| 研究概要 |
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.
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