JP6145749B2 - Deformable liquid crystal moving body - Google Patents

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Description

本発明は、変形可能な液晶移動体に関する。   The present invention relates to a deformable liquid crystal moving body.

従来、液晶は、液晶分子が配向することによってその光学的性質が変化するため、この性質を利用して液晶ディスプレー等の情報表示装置に使用されていた。
近年、液晶分子に電場や磁場を印加することによって、液晶流動を発生させる技術が開発されている(特許文献1〜5)。
Conventionally, liquid crystals have been used in information display devices such as liquid crystal displays because their optical properties change as liquid crystal molecules are aligned.
In recent years, techniques for generating liquid crystal flow by applying an electric field or a magnetic field to liquid crystal molecules have been developed (Patent Documents 1 to 5).

この特許文献1〜5の技術は、液晶分子の回転に起因して液晶分子の周囲に発生する速度勾配に起因して液晶流動を発生させるという原理に基づくものであり、実際に液晶の流動を発生させることができる。つまり、特許文献1〜5の技術によれば、液晶中に流動を発生させて、液晶を移動させることができるのである。   The techniques of Patent Documents 1 to 5 are based on the principle of generating a liquid crystal flow due to a velocity gradient generated around the liquid crystal molecules due to the rotation of the liquid crystal molecules. Can be generated. That is, according to the techniques of Patent Documents 1 to 5, the liquid crystal can be moved by generating a flow in the liquid crystal.

特許第3586734号Japanese Patent No. 3586734 特許第4273341号Japanese Patent No. 4273341 特開2009−185993号JP 2009-185993 A 特開2009−185994号JP 2009-185994 A 特開2010−183754号JP 2010-183754 A

しかるに、上記特許文献1〜5の技術では、液晶を挟むように配置された一対の電極から液晶に対して電界を印加することによって液晶中に流動を発生させているので、液晶を移動させる経路には、液晶を挟むように一対の電極を配置しなければならない。つまり、特許文献1〜5の技術の場合、液晶を移動させる経路は電極を設けた場所に限定される。言い換えれば、特許文献1〜5の技術では、予め定められた経路に沿ってしか液晶を移動させることができないのである。   However, in the techniques of Patent Documents 1 to 5, since a flow is generated in the liquid crystal by applying an electric field to the liquid crystal from a pair of electrodes arranged so as to sandwich the liquid crystal, a path for moving the liquid crystal In this case, a pair of electrodes must be arranged so as to sandwich the liquid crystal. That is, in the techniques of Patent Documents 1 to 5, the path for moving the liquid crystal is limited to the place where the electrode is provided. In other words, in the techniques of Patent Documents 1 to 5, the liquid crystal can be moved only along a predetermined route.

本発明はかかる事情に鑑み、平面上を自由に移動することができる変形可能な液晶移動体を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a deformable liquid crystal moving body that can freely move on a plane.

第1発明の変形可能な液晶移動体は、液晶流動を駆動源とする移動体であって、液晶を封入した収容体と、該収容体の内面に設けられた電極および/または磁極と、選択された印加電極および/または印加磁極間に電界および/または磁界を発生させる制御部と、を備えており、前記収容体が柔軟性を有する部材によって形成されていることを特徴とする。
第2発明の変形可能な液晶移動体は、第1発明において、前記収容体が、シート状部材を袋状にしたものであることを特徴とする。
The deformable liquid crystal moving body of the first invention is a moving body using liquid crystal flow as a driving source, and a container enclosing liquid crystal, an electrode and / or a magnetic pole provided on the inner surface of the container, and selection And a controller that generates an electric field and / or a magnetic field between the applied electrode and / or the applied magnetic pole, wherein the container is formed of a flexible member.
The deformable liquid crystal moving body of the second invention is characterized in that, in the first invention, the container is a sheet-like member formed into a bag shape.

