2018 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of polarization function in highly-ordered dichroic dye by utilzation of liquid crystal alignment technique
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17K17597
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
柴田 陽生 東北大学, 工学研究科, 助教 (70771880)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 二色性色素 / 塗布型偏光 / 液晶 / 結晶成長 / 形状性配向 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、将来的な実現が望まれる印刷技術を駆使した電子デバイスの開発（プリンテッドエレクトロニクス）に関わる需要に対応すべく、高度な配向秩序を有する二色性染料結晶の偏光素子を溶液プロセスで開発することを目的としている。一般に、二色性染料は光吸収軸に相当する遷移モーメントが分子内で一方向に存在していることから、分子の配向を揃えることで偏光子としての応用が期待できる。
本年度は、溶液塗布工程への拡張を行い、二色性染料の結晶性薄膜の形成によって、大面積化・薄型化と、更なる二色比の改善を目的とした。前年度までに、液晶が配向するセル構造を利用してジアゾ系二色性染料の単結晶化に成功し、それらの結晶から偏光の出射が可能であることを明確化した。しかし、厚さ数十μmの単結晶では二色比が最大でも8程度と低く、偏光子自体の面積も微小領域に制限される問題があった。この問題に対し、液晶が形状性配向を示す周期的な凹凸ストライプ構造を基板上に設け、溶液をブレードで一軸掃引することによって目的の達成を試みた。その結果、溶液の掃引速度を最適化することによって、溝方向に光吸収軸が配向した二色性染料分子の薄膜化を達成するとともに染料分子の極角が小さくなり、基板表面に傾くことを実験的に明らかにした。
以上の成果を基に偏光特性の評価を行い、染料分子結晶中の配向方位の変化による二色比の改善と、薄膜の薄型化および偏光子の面積の拡張が、溶液塗布法によって可能であることを確認した。
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