KR20180048566A - 안정화된 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 포함하는 물질의 수득 방법 및 상기 물질을 포함하는 광학 물품 - Google Patents
안정화된 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 포함하는 물질의 수득 방법 및 상기 물질을 포함하는 광학 물품 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180048566A KR20180048566A KR1020187001020A KR20187001020A KR20180048566A KR 20180048566 A KR20180048566 A KR 20180048566A KR 1020187001020 A KR1020187001020 A KR 1020187001020A KR 20187001020 A KR20187001020 A KR 20187001020A KR 20180048566 A KR20180048566 A KR 20180048566A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liquid crystal
- mesogenic
- crystal mixture
- refractive index
- blue phase
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 142
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 114
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 67
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 74
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 35
- WFOVEDJTASPCIR-UHFFFAOYSA-N 3-[(4-methyl-5-pyridin-4-yl-1,2,4-triazol-3-yl)methylamino]-n-[[2-(trifluoromethyl)phenyl]methyl]benzamide Chemical compound N=1N=C(C=2C=CN=CC=2)N(C)C=1CNC(C=1)=CC=CC=1C(=O)NCC1=CC=CC=C1C(F)(F)F WFOVEDJTASPCIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- JRNVZBWKYDBUCA-UHFFFAOYSA-N N-chlorosuccinimide Chemical compound ClN1C(=O)CCC1=O JRNVZBWKYDBUCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 9
- 125000004182 2-chlorophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(Cl)=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 8
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 8
- FLFWJIBUZQARMD-UHFFFAOYSA-N 2-mercapto-1,3-benzoxazole Chemical compound C1=CC=C2OC(S)=NC2=C1 FLFWJIBUZQARMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 7
- LRFVTYWOQMYALW-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthine Chemical compound O=C1NC(=O)NC2=C1NC=N2 LRFVTYWOQMYALW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NPKSPKHJBVJUKB-UHFFFAOYSA-N N-phenylglycine Chemical compound OC(=O)CNC1=CC=CC=C1 NPKSPKHJBVJUKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 6
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M methylene blue Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 claims description 6
- HJUGFYREWKUQJT-UHFFFAOYSA-N tetrabromomethane Chemical compound BrC(Br)(Br)Br HJUGFYREWKUQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 claims description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 4
- ZDTNHRWWURISAA-UHFFFAOYSA-N 4',5'-dibromo-3',6'-dihydroxyspiro[2-benzofuran-3,9'-xanthene]-1-one Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C(Br)=C1OC1=C(Br)C(O)=CC=C21 ZDTNHRWWURISAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 claims description 3
- 230000003098 cholesteric effect Effects 0.000 claims description 3
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940075420 xanthine Drugs 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical class I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 9
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- -1 2,2-bis [(acryloyloxy) methyl] butyl Chemical group 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical group N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol group Chemical group [C@@H]1(CC[C@H]2[C@@H]3CC=C4C[C@@H](O)CC[C@]4(C)[C@H]3CC[C@]12C)[C@H](C)CCCC(C)C HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- LMBFAGIMSUYTBN-MPZNNTNKSA-N teixobactin Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@H]1C(N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](C[C@@H]2NC(=N)NC2)C(=O)N[C@H](C(=O)O[C@H]1C)[C@@H](C)CC)=O)NC)C1=CC=CC=C1 LMBFAGIMSUYTBN-MPZNNTNKSA-N 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZOFFERUPFXYGE-UHFFFAOYSA-N 2-amino-5-ethyl-3,4-dimethylbenzoic acid Chemical compound CCC1=CC(C(O)=O)=C(N)C(C)=C1C CZOFFERUPFXYGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003762 3,4-dimethoxyphenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(OC([H])([H])[H])=C(OC([H])([H])[H])C([H])=C1* 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical group [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHCGPHVEPMBANW-UHFFFAOYSA-N C1=NC=CN1N1C(C=2C=CC=CC=2)=C(C=2C=CC=CC=2)N=C1 Chemical compound C1=NC=CN1N1C(C=2C=CC=CC=2)=C(C=2C=CC=CC=2)N=C1 MHCGPHVEPMBANW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N Nitrogen dioxide Chemical group O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUCYFKSBFREPBC-UHFFFAOYSA-N [phenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphoryl]-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C(=O)C1=C(C)C=C(C)C=C1C GUCYFKSBFREPBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000032900 absorption of visible light Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 125000005678 ethenylene group Chemical group [H]C([*:1])=C([H])[*:2] 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005358 geomagnetic field Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- XOJVVFBFDXDTEG-UHFFFAOYSA-N pristane Chemical compound CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C XOJVVFBFDXDTEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 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
- C09K19/58—Dopants or charge transfer agents
- C09K19/586—Optically active dopants; chiral dopants
-
- 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
- C09K19/0275—Blue phase
-
- 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
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
-
- 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
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
- C09K19/18—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon triple bonds, e.g. tolans
-
- 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
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
- C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
-
- 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
- C09K19/542—Macromolecular compounds
-
- 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
- C09K19/58—Dopants or charge transfer agents
- C09K19/586—Optically active dopants; chiral dopants
- C09K19/588—Heterocyclic compounds
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
-
- 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
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- 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
- G02F1/137—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
-
- 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
- G02F1/29—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 position or the direction of light beams, i.e. deflection
-
- 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
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
- C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
-
- 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
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
- C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
- C09K2019/122—Ph-Ph
-
- 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
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
- C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
- C09K2019/123—Ph-Ph-Ph
-
- 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
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
- C09K19/18—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon triple bonds, e.g. tolans
- C09K2019/183—Ph-Ph-C≡C-Ph
-
- 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
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
- C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
- C09K2019/2035—Ph-COO-Ph
-
- 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
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
- C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
- C09K2019/2042—Ph-Ph-COO-Ph
-
- 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
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
- C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
- C09K2019/2078—Ph-COO-Ph-COO-Ph
-
- 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
- C09K19/542—Macromolecular compounds
- C09K2019/548—Macromolecular compounds stabilizing the alignment; Polymer stabilized alignment
-
- 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
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
-
- 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
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
- G02F1/133565—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements inside the LC elements, i.e. between the cell substrates
-
- 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
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
-
- 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
- G02F1/137—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13731—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on a field-induced phase transition
- G02F1/13737—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on a field-induced phase transition in liquid crystals doped with a pleochroic dye
-
- 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
- G02F1/137—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13775—Polymer-stabilized liquid crystal layers
-
- 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
- G02F1/137—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13793—Blue phases
-
- 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
- G02F1/29—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 position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/294—Variable focal length devices
-
- 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
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/06—Polarisation independent
-
- 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
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/21—Thermal instability, i.e. DC drift, of an optical modulator; Arrangements or methods for the reduction thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
본 발명은 다음 단계를 포함하는, 안정화된 청색 위상(100)을 갖는 액정 혼합물을 형성하는 메소겐 화합물(101)을 포함하는 물질(10)의 수득 방법에 관한 것이다:
a) 메소겐 시스템 및 화학적 광-개시제 시스템을 포함하는 화학적 조성물을 제조하는 단계로서, 메소겐 시스템은
- 액정 혼합물을 형성하는 상기 메소겐 화합물,
- 상기 청색 위상을 유도하기 위해 채택된 키랄 도펀트, 및
- 중합하기 위해 채택된 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 포함하며,
화학적 광-개시제 시스템은 가시 파장의 광선에 의해 조사되는 경우 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 채택되는, 단계;
b) 상기 액정 혼합물이 상기 청색 위상을 형성하도록 하는 단계;
c) 상기 액정 혼합물을 상기 청색 위상으로 얻은 뒤, 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 단계 a)에서 수득된 화학적 조성물을 가시 파장의 광선으로 조사하는 단계;
d) 중합된 단량체에 의해 안정화된 청색 위상의 상기 액정 혼합물을 포함하는 상기 물질을 수득하는 단계.
a) 메소겐 시스템 및 화학적 광-개시제 시스템을 포함하는 화학적 조성물을 제조하는 단계로서, 메소겐 시스템은
- 액정 혼합물을 형성하는 상기 메소겐 화합물,
- 상기 청색 위상을 유도하기 위해 채택된 키랄 도펀트, 및
- 중합하기 위해 채택된 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 포함하며,
화학적 광-개시제 시스템은 가시 파장의 광선에 의해 조사되는 경우 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 채택되는, 단계;
b) 상기 액정 혼합물이 상기 청색 위상을 형성하도록 하는 단계;
c) 상기 액정 혼합물을 상기 청색 위상으로 얻은 뒤, 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 단계 a)에서 수득된 화학적 조성물을 가시 파장의 광선으로 조사하는 단계;
d) 중합된 단량체에 의해 안정화된 청색 위상의 상기 액정 혼합물을 포함하는 상기 물질을 수득하는 단계.
Description
본 발명은 안정화된 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 형성하는 메소겐 화합물을 포함하는 물질의 수득 방법에 관한 것이다.
본 발명은 안정화된 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 포함하는 상기 물질로 제조된 적어도 일부를 포함하는 광범위 가변 굴절률의 광학 물품, 예컨대 렌즈의 제조에 대해 특히 흥미로운 적용을 확인한다.
액정이 3차원 입방 격자 구조로 어셈블리되는 이중 꼬임 실린더로의 액정 분자 배열로 구성되는 청색 위상을 형성할 수 있음은 널리 공지되어 있다.
청색 위상으로 불리는 액정의 이러한 물리적 상태는 이들이 보통 섭씨 몇 도에 불과한 작은 온도 범위에 걸쳐 자연적으로 존재하므로, 다소 불안정하다.
본 발명자들은 문헌[“Polymer stabilized liquid crystal blue phase”, Nature Mater. (2002), 64-68, by Kikuchi et al.]로부터, 중합체 안정화 방법이 더 넓은 온도 범위, 때때로 최대 섭씨 백 도까지 상기 청색 위상 구조의 안정성을 연장하기 위한 중합체 네트워크를 제공할 수 있음을 알고 있다.
상기 중합체 안정화 방법은 액정 용액에 대한 단량체 첨가, 액정이 청색 위상으로 배열되도록 하는 조건의 생성 및 자외선(UV) 광선에 의해 자극되는 광-개시제를 이용한 상기 단량체의 중합 개시에 기반한다.
UV-자극된 광-개시제는 가시광선을 흡수하지 않는다. 따라서, 가시 영역에서, 청색 위상 액정을 포함하는 최종 중합체 물질의 광 흡수는 이들 UV-자극된 광-개시제에 의해 영향받지 않는다.
그러나, 본 출원인은 상기 방법이 임의의 액정 혼합물의 청색 위상을 온도에서 효율적으로 안정화할 수 없음을 주지하였다.
따라서 본 발명의 하나의 목적은 안정화된 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 형성하는 메소겐 화합물을 포함하는 물질의 새로운 수득 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 다음 단계를 포함하는, 안정화된 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 형성하는 메소겐 화합물을 포함하는 물질의 수득 방법을 제공함으로써 본 발명에 따라 달성된다:
a) 메소겐 시스템 및 화학적 광-개시제 시스템을 포함하는 화학적 조성물을 제조하는 단계로서, 메소겐 시스템은
- 액정 혼합물을 형성하는 상기 메소겐 화합물,
- 상기 청색 위상을 유도하기 위해 채택된 키랄 도펀트, 및
- 중합하기 위해 채택된 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 포함하며,
화학적 광-개시제 시스템은 가시 파장의 광선에 의해 조사되는 경우 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 채택되는, 단계;
b) 상기 액정 혼합물이 상기 청색 위상을 형성하도록 하는 단계;
c) 상기 액정 혼합물을 상기 청색 위상으로 얻은 뒤, 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 단계 a)에서 수득된 화학적 조성물을 가시 파장의 광선으로 조사하는 단계;
d) 중합된 단량체에 의해 안정화된 청색 위상의 상기 액정 혼합물을 포함하는 상기 물질을 수득하는 단계.