第1発明によれば、制御部によって、選択された印加電極間および/または印加磁極間に電界および/または磁界を発生させれば、印加電極間および/または印加磁極間に位置する液晶の液晶分子は、その軸方向が電界の電気力線および/または磁界の磁力線に対して所定の方向を向くようにその配向を変化させる。すると、収容体内の液晶中に液晶流動が発生する。そして、収容体が柔軟性を有する部材によって形成されているので、液晶流動によって収容体はその形状を変化させる。すると、収容体の形状変化に伴って移動体が移動する。したがって、液晶中に発生させる液晶流動を調整すれば、所望の方向に移動体を移動させることができる。
第2発明によれば、電極および/または磁極をシート状部材の表面に形成して、そのシート状部材を袋状に形成すればよいので、液晶移動体の製造が容易になる。
According to the first aspect of the present invention, if an electric field and / or magnetic field is generated between the selected applied electrodes and / or applied magnetic poles by the control unit, the liquid crystal liquid crystal positioned between the applied electrodes and / or between the applied magnetic poles. The molecule changes its orientation so that its axial direction is in a predetermined direction with respect to the electric field lines of electric field and / or the magnetic field lines of magnetic field. Then, liquid crystal flow is generated in the liquid crystal in the container. And since the container is formed with the member which has a softness | flexibility, a container changes the shape by a liquid-crystal flow. Then, the moving body moves with the shape change of the container. Therefore, if the liquid crystal flow generated in the liquid crystal is adjusted, the moving body can be moved in a desired direction.
According to the second invention, since the electrode and / or the magnetic pole is formed on the surface of the sheet-like member and the sheet-like member is formed into a bag shape, the liquid crystal moving body can be easily manufactured.

本実施形態の変形可能な液晶移動体1の概略説明図であって、(A)は概略側面図であり、(B)は概略平面図である。It is a schematic explanatory drawing of the deformable liquid crystal moving body 1 of this embodiment, (A) is a schematic side view, (B) is a schematic plan view. 本実施形態の変形可能な液晶移動体1の移動状況の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the movement condition of the liquid crystal mobile body 1 which can deform | transform this embodiment. 他の実施形態の変形可能な液晶移動体1の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the deformable liquid crystal moving body 1 of other embodiment.

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
なお、各図は、各部の構成を分かりやすくするために、各部の相対的な寸法は実際のものと一致していない。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, in each figure, in order to make the structure of each part intelligible, the relative dimension of each part does not correspond with an actual thing.

(本実施形態の液晶移動体1)
まず、図1に基づいて、本実施形態の変形可能な液晶移動体1を説明する。
図1に示すように、本実施形態の変形可能な液晶移動体1は、収容体2と、電極3と、制御部5と、液晶10と、を備えている。
以下、本実施形態の変形可能な液晶移動体1の構成要素について説明する。なお、以下では、変形可能な液晶移動体1を、単に液晶移動体という。
(Liquid crystal moving body 1 of this embodiment)
First, a deformable liquid crystal moving body 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the deformable liquid crystal moving body 1 of the present embodiment includes a container 2, an electrode 3, a control unit 5, and a liquid crystal 10.
Hereinafter, components of the deformable liquid crystal moving body 1 of the present embodiment will be described. Hereinafter, the deformable liquid crystal moving body 1 is simply referred to as a liquid crystal moving body.

(液晶10)
図1に示おいて、符号10は、収容体2内部に収容されている液晶を示している。この液晶10は、自由に流動できるように収容体2内に収容されている。そして、本実施形態の液晶移動体1は、この液晶10中に液晶流動を発生させることによって、この液晶流動を動力源として本実施形態の液晶移動体1が移動できるように構成されている。
(Liquid crystal 10)
In FIG. 1, reference numeral 10 indicates a liquid crystal accommodated in the container 2. The liquid crystal 10 is accommodated in the container 2 so that it can freely flow. The liquid crystal moving body 1 of the present embodiment is configured such that the liquid crystal moving body 1 of the present embodiment can move by generating liquid crystal flow in the liquid crystal 10 and using the liquid crystal flow as a power source.

なお、本実施形態の液晶移動体1に使用される液晶10は、とくに限定されない。例えば、ネマティック液晶やスメクティック液晶、コレステリック液晶、ディスコティック液晶等であるが、電界や磁界を加えたときに、液晶分子が回転する液晶であれば、特に限定はない。   In addition, the liquid crystal 10 used for the liquid crystal moving body 1 of this embodiment is not specifically limited. For example, a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, a discotic liquid crystal, and the like are not particularly limited as long as the liquid crystal molecules rotate when an electric field or a magnetic field is applied.

(収容体2)
図1に示すように、収容体2は、シート状の部材を袋状に形成したものであり、その内部に液晶10を収容することができる空間を有している。この収容体2を形成するシート状部材は、内部において液晶10が移動したときに変形できる程度の柔軟性を有する素材によって形成されている。例えば、液晶10の内部に液晶流動が発生すると、この流動により膨らんだり撓んだりできる程度の柔軟性を有する素材によって、収容体2は形成されている。
(Container 2)
As shown in FIG. 1, the container 2 is a sheet-like member formed in a bag shape, and has a space in which the liquid crystal 10 can be accommodated. The sheet-like member that forms the container 2 is formed of a material that is flexible enough to be deformed when the liquid crystal 10 moves inside. For example, when a liquid crystal flow is generated inside the liquid crystal 10, the container 2 is formed of a material having flexibility enough to swell or bend by the flow.

