KR20190043093A - Color generating composition, and cosmetic composition or refractive index sensor - Google Patents

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Abstract

The present invention, as a color developing composition comprising a combination of a plurality of particles of different sizes dispersed in a medium, relates to a color developing composition and uses thereof, wherein size distribution of the particles has polydispersity, and the color development of the color developing composition is controlled by adjusting at least one among the size of each particle, the size distribution of the particles, the dielectric constant of the particles, and the dielectric constant of the medium.

Description

발색 조성물, 및 이를 포함하는 화장용 조성물 또는 굴절률 센서{COLOR GENERATING COMPOSITION, AND COSMETIC COMPOSITION OR REFRACTIVE INDEX SENSOR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a coloring composition, and a cosmetic composition or a refractive index sensor comprising the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본원은, 매질에 분산된 상이한 크기의 복수의 입자들의 조합을 포함하며, 상기 입자들의 조건에 따라 발색이 조절되는 발색 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a color-forming composition comprising a combination of a plurality of particles of different sizes dispersed in a medium, the color development of which is controlled according to the conditions of the particles, and the use thereof.

서브마이크론(submicron) 크기의 구조체에서 색상을 생성하는 것은 디스플레이[Yokogawa, S.; Burgos, S. P.; Atwater, H. A. Plasmonic Color Filters for CMOS Image Sensor Applications. Nano Lett. 2012, 12 (8), 4349-4354.]에서부터 서브파장(subwavelength) 생의학 영상에 이르기까지 다양한 분야에서 관심의 대상이 되어왔다. 나노구조체는 가장 기본적인 수준에서 산란 및 흡수를 변경하여 빛의 강도 및 상(phase)을 조작할 수 있다. 일반적으로, 동일한 나노구조체들의 조립은, 구조체의 균일성의 파괴가 원치 않는 색상의 파장, 넓은 스펙트럼 응답, 및 색 순도 저하가 발생시키기 때문에, 방사성 전자 여기 또는 광학적 공명을 통해 색상의 특정 파장을 생성하는 것이 바람직하다. 이것은 특히 양자점, 플라즈몬 금속 격자, 또는 서브파장(subwavelength) 산란 구조체에 해당된다. 동일한 크기의 구조체를 생산하려면 일반적으로 리소그래피 형태의 하향식(top-down) 제조 방법이 필요하며, 이러한 방법은 제조 시간이 길고 비용이 많이 든다. 실용적이고, 확장 가능하며, 비용 효율적인 접근법의 경우, 용액-기반의 합성이 매력적인 대안이지만, 동일한 크기의 구조체를 제조하기 어렵기 때문에 서브파장 구조체에서 색상 생성에 사용하기가 어렵다.The generation of colors in submicron size structures can be achieved using a display [Yokogawa, S .; Burgos, S. P .; Atwater, H. A. Plasmonic Color Filters for CMOS Image Sensor Applications. Nano Lett. 2012, 12 (8), 4349-4354.) To subwavelength biomedical imaging. Nanostructures can manipulate intensity and phase of light by altering scattering and absorption at the most basic level. In general, the assembly of the same nanostructures creates certain wavelengths of color through radioactive electron excitation or optical resonance, since destruction of the uniformity of the structure results in undesired color wavelengths, broad spectral response, and color purity degradation . This is especially true for quantum dots, plasmon metal gratings, or subwavelength scattering structures. In order to produce structures of the same size, a lithography top-down manufacturing method is generally required, which is long and costly to manufacture. For a practical, scalable, and cost-effective approach, solution-based synthesis is an attractive alternative, but it is difficult to use in sub-wavelength structures for color generation because it is difficult to fabricate structures of the same size.

한편, 소광 측정은 인덱스 측정에 대한 가능성을 제공하지만, 통상의 기술에 따르면, 이러한 기법은 상이한 매질 간에 높은 수준의 인덱스 콘트라스트(index contrast)를 제공하는 적절한 산란제가 없기 때문에 인덱스 측정에 널리 사용되지 않았다.On the other hand, extinction measurements provide the possibility for index measurements, but according to conventional techniques, this technique has not been widely used for index measurements because there is no suitable scattering agent to provide a high level of index contrast between different media .

또한, 이러한 고유 소광 특성으로 인한 다양한 색상은 화장품 기능의 구분 가능성을 제공하지만, 이러한 소광 특성을 갖는 물질 중 인체에 무해하고 안정적인 산란제가 없어 화장품 성분에 혼합하여 사용하기가 어렵다.In addition, various colors due to the intrinsic extinction characteristics provide the possibility of distinguishing the functions of cosmetics. However, among the substances having such extinction properties, it is difficult to mix them with cosmetic ingredients because of the harmless and stable scattering agent.

본원은, 매질에 분산된 상이한 크기의 복수의 입자들의 조합을 포함하는, 발색 조성물로서, 상기 입자들의 크기 분포가 다분산성 (polydisperity)을 갖는 것이며, 상기 입자 각각의 크기, 상기 입자들의 크기 분포, 상기 입자의 유전상수, 및 상기 매질의 유전상수 중 하나 이상을 조절함으로써 상기 발색 조성물의 발색이 조절되는 것인, 발색 조성물 및 이의 용도를 제공하고자 한다.The present invention provides a color-forming composition comprising a combination of a plurality of particles of different sizes dispersed in a medium, wherein the size distribution of the particles is polydispersity, and the size of each of the particles, the size distribution of the particles, The dielectric constant of the particle, and the dielectric constant of the medium, thereby controlling the color development of the color-forming composition, and uses thereof.

그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본원의 제 1 측면은, 매질에 분산된 상이한 크기의 복수의 입자들의 조합을 포함하는, 발색 조성물로서, 상기 입자들의 크기 분포가 다분산성 (polydisperity)을 갖는 것이며, 상기 입자 각각의 크기, 상기 입자들의 크기 분포, 상기 입자의 유전상수, 및 상기 매질의 유전상수 중 하나 이상을 조절함으로써 상기 발색 조성물의 발색이 조절되는 것인, 발색 조성물을 제공한다.According to a first aspect of the invention, there is provided a color-forming composition comprising a combination of a plurality of particles of different sizes dispersed in a medium, the size distribution of the particles having polydispersity, the size of each of the particles, Wherein the color development of the color-forming composition is controlled by controlling at least one of a size distribution of the particles, a dielectric constant of the particles, and a dielectric constant of the medium.

본원의 제 2 측면은, 상기 본원의 제 1 측면에 따른 발색 조성물을 포함하는, 화장용 조성물을 제공한다.The second aspect of the present invention provides a cosmetic composition comprising the color-forming composition according to the first aspect of the present invention.

본원의 제 3 측면은, 상기 본원의 제 1 측면에 따른 발색 조성물을 포함하는, 굴절률 센서를 제공한다.A third aspect of the invention provides a refractive index sensor comprising a color-forming composition according to the first aspect of the invention.

본원의 일 구현에에 있어서, 마이크론 크기에 가까운 TiO2 입자의 단입자 미에(Mie) 계산은 백색 발현을 발생시키는 가시광 영역에서 우세한 강한 광산란을 예측할 수 있다. 본원의 일 구현예에서는 이러한 "백색" 입자의 다분산 집합체(collection)가 앙상블 산란을 통해 가시광 색상을 생성할 수 있음을 입증할 수 있다. 입자 크기 분포에 대한 산란의 가중 평균은 집합적 소광(extinction)에 있어서 각각의 입자로부터의 넓은 변화로 뚜렷하고, 다중, 고차의 산란 모드를 변형할 수 있다. 이러한 소광 변화는 유기 용매에서 낮은 농도의 분산된 입자 또는 백색 광원 앞에 보이는 투명 기재에 지지된 입자들의 단층에 대하여 가시광 색상으로서 분명하게 나타낼 수 있다.In one embodiment of the present invention, calculation of single particle Mie of TiO 2 particles close to micron size can predict predominant strong light scattering in the visible light region causing white coloration. In one embodiment of the present application, it can be shown that a polydisperse collection of such " white " particles can produce visible colors through ensemble scattering. The weighted average of the scattering over the particle size distribution is evident by the wide variation from each particle in the aggregate extinction, and can modify the multi- and high-order scattering modes. Such a quenching change can be evidently expressed as visible light color for a single layer of particles supported on a transparent substrate in front of a low concentration of dispersed particles or a white light source in an organic solvent.

본원의 일 구현예에서는, 주변 환경에 대한 광 감도의 색상 변화를 이용하여 고 콘트라스트 감도의 균질 매질의 광학 인덱스(index)를 검출하기 위한 안정하고 강력한 에이전트(agent)로서 마이크론-크기의 TiO2 입자를 제공한다. 이러한 분포-조절된 산란 특성은 TiO2 입자가 항균성 창문, 촉매, 광촉매, 광학 센서, 및 광전지 디바이스와 같은 광범위한 전자 및 화학 플랫폼에 색상 및 광학 감도를 부여하는 흥미로운 기회를 제공할 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, micron-sized TiO 2 particles are used as a stable and robust agent for detecting an optical index of a homogeneous medium of high contrast sensitivity using color change of light sensitivity to the surrounding environment Lt; / RTI > This distribution-controlled scattering property can provide an exciting opportunity for TiO 2 particles to impart color and optical sensitivity to a wide range of electronic and chemical platforms such as antimicrobial windows, catalysts, photocatalysts, optical sensors, and photovoltaic devices.

