KR20220146803A - 자외선 및 열 감응에 의해 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름 및 이를 포함하는 스마트 윈도우 - Google Patents

자외선 및 열 감응에 의해 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름 및 이를 포함하는 스마트 윈도우 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자외선 및 열 감응에 의해 액정의 질서도 조절이 가능한 능동형 스마트 윈도우에 관한 것으로, 상기 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름 및 상기 광학 필름을 포함하는 스마트 윈도우는 외부 광원의 세기와 온도 변화에 따라 빛의 차폐를 능동적으로 결정할 수 있으며, 사용하는 분산 물질의 종류를 다양화 하여 다양한 온도 범위와 자외선 세기에서 능동적으로 감응하는 스마트 윈도우를 제조할 수 있다.

Description

자외선 및 열 감응에 의해 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름 및 이를 포함하는 스마트 윈도우{Optical film capable of controlling the order of liquid crystal by UV and heat sensitivity, and smart windows including the same}
본 발명은 자외선 및 열 감응에 의해 액정의 질서도 조절이 가능한 능동형 스마트 윈도우에 관한 것이다.
스마트 윈도우 광학 필름은 주변 환경 또는 인공적인 환경 변화에 감응하여 빛의 산란 및 반사를 능동적 혹은 수동적으로 조절할 수 있는 광학 필름이다. 특히, 액정기반의 스마트 윈도우 광학 필름은 광학 셀에 전기장을 인가하여 투과 및 산란을 가역적으로 조절할 수 있고, 이를 기반으로 실내 온도 조절, 사생활 보호와 같은 기능을 담당할 수 있다. 대표적인 예로, 액정을 고분자 매트릭스 안에 일정한 크기의 미세 구멍 안에 분산시켜서, 산란을 일으키고, 전기장 인가를 통해 배열시켜서 빛을 투과시키는 PDLC(Polymer-Dispersed Liquid Crystal)모드가 존재한다. PSCT(Polymer Stabilized Cholesteric Texture)의 경우 콜레스테릭 상은 상의 회전축 방향에 따라 입사광의 선택적인 반사를 할 수 있다는 점을 이용한 광학 필름으로, 고분자 중합을 통해 상을 안정화 시키고 특정 조건에서 쌍안정성 (Bistability)를 갖는 성질을 이용하여 빛의 산란, 투과, 선택적 색반사 등을 구현할 수 있는 광학 필름이다. 이런 대표적인 액정 스마트 윈도우 광학 장비의 경우 초기 상태에서 산란 상태를 갖으며, 전압과 온도와 같은 외부 자극에 의해서 빛을 투과하는 형태를 갖는 광학장비이다.
이와 관련하여, 대한민국등록특허 제2154513호에는 기재부 및 상기 기재부의 배면에 적층되는 PDLC부로 이루어지며, 상기 기재부는 투명기재의 전면에 제1 편광필름이 적층되어 이루어지며, 상기 PDLC부는 폴리머 분산 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal: PDLC) 필름 및 상기 PDLC 필름의 양면에 적층되는 전도성 투명 필름으로 이루어지는 투명도 및 시인성이 향상된 스마트 윈도우에 관하여 개시하고 있다.
하지만, 현재 스마트 윈도우의 경우 외부 자극에 의해서 능동적으로 작동할 경우, 초기상태가 빛을 차단하기 보다는 초기 상태에서 빛을 투과하는 상태에서 외부 자극에 따라 빛을 차단하여, 광량과 자외선 차단 그리고 온도를 조절하는 형태로 개발되고 있다. 따라서, 기존의 PDLC와 PSCT와 같은 형태는 능동형 스마트 윈도우에는 적합하지 않은 형태이다.