なお、収容体2を形成するシート状の部材の素材は上述するような柔軟性を有していればとくに限定されない。とくに、後述するように、電極3等をスパッタリングなどの方法でその表面に形成することができるものが好ましい。かかる素材としては、例えば、高分子薄膜やゲルなどを採用することができる。   In addition, the raw material of the sheet-like member which forms the container 2 will not be specifically limited if it has the softness | flexibility as mentioned above. In particular, as described later, it is preferable that the electrode 3 or the like can be formed on the surface by a method such as sputtering. As such a material, for example, a polymer thin film or a gel can be employed.

(電極3)
図1に示すように、収容体2の内面には、複数の電極3が設けられている。複数の電極3は、例えば、ITOや銅や銀などの導電体などを素材として形成されたものである。各電極3は、収容体2の内面に沿って並ぶように(例えば格子状となるように、図1(B)参照)設けられており、隣接する電極3同士が互いに離間した状態となるように形成されている。言い換えれば、複数の電極3は、隣接する電極3同士が互いに電気的に絶縁された状態となるように形成されている。
(Electrode 3)
As shown in FIG. 1, a plurality of electrodes 3 are provided on the inner surface of the container 2. The plurality of electrodes 3 are formed using, for example, a conductor such as ITO, copper, or silver as a material. The respective electrodes 3 are provided so as to be arranged along the inner surface of the container 2 (for example, see FIG. 1B so as to form a lattice shape) so that the adjacent electrodes 3 are separated from each other. Is formed. In other words, the plurality of electrodes 3 are formed such that adjacent electrodes 3 are electrically insulated from each other.

なお、同じシート状部材に設けられている複数の電極3において、隣接する電極3間の距離は、両電極3間に電圧を印加したときに、両電極3間に電界EFが形成される程度とすればよく、その距離はとくに限定されない。   Note that, in the plurality of electrodes 3 provided on the same sheet-like member, the distance between the adjacent electrodes 3 is such that an electric field EF is formed between the electrodes 3 when a voltage is applied between the electrodes 3. The distance is not particularly limited.

また、同じシート状部材に設けられている複数の電極3において、隣接する電極3間の距離は、両電極3間に電圧を印加したときに、両電極3間に電界EFが形成される程度とすればよく、その距離はとくに限定されない。   Further, in the plurality of electrodes 3 provided on the same sheet-like member, the distance between the adjacent electrodes 3 is such that an electric field EF is formed between the electrodes 3 when a voltage is applied between the electrodes 3. The distance is not particularly limited.

(制御部5)
本実施形態の液晶移動体1では、収容体2に制御部5(図示せず)が取り付けられている。この制御部5には、電極3が配線によって電気的に接続されている。この制御部5は、電圧を印加する電極3(印加電極)を選択したり、印加電極に対して印加する電圧やそのタイミング、周期等を制御したりする機能を有している。つまり、制御部5は、電界EFを形成する位置や、電界を形成するタイミング、電界EFの強度などを調整するものである。
(Control unit 5)
In the liquid crystal moving body 1 of the present embodiment, a control unit 5 (not shown) is attached to the container 2. The control unit 5 is electrically connected to the electrode 3 by wiring. The controller 5 has a function of selecting an electrode 3 (application electrode) to which a voltage is applied and controlling a voltage applied to the application electrode, its timing, cycle, and the like. That is, the control unit 5 adjusts the position where the electric field EF is formed, the timing when the electric field is formed, the strength of the electric field EF, and the like.

なお、制御部5による印加電極などの制御は、制御部5にプログラミングしてもよいし、外部からの信号によって制御してもよく、とくに限定されない。   In addition, control of the application electrode etc. by the control part 5 may be programmed in the control part 5, and may be controlled by the signal from the outside, and is not specifically limited.

(配向膜4)
そして、複数の電極3の表面には、配向膜4が積層されている。配向膜4は、液晶10中の液晶分子を所定の方向に配向させるものである。例えば、配向膜4には、液晶10中の液晶分子を収容体2の内面に垂直に配向させるように、その表面にラビング処理が行われている。
(Alignment film 4)
An alignment film 4 is laminated on the surfaces of the plurality of electrodes 3. The alignment film 4 aligns liquid crystal molecules in the liquid crystal 10 in a predetermined direction. For example, the surface of the alignment film 4 is rubbed so that the liquid crystal molecules in the liquid crystal 10 are aligned perpendicular to the inner surface of the container 2.