도 1은, 본원의 일 실시예에 있어서, 다분산 입자들의 수집을 위한 색상 생성 메커니즘을 도시한 것으로서, 단분산 "백색" 입자들의 크기가 상이한 여러 세트의 조합은 가시광 범위에서 소광의 부드러운 변화를 만들어내어 색상을 표시한다는 것을 나타내는 개략도이다.
도 2a 내지 도 2d는, 본원의 일 실시예에 있어서, 각각 351 nm, 518 nm, 796 nm, 및 1,082 nm의 평균 직경에 해당하는 TiO2 입자의 SEM 이미지이고(스케일 바: 1 μm), 이들의 삽입도는 유리 슬라이드 상에서 건조된 에탄올 내의 입자의 광학 이미지를 백색 LED 광원 앞에서 본 광학 이미지이다(삽입도의 스케일 바: 1 cm).
도 3a 내지 도 3d는, 본원의 일 실시예에 있어서, 20 nm 크기의 막대(bin)를 갖는 입자 세트의 측정된 크기 분포를 나타낸 것으로서, 실선은 분포에 대한 정규 핏팅을 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는, 본원의 일 실시예에 있어서, 각각 어닐링 후 TiO2 입자(적색) 및 어닐링 전 TiO2 입자(흑색) TiO2 입자의 X 선 회절 스펙트럼 및 FTIR 스펙트럼을 나타낸 것이고, 도 4b의 삽입도는 합성된 TiO2 침전물의 공기 중에서 3 시간 동안 500℃에서 열 어닐링하기 전후의 이미지이다.
도 5는, 본원의 일 실시예에 있어서, 단분산 TiO2 입자에 대한 소광을 나타낸 것으로서, 파장과 직경의 상수로서 단일 TiO2 입자에 대해 계산된 미에 소광 확률을 나타낸 것이고, 1, 2, 3, 및 4로서 표시된 점선은 각각 351 nm, 518 nm, 796 nm, 및 1,082 nm의 직경을 나타낸다.
도 6은, 본원의 일 실시예에 있어서, 단분산 TiO2 입자에 대한 소광을 나타낸 것으로서, 상기 4 개의 입자에 대한 산란(흑색) 및 흡수(적색) 효율을 나타낸 것이다.
도 7a 내지 도 7d는, 본원의 일 실시예에 있어서, 각각 351 nm, 518 nm, 796 nm, 및 1,082 nm의 평균 직경을 갖는 공기 중에서 다분산된 TiO2 입자에 대한 소광을 나타낸 것으로서, TiO2 입자 세트에 대하여 측정된 소광 스펙트럼(검정) 및 계산 된 소광 스펙트럼(청색)이다.
도 8a 내지 도 8d는, 본원의 일 실시예에 있어서, 각각 351 nm, 518 nm, 796 nm, 및 1,082 nm의 평균 직경을 갖는 공기 중에서 다분산된 TiO2 입자에 대한 소광을 나타낸 것으로서, 각각의 크기 분포에 의해 가중된 직경과 파장의 상수로서 계산된 미에 소광 확률 (Cross section)을 나타낸 것이다.
도 9a 내지 도 9d는, 본원의 일 실시예에 있어서, 크기와 배경 인덱스에 따른 TiO2 입자의 소광 변형을 나타낸 것으로서, 각각 평균 직경이 351 nm, 518 nm, 796 nm, 및 1082 nm인 입자들을 인덱스 및 파장의 상수로서 각각의 크기 분포에 의해 가중된, 계산된 미에(Mie) 소광 확률을 나타낸 것이고, 점선은 에탄올을 나타내는 1.36의 굴절률을 나타낸 것이다.
도 10a 내지 도 10d는, 본원의 일 실시예에 있어서, (b) 에탄올에 담근 저농도의 TiO2 입자에 대해 측정된 소광(흑색) 및 계산된 소광(청색)을 나타낸 것이고, 삽입도는 백색 LED 광원 앞에서 측정된 용액의 광학 이미지이다.
도 11a 내지 도 11c는, 본원의 일 실시예에 있어서, 서로 다른 균일한 매질에 약 1,082 nm 크기의 TiO2 입자(좌측), 약 50 nm 크기의 Au 나노입자 (중간), 및 약 400 nm 크기의 SiO2 입자(우측)의 광 감도를 나타내기 위해, 파장과 굴절률의 상수로서 각각의 크기 분포에 의해 가중된, 계산된 미에(Mie) 소광 확률을 나타낸 것으로서, 여기서, 점선은 1.33(물), 1.36(에탄올), 및 1.43(DMF)의 인덱스을 나타내며, 하단의 광학 이미지의 각 페어는 물, 에탄올, 및 DMF에 담긴 산란제를 간접광(좌측)과 직사광(우측)의 앞에서 본 것이다.
도 12a 내지 도 12c는, 본원의 일 실시예에 있어서, 서로 다른 균일한 매질에 약 1,082 nm 크기의 TiO2 입자(좌측), 약 50 nm 크기의 Au 나노입자 (중간), 및 약 400 nm 크기의 SiO2 입자(우측)의 광 감도를 나타내기 위해, 물(흑색), 에탄올(적색), 및 DMF(청색)에서 산란제로부터 측정된 소광(상단) 및 계산된 소광(하단)을 나타낸 것이다.
도 13a 및 도 13b는, 본원의 일 실시예에 있어서, 각각 에틸렌 글리콜을 이용하여 제조된 TiO2 입자 및 에틸렌 글리콜 없이 제조된 TiO2 입자의 SEM 이미지(상단, 스케일 바: 1 μm), 및 간접광(좌측) 및 직사광(우측) 앞에서 본 1.25 mM 농도의 에탄올에 침지된 상기 입자들(하단)을 나타낸 것이다.
도 14는, 본원의 일 실시예에 있어서, 평균 직경이 351 nm, 518 nm, 796 nm, 및 1,082 nm 인 TiO2 입자 세트의 XRD 스펙트럼으로서, 3 시간 동안 500℃에서 어닐링 처리하였으며, 상기 모든 세트는 아나타제 결정 구조를 나타내었다.
도 15는, 본원의 일 실시예에 있어서, 입자 색상을 육안으로 관찰하는데 사용되는 백색 LED 스펙트럼이다.
도 16은, 본원의 일 실시예에 있어서, 농도에 대한 소광 의존성을 나타내기 위하여, 우측으로 갈수록 농도가 증가하도록 제조된 용액의 광학 이미지를 나타낸 것으로서, 농도가 낮을수록 색상이 선명해졌으며, 높은 농도의 경우, 다중 산란 및 응집에 의해 가시적인 색상의 손실을 초래하였다
도 17은, 본원의 일 실시예에 있어서, 각 용액의 농도에 따라 측정된 소광도를 나타낸 것으로서, 고농도에서는 절대 소광도가 증가하였다.
도 18은, 본원의 일 실시예에 있어서, 351 nm, 518 nm, 796 nm, 및 1,082 nm의 평균 직경을 갖는 TiO2 입자 세트의 확산 반사 스펙트럼이다.
도 19는, 본원의 일 실시예에 있어서, 4 세트의 입자에 대한 쿠벨카-뭉크(Kubelka-Munk) 상수는 약 3.18 eV의 밴드갭 에너지를 나타낸 것이다.
도 20은, 본원의 일 실시예에 있어서, TiO2 입자에 대한 N2 흡착 및 탈착 등온선이다.
도 21은, 본원의 일 실시예에 있어서, PDMS에 침지된 약 1,082nm 크기의 TiO2 입자를 간접광(좌측) 및 직사광(우측) 앞에서 본 이미지이다.
도 22는, 본원의 일 실시예에 있어서, PDMS에 침지된 약 1,082nm 크기의 TiO2 입자로부터 측정된 소광(흑색) 및 계산된 소광(청색)을 나타낸 것으로서, 계산된 적합도는 1.41의 배경 굴절률을 수득하였다.
도 23은, 본원의 일 실시예에 있어서, (c) 크기 분포에 의해 가중되어 계산된 미에(Mie) 소광 확률을 직경과 파장의 상수로 계산한 것이다.
도 24a 내지 도 24f는, 본원의 일 실시예에 있어서, 화장품 조성물에 이용하기 위해 합성한 각각 464 nm, 671 nm, 705 nm, 346 nm, 402 nm, 및 580 nm의 평균 직경에 해당하는 아나타제 상 TiO2 입자의 SEM 이미지이다(스케일 바: 1 μm).
도 25는, 본원의 일 실시예에 있어서, 도 26(A)에 이용하기 위해 합성한 883 nm 평균 직경에 해당하는 아나타제 상 TiO2 입자의 SEM 이미지이다(스케일바: 10 μm).
도 26은, 본원의 일 실시예에 있어서, 시중에서 구매한 토너 (Dr.Geo 사 제품, 좌측)에 TiO2 입자를 각각 0.2 M, 0.02 M, 0.03 M로 농축되었을 때의 소광 특성을 나타내기 위해, 약 883 nm(A)와 약 402 nm(B) 크기의 TiO2 나노입자 산란제를 혼합한 용액을 간접광 앞에서 촬영한 사진이다.
도 27a 내지 도 27c는, 본원의 일 실시예에 있어서, 각각 도 26의 서로 다른 농도의 토너 순서에 따라 약 883 nm(좌측)와 약 402 nm(우측) 크기의 TiO2 나노입자 산란제를 혼합한 용액을 직접광 앞에서 촬영한 사진이다.
도 28은, 본원의 일 실시예에 있어서, 시중에서 구매한 토너 (Dr.Geo 사 제품) 5 mL에 왼쪽부터 각각 각각 464 nm, 671 nm, 705 nm, 346 nm, 402 nm, 및 580 nm의 평균 직경에 해당하는 아나타제 상 TiO2 입자를 0.002 M로 농축한 무해성 토너의 소광을 나타내기 위해, 직사광 앞에서 촬영한 사진이다.
1 illustrates, in one embodiment, a color generation mechanism for the collection of polydisperse particles, wherein a combination of several sets of monodisperse " white " particles of different sizes provides a smooth transition of quenching in the visible range ≪ / RTI >
2A to 2D are SEM images (scale bars: 1 μm) of TiO 2 particles corresponding to an average diameter of 351 nm, 518 nm, 796 nm, and 1,082 nm, respectively, in one embodiment of the present invention Is an optical image of an optical image of particles in ethanol dried on a glass slide, viewed from the front of the white LED light source (scale bar of the inset: 1 cm).
Figures 3A-3D illustrate measured size distributions of a set of particles having a 20 nm sized bins in one embodiment of the present invention, wherein the solid line represents the normal fit to the distribution.
4A and 4B show X-ray diffraction spectra and FTIR spectra of TiO 2 particles (red) and TiO 2 particles (black) TiO 2 particles before annealing, respectively, after annealing in the embodiment of the present invention, Is an image of the synthesized TiO 2 precipitate before and after thermal annealing at 500 ° C for 3 hours in air.
Figure 5 shows quenching for monodisperse TiO 2 particles in one embodiment of the present invention, showing the calculated quenching probability for a single TiO 2 particle as a constant of wavelength and diameter, and 1, 2, 3 , And dashed lines denoted by 4 represent diameters of 351 nm, 518 nm, 796 nm, and 1,082 nm, respectively.
Figure 6 shows quenching for monodisperse TiO 2 particles in one embodiment of the invention, showing scatter (black) and absorption (red) efficiency for the four particles.
Figures 7A through 7D illustrate extinction for polydispersed TiO 2 particles in air having an average diameter of 351 nm, 518 nm, 796 nm, and 1,082 nm, respectively, in one embodiment of the invention, wherein TiO 2 The extinction spectrum (black) measured and the extinction spectrum (blue) calculated for the set of particles.
As Figure 8a to Figure 8d, in the one embodiment of the invention, showing the extinction of each 351 nm, 518 nm, 796 nm, and the dispersed TiO 2 particles in the air having a mean diameter of 1,082 nm, respectively, of The cross section is the calculated diameter as a constant of the diameter and the wavelength weighted by the size distribution.
Figure 9a through 9d are, in one embodiment of this disclosure, the size of, the particles each an average diameter of 351 nm, 518 nm, 796 nm, and 1082 nm as shown the quenching transformation of the TiO 2 particles in accordance with the background index The calculated Mie extinction probability, weighted by the respective size distribution as a constant of the index and wavelength, and the dotted line represents the refractive index of 1.36 representing ethanol.
10 (a) to 10 (d) show the extinction (black) and the calculated extinction (blue) of the low-concentration TiO 2 particles dipped in ethanol in an embodiment of the present invention, An optical image of the solution measured in front of the light source.
11A-11C illustrate, in an embodiment of the present invention, TiO 2 particles (left) about 1082 nm in size, Au nanoparticles about 50 nm in size (medium), and about 400 nm in size Wherein the dotted line represents a calculated Mie extinction probability, weighted by a respective size distribution, as a constant of wavelength and index of refraction, to indicate the light sensitivity of the SiO 2 particle (right) , 1.36 (ethanol), and 1.43 (DMF), and each pair of optical images in the bottom view water, ethanol, and scattering agent in DMF in front of indirect light (left) and direct light (right).
12A-12C illustrate, in one embodiment of the present invention, TiO 2 particles (left) about 1082 nm in size, Au nanoparticles about 50 nm in size (middle), and about 400 nm (Top) and calculated extinction (bottom) measured from the scattering agent in water (black), ethanol (red), and DMF (blue) to show the light sensitivity of the SiO 2 particles .
Figure 13a and Figure 13b, according to one embodiment of the present application, each of the ethylene glycol with TiO 2 prepared using the particles and a SEM image of a TiO 2 particles prepared without ethylene glycol (upper, scale bars: 1 μm), and indirect (Bottom) immersed in ethanol at a concentration of 1.25 mM seen from the front (left) and the right (right) of the light.
14 is an XRD spectrum of a set of TiO 2 particles with average diameters of 351 nm, 518 nm, 796 nm, and 1,082 nm annealed at 500 ° C for 3 hours, Showed anatase crystal structure.
15 is a white LED spectrum used to visually observe the hue of a particle in one embodiment of the present invention.
FIG. 16 shows an optical image of a solution prepared so as to increase the concentration to the right in order to show quenching dependence on the concentration in one embodiment of the present invention. The lower the concentration, the clearer the color, and the higher Concentration results in visible color loss due to multiple scattering and aggregation
17 shows the degree of extinction measured according to the concentration of each solution in one embodiment of the present invention, and the absolute extinction degree was increased at a high concentration.
18 is a diffuse reflection spectrum of a set of TiO 2 particles having an average diameter of 351 nm, 518 nm, 796 nm, and 1,082 nm, in one embodiment of the invention.
Figure 19 shows that, for one embodiment of the invention, the Kubelka-Munk constant for four sets of particles represents a band gap energy of about 3.18 eV.
Figure 20 is an N 2 adsorption and desorption isotherm for TiO 2 particles in one embodiment of the invention.
FIG. 21 is an image of TiO 2 particles having a size of about 1,082 nm immersed in PDMS in an embodiment of the present invention, viewed from the front side of indirect light (left side) and the right side (right side).
Figure 22 shows extinction (black) and calculated extinction (blue) measured from about 1,082 nm sized TiO 2 particles immersed in PDMS in one embodiment of the invention, wherein the calculated fidelity was 1.41, ≪ / RTI >
23 is a graph illustrating the Mie extinction probability calculated by (c) weighted distribution by a constant of diameter and wavelength in an embodiment of the present invention.
Figures 24A-24F show that in one embodiment of the present invention, anatase phases corresponding to an average diameter of 464 nm, 671 nm, 705 nm, 346 nm, 402 nm, and 580 nm, respectively, synthesized for use in cosmetic compositions SEM image of TiO 2 particles (scale bar: 1 μm).
25 is an SEM image (scale bar: 10 μm) of anatase phase TiO 2 particles corresponding to an average diameter of 883 nm synthesized for use in FIG. 26 (A) in one embodiment of the present invention.
26 is a graph showing the extinction characteristics when the TiO 2 particles are concentrated to 0.2 M, 0.02 M and 0.03 M, respectively, on a commercially purchased toner (left side of Dr. Geo Co., Ltd.) (A) and about 402 nm (B) size TiO 2 nanoparticle scattering agent for indirect light.
Figure 27a to Figure 27c is, in one embodiment of the invention, each road in accordance with each print order of the different concentrations of 26, about 883 nm (left) and about 402 nm (right) mixing the amount of TiO 2 nano-particle scattering agent This is a photograph taken in front of a direct sunlight.
28 is a graph showing the relationship between the amount of the toner and the amount of the toner added to 5 mL of commercially available toner (manufactured by Dr. Geo Co., Ltd.) in the embodiment of the present invention from the left side at 464 nm, 671 nm, 705 nm, 346 nm, In order to show extinction of the harmless toner concentrated to 0.002 M in the anatase phase TiO 2 particle corresponding to the average diameter, it is a photograph taken in front of direct sunlight.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments and examples described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is " on " another member, it includes not only when the member is in contact with the other member, but also when there is another member between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as " including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. As used herein, the terms " about, " " substantially, " and the like are used herein to refer to or approximate the numerical value of manufacturing and material tolerances inherent in the stated sense, Accurate or absolute numbers are used to prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the mentioned disclosure.

본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~ 하는 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.The term " step " or " step of ~ " as used throughout the specification does not imply " step for.

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합(들)"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term " combination (s) thereof " included in the expression of the machine form means a mixture or combination of one or more elements selected from the group consisting of the constituents described in the expression of the form of a marker, Quot; means at least one selected from the group consisting of the above-mentioned elements.

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

본원 명세서 전체에서, "다분산성(polydispersity)"의 기재는, 입자의 크기 분포가 정규 분포를 갖는 것을 의미한다.Throughout the present specification, the description of " polydispersity " means that the particle size distribution has a normal distribution.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments and examples and drawings.

본원의 제 1 측면은, 매질에 분산된 상이한 크기의 복수의 입자들의 조합을 포함하는, 발색 조성물로서, 상기 입자들의 크기 분포가 다분산성 (polydisperity)을 갖는 것이며, 상기 입자 각각의 크기, 상기 입자들의 크기 분포, 상기 입자의 유전상수, 및 상기 매질의 유전상수 중 하나 이상을 조절함으로써 상기 발색 조성물의 발색이 조절되는 것인, 발색 조성물을 제공한다.According to a first aspect of the invention, there is provided a color-forming composition comprising a combination of a plurality of particles of different sizes dispersed in a medium, the size distribution of the particles having polydispersity, the size of each of the particles, Wherein the color development of the color-forming composition is controlled by controlling at least one of a size distribution of the particles, a dielectric constant of the particles, and a dielectric constant of the medium.

