• 제목/요약/키워드: liquid crystals polymers

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두 종류의 중합기와 수소결합을 가지는 원반형 액정의 합성과 광중합 (Synthesis and Photopolymerization of Discotic Liquid Crystals Containing Hydrogen Bondings and Two Polymerizable Groups)

  • 이준협;이승준;장지선;조재영
    • 폴리머
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    • 제30권5호
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    • pp.373-379
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    • 2006
  • 플로로글루시놀과 중합가능한 피리딘 유도체의 수소결합을 이용해 디아세틸렌과 아크릴로일 그룹을 함유 한 새로운 중합가능한 원반형 액정들을 제조하였고 제조된 액정들의 광중합 거동을 조사하였다. 합성된 원반형 액정 복합체들은 메소겐의 방향족 고리의 개수에 따라 원반형 컬럼상과 장방형 컬럼상을 형성하였다. 원반형 액정복합체들의 광중합은 액정상에서 자외선을 조사하여 수행하였다. 자외선 조사 후 디아세틸렌과 아크릴로일 그룹이 선택적으로 중합되었으며, 짧은 공액구조의 디아세틸렌 올리고머를 가지는 가교 고분자들이 1,4-반응에 의해 형성됨을 적외선 분광법과 자외선-가시광선 분광분석을 통해 확인하였다. X-선 회절 실험 결과, 페닐피리딘을 함유한 원반형 액정 복합체의 컬럼상 질서는 광중합 후에도 유지되었고, 바이페닐 단위를 지닌 액정 복합체의 장방형 컬럼상 질서는 라멜라 질서로 변화됨을 확인하였다.

액정 엘라스토머 기반 소프트 액추에이터 (Liquid Crystal Elastomer-Based Soft Actuators)

  • 배재희;김금비;최수비;안석균
    • 공업화학전망
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    • 제24권6호
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    • pp.19-31
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    • 2021
  • 자극응답성 액정 엘라스토머(liquid crystal elastomer)는 하이드로겔(hydrogel), 형상 기억 고분자(shape memory polymer)와 더불어 생체 특성을 모방한 인공 근육, 소프트 액추에이터 및 소프트 로봇을 위한 스마트 소재로 최근 높은 관심을 받고 있다. 특히, 액정 엘라스토머는 고무 탄성과 액정 이방성이 결합된 비등방성 탄성 고분자로, 열, 빛, 전기 및 수분과 같은 외부자극에 반응하여 가역적이며, 액정 분자들의 배향조절을 통한 프로그램된 변형이 가능하다. 액정 엘라스토머가 개념 증명을 하는 수준을 넘어 실제로 유용한 소프트 액추에이터 및 로봇 시스템에 적용되기 위해서는 우수한 구동력 및 작업 용량, 높은 구동 변형률, 빠른 응답 시간, 낮은 구동 온도, 다양한 외부 자극반응성 및 높은 에너지 전환 효율 등을 확보하는 것이 중요하다. 본 기고문에서는 액정 엘라스토머의 개념에 대해 소개하고, 이러한 소재가 소프트 액추에이터로써 광범위하게 활용될 수 있도록 다양한 성능들을 향상시킬 수 있는 방법에 대해 소개하고자 한다.

폴리머 격벽에 의해 화소고립된 구조의 이중주파수 쌍안정 네마틱 액정셀의 전기광학 특성 (Electro-optical Characteristics of the Dual-frequency Bistable Nematic Liquid Crystal Cell with Pixel-isolating Polymer Wall)

  • 이성룡;이중하;신재훈;송동한;윤태훈;김재창
    • 한국광학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.161-168
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    • 2008
  • 본 논문에서는 왼손(left-handed)과 오른손(right-handed) 방향으로 각각 $180^{\circ}$ 트위스트(${\pi}$-twist)된 액정상을 두 개의 안정상태로 가지는 쌍안정(bistable) 액정 디스플레이(liquid crystal display)를 제안한다. 제안된 소자는 액정과 자외선경화 폴리머 물질의 혼합물의 비등방성 상분리 방법으로 형성된 격벽에 의해 화소고립된(pixel-isolation) 구조를 가지며, 인가전압의 주파수에 따라 유전율 이방성의 부호가 바뀌는 이중주파수(dual-frequency) 특성의 네마틱(Nematic) 액정을 사용한다. 두 안정된 액정상 사이의 스위칭은 인가전압의 주파수를 연속적으로 변화시킴으로써 이루어지며, 주파수 변화에 따른 액정의 유체 효과에 의해 발생하므로 응답특성이 매우 빠르다. 두 액정상은 카이랄 도펀트(chiral dopant)가 아니라 격벽이 가지는 앵커링(anchoring)의 영향으로 안정화됐기 때문에 거의 동일한 탄성에너지(elastic free energy)를 가지게 되어 우수한 메모리 특성을 나타낸다. 또한, 위상지연필름을 이용한 투과형 광학보상을 통해 높은 정면 명암비(contrast ratio)를 가질 수 있다.