なお、液晶10中の液晶分子を配向させるのは、液晶10に電界EFが印加された際に、液晶分子を所定の方向に回転させて所定の液晶流動を液晶10中に発生させるためである。   The liquid crystal molecules in the liquid crystal 10 are aligned because the liquid crystal molecules are rotated in a predetermined direction to generate a predetermined liquid crystal flow in the liquid crystal 10 when the electric field EF is applied to the liquid crystal 10. .

(液晶移動体1の作動)
以上のごとき構成であるので、床面やテーブルなどの平面に載せられた液晶移動体1は以下のように作動する。以下、図2に基づいて、液晶移動体1の移動を説明する。
なお、図中の丸囲み内には、液晶10中の液晶分子mの動きの概略説明図を記載している。
(Operation of liquid crystal moving body 1)
Since the configuration is as described above, the liquid crystal moving body 1 placed on a flat surface such as a floor or a table operates as follows. Hereinafter, the movement of the liquid crystal moving body 1 will be described with reference to FIG.
In the circled circle in the figure, a schematic explanatory diagram of the movement of the liquid crystal molecules m in the liquid crystal 10 is shown.

図2(A)は、本実施形態の液晶移動体1の電極3間に電圧が印加されていない状態を示している。図2(A)に示すように、電極3間に電圧が印加されていない状態では、収容体2が柔軟性を有しているので、液晶移動体1の表面は、液晶10の表面張力によってほぼ球面状になる。   FIG. 2A shows a state in which no voltage is applied between the electrodes 3 of the liquid crystal moving body 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 2A, in the state where no voltage is applied between the electrodes 3, the container 2 has flexibility, so that the surface of the liquid crystal moving body 1 is caused by the surface tension of the liquid crystal 10. It becomes almost spherical.

図2(A)の状態から、電極3間に電圧を印加すると、電極3間に電界EFが形成される。すると、形成された電界EFは収容体2内の液晶10を通過する。   When a voltage is applied between the electrodes 3 from the state of FIG. 2A, an electric field EF is formed between the electrodes 3. Then, the formed electric field EF passes through the liquid crystal 10 in the container 2.

このとき、配向膜4によって、液晶10中の液晶分子mは、その配向が収容体2の内面に対して垂直になるように配向されているのに対し、電極3間に形成される電界EFは、収容体2の内面近傍を除き、収容体2の内面の法線方向に対して傾斜した状態となっている。このため、電界EFが形成されると、液晶10において電界EFが通過する部分の液晶分子mは、その軸方向が収容体2の内面に対して垂直となった状態から、その軸方向が電界EFの方向と平行となるように時計回りに回転する(図2(B)の丸囲み内参照)。すると、液晶分子mの回転に伴って、液晶10中には液晶分子mの流動が発生する。例えば、図2であれば、右方向に向かう液晶分子mの流動が発生するので、液晶10は右方向に移動する。このとき、収容体2が柔軟性を有する部材によって形成されているので、収容体2は液晶分子mの流動によって変形し、液晶移動体1は右側(移動方向前方)が盛り上がった流線形となり、その重心の位置(つまり液晶10の重心の位置)が右側に移動する(図2(B)参照)。   At this time, the alignment film 4 aligns the liquid crystal molecules m in the liquid crystal 10 so that the alignment is perpendicular to the inner surface of the container 2, whereas the electric field EF formed between the electrodes 3. Is inclined with respect to the normal direction of the inner surface of the container 2 except for the vicinity of the inner surface of the container 2. For this reason, when the electric field EF is formed, the portion of the liquid crystal molecules m through which the electric field EF passes in the liquid crystal 10 has an axial direction that is perpendicular to the inner surface of the container 2. It rotates clockwise so as to be parallel to the direction of EF (see the inside of a circle in FIG. 2B). Then, the liquid crystal molecules m flow in the liquid crystal 10 with the rotation of the liquid crystal molecules m. For example, in FIG. 2, since the liquid crystal molecules m flow in the right direction, the liquid crystal 10 moves in the right direction. At this time, since the container 2 is formed of a flexible member, the container 2 is deformed by the flow of the liquid crystal molecules m, and the liquid crystal moving body 1 becomes a streamline that rises on the right side (front in the moving direction). The position of the center of gravity (that is, the position of the center of gravity of the liquid crystal 10) moves to the right side (see FIG. 2B).

