梶山 千里

光重合法によって調製された(高分子/液晶)複合系の電気光学特性に及ぼすモノマーの重合様式の影響

(高分子/液晶) 複合系は高分子の三次元網目構造の中に低分子の液晶が安定に保持された相分離構造を有し, 電界無印加-印加による光散乱-光透過の光スイッチング機能を有する. (高分子/液晶) 複合系の電気光学特性は高分子ネットワークの凝集構造に強く依存する. 本研究では (一官能性モノマー/二官能性モノマー) の混合モノマーにおいて, 単独では重合しにくいがアクリル酸エステルなどのモノマーとは容易に共重合するビニルエーテルを二官能性モノマーとして導入し, 複合系の調製を行った. 高分子ネットワークの網目のサイズは重合速度の増加に伴い減少する傾向があることが知られている. しかしながら, 本研究では重合速度と高分子ネットワークの三次元網目構造に明確な相関は認められず, 重合の動力学以外の要因が作用していることが示唆された. (一官能性アクリル酸エステル/二官能性ビニルエーテル/液晶) 系から調製される (高分子/液晶) 複合系は, (一官能性アクリル酸エステル/二官能性アクリル酸エステル/液晶) 系や (一官能性フマル酸エステル/二官能性ビニルエーテル/液晶) 系により調製される (高分子/液晶) 複合系と比較して, 網目サイズの大きな高分子ネットワークの形成と顕著な低電圧駆動を示した. さらに (一官能性アクリル酸エステル/二官能性ビニルエーテル/液晶) 系から調製される (高分子/液晶) 複合系において, 低電圧駆動を示す複合系の調製が10Kにわたる広い重合温度範囲で可能となった.

(高分子/液晶)界面における液晶分子の配列秩序度の高分子表面依存性

バルク状態の液晶分子の配列秩序度と(高分子/液晶)界面近傍の液晶分子の配列秩序度の相対的な違いを,バルク相と高分子表面の液晶分子の転移温度差の測定と表面第二次高調波測定に基づき評価した.界面近傍とバルク相の液晶分子のネマチックー等方相転移温度(TNI)差から統計的現象論に基づき界面における秩序度を間接的に評価できる.また,界面における液晶分子配列の反転対称性は必然的に失われているため,(高分子/液晶)界面で発生する表面第二次高調波を測定することができ,より直接的に高分子表面における液晶分子の配列秩序度を評価できる.両方法によつて評価された界面近傍における液晶分子の配列秩序度の高分子表面依存性は定性的によい一致を示した.高分子表面における液晶分子の配列秩序度を高分子と液晶の界面自由エネルギーの差に基づき検討した.その結果,界面の液晶分子の配列秩序度と高分子の表面自由エネルギー値との間に相関性があることが明らかになった.

(高分子)/(液晶)複合膜の誘電的解析による光スイッチング特性の改良

A dielectric model expression was introduced to evaluate a magnitude of electric field imposed to the liquid /crystalline phases when an external electric field is applied to a (polymer)/(liquid crystal) composite film. It was suggested from the dielectric model calculation that the large electric field is effectively imposed to the liquid crystalline phases by using the matrix polymer with the greater magnitude of dielectric constant and electric conductivity. It was revealed that the electro-optical response speed can be remarkably improved in a wide frequency range by using the matrix polymer with the greater magnitude of dielectric constant and electric conductivity.