned
수직 배향막으로는 인접하는 액정층의 액정 화합물에 대하여 수직 배향능을 가지는 배향막이라면 특별한 제한없이 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 배향막으로는, 예를 들어, 러빙 배향막과 같이 접촉식 배향막 또는 광배향막 화합물을 포함하여 직선 편광의 조사 등과 같은 비접촉식 방식에 의해 배향 특성을 나타낼 수 있는 것으로 공지된 배향막을 사용할 수 있다. As the vertical alignment film, any alignment film having vertical alignment capability with respect to the liquid crystal compound of the adjacent liquid crystal layer can be selected and used without particular limitation. As such an alignment film, for example, an alignment film known to be capable of exhibiting orientation characteristics by a non-contact method such as irradiation of linearly polarized light including a contact alignment film or a photoalignment film compound, such as a rubbing alignment film, can be used.
본 출원은 또한, 액정셀의 용도에 관한 것이다. 예시적인 액정셀은, 예시적인 액정셀은 투명 모드와 산란 모드의 사이를 스위칭하며, 특히 산란 모드에서의 헤이즈 특성이 우수하다. 이러한 액정셀은 광변조 장치에 유용하게 사용될 수 있다. 광변조 장치로는, 스마트 윈도우, 윈도우 보호막, 플렉서블 디스플레이 소자, 3D 영상 표시용 액티브 리타더(active retarder) 또는 시야각 조절 필름 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같은 광 변조 장치를 구성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 상기 액정셀이 사용되는 한 통상적인 방식이 적용될 수 있다. The present application also relates to the use of the liquid crystal cell. In the exemplary liquid crystal cell, the exemplary liquid crystal cell switches between the transparent mode and the scattering mode, and is particularly excellent in the haze characteristic in the scattering mode. Such a liquid crystal cell may be usefully used in an optical modulation device. As the optical modulation device, a smart window, a window protective film, a flexible display element, an active retarder for viewing 3D images, a viewing angle adjusting film, or the like may be exemplified, but is not limited thereto. The method of configuring the optical modulation device as described above is not particularly limited, and a conventional method may be applied as long as the liquid crystal cell is used.
본 발명은 투명 모드와 산란 모드의 사이를 스위칭하며, 특히 산란 모드에서의 헤이즈 특성이 우수한 액정 셀을 제공할 수 있고, 이러한 액정셀은, 스마트 윈도우, 윈도우 보호막, 플렉서블 디스플레이 소자, 3D 영상 표시용 액티브 리타더(active retarder) 또는 시야각 조절 필름 등과 같은 다양한 광변조 장치에 적용될 수 있다.The present invention can provide a liquid crystal cell that switches between the transparent mode and the scattering mode, and particularly has excellent haze characteristics in the scattering mode, and the liquid crystal cell is used for a smart window, a window protective film, a flexible display element, and a 3D image display. It can be applied to various light modulation devices such as an active retarder or a viewing angle adjusting film.
도 1은 본 출원의 액정셀의 구동 방식을 예시적으로 나타낸다.
도 2 내지 4는 본 출원의 액정셀을 예시적으로 나타낸다.
도 5는 실시예 1 및 2의 전압에 따른 헤이즈 평가 결과이다.
도 6은 비교예 1 및 2의 전압에 따른 헤이즈 평가 결과이다.1 exemplarily illustrates a driving method of a liquid crystal cell of the present application.
2 to 4 exemplarily illustrate a liquid crystal cell of the present application.
5 is a haze evaluation result according to the voltage of Examples 1 and 2. FIG.
6 is a haze evaluation result according to the voltages of Comparative Examples 1 and 2. FIG.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 상기 내용을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 내용에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the above contents will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the scope of the present application is not limited by the contents given below.
