Polarizer is an optical filter that converts natural light into polarized light in specific polarization, and this optical component plays an indispen-sable role in liquid crystal displays (LCDs). The derivatives of H-sheet polarizer are most widely used in LCDs, which show excellent optical performance. Nevertheless, the conventional H-sheet polarizer consists of additional protective and adhesive layers that lead to the unnecessary increment of thickness. Moreover, such polarizer shows limited thermal stability and low solvents resistance. Therefore, an ultrathin coatable polarizer can be an alternative of H-sheet polarizer with numerous ad-vantages such as significant reduction of thickness and weight, elimina-tion of parallax-related issues and possible application in flexible LCDs. Herein, we aim at syntheses of the new smectic phase reactive mesogens as the host materials for the guest-host coatable polarizer. In the guest-host mixture, the dichroic dye molecules with the elongated structure are dissolved in host liquid crystalline monomers as the guest constituent which is co-aligned by cooperative motion in high ordered smectic phase to achieve anisotropic absorption of light. After in-situ photopolymerization of the guest-host mixture under UV irradiation, the highly ordered smectic phase is fixed to obtain guest-host polarizer. To accomplish this purpose, we designed and synthesized three series of reactive mesogens with different core structure and different length of the alkyl chain. The monomer structures were confirmed by 1H NMR and the mesomorphic behavior of the reactive mesogens were studied by differential scanning calorimeter (DSC) and polarized optical micros-copy (POM). The liquid crystalline monomer mixture M-PA3PC (50%) was selected to prepare the photopolymerizable guest-host mixture. The dichroic ratio (DR) and order parameter (S) of the coatable polarizer samples were determined by polarized UV-vis spectroscopy, where DR = 36.1, S = 0.921 before photopolymerization, while decreased to DR = 13.2, S = 0.803 after photopolymerization. We believe that these reactive mesogens will act as the promising host materials for the smectic guest-host polarizer.
편광판은 자연광을 특정 방향의 편광으로 변환하는 광학 필터로, 이 광 소자는 액정 디스플레이(LCD)에서 없어서는 안될 중요한 역할을 한다. H-시트 편광판의 유도체는 우수한 광학 성능을 나타내는 LCD에서 가장 널리 사용된다. 그렇지만 기존의 H-시트 편광자는 불필요한 두께 증가를 초래하는 추가적인 보호 및 접착층으로 구성된다. 또한, 이러한 편광자는 제한된 열 안정성 및 낮은 용매 저항성을 나타낸다. 따라서, 매우 얇게 코팅이 가능한 편광판은 두께 및 무게의 현저한 감소, 시차 관련 문제의 제거 및 플렉시블 LCD에서 응용이 가능한 것과 같은 많은 장점을 갖는 H-시트 편광판의 대안이 될 수 있다. 여기서 우리는 게스트-호스트 코팅형 편광판을 위한 호스트 물질로서 새로운 스멕틱상 반응성 메소겐의 합성을 목표로 한다. 게스트-호스트 혼합물에서, 긴 구조를 갖는 이색성 염료 분자는 호스트 성분인 액정성 단량체에 게스트 성분으로서 용해되어 정렬도가 높은 스멕틱상에서 협동 작용에 의해 같이 나란히 정렬하여 빛의 이방성 흡수를 달성한다. 자외선 조사 하에서 게스트-호스트 혼합물의 제자리 광중합 후, 고도로 정렬된 스멕 틱상을 고정시켜 게스트-호스트 편광판을 얻는다. 이 목적을 달성하기 위해, 우리는 서로 다른 중심 구조 및 서로 다른 알킬 사슬 길이를 갖는 3가지 일련의 반응성 메소겐을 설계하고 합성 하였다. 단량체 구조는 1H NMR에 의해 확인되었고 반응성 메소겐의 액정 거동은 시차 주사 열량계(DSC) 및 편광 현미경(POM)에 의해 연구되었다. 액정성 단량체 혼합물인 M-PA3PC(50%)를 선택하여 광중합성 게스트-호스트 혼합물을 제조 하였다. 코팅형 편광판 샘플의 이색비(DR) 및 정렬 매개변수(S)는 편광 UV-vis 분광법에 의해 측정되었고, 광중합 전에는 DR = 36.1, S = 0.921이었지만, 광중합 후 DR = 13.2, S = 0.803으로 감소되었다. 따라서 이러한 반응성 메소겐이 스멕틱 게스트-호스트 편광판에서 유망한 호스트 물질로 작용할 것이라고 믿는다.