液晶分子mは、その軸方向が電界EFの方向と平行となるまで回転するとその状態で回転を停止する(図2(B)参照)。つまり、電界EFが液晶10に印加されて続けていても、液晶10中の液晶分子mの流動は、最初に液晶分子mが回転する際にしか発生しない。このため、液晶分子同士の摩擦や液晶10と収容体2の内面との間の摩擦などの影響より、液晶10中の液晶分子mの流動がなくなると、電界EFが液晶10に印加されていても、液晶10はその移動を停止する。そして、液晶10中の液晶分子mの流動がなくなると、液晶10は、その形状が流線形の状態から電界EFが印加される前の形状に戻る(図2(C))。   When the liquid crystal molecule m rotates until its axial direction becomes parallel to the direction of the electric field EF, the liquid crystal molecule m stops rotating in that state (see FIG. 2B). That is, even if the electric field EF continues to be applied to the liquid crystal 10, the flow of the liquid crystal molecules m in the liquid crystal 10 occurs only when the liquid crystal molecules m first rotate. For this reason, the electric field EF is applied to the liquid crystal 10 when the liquid crystal molecules m in the liquid crystal 10 no longer flow due to friction between the liquid crystal molecules or friction between the liquid crystal 10 and the inner surface of the container 2. However, the liquid crystal 10 stops moving. When the liquid crystal molecules m in the liquid crystal 10 no longer flow, the liquid crystal 10 returns to a shape before the electric field EF is applied from a streamlined shape (FIG. 2C).

ここで、液晶移動体1は、流線形となった状態(図2(B)の状態)において、重心の位置が元の位置(図2(A)の位置)から右側に移動している。このため、電界EFが印加される前の形状に戻っても、重心の位置は元の位置(図2(A)の位置)から右側に移動する。   Here, in the liquid crystal moving body 1 in the streamlined state (the state in FIG. 2B), the position of the center of gravity has moved to the right from the original position (the position in FIG. 2A). For this reason, even if it returns to the shape before the electric field EF is applied, the position of the center of gravity moves to the right from the original position (the position in FIG. 2A).

したがって、電界EFが液晶10に印加すれば、液晶10の液晶分子mの回転に起因する液晶10中の液晶分子mの流動(液晶流動)によって、液晶移動体1を、液晶流動の方向に移動させることができるのである。   Therefore, when the electric field EF is applied to the liquid crystal 10, the liquid crystal moving body 1 is moved in the liquid crystal flow direction by the flow of the liquid crystal molecules m in the liquid crystal 10 (liquid crystal flow) due to the rotation of the liquid crystal molecules m of the liquid crystal 10. It can be made.

そして、電極3に対して間欠的に電圧を印加すれば、電圧を印加する度に液晶分子mが回転し、液晶10中に液晶流動を間欠的に発生させることができる。すると、電圧を印加する度に同じ方向に沿って液晶流動が発生するように、電極3に対して間欠的に電圧を印加すれば、液晶移動体1を、同じ方向(図2であれば右方向)に間欠的に移動させることができる。しかも、電圧を印加する周期を短くすれば、液晶移動体1の移動を、連続移動に近い状態で移動させることも可能となる。   If a voltage is intermittently applied to the electrode 3, the liquid crystal molecules m rotate each time the voltage is applied, and the liquid crystal flow can be intermittently generated in the liquid crystal 10. Then, when a voltage is intermittently applied to the electrode 3 so that liquid crystal flows along the same direction each time a voltage is applied, the liquid crystal moving body 1 is moved in the same direction (right in FIG. 2). Direction). Moreover, if the period for applying the voltage is shortened, the liquid crystal moving body 1 can be moved in a state close to continuous movement.

(液晶移動体1の移動方向について)
さらに、液晶移動体1では、収容体2自体が複数の電極3を有しており、しかも、収容体2内で発生する液晶流動によって移動方向が決定されるので、電圧を印加する印加電極3を調整すれば、液晶移動体1を所望の方向に移動させることができる。
(About the moving direction of the liquid crystal moving body 1)
Further, in the liquid crystal moving body 1, the container 2 itself has a plurality of electrodes 3, and the moving direction is determined by the liquid crystal flow generated in the container 2, so that the application electrode 3 for applying a voltage is applied. Is adjusted, the liquid crystal moving body 1 can be moved in a desired direction.

例えば、図1に示すように、複数の電極3が収容体2の内面に格子状に配置されていれば、電圧を印加する印加電極を選択することによって、所望の方向に液晶移動体1を移動させることができる。つまり、印加電極の並んでいる方向(つまり電界EFの方向)に沿って液晶流動を発生させることができるので、その方向に沿って液晶移動体1を移動させることができる。   For example, as shown in FIG. 1, when a plurality of electrodes 3 are arranged in a grid pattern on the inner surface of the container 2, the liquid crystal moving body 1 is placed in a desired direction by selecting an application electrode to which a voltage is applied. Can be moved. That is, since the liquid crystal flow can be generated along the direction in which the application electrodes are arranged (that is, the direction of the electric field EF), the liquid crystal moving body 1 can be moved along that direction.

