イオン性スイッチングよる記憶・高速書換が可能な反射型カラー表示液晶デバイスの開発

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鮮やかな反射色を呈すことで知られるコレステリック液晶は、液晶中に添加したキラルな化合物の分子構造及び濃度によって反射色を一義に決定できる。このコレステリック液晶の反射色を外部刺激によって変調することができれば、バックライトを用いない反射型のディスプレイとしての開発が期待できる。これまでに申請者が開発した電場応答性キラルドーパントの研究の中で、キラルドーパントがイオン性を有する時、らせん誘起力が低下するという新たな知見を発見している。この知見を元にこれまで、液晶中での酸化還元状態によって、らせん誘起力を変調可能な世界で初めての『酸化還元応答性キラルドーパント』の開発に成功した。このキラルドーパントは可逆な酸化還元活性を有し、酸化時はイオン性、還元時は非イオン性に変化し、それぞれの状態でのらせん誘起力は異なる。このため、このキラルドーパントが酸化・還元状態において、コレステリック液晶はそれぞれ異なる反射色を呈色する。このキラルドーパントと支持電解質を液晶中に混合したコレステリック液晶サンプルに電圧印加を行うことで、1.5 Vという低電圧にて可視領域の反射色の変調に成功した。またこの液晶材料は繰り返し変調可能であり、反射色の変調速度は、他のコレステリック液晶材料と比較しても世界最速であることが明らかとなった（S. Tokunaga et al., J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10946.）。さらにこの研究を通じて培った測定技術、解析法などのプロトコルを学術論文として発表するに至った（S. Tokunaga et al., J. Vis. Exp. 2019, 144, e59244.）。