본 발명에 따른 방법 덕분에, 액정 혼합물의 청색 위상은 광-중합을 위해 UV-광선을 이용하지 않고 안정화될 수 있다.
실제로, 본 출원인은 그 청색 위상이 공지된 방법에 의해 효율적으로 안정화되지 않는 액정 혼합물이 공지된 방법에 의해 효율적으로 안정화되는 액정 혼합물의 메소겐 화합물보다 더 효율적으로 UV-광을 흡수하는 메소겐 화합물을 포함함을 주지하였다.
이는 UV-광을 흡수하는 메소겐 화합물이 UV-광에 의해 분해되거나 UV-자극된 광-개시제가 자극되기에 충분한 UV-광을 수신하는 것을 방지함을 시사한다.
따라서, 본 발명의 방법의 목적에 따르면, UV-광에 의해 손상되거나 UV-광을 흡수하는 것들을 포함하는 넓은 범위의 메소겐 화합물이 안정화된 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 포함하는 상기 물질을 수득하기 위해 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법 덕분에 수득되는 안정화된 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 포함하는 물질은 이것이 배치되는 전자기장에 따라 가변 굴절률을 나타낸다.
보다 정확하게는, 상기 물질에 함유되는 액정 혼합물은 전자기장의 일반 주변 조건 하에 관찰되는 청색 위상으로 있는 동안에는 제1 굴절률 값을, 그리고 전자기장에, 예를 들어 2개의 전력공급된 전극 사이에 배치된 동안에는 제1 굴절률 값과 상이한 제2 굴절률 값을 나타낸다.
수득될 수 있는 최대 범위의 굴절률 값을 갖는 본 발명에 따른 물질을 얻고자 추구한다.
본 발명에 따른 방법은 특히 제1 및 제2 굴절률 값 간에 큰 차이를 갖는 이러한 물질을 제조하기 위해 채택된다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 방법은 공지된 방법보다 큰 굴절률 값 차이를 갖는 물질을 수득할 수 있도록 한다.
제1 및 제2 굴절률 값 간에 큰 굴절률 값 차이를 얻기 위해 액정 혼합물에서 이용되어야 하는 메소겐 화합물은 실제로 본 발명에 따른 방법에서 채택되어 이용되는 반면, 이들은 공지된 방법에서는 채택되어 이용되지 않는다. 해당하는 액정의 청색 위상은 공지된 방법에 의해 효율적으로 안정화되지 않는다.
본 발명의 방법의 첫 번째 유리하고 비제한적인 특징에 따르면, 상기 물질은 상기 액정 혼합물이 안정화된 청색 위상으로 있는 경우 입사 광선에 대해 제1 굴절률 값을 나타내며, 상기 액정 혼합물의 메소겐 화합물이 전자기장의 효과 하에 공통 방향을 따라 정렬하는 경우 상기 입사 광선에 대해 제2 굴절률 값을 나타내고, 단계 a)는 상기 제2 굴절률 값 및 상기 제1 굴절률 값 간의 차이가 0.1 이상이 되도록 상기 액정 혼합물에 포함되는 메소겐 화합물을 선택하는 단계를 포함한다.
특히, 상기 물질의 상기 제2 굴절률 값은 상기 액정 혼합물의 모든 메소겐 화합물이 상기 전자기장의 효과 하에 정렬되는 공통 방향이 상기 입사 광선의 방향과 평행한 경우 최소 값에 도달하며, 메소겐 화합물을 선택하는 단계는 제2 굴절률 값의 상기 최소 값 및 상기 제1 굴절률 값 간의 차이가 0.2 이상이 되도록 달성된다.
따라서 안정화된 청색 위상을 갖는 이러한 액정 혼합물을 포함하는 물질은 상기 물질의 2가지 상태: 상기 물질이 메소겐 화합물을 정렬하기 위해 채택되는 임의의 전자기장의 영향 밖에 있는 제1 상태, 및 상기 물질이 이러한 전자기장에 배치되는 제2 상태 간에 넓은 굴절률 값 범위를 나타낸다.
이러한 물질은 특히 달성 가능한 넓은 범위의 굴절률 값 내에서 광범위 가변 굴절률을 갖는 광학 물품을 제조하기 위해 유용하다.
본 발명의 방법의 두 번째 유리하고 비제한적인 특징에 따르면, 단계 d)에서, 단계 d)에서 수득되는 물질에 함유되는 화학적 광-개시제 시스템은 무색이다.
"무색"이란, 이것이 380나노미터(nm) 내지 780 nm를 포함하는 범위, 또는 400 nm 내지 700 nm를 포함하는 범위의 흡광도를 전혀, 또는 거의 나타내지 않는 것으로 이해되어야 한다.
특히, 상기 화학적 광-개시제 시스템은 단계 a)에서 상기 화학적 조성물을 제조하기 위해 첨가되는 경우 유색이며, 단계 c)에서 상기 가시 파장의 광선이 조사되는 동안 광-표백되어 단계 d)에서 수득되는 물질에서 무색이 된다.
따라서 이러한 물질은 투명 광학 물품을 제조하기 위해 특히 유용하다.
본 발명의 방법의 다른 특징은 다음과 같다:
- 단계 a)에서, 상기 메소겐 시스템에 포함되는 메소겐 화합물은 다음 화학식의 네마틱 액정 중에서 배타적으로 선택되며:
[화학식 I]
[화학식 II]
(식 중,
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 다음 원자 또는 기: H, F, Cl, Br, I, CN, NO2, N-클로로숙신이미드, 또는 바람직하게는 1 내지 20개 탄소수이고, 비치환되거나, F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 단일- 또는 다중-치환되는, 직쇄 또는 분기쇄인 알킬 중 하나이며,
X1 내지 X9는 각각 독립적으로 다음 원자 또는 기: H, F, Cl, Br, I, CN, NO2, N-클로로숙신이미드, 또는 바람직하게는 1 내지 5개 탄소수이고, 비치환되거나, F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 단일- 또는 다중-치환되는, 직쇄 또는 분기쇄인 알킬 중 하나이며, 및
o, p, b 및 d는 서로 독립적이며 0 또는 1이다);
- 단계 a)에서, 메소겐 시스템에 포함되는 단량체 혼합물은 다음을 포함하고:
- 하기 화학식 III의 저분자량 반응성 단량체:
[화학식 III]
(식 중,
R5는 다음: H 원자 또는 바람직하게는 1 내지 20개 탄소수의 직쇄 또는 분기쇄인 알킬 중 하나이며, 및
q는 1, 2, 또는 3이다), 및
- 하기 화학식 IV의, 선택적으로 메소겐 화합물인, 고분자량 반응성 단량체:
[화학식 IV]
(식 중, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 12의 정수이다);
- 단계 a)에서, 메소겐 시스템은 메소겐 시스템의 총 중량 대비 중량의 다음 조성으로 제조되고:
2% 내지 70%, 바람직하게는 5% 내지 30%의, 화학식 I의 메소겐 화합물,
2% 내지 70%, 바람직하게는 2% 내지 40%의, 화학식 II의 메소겐 화합물,
0.5% 내지 35%, 바람직하게는 0.5% 내지 15%의, 화학식 III의 저분자량 반응성 단량체,
0.5% 내지 35%, 바람직하게는 0.5% 내지 20%의, 화학식 IV의 고분자량 반응성 단량체, 및
1% 내지 35%, 바람직하게는 1% 내지 15%의, 키랄 도펀트;
- 단계 a)에서, 화학적 광-개시제 시스템은 다음 시스템 내에서 선택되고:
- 2,4-비스 줄롤리데닐 사이클로펜타논과 2,2',4-트리스(2-클로로페닐)-5-(3,4-디메톡시페닐)-,4',5'-디페닐-1,1'-바이이미다졸 및 메르캅토 벤족사졸;
- 장미 벵갈(Bengal) 염료 및 n-페닐 글리신;
- 에리트로신 B와 트리에탄올아민 개시제 및 N,N'-메틸렌비스아크릴아마이드 단량체;
- 메틸렌 블루 및 트리에탄올아민 개시제;
- 메틸렌 블루 및 p-톨루엔설폰산;
- 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(Irgacure 819);
- 시아닌 염료와 5,5'-디클로로-11-디페닐아미노-3,3'-디에틸-10,12-에틸렌티아트리카보시아닌 퍼클로레이트(IR-140 개시제)와, 에틸-디-메틸-아미노-벤조에이트(전자 공여체) 및 테트라브로모메탄;
- 디브로모플루오레세인(잔텐 염료) 및 N-페닐글리신;
- 5,7-디요오도-3-부톡시-6-플루오론(H-Nu 470, C17H14I2O3)과 2,4,5,7-테트라요오도-3-하이드록시-6-플루오론(H-Nu 535, C13H3I4O3) 및 2,4,5,7-테트라요오도-3-하이드록시-9-시아노-6-플루오론(H-Nu 635, C14H2I4NO3 ,)과 아민 및 요오도늄 염 공동-개시제;
바람직하게는 2,4-비스 줄롤리데닐 사이클로펜타논과 2,2',4-트리스(2-클로로페닐)-5-(3,4-디메톡시페닐)-,4',5'-디페닐-1,1'-바이이미다졸 및 메르캅토 벤족사졸;
- 단계 a)에서, 상기 메소겐 시스템에 포함되는 키랄 도펀트는 적어도 하나의 콜레스테릭 위상을 나타내고;
- 단계 a)에서, 상기 메소겐 시스템에 포함되는 키랄 도펀트는 다음 화합물: 콜레스테릴노나노에이트, R/S-811, R/S-1011, R/S-2011, R/S-3011, R/S-4011, R/S-5011, CB-15, ZLI-5011 중 하나 이상을 포함한다.
본 발명의 추가 목적은 전기장에 상기 물질을 배치하기 위해 채택된, 전원에 연결된 적어도 2개 전극 사이에 샌드위치된, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따라 수득되는 안정화된 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 포함하는 상기 물질로 제조되는 적어도 일부를 포함하는 광범위 가변 굴절률의 광학 물품을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 광범위 가변 굴절률의 광학 물품은 전극 간 전압 차이를 제어함으로써, 제어되는 방식으로 변화될 수 있는 광범위 굴절률을 갖는다. 다시 말하면, 상기 물품을 통해 나오는 광선에 대한 상기 광학 물품의 영향을 제어할 수 있다. 빛에 대한 광학 물품의 "영향"에는 입사 광선의 편향 또는 그 위상 변위가 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 광학 물품의 다른 특징은 다음과 같다:
- 상기 물질은 상기 광학 물품을 제조하기 위해 소정 형태로 형성된다.
- 상기 물질은 광학 물품을 제조하기 위해 프레넬(Fresnel) 렌즈 상에 형성되며, 상기 물질은 메소겐 화합물이 상기 전극 사이에 생성된 전자기장의 효과 하에 상기 입사 광선의 방향을 따라 정렬하는 경우 입사 광선에 대해 최소 제2 굴절률 값을 나타내고, 및 프레넬 렌즈는 최소 제2 굴절률 값과 동일한 제3 굴절률 값을 나타내며;
- 적어도 하나의 전극은 복수의 전극 요소를 포함하며, 각각의 전극 요소는 전극 요소 옆에 배치되는 상기 물질의 일부를 전기장에 배치하기 위해 선택적으로 전력공급되도록 채택된다.
