三次元分子マニピュレーションを基盤とする液晶配向技術

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12555242
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 池田 富樹 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (40143656)
• 研究分担者: 堤 治 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (00313370) ; 金澤 昭彦 山形大学, 工学部, 助教授 (80272714) ; 塩野 毅 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (10170846) ; 竹内 安正 JSR株式会社, 担当役員付常勤顧問 ; 宍戸 厚 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (40334536)
• キーワード: 液晶 / 三次元配向変化 / 光 / ポリイミド配向膜 / アゾベンゼン / プレチルト / 偏光照射 / ラビングレス

研究概要

光を照射することで低分子ネマチック液晶の配向を制御できる光応答性液晶配向膜では、従来のラビング液晶配向技術で問題となっていた屑・ダストを発生することなく、微小領域の液晶配向を選択的かつ任意に制御できることから注目を集めている。本研究では、光照射によって液晶の配向を制御する液晶デバイス用光配向膜を開発し、新規ラビングレス液晶配向制御技術を確立することを目的とした。これまでの結果から、種々のポリイミド配向膜に偏光を照射することで、液晶が照射偏光に対して垂直に配向することが明らかとなっていた。本年度においては、従来別々に行われていた光照射プロセスとイミド化プロセスを同時に行うことで、プロセスの簡略化を目指すとともに従来と異なる液晶配向挙動を期待した。熱イミド化を行う過程で光を照射した結果、作製した配向膜の液晶配向方向は光照射温度によって大きく異なることが明らかとなった。温度が170度以下の場合あるいは250度以上の場合には、液晶の配向方向は照射偏光に対して垂直であったが、200度近辺では、照射した偏光と平行に液晶が配向することが明らかとなった。液晶デバイスでは、液晶のプレチルト角を三次元に精密制御する必要がある。偏光に垂直配向する従来の配向膜では、偏光照射を二回行う必要があった。本研究で開発した、偏光に対して平行に配向液晶が配向する配向膜では、一回の光照射で三次元に制御できる可能性がきわめて高い。

研究成果

• [文献書誌] H. Zhang, S. Shiino, A. kanazawa, O. Tsutsumi, T. Shiono, T. Ikeda, Y. Ngase: "X-ray Measurements of an Oligothiophene Containing Acetylene Linkage"Synth. Met.. (印刷中). (2002)
• [文献書誌] H.Zhang, S.Shiino, A.Kanazawa, O.Tsutsumi, T. Shiono, T. Ikeda, Y. Nagase: "Optical Fredericksz Transition Induced by Unpolarized Light in a Dye-Doped Liquid Crystal"J. Appl. Phys. (印刷中). (2002)
• [文献書誌] A.Kanazawa, T.Ikeda, J.Abe: "Tunable Multilayer Self-Assemblies with In-Plane Ferroelectric Ordering of Ion-Based Dipoles"J. Am. Chem. Soc.. 123. 1748-1754 (2001)
• [文献書誌] G.-H.Kim, S.Enomoto, A.Kanazawa, T.Shiono, T.Ikeda, L.-S.Park: "Application of Photosensitive Polyimides as Alignment Layer to Optical Switching Devices of Nematic Liquid Crystal"Liq. Cryst. 28. 271-277 (2001)
• [文献書誌] Y.Wang, C.Xu, A.Kanazawa, T.Shiono, T.Ikeda, Y. atsuki, Y.Takeuchi: "Thermal Stability of Alignment of a Nematic Liquid Crystal Induced by Polyimide Exposed to Linearly Polarized Light"Liq. Cryst.. 28. 473-475 (2001)
• [文献書誌] H.Zhang, S.Shiino, O.Tsutsumi, A.Kanazawa, T.Shiono, T.Ikeda: "Photoinduced Reorientation of Liquid Crystals Doped with a Mesogenic Oligothiophene"Mol. Cryst. Liq. Cryst. 368. 369-376 (2001)