본원의 일 구현예에 있어서, 하기 수학식 1에 의하여 표현되는 상기 입자 각각의 미에 소광 확률(Mie extinction cross section) 및 하기 수학식 2에 의하여 표현되는 상기 복수의 입자들의 조합의 미에 소광 확률을 조절함으로써 상기 발색 조성물의 발색이 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:In one embodiment of the present invention, the extinction probability of each of the particles expressed by the following equation (1) and the extinction probability of the combination of the plurality of particles expressed by the following equation (2) To thereby control the color development of the color-forming composition. However, the present invention is not limited thereto.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
;
Figure pat00001
;

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00002
;
Figure pat00002
;

상기 식들에서, Cext 및 Cpoly,ext는, 각각 독립적으로, 상기 입자(단일 입자) 및 상기 입자의 다분산 집합체의 미에 소광 확률이며, f는 상기 입자의 크기 분포이고, λ는 파장이며, s는 상기 입자의 직경임.In the above equations, C ext and C poly, ext are, respectively, the extinction probability of the particle (single particle) and the polydispersity aggregate of the particle, f is the size distribution of the particle, and s is the diameter of the particle.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 매질은 공기, 기체, 또는 용매를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본원의 일 구현예에 따른 박색 조성물이 기재에 코팅된 경우, 상기 매질은 공기일 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 물, 에탄올, 또는 디메틸포름아미드 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the invention, the medium may comprise, but is not limited to, air, gas, or solvent. For example, when the bleaching composition according to one embodiment of the invention is coated on a substrate, the medium can be air. For example, the solvent may be water, ethanol, or dimethylformamide, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 상이한 크기의 복수의 입자들은 약 50 nm 내지 약 10 μm의 크기 범위인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 금속 산화물 입자 크기의 분포 범위가 약 50 nm 내지 약 10 μm, 약 50 nm 내지 약 5 μm, 약 50 nm 내지 약 1 μm, 약 50 nm 내지 약 800 nm, 약 50 nm 내지 약 600 nm, 약 50 nm 내지 약 400 nm, 약 50 nm 내지 약 200 nm, 약 50 nm 내지 약 100 nm, 약 100 nm 내지 약 10 μm, 약 300 nm 내지 약 10 μm, 약 500 nm 내지 약 10 μm, 약 700 nm 내지 약 10 μm, 약 900 nm 내지 약 10 μm, 약 1 μm 내지 약 10 μm, 약 5 μm 내지 약 10 μm, 약 100 nm 내지 약 8 μm, 약 300 nm 내지 약 6 μm, 약 500 nm 내지 약 4 μm, 약 700 nm 내지 약 2 μm, 또는 약 900 nm 내지 약 1,000 nm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment herein, the plurality of particles of different sizes may be in a size range of from about 50 nm to about 10 μm, but are not limited thereto. For example, the metal oxide particle size distribution ranges from about 50 nm to about 10 μm, from about 50 nm to about 5 μm, from about 50 nm to about 1 μm, from about 50 nm to about 800 nm, from about 50 nm to about From about 50 nm to about 100 nm, from about 50 nm to about 100 nm, from about 100 nm to about 10 μm, from about 300 nm to about 10 μm, from about 500 nm to about 10 μm From about 500 nm to about 10 μm, from about 700 nm to about 10 μm, from about 900 nm to about 10 μm, from about 1 μm to about 10 μm, from about 5 μm to about 10 μm, from about 100 nm to about 8 μm, From about 500 nm to about 4 占 퐉, from about 700 nm to about 2 占 퐉, or from about 900 nm to about 1,000 nm.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 입자는 UV 에너지 이하 범위의 밴드갭을 갖는 물질을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 UV 에너지 이하 범위의 밴드갭은 가시광대역 범위를 포함하는 것으로서, 예를 들어, 약 3 eV 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the invention, the particles may include, but are not limited to, materials having a band gap in the range of UV energy or less. The bandgap in the range below the UV energy includes a visible broadband range, but may be, for example, about 3 eV or less, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 입자는 한 개 이상의 금속 원소를 포함하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산질화물, 탄질화물, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 입자는 TiO2, ZnO, BaTiO3, 다이아몬드, SiC, BN, AlN, GaN, ZnS, CuCl, SnO2, SrTiO3, LiNbO3, NiO, MgO, ZrO2, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the invention, the particles may comprise a material selected from the group consisting of oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbonitrides, and combinations thereof comprising one or more metallic elements, But is not limited thereto. For example, the particles are TiO 2, ZnO, BaTiO 3, diamond, SiC, BN, AlN, the GaN, ZnS, CuCl, SnO 2, SrTiO 3, LiNbO 3, NiO, MgO, ZrO 2, and combinations thereof But are not limited to, those selected from the group consisting of < RTI ID = 0.0 >

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 입자의 평균 크기는 서브마이크론 내지 마이크론 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 입자의 평균 크기가 서브마이크론 범위인 경우, 상기 입자가 약 100 nm 내지 약 1,000 nm의 평균 크기를 가지는 것을 의미하는 것일 수 있고, 상기 입자의 평균 크기가 서브마이크론 범위인 경우, 상기 입자가 약 1 μm 내지 약 10 μm의 평균 크기를 가지는 것을 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the invention, the average size of the particles may be in the submicron to micron range, but is not limited thereto. For example, if the average size of the particles is in the sub-micron range, it may mean that the particles have an average size of about 100 nm to about 1,000 nm, and if the mean size of the particles is in the sub- But is not limited to, that the particles have an average size of about 1 [mu] m to about 10 [mu] m.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 입자는 구형일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본원의 일 구현예에 따른 상기 입자는 동공(pore)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 입자가 동공을 포함하는 경우, 굴절률이 변화하게 되어 동공을 가지지 않는 입자들과 동일한 발색을 나타내기 위해서는 동공을 가지는 입자들의 크기 분포에 변화를 주어야 한다.In one embodiment of the invention, the particles may be spherical, but are not limited thereto. Also, the particles according to one embodiment herein may include, but are not limited to, pores. For example, when the particles include a pore, a change in the refractive index may be required to change the size distribution of particles having pores in order to exhibit the same color as the particles having no pores.

본원의 일 구현예에 따른 변색 조성물은 상기 입자의 굴절률에 따라 발색이 변화하는 것일 수 있다. 또한, 상기 입자의 굴절률은 상기 입자의 종류, 상기 입자의 평균 크기, 상기 입자의 다공성, 상기 유기 작용기의 함유량, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 조건에 따라 상이할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The color-changing composition according to one embodiment of the present invention may be one in which the color development varies depending on the refractive index of the particles. In addition, the refractive index of the particles may vary depending on conditions selected from the group consisting of the kind of the particles, the average size of the particles, the porosity of the particles, the content of the organic functional groups, and combinations thereof, It is not.

예를 들어, 상기 입자가 TiO2를 포함하고, 가시광 하에서 상기 입자의 굴절률이 약 2.2 내지 약 3.2일 수 있고, 각각 독립적으로, 상기 입자의 평균 크기가 약 351 ± 20 nm일 때 황색(yellow)이 발색될 수 있고, 상기 입자의 평균 크기가 약 518 ± 20 nm일 때 청색(navy blue)이 발색될 수 있으며, 상기 입자의 평균 크기가 약 796 ± 50 nm일 때 자홍색(magenta)이 발색될 수 있고, 상기 입자의 평균 크기가 약 1,082 ± 100 nm일 때 청록색(teal)이 발색될수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이때, 상기 매질은 공기일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, the particles may comprise TiO 2 , the refractive index of the particles under visible light may be from about 2.2 to about 3.2, and, independently of each other, yellow when the average size of the particles is about 351 ± 20 nm, (Navy blue) can be developed when the average size of the particles is about 518 ± 20 nm, and magenta is developed when the average size of the particles is about 796 ± 50 nm And the teal may be developed when the average size of the particles is about 1,082 +/- 100 nm, but is not limited thereto. At this time, the medium may be air, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 입자는 유기 작용기를 함유하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 유기 작용기는 아세틸아세톤(acetylacetone, acac) 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the particles may contain organic functional groups, but are not limited thereto. For example, the organic functional group may be acetylacetone (acac) or the like, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 발색 조성물은 화장용 조성물, 항균성 창문, 촉매, 광촉매, 광학 센서, 또는 광전지 디바이스에 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 화장용 조성물의 경우, 상기 발색 조성물이 특정한 색을 발색하여 UV 및을 흡수 및/또는 차단하는 역할을 할 수 있으며, 상기 항균성 창문의 경우, 상기 발색 조성물을 투명 기재 상에 코팅하여 색상을 띠면서 향균 기능을 지닌 투명 창호로서 활용할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 촉매 또는 상기 광촉매의 경우, 상기 발색 조성물을 색상을 띠는 촉매제 또는 광촉매제로서 사용할 수 있으며, 상기 광학 센서의 경우, 상기 발색 조성물에 포함된 입자들을 기능성 염료와 결합시켜 기체나 액체에 반응하여 변색되는 센서로서 활용할 수 있고, 상기 광전지 디바이스의 경우, 염료강응형 소자와 같이 색상을 띠며 빛을 흡수하여 전자/전공을 생성하는 소자로서 사용할 수 있다.In one embodiment of the invention, the color forming composition may be used in cosmetic compositions, antimicrobial windows, catalysts, photocatalysts, optical sensors, or photovoltaic devices, but is not limited thereto. For example, in the case of the cosmetic composition, the color-forming composition may develop a specific color to absorb and / or block UV and / or UV. In the case of the antimicrobial window, the color- So that it can be utilized as a transparent window having an antibacterial function. For example, in the case of the catalyst or the photocatalyst, the coloring composition can be used as a coloring catalyst or a photocatalyst. In the case of the optical sensor, the particles contained in the coloring composition are combined with a functional dye In the case of the photovoltaic device, the device can be used as an element that generates a color similar to that of a dye-sensitized device and absorbs light to generate electrons / majors.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 입자는 상기 발색에 추가하여 자외선 차단 및/또는 광촉매 성능을 나타내는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 여기서, 상기 입자는 TiO2인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the particles may exhibit ultraviolet shielding and / or photocatalytic performance in addition to the color development, but are not limited thereto, wherein the particles are preferably TiO 2 , It is not.

본원의 일 구현예에 따르면, 다분산성(polydispersity)의 이용을 통해 마이크론 크기에 가까운 TiO2 입자의 강한 산란을 이용하여 색상을 달성하는 대안적인 방법을 제시한다. 마이크론 크기에 가까운 단일 TiO2 입자는 가시광 범위에 걸쳐 빛을 무차별적으로 산란시켜 백색을 나타나게 되는 반면, 도 1 에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 크기 및 분포도(populate)가 상이한 "백색" 입자들의 집합체는 가시광 색상을 나타낸다. 일반적인 크기 분포를 갖는 다분산 입자의 생성은 수열 공정을 통해 자연적으로 수득되며, 이는 클린룸 제조 방법을 사용하지 않고도 색상을 나타내는데 비용 효율적이고, 확장 가능하며, 실용적인 방법을 제시하는 것이다. 가시광 색상은 서로 다른 크기의 개별 입자로부터의 미에(Mie) 산란의 앙상블 평균에 기인한 소광 스펙트럼에서의 파장의 완만한 변화로 인해 나타난다.According to one embodiment of the present application, an alternative method of achieving color using strong scattering of TiO 2 particles close to micron size through the use of polydispersity is presented. A single TiO 2 particle close to the micron size will scatter white light indiscriminately over the visible range, while a collection of " white " particles of different size and population populations, as shown schematically in Figure 1 It shows visible color. The generation of polydisperse particles with a general size distribution is naturally obtained through a hydrothermal process, which presents a cost-effective, scalable, and practical way of representing color without using a cleanroom manufacturing method. Visible light colors are due to gentle changes in wavelength in the extinction spectrum due to ensemble averaging of Mie scattering from discrete particles of different sizes.

본원의 제 2 측면은, 상기 본원의 제 1 측면에 따른 발색 조성물을 포함하는, 화장용 조성물을 제공한다.The second aspect of the present invention provides a cosmetic composition comprising the color-forming composition according to the first aspect of the present invention.

본원의 제 2 측면에 따른 화장용 조성물은 상기 본원의 제 1 측면에 따른 발색 조성물에 대하여 기술된 내용을 모두 적용할 수 있으며, 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.The cosmetic composition according to the second aspect of the present invention can be applied to all of the components described above for the coloring composition according to the first aspect of the present invention, and a detailed description of the overlapping parts is omitted, The same can be applied.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 발색 조성물을 한 개 이상의 금속 원소를 포함하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산질화물, 탄질화물, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 입자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 입자는 TiO2, ZnO, BaTiO3, 다이아몬드, SiC, BN, AlN, GaN, ZnS, CuCl, SnO2, SrTiO3, LiNbO3, NiO, MgO, ZrO2, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the invention, the color-forming composition may comprise particles selected from the group consisting of oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbonitrides, and combinations thereof comprising one or more metal elements , But is not limited thereto. For example, the particles are TiO 2, ZnO, BaTiO 3, diamond, SiC, BN, AlN, the GaN, ZnS, CuCl, SnO 2, SrTiO 3, LiNbO 3, NiO, MgO, ZrO 2, and combinations thereof But are not limited to, those selected from the group consisting of < RTI ID = 0.0 >

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 입자의 평균 크기는 서브마이크론 내지 마이크론 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 입자의 평균 크기가 서브마이크론 범위인 경우, 상기 입자가 약 100 nm 내지 약 1,000 nm의 평균 크기를 가지는 것을 의미하는 것일 수 있고, 상기 입자의 평균 크기가 서브마이크론 범위인 경우, 상기 입자가 약 1 μm 내지 약 500 μm의 평균 크기를 가지는 것을 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the invention, the average size of the particles may be in the submicron to micron range, but is not limited thereto. For example, if the average size of the particles is in the sub-micron range, it may mean that the particles have an average size of about 100 nm to about 1,000 nm, and if the mean size of the particles is in the sub- But is not limited to, that the particles have an average size of about 1 [mu] m to about 500 [mu] m.