실시예(들)의 상세한 설명
비제한적 예로서 간주되어야 하는 수반 도면이 추가되는 다음 기재는 본 발명을 이해하고 어떻게 이것이 실현될 수 있는지를 파악하는 것을 도울 것이다.
수반 도면에서:
- 도 1은 본 발명에 따른 광학 물품의 제1 구현예의 모식적 측면도이며;
- 도 2는 도 1에 나타낸 광학 물품의 제1 구현예의 모식적 측면도이고, 상기 광학 물품은 전기적 전압을 받고 있으며;
- 도 3은 본 발명에 따른 광학 물품의 제2 구현예의 모식적 측면도이며;
- 도 4는 도 3에 나타낸 광학 물품의 제2 구현예의 모식적 측면도이고, 상기 광학 물품은 전기적 전압을 받고 있으며;
- 도 5는 전압 볼트(V)의 함수로서, 본 발명에 따른 광학 물품에 들어가는 주어진 입사 광선의 위상 변위를 제공하는 그래프이다.
- 도 1은 본 발명에 따른 광학 물품의 제1 구현예의 모식적 측면도이며;
- 도 2는 도 1에 나타낸 광학 물품의 제1 구현예의 모식적 측면도이고, 상기 광학 물품은 전기적 전압을 받고 있으며;
- 도 3은 본 발명에 따른 광학 물품의 제2 구현예의 모식적 측면도이며;
- 도 4는 도 3에 나타낸 광학 물품의 제2 구현예의 모식적 측면도이고, 상기 광학 물품은 전기적 전압을 받고 있으며;
- 도 5는 전압 볼트(V)의 함수로서, 본 발명에 따른 광학 물품에 들어가는 주어진 입사 광선의 위상 변위를 제공하는 그래프이다.
도 1, 2, 3 및 4 상에, 본 발명자들은 본 발명에 따른 광학 물품(1; 2)을 나타내었다.
광범위 가변 굴절률의 상기 광학 물품(1; 2)은 전압을 생성하거나 스위치 오프될 수 있는 전원(20)에 연결된 적어도 2개의 전극(21; 22A, 22B) 사이에 샌드위치된 물질(10)을 포함한다.
상기 물질(10)은 안정화된 청색 위상(100)(도 1 내지 4)을 갖는 액정 혼합물을 형성하는 메소겐 화합물(101)(도 2 및 4)을 포함한다. 기본적으로, 광학 물품(1; 2)에서 물질(10)은 청색 위상(100)으로 불리는 특정한 물리 상태에 있는 액정 혼합물에 포획되는 중합체 매트릭스(11)로 제조된다.
각각의 메소겐 화합물은 적어도 메소겐기를 포함하는 화학 분자로서, 즉 저분자량 및 중합체성 성분에서 액정 메소상 형성에 강력히 기여하기 위해 유인력 및 반발력에 모두 충분한 이방성이 부여되는 부분으로 정의된다.
메소겐 화합물(101)은 액정 혼합물을 형성하는 분자이다. 이들은 주로 온도, 압력, 전자기장, 및 상기 액정 혼합물에서 이들의 농도에 따라, 상기 액정 혼합물에서 다양한 배향 및 위치 질서를 나타낸다.
메소겐 화합물(101)의 상기 배향 및 위치 질서는 액정 혼합물이 "메소상"으로도 불리는 상이한 종류의 구조적 위상을, 특히 다음을 나타낼 수 있도록 한다:
- 메소겐 화합물(101)이 임의의 위치 질서 없이 긴-범위 배향 질서를 나타내는 조직화된 위상인 네마틱 위상,
- 메소겐 화합물(101)이 3차원 입방 격자 구조로 어셈블리되는 이중 꼬임 실린더로 특정한 제약된 배열을 갖는 청색 위상(100), 및
- 메소겐 화합물(101)이 전자기장에 의해 부여되는 배향을 가지며 임의의 위치 질서 없이 긴-범위 배향 질서를 나타내는 전자기적으로 배향된 위상.
네마틱 위상 및 청색 위상은 전자기장의 주변 조건 하에 관찰될 수 있는 반면, 전자기적으로 배향된 위상은 액정 혼합물이 주변 전자기장이 아닌 추가적인 전자기장을 거치는 경우에만 관찰되며, 이는 메소겐 화합물(101)을 주어진 방향을 따라 정렬하도록 유도한다.
메소겐 화합물(101)은 액정 혼합물의 액정성 특성, 즉, 액정 혼합물이 다양한 액정 메소상으로 조직화될 수 있다는 사실에 관여된다.
액정 메소상은 메소형태 상태, 즉, 분자 질서 정도가 고체 결정에서 확인되는 완벽한 3차원, 긴-범위 위치 및 배향 질서 및 등방성 액체, 기체, 및 무정형 고체에서 확인되는 긴-범위 질서의 부재 사이의 중간인 물질 상태 내에서 한정된 온도, 압력, 또는 농도 범위에 걸쳐 생기는 위상이다.
보다 정확하게는, 액정 메소상은 긴-범위 배향 질서를 갖는 메소형태 상태이다.
이후 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 물질(10)에서, 액정 청색 위상(100)이 안정화된다. 안정화란, 상기 물질(10)에서 액정 혼합물의 액정 청색 위상(100)이 상기 물질(10)에 함유되지 않은 동일한 액정 혼합물의 청색 위상보다 넓은 온도 범위 하에서 유지됨을 의미한다.
보다 구체적으로, 청색 위상은 상온에서, 그리고 대기압 하에서 안정하며, 이는 산업적 목적을 위한 그 이용을 허용한다.
또한 이후 설명될 바와 같이, 물질(10)에서 상기 액정 청색 위상(100)의 존재 덕분에, 물질(10)의 굴절률은 제어되는 방식으로 변화될 수 있다.
다음에서, 본 발명자들은 본 발명에 따른 물질(10)의 수득 방법의 하나의 구현예를 먼저 기재할 것이며, 두 번째로 상기 물질(10)로 제조되는 본 발명에 따른 광학 물품 및 이의 이용 방식의 구현예를 기재할 것이다.
놀라운 방식으로, 본 발명에 따른 상기 물질(10)의 수득 방법은 다음 단계를 포함한다:
a) 메소겐 시스템 및 화학적 광-개시제 시스템을 포함하는 화학적 조성물을 제조하는 단계로서, 메소겐 시스템은
- 액정 혼합물을 형성하는 상기 메소겐 화합물(101),
- 상기 청색 위상(100)을 유도하기 위해 채택된 키랄 도펀트, 및
- 중합하기 위해 채택된 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 포함하며,
화학적 광-개시제 시스템은 가시 파장의 광선에 의해 조사되는 경우 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 채택되는, 단계;
b) 상기 액정 혼합물이 청색 위상(100)을 형성하도록 하는 단계;
c) 상기 액정 혼합물이 청색 위상(100)을 형성하도록 한 뒤, 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 단계 a)에서 수득된 화학적 조성물을 가시 파장의 광선으로 조사하는 단계;
d) 중합된 단량체에 의해 안정화된 청색 위상(100)에 상기 액정 혼합물을 포함하는 상기 물질(10)을 수득하는 단계.
단계 a)
특히, 단계 a)에서, 운영자는 메소겐 시스템 및 화학적 광-개시제 시스템을 포함하는 상기 화학적 조성물을 제조한다.
본 발명에 따른 메소겐 시스템은 3 내지 30개, 바람직하게는 5 내지 20개의 상이한 화합물, 및 보다 바람직하게는, 6 내지 14개의 상이한 화합물을 포함한다. 이들 화합물 중에서, 적어도 하나는 메소겐 화합물(101)이며, 적어도 또 다른 하나는 키랄 도펀트이고, 및 적어도 또 다른 하나는 단량체이다.
키랄 도펀트 및 메소겐 화합물(101)은 하기에서 중간체 메소겐 시스템으로 부르게 될 것을 형성한다.
여기서, 액정 혼합물에 포함되는 메소겐 화합물(101)은 다음 화학식의 네마틱 액정 중에서 배타적으로 선택된다:
- [화학식 I]
- [화학식 II]
식 중,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 다음 원자 또는 기: 수소 원자 H, 불소 원자 F, 염소 원자 Cl, 브롬 원자 Br, 요오드 원자 I, 시아나이드기 CN, 질소 디옥사이드기 NO2, N-클로로숙신이미드기 NCS, 또는 바람직하게는 1 내지 20개 탄소수이며, 비치환되거나, 불소 F, 염소 Cl, 브롬 Br, 요오드 I 원자 또는 시아나이드 CN기에 의해 단일- 또는 다중-치환되는, 직쇄 또는 분기쇄인 알킬 중 하나이고,
X1 내지 X9는 각각 독립적으로 다음 원자 또는 기: H, F, Cl, Br, I, CN, NO2, N-클로로숙신이미드, 또는 바람직하게는 1 내지 5개 탄소수이고, 비치환되거나, F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 단일- 또는 다중-치환되는, 직쇄 또는 분기쇄인 알킬 중 하나이며,
o, p, b 및 d는 서로 독립적이며 0 또는 1이다.
예를 들어, 액정 혼합물은 다음 메소겐 화합물에 의해 형성될 수 있다:
- 이들 화합물 모두 화학식 I인, R6-Ph-COO-(PhF)-COO-(PhF)-CN, R7-Ph-COO-(PhF)-CN, R8-Ph-COO-(PhFF)-CN, 및 R9-(PhF)-COO-(PhFF)-CN, 및
- 이들 화합물 모두 화학식 II인, R10-(PhFF)-E1-Ph-Ph-R11, R12-(PhF)-E2-(PhFF)-Ph-R13, R14-Ph-(PhF)-(PhFF)-F,
식 중, Ph는 페닐기이며, PhF는 하나의 불소 원자로 치환된 페닐기이고, PhFF는 2개의 불소 원자로 치환된 페닐기이고, R6 내지 R14는 1 내지 10개 탄소수의 직쇄 또는 분기쇄인 알킬기이고, E1, E2는 비닐렌기 또는 에틸렌기이다.
보다 정확하게는, 액정 혼합물은 표 1에 기재된 메소겐 화합물을 전부 또는 일부 혼합하여 형성될 수 있다.
메소겐 시스템은 또한 키랄 도펀트를 포함한다. 상기 키랄 도펀트는 메소겐 화합물(101)이 상기 청색 위상(100)으로 조직화되도록 유도하기 위해 채택된다.
여기서, 키랄 도펀트는 자체가 메소겐 구조를 가지며 바람직하게는 적어도 하나가 콜레스테릭 위상인 하나 이상의 메소상을 나타낸다.
키랄 도펀트는, 예를 들어, 널리 공지된 키랄 도펀트인, 다음 화합물: 콜레스테릴노나노에이트, 또는 상업적으로 이용 가능한 R/S-811, R/S-1011, R/S-2011, R/S-3011, R/S-4011, R/S-5011, ZLI-5011 및 CB-15(Merck KGaA, Darmstadt, Germany) 중 적어도 하나로 제형화된다.
키랄 도펀트 R-1011/S-1011은 때때로 명칭 ZLI-4572/ZLI-4571 하에 확인될 수 있음이 주지되어야 한다. 유사하게, 키랄 도펀트 페어 R-2011/S-2011은 또한 MLC-6248/MLC-6247로 명명될 수 있다.
보통, 상기 키랄 도펀트는 몇몇 이들 화합물의 혼합물이다.
