2015 Fiscal Year Annual Research Report
スリットコート法による分子配向界面自己形成機構の徹底解明：完全制御を目指して
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25390053
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
木村 宗弘 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20242456)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ネマティック液晶 / 液晶配向 / フレキシブルディスプレイ / 液中原子間力顕微鏡 / UV重合 / プレティルト角 / 配向印刷 / アンカリングエネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スリットコート法による液晶分子配向層形成後、UV光を照射し重合した高分子膜に対し、原子間力顕微鏡を用いて高分子膜－液晶の界面のトポロジー解析を行った。しかしながらUV光の照射によるトポロジーに有意な変化は確認できず、液晶に添加した反応性メソゲンの種類を変えても顕著な違いは見られなかった。UV照射によって偏析し形成された高分子膜のみの表面エネルギーを測定したところ、表面エネルギーはUV照射によって下がる傾向を示した。これらの結果から、スリットコート法で形成した液晶配向層に対してUV照射強度を高くすると液晶が水平配向から垂直配向に配向転移する原因は、偏析し形成されたメソゲン高分子膜の表面エネルギーが低くなったからであると考えられる。
塗工する液晶の性状が変化することで液晶配向が影響を受けることから、ナノ粒子を添加することによって粘度を高めることで剪断応力を高め、液晶の配向オーダーが向上するかどうか実験を行った。その結果、シリカ系ナノ粒子を液晶に添加することで液晶の配向性はむしろ悪化してしまった。そこで、粘度計により測定を行ったところ、粘度自体は7倍に増加しているものの、シアシニング現象が確認できた。一般的な棒状分子から構成されるネマティック液晶粘稠体では稀な現象である。
更に本手法の応用展開として、コレステリック液晶の螺旋軸を一方向に揃えたUniform Lying Helixモード液晶デバイスの作製を試みた。PETフイルムの上にコレステリック液晶を塗工したものを2枚作製し、それらを貼合わせることでデバイスとした。曲げ延ばし可能でかつ100μ秒オーダーの電気光学応答が得られた。しかし、コントラスト比は10:1程度であり不十分である。この原因は液晶塗工時に僅かに生じる乱流によって配向欠陥が生じることではないかと考えられるため、先端平坦性の高いノズルを用いることで解決可能である。
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