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分子配向性ナノ粒子添加液晶の開発と低駆動電圧高速応答厚膜素子への展開

分子取向纳米粒子掺杂液晶的研制及其在低驱动电压、高速响应厚膜器件中的应用

基本信息

批准号：
18J10027
负责人：
今村弘毅
金额：
$ 0.96万
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：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、液晶性モノマーを光重合して作製した分子配向性を有する微小粒子を液晶中に添加して得られる分子配向性微小粒子／液晶複合系における低駆動電圧化および高速応答化を目的として、以下の実験を行い成果を得た。はじめに、光重合性コレステリック液晶を用いて、二光子励起レーザー直接描画法により内部の分子が螺旋状に配列した光反射性を有する分子配向性微小粒子を作製した。この粒子をねじれネマティック液晶素子内に導入し、電圧印加により粒子の回転角度制御とそれに伴うBragg反射バンドおよび反射光の偏向角の制御を行った。初期状態において、粒子底面が素子基板に対して平行であり、かつ粒子底面の表面配向を素子中央部のホスト液晶の分子配向方向に一致させて、粒子を配置した場合を考える。このとき、ホスト液晶のFrederiks 転移のしきい値以上の電圧を印加することにより、粒子はその底面を素子基板に垂直に向ける方向に回転し、その回転角度は電圧増加に伴って単調に増加した。得られた回転角度の電界強度依存性は、ホスト液晶および粒子の自由エネルギーを考慮した理論モデルに基づく解析により理論的に記述できることを見出した。また、粒子内部の螺旋周期に起因した反射バンドは粒子の剛体回転に伴い短波長側にシフトし、同時に、反射光の偏向角が単調に増加することを見出し、印加電圧約0.9 Vで64°の偏向角が得られることを確認した。さらに、動特性の評価を行った結果、ねじれネマティック液晶素子に導入した粒子の回転運動の応答時間は数秒程度であり、プラナー配向ネマティック液晶素子を用いた場合と比べ、戻り時間が改善されることを明らかにした。

In this study, the molecular alignment properties of liquid crystals were obtained by optical superposition of liquid crystals and the addition of tiny particles into the liquid crystal resulted in the formation of molecules. Alignment fine particle/liquid crystal composite system has the purpose of low electrodynamic pressure and high speed oxidation, and the following results have been obtained.はじめに, photo-coincidence コレステリック liquid crystal を using いて, two-photon excitation レーザー direct drawing method にThe internal molecules are arranged in a spiral shape and are light-reflective. They are made of tiny particles with molecular orientation.この particle をねじれネマティック liquid crystal element internal に introduction し, electric pressure printing により particle の転角The angle of deflection of reflected light by Bragg reflected light is controlled by Bragg. The initial state is the parallel surface alignment of the particle bottom surface and the element substrate. The parallel surface alignment of the particle bottom surface is The molecular alignment direction of the liquid crystal in the central part of the element is consistent, and the particle configuration is suitable for the situation.このとき、ホストLCD Frederiks転动のしきい夤≥ の电竞することにより、Particle はそのBottom substrate をThe vertical and horizontal directions are reversed, and the reverse angle is adjusted to increase the electrical pressure. Obtain the dependence of the electric field strength of the return angle and the freedom of the particles of the liquid crystal liquid crystalできることを见出した. The cause of the spiral period inside the particle is the reflection of the particle, and the rigid body return of the particle is accompanied by the short wavelength side.シフトし, simultaneous に, the deflection angle of the reflected light が単に Increase することを见出し, the applied voltage is about 0.9 The deflection angle of V is 64° and the angle is confirmed.さらに、Evaluation of dynamic characteristics の羡を行った results、ねじれネマティックLiquid crystal element にIntroduction したParticles の転 Movement の応 Answer time は A few seconds The degree of adjustment and the alignment of the liquid crystal element are improved by the use of the occasion and the time.