바람직하게는, 키랄 도펀트는 표 2에 주어진 키랄 도펀트를 혼합하여 제형화된다.
메소겐 시스템은 또한 단량체 혼합물을 포함한다.
상기 단량체 혼합물은 물질(10)의 상기 중합체 매트릭스(11)를 형성하도록 중합하기 위해 채택되는 단량체를 포함한다.
메소겐 시스템에 포함되는 단량체 혼합물은 예를 들어 다음을 포함한다:
- 하기 화학식 III의 저분자량 반응성 단량체
[화학식 III]
(식 중,
R5는 다음 원자 또는 기: 수소 H 또는 바람직하게는 1 내지 20개 탄소수의 직쇄 또는 분기쇄인 알킬기 중 하나이며, q는 1, 2, 또는 3이다), 및
- 하기 화학식 IV의, 선택적으로 메소겐 화합물인, 고분자량 반응성 단량체
[화학식 IV]
(식 중,
r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 12의 정수이다).
바람직하게는, 단량체 혼합물은 둘 다 화학식 II의 저분자량 반응성 단량체(Sigma-Aldrich)인 널리 공지된 상업적으로 이용 가능한 단량체 EHA, 및 TMPTA를 포함한다. 단량체 혼합물은 또한 RM-257을 포함할 수 있으며, 이는 화학식 III의 고분자량 반응성 단량체이다.
보다 정확하게는, EHA는 하기 화학식의 2-에틸헥실 아크릴레이트이다:
TMTPA는 하기 화학식의 2,2-비스[(아크릴로일옥시)메틸]부틸 아크릴레이트이다:
RM-257은 화학식 III의, 다음 분자: 2-메틸-1,4-페닐렌 비스{4-[3-(아크릴로일옥시)프로폭시]벤조에이트}이며, 식 중 r 및 s는 둘 다 3이다.
메소겐 시스템의 조성에 관해, 단계 a)에서, 운영자는 메소겐 시스템의 총 중량 대비 중량으로 주어지는, 바람직하게는 다음 비 내에서 상기 메소겐 시스템을 제조한다:
- 2% 내지 70%의 화학식 I형의 메소겐 화합물,
- 2% 내지 70%의 화학식 II의 메소겐 화합물,
- 0.5% 내지 35%의 화학식 III의 저분자량 반응성 단량체,
- 0.5% 내지 35%의 화학식 IV의 고분자량 반응성 단량체, 및
- 1% 내지 35%의 키랄 도펀트.
보다 바람직하게는, 단계 a)에서, 운영자는 메소겐 시스템의 총 중량 대비 중량으로 주어지는, 다음 조성의 메소겐 시스템을 제조한다:
- 5% 내지 30%의 화학식 I의 메소겐 화합물,
- 2% 내지 40%의 화학식 II의 메소겐 화합물,
- 0.5% 내지 15%의 화학식 III의 저분자량 반응성 단량체,
- 0.5% 내지 20%의 화학식 IV의 고분자량 반응성 단량체, 및
- 1% 내지 15%의 키랄 도펀트.
단계 a)에서, 운영자는 또한 가시 파장의 광선에 의해 조사되는 경우, 단량체 혼합물에 포함되는 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 채택되는 화학적 광-개시제 시스템을 제조한다.
앞서 언급된 바와 같이, 가시 파장은 380 nm 내지 800 nm로 연장되는 범위에 포함된다.
여기서, 화학적 광-개시제 시스템은 화학적 조성물이 하나의 위상만 형성하도록 메소겐 시스템 내에서 가용성이다.
화학적 광-개시제 시스템은 또한 적은 농도로, 즉, 화학적 조성물의 총 중량 대비 중량이 5% 미만, 바람직하게는 1% 미만인 농도로 이용되는 경우에도, 상기 중합을 유발하기에 효율적이다.
상기 화학적 광-개시제 시스템은 다음 시스템 내에서 선택되는 하나의 시스템이다:
- 2,4-비스 줄롤리데닐 사이클로펜타논과 2,2',4-트리스(2-클로로페닐)-5-(3,4-디메톡시페닐)-,4',5'-디페닐-1,1'-바이이미다졸 및 메르캅토 벤족사졸;
- 장미 벵갈(Bengal) 염료 및 n-페닐 글리신;
- 에리트로신 B와 트리에탄올아민 개시제 및 N,N'-메틸렌비스아크릴아마이드 단량체;
- 메틸렌 블루 및 트리에탄올아민 개시제;
- 메틸렌 블루 및 p-톨루엔설폰산;
- 보통 Irgacure 819로도 불리는, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드;
- 시아닌 염료와 IR-140 개시제로도 불리는, 5,5'-디클로로-11-디페닐아미노-3,3'-디에틸-10,12-에틸렌티아트리카보시아닌 퍼클로레이트와, 에틸-디-메틸-아미노-벤조에이트 및 테트라브로모메탄;
- 보통 잔텐 염료로도 불리는, 디브로모플루오레세인 및 N-페닐글리신;
- 보통 H-Nu 470으로도 불리는, 5,7-디요오도-3-부톡시-6-플루오론과 보통 H-Nu 535로도 불리는, 2,4,5,7-테트라요오도-3-하이드록시-6-플루오론 및 보통 H-Nu 635로도 불리는, 2,4,5,7-테트라요오도-3-하이드록시-9-시아노-6-플루오론과 아민 및 요오도늄 염 공동-개시제.
상기에서 본원에 기재된 2개 이상 광-개시제 시스템의 혼합물이 또한 또 다른 광-개시제 시스템으로 이용될 수 있다.
바람직하게는, 화학적 광-개시제 시스템은 2,4-비스 줄롤리데닐 사이클로펜타논과 2,2',4-트리스(2-클로로페닐)-5-(3,4-디메톡시페닐)-,4',5'-디페닐-1,1'-바이이미다졸 및 메르캅토 벤족사졸이다.
단계 a)에서 화학적 조성물을 형성하기 위해 메소겐 시스템에 첨가되는 경우, 모든 이들 화학적 광-개시제 시스템은 유색이다.
단계 b)
단계 b)에서, 운영자는 상기 메소겐 화합물(101)이 청색 위상(100)을 갖는 상기 액정 혼합물을 형성하도록 한다.
앞서 언급된 바와 같이, 주어진 액정 혼합물의 청색 위상(100)은 종종 소정 소규모 온도 및 압력 조건에서만 존재한다. 운영자는 여기서 대기압에서 작업한다.
단계 b)에서, 운영자는 메소겐 화합물(101)이 청색 위상(100)으로 조직화되도록 하기 위해 중간체 메소겐 시스템을 가열할 수 있다.
운영자는 25℃ 내지 100℃로의 이러한 가열을 달성할 수 있다.
변형으로서, 메소겐 화합물(101)은 임의의 가열이 필요 없이 청색 위상(100)으로 조직화될 수 있다. 상기 경우, 액정 혼합물은 단계 a)가 수행되는 동안 그 청색 위상 배열을 채택할 수 있다. 이어서 단계 a) 및 b)는 상온에서, 동시에 달성된다.
선택적으로, 단계 b) 말기에, 메소겐 화합물이 실제로 청색 위상(100)에 조직화되는지를 확인하기 위해, 운영자는 교차된 편광기가 장착된 현미경 하에 화학적 조성물을 관찰한다. 실제로, 액정 혼합물을 형성하는 메소겐 화합물(101)이 청색 위상(100)에 있는 경우, "소판"으로 알려져 있는 독특한 텍스처가 이러한 현미경 하에 나타난다.
상기 확인 단계는 이러한 가열이 수행될 때, 가열과 동시에 달성될 수 있다.
단계 c)
단계 c)에서, 운영자는 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 단계 a)에서 수득되는 화학적 조성물을 가시 파장의 광선으로 조사한다.
단계 c)에서 조사는 보통 1분 내지 30분 동안 지속된다.
화학적 조성물의 메소겐 화합물은 가시 파장에서 강한 흡수를 나타내지 않는다. 또한, 가시 파장에서의 흡수는 UV 파장 범위에서의 흡수만큼의 에너지를 분자에 부여하지 않는다. 따라서, 메소겐 화합물은 가시광선 조사에 의해 손상되지 않는다.
화학적 조성물의 조사에 의해, 운영자는 메소겐 시스템에 포함되는 단량체의 중합을 유발하기 위해 충분한 에너지를 화학적 광-개시제 시스템에 제공한다.
유리하게는, 가시광 흡수 후, 화학적 광-개시제가 광-표백된다, 즉, 무색이 된다.
다시 말하면, 상기 화학적 광-개시제 시스템은 단계 a)에서 상기 화학적 조성물을 제조하기 위해 첨가되는 경우 유색인 반면, 단계 c)에서 광-표백되고 단계 d)에서 본 발명에 따른 방법에 의해 수득되는 물질(10)에서 무색이 된다.
가시 파장의 빛에 의해 조사되는 경우, 이것이 상기 가시 파장의 빛의 적어도 80%를 투과하는 경우, 화합물은 본원에서 무색으로 정의된다.
본원에서, 중합은 라디칼 중합이다.
당연히, 임의의 다른 유형의 중합이 수행될 수 있다.
단계 d)
단계 d)에서, 운영자는 안정화된 청색 위상(100)을 갖는 액정 혼합물에 포획되는 중합체 매트릭스(11)인 물질(10)을 수득한다.
단계 d)에서 수득되는 물질(10)에 존재할 수 있는 유일한 색상은 청색 위상(100)에 조직화된 액정 혼합물에 기인한다. 실제로, 상기 청색 위상(100)은 청색에서 약하게 유색인 물질(10)일 수 있다.
운영자는 다양한 순서로 본 발명에 따른 방법의 단계 a) 내지 d)를 수행할 수 있음이 주지되어야 한다.
방법의 제1 구현예에서, 운영자는 단계 a), b), 및 c)를 이 순서로 연속 수행할 수 있다.
변형으로서, 메소겐 화합물(101)이 청색 위상(100)이 되도록 하기 위해 가열이 요구되지 않는 경우 단계 a) 및 b)는 동시에 수행될 수 있다.
방법의 제2 구현예에서, 운영자는 메소겐 화합물(101) 및 키랄 도펀트를 포함하는 중간체 메소겐 시스템을 제조함으로써 단계 a)를 부분적으로 수행할 수 있다. 이어서, 운영자는 상기 메소겐 화합물이 청색 위상(100)을 갖는 상기 액정 혼합물을 형성하도록 하는 단계 b)를 수행할 수 있다. 그 후, 운영자는 이제 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 형성하는 - 중간체 메소겐 시스템에 - 단량체 혼합물 및 화학적 광-개시제 시스템을 첨가함으로써 단계 a)를 완료할 수 있다. 이어서, 운영자는 단계 c)를 수행하여 단량체를 중합할 수 있다.
방법의 제1 및 제2 구현예 둘 다에서, 단계 d)는 수행될 마지막 단계이다.
본 발명에 따른 방법은 넓은 범위의 온도에서 안정화된 청색 위상(100)을 갖는 액정 혼합물을 포함하는 물질(10)을 제공한다.
본원에서, 액정 혼합물은 섭씨 -20도(-20℃) 내지 70℃ 범위의 온도에 있어서 청색 위상(100)에 안정화된다.
비교로서, 액정 청색 위상은 보통 본 발명에 따른 방법에 의해 수득되는 것과 같은 물질에서 안정화되지 않은 액정에 있어서는 섭씨 몇 도 범위의 온도에서만 관찰된다.