例えば、図1(B)に示すように、線SLの方向に沿って並んだ電極3を印加電極として選択すれば、線SLに沿って液晶流動が発生するので、液晶移動体1を線SLに沿って移動させることができる。また、線LLの方向に沿って並んだ電極3を印加電極として選択すれば、線LLに沿って液晶移動体1を移動させることができる。   For example, as shown in FIG. 1B, if the electrodes 3 arranged along the direction of the line SL are selected as the application electrodes, liquid crystal flow is generated along the line SL. Can be moved along. If the electrodes 3 arranged along the direction of the line LL are selected as application electrodes, the liquid crystal moving body 1 can be moved along the line LL.

(液晶移動体1の移動形態について)
液晶移動体1は、上述したように、重心の位置を移動させるように液晶流動を発生させて移動する形態を取ることができるが、液晶移動体1が移動形態はかかる形態に限定されない。例えば、液晶10周囲を回るように収容体2が変形しながら移動するように液晶流動を発生させても、液晶移動体1を移動させることができる(移動形態2)。また、収容体2が伸縮するように(図1の左右方向の長さが変化するように)液晶流動を発生させてもでも、液晶移動体1を移動させることができる(移動形態)3。なお、移動形態2、3の場合には、液晶流動の方向と液晶移動体1の移動方向は必ずしも一致しないが、適切に液晶流動の方向を制御すれば、液晶移動体1を所望の方向に移動させることができる。
(About the moving form of the liquid crystal moving body 1)
As described above, the liquid crystal moving body 1 can take the form of moving by generating liquid crystal flow so as to move the position of the center of gravity, but the moving form of the liquid crystal moving body 1 is not limited to such a form. For example, the liquid crystal moving body 1 can be moved even if the liquid crystal flow is generated so that the container 2 moves while deforming around the liquid crystal 10 (movement mode 2). Further, the liquid crystal moving body 1 can be moved (moving form) 3 even when the liquid crystal flow is generated so that the container 2 expands and contracts (the length in the left-right direction in FIG. 1 changes). In the case of the movement modes 2 and 3, the direction of liquid crystal flow and the direction of movement of the liquid crystal mobile body 1 do not necessarily coincide with each other. However, if the direction of liquid crystal flow is appropriately controlled, Can be moved.

なお、上記例では、電極3は収容体2の内面と配向膜4との間に設けられている場合を説明した。しかし、電圧が印加されたときに液晶10を通過する電界EFを形成させることができるのであれば、電極3は収容体2の外面に設けてもよい。つまり、配向膜4だけを収容体2の内面に設けて、電極3は収容体2の外面に設けてもよい。この場合には、液晶10を封入した袋状の収容体2を形成した後で電極3を設けることができるので、収容体2に電極3を設ける自由度を高めることができる。   In the above example, the case where the electrode 3 is provided between the inner surface of the container 2 and the alignment film 4 has been described. However, the electrode 3 may be provided on the outer surface of the container 2 as long as an electric field EF that passes through the liquid crystal 10 can be formed when a voltage is applied. That is, only the alignment film 4 may be provided on the inner surface of the container 2, and the electrode 3 may be provided on the outer surface of the container 2. In this case, since the electrode 3 can be provided after the bag-like container 2 enclosing the liquid crystal 10 is formed, the degree of freedom of providing the electrode 3 in the container 2 can be increased.

(収容体2の製造方法)
上述したような、電極3を備えた収容体2を製造する方法はとくに限定されないが、例えば、以下の方法によって形成することができる。
(Manufacturing method of container 2)
Although the method for manufacturing the container 2 including the electrode 3 as described above is not particularly limited, for example, it can be formed by the following method.

まず、収容体2の材料となるシート状部材の表面に、スパッタリングや真空蒸着などの方法でITO等の膜を形成して複数の電極3を形成する。このとき、複数の電極3を形成する位置の間にマスキングしておけば、複数の電極3は、互いに電気的に絶縁された状態でシート状部材の表面に形成される。
ついで、複数の電極3が形成されたシート状部材の表面に、スピンコート法等によって配向膜4を形成する。すると、複数の電極3および表面が配向膜4によって覆われたシート状部材を形成することができる。
そして、複数の電極3および配向膜4が形成されたシート状部材を袋状にすれば、収容体2を形成することができる。
First, a plurality of electrodes 3 are formed by forming a film of ITO or the like on the surface of a sheet-like member that is a material of the container 2 by a method such as sputtering or vacuum deposition. At this time, if masking is performed between positions where the plurality of electrodes 3 are formed, the plurality of electrodes 3 are formed on the surface of the sheet-like member while being electrically insulated from each other.
Next, the alignment film 4 is formed on the surface of the sheet-like member on which the plurality of electrodes 3 are formed by spin coating or the like. Then, a sheet-like member in which the plurality of electrodes 3 and the surface are covered with the alignment film 4 can be formed.
And if the sheet-like member in which the several electrode 3 and the alignment film 4 were formed is made into a bag shape, the container 2 can be formed.