예를 들어, 상기 화장용 조성물에 포함된 상기 입자의 평균 크기는 약 100 nm 내지 약 1,000 nm, 또는 약 1 μm 내지 약 500 μm의 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, the average size of the particles included in the cosmetic composition may range from about 100 nm to about 1,000 nm, or from about 1 [mu] m to about 500 [mu] m, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 화장품 조성물은 상기 입자에 의해 발색과 자외선 차단 성능을 나타내는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 입자의 크기에 따라 굴절률이 변하고, 굴절률이 변화함에 따라 상기 화장품 조성물의 발색 및 자외선 차단 성능이 조절될 수 있다. 예를 들어, 가시광 하에서 상기 입자의 굴절률이 약 2.2 내지 약 3.2이며, 상기 화장품 조성물은 각각 독립적으로, 상기 입자의 평균 크기가 약 351 ± 20 nm일 때 황색(yellow)이 발색되고, 상기 입자의 평균 크기가 약 518 ± 20 nm일 때 청색(navy blue)이 발색되고, 상기 입자의 평균 크기가 약 796 ± 50 nm일 때 자홍색(magenta)이 발색되며, 상기 입자의 평균 크기가 약 1,082 ± 100 nm일 때 청록색(teal)이 발색될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the cosmetic composition may exhibit color development and ultraviolet shielding performance by the particles, but is not limited thereto. The refractive index is changed according to the size of the particles and the coloring and ultraviolet blocking performance of the cosmetic composition can be controlled as the refractive index is changed. For example, under visible light, the refractive index of the particles is from about 2.2 to about 3.2, and each of the cosmetic compositions independently produces a yellow color when the average size of the particles is about 351 20 nm, Navy blue is developed when the average size is about 518 ± 20 nm and magenta is produced when the average size of the particles is about 796 ± 50 nm and the average size of the particles is about 1,082 ± 100 The cyan (teal) color may be developed, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 화장품 조성물은 일반적으로 알려진 화장품 성분들을 제한없이 포함할 수 있으며, 상기 화장품 성분에 상기 발색 조성물을 첨가하여 혼합하여도 상기 발색 조성물의 다양한 색상이 발현 가능한 소광 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 화장품 성분은 정제수, 다이프로필렌글라이콜, 글리세린, 병풀추출물, 쇠비름추출물, 인삼잎/줄기추출물, 드럼스틱잎추출물, 위치하젤껍질/잎/잔가지추출물, 조구등추출물, 박태기나무꽃/잎/줄기추출물, 비파다발효용해물, 하이드롤라이즈드옥수수전분, 사탕무뿌리추출물, 세라 마이드엔피, 황금추출물, 소듐하이알루로네이트, 베타-글루칸, 일랑일랑꽃오일, 베르가모트열매오일, 센티드제라늄꽃오일, 오렌지껍질오일, 소듐하이알루로네이트크로스폴리머-3, 카프릴릭/카프릭트리 글리세라이드, 피이지-60하이드로제네이티드캐스터오일, 옥틸도데칸올, 하이드로제네이티드레시틴, 암모늄아크릴로일다이메틸타우레이트/브이피코폴리머, 에칠헥실글리세린, 글리세릴카프릴레이트, 부틸렌글라이콜, 다이소듐이디티에이, 하이드록시아세토페논, 잔탄검 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the cosmetic composition may include generally known cosmetic ingredients, and even when the coloring composition is added to and mixed with the cosmetic ingredients, the coloring composition may exhibit various extinction properties . For example, the cosmetic ingredient may be at least one selected from the group consisting of purified water, dipropylene glycol, glycerin, Centella asiatica extract, Peppermint extract, Ginseng leaf / stem extract, Drumstick leaf extract, Locust bark / leaf / twigs extract, / Leaf / stem extract, tapioca flavor, hydrolyzed corn starch, beet root extract, ceramide insert, golden extract, sodium hyaluronate, beta-glucan, ylang ylang flower oil, bergamot fruit oil, Sodium hyaluronate cross polymer-3, caprylic / capric triglyceride, phage-60 hydrogenated castor oil, octyldodecanol, hydrogenated lecithin, ammonium acrylate Ethylhexyl glycerin, glyceryl caprylate, butyleneglycol, disodium iodide, hydroxyacetate, It sat benzophenone, but may be a xanthan gum, such as, without being limited thereto.

본원의 제 3 측면은, 상기 본원의 제 1 측면에 따른 발색 조성물을 포함하는, 굴절률 센서를 제공한다.A third aspect of the invention provides a refractive index sensor comprising a color-forming composition according to the first aspect of the invention.

본원의 제 3 측면에 따른 굴절률 센서는, 상기 본원의 제 1 측면에 따른 발색 조성물에 대하여 기술된 내용을 모두 적용할 수 있으며, 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.The refractive index sensor according to the third aspect of the present invention can be applied to all of the components described above with respect to the color composition according to the first aspect of the present invention and a detailed description of the overlapped portions is omitted, The same can be applied.

본원의 일 구현예에 따른 굴절률 센서는 상기 발색 조성물을 한 개 이상의 금속 원소를 포함하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산질화물, 탄질화물, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 입자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 입자는 TiO2, ZnO, BaTiO3, 다이아몬드, SiC, BN, AlN, GaN, ZnS, CuCl, SnO2, SrTiO3, LiNbO3, NiO, MgO, ZrO2, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.An index of refraction sensor according to one embodiment of the present invention is one in which the color forming composition comprises particles selected from the group consisting of oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbonitrides, and combinations thereof comprising one or more metal elements But is not limited thereto. For example, the particles are TiO 2, ZnO, BaTiO 3, diamond, SiC, BN, AlN, the GaN, ZnS, CuCl, SnO 2, SrTiO 3, LiNbO 3, NiO, MgO, ZrO 2, and combinations thereof But are not limited to, those selected from the group consisting of < RTI ID = 0.0 >

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 입자의 평균 크기는 서브마이크론 내지 마이크론 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 입자의 평균 크기가 서브마이크론 범위인 경우, 상기 입자가 약 100 nm 내지 약 1,000 nm의 평균 크기를 가지는 것을 의미하는 것일 수 있고, 상기 입자의 평균 크기가 서브마이크론 범위인 경우, 상기 입자가 약 1 μm 내지 약 500 μm의 평균 크기를 가지는 것을 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the invention, the average size of the particles may be in the submicron to micron range, but is not limited thereto. For example, if the average size of the particles is in the sub-micron range, it may mean that the particles have an average size of about 100 nm to about 1,000 nm, and if the mean size of the particles is in the sub- But is not limited to, that the particles have an average size of about 1 [mu] m to about 500 [mu] m.

예를 들어, 상기 화장용 조성물에 포함된 상기 입자의 평균 크기는 약 100 nm 내지 약 1,000 nm, 또는 약 1 μm 내지 약 500 μm의 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, the average size of the particles included in the cosmetic composition may range from about 100 nm to about 1,000 nm, or from about 1 [mu] m to about 500 [mu] m, but is not limited thereto.

본원 도11a, 도 21 및 22를 참조하면, 본원의 일 구현예에 따른 굴절률 센서는 상기 발색 조성물의 굴절률 차이에 따라 소광 스펙트럼이 변화하여 굴절률 센서로로서 우수한 성능을 달성할 수 있다.11a, 21 and 22, the refractive index sensor according to an embodiment of the present invention can achieve excellent performance as a refractive index sensor by changing extinction spectrum according to the refractive index difference of the color-forming composition.

이하, 실시예를 참조하여 본원을 좀더 자세히 설명하지만, 본원은 이에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

[[ 실시예Example ]]

본원에 따른 금속 산화물 입자의 소광 거동으로부터 광학 환경에 대한 높은 산란 감도를 추가로 입증한다. 광학 인덱스의 신속한 평가를 위해, 하나의 파라미터(즉, 파장)를 통한 데이터 획득이 바람직할 것이다. 소광 측정은 이러한 가능성을 제공하지만, 통상의 기술에 따르면, 이러한 기법은 상이한 매질 간에 높은 수준의 인덱스 콘트라스트(index contrast)를 제공하는 적절한 산란제가 없기 때문에 인덱스 측정에 널리 사용되지 않았다. 본 실시예에서는, 본원에 따른 TiO2 입자들의 소광을 통해 약 0.03 정도로 작은 인덱스 차이(Δn)가 인덱스 콘트라스트에 대한 민감도에 대하여 2.2% 상한에 상응하여 분석될 수 있음을 나타낸다. 비교를 위해, 매질-의존 산란 거동을 나타내는 것으로 알려진 플라즈몬 및 유전체 입자의 소광 측정은 파장에 있어서 소광 변화가 부족하기 때문에 빈약한 인덱스 콘트라스트를 제공하는 것으로 나타났다.The extinction behavior of the metal oxide particles according to the invention further demonstrates a high scattering sensitivity to the optical environment. For rapid evaluation of the optical index, data acquisition through one parameter (i.e., wavelength) would be desirable. Extinction measurements provide this possibility, but according to conventional techniques, this technique has not been widely used in index measurements because there is no suitable scattering agent to provide a high level of index contrast between different media. In this example, it can be seen that through the extinction of the TiO 2 particles according to the present invention, the index difference [Delta] n, which is as small as about 0.03, can be analyzed corresponding to a 2.2% upper limit on the sensitivity to index contrast. For comparison, extinction measurements of plasmon and dielectric particles, which are known to exhibit medium-dependent scattering behavior, have been shown to provide poor index contrast due to lack of quenching in wavelength.

TiO2 입자는 이것이 높은 굴절 인덱스(refractive index) 및 큰 밴드갭, 및 상기 TiO2 입자의 광물리 특성 및 합성 방법이 촉매, 광촉매, 화학 센싱, 광전지, 셀프-클리닝, 항균 매질, 안료, 및 전자파 흡수제에서의 광범위한 사용으로 인해 지난 수십년에 걸쳐 광범위하게 조사되었기 때문에 산란제로서 선택되었다. TiO2 입자의 화학적 및 전기적 기능을 유지하면서 색상을 조절하는 것은, 착색된 항균 창, 착색된 투명 태양전지, 또는 전자파 흡수제와 같은 가능성을 촉진시킬 수 있다. 본 발명자들은, 최근 TiO2 초미세(submicron) 입자로부터 미에-산란된(Mie-scattered) 색상을 관측한 것과 유사한 연구를 발견하였지만, 색상 생성 원리에 대한 자세한 설명을 찾지 못하였다. 본원에서는, ZnO와 같은 다른 금속 산화물도 큰 밴드갭과 높은 굴절 인덱스를 공유하지만, 본 실시예에서 그것들을 사용하여 서브마이크론 또는 마이크론 크기의 입자 제조에 도전하는 것은 실험적인 어려움이 있다. 예를 들어, 대부분의 마이크론 크기에 가까운 ZnO 입자는 나노 크기의 입자들이 응집되어 있는 것이다. 어닐링시, 상기 입자들은 비구형 결정 면(facet) 구조체로 결정화되는 경향이 있는데, 이것들의 고차 산란 모드가 미에 예측으로부터 벗어나게 할 수 있으며, 분석을 복잡하게 할 수 있다.The TiO 2 particles are characterized in that they have a high refractive index and a large band gap and that the photophysical properties and synthesis methods of the TiO 2 particles are suitable for use as catalysts, photocatalysts, chemical sensing, photovoltaic cells, self-cleaning, It has been selected as a scattering agent because it has been extensively investigated over the past several decades due to its widespread use in absorbents. Adjusting the color while maintaining the chemical and electrical function of the TiO 2 particles can promote the possibility of colored antimicrobial windows, colored transparent solar cells, or electromagnetic wave absorbers. The present inventors have recently found a similar study to the observation of Mie-scattered color from TiO 2 submicron particles, but did not find a detailed description of the principle of color generation. Although other metal oxides such as ZnO share a high bandgap and a high index of refraction herein, it is an experimental challenge to challenge submicron or micron sized particles using them in this embodiment. For example, ZnO particles that are close to the size of most microns are nano-sized particles that are aggregated. Upon annealing, the particles tend to crystallize into a non-spherical crystal facet structure, which can deviate from the high-order scattering mode and can complicate the analysis.

실시예Example 1:  One: TiOTiO 22 입자의 합성 Particle synthesis

부드럽고 균일한 표면을 가진 크기-조절된 TiO2 입자는 종래에 보고된, 수정된 원-팟 용매열 비수성 기술을 사용하여 제조되었다. 이소프로필 알코올(isopropyl alchohol, IPA), 아세톤, 및 아세틸아세톤(acetylacetone, acac)의 혼합물을 1 : 1 : 0.5의 부피비로 제조하였다. 테트라부틸 오르소티타네이트(tetrabutyl orthotitanate, TBOT)를 연속적으로 교반되는 상기 혼합물 용액에 신속하게 주입한 다음 20 mmol의 에틸렌 글리콜(EG)을 첨가하였다. 이어서, 상기 혼합물을 200℃에서 3 시간 내지 5 시간 동안 프로그래밍 가능한 머플 퍼니스(muffle furnace)에서 수열 처리하기 위해 50 mL의 테프론-라이닝된 스테인리스 스틸 오토클레이브로 옮겼다. 침전물을 원심분리에 의해 수집하였고, 에탄올로 수회 세척한 후, 60℃에서 밤새 건조시켰다. 도 2a 내지 2d에 나타난 바와 같이, 상기 침전물 분말의 SEM 이미지는, 마이크론 크기에 가까운 부드럽고 균일한 입자를 나타내었다. 본 실시예에서는, EG의 사용이 분석적으로 처리 가능한 산란 특성 및 선명한 색상의 외관을 야기하는, 부드러운 입자 표면의 형성(도 13a)을 보장하는데 필수적이라는 사실을 확인하였다. EG가 없는 경우, 입자들은 큰 표면 거칠기를 나타내었고, 미에 산란 강도의 감소 및 약한 색상 대비를 야기하였다(도 13b). 입자 크기는 TBOT의 양 및 반응 시간을 변화시킴으로써 조절하였다.Size-regulated TiO 2 particles with a smooth, uniform surface were prepared using the previously reported, modified one-pot solvent thermal non-aqueous technique. A mixture of isopropyl alcohol (IPA), acetone, and acetylacetone (acac) was prepared in a volume ratio of 1: 1: 0.5. Tetrabutyl orthotitanate (TBOT) was rapidly injected into the continuously stirred mixture solution and 20 mmol of ethylene glycol (EG) was added. The mixture was then transferred to a 50 mL Teflon-lined stainless steel autoclave for hydrothermal treatment in a programmable muffle furnace at 200 < 0 > C for 3 to 5 hours. The precipitate was collected by centrifugation, washed several times with ethanol, and then dried at 60 DEG C overnight. As shown in Figures 2A-2D, the SEM image of the precipitate powder showed soft, uniform particles close to micron size. In this example, it has been confirmed that the use of EG is necessary to ensure the formation of a smooth particle surface (Fig. 13A), which results in an analytically processable scattering characteristic and a bright color appearance. In the absence of EG, the particles exhibited large surface roughness, resulting in reduced scattering intensity and poor color contrast (Fig. 13b). Particle size was controlled by varying the amount of TBOT and the reaction time.