대한민국등록특허 제2154513호
본 발명은 호스트 액정의 상전이 온도와 도메인 크기의 제어를 외부 온도와 외부 광원의 세기의 변화를 통하여 투과 및 산란상태의 광학적 투과도 차이를 극대화 하고, 사용되는 분산 물질의 종류를 다양화 하여 스마트 윈도우에 이용 가능한 광학 필름을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여,
본 발명은 일실시예에서, 서로 대향하여 위치하는 제1 전도성 기판과 제2 전도성 기판; 및 상기 제1 전도성 기판과 제2 전도성 기판 사이에 형성되고, 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질 및 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질이 분산된 결정성 호스트 액정;을 포함하는 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름을 제공한다.
상기 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질은, 상기 결정성 호스트 액정과 상기 제1 전도성 기판 및 제2 전도성 기판의 계면에 존재하는 것일 수 있다.
상기 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질은, 상기 결정성 호스트 액정 벌크 내에 존재하는 것일 수 있다.
상기 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질 및 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질은 각각 0.1 내지 1 wt%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 결정성 호스트 액정은 스멕틱 액정 및 카이럴 도판트의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 결정성 호스트 액정은 90% 이상의 상기 스멕틱 액정 및 10% 이하의 상기 카이럴 도판트를 포함하는 것일 수 있다.
상기 제1 전도성 기판 또는 제2 전도성 기판은 고분자 기판인 것일 수 있다.
또한, 상기에 따른 광학 필름을 포함하고, 외부 온도 및 외부 광원의 자외선 농도에 따라 빛의 차폐를 능동적으로 결정하는 스마트 윈도우를 제공한다.
종래의 스마트 윈도우 광학 필름의 전기장 또는 자기장과 같은 외부 자극에 의한 수동적인 전환에만 의존한다는 문제를 가지고 있지만, 본 발명에 따른 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름 및 상기 광학 필름을 포함하는 스마트 윈도우는 외부 광원의 세기와 온도 변화에 따라 빛의 차폐를 능동적으로 결정할 수 있다. 또한, 사용하는 분산 물질의 종류를 다양화 하여 다양한 온도 범위와 자외선 세기에서 능동적으로 감응하는 스마트 윈도우를 제조할 수 있다.
더불어, 본 발명에 따른 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름 및 상기 광학 필름을 포함하는 스마트 윈도우는 액정을 물리적 겔로 전환함으로써 안정화를 하여도 구동전압이 크게 증가하지 않도록 하여 전력문제에서 큰 문제가 되지 않으므로, 전력 등의 문제로 인해 사용하지 못하는 수송 분야의 자동차, 배, 비행기, 등에서 다양하게 사용가능하며, 가공성이 용이하여 다양한 분야에 응용이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 필름의 광 이성질화 물질의 구조식을 나타낸 것이다[(a) 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질 및 (b) 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질].
도 2는 본 발명에 따른 스마트 윈도우의 작동 원리는 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 있어서, 빛의 투과 또는 산란에 따른 스마트 윈도우를 나타낸 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
현재 스마트 윈도우 기술은 다양한 공정 방법이나, 원리를 바탕으로 세분화 되어있다. 그 중에서 구동 방법에 따라 능동형, 수동형 스마트 윈도우 기술이 나뉜다. 능동형 스마트 윈도우는 인위적인 조작을 통하여, 빛의 투과 및 차단을 하는 기술이며, 수동형 스마트 윈도우는 주변 환경 (광량, 온도, 습도 등)에 의하여, 자동으로 빛의 투과 및 차단을 하는 기술이다. 두 기술 모두 장점과 단점이 있으며, 현재 건물의 창호, 건물 내부 인테리어 등에 다양하게 사용중이다. 하지만 수동형 스마트 윈도우의 경우 에너지 소모가 매우 크고 능동형 스마트 윈도우 기술은 인위적인 조작이 불가능하다는 단점이 존재한다. 따라서 본 발명은 다음과 같은 기술의 장점을 취합하여, 조작하지 않을 때는 주변 환경에 의해 변하는 능동형 스마트 윈도우이지만 수동형 스마트 윈도우처럼 조작이 가능하고, 뿐만 아니라 기존 수동형 스마트 윈도우에서 고분자 분산형 액정의 경우 액정과 고분자 사이의 상호작용으로 인해 구동 전압이 매우 높게 올라가는 현상이 있었지만, 본 발명에서는, 상기 문제점인 고분자 대신 액정을 물리적 겔로 전환함으로써 안정화를 하여도 구동전압이 크게 증가하지 않도록 하여 전력문제에서 큰 문제가 되지 않을 수 있다. 따라서, 전력 등의 문제로 인해 사용하지 못하는 수송 분야의 자동차, 배, 비행기, 등에서 다양하게 사용가능하며, 가공성이 용이하여 다양한 분야에 응용이 가능하다.