실시예Example 1 One
DSMDSM (Dynamic Scattering Mode) 액정 조성물의 제조 (Dynamic Scattering Mode) Preparation of Liquid Crystal Composition
10 mL 바이알(vial)에 HCCH社의 액정(HNG726200-100, 유전율 이방성: -4.0, 굴절률 이방성: 0.225) 3.96 g 및 액정 첨가제로서 CTAC (Hexadecyltrimethylammonium Chloride, Sigma社) 0.04 g (약 1 중량%)을 첨가한 후 100℃에서 24시간 동안 교반하여 액정 조성물을 제조하였다. 3.96 g of HCCH's liquid crystal (HNG726200-100, dielectric anisotropy: -4.0, refractive index anisotropy: 0.225) and CTAC (Hexadecyltrimethylammonium Chloride, Sigma) 0.04 g (about 1% by weight) were added to a 10 mL vial. After the addition, the mixture was stirred at 100 ° C. for 24 hours to prepare a liquid crystal composition.
DSMDSM (Dynamic Scattering Mode) (Dynamic Scattering Mode) 액정셀의Liquid crystal cell 제조 Produce
셀 내측에 투명 전극층 및 수직 배향막이 순차로 형성되고, 셀 간격이 9 um 인 글라스 테스트 셀에 모세관 현상을 이용하여 상기 제조된 액정 조성물을 주입하여 액정셀을 제조하였다.A transparent electrode layer and a vertical alignment layer were sequentially formed inside the cell, and a liquid crystal cell was prepared by injecting the prepared liquid crystal composition using a capillary phenomenon into a glass test cell having a cell gap of 9 um.
실시예Example 2 2
액정 조성물의 제조에 있어서, 액정 첨가제로서 CTAC 대신에 BMC (1-Butyl-4-methylpyridinium Chloride, Sigma社) 0.04 g (약 1 중량%)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 액정셀을 제조하였다.In the preparation of the liquid crystal composition, a liquid crystal cell in the same manner as in Example 1 except that 0.04 g (about 1 wt%) of BMC (1-Butyl-4-methylpyridinium Chloride, Sigma) was used instead of CTAC as a liquid crystal additive. Was prepared.
비교예Comparative example 1 One
액정 조성물의 제조에 있어서, 액정 첨가제로서 CTAC 대신에 CTAB (Hexadecyltrimethylammonium Bromide, TCI社) 0.04 g (약 1 중량%)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 액정셀을 제조하였다.In preparing the liquid crystal composition, a liquid crystal cell was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 0.04 g (about 1 wt%) of CTAB (Hexadecyltrimethylammonium Bromide, TCI, Inc.) was used instead of CTAC as the liquid crystal additive.
비교예Comparative example 2 2
액정 조성물의 제조에 있어서, 액정 첨가제로서 CTAC 대신에 BMB (1-Butyl-4-methylpyridinium Bromide, TCI社) 0.04 g (약 1 중량%)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 액정셀을 제조하였다.In the preparation of the liquid crystal composition, a liquid crystal cell in the same manner as in Example 1 except that 0.04 g (about 1 wt%) of BMB (1-Butyl-4-methylpyridinium Bromide, TCI Co., Ltd.) was used instead of CTAC as a liquid crystal additive. Was prepared.
평가예Evaluation example 1 One 헤이즈Haze 평가 evaluation
실시예 및 비교예에서 제조된 액정셀에 대하여 헤이즈미터, NDH-5000SP를 이용하여, ASTM 방식으로 전압에 따른 헤이즈를 평가한 후 그 결과를 표 1 및 도 5 (실시예 1 및 2) 내지 도 6 (비교예 1 및 2)에 나타내었다. 구체적으로, 액정셀에 수직 전계를 인가하도록 액정셀의 상하 투명 전극층에 AC 전원을 연결하고 구동시키면서 인가된 각 전압에 따른 헤이즈를 측정하였다. Using the haze meter, NDH-5000SP for the liquid crystal cells prepared in Examples and Comparative Examples, after evaluating the haze according to the voltage by the ASTM method, the results are shown in Tables 1 and 5 (Examples 1 and 2) to FIG. 6 (Comparative Examples 1 and 2). Specifically, the haze of each applied voltage was measured while connecting and driving an AC power source to the upper and lower transparent electrode layers of the liquid crystal cell to apply a vertical electric field to the liquid crystal cell.