例えば、円柱状や球状の型の表面にシート状部材を張り付けたりシート状部材に円柱状や球状の型を押し付ければ、シート状部材を開口を有する袋状に形成することができる。このような方法でシート状部材を袋状にした場合には、開口から液晶を袋内に入れて、開口を閉じるようにすれば、液晶移動体1を形成することができる。   For example, when a sheet-like member is attached to the surface of a columnar or spherical mold or a columnar or spherical mold is pressed against the sheet-like member, the sheet-like member can be formed into a bag shape having an opening. When the sheet-like member is formed into a bag shape by such a method, the liquid crystal moving body 1 can be formed by putting liquid crystal into the bag through the opening and closing the opening.

もちろん、シート状部材を袋状にする方法や、液晶移動体1を形成する方法は、上記の方法に限られず、種々の方法を採用することができる。   Of course, the method of forming the sheet-like member into a bag shape and the method of forming the liquid crystal moving body 1 are not limited to the above methods, and various methods can be employed.

なお、ITO等の膜によって、複数の電極3とともに、複数の電極3と制御部5とを接続するための配線を形成してもよい。この場合には、シート状部材の表面に配線の形状のマスキングをしておけばよい。   In addition, you may form the wiring for connecting the some electrode 3 and the control part 5 with the some electrode 3 with films | membranes, such as ITO. In this case, the wiring shape may be masked on the surface of the sheet-like member.

また、電極3は、上述したような方法以外にも、インクジェット方式等によって電極材料を塗布して形成することもできる。   Moreover, the electrode 3 can also be formed by applying an electrode material by an ink jet method or the like other than the method described above.

(配向膜4について)
さらに、配向膜4は必ずしも設けなくてもよい。例えば、液晶流動を常に一定の方向に発生させるのであれば、配向膜4を設けて液晶10中の液晶分子の配向を揃える必要がある。しかし、液晶10中の液晶流動を大きくするのであれば、シート状部材の表面に、配向膜4を設けずラビングレス処理も施されていない状態、または、弱アンカリング処理が施されている状態、であることが好ましい。すると、液晶10中の液晶分子が回転したり液晶10が移動したりする際に、液晶10とシート状部材の表面(つまり収容体2の内面)との抵抗を少なくできるので、液晶流動による駆動力を大きくすることができる。なお、弱アンカリング処理とは、特許第4053530号「ゼロ面アンカリング液晶配向法及びその液晶デバイス」に記載されているアンカリング処理、つまり、水平又は斜め配向は強制するが、面内(水平配置している分子の軸がある水平面内)方向の配向強制力ないアンカリング処理などである。
(Regarding the alignment film 4)
Furthermore, the alignment film 4 is not necessarily provided. For example, if the liquid crystal flow is always generated in a certain direction, it is necessary to provide the alignment film 4 to align the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal 10. However, if the liquid crystal flow in the liquid crystal 10 is increased, the surface of the sheet-like member is not provided with the alignment film 4 and is not subjected to the rubbing-less process, or is subjected to the weak anchoring process. It is preferable that Then, when the liquid crystal molecules in the liquid crystal 10 rotate or the liquid crystal 10 moves, the resistance between the liquid crystal 10 and the surface of the sheet-like member (that is, the inner surface of the container 2) can be reduced. The power can be increased. The weak anchoring process is an anchoring process described in Japanese Patent No. 4053530 “zero-plane anchoring liquid crystal alignment method and liquid crystal device thereof”, that is, horizontal or oblique alignment is forced, but in-plane (horizontal For example, anchoring without an alignment forcing force in the direction in the horizontal plane where the axis of the molecule is located.

また、液晶10中に液晶流動を発生させる方向の自由度を高める上では、配向膜4を設けないほうが好ましい。言い換えれば、液晶移動体1を移動させる方向の自由度を高める上では、配向膜4を設けないほうが好ましい。   In order to increase the degree of freedom in the direction in which the liquid crystal flows in the liquid crystal 10, it is preferable not to provide the alignment film 4. In other words, in order to increase the degree of freedom in the direction in which the liquid crystal moving body 1 is moved, it is preferable not to provide the alignment film 4.