이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명은, 서로 대향하여 위치하는 제1 전도성 기판과 제2 전도성 기판; 및 상기 제1 전도성 기판과 제2 전도성 기판 사이에 형성되고, 메조겐(mesogen)을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질 및 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질이 분산된 결정성 호스트 액정;을 포함하는 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름을 제공한다.
구체적으로, 본 발명은 제1 전도성 기판과 제2 전도성 기판 사이에 형성되는 결정성 호스트 액정을 포함하고, 상기 결정성 호스트 액정에 분산된 광 이성질화 물질 및 결정성 호스트 액정과 전도성 기판(제1 전도성 기판 및 제2 전도성 기판)의 계면에 존재하는 광 이성질화 물질이 외부 자외선 또는 열에 의해서 광 이성질화 물질들의 이성질화를 통하여 액정의 질서도를 조절함으로써, 빛의 투과 및 산란의 조절이 가능할 수 있다.
상기 광학 필름은 상기 호스트 액정은 결정상을 갖는 액정을 호스트 액정으로 사용하고, 상기 호스트 액정과 상기 전도성 기판 계면으로 이동하여 수직 배향을 유도할 수 있는 광 이성질화 물질 및 상기 호스트 액정 내에서의 광 이성질화를 통해 호스트 액정의 질서도를 바꿀 수 있는 다른 형태의 광 이성질화 물질 분산시킨 것일 수 있다.
상기 제1 전도성 기판 또는 제2 전도성 기판은 고분자 기판인 것일 수 있다.
상기 제1 전도성 기판 또는 제2 전도성 기판은 유리, 금속, 탄소섬유, 실리콘 및 고분자 기판 중 사용목적에 따른 기판을 선택하여 자유롭게 사용가능하지만, 본 발명에서는 대면적의 광학 필름 특히 스마트 윈도우에 사용되는 광학 필름에 사용하기 위하여 고분자 기판을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyehtyleneterephthalate), 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 또는 폴리에틸렌(polyethylene)인 것일 수 있다.
상기 결정성 호스트 액정은 스멕틱(smetic) 액정 및 카이럴 도판트(chiral dopant)의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다. 상기 스멕틱 액정 및 카이럴 도판트는 원하는 상전이 온도구간에 따라 다양한 상전이 온도를 갖고 나선 꼬임력(helical twist power, HTP)를 갖는 액정 및 카이럴 도판트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 스멕틱 액정은 4-cyano-4’-octylbiphenyl(8CB)를 포함할 수 있고, 상기 카이럴 도판트는 S-(+)-2-octyl 4-(4-hexyloxybenzoyloxy)benzoate(S811)를 포함할 수 있다.
상기 결정성 호스트 액정은 90% 이상의 상기 스멕틱 액정 및 10% 이하의 상기 카이럴 도판트를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 결정성 호스트 액정은 90 내지 99%의 스멕틱 액정 및 1 내지 10%의 카이럴 도판트를 포함하는 것일 수 있다.
