【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2024.07.01】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22GA0004

利用課題名 / Title

液晶分極場を利用した薄膜デバイスの開発

利用した実施機関 / Support Institute

香川大学 / Kagawa Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

形状・形態観察,分析,液晶,触針式表面形状測定器,薄膜,有機太陽電池,エレクトロクロミック素子

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

舟橋 正浩

所属名 / Affiliation

香川大学

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

田中優志,梶原竜光,新原正隆

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

GA-005：触針式表面形状測定器

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

オリゴ（p-フェニレンビニレン）ユニットをキラル部位で結合した二量体型液晶材料はコレステリック相を示し、急冷することによりらせん構造を固定できる。複数の液晶化合物を混合することにより円偏光を選択的に反射する液晶性薄膜を開発した。

実験 / Experimental

ガラス基板上にポリイミドをスピンコートし250℃で熱処理した。ポリイミド薄膜の厚さを触針式表面形状測定器（ULVAC社製、 Dektak8）で測定したところ、50 nmであった。ポリイミド膜を塗布したガラス基板から作製したセルにFig.1(a)に示す化合物1と2の混合物を200℃でキャピラリ注入した。紫外光を照射し、円偏光フィルターを通して蛍光スペクトルを測定した。

結果と考察 / Results and Discussion

混合物の反射バンドは、Ｎ*相においては温度が下がるにつれて、長波長側にシフトした。130℃では、反射バンドが450 nmから600 nmの波長域をカバーしていた。液晶材料のクロモフォアの発光スペクトルはこの範囲に収まるため、高品位の円偏光発光を示し、円偏光性（g_e値）は1.4を超えた（Fig. 1(b)）。また、190℃から室温へ急冷するとN*相でのらせん構造を固定化できた。室温でも、g_e値は1.35を示した。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 (a) キラルネマティック相を示す液晶の分子構造

Fig. 1(b) 化合物1、および、2の混合物の130 ℃における発光スペクトルと試料の写真

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

日本学術振興会科学研究費基盤研究B、JKA研究補助

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

1. Masaki Kunihiro, Carrier transport characteristics of glass-forming chiral liquid crystalline dimers based on oligo(phenylenevinylene) units, Materials Advances, 3, 8428-8437(2022).
   DOI: https://doi.org/10.1039/D2MA00899H
   
2. Eigo Shimaoka, Glass-Forming Chiral Liquid Crystalline Dimers Based on an Oligo(phenylenevinylene) Unit Exhibiting Circularly Polarized Photoluminescence, ACS Applied Polymer Materials, 4, 565-574(2022).
   DOI: https://doi.org/10.1021/acsapm.1c01448
   
3. Taiki Taga, Liquid-crystalline perylene bisimide derivatives bearing an azacrown ether ring complexing with alkaline metal ions, Materials Chemistry Frontiers, 6, 880-890(2022).
   DOI: https://doi.org/10.1039/D1QM01542G
   
4. Yuji Matoba, Diastereomeric Effect on Bulk Photovoltaic Property and Polarized Electroluminescence in Ferroelectric Liquid Crystals Containing an Extended π-Conjugated Unit, Bulletin of the Chemical Society of Japan, 96, 247-256(2023).
   DOI: https://doi.org/10.1246/bcsj.20230011
   
5. Kazuya Nakashima, Enhanced Circularly Polarized Luminescence by a Homochiral Guest–Host Interaction in Gyroidal MOFs, [Ru(bpy)₃] [M₂(ox)₃] (bpy = 2,2′-Bipyridyl, ox = Oxalate, M = Zn, Mn), ACS Materials Au, 3, 201-205(2023).
   DOI: https://doi.org/10.1021/acsmaterialsau.2c00081
   

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. 招待講演：M. Funahashi, Polarized light emission from ferroelectric liquid crystals with extended π-conjugated systems, OLC2021 SWS 2022, 28 September 2022, Nago, Okinawa, Japan
2. 解説記事：舟橋正浩，化学センサーの基礎　繰り返し使える表示材料物質などについて，作業環境，2022年9月号46-69.
3. 授賞：舟橋正浩，日本液晶学会論文賞A，2022年9月，日本液晶学会
4. プレスリリース：円偏光発光液晶材料を開発－キラルなオリゴフェニレンビニレンの円偏光特性と電荷輸送性（2022年12月8日）
5. Cover picture 採択：英国化学会Materials Advances, 3(23) https://doi.org/10.1039/D2MA90122F
6. Cover picture 採択：英国化学会Materials Chemistry Frontiers, 6(7) doi.org/10.1039/D2QM90020C

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件