2. 특성 분석2. Characterization

TiO2 미세구(microsphere)의 X-선 회절(XRD) 측정을 D/Max-2000/PC 회절계(Cu Kα 방사선, 298 K)에서 분당 2°의 스캔 속도로 수행하여 상기 TiO2 미세구의 결정 구조를 측정하였다. 미세구의 형태는 전계 방출 주사 전자 현미경(FESEM, JEOL, JSM-6700F)에 의해 15 kV의 가속 전압에서 조사되었다. Varian FTS-800 Scimitar 시리즈 적외선 분광기를 사용하여 4,000 cm-1 내지 400 cm-1 범위의 포타슘 브로마이드(KBr) 매트릭스에서 푸리에 변환 적외선(FT-IR) 스펙트럼을 수집하였다. 소광도 측정은 자외선 가시 분광 광도계 모델(UV-vis, SHIMADZU, UV-2450)에서 수행되었다. 밴드갭 에너지는 UV-vis 확산 반사 분광법(UV-vis-NIR 분광 광도계, Cary 5000, Varian)에 의해 평가되었다. 질소 흡착 등온선은 Micromeritics 체적 흡착 분석기(BELSORP mini II)에서 77 K에서 측정되었다. 측정 전에, 샘플은 흡착 장치의 탈기 포트에서 423 K에서 3 시간 동안 진공 하에 가스 방출되었다.TiO 2 X- ray diffraction (XRD) system the D / Max-2000 / PC diffraction TiO 2 wherein the microspheres determined by performing a scan rate of 2 ° per minute in the (Cu Kα radiation, 298 K) of the microspheres (microsphere) Structure was measured. The morphology of the microspheres was examined by field emission scanning electron microscopy (FESEM, JEOL, JSM-6700F) at an accelerating voltage of 15 kV. Fourier transform infrared (FT-IR) spectra were collected in a potassium bromide (KBr) matrix ranging from 4000 cm -1 to 400 cm -1 using a Varian FTS-800 Scimitar series infrared spectrometer. The extinction measurement was carried out in an ultraviolet visible spectrophotometer model (UV-vis, SHIMADZU, UV-2450). The band gap energy was evaluated by UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis-NIR spectrophotometer, Cary 5000, Varian). Nitrogen adsorption isotherms were measured at 77 K on a Micromeritics volume adsorption analyzer (BELSORP mini II). Prior to measurement, the sample was evacuated under vacuum at a temperature of 423 K for 3 hours at the desorption port of the adsorption device.

3. 결과3. Results

이론적으로나 실험적으로 TiO2 입자의 광학적 성질을 연구하기 위해서는, 잘 정립된 광학 상수가 계산에 사용될 수 있도록 높은 조성 순도의 결정 입자를 수득하는 것이 필요했다. 상기 방법으로부터 합성된 모든 크기의 입자는, 도 4a 및 도 4b의 전형적인 입자 세트로 나타낸 바와 같이, X-선 회절(XRD) 피크가 없는 비정질 상을 나타냈다. 상기 입자들을 결정질 상으로 전환시키고 조성의 순도를 향상시키기 위해, 상기 입자를 공기 중에서 3 시간 동안 500℃로 어닐링시켰다. XRD 스캔은 아나타제 구조에 해당하는 회절 피크의 출현을 통해 비정질 상에서 결정질 상으로의 입자 변환을 입증하였다(도 4a 및 도 4b). 어닐링 후 모든 크기 세트의 입자들이 아나타제 구조를 나타내는 것으로 나타났다(도 14).In order to study the optical properties of TiO 2 particles theoretically and experimentally, it was necessary to obtain crystal particles of high composition purity so that a well-established optical constant could be used for the calculation. The particles of all sizes synthesized from the above method exhibited an amorphous phase without X-ray diffraction (XRD) peaks, as shown by the typical set of particles in Figures 4A and 4B. In order to convert the particles to a crystalline phase and to improve the purity of the composition, the particles were annealed in air at 500 DEG C for 3 hours. The XRD scan demonstrated the transformation of amorphous to crystalline phases through the appearance of diffraction peaks corresponding to the anatase structure (Figs. 4A and 4B). After annealing, all size set of particles showed anatase structure (Fig. 14).

열처리 전과 후의 FTIR(Fourier Transform Infrared) 스펙트럼은 각각 입자에 포함된 몇 가지 유기 작용기의 존재와 제거를 나타내었다(도 4b). 도 4b에 나타낸 바와 같이, 열처리 전에, 3,100 cm-1 내지 3,600 cm-1, 2,860 cm-1, 2,939 cm-1, 1,458 cm-1 내지 1,575 cm-1, 1,074 cm-1 내지 1,360 cm-1, 및 400 cm-1 내지 900 cm-1에서 나타나는 다수의 특징적인 FTIR 피크를 관찰 할 수 있었다. 상기 400 cm-1 내지 900 cm-1에서의 강하고 넓은 피크는 TiO2 결정에서 Ti-O/Ti-O-Ti 격자 진동의 특성이다. 1,074 cm-1 내지 1,360 cm-1에서의 다중 진동은 티타늄 알콕사이드(-OC4H9)의 잔류 말단에서 C-O 스트레칭에 해당할 수 있다. 1,458 cm-1 내지 1,575 cm-1에 위치한 다중 피크는 TiO2에 부착된 acac 리간드의 결합된 C-O 진동[C=C-(C=O) 및 C=C-(C-)O-]의 특성이다. 2,860 cm-1 및 2,939 cm-1에서의 밴드는 TiO2 입자의 표면에 결합된 알킬기로부터의 C-H 스트레칭 진동에 기인한다. 3,100 cm-1 내지 3,600 cm-1에 나타나는 넓은 피크는 하이드록시기의 진동에 해당한다. 상기 진동은 합성된 TiO2 입자에서 유기 그룹의 잔류를 설명하고, 건조 분말에 의해 표시된 노란색 발색의 원인이 된다(도 4b의 삽입도 참조). 일단 어닐링되면, 분말은 백색으로 변하여 유기 작용기의 감소 또는 제거를 시사한다. 이것은 유기기에 할당된 모든 피크의 감소 또는 사라짐을 나타내는 FTIR 측정을 통해 확인되었다(도 2b). 상기 입자의 어닐링 전후에 남은 약 2,345 cm-1에서의 샤프한 흡수 피크는 표면 흡착된 CO2의 특징이다. 1,373 cm-1 및 1,558 cm-1에서의 피크의 불완전한 제거는 잔류 유기기의 흔적이 어닐링된 입자에 여전히 존재함을 나타내며, 입자의 굴절 인덱스는 순수한 아나타제 TiO2 입자의 굴절 인덱스보다 낮아야 함을 의미한다.The FTIR (Fourier Transform Infrared) spectrum before and after the heat treatment showed the presence and elimination of several organic functional groups contained in the particles, respectively (Fig. 4B). As shown in FIG. 4B, before the heat treatment, it is preferable to set the temperature at a temperature of 3,100 cm -1 to 3,600 cm -1 , 2,860 cm -1 , 2,939 cm -1 , 1,458 cm -1 to 1,575 cm -1 , 1,074 cm -1 to 1,360 cm -1 , and were able to observe a plurality of the characteristic FTIR peaks at 400 cm -1 to 900 cm -1. The strong and broad peak at 400 cm -1 to 900 cm -1 is characteristic of Ti-O / Ti-O-Ti lattice vibration in TiO 2 crystals. Multiple oscillations at 1,074 cm -1 to 1,360 cm -1 may correspond to CO stretching at the residual end of the titanium alkoxide (-OC 4 H 9 ). The multiple peaks located at 1,458 cm -1 to 1,575 cm -1 are characterized by the combined CO vibrations [C═C- (C═O) and C═C- (C-) O-] of acac ligands attached to TiO 2 to be. The band at 2,860 cm -1 and 2,939 cm -1 is due to the CH stretching vibrations from the alkyl groups bonded to the surface of the TiO 2 particles. The broad peak at 3,100 cm -1 to 3,600 cm -1 corresponds to the vibration of the hydroxyl phase. The vibrations account for the residual organic groups in the synthesized TiO 2 particles and cause yellow coloration as indicated by the dry powder (see also the inset of FIG. 4b). Once annealed, the powder turns white to suggest a reduction or elimination of organic functionality. This was confirmed by FTIR measurements showing the reduction or disappearance of all the peaks assigned to the organic groups (Fig. 2B). The sharp absorption peaks at about 2,345 cm <" 1 > remaining before and after annealing of the particles are characteristic of surface adsorbed CO 2 . The incomplete removal of the peaks at 1,373 cm -1 and 1,558 cm -1 indicates that the trace of residual organic compounds is still present in the annealed particles and that the refractive index of the particles should be lower than the refractive index of the pure anatase TiO 2 particles do.

잔존하는 유기물 외에도 다공성은 또한 굴절 인덱스의 감소에 기여할 수 있다. 상기 입자들에 대한 BET 측정을 수행하여 상기 입자들의 다공성을 얻었다(표 1). 50 nm보다 작은 동공은 입자 부피의 5.5%를 차지하였다. 상기 다공성이 굴절 인덱스에 미치는 영향은 본 실시예의 소광 분석에서 추가 논의될 것이다.Besides the remaining organic matter, porosity can also contribute to a reduction in refractive index. A BET measurement of the particles was performed to obtain the porosity of the particles (Table 1). Pores smaller than 50 nm accounted for 5.5% of the particle volume. The effect of the porosity on the refractive index will be further discussed in the extinction analysis of this embodiment.

하기 표 1에서, VTotal은 p/p0 = 0.99 에서의 전체 동공 부피이고, VMicro는 NLDFT 플롯에서의 마이크로동공 부피(동공 폭 2 nm 이하)이고, VMeso는 NLDFT 플롯에서의 메소동공 부피(동공 폭 2 nm 내지 50 nm)이고, VMacro는 NLDFT 플롯에서의 매크로동공 부피(동공 폭 50 nm 이상)이다.In Table 1 below, V Total is the total pore volume at p / p 0 = 0.99, V Micro is the micropore volume (pupil width 2 nm or less) in the NLDFT plot, and V Meso is the mesopore volume in the NLDFT plot (Pupil width 2 nm to 50 nm), and V Macro is the macro-pore volume (pupil width 50 nm or more) on the NLDFT plot.

SS BETBET (m (m 22 /g)/ g) VV TotalTotal ( ( cmcm 33 /g)/ g) VV MicroMicro ( ( cmcm 33 /g)/ g) VV MesoMeso ( ( cmcm 33 /g)/ g) VV MacroMacro ( ( cmcm 33 /g)/ g) 3.433.43 1.55 X 10-2 1.55 X 10 -2 0.07 X 10-2 0.07 X 10 -2 0.92 X 10-2 0.92 X 10 -2 0.56 X 10-2 0.56 X 10 -2 부피율: ~5.5%Volume ratio: ~ 5.5%

유리 슬라이드 상에 분산되거나 저농도 용액으로 제조된 상기 입자들은, 도 2의 삽입도, 도 16, 및 도 17의 삽입도에 도시된 바와 같이, 백색 LED 광원(도 15에 나타낸 소스 스펙트럼) 앞에서 볼 때 별개의 색상을 나타내었다. 더 높은 농도에서, 다중 산란 또는 입자 응집은 상기 효과를 감소시켜 백색 외관을 나타내었다(도 16 및 도 17). 본 실시예에서는, 유리 슬라이드 상에 분산된 입자의 경우, 입자의 평균 크기에 따라 색상이 다양하다는 것을 발견하였다. 도 2a 내지 도 2d는, 각각 351 ± 20 nm, 518 ± 20 nm, 796 ± 50 nm, 및 1,082 ± 100 nm의 평균 크기를 갖는 TiO2 입자 세트의 SEM 이미지를 나타낸 것이다. 도 2a 내지 도 2d의 삽입도에 나타낸 바와 같이, 유리 슬라이드 상에 분산되고 건조된 상기 입자 세트 각각의 발색된 색상은 황색(yellow), 청색(navy blue), 자홍색(magenta), 및 청록색(teal)이었다. 각 샘플의 크기 분포는 도 2a 내지 도 2d에서 각각 400 개, 366 개, 418 개, 및 400 개 입자의 직경을 측정하여 수득하였으며, 도 3a 내지 도 3d에서 20 nm 크기의 막대(bin)로 형성된 막대 그래프로 요약되었다. 정규(normal) 분포가 상기 측정에 핏팅되었다.The particles dispersed on the glass slide or made of a low concentration solution can be seen in front of the white LED light source (source spectrum shown in Fig. 15), as shown in the inset of Fig. 2, the inset of Fig. 16, And showed distinct colors. At higher concentrations, multiple scattering or particle agglomeration reduced the effect and displayed a white appearance (Figures 16 and 17). In this embodiment, it has been found that, in the case of particles dispersed on a glass slide, the colors vary according to the average size of the particles. Figures 2a-2d show SEM images of a set of TiO 2 particles having an average size of 351 ± 20 nm, 518 ± 20 nm, 796 ± 50 nm, and 1,082 ± 100 nm, respectively. As shown in the inset of Figures 2a-2d, the developed color of each of the set of particles dispersed and dried on the glass slide is yellow, navy blue, magenta, and teal ). The size distribution of each sample was obtained by measuring the diameters of 400, 366, 418, and 400 particles, respectively, in FIGS. 2A to 2D. The size distribution of each sample was obtained by measuring diameters of 400 particles, The bar graph is summarized. A normal distribution was fitted to the measurement.

상기 색상이 acac 리간드의 Ti 원자로의 복합체화로 인해 발생할 수 있는 밴드간 흡수의 차이 때문이 아니라는 것을 확인하기 위해, 확산 반사 분광법 및 쿠벨카-뭉크(Kubelka-Munk) 분석을 수행하여 모든 입자 크기의 밴드갭을 결정하였다. 약 3.18 eV의 간접 밴드갭 값이 발견되었으며(도 18 및 도 19), 이는 아나타제 TiO2의 보고된 값과 일치하였다. 모든 입자 세트에 대해 수득된 일관된 밴드갭 값은 발색 색상이 전자 구조의 차이가 아니라 광학 효과의 차이에서 비롯된 것임을 나타낸다.To confirm that the hue is not due to differences in band-to-band absorption that may occur due to the complexation of the ac reactors with Ti atoms, diffuse reflectance spectroscopy and Kubelka-Munk analysis were performed to determine the band of all particle sizes Gap was determined. An indirect bandgap value of about 3.18 eV was found (Figs. 18 and 19), consistent with the reported values of anatase TiO 2 . The consistent bandgap values obtained for all particle sets indicate that the color hue is due to differences in optical effects, not differences in electronic structure.

