Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

コレステリック液晶 / キラルドーパント / 反射型ディスプレイ / 電子ペーパー / 構造色 / 電気化学応答 / 液晶 / 電場応答

液晶ディスプレイはバックライトを必要とすることから消費電力が高いことで知られている。一方環境光を反射することで発色する反射型ディスプレイはバックライトを必要としないことからディスプレイデバイスの省電力化に貢献すると考えられている。そのようなディスプレイデバイスに用いる材料としてコレステリック液晶が知られている。本研究では、コレステリック液晶が示す反射色を電気的に変化させることができる新しい添加剤（ドーパント）を開発した。本ドーパントを用いる事で変化した色をメモリー出来るデバイスや、低電圧かつ高速に色変化を実現できるデバイスの開発に成功した。

液晶 / 逐次相転移 / 棒状高分子 / コレステリック液晶 / スメクチック液晶 / カラムナー液晶 / ポリシラン / ポリペプチド / 排除体積効果 / スメクチック相 / カラムナー相 / コレステリック相

生体系ではネマチック配向相(より具体的にはコレステリック相)に由来するものよりもはるかに精緻な構造を持つ組織体が存在し、より高次な秩序を持つ構造に自発的に発展するための更なる相転移の解明が必要となってきている。近年この疑問に答えるべく、単純な棒状高分子の系で、単に斥力すなわち排除体積効果だけでネマチック相からスメクチック相、さらにはカラムナー柱状相が出現し、段階的な構造発生があることが理論的に示唆されてきている。
一方、実験は後塵を拝していたが、本研究で、光学活性アルキル側鎖を有するポリシランが最もふさわしい棒状高分子であることを確認するとともに、そのサーモトロピック系、さらにはリオトロピック系で、コレステリック相、スメクチック相、カラムナー相の存在を明確にし、それらの相挙動を温度、濃度、分子量の関数として解明した。単純棒状高分子が、温度、濃度変化により自発的に示すであろう液晶構造成長の精緻なメカニズムを明らかにした最初の系統的な研究であり、当初予定した研究目的をほぼ達成することができた。

【研究分担者】
戸木田雅利	東京工業大学	大学院・理工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
川内進	東京工業大学	大学院・理工学研究科	助手	(Kakenデータベース)