또한, 앞서 언급된 바와 같이, 수득되는 물질(10)은 청색 위상의 액정 혼합물 덕분에, 제어되는 방식으로 변화될 수 있는 가변 굴절률을 나타낸다.
보다 구체적으로, 액정 혼합물은 물질(10)이 "이완 상태"에 있는 경우 상기 청색 위상(100)에 있다.
물질(10)의 "이완 상태"는 이것이 메소겐 화합물(101)을 정렬하기 위해 채택되는 임의의 전자기장의 영향 밖에 놓인 경우의 물질(10)의 상태이다.
이는 전형적으로 물질(10)이 지자기장, 즉, 지구의 전자기장만을 받는 경우이다.
상기 이완 상태에서, 물질(10)은 등방성이며, 주어진 입사 광선에 대해 제1 굴절률 값(n1)을 나타낸다.
“입사 광선”은 주어진 입사 방향 하에 공기 및 물질(10) 간 계면에 부딪치는 광선이다.
다시 말하면, 물질(10)이 그 "이완 상태", 즉 액정 혼합물이 청색 위상(100)에 있는 상태인 경우, 이는 주어진 입사 광선에 대해 제1 굴절률 값(n1)을 나타낸다.
물질(10)이 충분한 크기의 전자기장을 받는 경우, 청색 위상(100)은 일시적으로 불안정해질 수 있다.
실제로, 상기 물질(10)이 전자기장에 배치되는 경우, 액정 혼합물의 메소겐 화합물(101)은 상기 전자기장을 따라 정렬하여 전자기적으로 배향된 위상을 형성하는 경향이 있다. 청색 위상(100)의 특이적인 3차원 분자 배열이 일시적으로 깨진다.
이어서 물질(10)은 이것이 주어진 입사 광선에 대해 이방성이고 제2 굴절률 값(n2)을 나타내는 "활성화 상태"에 들어가는 것으로 설명되며, 상기 제2 굴절률 값(n2)은 상기 제1 굴절률 값(n1)보다 작다.
다시 말하면, 물질(10)은 상기 액정 혼합물의 메소겐 화합물(101)이 전자기장의 효과 하에 공통 방향(D)을 따라 정렬하는 경우, 상기 입사 광선에 대해 제2 굴절률 값(n2)을 나타낸다.
또한, 전자기장의 크기가 클수록, 더 많은 메소겐 화합물(101)이 상기 공통 방향(D)을 따라 정렬하는 경향이 있다.
실제로, 물질(10)에 적용되는 전자기장에 따라, 상기 액정 혼합물의 일부 메소겐 화합물(101)은 상기 공통 방향(D)을 따라 정렬할 수 있고, 일부 다른 화합물들은 청색 위상(100)으로 조직화된 채 유지될 수 있다. 따라서 액정 혼합물은 "전자기적으로 배향된 위상으로의 과도기에 있는" 것으로 설명된다.
그 결과, 입사 광선에 대해, 물질(10)의 제2 굴절률 값(n2)은 가변적이며 이에 적용되는 전자기장의 크기 변경과 함께 변화될 수 있다.
또한, 액정 혼합물의 모든 메소겐 화합물을 정렬하기에 충분한 크기의 전자기장에 있어서, 상기 물질(10)의 제2 굴절률 값(n2)은 상기 전자기장의 효과 하에 상기 액정 혼합물의 메소겐 화합물(101)이 정렬하는 공통 방향(D)이 상기 입사 광선의 입사 방향과 평행한 경우, 최소(n2min)에 도달한다.
물질(10)을 특성규명하기 위해, 주어진 입사 광선 및 주어진 전자기장의 크기에 대해 물질(10)이 나타내는 제1 및 제2 굴절률 값(n1, n2)을 비교할 수 있다.
상기 효과에 있어서, 주어진 입사 광선 및 주어진 전자기장의 크기에 대해, 제1 및 제2 굴절률 값(n1, n2) 간 차이(Δn)가 정의된다.
유리하게는, 상기 제2 굴절률 값(n2) 및 상기 제1 굴절률 값(n1) 간 차이(Δn)는 0.1 이상이다.
수학적으로, 이는 다음과 같이 기재될 수 있다: Δn = |n2 - n1| ≥ 0.1.
예를 들어, 본원에서, 주어진 입사 광선 및 주어진 전자기장 크기에 대해, 상기 제2 굴절률 값(n2) 및 상기 제1 굴절률 값(n1) 간 차이(Δn)는 최대 0.2, 0.3 또는 심지어 0.4일 수 있다.
또한, 상기 제2 굴절률 값(n2)의 상기 최소(n2min) 및 상기 제1 굴절률 값(n1) 간 최대 차이(Δnmax)가 정의될 수 있다.
유리하게는, 본 발명에 따른 물질(10)에서, 상기 최대 차이(Δnmax)는 0.1 이상이며, 0.2 이상일 수 있다. 수학적으로, 이는 다음과 같이 기재될 수 있다: Δnmax = |n2min - n1| ≥ 0.1.
유리하게는, 물질(10)은 그 이완 상태 및 그 활성화 상태 간 굴절률 값의 큰 차이(Δn)를 나타낸다.
또한, 물질(10)에 포함되는 액정 혼합물을 형성하는 메소겐 화합물(101)을 정확히 선택함으로써, 물질(10)에 의해 나타날 수 있는 제1 및 제2 굴절률 값(n1, n2) 간 차이(Δn)를 조정할 수 있다.
다시 말하면, 주어진 입사 광선 및 주어진 전자기장 크기에 대해 물질(10)에 의해 나타나는 상기 제2 굴절률 값(n2) 및 상기 제1 굴절률 값(n1) 간 차이는 액정 혼합물에 포함되는 메소겐 화합물(101)에 직접 의존한다.
보다 정확하게는, 네마틱 위상의 액정 혼합물이 당업자에게 공지되어 있다. 특히, 상기 위상에서, 액정 혼합물은 이방성이다. 따라서 모든 메소겐 화합물(101)은 서로 모두 평행한 상이한 평면에 배열되며, 액정 혼합물은 모든 이들 평면에 전체적으로 수직인 특수 굴절률, 및 모든 이들 평면에 평행한 평면에 속하는 일반 굴절률을 나타내고, 특수 굴절률은 일반 굴절률보다 크다.
상기 액정 혼합물이 청색 위상으로 있는 경우, 물질(10)은 상기 액정 혼합물의 특수 굴절률 및 일반 굴절률의 2배 사이 약 1/3의 추가와 동일한 제1 굴절률(n1)을 나타낸다.
액정 혼합물은 모든 메소겐 화합물이 전자기장과 함께 정렬되고 입사 광선이 상기 전자기장과 평행한 전자기적으로 배향된 위상으로 있는 경우, 물질(10)이 네마틱 위상의 액정 혼합물의 일반 굴절률과 같은 제2 굴절률(n2)의 최소값(n2min)을 나타낸다.
따라서, 그 이완 상태 - 청색 위상에 - 및 그 활성화 상태 간 물질(10)에 의해 나타나는 최대 굴절률 차이(Δnmax)는 상기 물질(10)에 함유된 액정 혼합물의 특수 굴절률 및 일반 굴절률 간 차이의 1/3이다.
각각의 메소겐 화합물(101)은 자체가 그 해당하는 네마틱 위상에서 일반 및 특수 굴절률을 나타낸다. 따라서, 이의 일반 굴절률 및 특수 굴절률 간에 넓은 굴절률 차이를 갖는 메소겐 화합물이 그 제1 및 제2 굴절률 값(n1, n2) 간에 큰 차이(Δn)를 나타내는 물질(10)을 수득하기 위해, 그 일반 굴절률 및 특수 굴절률 간에 넓은 굴절률 차이를 갖는 액정 혼합물을 형성하도록 바람직하게 선택된다.
유리하게는, 넓은 굴절률 차이를 나타내는 이들 메소겐 화합물은 단량체의 중합을 유발하기 위해 이용되는 가시 파장의 광선이 이러한 메소겐 화합물을 손상시키지 않으므로 본 발명에 따른 방법의 단계 c) 동안 보존된다.
그러나, 이들 메소겐 화합물은 다소 큰 분자이며, 이에 따라 이들은 점성이 있다. 이는, 실제로, 액정 혼합물을 형성하기 위해 각각 다양한 굴절률 차이를 나타내는 상이한 메소겐 화합물을 혼합하는 것이 보다 편리한 이유이다.
다시 말하면, 액정 혼합물을 형성하기 위한 상이한 메소겐 화합물(101)의 혼합은 상기 액정 혼합물이 존재하는 온도 범위를 넓힌다. 마지막으로, 물질(10)에서, 상기 제2 굴절률 값(n2) 및 상기 제1 굴절률 값(n1) 간 차이(Δn)는 상기 혼합물에서 각각의 메소겐 화합물의 중량 분율에 의해 부여되는, 액정 혼합물을 형성하는 각각의 메소겐 화합물의 각각의 굴절률 차이의 평균이다.
예를 들어, 주어진 입사 광선 및 주어진 전자기장 크기에 대해, 1.7의 제1 굴절률 값(n1) 및 1.5의 제2 굴절률 값(n2)을, 즉 0.2의 차이(Δn)를 나타내는 물질(10)을 수득하기 위해, 액정 혼합물은 1.8의 특수 굴절률 값을 나타내는 일부 메소겐 화합물, 1.5의 특수 굴절률 값을 나타내는 일부 다른 화합물 및 2 또는 2.1 또는 심지어 2.3의 특수 굴절률 값을 나타내는 일부 다른 화합물을 함유할 수 있다.
또한, 물질(10)이 그 활성화 상태 및 그 이완 상태 - 청색 위상 내 - 간에 0.1의 굴절률 차이를 나타내기 위해, 네마틱 위상의 액정 혼합물은 처음에 그 일반 굴절률 및 그 특수 굴절률 간 0.3의 차이를 나타내는 것이 필요하다.
앞서 언급된 바와 같이, 본원에서 상술된 물질(10)은 도 1 내지 4에 나타낸 광학 물품(1; 2)을 제조하기 위해 이용된다.
이러한 광학 물품(1; 2)에서, 물질(10)을 샌드위치하는 전극(21; 22A, 22B)는 전원(20)에 의해 전력공급된다.
전원(20)은 상기 전극(21; 22A, 22B) 사이에 전압 차이를 유도하기 위해 채택되는 전압 발생장치이다. 상기 전원(20)은 스위치 오프되거나, 즉 전압을 생성하지 않거나, 또는 스위치 온되어 전극(21; 22A, 22B)에 전력을 공급한다. 전형적으로, 이는 -100볼트(V) 내지 100 V 범위의 전압을 생성할 수 있다. 상기 전압은 전형적인 직류 전압 또는 예를 들어 사인파 전압일 수 있다. 바람직하게는, 상기 전압은 직사각형이다.
또한, 물질(10)을 샌드위치하는 전극(21; 22A, 22B)은 각각 전도성 물질로 제조된다.
본원에서, 각각의 전극(21; 22A, 22B)은 가시광에 대해, 즉 대략 380나노미터(nm) 내지 800 nm범위의 파장에 대해 투명한 산화물인 인듐-주석-산화물로 제조된다.
광학 물품(1)의 제1 구현예에서(도 1 및 2), 전극(21)은 2개의 일반 전극(21)이다.
광학 물품(2)의 제2 구현예에서(도 3 및 4), 2개 전극(22A, 22B) 중 하나는 복수의 전극 요소(23)를 포함한다.
다시 말하면, 전극 요소 세트(23)가 여기서 전극(22B)을 형성한다.