이러한 상기 호스트 액정은 외부 자외선에 의해서 표면 물질과 액정 내 분산 물질이 이성질화를 하게 되면, 결정성 호스트 액정의 질서도가 크게 바뀌면서 액정의 도메인 사이즈를 작게 만들고 상을 액정상으로 바꿈으로써, 강한 광 산란을 유도하여, 빛의 투과와 산란을 조절할 수 있는 가변성 빛 투과장치에 이용할 수 있는 광학 필름을 제조할 수 있다.
상기 결정성 호스트 액정에 분산된, 상기 결정성 호스트 액정과 상기 제1 전도성 기판 및 제2 전도성 기판의 계면에 존재하여 수직 배향을 유도할 수 있는 광 이성질화 물질은 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질일 수 있다.
상기 결정성 호스트 액정에 분산된, 상기 결정성 호스트 액정 벌크 내에 존재하여 상기 결정성 호스트 액정의 질서도를 바꿀 수 있는 광 이성질화 물질은 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질일 수 있다.
상기 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질 및 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질은 각각 0.1 내지 1 wt%를 포함하는 것일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 필름의 광 이성질화 물질의 구조식을 나타낸 것이다.
도 1의 (a)는 상기 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질의 구조식이며, 메조겐 부분(M)은 광학 이성질화가 가능한 물질이면 그 종류에 제한되지 않으나, 예를 들어, 아조벤젠(azobenzene)을 포함할 수 있다.
도 1의 (b)는 상기 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질의 구조식이며, C3 대칭 구조를 가지고, 각 가지에는 이성질화가 가능한 메조겐 부분을 포함하고 있다. 예를 들어, 상기 메조겐 부분(M)은 광학 필름이 사용되는 지역의 외부 광원 조건에 따라 다양한 광학적 이성질체를 포함할 수 있으며, 아조벤젠을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질은 상기 결정성 호스트 액정의 표면(상기 결정성 호스트 액정과 상기 제1 전도성 기판 및 제2 전도성 기판의 계면)으로 이동하여 액정상의 수직배향을 유도할 수 있으며, 외부 자외선에 의해서 이성질화를 일으키면, 표면에너지를 변화시켜 다시 수평 배향으로 바꿀 수 있는 물질이다. 이 물질을 이용하면, 초기 결정성 액정이 수직하게 전 영역에서 배열하기 때문에 모노도메인이 형성이 되고, 광학적으로 광 산란을 일으키지 않아서 투명한 상태가 유지된다. 이때 외부 광원에 의해 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질이 이성질화가 되면 표면에너지가 변화하여 액정이 수평배향이 되는데, 이때 액정의 광축은 무질서하게 재배열되기 때문에 광학적으로 광 산란을 일으키게 된다. 그러나, 이때 광 산란은 액정의 광축이 2 차원 평면에서 무질서하게 형성되기 때문에 그 산란정도가 매우 크지는 않는다.
따라서, 상기 결정성 호스트 액정의 광축을 3 차원 공간에서 무질서하게 형성되게 하기 위하여, 벌크내에서 액정의 배향을 바꿀 수 있는 다른 형태의 광 반응성 물질로서 상기 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질을 혼합할 수 있다.
