ブルーフェーズ液晶は自己組織化された三次元格子構造を持つフォトニック結晶として、調整可能なフォトニックデバイスやスペクトル制御などの分野で広い応用展望を示している。ブルーフェーズ液晶の反射スペクトル範囲を拡大するために、本研究では電気調整可能なポリマー安定化ブルーフェーズ液晶の方案を提案し、理論解析およびデータ特性化を行った。まず、光配向技術により均一配列された単一ドメインのブルーフェーズ液晶を得て、紫外線照射によるモノマーの重合を利用してポリマーネットワークを形成し、良好な熱安定性を持つポリマー安定化ブルーフェーズ液晶を作製した。液晶セルに直流電場を印加して格子の変形を誘導し、広範囲の反射スペクトル調整を実現した。さらに、光学位相情報を液晶分子の配向分布に符号化し、ポリマー安定化ブルーフェーズ液晶のパターニング配向によりホログラフィックディスプレイ応用を実現した。結果は、ポリマー安定化ブルーフェーズ液晶が直流電場下で反射スペクトル中心波長を439～662 nm波長帯で可逆的に調整でき、反射型ホログラフィック位相設計により可視光範囲のカラ ー画像を再現できることを示した。本研究は、安定かつ電気的に調整可能な広帯域反射機能性材料の構築に有効な方案を提供し、情報表示、光学的暗号化、フォトニックデバイスなどの分野で応用可能性を示している。

液晶;ポリマー安定化ブルーフェーズ;電気調整;光配向;ホログラフィー