각각의 전극 요소(23)는 상기 물질(10)의 일부에서만 전압 차이를 유도하기 위해 전원(20)에 의해 선택적으로 전력을 공급하도록 채택되며, 상기 일부는 전극 요소(23) 옆에 배치된다.
상기 제2 구현예에서, 전원(20)은 각각의 전극 요소(23)에 독립적으로 전력을 공급할 수 있다(도 4). 그 결과, 전원(20)은 모든 전극 요소(23), 또는 이들 중 몇몇에 전력을 공급하거나, 어느 것에도 전력을 공급하지 않는다.
광학 물품의 제2 구현예의 변형으로서(나타내지 않음), 두 전극은 모두 전극 요소를 포함할 수 있다. 이 경우, 바람직하게는, 전극 요소는 서로 매치되어 전극 요소 페어를 형성할 것이며, 이에 따라 각각의 전극 요소 페어는 물질의 공통 부분을 샌드위치한다.
또한, 광학 물품(1; 2)의 구현예가 무엇이든, 상기 전극(21; 22A, 22B) 사이에 샌드위치된 물질(10)은 바람직하게는 1마이크로미터(㎛) 내지 50 ㎛ 범위의 두께(e1, e2)를 갖는다.
특히, 광학 물품(1)의 제1 구현예에서(도 1 및 2), 전극(21) 사이에 샌드위치된 물질(10)의 두께(e1)는 약 4 ㎛이다.
또한, 광학 물품(1)의 제1 구현예에서(도 1 및 2), 물질(10)은 프레넬 렌즈(30) 상에 형성된다. 따라서, 실제로, 프레넬 렌즈(30) 및 물질(10)은 둘 다 2개의 전극(21) 사이에 샌드위치되어 상기 광학 물품(1)을 형성한다.
본원에서, 상기 프레넬 렌즈(30)는 제3 굴절률 값(n3)을 갖는 굴절률을 나타낸다.
특히, 광학 물품(1)의 제1 구현예를 제조하기 위해, 화학적 조성물은 프레넬 렌즈(30) 상에 배치된다. 그 후, 본 발명에 따른 방법의 단계 c)가 달성된다. 이것이 물질(10)이 프레넬 렌즈(30) 상에서 원 위치 형성되는 방식이다.
광학 물품의 제1 구현예의 변형으로서, 상기 물질은 광학 물품의 상기 제1 구현예를 제조하기 위해 소정 형태로 형성될 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 방법의 단계 c)는 물질(10)이 렌즈로서 형상화된 주형, 즉 오목하게 만들어진 주형에 있는 경우 달성될 수 있다.
광학 물품(2)의 제2 구현예에서(도 3 및 4), 전극(22A, 22B) 사이에 샌드위치된 물질(10)의 두께(e2)는 약 10 ㎛이다.
광학 물품(2)의 상기 제2 구현예에서, 물질(10)은 전극(22A, 22B) 중 하나 상에 직접 형성된다.
광학 물품(1; 2)의 구현예가 무엇이든, 적어도 2개의 전극(21; 22A, 22B) 사이에 샌드위치된 물질(10)을 포함하는 상기 광학 물품(1; 2)은 광범위 가변 굴절률을 나타낸다. 상기 광범위 가변 굴절률은 주어진 고정 굴절률의 2개 전극에 의한 그리고 가변 굴절률의, 이들 사이에 샌드위치된 물질(10)에 의한 임의의 입사 광선의 굴절로부터 생성된다.
실제로, 전극(21; 22A, 22B)은 전기장에 상기 물질(10)을 배치하기 위해 전원(20)에 의해 전력공급하기 위해 채택되며, 이러한 전기장은 물질(10)에 포함되는 메소겐 화합물(101)의 상기 정렬을 유도할 수 있는 전자기장의 역할을 담당한다. 메소겐 화합물(101) 정렬의 공통 방향(D)은 전극 평면에 전체적으로 수직인 전극(21; 22A, 22B) 간 상기 전기장의 방향을 따른다.
물질(10)의 가변 굴절률은 전극(21; 22A, 22B) 사이에 생성된 전기장의 부재 하에, 즉 전극(21; 22A, 22B)에 전력이 공급되지 않을 경우 물질(10)의 제1 굴절률(n1)부터, 전극(21; 22A, 22B) 사이에 생성된 전기장이 전극(21; 22A, 22B) 사이에 샌드위치된 물질(10)의 모든 메소겐 화합물을 정렬하기 충분한 경우, 그리고 상기 액정 혼합물의 메소겐 화합물(101)이 상기 전기장의 효과 하에 정렬하는 공통 방향(D)이 상기 입사 광선의 입사 방향과 평행인 경우의 물질(10)의 최소 굴절률 값(n2min)까지 변화된다.
전자기장과 평행한, 즉 전극(21; 22A, 22B)의 평면과 수직인 입사 광선에 대해, 전극(21; 22A, 22B) 간 전압 차이에 의존하는 전기장 값에 따라, 물질(10)에 대해 n1 내지 n2min 간 임의의 굴절률 값이 도달될 수 있다. 결과적으로 광학 물품(1; 2)의 광범위 굴절률이 변화된다.
따라서, 물질(10)은 전극(21; 22A, 22B)에 의해 운영자에 의해 활성화될 수 있다.
유리하게는, 광학 물품(1; 2)의 광범위 가변 굴절률은 박층의 물질(10)이 전극(21; 22A, 22B) 사이에 샌드위치되는 경우에도 변화될 수 있다.
이는 물질(10)의 두께(e1, e2)가 더 얇은 경우, 물질(10)이 더 작은 전압으로 그 활성 상태에 들어갈 수 있으므로 특히 흥미롭다.
상기 광학 물품(1; 2)의 이용 방식이 본원에서 아래에 기재된다.
광학 물품(1)의 제1 구현예에서, 그 위에 물질(10)이 형성되는 프레넬 렌즈의 제3 굴절률 값(n3)은 물질(10)의 제2 굴절률 값(n2)의 상기 최소(n2min)와 같도록 선택된다.
따라서, 광학 물품(1)의 상기 제1 구현예에서, 상기 물질(10)이 활성화되고 그 최소 굴절률 값(n2min)을 나타내는 경우, 프레넬 렌즈(30)는 광학 물품(1)에 부딪치는 상기 광선에 대해 비가시적이 된다. 말하자면, 프레넬 렌즈(30)는 상기 프레넬 렌즈(30) 및 상기 물질(10) 사이에 존재하는 계면에서 굴절률 차이가 없으므로, 임의의 효과를 제공하지 않는다.
전기장이 중단되면, 물질(10)은 다시 그 "이완 상태", 즉 액정 혼합물이 청색 위상으로 있는 상태에 도달한다. 이 경우, 주어진 입사 광선에 대해, 프레넬 렌즈(30) 및 물질(10)은 각각 서로 상이한, 제3 굴절률 값(n3) 및 제1 굴절률 값(n1)을 나타낸다. 따라서, 프레넬 렌즈(30)가 작동하고, 광학 물품(1)에 부딪치는 광선은 상기 프레넬 렌즈(30)에 의해 그리고 물질(10)에 의해 모두 영향받을 것이다.
광학 물품(2)의 제2 구현예에서, 물질(10)의 일부 부분은 상이한 전극 요소(23) 덕분에 선택적으로 활성화될 수 있다.
예를 들어, 광학 물품(2)의 상기 제2 구현예에서, 물질(10)의 2개의 연속 부분은 전극(22A, 22B)에 대해 이들을 샌드위치하는 2개의 연속 전극 요소(23)가 상이한 전압으로 전력을 공급받는 경우 2개의 상이한 제2 굴절률 값(n2)으로 활성화될 수 있다.
또한, 광학 물품(2)의 제2 구현예에서, 물질(10)의 일부 부분은 다른 부분은 이완 상태로 유지되는 경우 활성화될 수 있다.
따라서 물질(10)은 픽셀화된 것으로 언급된다. 실제로, 광학 물품(2)의 - "픽셀"로 불리는 - 일부 부분은 제2 굴절률 값(n2)을 나타낼 수 있고, 일부 다른 부분은 또 다른 제2 굴절률 값(n2')을 나타낼 수 있고, 일부 다른 부분은 제1 굴절률 값(n1)을 나타낼 수 있다. 상기 경우, 광학 물품(2)에 부딪치는 광선은 하나의 픽셀에서 하나의 방식으로, 그리고 또 다른 픽셀에서 또 다른 방식으로 상기 물질(10)에 의해 영향받을 것이다.
이러한 광학 물품(1; 2)은 가변 반사 필터로서, 또는 큰 가변 초점 거리의 광학 렌즈로서 이용되는 경우, 일부 흥미로운 적용을 확인한다.
실시예
다음 실시예는 본 발명을 예시한다. 당연히, 본 발명은 본 실시예에 의해 제한되지 않는다.
물질(10)을 수득하기 위해 이용되는 화학적 조성물은 표 3에 기재된 메소겐 시스템 및 표 4에 기재된 화학적 광-개시제 시스템을 포함한다.
표 3에서, 메소겐 시스템의 조성은 상기 메소겐 시스템의 총 중량 대비 중량으로 주어진다.
본원에서 이용되는 모든 키랄 도펀트는 오른손 방향 배치로 주어진다.
메소겐 시스템은 45℃ 내지 51℃에서 자연적으로 불안정한 청색 위상(100)을 나타낸다.
표 4에서, 화학적 광-개시제 시스템의 조성은 화학적 조성물의 총 중량 대비 중량으로 주어진다.
이어서 화학적 조성물은 10분 동안 46℃의 온도에서, 대략 460 nm의 파장을 나타내는 LED로 조사된다. 상기 조사는 메소겐 시스템에 포함되는 단량체의 중합을 유발한다.
실제로, 상기 조사 동안, 처음에는 빨간 색인 2,4-비스 줄롤리데닐 사이클로펜타논은 LED광선에 의해 전해지는 에너지의 일부를 흡수하고, 상기 에너지를 2,2',4-트리스(2-클로로페닐)-5-(3,4-디메톡시페닐)-,4',5'-디페닐-1,1'-바이이미다졸로 전달한다. 이렇게 함으로써, 2,4-비스 줄롤리데닐 사이클로펜타논은 그 처음의 빨간색을 잃고 무색이 된다, 다시 말하면 이는 "광-표백된다?.
2,4-비스 줄롤리데닐 사이클로펜타논으로부터 수집된 에너지 덕분에, 2,2',4-트리스(2-클로로페닐)-5-(3,4-디메톡시페닐)-,4',5'-디페닐-1,1'-바이이미다졸은 단량체의 라디칼 중합을 유발한다.
메르캅토 벤족사졸은 단량체의 중합 가속화를 돕는다.
10분 후, 물질(10)이 수득된다.
수득되는 물질(10)은 -20℃ 내지 61℃로 연장되는 온도 범위에서 안정화된 청색 위상(100)을 나타낸다.
이어서 상기 물질(10)의 4 ㎛의 하나의 층이 전압 발생장치에 의해 전력공급되는 인듐-주석-산화물의 2개 일반 전극 사이에 배치되어 본 발명에 따른 광학 물품이 제조된다.
그 후, 아베(Abbe) 굴절측정계로, 광학 물품(1)의 제1 굴절률 값(n1)을 결정할 수 있다.
상기 광학 물품(1)이 광선을 굴절시키는 능력을 연구하였다.
본 발명의 관심사항을 예시하기 위해, 상기 광학 물품(1)을 통해 나가는 주어진 입사 광선의 위상 변위를 상온, 즉 18℃ 내지 25℃에서, 상기 전극 사이에 생성되는 전압의 함수로서 측정하였다(도 5).
