非偏光光反応による,光反応性高分子液晶の光配向と低分子液晶の配向制御の研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11650933
• 研究機関: 姫路工業大学
• 研究代表者: 川月 喜弘 姫路工業大学, 工学部, 助教授 (60271201)

研究概要

本研究では、種々の光反応基を有する光反応性の高分子液晶をデザイン・合成し、その光反応と、それらの薄膜におけるの偏光および、非偏光照射による光誘起配向挙動について検討した。光反応性の液晶メソゲンとして側鎖末端にシンナモイル基、クマリン基、アントラセン基を有するメタクリレートを主鎖とする高分子液晶を合成した。これらの高分子からなるフィルムは紫外線照射によって光架橋し、各種溶媒に不溶となった。また、これら高分子フィルムに偏光紫外光を照射すると偏光の電界方向のメソゲンが優先的に光架橋し、フィルムには負の光学的異方性が誘起され、さらにこれを加熱すると架橋したメソゲンの方向にメソゲンの自己組織化が生じ、フィルムは正の光学的異方性に大きく反転するが明らかとなった。これは偏光照射により、その電界方向にメソゲンを再配向できることを意味する。すなわち偏光の照射角度によってフィルムの1軸配向の方向を3次元的に制御できることが実証できた。また、非偏光紫外光を照射すると方向選択的な光反応によって光の伝搬方向に垂直な面のメソゲンが優先的に光架橋すること、これを加熱するとメソゲンがその面内に3次元的に再配向することを見い出した。さらに、照射する紫外光の偏光度を調節すると、面内配向の異方性を制御できることがわかった。すなわち、3次元配向したフィルム内のメソゲンによって誘起される屈折率楕円体の方向とその楕円率を制御できることが実証できた。また、フィルムに誘起される、化学的および光学的な異方性によって、低分子ネマチック液晶の配向のコントロールがこれらのフィルム上できることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] N,KAWATSOKI,H.TAKATSUKA T.YAMAMOTO: "Indined Homeotropic Alignment Control of Liquid Crystals on Photo Cross-Linkable Polymer Film by Slantwse Nonpolarized Ultraviolet Light Irradiation"Japanese Journal of Applied Physics. 39・3. L230-L232 (2000)
• [文献書誌] N.KAWATSOKI,H.TAKATSOKA T.YAMAMOTO: "Coplanar-alignment of mesogenic moieties in a photocross linked liquid crystalline polymer film containg cinnamoyl groups"Applied Physics Letters. 75・10. 1386-1389 (1999)
• [文献書誌] N.KAWATSOKI,K,MATSUYOShi T.YAMAMOTO: "Alignment of Photo-Cross-Linkable Copolymer Liquid Crystals Induced by Linearly Polaried Ultraviolet Irradiation and Thernal Treatanl"Macromolecules. 33・5. 1698-1702 (2000)
• [文献書誌] N.KAWATSUKI,K.MATSUYOSHi M.HAYASHI,H.TAKATSUKA: "Photoreaction of Photo-cross-linkable Methacrylate Polymer Films Compinting 2-Cinnamoy lyoxyethoxyhi Phenyl Side Group"Chemisfry of Materials. 12・6. 1549-1555 (2000)
• [文献書誌] N.KAWATSUKI,T.ARITA.Y.KAWAKAMI,T.YAMAMOTO: "Photoalignment of Liquid Crystals on Photo-Cross-Linkable Polymer Films with Anthracene of the End of the Side Group"Japanese Journal of Applied Physics. 39・10. 5943-5946 (2000)