상기 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질은 표면으로 이동하지 않고 액정 내에서 혼합되어 있다가, 외부 자외선에 의해서 광 이성질화가 일어나게 되면 주변의 액정층의 질서도를 떨어뜨림으로써 2 차원 평면에서 무질서하게 존재하는 멀티도메인 액정의 광축을 3 차원 공간에서 무질서하게 만들 수 있다. 이를 바탕으로, 상기 호스트 액정은 3 차원 공간에서 무질서하게 분포되어있는 멀티도메인을 형성하여, 광 산란도가 매우 높아지게 되는 특성을 가지고 있다. 따라서 외부 자외선의 광량에 따라서 액정의 질서도를 바꿈으로써 능동적으로 외부에서 들어오는 광량을 조절할 수 있는 광학 필름을 제조할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 호스트 액정으로 사용되는 열방성 액정은 결정성이 높은 스멕틱 액정상에서 온도가 올라감에 따라 결정도가 보다 낮은 네마틱 액정으로 상 변이를 일으킬수 있으며, 이때 호스트 액정 내에 포함되어 있는 카이럴 도판트와 광 이성질화 물질에 의해 무질서도가 발생하여, 멀티도메인을 형성하여 빛이 없어도 온도에 의해서 멀티도메인을 형성할 수 있다. 이를 바탕으로 외부 광원뿐만 아니라 외부 온도변화에도 광 산란도를 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 광학 필름은 호스트 액정의 질서도를 조절하여, 도메인의 크기를 조절함으로써 광 산란도를 조절하는 메커니즘이기 때문에, 사용가능한 분산물질의 종류가 액정시스템에 국한되지 않으며, 공정과정이 매우 간단하기 때문에 공정의 최적화 및 대면적화를 쉽게 진행할 수 있다.
또한, 상기에 따른 광학 필름을 포함하고, 외부 온도 및 외부 광원의 자외선 농도에 따라 빛의 차폐를 능동적으로 결정하는 스마트 윈도우를 제공한다.
본 발명에 따른 스마트 윈도우는 상기 광학 필름을 포함함으로써, 빛의 투과와 차단을 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 호스트 액정 내에 분산되어있는 광 반응성 물질들이 이성질화를 일으켜 액정의 질서도를 바꿈으로써, 빛의 광량을 조절할 수 있다. 또한, 상기 호스트 액정 내에 포함되어 있는 카이럴 도판트와 광 이성질화 물질에 의해 무질서도가 발생하여, 멀티도메인을 형성하여 빛이 없어도 온도에 의해서 멀티도메인을 형성할 수 있어 외부 광원뿐만 아니라 외부 온도변화에도 광 산란도를 조절할 수 있다.
상기 스마트 윈도우는 상기 광학 필름에 사용되는 분산 물질의 종류와 광 감응도에 따라서, 외부 광원의 자외선 농도에 따라 빛의 차폐를 능동적으로 결정하는 스마트 윈도우일 수 있고, 초기 상태에서 빛을 투과하는 형태의 스마트 윈도우를 제작 할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 윈도우의 작동 원리는 나타낸 모식도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 스마트 윈도우는 액정의 상변이와 배향특성을 동시에 조절하여, 빛의 투과와 차폐를 결정하는 능동형 스마트 윈도우이다. 일반적인 조건인 상온에서 적당한 자외선 수준에서는 외부의 빛을 투과하여, 내부 온도를 조절할 수 있다.
초기 상태에서는 호스트 액정인 카이럴 스메틱 액정이 기판 표면에서의 액정의 배향을 조절하기 위한 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질에 의해서 수직 배향된 상태로 모노 도메인을 형성하여, 외부에서 들어오는 빛에 대해서 산란이 일어나지 않고 투과하여, 투명한 상태를 유지한다. 이때의 조건은 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질이 이성질화가 일어나지 않도록 외부 광원에 많은 양의 자외선이 포함되지 아니하고, 외부 온도가 25~30℃ 이내로 되어 있을 때이다. 이 초기 상태에서 외부의 온도가 25 내지 30℃로 유지된 상태에서 외부 자외선이 강해지게 되면, 액정 기판에 포함되어 있는 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질과 액정의 벌크 내에 포함되어 있는 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질이 이성질화를 일으켜 액정의 상은 고정된 상태(카이럴 스메틱)에서 모노 도메인으로 배향되어 있던 호스트 액정이 멀티 도메인으로 작게 형성되어 빛의 산란을 유도함으로써, 불투명한 상태가 된다(도 2의 오른쪽 도면).
