自己組織化螺旋周期液晶のナノ構造変調による光機能性デバイス応用に関する研究

自组装螺旋周期液晶纳米结构调制光功能器件应用研究

• 批准号: 07J00742
• 负责人: 吉田 浩之
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J00742/
• 关键词: コレステリック液晶; コレステリックブルー相; カラムナー相; 光重合; 配向; レーザー発振; フォトニック結晶

液晶材料は結晶の異方性、液体の流動性を兼ね備え、相により様々な構造を自発的に形成する自己組織化材料である。液晶相が自発的に形成する構造を利用することで光リフレクターやレーザー素子など多くの応用が可能となるが、構造に人為的な変調を加えることで多波長化やフィルタ機能などの新機能が付与されることが期待される。本研究では、自己組織化という特徴を活かしながらも、新機能を付与するために、局所光重合や人為微細構造によって液晶材料が自発的に形成する構造に摂動を加え、光デバイス応用を目指した研究を行った。螺旋構造を形成するコレステリック液晶を用いて多波長光リフレクターおよびポータブル波長可変色素レーザーを提案した。多波長光リフレクターは、液晶材料中に局所的な枠構造を光重合により形成することで局所的な分子拡散が起こり、枠の形状や大きさを変化させることで螺旋ピッチ変化率が制御可能な為、実現できる。一方の波長可変レーザーはコレステリッ液晶に空間的に勾配をもつ電界を印加することで実現した。本提案の成果は通常素子基板に対して垂直方向に存在する螺旋軸を基板平行方向に配向し、連続的に波長可変なレーザー発振を実現したことである。また3次元周期構造を形成するコレステリックブルー相においても光重合により構造が崩壊する現象を見出した。2光子励起光描画により形成した構造上における液晶の配向制御について、前年度より継続して研究を行った。本年度の特に大きな成果は、ネマティック液晶の構造誘起配向規制力についてシステマチックな解析を行ったこと、および通常基板界面に対して垂直に配向するカラムナー液晶のプラナー配向(カラム軸の基板面内方向への配向)を実現したことである。

Liquid crystal materials are self-organizing materials that combine crystalline anisotropy and liquid fluidity to form a self-organizing structure The liquid crystal phase is self-generated, the structure is utilized, and the light is emitted from the liquid crystal phase. The liquid crystal phase is artificially modulated, and the new function is expected. In this study, the characteristics of self-organization and self-development are activated, new functions are assigned, and the structure of self-development and self-development of liquid crystal materials are studied. A spiral structure is formed in the liquid crystal layer. Multi-wavelength light, liquid crystal materials, the structure of the local area, the formation of light overlap, the local area of the molecular dispersion, the shape of the large area, the change rate of the spiral, the control possibility, the realization The wavelength of one side can be changed to the wavelength of the other side of the liquid crystal. the result of that present invention is that the spiral axis of the substrate in the vertical direction and the wavelength of the substrate in the parallel direction can be chan to realize the vibration Also, the phenomenon of collapse of the structure due to the formation of three-dimensional periodic structures and the superposition of light has been seen. 2 Photon excitation light drawing is formed on the structure of liquid crystal alignment control, the previous year's research This year's special achievements include the realization of structure-induced alignment regulation force of liquid crystal (alignment of substrate in-plane direction of axis).

项目成果

ねじれネマティック欠陥層をもつ1次元フォトニック結晶の偏光解析

具有扭曲向列缺陷层的一维光子晶体的偏振分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 田頭健司;他
• 通讯作者: 他

二光子励起蛍光顕微鏡による三次元液晶配向観察

使用双光子激发荧光显微镜进行三维液晶排列观察

• 发表时间: 2008
• 作者: 鈴木智史;他
• 通讯作者: 他

光重合性コレステリックブルー相液晶のレーザー発振

光聚合胆甾型蓝相液晶的激光振荡

• 发表时间: 2008
• 作者: 磯村拓哉;他
• 通讯作者: 他

Anchoring strength characteristics of micro-grating structures fabricated by direct laser writing

激光直写微光栅结构的锚固强度特性

• 发表时间: 2010
• 期刊: Molecular Crystals and Liquid Crystals 516
• 作者: 山口敦;Yusuke Miura
• 通讯作者: Yusuke Miura

Phase Destruction upon Photopolymerization of Cholesteric Liquid Crystal Blue Phases with Mono-and Diacrylate Constituents

具有单丙烯酸酯和二丙烯酸酯成分的胆甾型液晶蓝相光聚合时的相破坏

• 发表时间: 2008
• 期刊: Chem. Lett. 37
• 作者: M. Hangyo;他;Hiroyuki Yoshida
• 通讯作者: Hiroyuki Yoshida