헤이즈 (%)According to voltage
Haze (%)
(CTAC)Example 1
(CTAC)
(BMC)Example 2
(BMC)
(CTAB)Comparative Example 1
(CTAB)
(BMB)Comparative Example 2
(BMB)
101: 액정층
102: 액정 화합물
201A, 201B: 기판
301A, 301B: 전극층
401A, 401B: 수직 배향막101: liquid crystal layer
102: liquid crystal compound
201A, 201B: Substrate
301A, 301B: electrode layer
401A, 401B: vertical alignment layer
Claims (17)
외부 작용이 인가되지 않은 상태에서 헤이즈가 10% 미만인 투명 모드를 구현하고, 외부 작용 인가 시 헤이즈가 10% 이상인 산란 모드로 전환되는 액정셀:
[화학식 1]
A+ㆍCl-
화학식 1에서 A+는 하기 화학식 7의 1가의 양이온을 의미하고, Cl-는 1가의 염소 음이온을 의미하며, ㆍ는 상기 1가의 양이온과 상기 1가의 염소 음이온이 이온 결합하고 있음을 의미한다.
[화학식 7]
화학식 7에서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.It has a liquid crystal layer containing a liquid crystal compound and a chlorine-based ionic compound of formula (1),
A liquid crystal cell that realizes a transparent mode with a haze of less than 10% when no external action is applied and switches to a scattering mode with a haze of 10% or more when an external action is applied:
[Formula 1]
A + and Cl -
In formula (1), A + means a monovalent cation of formula (7), Cl − means a monovalent chlorine anion, and means that the monovalent cation and the monovalent chlorine anion are ionically bonded.
[Formula 7]
In formula (7), R 1 to R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150119521A KR102041808B1 (en) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Liquid crystal cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150119521A KR102041808B1 (en) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Liquid crystal cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170024358A KR20170024358A (en) | 2017-03-07 |
| KR102041808B1 true KR102041808B1 (en) | 2019-11-07 |
Family
ID=58411530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150119521A Active KR102041808B1 (en) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Liquid crystal cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102041808B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024146858A1 (en) * | 2023-01-05 | 2024-07-11 | Saint-Gobain Glass France | Liquid crystals switchable stack, liquid crystals mixture, glazing unit and building product |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7311958B2 (en) * | 2018-11-09 | 2023-07-20 | 住友化学株式会社 | Vertically aligned liquid crystal cured film and laminate including the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140160384A1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-06-12 | Wenlei Li | Smectic a-phase liquid crystal material |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2395487B (en) | 2002-09-09 | 2007-03-14 | Polydisplay Asa | Liquid crystal dopants |
| WO2015005719A1 (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-15 | 주식회사 엘지화학 | Liquid crystal cell |
-
2015
- 2015-08-25 KR KR1020150119521A patent/KR102041808B1/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140160384A1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-06-12 | Wenlei Li | Smectic a-phase liquid crystal material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024146858A1 (en) * | 2023-01-05 | 2024-07-11 | Saint-Gobain Glass France | Liquid crystals switchable stack, liquid crystals mixture, glazing unit and building product |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20170024358A (en) | 2017-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101601450B1 (en) | Liquid crystal cell | |
| KR101864927B1 (en) | Liquid crystal device | |
| EP3731006B1 (en) | Method of manufacturing a liquid crystal cell | |
| KR20160117343A (en) | Liquid crystal device | |
| EP3343285B1 (en) | Liquid crystal cell | |
| KR102039976B1 (en) | Liquid crystal cell | |
| KR102041808B1 (en) | Liquid crystal cell | |
| KR101872719B1 (en) | Liquid crystal cell | |
| EP3731009B1 (en) | Liquid crystal cell | |
| KR102300535B1 (en) | Liquid crystal cell | |
| KR102078400B1 (en) | Liquid crystal device | |
| KR102041809B1 (en) | Liquid crystal cell | |
| KR20170025345A (en) | Normally transparent liquid crystal device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150825 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20171115 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20150825 Comment text: Patent Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20190520 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20191018 |
|
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20191101 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20191104 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220926 Start annual number: 4 End annual number: 4 |