본원에서, 위상 변위는 물질(10)이 그 이완 상태에 있는 광학 물품(1)에서 나오는 광선의 위상, 및 물질(10)이 활성화 상태에 있는 광학 물품(1)에서 나오는 동일한 광선의 위상 간 차이를 나타낸다.
다시 말하면, 위상 변위는 물질(10)이 청색 위상의 액정 혼합물을 포함하는 광학 물품(1)에서 나오는 광선의 위상, 및 물질(10)이 전자기적으로 배향된 위상으로의 과도기에 있는 액정 혼합물을 포함하는 광학 물품(1)에서 나오는 동일한 광선의 위상 간 차이를 나타낸다.
이러한 연구를 위해, 마하-젠더(Mach-Zehnder) 간섭측정계를 액정 청색 위상 안정화된 물질에 의해 달성되는 위상 조정을 측정하기 위해 이용하였다.
일부 간섭 무늬가 마하-젠더 간섭측정계로 수득되었다. 물질(10)에 적용되는 전압이 변화한 경우, 즉 액정 혼합물이 청색 위상에서부터 전자기적으로 배향된 위상으로 변한 경우, 상기 간섭 무늬가 이동하였다. 상기 이동을 카메라에서 CMOS 이미지 센서로 캡처하였다. 이어서, 기록되는 간섭 무늬에서의 변위에 기반하여, 실제로 일어난 위상 조정을 계산을 통해 결정하였다. 여기서, 532 nm에서 레이저로 측정을 구현하였다.
이러한 위상 변위를 측정함으로써 그리고 물질(10)의 두께 및 입사 광선의 파장을 정확하게 확인함으로써, 물질(10)에 의해 나타나는 굴절률 차이 값(Δn)을 계산할 수 있다.
도 5에서, 입사 광선의 위상은 전압이 상기 전극 사이에 적용되는 경우 상기 광학 물품을 통해 나감으로써 변화하는 것이 명확하다. 이는 물질이 그 활성화 상태에 있는 경우 관찰되는 광학 물품의 광범위 굴절률이 물질이 그 이완 상태에 있는 경우 관찰되는 광범위 굴절률과 상이함을 증명한다.
또한, 전압이 더 증가할 수록, 위상 변위가 더 증가함을 도 5에서 확인할 수 있다. 이는 상기 광학 물품의 광범위 굴절률이 전압과 함께; 즉 전자기장의 크기와 함께 변화함을 증명한다. 보다 정확하게는, 광범위 굴절률은 전극에 적용되는 전압과 함께 감소한다.
위상 변위 곡선이 포화에 도달하는 경우(도 5에 나타내지 않음), 마하-젠더 간섭측정계에서 분석되는 광학 물품은 전자기장의 증가 시에도 더 이상의 변형 없이, 완전히 전자기적으로 배향된 위상의 액정 혼합물을 포함한다. 상기 지점부터는, 전압이 증가하더라도, 위상 변위가 동일하게 유지된다.
상기 최대 위상 변위를 이용하여, 굴절률 차이의 최대 값(Δnmax)을 계산할 수 있다.
그 결과, 상기 광학 물품은 상기 광학 물품의 전극에 적용되는 전압에 의존하는 광범위 가변 굴절률을 나타낸다.
이는 본 발명을 이용하여, 액정 혼합물이 상온에서, 편광과 무관하게, 기능적인 청색 위상 제어 가능한 광학-위상 조정장치를 형성하기 위해 이용될 수 있음을 증명한다. 비교에서, 볼 발명을 이용하지 않고, 액정 혼합물의 청색 위상은 45℃ 내지 51℃를 포함하는 온도 범위에서만 안정하다.
Claims (15)
- 다음 단계를 포함하는, 안정화된 청색 위상(100)을 갖는 액정 혼합물을 형성하는 메소겐 화합물(101)을 포함하는 물질(10)의 수득 방법:
a) 메소겐 시스템 및 화학적 광-개시제 시스템을 포함하는 화학적 조성물을 제조하는 단계로서, 메소겐 시스템은
- 액정 혼합물을 형성하는 상기 메소겐 화합물(101),
- 상기 청색 위상을 유도하기 위해 채택된 키랄 도펀트, 및
- 중합하기 위해 채택된 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 포함하며,
화학적 광-개시제 시스템은 가시 파장의 광선에 의해 조사되는 경우 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 채택되는, 단계;
b) 상기 액정 혼합물이 상기 청색 위상(100)을 형성하도록 하는 단계;
c) 상기 액정 혼합물을 상기 청색 위상(100)으로 얻은 뒤, 상기 단량체의 중합을 유발하기 위해 단계 a)에서 수득된 화학적 조성물을 가시 파장의 광선으로 조사하는 단계;
d) 중합된 단량체에 의해 안정화된 청색 위상(100)에 상기 액정 혼합물을 포함하는 상기 물질(10)을 수득하는 단계. - 제1항에 있어서,
상기 물질(10)은 상기 액정 혼합물이 안정화된 청색 위상(100)에 있는 경우 입사 광선에 대해 제1 굴절률 값(n1)을 나타내며, 상기 액정 혼합물의 메소겐 화합물(101)이 전자기장의 효과 하에 공통 방향(D)을 따라 정렬하는 경우 상기 입사 광선에 대해 제2 굴절률 값(n2)을 나타내고, 단계 a)는 상기 제2 굴절률 값(n2) 및 상기 제1 굴절률 값(n1) 간의 차이(Δn)가 0.1 이상이 되도록 상기 액정 혼합물에 포함되는 메소겐 화합물(101)을 선택하는 단계를 포함하는 방법. - 제2항에 있어서,
상기 물질(10)의 상기 제2 굴절률 값(n2)은 상기 액정 혼합물의 모든 메소겐 화합물(101)이 상기 전자기장의 효과 하에 정렬하는 공통 방향(D)이 상기 입사 광선의 방향과 평행한 경우 최소(n2min)에 도달하며, 메소겐 화합물(101)을 선택하는 단계는 제2 굴절률 값(n2)의 상기 최소(n2min) 및 상기 제1 굴절률 값(n1) 간의 차이가 0.2 이상이 되도록 달성되는 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 d)에 따라, 단계 d)에서 수득되는 물질(10)에 함유되는 화학적 광-개시제 시스템이 무색인 방법. - 제4항에 있어서,
상기 화학적 광-개시제 시스템은 단계 a)에서 상기 화학적 조성물을 제조하기 위해 첨가되는 경우 유색이며, 단계 c)에서 상기 가시 파장의 광선이 조사되는 동안 광-표백되어 단계 d)에서 수득되는 물질(10)에서 무색이 되는 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 a)에서, 상기 메소겐 시스템에 포함되는 메소겐 화합물(101)은 다음 화학식의 네마틱 액정 중에서 배타적으로 선택되는 방법:
- [화학식 I]
, 및
- [화학식 II]
(식 중,
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 다음 원자 또는 기: H, F, Cl, Br, I, CN, NO2, N-클로로숙신이미드, 또는 바람직하게는 1 내지 20개 탄소수이고, 비치환되거나, F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 단일- 또는 다중-치환되는, 직쇄 또는 분기쇄인 알킬 중 하나이며,
X1 내지 X9는 각각 독립적으로 다음 원자 또는 기: H, F, Cl, Br, I, CN, NO2, N-클로로숙신이미드, 또는 바람직하게는 1 내지 5개 탄소수이고, 비치환되거나, F, Cl, Br, I 또는 CN에 의해 단일- 또는 다중-치환되는, 직쇄 또는 분기쇄인 알킬 중 하나이고,
o, p, b 및 d는 서로 독립적이며 0 또는 1이다). - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 a)에서, 메소겐 시스템에 포함되는 단량체 혼합물이 다음을 포함하는 방법:
- 하기 화학식 III의 저분자량 반응성 단량체:
[화학식 III]
(식 중,
R5는 다음: H 원자 또는 바람직하게는 1 내지 20개 탄소수의 직쇄 또는 분기쇄인 알킬 중 하나이며, 및
q는 1, 2, 또는 3이다), 및
- 하기 화학식 IV의, 선택적으로 메소겐 화합물인, 고분자량 반응성 단량체:
[화학식 IV]
(식 중, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 12의 정수이다). - 제6항 또는 제7항에 있어서,
단계 a)에서, 메소겐 시스템은 메소겐 시스템의 총 중량 대비 중량의 다음 조성으로 제조되는 방법:
- 2% 내지 70%, 바람직하게는 5% 내지 30%의, 화학식 I의 메소겐 화합물(101),
- 2% 내지 70%, 바람직하게는 2% 내지 40%의, 화학식 II의 메소겐 화합물(101),
- 0.5% 내지 35%, 바람직하게는 0.5% 내지 15%의, 화학식 III의 저분자량 반응성 단량체,
- 0.5% 내지 35%, 바람직하게는 0.5% 내지 20%의, 화학식 IV의 고분자량 반응성 단량체, 및
- 1% 내지 35%, 바람직하게는 1% 내지 15%의, 키랄 도펀트. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 a)에서, 화학적 광-개시제 시스템은 다음 시스템 내에서 선택되는 방법:
- 2,4-비스 줄롤리데닐 사이클로펜타논과 2,2',4-트리스(2-클로로페닐)-5-(3,4-디메톡시페닐)-,4',5'-디페닐-1,1'-바이이미다졸 및 메르캅토 벤족사졸;
- 장미 벵갈(Bengal) 염료 및 n-페닐 글리신;
- 에리트로신 B와 트리에탄올아민 개시제 및 N,N'-메틸렌비스아크릴아마이드 단량체;
- 메틸렌 블루 및 트리에탄올아민 개시제;
- 메틸렌 블루 및 p-톨루엔설폰산;
- 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(Irgacure 819);
- 시아닌 염료와 5,5'-디클로로-11-디페닐아미노-3,3'-디에틸-10,12-에틸렌티아트리카보시아닌 퍼클로레이트(IR-140 개시제)와, 에틸-디-메틸-아미노-벤조에이트(전자 공여체) 및 테트라브로모메탄;
- 디브로모플루오레세인(잔텐 염료) 및 N-페닐글리신;
- 5,7-디요오도-3-부톡시-6-플루오론(H-Nu 470, C17H14I2O3)과 2,4,5,7-테트라요오도-3-하이드록시-6-플루오론(H-Nu 535, C13H3I4O3) 및 2,4,5,7-테트라요오도-3-하이드록시-9-시아노-6-플루오론(H-Nu 635, C14H2I4NO3 ,)과 아민 및 요오도늄 염 공동-개시제;
바람직하게는 2,4-비스 줄롤리데닐 사이클로펜타논과 2,2',4-트리스(2-클로로페닐)-5-(3,4-디메톡시페닐)-,4',5'-디페닐-1,1'-바이이미다졸 및 메르캅토 벤족사졸. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 a)에서, 상기 메소겐 시스템에 포함되는 키랄 도펀트가 적어도 하나의 콜레스테릭 위상을 나타내는 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 a)에서, 상기 메소겐 시스템에 포함되는 키랄 도펀트는 다음 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 방법:
- 콜레스테릴노나노에이트, R/S-811, R/S-1011, R/S-2011, R/S-3011, R/S-4011, R/S-5011, CB-15, ZLI-5011. - 전기장에 상기 물질(10)을 배치하기 위해 채택되는, 전원(20)에 연결된 적어도 2개 전극(21; 22A, 22B) 사이에 샌드위치된, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따라 수득되는 안정화된 청색 위상(100)을 갖는 액정 혼합물을 포함하는 상기 물질(10)로 제조되는 적어도 일부를 포함하는 광범위 가변 굴절률의 광학 물품(1; 2).