분산된 입자를 소광 배열에서 보았을 때, 도 5에서 직경과 파장의 범위에 걸쳐 단일 TiO2 입자의 Mie 소광 확률을 분석적으로 계산하였다. TiO2에서 유기물 및 공기 동공의 잔존을 설명하는 유전 상수(dielectric function)가 사용되었으며, 이는 집합적 소광에 대한 논의에서 추후 설명하였다. 100 nm 미만의 직경에서는, 단일 입자에 대한 소광이 모든 파장에서 무시할 수 있다. 이러한 이유 때문에 용액에서 낮은 농도의 100 nm 이하 크기의 TiO2 나노 입자는 무색으로 보인다. 상기 직경 이상의, 대다수의 소광 모드들은 직경 및 파장의 선택된 범위에서 발생한다. 도 3a 내지 도 3d에 나타난 평균 직경에 대응하는 각각의 입자 크기에 대한 산란 및 흡수를 도 6에 나타내었다. 흡광율이 UV 영역을 제외한 모든 파장에서 무시할 수 있기 때문에 소광은 본질적으로 산란과 동일하다는 것을 관찰할 수 있었다.When the dispersed particles are viewed in the extinction array, the Mie quenching probability of a single TiO 2 particle over the range of diameter and wavelength is analytically calculated in FIG. A dielectric function describing the remnants of organic matter and air pores in TiO 2 was used, which was explained later in the discussion of collective extinction. At diameters less than 100 nm, quenching for a single particle is negligible at all wavelengths. For this reason, low concentrations of TiO 2 nanoparticles below 100 nm in solution appear colorless. Most of the extinction modes above the diameter occur in a selected range of diameter and wavelength. Scattering and absorption for each particle size corresponding to the average diameter shown in Figures 3a-3d is shown in Figure 6. It was observed that extinction is essentially the same as scattering because the absorbance can be neglected at all wavelengths except the UV region.

직경이 증가함에 따라 추가 고차 산란 모드가 스펙트럼에 도입되어 가시광선 범위의 날카로운 산란 피크 수가 증가하였다. 가장 큰 크기(1,082 nm)의 입자의 경우, 거의 모든 파장에서 강한 산란이 발생하였다. 상기 크기의 낮은 농도의 단분산 입자들의 색상은 흰색으로 나타날 것이다. 351 nm, 518 nm, 및 796 nm 크기의 입자들은 또한 여러 파장에서 날카로운 산란 피크를 나타내었다. 이로부터, 유사하게 각 크기의 단분산 입자들의 집합이 각각 흰색으로 보이거나 옅은 색을 띠게 될 것으로 예상된다. 이것은 도 1b에서 관찰된 가시광 색상과는 대조적이다. 여기서, 본 실시예는, 색상의 유무 사이의 주요한 차이는 TiO2 입자의 다분산도에 있다는 것을 나타낸다.As the diameter increased, an additional high order scattering mode was introduced into the spectrum and the number of sharp scattering peaks in the visible range increased. For particles of the largest size (1,082 nm), strong scattering occurred at almost all wavelengths. The color of the low concentration monodisperse particles of this size will appear white. Particles of size 351 nm, 518 nm, and 796 nm also exhibited sharp scattering peaks at various wavelengths. From this, similarly, it is expected that the aggregation of monodisperse particles of each size will appear white or light-colored respectively. This is in contrast to the visible light color observed in FIG. 1B. Here, the present embodiment shows that the main difference between the presence or absence of color is in the polydispersity of the TiO 2 particles.

유리 슬라이드 상에 에탄올의 저농도 용액으로부터 분산된 각 입자 세트에 대해 측정된 소광 스펙트럼이 입자의 크기 증가에 따라 각각 도 7a 내지 도 7d에 도시되었다. 도 5 및 도 6에서 계산된 단일 입자 소광 확률과 상기 소광이 현저하게 상이하다는 것은 명확하다. 하나의 입자에서 발견되는 샤프한 복수의 소광 피크 대신, 부드럽고, 폭이 넓으며, 피크가 거의 없는 것을 상기 측정에서 관측할 수 있다는 것을 알 수 있다. 상기 측정된 입자들이 다분산이며, 도 3a 내지 도 3d에서 특성화된 일반적인 크기 분포를 나타낸다는 것을 이해하면, 하기 식을 사용하여 측정된 소광을 모델링한다:The extinction spectra measured for each set of particles dispersed from a low concentration solution of ethanol on a glass slide are shown in Figures 7A-7D, respectively, as the particle size increases. It is clear that the single-particle extinction probability calculated in Figs. 5 and 6 is significantly different from the extinction ratio. It can be seen that instead of a sharp plurality of extinction peaks found in one particle, it is possible to observe in the measurement that it is smooth, broad, and has few peaks. Understanding that the measured particles are polydisperse and exhibit the generalized size distribution characterized in Figures 3A-3D, the extinction is measured using the following equation:

Figure pat00003
(1)
Figure pat00003
(One)

Figure pat00004
(2)
Figure pat00004
(2)

여기서, Cext 및 Cpoly,ext는 각각 단일 입자 및 다분산 집합체의 Mie 소광 확률이다. f는 입자 크기 분포이고, λ는 파장이며, s는 입자의 직경이다. 도 8a 내지 도 8d는, 각 입자 세트에 대한 적합한 크기 분포에 의해 가중된 직경 및 파장의 상수로서 상기 계산된 Mie 소광인, g(λ, s)를 나타낸다. 다분산 크기 분포가 각 입자 크기에 대한 소광 정도를 조절함으로써 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 식 2에 나타낸 바와 같이, 가중된 소광 g(λ, s)를 직경에 걸쳐 통합함으로써, 각각의 다분산 크기 분포에 대한 미에(Mie) 소광 스펙트럼을 수득한다. 이것은 개별 입자로부터의 고주파 산란을 부드럽게 하는 효과와 색상 표시를 담당하는 가시광 범위에서 소광의 폭넓은 변화를 유발하였다. 측정된 소광에 대한 상기 스펙트럼의 비교는 입자 크기의 모든 세트에 대해 우수한 일치를 나타내었다. 그러나 실제 입자 크기 분포의 정확한 결정을 제한하는 불완전한 통계는 518 nm 및 796 nm 크기 세트에서 50 nm 간격의 다중 피크와 같이 측정에 나타나지 않는 미세한 특징을 예측하는 모델을 관찰할 수 있으므로 모델의 정확성을 제한하였다.Where C ext and C poly, ext are the Mie quenching probabilities of a single particle and a polydisperse aggregate, respectively. f is the particle size distribution, lambda is the wavelength, and s is the particle diameter. Figures 8A-8D illustrate the calculated Mie quenching, g (lambda, s), as a constant of diameter and wavelength weighted by an appropriate size distribution for each set of particles. It can be seen that the polydisperse size distribution plays an important role by controlling the extinction degree for each particle size. As shown in Equation 2, the Mie quenching spectra for each polydispersity size distribution is obtained by integrating the weighted extinction g (?, S) over the diameter. This resulted in the effect of softening the high-frequency scattering from individual particles and the wide variation of extinction in the visible range responsible for color display. Comparison of the spectra to the measured extinction showed good agreement for all sets of particle sizes. However, incomplete statistics that limit the exact determination of the actual particle size distribution can observe a model that predicts microscopic features that do not appear in the measurement, such as multiple peaks at 50 nm intervals in the 518 nm and 796 nm size sets, Respectively.

분석적인 Mie 계산을 위해, 종래에 발견된 아나타제 TiO2의 광학 상수는 물질의 유기적 흔적 및 공기 동공의 존재를 나타내기 위해 수정되었다. acac(약 1.45) 및 공기 동공(1)의 굴절 인덱스가 순수한 아나타제 TiO2(2.2 내지 3.16)의 굴절 인덱스보다 낮기 때문에 TiO2의 굴절 인덱스가 감소한다고 가정할 수 있다. 아나타제 TiO2의 인덱스에 대한 0.23의 공제가 모든 입자 크기 세트에 대해 계산된 소광 스펙트럼과 측정된 소광 스펙트럼 사이에서 가장 잘 일치하는 것을 확인하였다. BET 측정(도 20 및 상기 표 1 참조)에서 추출한 5.5% 다공성을 고려하여 TiO2에서 작은 구형 삽입물 형태로 유기물을 포함한다고 가정하면, 맥스웰-가넷(Maxwell-Garnett) 이론을 통해 acac은 약 14%가 될 것이다. 모든 파장에 걸친 인덱스의 일정한 공제가 상기 물질의 분산 특성을 고려하지 않더라도, 상기 고려된 물질은 가시광 범위에서 강하게 분산되지 않았다. 계산된 소광이 다른 환경에서 얻어진 측정된 스펙트럼과 잘 일치함을 보여주므로, 상기 수정된 유전 상수는 본 발명자들이 관심있는 파장 범위에서 견고함을 나타내었다.For analytical Mie calculations, the optical constants of the anatase TiO 2 conventionally found have been modified to indicate the organic traces of the material and the presence of air pockets. It can be assumed that the refraction index of the TiO 2 decreases because the refractive index of the acac (about 1.45) and the air pore (1) is lower than the refractive index of the pure anatase TiO 2 (2.2 to 3.16). The deduction of 0.23 for the index of anatase TiO 2 was found to be the best match between the extinction spectrum and the measured extinction spectrum calculated for all particle size sets. Considering the 5.5% porosity extracted from the BET measurement (see FIG. 20 and Table 1), assuming that the organic material is contained in the form of a small spherical insert in TiO 2 , acac is reduced by about 14% through the Maxwell- . Although the constant subtraction of the index over all wavelengths did not take into account the dispersion characteristics of the material, the considered material was not strongly dispersed in the visible range. Since the calculated extinction shows good agreement with the measured spectrum obtained in other environments, the modified dielectric constant has shown to be robust in the wavelength range of interest to the inventors.

입자 크기와 환경에 대한 뚜렷한 색의 감도를 평가하기 위해, 공기보다 높은 굴절 인덱스 환경에서 다른 평균 크기의 입자 세트에 대한 소광 거동을 조사하였다. 도 9a 내지 도 9d는 배경 인덱스(background index)와 파장의 상수로 각 입자 세트에 대해 계산된 미에(Mie) 소광 확률을 나타낸다. 도 9a부터 도 9d까지 각각 순서대로 점점 크기가 큰 입자의 것을 나타낸다. 더 큰 입자의 경우 모든 인덱스에 대한 소광의 변화가 더 크게 증가한다는 것을 알 수 있었다. 이것은 주로 추가 고차 산란 모드의 가중 기여에서 발생하는 피크 수가 더 많기 때문이다. 그러므로 배경 인덱스의 작은 변화만으로도 몇 가지 피크 파장의 이동을 초래할 수 있는 반면, 작은 입자의 경우에는 피크 수가 더 적은 소광이 상대적으로 특징이 없으므로 변동이 눈에 띄지 않았다. 상기 거동을 확인하기 위해 에탄올에 분산된 입자를 모든 입자 크기 세트에 대해 0.75 mM 농도로 제조하였다. 도 10a 내지 도 10d는 4 세트의 입자 크기에서 측정된 소광 확률과 계산된 소광 확률을 나타낸다. 1.36의 인덱스는 에탄올의 굴절률을 모델링하는데 사용되었다. 모든 입자 집합에 대해, 본 실시예에서 측정과 계산 사이에 합당한 일치를 발견했으며, 합성된 TiO2에 대한 모델의 신뢰성과 변형된 유전 상수를 더 검증했다. 도 10a 내지 도 10d의 삽입도는 백색 LED 광원 앞에 위치한 각 용액을 나타내는 것으로서, 각 용액은 상이한 색상을 나타내었다. 건조된 입자 세트(도 2a 내지 도 2d)의 유리 슬라이드에 표시된 색상과 비교하면 큰 입자 세트는 색상의 과도한 전환을 겪는 반면 작은 입자 세트(평균 크기, 351 nm)는 덜 명확한 차이를 나타내었다.In order to evaluate the sensitivity of distinct colors to particle size and environment, the extinction behavior for a set of particles of different average size in a refractive index environment higher than air was investigated. 9A to 9D show Mie extinction probabilities calculated for each particle set with a background index and a constant of wavelength. Figures 9A to 9D respectively show particles of increasing size in order. It can be seen that for larger particles, the change in extinction for all indexes increases more. This is mainly due to the higher number of peaks resulting from the weighted contribution of the additional higher order scattering mode. Therefore, small changes in the background index may lead to some peak wavelength shifts, whereas in the case of small particles, the fluctuations are not noticeable because the extinction with a smaller number of peaks is relatively uncharacteristic. To confirm this behavior, particles dispersed in ethanol were prepared at a concentration of 0.75 mM for all particle size sets. Figures 10a-d show the extinction probability and the calculated extinction probability at four sets of particle sizes. An index of 1.36 was used to model the refractive index of ethanol. For all particle sets, we found a reasonable match between the measurements and calculations in this example and further validated the model's reliability and modified dielectric constant for the synthesized TiO 2 . The inset of Figures 10a-10d depicts each solution located in front of the white LED light source, with each solution exhibiting a different color. Compared to the colors displayed on the glass slides of the set of dried particles (FIGS. 2A-2D), the larger set of particles underwent excessive conversion of color, while the smaller set of particles (average size, 351 nm) showed less distinct differences.

