2005 Fiscal Year Annual Research Report
AFMナノラビングによる液晶分子の直接配向制御法の確立と光デバイス作成への応用
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16510097
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| Research Institution | National University Corporation Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
梅田 倫弘 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 教授 (60111803)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯村 靖文 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 助教授 (10201302)
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| Keywords | 液晶 / 原子間力顕微鏡 / 分子配向 / ナノラビング / プローブ / 放射偏光 / 複屈折測定 / ワンショット計測 |
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| Research Abstract |
本研究は、原子間力顕微鏡プローブによる液晶分子の直接配向現象を用いて、液晶分子の配向状態を直接的にかつ精密に制御する技術を確立するとともに、本技術によって液晶応用光デバイスの試作を目的とした。
前年度の研究において、原子間力顕微鏡プローブによるプローブ走査速度及び押しつけ力の最適化による液晶配向条件を見いだした。この知見をもとに、本年度は、以下の研究を行い、幾つかの成果が得られた。
1)任意液晶配向パターン
原子間力顕微鏡の走査モードのうちプログラム走査が可能なベクトルスキャンモードを用いて液晶薄膜をナノプローブで走査し、放射状パターン、6角形、48角形配向パターン、格子状配向パターン、さらに放射状と48角形の複合パターンを作製することに成功した。特に、放射状パターンでは偏光顕微鏡を用いてその光学特性を明らかにし、偏光状態変化から液晶が放射状に配向していることを観測した。
2)液晶セルの製作
放射状配向基板とローラーラビングでガラスビーズスペーサを挟んだ液晶セルを製作し、透過偏光特性を測定した。その結果、ローラーラビング方向と平行に直線偏光を入射させることで、放射状直線偏光が得られること、ローラーラビング方向に直交直線偏光を入射させると、接線方向直線偏光が得られることが明らかとなった。
3)ワンショット複屈折計測
放射偏光が得られる液晶セルを用いたワンショット複屈折計測法を考案した。原理は、回転直線偏光法で、直線偏光子を回転させる代わりに、放射偏光子を用いることで等価的に回転する直線偏光を得ている。試料を透過した光はCCDカメラで強度分布を求め、位相シフト法により画像解析して複屈折を算出する。実際に、複屈折量を変えながら測定した結果、再現性のある測定が可能であることを明らかにした。
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