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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ凝集界面によるコレステリックブルー相の安定化と高速ディスプレイ応用

Research Project

Project/Area Number 23656221
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

尾崎 雅則  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50204186)

Keywords液晶 / コレステリックブルー相 / ナノ粒子 / 電気光学効果 / 偏光無依存
Research Abstract

本研究では、ブルー相(BP)液晶内の欠陥部位の凝集界面に金ナノ粒子(NP)を分散し、このBPの安定化とその三次元構造を利用した偏光無依存光変調素子の実現を目指した。
BP液晶にスパッタリング法を用いてNPを添加し、BPの熱安定性を評価した。金ナノ粒子の添加によって、昇温過程でBPの発現温度範囲が拡大し熱力学的なBPの安定化が確認できた。またBPの発現温度範囲はNPの導入量に比例して拡大しており、高濃度のNPの添加により、BPを不安定化する配向欠陥がより多く排除されたと考えた。一方、過剰にNPを添加した試料ではブルー相I(BP I)の温度範囲は拡大するがブルー相II (BPII)が消失し、BP IとBP IIの単位体積に占める配向欠陥の割合の違いが関係するものと考えられる。
等方相、BP I、BP IIおよびコレステリック(Ch)相の各々におけるNPの分散性を、局在表面プラズモン共鳴(LSPR)の観察により評価した。等方相およびBPI、IIでは、金ナノ粒子のLSPRに起因する明瞭な吸収ピークが観測されたが、Ch相ではその他の相に比べ吸収ピークのブロード化と長波長シフトが起こり、NPの分散状態が各々のキラル相の秩序構造に依存することが明らかとなった。
屈折率の電界依存性を評価するために、ファブリ・ペローエタロンの空隙にBP液晶を導入し、BP IIにおいて透過ピーク波長の電界依存性を調べた。その結果、NPの添加の有無にかかわらず、電界印加により屈折率が低下しその変化量は低電界領域においてほぼ電界の2 乗に比例するカー効果が確認された.また、NP添加していない場合、電界強度4.4 V/μm でBPからCh相へ転移したのに対して、NP添加BPIIにおいては、電界誘起Ch相転移が見られず、比較的高電界の印加が可能となり、0.011(8.48 V/μm)と大きな屈折率変調が実現できた.

  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Phase-dependence of gold nanoparticle dispersibility in blue phase and chiral nematic liquid crystals2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Yoshida
    • Journal Title

      Phase-dependence of gold nanoparticle dispersibility in blue phase and chiral nematic liquid crystals

      Volume: 3 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Polarization Dependence of Photonic Bandgap of Cholesteric Blue Phae II Deformed by and Applied Electric Field2013

    • Author(s)
      Yasuhiro Ogawa
    • Organizer
      Seventh International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE7)
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      20130317-20130319
  • [Presentation] Polymer-Stabilization of a Blue Phase Liquid Crystal Deformed by Eletrostriction2012

    • Author(s)
      Hiroki Tone
    • Organizer
      The 1st Asian Conference on Liquid Crystals (ACLC2012)
    • Place of Presentation
      Fuji-Yoshida, Yamanashi, Japan
    • Year and Date
      20121216-20121218
  • [Presentation] Demonstration of Dual Frequency Switching Using Blue Phase Liquid Crystals2012

    • Author(s)
      Shuhei Yabu
    • Organizer
      24th International Liquid Crystal Conference (ILCC 2012)
    • Place of Presentation
      Mainz, Germany
    • Year and Date
      20120819-20120824
  • [Presentation] Finite-Difference Time-Domain Analysis of Transmission Properties of Cholesteric Blue Phase II Deformed by an Electric Field2012

    • Author(s)
      Yasuhiro Ogawa
    • Organizer
      24th International Liquid Crystal Conference (ILCC 2012)
    • Place of Presentation
      Mainz, Germany
    • Year and Date
      20120819-20120824
  • [Presentation] Photonic Band Structure Analysis of Cholesteric Blue Phases Deformed by Applying Electric Field2012

    • Author(s)
      Yasuhiro Ogawa
    • Organizer
      The 6th Japanese-Italian Workshop on Liquid Crystals
    • Place of Presentation
      Tokyo University of Science, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      20120725-20120727
  • [Presentation] ブルー相液晶の二周波駆動特性2012

    • Author(s)
      藪修平
    • Organizer
      電気材料技術懇談会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20120711-20120711

URL: 

Published: 2014-07-24  

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