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ウムフィルムの構造と原理

UMU FILM の構造と原理


図1a

1b

UMU FILMは、ネマティック液晶の小滴(カプセルと呼びます)が分散した透明なポリマー・フィルム(NCAP層と呼びます)を2枚の透明導電膜付きポリエステル・フィルムに挟んだものです。

その断面を模式的に表したのが図1です。電圧が印加されていない状態では(図1a)、棒状の分子として表される液晶はカプセルの内壁に沿って並びます。この状態で、UMU FILMに入射した光は、ポリマーと液晶の屈折率の違いおよび液晶の複屈折性によって、カプセルの表面や内部で屈折します。その結果、光は直進できず散乱し、UMU FILMは不透明に見えます。電圧が印加されると(図1b)、液晶分子が 電圧を印加した方向と平行に並ぼうとするため、電極に対して垂直に配列します。このように並んだ状態で、屈折率がポリマーのそれと一致する液晶であれば、カプセルの界面がないのに等しい状態となり、光は散乱せず直進します。その結果、UMU FILMは透明に見えることになります。

NCAP層のポリマー部分は、具体的にはスポンジのような構造をしています。そのスポンジが透明で、その穴の中に液晶が詰まっている数十μの層がNCAP層であり、その穴を便宜的にカプセルと呼んでいるにすぎません。そのような湾曲した面にネマチック液晶が並んでいることからNCAP(Nematic Curvilinear Aligned Phase)と名付けられています。このような構造と電極に垂直に配列したときに液晶とポリマーの屈折率が一致することがNCAPの基本特許となっています。



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