次世代液晶光学素子創出に向けた基盤技術の開発

开发下一代液晶光学元件的基础技术

基本信息

项目摘要

本研究では、液晶ファイバー、液晶ネックレス、外的刺激により変形する液晶液滴という3種類のマイクロメートルスケールの液晶自己集合体に着目し、再現性の良い作製方法の確立と、安定的な形状維持を可能としたのち、それぞれの構造体が示す機械的強度と光科学的性質を観察、解析し、次世代光学素子創出に向けた基盤的な知見を得ることを目的とする。 2022年度は、主に液晶ファイバー形状の安定化と、光照射により形状変化する液滴のメカニズム解明に向けたデータ取得を行った。液晶ファイバー形状の安定化については、一般的に用いられている重合性(液晶)モノマーを液晶ファイバーに添加し、重合性(液晶)モノマーが液晶ファイバー形成に与える影響について調べた。その結果、重合性(液晶)モノマーの種類によって、液晶ファイバーの成長速度と太さが変化し、太いファイバーほどゆっくりと直線的に成長する傾向があることが分かった。このような液晶ファイバーを安定化できれば、光特性の観察と光ファイバーへの将来的な応用に有意義である。そこで、実際に光重合を試みたが、光照射により液晶ファイバーが収縮した。この原因として、光源から出る熱の影響と重合収縮という2つの大きな原因があることが分かり、今後の具体的な研究指針が立った。光照射により形状変化する液滴のメカニズム解明に向けては、紫外線照射によって繰り返し形状変化する液滴を対象として実験を行った。この液滴は液晶とアゾ誘導体の混合物から成るため、この混合物のAFM観察、およびレオロジー観察を行い、光照射にともなう物性変化を観察した。その結果、光照射によって一瞬体積が増加し、そののち粘性が大きく低下することが分かり、形状変化に相転移が関係している可能性が示唆された。
In this study, we investigated, analyzed, and demonstrated the mechanical strength and optical properties of liquid crystal droplets with three types of liquid crystal aggregates, namely, liquid crystal droplets, liquid crystal growth, and external stimuli. The next generation of optical elements are created to meet the needs of the substrate. In 2022, the shape of the main liquid crystal was stabilized, and the shape of the liquid crystal was changed by light irradiation. The stability of the liquid crystal shape is different from that of the general use. The coincidence (liquid crystal) is different from that of the liquid crystal shape. The formation and influence of the liquid crystal shape are different. As a result, the type of coincidence (liquid crystal), the growth rate of liquid crystal, and the tendency of linear growth are different. The stability of liquid crystal, the observation of optical characteristics and the future application of optical properties are significant. In the meantime, we're going to try to get rid of this problem. The reason for this, the influence of heat from the light source, the overlap, the contraction, the reason for this, and the specific research guidelines for the future Light irradiation changes the shape of the droplet. Light irradiation changes the shape of the droplet. The mixture of these liquid droplets and liquid crystal inducers is observed by AFM, light irradiation, and physical properties. As a result, the instantaneous volume of light irradiation increases, the viscosity of light decreases, and the shape changes.

项目成果

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Necklace Structure Made of Nematic Liquid-Crystal
向列液晶项链结构
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y. Takenaka;M. Skarabot;I. Musevic
  • 通讯作者:
    I. Musevic
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