柔軟に調整可能な液晶光学素子は、スマートディスプレイ、ソフトロボティクス、情報暗号化などの分野で広範な応用展望を示している。コレステリック液晶は、そのキラルならせん構造によりブラッグ反射特性および優れた外部場応答能力を持ち、この分野で有力な競争相手となっている。しかし、従来のコレステリック液晶は単一の外部場制御に依存しており、制御の自由度が低い；加えて、液晶系統の流動性が高いため、柔軟基板上での効果的な封止や安定した応用が難しい。これらの問題に対して、本研究では温度感受性液晶系を設計し、光感受性分子を導入、さらにエチルセルロースと松脂アルコールからなる塗布可能なインクを添加して系の流動性を最適化し、熱および光の二重外部場の協調制御を実現した。実験結果は、本温度感受性系が37〜29 ℃の範囲で420〜1000 nmの広い反射波長調整を実現できることを示し；光感受性分子導入後は、特定温度下での光照射により450〜700 nmの可視光波長帯で反射波長の動的調整が可能であり、温度と光照射は単純な加算ではなく螺旋ピッチの変化を協調的に決定する。液晶系と塗布可能インクの質量比の体系的最適化により、9：1の比率が塗布性と膜の完全性を実現する最適なバランスポイントであることが判明した。本研究は、柔軟基板上におけるコレステリック液晶のブラッグ反射波長の光熱協調動的制御を成功裏に実現し、必要に応じて特定の反射色をカスタマイズ可能であり、情報偽造防止およびスマートディスプレイ分野に多外部場応答性かつ柔軟な封止が容易な新規光学応用ソリューションを提供する。

コレステリック液晶;光熱協調制御;塗布可能インク;構造色;柔軟光学応用