큰 크기의 입자에 대한 배경 인덱스에 대한 매우 민감한 산란 반응은 다양한 균일 매질의 굴절률을 결정하기 위한 탐침으로서 상기 입자들을 적용할 수 있게 해줍니다. 배경 인덱스의 감도를 측정하기 위해, 서로 다른 매질에서의 TiO2 입자의 소광 스펙트럼을 동일한 매질에서의 플라즈몬 Au 나노입자 및 마이크론 크기의 SiO2 입자의 소광 스펙트럼과 비교하였다(도 11a 내지 도 11c 및 도 12a 내지 도 12c). Au 나노입자는 표면 플라즈몬 공명이 광학 환경에 민감하게 의존하기 때문에 선택되었다. 도 11a 및 도 12a에서 주변 직경 감도를 도시하기 위해 1,082 nm의 평균 직경을 갖는 가장 큰 TiO2 입자 세트가 사용되었고, 상업적(nanoComposix)으로 구입한 약 50 nm 크기의 Au 나노입자와 약 400 nm 크기의 SiO2 입자가 각각 도 11b, 도 11c, 도 12b, 및 도 12c에서 비교를 위해 사용되었다. 모든 용액은 1.25 mM 농도로 제조하였다. 주위 매질로서, 물, 에탄올, 및 디메틸포름아미드(DMF)를 선택하였는데, 여기서 3 가지 용매의 평균 인덱스는 각각 1.33, 1.36, 및 1.43로 나타냈다. 본 실시예에서는 각 용매가 파장에 걸쳐 분산적이지만 주어진 파장 범위에 걸친 굴절 인덱스 변화는 본원의 목적을 위해 무시할 수 있음을 주목하였다.A highly sensitive scattering response to background indices for large size particles makes it possible to apply these particles as probes to determine the refractive index of various homogeneous media. In order to measure the sensitivity of the background index to each other quenching spectrum of TiO 2 particles in the other medium was compared with the plasmon Au extinction spectra of nanoparticles and micron-sized SiO 2 particles in the same medium (Fig. 11a to Fig. 11c and Fig. 12a-12c). Au nanoparticles were chosen because surface plasmon resonance is sensitive to the optical environment. 11A and 12A, the largest set of TiO 2 particles having an average diameter of 1,082 nm was used to illustrate the perimeter diameter sensitivity, and Au nanoparticles of about 50 nm size, purchased commercially (nanoComposix) SiO 2 particles were used for comparison in Figures 11b, 11c, 12b, and 12c, respectively. All solutions were prepared at a concentration of 1.25 mM. Water, ethanol, and dimethylformamide (DMF) were selected as the surrounding medium, wherein the average indices of the three solvents were 1.33, 1.36, and 1.43, respectively. It is noted that in this example each solvent is dispersive over the wavelength but that the refractive index change over a given wavelength range can be ignored for purposes of the present invention.

계산된 TiO2 입자에 대한 미에(Mie) 소광 확률로부터, 소광 확률은 모든 인덱스 값에 대해 특이적인 것으로 나타났으므로, 상이한 매질 사이의 구별을 가능하게 한다. 대조적으로, Au 나노입자는 530 nm에서 강한 피크를 나타내며, 플라즈몬 흡수를 나타내며, 큰 인덱스 값에 대해서는 강도가 증가하지만 주어진 인덱스 범위에는 약하게 분산되었다. SiO2 나노입자는 주변 인덱스의 상수로서 소광에서 매우 약한 대조를 나타내었고, 이는 주어진 범위에 나타난 단조로운 스펙트럼에 의해 명백해진다. 이것은 SiO2와 주위 매질 사이의 낮은 인덱스 대비 때문이다. 도 12a 내지 도 12c는 각 유형의 입자를 가진 세 가지 용매에 대한 측정된 소광 및 계산된 소광을 나타낸다. TiO2 입자의 경우, 주변 매질마다 측정과 계산 사이의 각 소광 피크 위치가 일치한다는 것을 알 수 있었다. 본 실시예에서는, 특히 물의 인덱스(1.33) 및 에탄올의 인덱스(1.36)가 단지 0.03 밖에 차이나지 않는다는 것에 주목하였다. 이것은 계산에 의해 예측되고 측정에 의해 해결되는 피크 파장에서 작은 변화를 일으킨다는 것이다. 이는 인덱스 민감도(Δn/n)의 2.2 % 상한에 해당한다. 대신에, Au 나노입자의 경우, 530 nm의 플라즈몬 피크가 더 큰 주변 인덱스 값에 대해 더 높은 파장으로 이동한다고 예측되었지만 피크 시프트는 실험에서 식별하기 어려웠다. SiO2 입자의 경우, 소광의 단조로운 감쇠가 모든 매질에서 측정되고, 다른 매질 사이의 구별은 스펙트럼 특징이 없기 때문에 까다롭다. 이것은 절대 농도가 다를 수 있기 때문에 산란제가 상이한 농도로 제조될 때 더 많은 문제가 된다.From the Mie quenching probability for the calculated TiO 2 particles, quenching probability has been shown to be specific for all index values, thus allowing differentiation between different media. In contrast, Au nanoparticles exhibit strong peaks at 530 nm, exhibit plasmon absorption, and increase in intensity for large index values but are weakly dispersed over a given index range. SiO 2 nanoparticles exhibited very weak contrast in quenching as a constant of the ambient index, which is evident by the monotonous spectrum seen in a given range. This is due to the low index contrast between SiO 2 and the surrounding medium. Figures 12a-12c show measured extinction and calculated extinction for three solvents with each type of particle. In the case of the TiO 2 particles, it was found that the positions of the extinguished peaks between the measurement and the calculation were consistent for each surrounding medium. In this example, it was noted that the index of water (1.33) and the index of ethanol (1.36) were only 0.03 different. This is due to a small change in the peak wavelength that is predicted by calculation and resolved by measurement. This corresponds to a 2.2% upper limit of the index sensitivity (n / n). Instead, in the case of Au nanoparticles, the peak shift was difficult to discern in the experiment, although a 530 nm plasmon peak was predicted to migrate to a higher wavelength for a larger peripheral index value. If the SiO 2 particles, a monotonous decay of the extinction is measured at all of the medium, the distinction between the different media is tricky because the spectral features. This is more of a problem when the scattering agent is prepared at different concentrations because the absolute concentration may be different.

상기 3 개의 주변 매질에 분산된 다른 에이전트들 사이의 소광의 광학 시각화는 광 민감도의 차이를 더욱 두드러지게 나타냅니다. 도 11a 내지 도 11c의 하단부는 물, 에탄올, 및 DMF에 각각 침지된 입자들의 페어를 광학 이미지로 각각 도시한 것으로서, 여기서 상기 각각의 페어는 상기 용액들에 침지된 입자들이 간접광(좌측) 및 직사광(우측)의 앞에서의 보여지는 나타내었다. TiO2 입자의 경우, 백색 LED 광원 앞에서 볼 때 색상의 차이를 통해 물, 에탄올, 및 DMF 사이에 명확한 구별이 가능하였다. 다시 말하면, 물과 에탄올 사이의 낮은 인덱스 대비에도 불구하고 두 용매는 시각적으로 차별화될 수 있는 적색과 주황색을 나타내었다. 그러나, Au 나노입자의 경우 3 가지 용매를 간접광 또는 직사광으로 구별할 수 없었다. 상기 모든 용액들은 플라즈몬 흡수에 의한 옅은 적색(또는 분홍색)을 나타내었으며 파장의 작은 변화는 쉽게 감지 할 수 없었다. SiO2 나노 입자의 경우, 소광 스펙트럼에서 피크 또는 밸리(valley)의 부재는 무색 투명성을 야기한다. 따라서, 상기 용매들을 시각적으로 구별하려는 노력은 성공적이지 못하였다.Optical visualization of extinction between different agents dispersed in the three surrounding media is more pronounced for differences in photosensitivity. 11A to 11C are each a pair of particles immersed in water, ethanol, and DMF, respectively, as optical images, in which each of the particles is immersed in indirect light (left) and (Right side) are shown. In the case of TiO 2 particles, a clear distinction was made between water, ethanol, and DMF through the difference in color when viewed from the white LED light source. In other words, despite the low index contrast between water and ethanol, the two solvents showed red and orange colors that could be visually differentiated. However, in the case of Au nanoparticles, three kinds of solvents could not be distinguished by indirect light or direct light. All of the solutions showed a light red (or pink) due to plasmon absorption and small changes in wavelength were not readily detectable. In the case of SiO 2 nanoparticles, the absence of peaks or valleys in the extinction spectrum causes colorless transparency. Therefore, efforts to visually distinguish the solvents were not successful.

고체 및 투명 매질에서 1,082 nm 크기의 입자의 광학 감도를 추가 입증하기 위해, 본 실시예에서는 상기 입자가 함침된 PDMS에 대하여 소광 측정을 수행하여 굴절 인덱스를 추출하였다. 상기 입자들(2 mg)을 경화제(Sylgard 184, Dow Corning)에 분산시키고, 실리콘 엘라스토머 베이스(Sylgard 184, Dow Corning)와 1:10(w/w) 비율로 혼합 한 후, 상기 혼합물을 건조시켰다. 백색 LED 광원 앞에 놓인 상기 분산액은, 도 21 내지 도 23에 나타낸 바와 같이, 황록색(yellow-green)을 나타내었다. 상기 측정된 소광을 모델링하기 위해, 계산된 적합도가 500 nm 내지 600 nm의 파장 범위에서 최적화되었으며, 이는 모든 고정 인덱스 값이 상기 범위에서 결정되기 때문이다. 상기 절차를 통해, 본 실시예에서는, 1.41 ± 0.03의 인덱스를 얻어 PDMS 매트릭스를 설명하였고, 이는 1.41 내지 1.43의 보고된 범위와 일치하는 것이다.To further demonstrate the optical sensitivity of particles of size 1,082 nm in solid and transparent media, the refractive index was extracted in this example by performing extinction measurements on the PDMS impregnated with the particles. The particles (2 mg) were dispersed in a curing agent (Sylgard 184, Dow Corning) and mixed at a ratio of 1:10 (w / w) with a silicone elastomer base (Sylgard 184, Dow Corning) . The dispersion in front of the white LED light source showed yellow-green as shown in Figs. 21 to 23. In order to model the measured extinction, the calculated fits are optimized in the wavelength range of 500 nm to 600 nm since all fixed index values are determined in this range. Through the above procedure, in the present embodiment, the PDMS matrix was obtained by obtaining an index of 1.41 + - 0.03, which is consistent with the reported range of 1.41 to 1.43.

실시예Example 2: 화장품 조성물  2: Cosmetic composition 발색Color

본 실시예에서는, 매질의 농도에 따른 TiO2 입자에 의한 발색 변화를 확인하기 위하여, 각각 상이한 입자 크기 및 농도의 TiO2 입자들을 시중에서 구매한 토너(Dr.Geo사 제품)에 분산시켰다.In this embodiment, in order to determine the color change due to the TiO 2 particles in accordance with the density of the medium, and followed by dispersion in a toner (Dr.Geo Inc.) purchased the TiO 2 particles of each different particle size and concentration on the market.

본 실시예에서 사용된 토너는 정제수, 다이프로필렌글라이콜, 글리세린, 병풀추출물, 쇠비름추출물, 인삼잎/줄기추출물, 드럼스틱잎추출물, 위치하젤껍질/잎/잔가지추출물, 조구등추출물, 박태기나무꽃/잎/줄기추출물, 비파다발효용해물, 하이드롤라이즈드옥수수전분, 사탕무뿌리추출물, 세라 마이드엔피, 황금추출물, 소듐하이알루로네이트, 베타-글루칸, 일랑일랑꽃오일, 베르가모트열매오일, 센티드제라늄꽃오일, 오렌지껍질오일, 소듐하이알루로네이트크로스폴리머-3, 카프릴릭/카프릭트리 글리세라이드, 피이지-60하이드로제네이티드캐스터오일, 옥틸도데칸올, 하이드로제네이티드레시틴, 암모늄아크릴로일다이메틸타우레이트/브이피코폴리머, 에칠헥실글리세린, 글리세릴카프릴레이트, 부틸렌글라이콜, 다이소듐이디티에이, 하이드록시아세토페논, 잔탄검 등의 성분을 포함한다.The toner used in the present example was purified water, dipropylene glycol, glycerin, Centella asiatica extract, Peppermint extract, Ginseng leaf / stem extract, Drumstick leaf extract, Locust bark / leaf / twigs extract, / Leaf / stem extract, tapioca flavor, hydrolyzed corn starch, beet root extract, ceramide insert, golden extract, sodium hyaluronate, beta-glucan, ylang ylang flower oil, bergamot fruit oil, Sodium hyaluronate cross polymer-3, caprylic / capric triglyceride, phage-60 hydrogenated castor oil, octyldodecanol, hydrogenated lecithin, ammonium acrylate Roile dimethyltaurate / vpicopolymer, ethylhexyl glycerin, glyceryl caprylate, butylene glycol, disodium iodide, hydroxyacetate Benzophenone, and includes components such as xanthan gum.

