単分散コレステリック液晶マイクロカプセルを用いた光学デバイスの開発と制御

点击翻译按钮获取中文摘要

「液晶」という言葉は、液晶ディスプレイの発展によって人口に膾炙したが、元来、“液”体の流動性と結“晶”の光学的異方性を併せ持つ中間相を意味するものである。中間相独特の性質を示す液晶材料は、ディスプレイ以外にも様々な応用可能性を有するため、盛んに研究されてきた。中でも、液晶エマルションは、液晶の特徴である自己組織的な三次元構造形成を最大限に生かす材料の一つとして注目を集めている。様々な液晶を用いて液晶エマルションが作製されてきたが、これまでは、物理学的な興味の元で特徴的な配向や欠陥構造の解析といった基礎的な研究が主に行われてきた。一方で、本研究は、液晶エマルションを用いた新規光学デバイス構築を目的とし、単分散液滴の大量かつ精密なサイズ制御が可能なマイクロ流体デバイスを用いた単分散液晶エマルションの作製法を確立し、光学デバイスへの応用に向けた液晶エマルション及びその配列の光学特性の評価、及び、液晶エマルションの光学デバイス以外の分野への応用を目指している。平成28年度はシェル部に液晶を用いた液晶エマルションの構造の外場制御及び複数個の液晶エマルションの配列制御、配列による液晶エマルション間の光ネットワークの解析方法の開発を行った。液晶エマルションの外場制御は(1)浸透圧を用いたコレステリック液晶(CLC)マイクロカプセルのコア部収縮によるレーザー閾値の低下、(2)紫外光照射によるネマチック液晶マイクロカプセルの内包物放出について成功し、さらに複数個のCLCマイクロカプセルを組み合わせるための(3)配列制御及び(4)配列させた時の光学特性解析手法の開発にも成功した。(1)～(4)にはついては国内学会で発表を行い、(3)、(4)については学術誌への発表論文として公表し、(3)については新規性を認められ、学会でポスター賞及び学術誌の背表紙に採択された。