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工学:マイクロパターン化した表面配向を利用した3安定ネマチック液晶素子

Nature 420, 6912 doi: 10.1038/nature01163

液晶分子が複数の安定配向をとる液晶素子は、情報容量の高い表示装置に必要な電力消費を劇的に減らしうると長く考えられてきた。しかし、通常使用されているネマチック液晶は対称性が本来的に一軸性であり、産業的に使用できる多重安定液晶素子は実現されていない。最近我々は、ネマチック液晶素子に双安定性を強固に導入する方法を示した。基板に、配向性が市松模様のように変わるパターンを刻み、隣り合う正方形ドメインで液晶の配向方向が直角になるように仕向けたのである。このパターンは4回対称性をもつため、巨視的な配向は市松模様の2本の対角線の方向に生じ、両者の安定性は等しい。今回、この対称性手法を拡張し、3安定表面配向ネマチック液晶を得た。原子間力顕微鏡の針を用いてポリイミドの表面に6回対称性を示す微視的パターンを刻みつける。すると、微視的配向ドメインの六方対称性によって3通りの安定な巨視的液晶配向が生じ、それらは平面内の電場によって互いに切り替えられる。この切り替えモードは表面駆動型であり、技術的に高度な「フレキシブルディスプレイ」への要請に応えうる。

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