(一対のシート状部材2a,2b)
また、図3に示すように、収容体2は、一対のシート状部材2a,2bを重ねて張り合わせて形成してもよい。具体的には、一対のシート状部材2a,2bの外縁を重ね合わせた状態で外縁同士を液密に接合して、収容体2を形成してもよい。この方法で製造する場合、一対のシート状部材2a,2bを張り合わせた部分は他の部分よりも柔軟性が低下する。すると、張り合わせた部分は変形しにくくなるので、一対のシート状部材2a,2bは張り合わせる部分が少なくなるようにすることが望ましい。例えば、液晶10周囲を回るように収容体2が変形しながら移動する場合には、張り合わせる部分が少なくなければ、収容体2の変形がスムースになるので、液晶移動体1の移動もスムースになる。また、図2に示すような変形をしながら移動する場合や、液晶移動体1が伸縮しながら移動する場合(図1の左右方向の長さが変化しながら移動する場合)でも、収容体2の変形がスムースになるので、張り合わせる部分が少ないほうが望ましい。
(A pair of sheet-like members 2a and 2b)
As shown in FIG. 3, the container 2 may be formed by stacking a pair of sheet-like members 2a and 2b on top of each other. Specifically, the outer edges of the pair of sheet-like members 2a and 2b may be joined in a liquid-tight manner with the outer edges overlapped to form the container 2. In the case of manufacturing by this method, the portion where the pair of sheet-like members 2a and 2b are bonded together is less flexible than the other portions. Then, since the bonded part is difficult to deform, it is desirable that the paired sheet-like members 2a and 2b have fewer bonded parts. For example, when the container 2 moves while deforming so as to go around the liquid crystal 10, the deformation of the container 2 is smooth if there are not many portions to be bonded together, so the movement of the liquid crystal moving body 1 is also smooth. Become. Even when moving while deforming as shown in FIG. 2 or when the liquid crystal moving body 1 moves while expanding and contracting (when moving while changing the length in the left-right direction in FIG. 1), the container 2 Since the deformation of the is smooth, it is desirable that there is less part to stick.

(磁極の使用)
また、上記例では、電極3を設けて電界EFによって液晶10中に流動を発生させる場合を説明したが、電極3に代えて磁極を設けてもよい。この場合には、液晶10として、磁界によって液晶分子の配向が変化するものを使用すればよい。
さらに、液晶10として、電界と磁界の両方によって液晶分子の配向を変化させることができるものの場合には、電極と磁極を両方設けてもよい。
(Use of magnetic poles)
In the above example, the case where the electrode 3 is provided and a flow is generated in the liquid crystal 10 by the electric field EF has been described, but a magnetic pole may be provided instead of the electrode 3. In this case, as the liquid crystal 10, a liquid crystal whose orientation of liquid crystal molecules is changed by a magnetic field may be used.
Furthermore, when the liquid crystal 10 can change the orientation of liquid crystal molecules by both an electric field and a magnetic field, both electrodes and magnetic poles may be provided.

本発明の変形可能な液晶移動体は、血管や生体内で薬剤を患部に搬送する搬送手段やMEMS上で微小物体を搬送する搬送手段などに利用できる。   The deformable liquid crystal mobile body of the present invention can be used as a transport means for transporting a drug to an affected part in a blood vessel or a living body, a transport means for transporting a minute object on a MEMS, or the like.

1 液晶移動体
2 収容体
3 電極
4 配向膜
5 制御部
10 液晶
EF 電界
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal moving body 2 Container 3 Electrode 4 Alignment film 5 Control part 10 Liquid crystal EF Electric field

Claims (2)

液晶流動を駆動源とする移動体であって、
液晶を封入した収容体と、
該収容体の内面に設けられた電極および/または磁極と、
選択された印加電極および/または印加磁極間に電界および/または磁界を発生させる制御部と、を備えており、
前記収容体が柔軟性を有する部材によって形成されている
ことを特徴とする変形可能な液晶移動体。
A moving body using liquid crystal flow as a driving source,
A container enclosing a liquid crystal;
An electrode and / or a magnetic pole provided on the inner surface of the container;
A control unit that generates an electric field and / or a magnetic field between selected application electrodes and / or application magnetic poles,
A deformable liquid crystal moving body, wherein the container is formed of a flexible member.
前記収容体が、シート状部材を袋状にしたものである
ことを特徴とする請求項1記載の変形可能な液晶移動体。
The deformable liquid crystal moving body according to claim 1, wherein the container is a sheet-like member formed into a bag shape.
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