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昨年度の研究では、試料セルの基板をポリシロキサン樹脂でコーティングし、表面をシランカップリング剤で改質することによって、液晶分子の種類に依らずにパターン形成を実現する方法を見出した。一方で、一様なパターンを自己組織化によって広範囲に成長させることに関しては、依然として適切な方法が見つかっていなかった。本年度はこれまでの手法を改良し、一様かつ広範囲にわたって液晶分子配向のパターン形成を観察するための検討を行った。基板にコーディングしたポリシロキサン樹脂の表面を金属メッシュで覆い、紫外線オゾン処理によって部分的な表面改質を行った。本研究では透過型電子顕微鏡用のグリッドをマスクとして用いた。マスクをつけた状態で紫外線オゾン処理を施すことにより、液晶分子の配向を制御するためのシランカップリング材を選択的に導入した。この方法で作成した試料セルに液晶試料を注入し電圧を印加すると、表面改質した領域を起点としてパターンが形成される様子が観察された。その結果、非常に広範囲にわたり一様な自己組織化を実現した。瞬間的な電圧のオン／オフに対しても再現性の高いパターンを得られることが分かり、配向場のパターニングにおける新しい方法を提示しすることができた。条件を変えながら実験したところ、パターン形成の様子は液晶試料の厚み、さらには金属マスクのメッシュサイズによって様々に変化することが分かった。形状の異なるメッシュを用いることで、これまでにない新たなパターン形成も可能であることを見出した。
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