低消費電力自発光液晶システムの構築

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14350469
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 又賀 駿太郎 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (10038599)
• 研究分担者: 古賀 淑哲 産業技術総合研究所, 九州センター, 研究院 ; THIEMANN Thies 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (80253540) ; 森 章 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (70038602)
• キーワード: 液晶 / 自発光 / 低消費電力 / 蛍光2色性 / 蛍光色素 / ベンゾ-2,1,3-チアジアゾール / 直線棒状分子 / ディスプレイ

研究概要

液晶に蛍光色素を加えて、太陽光や室内光を利用した省エネルギー型自発光液晶ディスプレイの開発を目的として、高2色性強蛍光色素の探索を行っている。この蛍光色素には、濃度消光がない、色素分子の向きにより発する蛍光の強弱の比(2色性比:S)が大きい(>0.7)、液晶に対する溶解性に優れている、配向性が良い、ことなど求められる。本年度は、2,1,3-ベンゾチアジアゾール環を基本骨格とする棒状構造の芳香族化合物を合成し、それらの吸収、発光スペクトルの測定及び市販の液晶(MLC-2039)中における蛍光2色性評価について検討して、以下の知見を得た。(1)2,1,3-ベンゾチアジアゾール環の4,7位のフェニル基のパラ位にアルコキシ基、アルコキシメチル基、エステル基を導入した誘導体では、吸収、発光の波長に及ぼす置換基鎖長の影響は小さい。電子供与性置換基、エテニル、エチニル基などの炭素-炭素不飽和基は、吸収、発光の波長を長波長シフトさせ、電子吸引性基は短波長シフトさせる。(2)4,7-位にフェニルエテニル基、フェニルエチニル基を導入した2,1,3-ベンゾチアジアゾール体では、吸光度、発光強度が増大した。(3)長鎖置換基は2色性を向上させるが、原子数6付近で飽和する傾向が見られた。(4)2,1,3-ベンゾチアジアゾール環と芳香環を炭素-炭素不飽和結合で結合した化合物では、三重結合よりも二重結合が蛍光二色比向上に有効である。
また、直線棒状分子であるビス(フェニルエチニルベンゾチアジアゾール)誘導体は、高温領域で液晶相を示すことを見い出した。これは、柔軟な側鎖基を持たない化合物が液晶相を示した数少ない例である。

研究成果

• [文献書誌] 又賀駿太郎: "自発光省エネルギー蛍光液晶素子"九州大学研究紹介Koga. No.19. 81-82 (2002)
• [文献書誌] 又賀駿太郎, 五郎丸英貴, 門脇雅実: "高2色性蛍光液晶ディスプレイ"化学と工業. 55・3. 243-245 (2002)
• [文献書誌] Toshiaki Koga, Akira Takase, Seiji Yasuda, Shoji Yamashita, Hideki Gorohmaru, Thies Thiemann, Shuntaro Mataka, Kazufumi Takahasi: "Fluorescence spectroscopic characterization of 4,7-bis(2-thienyl)-1,2,5-oxadiazolo[3,4-c]pyridine ; lead structure of new red-emitting EL materialsToshiaki"Chemical Physics Letters. 354・1,2. 173-178 (2002)
• [文献書誌] Hideki Gorohmaru, Thies Thiemann, Tsuyoshi Sawada, Kazufumi Takahashi, Katsumi Nishi, Naoko Ochi, Yoshio Kosugi, Shuntaro Mataka: "Preparation of 4,7-dihetaryl-1,2,5-oxadiazolo[3,4-c]pyridines as red fluorescent materials"Heterocycles. 56・1-2. 421-431 (2002)
• [文献書誌] Akira Mori, Katsuyuki Uno, Hitoshi Takeshita, Yasuo Kakihara, Seiji Ujiie: "Mesomorphic Properties of 2-Acyloxy-5-(4-alkoxyphenylazo)tropones, 2-Acyloxy-5-(4-alkylphenylazo)tropones, and 2-Acyloxy-5-(4-alkoxycarbonylphenylazo)tropones"Liquid Crystals. 29. 1539-1545 (2002)
• [文献書誌] Akira Mori, Hitoshi Takeshita, Kouki Kitahara, Katsuhiko Kida, Chihiro Jin, Seiji Ujiie: "Liquid Crystals with a 5-Phenyltropone Core"Liquid Crystals. 29. 1235-1241 (2002)
• [文献書誌] Manabu Takemoto, Akira Mori, Seiji Ujiie, Volkmar Vill: "Dimeric Liquid Crystals with Two Troponoid Mesogenic Moieties : Effect of the Direction of the Carbonyl Group on the Mesomorphic Properties"Liquid Crystals. 29. 687-695 (2002)