2017 Fiscal Year Annual Research Report
Responsive soft materials that can change their reflection colors with electrical stimuli
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16K14062
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
伊藤 喜光 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (00531071)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | コレステリック液晶 / 構造色 / 電気化学応答 / 電子ペーパー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電子ペーパーとは、紙と同様の表示機能、即ち環境光からの選択的反射による発色、入力信号なしでの表示の持続、を電子的に実現することを目的とした新しいディスプレイである。液晶ディスプレイと比較してバックライトが不要な点や、書き換え時にしか電力を消費しないという点から、低電力駆動が可能であるため、次世代のディスプレイとして電子書籍や電子看板などへの広い普及が期待されている。しかしながら、市場に出回っている電子ペーパーは全て白黒表示であり、情報量の圧倒的な少なさは否めない。本研究では、コレステリック液晶が持つ「選択反射」を電場によって自在に制御することで、フルカラー電子ペーパーの新しい動作原理を開発することが目的である。開発した材料を用いて実際のデバイスまで展開していく予定である。
平成29年度は酸化還元応答性キラルドーパントを合成し、酸化還元反応を用いた低電圧駆動型の新しいコレステリック液晶デバイスの作製に取り組んだ。酸化還元応答性キラルドーパントのデザインとしては、らせん誘起力が強い事で知られるビナフチル骨格と安定な酸化還元特性を有することで知られるフェロセンの組み合わせを採用した。このような新規キラルドーパントをネマチック液晶に混合すると可視領域に選択反射を示すコレステリック液晶を発現した。このドーパントは酸化前後でらせん誘起力が大きく変化することが明らかとなった。さらに、ITO電極ではさんで電気化学的な酸化・還元を行う事で反射色を繰り返し変調できることが明らかとなった。この変化速度はわずか0.4秒とこれまで知られているどのような刺激応答性コレステリック液晶よりも早い応答性を示した。さらに、駆動電圧もわずか1.5 Vとこれまで知られているあらゆる電場応答性コレステリック液晶と比べて最も低い電圧で駆動できる事も明らかとなった。
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