任意の液晶分子配向パターンを形成する新規な微小領域ラビング処理技術の開発

开发新型微区摩擦处理技术，形成任意液晶分子排列图案

• 批准号: 14750016
• 负责人: 本間 道則
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Akita Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750016/
• 关键词: 液晶; 液晶分子配向; ラビング; マイクロラビング; 液晶回折格子; 回折格子; ラビング処理; 液晶回析格子; 回析格子

1.マイクロラビング処理における摩擦仕事と液晶分子配向状態の関係これまで,ラビングの強さと液晶分子配向状態の関係を調べることによって液晶分子配向機構が考察されてきた.そこで,申請者は微小領域を微小な荷重でラビングするマイクロラビング処理法を提案し,微小荷重領域におけるラビングの強さと液晶分子配向状態の関係を考察した.その結果,液晶分子配向状態は概ね摩擦仕事にのみ依存すると考えてよいことが分かった.また,液晶分子配向状態を制御するためにはある値よりも大きな摩擦仕事を与える必要があることも明らかとなった.すなわち,液晶分子配向を誘起するためには高分子配向膜に塑性変形を生じさせる必要がある.このような知見は従来のラビング処理法では確認することが非常に困難であり,マイクロラビング処理法によって初めて明らかとなった結果である.2.マイクロラビング処理の液晶光学素子への応用マイクロラビング処理により,数μmから数十μm程度の分解能の液晶配向パターンが得られることが明らかとなった.そこで,本手法を新規な液晶光学素子へ応用した.(1)偏光無依存型液晶回折格子2種類の異なった液晶分子配向領域(ホモジニアスおよびツイステッドネマティック配向)をストライプ状に配置した液晶回折格子を実現した.光学的特性を測定したところ,液晶セルのしきい電圧の2倍以上の高い印加電圧の下で回折効率は入射光の偏光方向に依存しない(偏光無依存性)ことが分かった.(2)液晶ブレーズ化回折格子液晶の配向方位(方位角)によって光の位相を0〜2πまで制御することが可能であることを理論的に明らかにした.さらに,マイクロラビングによって方位角が空間的に分布した状態を実現し,液晶ブレーズ化回折格子に応用したところ,回折効率が印加電圧により可変であり,最適な電圧において約0.9という非常に高い回折効率が得られた.

1。摩擦工作与液晶分子对准状态在微润滑处理中的关系到现在为止，通过研究摩擦强度与液晶分子对齐状态之间的关系，已经检查了液晶分子比对机制。因此，申请人提出了一种微润滑处理方法，其中小面积在较小的负载下摩擦，并检查了微载体区域摩擦的强度与液晶分子比对状态之间的关系。结果，发现可以假设液晶分子比对态通常仅取决于摩擦工作。还揭示了为了控制液晶分子比对状态，有必要提供大于一定值的摩擦工作。换句话说，为了诱导液晶分子比对方向，有必要在聚合物对齐膜中引起塑性变形。通过常规的摩擦治疗方法，这一发现极为难以确认，这是微润滑处理揭示的第一个结果。 2。在液晶光学元件上的应用微润滑，结果表明，加工产生了液晶取向模式，分辨率为几分mm至几千米。因此，将此方法应用于新的液晶光学元件。 （1）实现了液晶衍射光栅的非极化液晶衍射光栅，其中将两个不同的液晶分子对齐区域（均质和扭曲的列明取向）排列在条纹中。当测量光学特性时，发现衍射效率是施加电压下入射光的结果，其高于液晶电池的阈值电压的两倍。发现它不取决于极化方向（极化独立性）。 （2）从理论上讲，液态晶体燃烧的衍射光栅在理论上清楚地表明，光相可以通过液态晶体燃烧的衍射光栅的方向取向（方位角）来控制0到2π。此外，当微启动意识到方位角是空间分布的状态时，并且当应用于液晶燃烧的衍射光栅时，根据施加的电压的不同，衍射效率是可变的，并且在最佳电压下获得了约0.9的极高衍射效率。