본 실시예의 TiO2 입자는, 각각 464 nm, 671 nm, 705 nm, 346 nm, 402 nm, 및 580 nm의 평균 직경을 가지는 아나타제 상 TiO2 입자를 제조하여 사용하였고, 이들의 SEM 이미지 (스케일 바: 1 μm)를 각각 도 24a 내지 도 24f에 나타내었다. 본 실시예에서는 TiO2 나노입자 산란제가 화장품 조성물로서 구현되는 예를 확인하기 위하여 실제로 쓰이는 화장품 토너에 적용하였다. 시중에서 토너(Dr.Geo사 제품)를 구매하여 TiO2 입자와 혼합하였다. 먼저, 토너 내에서 발색되는 최대 세기를 나타내는 TiO2 농도를 결정하기 위하여 최소 크기의 입자와 최대 크기의 입자인 2개의 입자를 선택하였다. 본 실시예의 TiO2 입자 중 A에 사용된 최대 입자로서, 883 nm의 평균 직경을 가지는 아나타제 상 TiO2 입자를 제조하였고, 이의 SEM 이미지(스케일바: 10 μm )를 도 25에 나타내었다. 도 26는 상기한 바와 같이 각각 상이한 입자 크기 및 농도의 상기 혼합 용액들을 간접광 앞에서 관찰한 것으로서, 약 883 nm 크기의 TiO2 나노입자 산란제(도 26의 A) 및 402 nm 크기의 TiO2 나노입자 산란제(도 26의 B)를 각각 0.2 M, 0.02 M, 0.002 M의 다른 비율로 농축되었을 때의 소광 특성을 확인하였다. 도 27a 내지 도 27c는, 상기 도 26의 혼합 용액들을 직접광 앞에서 관찰한 것으로서, 883 nm와 402 nm크기의 두 입자는 가시광 하에서 상기 입자의 굴절률이 약 2.2 내지 약 3.16이었고, 상기 입자의 평균 크기가 약 883 ± 90 nm일 때 청록색(teal)이 발색되었으며, 상기 입자의 평균 크기가 약 402 ± 20 nm일 때 남색(dark blue)이 발색되는 것을 확인하였다. 또한 0.2 M(도 27a), 0.02 M(도 27b), 0.002 M(도 27c)의 농도를 확인한 결과, 0.2M은 고농축이기 때문에 용액 내의 TIO2의 입자들이 다층으로 분산되어있는 형태로서, 색 구현이 잘 이뤄지지 않음을 확인할 수 있다. 0.02 M은 그에 비해 소광 특성이 나타나긴 하지만, 0.002 M 농도로 묽혔을 때 가장 선명한 색이 확인했기 때문에 0.002M로 농도를 고정시켰다., The TiO 2 particles of this example were prepared and used anatase phase TiO 2 particles having an average diameter of 464 nm, 671 nm, 705 nm, 346 nm, 402 nm and 580 nm, respectively, and their SEM images : 1 mu m) are shown in Figs. 24A to 24F, respectively. In this embodiment, in order to confirm an example in which TiO 2 nanoparticle scattering agent is implemented as a cosmetic composition, it is applied to a cosmetic toner actually used. Toner (manufactured by Dr. Geo Co.) was purchased in the market and mixed with TiO 2 particles. First, to determine the TiO 2 concentration, which represents the maximum intensity developed in the toner, two particles of the smallest size and the largest size were selected. An anatase phase TiO 2 particle having an average diameter of 883 nm was prepared as a maximum particle used for A among the TiO 2 particles of this example and its SEM image (scale bar: 10 μm) is shown in FIG. FIG. 26 shows the above-mentioned mixed solutions having different particle sizes and concentrations respectively observed before indirect light as described above. The TiO 2 nanoparticle scattering agent (A in FIG. 26) having a size of about 883 nm and the TiO 2 nanometer The extinction characteristics when the particle scattering agent (B in FIG. 26) was concentrated at different ratios of 0.2 M, 0.02 M and 0.002 M, respectively, were confirmed. Figs. 27A to 27C show the mixed solutions of Fig. 26 observed before direct light, wherein the two particles having the sizes of 883 nm and 402 nm had a refractive index of the particles of about 2.2 to about 3.16 under visible light, The teal was developed at about 883 ± 90 nm and the dark blue color was observed when the average size of the particles was about 402 ± 20 nm. As a result of the concentration of 0.2 M (FIG. 27A), 0.02 M (FIG. 27B) and 0.002 M (FIG. 27C), the concentration of 0.2 M is highly concentrated and thus the particles of TIO 2 in the solution are dispersed in multiple layers. Can not be done well. 0.02 M exhibited quenching characteristics compared to that, but the concentration was fixed at 0.002 M because the sharpest color was confirmed when diluted to 0.002 M,

상기 시중에서 구매한 토너(Dr.Geo 사 제품) 5 mL에 464nm, 671nm, 705nm, 346nm, 402nm, 및 580nm의 평균 직경을 가지는 아나타제 상 TiO2 입자를 0.002 M 농도로 분산시켰다. 도 28의 좌측부터 순서대로 각각 464 nm, 671 nm, 705 nm, 346 nm, 402 nm, 및 580 nm의 평균 직경을 가지는 TiO2 입자가 혼합된 토너이고, 이들의 소광을 나타내기 위해 직사광 앞에서 관찰하였다. 상기 TiO2 입자들은 가시광 하에서 굴절률이 약 2.2 내지 약 3.16이었고, 도 28에 나타난 바와 같이, 상기 입자의 평균 크기가 약 464 ± 20 nm일 때 남색(dark blue)이 발색되었고, 상기 입자의 평균 크기가 약 671 ± 20 nm일 때 파란색(blue)이 발색되었고, 상기 입자의 평균 크기가 약 705 ± 50 nm일 때 초록색(green)이 발색되었으며, 상기 입자의 평균 크기가 약 346 ± 20 nm일 때 황색 (yellow)이 발색되었고, 상기 입자의 평균 크기가 약 402 ± 20 nm일 때 적황색(orange)이 발색되었고, 상기 입자의 평균 크기가 약 580 ± 20 nm일 때 자홍색(magenta)이 발색되는 것을 확인하였다.Anatase phase TiO 2 particles having an average diameter of 464 nm, 671 nm, 705 nm, 346 nm, 402 nm and 580 nm were dispersed in 0.002 M concentration in 5 mL of commercially available toner (manufactured by Dr. Geo Co.). TiO 2 particles having average diameters of 464 nm, 671 nm, 705 nm, 346 nm, 402 nm, and 580 nm are sequentially mixed in the order from the left side of FIG. 28. In order to exhibit these extinctions, Respectively. The TiO 2 particles had a refractive index of about 2.2 to about 3.16 under visible light. As shown in FIG. 28, dark blue was developed when the average size of the particles was about 464 ± 20 nm, and the average size Blue was developed when the average size of the particles was about 671 ± 20 nm and green when the average size of the particles was about 705 ± 50 nm and the average size of the particles was about 346 ± 20 nm Orange was developed when the average size of the particles was about 402 ± 20 nm and magenta was developed when the average size of the particles was about 580 ± 20 nm Respectively.

4. 결론4. Conclusion

요약하면, 본 실시예에서는 마이크론 크기에 가까운 TiO2 입자들의 분산의 앙상블로부터 집합적 미에(Mie) 산란을 통해 색상의 생성을 입증하였다. 단일 공진 모드의 사용이 색상 제어, 강한 산란, 큰 사이즈의 입자들에 대해 동일한 크기의 나노구조체가 요구되는 서브파장 크기의 구조체와는 달리, 다중 공진 모드는 다분산 크기 분포를 요구하여 고유한 색상 조합을 발생시킨다는 것을 나타낸다. 산란 모드의 수가 증가했기 때문에, 입자가 클수록 가시 범위에서 더 많은 수의 중량-평균 소광 피크를 표시하므로, 상기 세트가 주변 매질에 점점 더 민감해질 수 있다. 이러한 특성을 이용하여, 본 실시예에서는 TiO2 입자가 플라즈몬 및 유전체 나노입자보다 우수한 콘트라스트 감도를 갖는, 균일 매질의 인덱스 센서로서 작용하는 능력을 입증했다. 전자 및 화학적 특성을 유지하면서 순수한 광학 효과를 통해 색상을 생성하는 TiO2 입자의 능력은 유색 투명 항균 창, 박막 태양 전지, 및 광촉매 시스템 분야에서 흥미로운 가능성을 제기한다. 나아가, 다분산 TiO2 입자에 의해 제공되는 상이한 매질에 따른 겉보기 광학 감도는 표준 소광 측정을 통해 균일한 매질의 인덱스의 측정을 용이하게 하였다.In summary, the present example demonstrated the generation of color through collective Mie scattering from the ensemble of dispersion of TiO 2 particles close to the micron size. Unlike structures with subwavelength sizes where the use of a single resonant mode requires color control, strong scattering, and nanostructures of the same size for large size particles, the multiple resonant modes require a polydisperse size distribution, Combination. Since the number of scatter modes has increased, the larger the particle, the greater the number of weight-average extinction peaks in the visible range, so that the set can become more and more sensitive to the surrounding medium. Utilizing these properties, the present example demonstrated the ability of the TiO 2 particles to act as an index sensor in a uniform medium with a better contrast sensitivity than the plasmon and dielectric nanoparticles. The ability of TiO 2 particles to produce color through pure optical effects while maintaining their electronic and chemical properties raises interesting possibilities in colored transparent antimicrobial windows, thin film solar cells, and photocatalytic systems. Furthermore, the apparent optical sensitivity according to the different media provided by the polydispersed TiO 2 particles facilitated the measurement of the index of the uniform medium through standard extinction measurements.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수도 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .

Claims (18)

매질에 분산된 상이한 크기의 복수의 입자들의 조합을 포함하는, 발색 조성물로서,
상기 입자들의 크기 분포가 다분산성(polydisperity)을 갖는 것이며,
상기 입자 각각의 크기, 상기 입자들의 크기 분포, 상기 입자의 유전 상수, 및 상기 매질의 유전상수 중 하나 이상을 조절함으로써 상기 발색 조성물의 발색이 조절되는 것인,
발색 조성물.
A color-forming composition comprising a combination of a plurality of particles of different sizes dispersed in a medium,
The size distribution of the particles is polydispersity,
Wherein the color development of the color-forming composition is controlled by controlling at least one of a size of each of the particles, a size distribution of the particles, a dielectric constant of the particles, and a dielectric constant of the medium.
Coloring composition.
제 1 항에 있어서,
하기 수학식 1에 의하여 표현되는 상기 입자 각각의 미에 소광 확률(Mie extinction cross section) 및 하기 수학식 2에 의하여 표현되는 상기 복수의 입자들의 조합의 미에 소광 효율을 조절함으로써 상기 발색 조성물의 발색이 조절되는 것인, 발색 조성물:
[수학식 1]
Figure pat00005
;
[수학식 2]
Figure pat00006
;
상기 식들에서,
Cext 및 Cpoly,ext는, 각각 독립적으로, 상기 입자 및 상기 입자의 다분산 집합체의 미에 소광 확률이며,
f는 상기 입자의 크기 분포이고, λ는 파장이며, s는 상기 입자의 직경임.
The method according to claim 1,
By controlling the extinction efficiency of the combination of the plurality of particles expressed by the Mie extinction cross section represented by the following equation (1) and the Mie extinction cross section of each of the particles, the color development of the coloring composition is controlled ≪ / RTI >
[Equation 1]
Figure pat00005
;
&Quot; (2) "
Figure pat00006
;
In the above equations,
C ext and C poly, ext are each independently a quenching probability for the grains of the grains and the polydispersity aggregates of the grains,
f is a size distribution of the particle,? is a wavelength, and s is a diameter of the particle.
제 1 항에 있어서,
상기 매질은 공기, 기체, 또는 용매를 포함하는 것인, 발색 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the medium comprises air, a gas, or a solvent.
제 1 항에 있어서,
상기 상이한 크기의 복수의 입자들은 50 nm 내지 10 μm의 범위인 것인, 발색 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of particles of different sizes are in the range of 50 nm to 10 占 퐉.
제 1 항에 있어서,
상기 입자는 UV 에너지 이하 범위의 밴드갭을 갖는 물질을 포함하는 것인, 발색 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the particles comprise a material having a band gap in the range of UV energy or less.
제 5 항에 있어서,
상기 입자는 한 개 이상의 금속 원소를 포함하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산질화물, 탄질화물, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것인, 발색 조성물.
6. The method of claim 5,
Wherein the particles comprise a material selected from the group consisting of oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbonitrides, and combinations thereof comprising one or more metal elements.
제 5 항에 있어서,
상기 입자는 TiO2, ZnO, BaTiO3, 다이아몬드, SiC, BN, AlN, GaN, ZnS, CuCl, SnO2, SrTiO3, LiNbO3, NiO, MgO, ZrO2, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 발색 조성물.
6. The method of claim 5,
The particles are TiO 2, ZnO, from BaTiO 3, diamond, SiC, BN, AlN, GaN , ZnS, CuCl, SnO 2, SrTiO 3, LiNbO 3, NiO, MgO, ZrO 2, and the group consisting of a combination of ≪ / RTI >
제 1 항에 있어서,
상기 입자의 평균 크기는 서브마이크론 내지 마이크론 범위인, 발색 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the average size of the particles is in the submicron to micron range.
제 1 항에 있어서,
상기 입자는 구형인 것인, 발색 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the particles are spherical.
제 1 항에 있어서,
상기 입자는 유기 작용기를 함유하는 것인, 발색 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the particles contain an organic functional group.
제 1 항에 있어서,
상기 입자가 TiO2를 포함하고, 가시광 하에서, 각각 독립적으로, 상기 입자의 평균 크기가 351 ± 20 nm일 때 황색(yellow)이 발색되고, 상기 입자의 평균 크기가 518 ± 20 nm일 때 청색(navy blue)이 발색되고, 상기 입자의 평균 크기가 796 ± 50 nm일 때 자홍색(magenta)이 발색되며, 상기 입자의 평균 크기가 1,082 ± 100 nm일 때 청록색(teal)이 발색되는 것인, 발색 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the particles comprise TiO 2 and under visible light each independently develops yellow when the average size of the particles is 351 ± 20 nm and when the average size of the particles is 518 ± 20 nm, navy blue) is developed, magenta is developed when the average size of the particles is 796 ± 50 nm, and teal is developed when the average size of the particles is 1,082 ± 100 nm. Composition.
제 1 항에 있어서,
화장용 조성물, 항균성 창문, 촉매, 광촉매, 광학 센서, 또는 광전지 디바이스에 사용되는, 발색 조성물.
The method according to claim 1,
Coloring composition for use in cosmetic compositions, antimicrobial windows, catalysts, photocatalysts, optical sensors, or photovoltaic devices.
제 1 항에 있어서,
상기 입자는 상기 발색에 추가하여 자외선 차단 및/또는 광촉매 성능을 나타내는 것인, 발색 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein said particles exhibit ultraviolet blocking and / or photocatalytic performance in addition to said color development.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 발색 조성물을 포함하는, 화장용 조성물.
14. A cosmetic composition comprising the color-developing composition according to any one of claims 1 to 13.
제 14 항에 있어서,
상기 발색 조성물은 TiO2, ZnO, BaTiO3, 다이아몬드, SiC, BN, AlN, GaN, ZnS, CuCl, SnO2, SrTiO3, LiNbO3, NiO, MgO, ZrO2, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 입자를 포함하는 것인, 화장용 조성물.
15. The method of claim 14,
The color developing composition is the group consisting of TiO 2, ZnO, BaTiO 3, diamond, SiC, BN, AlN, GaN , ZnS, CuCl, SnO 2, SrTiO 3, LiNbO 3, NiO, MgO, ZrO 2, and combinations thereof ≪ / RTI > wherein the particles comprise particles selected from the group consisting of particles.
제 15 항에 있어서,
상기 입자의 평균 크기는 서브마이크론 내지 마이크론 범위인, 화장용 조성물.
16. The method of claim 15,
Wherein the average size of the particles is in the sub-micron to micron range.
제 15 항에 있어서,
상기 입자에 의해 발색과 자외선 차단 성능을 나타내는, 화장용 조성물.
16. The method of claim 15,
Wherein said particles exhibit color development and ultraviolet shielding performance.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 발색 조성물을 포함하는, 굴절률 센서.14. A refractive index sensor comprising the color-developing composition according to any one of claims 1 to 13.
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