다시 초기 상태에서 외부의 자외선이 강하지 않지만 기온이 올라가, 30℃를 넘어가게 되면 카이럴 스메틱 상태의 호스트 액정이 상변이가 발생하여, 포칼코닉 상태로 변환되고, 이로 인하여 콜레스테릭 액정 도메인이 랜덤하게 형성되어 외부 광원이 산란이 일어나는 상태가 된다. 따라서, 외부 광원을 불투명한 상태로 차단하여, 실내 내부의 온도가 올라가는 것을 방지할 수 있다(도 2의 왼쪽 도면)
상기 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질은 하기 화학식 1로 나타내는 물질을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질은 하기 화학식 2로 나타내는 물질을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서, 상기 R은 하기 화학식 3으로 나타내는 물질을 포함한다.
[화학식 3]
Figure pat00003
이하 본 발명에 따르는 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[실시예]
카이랄 도펀트(S811)와 스메틱 액정(8CB)을 9:1의 중량비로 혼합하여 호스트 액정 혼합물을 준비하였다. 또한, 기판 표면에서의 액정의 배향을 조절하기 위한 양친매성 아조벤젠 배향 물질(상기 화학식1)을 호스트 액정의 0.1 내지 1 wt%, 액정의 벌크에서 액정의 배향을 조절하고 상을 안정시키기 위한 이성질화 아조벤젠 물질(상기 화학식 2)을 호스트 액정의 0.1 내지 1 wt% 혼합하여, 혼합물을 준비하였다.
준비된 액정 혼합물을 셀 갭(cell gap) 10 내지 30 ㎛로 형성된 광학 셀에 주입하고 안정화를 시키면, 상온에서 카이럴 스메틱 액정이 수직배향이 되고, 이때 빛은 투과 상태가 된다[도 3의 (a) 참조]. 외부 자외선이 없는 상태에서 온도가 올라가게 되면 스메틱 액정상이 카이랄 네마틱 액정상으로 상변이를 일으키며 focal conic상을 형성하게 되는데, 이때 무질서하게 위치한 액정 도메인에 의해서 빛이 산란되는 상태가 된다[도 3의 (b) 참조]. 또한, 온도가 낮은 상태에서 자외선만 비칠 경우, 자외선에 의해 셀 내부에 있는 아조벤젠 화합물들이 이성질화를 일으켜, 카이럴 스메틱 액정상의 질서도를 높임으로써 도메인을 작게 형성하고 빛의 산란을 유도하여 산란 상태가 된다[도 3의 (c) 참조].

Claims (8)

  1. 서로 대향하여 위치하는 제1 전도성 기판과 제2 전도성 기판; 및
    상기 제1 전도성 기판과 제2 전도성 기판 사이에 형성되고, 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질 및 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질이 분산된 결정성 호스트 액정;을 포함하는 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질은,
    상기 결정성 호스트 액정과 상기 제1 전도성 기판 및 제2 전도성 기판의 계면에 존재하는 것을 특징으로 하는 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질은,
    상기 결정성 호스트 액정 벌크 내에 존재하는 것을 특징으로 하는 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메조겐을 포함하는 양친매성 광 이성질화 물질 및 3 개의 이성질화 가능한 메조겐을 포함하는 광 이성질화 물질은 각각 0.1 내지 1 wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정성 호스트 액정은 스멕틱 액정 및 카이럴 도판트의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 결정성 호스트 액정은 90% 이상의 상기 스멕틱 액정 및 10% 이하의 상기 카이럴 도판트를 포함하는 것을 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전도성 기판 또는 제2 전도성 기판은 고분자 기판인 것을 특징으로 하는 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 광학 필름을 포함하고,
    외부 온도 및 외부 광원의 자외선 농도에 따라 빛의 차폐를 능동적으로 결정하는 스마트 윈도우.
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KR102154513B1 (ko) 2020-07-24 2020-09-10 (주)베스트룸 투명도 및 시인성이 향상된 스마트 윈도우.

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