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

响应长波长光的光反应聚合物液晶的合成及光取向控制研究

基本信息

批准号：
05J06713
负责人：
内田江美
金额：
$ 1.15万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J06713/
关键词：
アゾベンゼン光架橋高分子液晶光反応光配向光異性化

项目摘要

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。

我们系统地研究了偶氮苯薄膜受到不同波长的偏振光照射时分子的取向状态，并使用不同波长的光来阐明光的波长、光反应和取向之间的关系，我们专门研究了光取向控制。含偶氮苯的聚合物液晶的制备。我们不仅阐明了光的波长与反式/顺式异构体的光致异构化反应以及由此产生的各向异性之间的关系，而且证明了通过调节光的波长和光的量可以在任意方向上控制分子的取向方向。我们还讨论了面内取向背后的因素。通过用六种不同波长的偏振光照射由反式和顺式异构体组成的薄膜并分析结果，我们澄清了以下内容。・即使使用相同的偶氮苯分子，根据照射光的波长，也可以诱发各种分子取向状态。 -在使用一般的反式-顺式-反式光异构化循环的光取向中，根据波长，取向可以垂直于照射的偏振电场，或者可以沿照射轴的方向取向。这些结果表明，反式异构体和顺式异构体在照射光的波长处的吸收比率是相关的。研究发现，通过使用532 nm光，与使用633 nm光相比，可以利用小于1/100的曝光能量利用顺式偶氮苯的轴选择性光异构化反应来诱导光配向。另外，通过利用通过调整曝光剂量可以反转取向方向的事实，我们发现可以利用掩模曝光法容易地形成在微小区域内取向方向反转的图案材料。此外，我们合成了一种具有氢键液晶介晶的新型光交联聚合物液晶，并开始研究其光取向行为。