長波長光に応答する光反応性高分子液晶の合成と光配向制御に関する研究

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アゾベンゼン薄膜に種々の波長の偏光光を照射した時の分子の配向状態を系統的に調べ、光の波長と光反応および配向の関係を明らかにすることを目的とし、種々の波長光を用いたアゾベンゼン含有高分子液晶の光配向制御に関して具体的に調べた。光の波長とトランス体/シス体の光異性化反応および生じる異方性の関係を明らかにしただけでなく、光の波長、露光量の調節により分子の配向方向を任意の方向へ制御できることを見いだし、面内配向性の要因についても考察した。トランス体およびシス体からなる薄膜を用い、異なる波長をもつ6種の偏光光の照射を行い、結果を解析することで、以下のことを明らかにした。・同じアゾベンゼン分子を用いても、照射する光の波長によってさまざまな分子配向状態を誘起することが可能である。・一般的なトランス-シス-トランス光異性化サイクルを利用した光配向において、波長の違いによって、照射の偏光電界に垂直方向に配向する場合と、照射軸方向へと配向する場合がある。これらの結果は、照射光の波長でのトランス体とシス体の吸収の割合が関係していることを明らかにした。532nm光を用いることで、633nm光を用いた場合と比較し1/100以下の露光エネルギーでシス-アゾベンゼンの軸選択的な光異性化反応を利用した光配向を誘起できることがわかった。さらに、露光量の調節によって、配向方向を反転することを利用し、マスク露光法により微細領域で配向方向が反転しているパターニング材料を容易に形成できることを実証した。また、新たに水素結合性の液晶メソゲンを有する光架橋性高分子液晶を合成し、その光配向挙動についての研究を開始し、これまでの材料よりも高感度で、また高配向性であることを見いだした。