コレステリック液晶の配向制御とレーザーデバイス応用

胆甾型液晶取向控制及激光器件应用

基本信息

批准号：
10J00859
负责人：
井上曜
金额：
$ 1.34万
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：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

コレステリック液晶は一次元螺旋周期構造を有するため、光を反射させる、あるいは閉じ込める光学特性を示す。そのため、コレステリック液晶はカラーチューナブルな反射型ディスプレイやレーザーデバイスとしての応用が期待される。このようなデバイスの実用化には、電気的な反射バンドチューニングをいかにして実現させるかといった問題がある。一般的にコレステリック液晶は電界を印可すると、液晶分子の配向状態を変化させ、電界除去後に元の配向状態に戻らない不可逆的な応答特性を示す。このような問題を解決する手法として、コレステリック液晶の一部の成分を重合させフィルム化する構造を提案した。このポリマー1液晶複合系では、螺旋秩序を有するポリマー部分は電界に反応せず固定されているが、ポリマー中に分散されているコレステリック液晶が電界に応答し、可逆的な反射バンドチューニングを実現することが可能となる。複合系の良特性のひとつとして、電界変調の際の光学的な安定性がある。これまでにも、コレステリック液晶の電界チューニングはいくつかの研究グループで実現されてきたが、それらほとんどが電界印可に際して反射強度の劣化を引き起こす光学的な不安定性を示した。これに対し、本素子では、ポリマー中の20nm程度の極微小な空間領域にコレステリック液晶が分散しており、電界印可に際してはその局所空間に閉じ込められた液晶分子の再配向により反射バンドが変調される原理であるため、光学的な安定性を有する。

由于胆甾型液晶具有一维螺旋周期结构，因此它表现出反射或限制光的光学特性。因此，胆甾型液晶有望应用于可调色反射显示器和激光器件。这种器件的实际使用提出了如何实现电反射带调谐的问题。一般来说，胆甾型液晶表现出不可逆响应特性，当施加电场时，液晶分子的取向状态发生变化，并且在去除电场后取向状态不会恢复到原始状态。作为解决这些问题的方法，我们提出了一种将胆甾型液晶的某些成分聚合形成膜的结构。在这种聚合物-1-液晶复合体系中，螺旋有序的聚合物部分不响应电场并且被固定，但分散在聚合物中的胆甾型液晶响应电场并实现可逆反射带调谐。复合系统的良好特性之一是电场调制期间的光学稳定性。到目前为止，几个研究小组已经实现了胆甾型液晶的电场调谐，但大多数都表现出光学不稳定性，导致施加电场时反射强度下降。相比之下，在该器件中，胆甾型液晶分散在聚合物中约20 nm的极小空间区域中，当施加电场时，通过限制在该区域中的液晶分子的重新取向来调制反射带。它具有光学稳定性，因为它基于的原理。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

コレステリック液晶を用いたチューナブルDBRレーザーの設計と特性評価

使用胆甾型液晶的可调谐 DBR 激光器的设计和表征

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
人見香織;田原聡子;渋谷彰;辻山洋介;井上曜
通讯作者：
井上曜

Slope efficiency characteristics of mode-hop driven tunable single-mode cholesteric liquid crystal laser

DOI：
10.1117/12.893208
发表时间：
2011-09
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yo Inoue;H. Yoshida;K. Inoue;Y. Shiozaki;H. Kubo;A. Fujii;M. Ozaki
通讯作者：
Yo Inoue;H. Yoshida;K. Inoue;Y. Shiozaki;H. Kubo;A. Fujii;M. Ozaki

ナノ多孔性ポリマー分散型液晶の作製方法

纳米孔聚合物分散液晶的制备方法

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

A fast-tuning of Bragg reflection band in cholesteric liquid crystals

胆甾型液晶布拉格反射带的快速调谐

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yukihiro Yoshida;Kazuya Kai;Hiroshi Kageyama;Gunzi Saito;Yo Inoue
通讯作者：
Yo Inoue

Improved lasing threshold in cholesteric liquid crystal lasers with in-plane helix alignment

通过面内螺旋排列提高胆甾型液晶激光器的激光阈值

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
人見香織;田原聡子;渋谷彰;辻山洋介;Y.Inoue
通讯作者：
Y.Inoue

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通讯作者：
井上曜