Fabrication of heterojunction structure using liquid crystal gel films for innovative and flexible light dimming device

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15154
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 29010:Applied physical properties-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Shibata Yosei 東北大学, 工学研究科, 助教 (70771880)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 分子配向制御 / ネマチック液晶 / ゲル / 二色性色素 / ヘテロ接合

Outline of Final Research Achievements

Currently, light dimming glass on the window is expected for heat-flow control in the room and protection of privacy in meeting room. To improve the general versatility of conventional light dimming technology, long life time and highly-functional light dimming devices have been required.
In this study, we investigated on light dimming devices composed of liquid crystal material having optical anisotropy and self-organized dendrimer (physical gel) having characteristics of structural recovery. For stacked liquid crystal gel like heterojunction structure,we found that temperature control process during formation of liquid crystal gel and attachment of ultra-thin intermediate layer.Besides,we have established a way of stretchable liquid crystal cell using debonding method.For these results, we obtained a guideline of design of ultra-flexible heterojunction light dimming devices using liquid crystal gel.

Free Research Field

有機材料デバイス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、液晶方式による高分子分散型調光デバイスにおいて、構造回復性と伸縮性の付加、液晶ゲルの構造制御法を新たに検討し、伸縮を可能とするような液晶デバイス形成技術と異なる液晶ゲル層を接合するための作製指針を確立した。
本研究成果で得られた液晶ゲル膜のヘテロ接合化に関する指針や知見は、液晶光学とソフトマターを融合する学術分野において重要な基盤となるものであり、大面積・寿命フリー・伸縮性・光状態の多モードな切り替えを可能とすることから、より高機能かつ省エネルギーなスマートガラス技術だけでなく、将来的なストレッチャブルエレクトロニクスの発展にも貢献することができる。