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液晶駆動型マイクロアクチェエータの開発

液晶驱动微执行器的开发

基本信息

批准号：
17040025
负责人：
蝶野成臣
金额：
$ 9.41万
依托单位：
Kochi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17040025/
关键词：
液晶マイクロアクチュエータ背流分子配向

项目摘要

平板間に液晶を充填して電圧を印加すると,液晶分子は重心まわりに回転し,電場方向に再配向する.このとき流動が誘起されることを数値計算で見いだし,その後,可視化実験で流動の発生を確認した.この現象を応用すれば,従来の機構と全く異なるアクチュエータ,すなわち,機構がシンプルで,極小化が容易であり,さらに優れた形状適合性を有し,低電圧で駆動するマイクロアクチュエータの開発が可能である.液晶駆動型マイクロアクチュエータの基礎実験として,2枚の平行平板の片方(下部)を固定し,他方(上部:質量0.05g)を平面方向に移動が可能な状態にして,平板間の5CB液晶に電圧を印加した結果,平板が一方向に移動し,液晶アクチュエータの実現可能性が確認できた.とくに,上部平板の電極膜を,側面を介して裏面から表面まで連続に蒸着させることで,電極と導線との接点を上部平板表面に設置することができ,平板間隔を数μmにまで減少させた.続いて,平板の移動方向制御に関する実験を行った.すなわち,上部平板に蒸着したITO電極膜の平板中央部を線状に剥がすことで,左右のITO電極を互いに絶縁状態にした.さらに,ITO電極の上部に塗布した配向膜のラビング方向を,左右の電極において逆にすることにより,電圧印加によって液晶分子が逆方向に回転できるデバイスを製作した.2枚の平板間に5CBを満たし,10Vの矩形波電圧を印加した.その結果,平板の片側半分に電圧を印加すれば前進し,他の半分に印加すると後退した.従ってITO電極膜と配向膜のラビング方向を工夫することにより,平板の移動方向を制御できることが明らかとなった.

The liquid crystal molecules are reoriented in the direction of electric field. The flow is induced and the numerical value is calculated, and the flow is visualized and confirmed. This phenomenon is applicable to all kinds of mechanisms, and it is easy to minimize them, but it is also possible to optimize the shape suitability of them, and it is possible to develop them under low voltage. The liquid crystal moving type is based on the fact that two parallel plates (lower part) are fixed, and the other (upper part: mass 0.05g) is movable in the plane direction. As a result, the liquid crystal voltage between the plates is 5CB, and the plates are movable in one direction. The possibility of liquid crystal moving is confirmed. The electrode film of the upper plate is arranged on the inner surface of the bottom surface of the plate, and the contact between the electrode and the conductive wire is arranged on the surface of the upper plate. In this case, the direction of movement of the plate is controlled. The ITO electrode film is evaporated on the upper plate, and the ITO electrodes on the left and right sides are isolated from each other in a linear manner at the center of the plate. In addition,ITO electrode upper coating, alignment film in the direction of rotation, left and right electrodes in the direction of rotation, voltage, liquid crystal molecules in the direction of rotation in the opposite direction, the production of two plates between 5CB,10V rectangular wave voltage. As a result, the plate side half of the voltage forward, he half of the time back. The ITO electrode film and the alignment film have a different orientation, and the movement direction of the plate is controlled.