The Alignment of Liquid Crystals on the Film Surfaces of Soluble Aromatic Polyimides Bearing t-Butylphenyl and Trimethylsilylphenyl Side Groups

  • Hahm, Suk-Gyu;Jin, Kyeong-Sik;Park, Sam-Dae;Ree, Moon-Hor;Kim, Hyung-Sun;Kwon, Soon-Ki;Kim, Yun-Hi
    • Macromolecular Research
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    • 제17권12호
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    • pp.976-986
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    • 2009
  • With the study goal of firstly elucidating the anisotropic interactions between oriented polymer chain segments and liquid crystal (LC) molecules, and secondly of determining the contributions of the chemical components of the polymer segments to the film surface topography, LC alignment, pretilt, and anchoring energy, we synthesized three dianhydrides, 1,4-bis(4'-t-butylphenyl)pyromellitic dianhydride (BBPD), 1,4-bis(4'-trimethylsilylphenyl)pyromellitic dianhydride(BTPD), and 2,2'-bis(4"-tert-butylphenyl)-4,4',5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BBBPAn), and a series of their organosoluble polyirnides, BBPD-ODA, BBPD-MDA, BBPD-FDA, BTPD-FDA, and BBBPAn-FDA, which contain the diamines 4,4'-oxydianiline (ODA), 4,4'-methylenediamine (MDA), and 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)dianiline (FDA). All the polyimides were determined to be positive birefringent polymers, regardless of the chemical components. Although all the rubbed polyimide films exhibited microgrooves which were created by rubbing process, the film surface topography varied depending on the polyimides. In all the rubbed films, the polymer chains were unidirectionally oriented along the rubbing direction. However, the degree of in-plane birefringence in the rubbed film varied depending on the polyimides. The rubbing-aligned polymer chains in the polyimide films effectively induced the alignment of nematic LCs along their orientation directors by anisotropic interactions between the preferentially oriented polymer chain segments and the LCs. The azimuthal and polar anchoring energies of the LCs ranged from $0.45{\times}10^{-4}\;-\;1.37{\times}10^{-4}\;J/m^2$ and from $0.86{\times}10^{-5}\;-\;4.26{\times}10^{-5}\;J/m^2$, respectively, depending on the polyimides. The pretilt angles of the LCs were in the range $0.10-0.62^{\circ}$. In summary, the soluble aromatic polyimides reported here are promising LC alignment layer candidates for the production of advanced LC display devices.

Synthesis, chemically and electrochemically polymerization of N-substituted pyrrole containing azo chromophore and its copolymerization with pyrrole

  • Hosseini, Seyed Hossein
    • Advances in materials Research
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    • 제1권4호
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    • pp.299-310
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    • 2012
  • This article describes the synthesis of a novel N-substituted pyrrole monomer containing an azobenzene group. The 2-[N-ethyl-N-[4-[(4-nitrophenyl) azo]-phenyl] amino] ethyl-3-chloropropionate (RedII) compound was synthesized via reaction of 4-nitro-4'-[N-ethyl-N-(2-hydroxyethyl)-amino] azobenzene (RedI) and 3-chloropropionic acid. RedII was reacted with the potassium salt of pyrrole then 2-[N-ethyl-N-[4-[(nitro phenyl) azo] phenyl] amino] ethyl-N-pyrrolyl propionate (Py-RedII) was prepared. Chemical polymerization of Py-RedII and copolymerization of Py-RedII with pyrrole carried out using $FeCl_3$. Poly (2-[N-ethyl-N-[4-[(nitro phenyl) azo] phenyl] amino] ethyl-N-pyrrolyl propionate) (PPy-RedII) was characterized by UV, IR, $^1HNMR$, $^{13}CNMR$ spectroscopies. Electropolymerization of Py-RedII and electroco-polymerization of Py-RedII and pyrrole were studied using conventional three electrodes system, Ag/AgCl reference electrode, platinum counter electrode and GC disk working electrode. Scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetry analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) were used for thermal and rheological studies. The TGA curve of PPy-RedII demonstrated a high thermal stability up to 200°C and its DSC thermogram showed two endothermic peaks at 88 and $122^{\circ}C$. The glass transition temperature of the polymer was found to be above the room temperature. Electrical conductivities of PPy-RedII and it's copolymer with pyrrole (PPy-RedII-co-Py) were studied by the four-probe method and produced conductivities of $7.5{\times}10^{-4}$ and $6.5{\times}10^{-3}Scm^{-1}$, respectively.

러빙한 유리 기판을 이용한 반응성 액정 배향 (Alignments of Reactive Mesogen Using Rubbed Glass Substrates)

  • 이몽룡;배진우;김안나;윤형석;송기국
    • 폴리머
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    • 제39권1호
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    • pp.174-179
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    • 2015
  • 고분자 배향막이 없는 순수 유리 기판을 이용하여 광반응성 액정의 배향을 유도하였다. 유리 기판을 러빙하여 액정 배향을 유도한 경우, 고분자 배향막을 사용하여 유도한 경우와 같이 액정을 러빙 방향과 평행하게 배향할 수 있는 것을 편광 FTIR, 편광현미경, 복굴절 측정 등의 실험을 통해서 알 수 있었다. 순수 유리 기판을 러빙하여 액정 배향을 유도하는 메커니즘은 러빙 과정에서 유리 표면에 묻어나온 고분자들이 러빙 방향으로 늘어서 분자간 상호작용을 통하여 액정 분자들의 배향을 유도하는 것이다.