- 제12항에 있어서,
상기 물질은 상기 광학 물품을 제조하기 위해 소정 형태로 형성되는 광학 물품. - 제12항에 있어서,
상기 물질(10)은 광학 물품(1)을 제조하기 위해 프레넬 렌즈(30) 상에 형성되며, 상기 물질은 메소겐 화합물(101)이 상기 전극(21) 사이에 생성된 전자기장의 효과 하에 상기 입사 광선의 방향을 따라 정렬하는 경우 입사 광선에 대해 최소 제2 굴절률 값(n2min)을 나타내고, 프레넬 렌즈(30)는 최소 제2 굴절률 값(n2min)과 동일한 제3 굴절률 값(n3)을 나타내는 광학 물품(1). - 제12항에 있어서,
적어도 하나의 전극(22A, 22B)은 복수의 전극 요소(23)를 포함하며, 각각의 전극 요소(23)는 전극 요소(23) 옆에 위치하는 상기 물질(10)의 일부를 전기장에 배치하기 위해 선택적으로 전력공급되도록 채택되는 광학 물품(2).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP15175947.9 | 2015-07-08 | ||
| EP15175947.9A EP3115436A1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Method for obtaining a material comprising a liquid crystal mix with a stabilized blue phase and optical article comprising this material |
| PCT/EP2016/066049 WO2017005823A1 (en) | 2015-07-08 | 2016-07-06 | Method for obtaining a material comprising a liquid crystal mix with a stabilized blue phase and optical article comprising this material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180048566A true KR20180048566A (ko) | 2018-05-10 |
| KR102624570B1 KR102624570B1 (ko) | 2024-01-12 |
Family
ID=53546527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020187001020A KR102624570B1 (ko) | 2015-07-08 | 2016-07-06 | 안정화된 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 포함하는 물질의 수득 방법 및 상기 물질을 포함하는 광학 물품 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10920145B2 (ko) |
| EP (2) | EP3115436A1 (ko) |
| JP (1) | JP7053451B2 (ko) |
| KR (1) | KR102624570B1 (ko) |
| CN (1) | CN107849450B (ko) |
| WO (1) | WO2017005823A1 (ko) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107085316A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-08-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 液晶镜片和液晶眼镜 |
| CN107577093B (zh) * | 2017-09-20 | 2020-12-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示模组及光波导显示装置 |
| CN109705883B (zh) * | 2018-11-26 | 2020-08-07 | 江西慧勤光电科技有限公司 | 一种高稳定性的含氟蓝相液晶复合材料及其制备方法 |
| CN113126371B (zh) * | 2021-04-26 | 2023-03-31 | 上海天马微电子有限公司 | 一种调光装置及其制作方法 |
| KR20240013121A (ko) | 2021-05-25 | 2024-01-30 | 에씰로 앙터나시오날 | 피검자의 안과 굴절의 최적의 교정을 객관적으로 결정하기 위한 방법 및 장치 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060066947A1 (en) * | 2004-09-27 | 2006-03-30 | David Henry | Transparent polarizing optical products and fabrication thereof |
| US20110234944A1 (en) * | 2010-03-29 | 2011-09-29 | Ravenbrick Llc | Polymer-stabilized thermotropic liquid crystal device |
| US20130107188A1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal composition, composite of polymer and liquid crystal, and liquid crystal display device |
| WO2013065622A1 (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | Jnc株式会社 | 光学的に等方性の液晶媒体及び光素子 |
| WO2014082699A1 (en) * | 2012-11-27 | 2014-06-05 | Merck Patent Gmbh | Lens element |
| WO2014196527A1 (ja) * | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Dic株式会社 | 液晶表示装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0402006D0 (en) * | 2004-01-30 | 2004-03-03 | Dow Corning Ltd | Liquid crystal materials |
| JP4692489B2 (ja) * | 2004-10-19 | 2011-06-01 | 旭硝子株式会社 | 液晶回折レンズ素子および光ヘッド装置 |
| JP5082202B2 (ja) * | 2005-04-20 | 2012-11-28 | Ｊｎｃ株式会社 | 重合体とキラリティーを有する液晶とからなる複合体 |
| JP2006348227A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Asahi Glass Co Ltd | 液晶および液晶／高分子複合体 |
| US7751006B2 (en) * | 2006-09-29 | 2010-07-06 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Optical element, liquid crystal display device member with the optical element, liquid crystal display device with the liquid crystal display device member, method of producing the optical element and method of evaluating birefringence functional layer |
| US7722783B2 (en) * | 2007-11-20 | 2010-05-25 | Chisso Corporation | Optically isotropic liquid crystal medium and optical device |
| JP5585993B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2014-09-10 | 国立大学法人九州大学 | 液晶表示素子および当該素子に用いられる基板 |
| DE102011015546A1 (de) * | 2010-04-26 | 2012-01-26 | Merck Patent Gmbh | Polymerisierbare Verbindungen und ihre Verwendung in Flüssigkristallmedien und Flüssigkristallanzeigen |
| CN101840097B (zh) * | 2010-04-30 | 2013-03-13 | 友达光电股份有限公司 | 蓝相液晶显示装置及其制作方法 |
| KR101983867B1 (ko) * | 2011-09-06 | 2019-05-29 | 메르크 파텐트 게엠베하 | 액정 매질 및 액정 디스플레이 |
| CN102517040B (zh) * | 2011-12-15 | 2013-09-25 | 昆山龙腾光电有限公司 | 蓝相液晶材料配方、蓝相液晶材料及其制作方法 |
| JP5875370B2 (ja) | 2011-12-28 | 2016-03-02 | ダンロップスポーツ株式会社 | マルチピースゴルフボール |
| US20130299740A1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | East China University Of Science And Technology | Bistable blue phase liquid crystal |
| US9036114B2 (en) | 2012-06-01 | 2015-05-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Polymer/liquid crystal composite and liquid crystal display device including the same |
| TWI496874B (zh) * | 2012-06-26 | 2015-08-21 | Ind Tech Res Inst | 高分子安定化之光學等向性液晶配方及光學等向性液晶元件 |
| CN102952551B (zh) * | 2012-10-24 | 2014-10-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 聚合物分散蓝相液晶材料及其制备方法、液晶显示装置 |
| US9976081B2 (en) * | 2013-04-28 | 2018-05-22 | East China University Of Science And Technology | Polymer-stabilized dual frequency blue phase liquid crystals |
| JP6576350B2 (ja) * | 2013-12-30 | 2019-09-18 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ | 液晶媒体および液晶ディスプレイ |
-
2015
- 2015-07-08 EP EP15175947.9A patent/EP3115436A1/en not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-07-06 JP JP2018500392A patent/JP7053451B2/ja active Active
- 2016-07-06 KR KR1020187001020A patent/KR102624570B1/ko active IP Right Grant
- 2016-07-06 EP EP16735665.8A patent/EP3320056B1/en active Active
- 2016-07-06 CN CN201680040675.6A patent/CN107849450B/zh active Active
- 2016-07-06 US US15/742,150 patent/US10920145B2/en active Active
- 2016-07-06 WO PCT/EP2016/066049 patent/WO2017005823A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060066947A1 (en) * | 2004-09-27 | 2006-03-30 | David Henry | Transparent polarizing optical products and fabrication thereof |
| US20110234944A1 (en) * | 2010-03-29 | 2011-09-29 | Ravenbrick Llc | Polymer-stabilized thermotropic liquid crystal device |
| US20130107188A1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal composition, composite of polymer and liquid crystal, and liquid crystal display device |
| WO2013065622A1 (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | Jnc株式会社 | 光学的に等方性の液晶媒体及び光素子 |
| WO2014082699A1 (en) * | 2012-11-27 | 2014-06-05 | Merck Patent Gmbh | Lens element |
| WO2014196527A1 (ja) * | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Dic株式会社 | 液晶表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3115436A1 (en) | 2017-01-11 |
| EP3320056B1 (en) | 2019-04-17 |
| JP2018525470A (ja) | 2018-09-06 |
| US10920145B2 (en) | 2021-02-16 |
| EP3320056A1 (en) | 2018-05-16 |
| JP7053451B2 (ja) | 2022-04-12 |
| CN107849450B (zh) | 2022-01-11 |
| KR102624570B1 (ko) | 2024-01-12 |
| CN107849450A (zh) | 2018-03-27 |
| WO2017005823A1 (en) | 2017-01-12 |
| US20180237694A1 (en) | 2018-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20180048566A (ko) | 안정화된 청색 위상을 갖는 액정 혼합물을 포함하는 물질의 수득 방법 및 상기 물질을 포함하는 광학 물품 | |
| Chen et al. | Light-controllable reflection wavelength of blue phase liquid crystals doped with azobenzene-dimers | |
| DE60118776T2 (de) | Polymerisierbare, flüssigkristalline dioxetane, deren herstellung und verwendung | |
| Bobrovsky et al. | Optically and electrically controlled circularly polarized emission from cholesteric liquid crystal materials doped with semiconductor quantum dots | |
| TWI331233B (ko) | ||
| EP2714844B1 (de) | Polymerisierbare verbindungen und ihre verwendung in flüssigkristallmedien und flüssigkristallanzeigen | |
| CN107003578B (zh) | 光调制元件 | |
| CN102388013B (zh) | 氯苯衍生物、光学等向性液晶媒体及光元件 | |
| Martella et al. | Polarization-dependent deformation in light responsive polymers doped by dichroic dyes | |
| DE102011015546A1 (de) | Polymerisierbare Verbindungen und ihre Verwendung in Flüssigkristallmedien und Flüssigkristallanzeigen | |
| Wang et al. | Bias‐polarity dependent bidirectional modulation of photonic bandgap in a nanoengineered 3D blue phase polymer scaffold for tunable laser application | |
| KR20170078834A (ko) | 광 변조 소자 | |
| KR20170104618A (ko) | 광 변조 소자 | |
| DE102011011836A1 (de) | Polymerisierbare Verbindungen und ihre Verwendung in Flüssigkristallmedien und Flüssigkristallanzeigen | |
| Guo et al. | Stabilizing blue phases of a simple cyanobiphenyl compound by addition of achiral mesogen monomer with a branched end group and chiral hydrogen-bonded assemblies | |
| KR20170104614A (ko) | 광 변조 소자 | |
| DE102019115151A1 (de) | Optisch isotrope flüssigkristallzusammensetzung und optisches schaltelement unter verwendung derselben | |
| EP1558699B1 (de) | Polymerisierbare mischungen | |
| KR102128242B1 (ko) | 콜레스테릭 액정 매질 및 액정 디스플레이 | |
| KR20180023989A (ko) | 광 변조 소자의 제조 방법 | |
| Choi et al. | Development of a liquid crystal laser using a simple cubic liquid crystalline blue phase platform | |
| Zheng et al. | Low‐temperature‐applicable polymer‐stabilized blue‐phase liquid crystal and its Kerr effect | |
| Donato et al. | The Role of Crosslinker Molecular Structure on Mechanical and Light‐Actuation Properties in Liquid Crystalline Networks | |
| Tone et al. | Effect of anisotropic lattice deformation on the Kerr coefficient of polymer-stabilized blue-phase liquid crystals | |
| Li et al. | Stable soft cubic superstructure enabled by hydrogen-bond complex functionalized polymer/liquid crystal system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |