この講演では、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、光応答性液晶、キュービック相をもつ含フッ素強誘電性液晶、含フッ素ネマチック液晶、ヘキサシラビシクロ[2.2.2]オクタン骨格を有しカラムナー相を示す新規液晶などを創製した経緯について述べる。

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TFT-LCD displays are attracting attention as energy-saving and eco-friendly products ontop of wide application under growing markets of flat panel TVs and mobile products.In this environment, TFT-LCDs are required for further innovations as very key devices.Therefore, we are continuously developing leading-edge technologies which createnext-generation application to meet these wants.It will introduce the vision of applied market created by the technology that can do bythese approaches.

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現在、分子性結晶や共役ポリマーなどの有機半導体は無機半導体にない柔軟性を利用して、電子ペーパーなどへの応用が検討されている。有機半導体を光電子デバイスに応用する際に、高いキャリア移動度と良好な製膜性は必要条件である。液晶性を付与することにより高いキャリア移動度と良好な性膜製を実現できることが明らかにされている1）。有機半導体にさらに高次の光・電子機能を付与するには半導体分子の凝集構造にnmからマイクロメータスケールの超構造を導入することが有効であろうと考えられる。本研究では、有機半導体のレーザーや光機能素子への応用を考え、有機半導体に光の波長スケールの螺旋構造の導入をねらい、キラルネマティック相を示す有機半導体の合成と物性評価を検討した。

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我々はさまざまなフェニルナフタレン誘導体のスメクチック液晶相において10^-3から10^-2cm²/Vsといった高速の電荷輸送を見出してきた。その中で、ジアルキル誘導体は室温以下まで液晶相を示すものが多い。しかし、過渡光電流測定(N₂レーザー337nm)では光電流が小さく、分散波形になり移動度を正確に見積もることは難しかった。今回、ジアルキル誘導体の光吸収が十分にある短波長で過渡光電流を測定することにより、明確なトランジットを得た。移動度は室温以下でも温度電場依存性が小さく3x10^-2cm²/Vsであることがわかった。

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分子性材料の応用にはその異方性を生かす意味で配向制御は必須となる。特に液晶に関しては極めて重要であり、配向制御の困難さが多くの応用に向けた研究開発を阻んでいるように思われる。低粘性、低配向秩序相ではネマチック相を中心に基板界面の修飾や外部場による配向制御に成功を治めてきたが、一方液晶性半導体のような高粘性、高配向秩序相においては信頼性の高い配向制御手法は見出されていない。液晶の更なる応用を図るためには従来の配向制御が困難であった各種状態に関する確実な配向制御法が必須であろう。本講演では、我々が最近偏光赤外レーザ光を用いて液晶性半導体として知られるトリフェニレンディスコチック液晶のヘキサゴナルカラムナー相における分子配向変化について紹介し、それらがどのような可能性を持ちうるかについて議論したい。

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今回、我々はカラミティック液晶の高移動度化を狙い、コアの対称性が高く(C2h)、双極子モーメントが小さいと推測される新規1,4-dithienylbenzeneカラミティック液晶(8-TPT-8)を合成し、メソフェーズの相転移挙動と電荷輸送特性について検討したので報告する。

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金電極の表面にニトロチオフェノールを吸着させることにより電極と液晶物質の界面に電気二重層を形成し、前者から後者への正孔注入の促進を試みた。その結果、チオールで修飾した電極に正バイアスを印加すると、未処理の電極に比べて電流値が1桁程度上昇することがわかった。これらは電極からのキャリア注入が促進されたと考えられる。当日は他のチオールを用いた場合と比較した結果も踏まえ考察する。

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ポリイミド光配向膜上に形成されたポリフルオレン(PFO)膜の分子配向を調べた。結晶PFO層は非常に高いフォトルミネッセンス(PL)偏光比を示した。それは約30で、これは、これまでに報告されたなかで一番大きい。ガラス状PFO層のPL偏光比は10.8であった。これはラビングされたポリイミド膜上のガラス状PFO層の偏光比(9.5)より僅かに大きかった。これらの結果から、ポリイミド光配向膜がPFO層の優れた配向膜であることがわかった。

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液晶溶媒のセル内で析出するペンタセン単結晶の形態と配向を、セルの構造を変えることにより制御できた。配向膜や厚みの異なるセルを試作し、それらのセル内で結晶を析出させた。また、電圧を印加したセル内でも結晶の析出を試みた。その結果、形態や配向の異なる結晶を得ることができた。さらに、偏光顕微ラマン分析法により、ペンタセン単結晶の分子配向を調べた。

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　ディスプレイとハードコピーの長所を併せ持つ理想媒体をめざす電子ペーパーにおいて求められる読みやすさを規定する要因の分析を進めている。各種表示媒体間での作業効率および疲労度の比較、媒体保持条件の影響評価、紙とディスプレイ上での校正作業の時間と正確性の比較について、被験者実験の結果を元に検討を行った結果を紹介する。このような検討は電子ペーパーのみならず従来のディスプレイにおいてもその特有の疲労原因が何に起因するかを明らかにするアプローチとして期待される。

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双安定型強誘電性液晶パネルの外力に対する耐性を高めるための方法として、接着性パターニングスペーサー技術を開発した。本技術の特徴は、フォトリソグラフィの手法により形成したスペーサー上に更に樹脂を薄く塗布する事によって、スペーサーと上下の両基板とを接着させる点にある。この技術を用いてフィルム基板を用いた強誘電性液晶パネルを製作し、メモリー性（双安定性）を有するフレキシブルディスプレイを実現した。

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OCB形LCDでは、初期駆動時に臨界電圧以上の電圧印加により初期のスプレイ配向をベンド配向に遷移させることが必要である。本研究は、ベンド配向を高分子安定化法によって安定化し、前述のような電圧印加を不要にできる事を論理的と実験の両面から明らかにすることを目的とする。安定化処理時に印加する電圧の周波数を高く（100kHz）にすることによってベンド配向を完全に安定化できることがわかった。

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現在、コレステリック液晶を芯物質としたマイクロカプセルは感温印刷物や液晶温度計などに広く応用されている。それと比べて、ネマティック液晶を芯物質としたマイクロカプセルはあまり検討されていないと思われる。著者らは液晶をマイクロカプセル化することによって、性質の違う液晶を混在させることが出来ることに着目した。本報ではネマティック液晶マイクロカプセルの形成と基本的な性質を報告すると共に、液晶光学素子への応用を提案する。

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プラスティック基板で作製した単安定強誘電性液晶パネルとLEDバックライトシートを用いて、フレキシブルなフルカラー動画ディスプレイを試作した。液晶パネルの動作電圧は、液晶内に分散するポリマー繊維の分散濃度やサイズを減少させることにより大幅に低減された。試作したＡ４サイズの液晶パネル（96x64画素）は、光拡散フィルムやバックライトシート（3原色LEDチップをアレイ状に表面実装）とともに積層され、フィールド色順次方式に基づき、外部トランジスタアレイにより高速駆動された。

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“ゲル_-_ゾル法”により得られる異方性単分散無機微粒子とアミノ基を有する有機分子を混合すると有機無機ハイブリッド液晶が得られる．ハイブリッド液晶性の発現にはチタニア微粒子の単分散性および異方的な形態が重要である．そこで動的粘弾性測定および小角散乱測定などにより有機無機ハイブリッド液晶相の発現とナノ組織構造との相関ついて精査した．

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単分散微粒子合成技術である“ゲル_-_ゾル法”により回転楕円体・六角盤状など形状異方性を持つ単分散酸化鉄微粒子を合成した．得られた酸化鉄微粒子とリン酸基を有する有機液晶とを混合することにより有機無機ハイブリッド液晶が得られた．ハイブリッド液晶性の発現と用いた微粒子の単分散性および形状異方性との相関について精査した．

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ベントコア骨格を含む３環系ジエステル、および４環系サリチリデンアニリン誘導体の単結晶を作製し、結晶構造を明らかにした。共にC_2v対称の分子は、結晶中ではC₁ないしC₂まで対称性を低下させており、立体配座の柔軟性を示す分子構造を取っていることがわかった。また、基本的に極性の積層ブロックを充填モチーフとしているものの、これらが中心対称的に配列してしまい、結晶は反転中心を含むような空間群に属することもわかった。サリチリデンアニリン誘導体は、液晶化修飾により特異なモルフォロジーをもつ液晶相を呈することがわかっている。講演では、これらの相の構造と結晶構造の関係についても議論する予定である。

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本研究では、コレステリル基と末端フェニル基にフッ素を導入したメソゲン基とをもつ新規な非対称型ダイマー液晶として、4-(4-fluorobenzoyloxy)phenyl cholesteryl decanedioateを合成するとともに、フッ素置換基の位置と数とを系統的に変化させた化合物を多数合成し、それらの相転移挙動を明らかにした。さらに、フッ素置換基の位置や数の変化が液晶挙動に及ぼす影響について、比較・検討を行った。

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我々は、フェニルピリミジンをコアにもつメソゲン基から成る四量体N, N'-di{3,5-bis[6-(4-(5-octylpyrimidin-2-yl)phenoxy)hexyloxy]benzoyl}-1,6-diaminohexaneを設計・合成し、その相転移挙動を偏光顕微鏡及び示差走査熱量測定により調べた。この四量体の相転移挙動は熱履歴に顕著に依存することが分かった。つまり、融点以上の異なる温度から冷却することにより、異なる相転移挙動を示した。本発表では、この速度論的に誘起された相転移への液晶オリゴマーにおけるメソゲンの集積効果について議論する。

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分子長軸方向にカルボキシル基をもち、かつ短軸方向に二つのヒドロキシル基をもつ新規棒状分子を合成した。これらの分子は単独では液晶相を示さないが、アミン類と混合することにより液晶相を発現した。偏光顕微鏡観察、示差走査熱量分析、粉末Ｘ線回折の結果からこれらの液晶相はスメクチック相であることがわかった。分子短軸方向の水素結合の効果についてエステル誘導体の単結晶X線回折結果から考察した。

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我々はシス-2-ブテン-1,4-ジオールを介して2つのメソゲン基が連結した新規の二量体液晶化合物を合成し、その相転移挙動を調べた。対称二量体の相系列は対応する単量体と同じであった。フェニルピリミジンとシアノビフェニル部を有する非対称二量体はIso-SmA-Cryを示した。このSmA相はメソゲン基間の相互作用により誘起されたと考えられる。一方、メトキシビフェニルとシアノビフェニル部を有する非対称二量体はIso-N-Cryを示した。しかしながら、対応する単量体の1対1混合物は液晶相を示さなかった。

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２種類のフッ素含有化合物、2-(4-アルコキシフェニル)-5-トリフルオロメチルピリジン及びa-(4-(4'-アルコキシフェニル)ベンジルチオ)-w-(4-(4'-アルコキシフェニル)ベンジルチオ)パーフルオロアルカンの液晶性とその構造をDSC、X線散乱測定、偏光顕微鏡観察により検討した。その結果、前者においてはSmA相の相間隔が分子長に比べてちょうどCF3基の長さのぶんだけ長く、CF3基が相分離しているといえる。後者においては2成分系で見られるスパイラルSmA相が発現した。両方の化合物においてフッ素の特異性が液晶相の構造形成に影響を与えていると考えられる。

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現在，液晶，ゲル化及び超分子などに代表されるように分子をナノオーダーで集積・制御できるナノテクノロジーの研究分野が重要視されている。これまでに、我々は複数のアルキル基を有するシアノトロポン並びにビトロポン誘導体が液晶性を示し、特定の有機溶媒に対してゲル化能を有することを報告した。本研究では、新規機能性ナノマテリアルの開発を目的として、1-3本のアルキル基を有する安息香酸トリフェニルアミン誘導体を合成し、その液晶性並びに有機溶媒に対するゲル化能について評価した。これらの結果について報告する。

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高い誘電異方性を持つラクトン骨格が液晶材料として注目される一方で，同骨格を持つ化合物の一部に顕著なゲル化能を有することを見出した。本研究では不斉炭素鎖を有するクマリン誘導体を合成し，ゲル形成に及ぼす不斉基の効果を検討した。ゲル形成時に誘起される顕著な円二色性やSEMによるゲル繊維の微細構造の観察結果等を，"self-assembly"の観点から，液晶形成に及ぼす不斉基の効果と関連して議論する。

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各種棒状液晶相の発現が可能で、かつスピンソースとしてニトロキシドラジカルを分子のコア中に固定した、キラル有機ラジカル液晶物質の一般合成法を確立した。これまでに、広い温度範囲でネマチック相、キラルネマチック相、スメクチックC相、キラルスメクチックC相をそれぞれ示すラセミ体（アキラル）とキラルな液晶物質の合成を達成し、それらの光学特性と磁気特性について検討したので報告する。

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末端に不斉炭素を有する光応答性分子を合成し、これをキラルドーパントとしてネマチック液晶に添加することで光応答性キラルネマチック液晶を調製した。この系に対して紫外及び可視光を照射することで、キラリティーの可逆的反転を行った。

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二軸性をもつ分子に不斉炭素を導入したT型及びベント型キラル液晶化合物を合成し、分子構造がキラリティー由来の物性に及ぼす影響を調べた。N*相及びSmC*相に誘起するらせんピッチの値は両者で同程度だったが、T型化合物はブルー相を発現し、さらに対応する単量体との混合でTGB相を誘起した。しかしベント型化合物の場合はフラストレート相の発現には至らなかった。

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ANBC-22は低温でスメクチックC(SmC)相を、高温でキュービック液晶(Im3m)を形成することが知られている。本研究では、圧力35MPaにおいてその転移過程を明らかにするために、一定圧力下、温度130~175℃の範囲で昇温(1℃／分)させながら、小角X線散乱実験を行った。その結果、常圧下では見られない興味深い現象が見られたので報告する。すなわち、SmCからIm3mへの転移に際して、過渡的中間構造（不完全なIm3m）を経ること、過渡的中間構造は約７℃の範囲にわたって安定に存在し、徐々に完全なIm3m相へと変化することがわかった。また、転移に際して、SmCの面間隔が不連続に減少することもわかった。

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ヒドラジン系同族体1,2-bis(4'-n-alkoxybenzoyl)hydrazines(BABH-n,nはアルコキシ鎖の炭素数）はn=6-12の同族体において、すべてIa3d型のキュービック相を発現し、n=14ではIm3m型のCub相を発現した。発表では、この異なる２つのキュービック相の構造とアルコキシ鎖長の関係を報告する。

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“ソフトマター”とは、物理・化学・生物をクロスオーバーした、特定の１つの科学分野を指し示す言葉として、一般的に認知されつつある。ここで、“ソフトマター”に属する物質群には、サーモトロピック液晶をはじめとして、リオトロピック、高分子、エマルジョン、コロイド、ゲルといった、液晶学会にもなじみの深い物質が含まれる。逆に言えば“液晶”とは、これらの物質群に共通する、ある種の“状態”を指し示す言葉であり、特定の物質を指し示すものではない。このカテゴリーが目標とするソフトな複合凝縮系は、“液晶秩序”を基礎として、生体構造を究極的な模範とするような、様々な複雑・巨大な階層構造を自発的に構築する。このような複合凝縮系における、階層構造構築の基礎的なメカニズムと、様々なスケールの中間構造・揺らぎに起因して競合・結合する物性を、分子から巨視的なスケールまで広帯域に、“液晶”をキーワードとして理解できると考えている。このようなソフトマターの“液晶”研究は、液晶ディスプレイに限らず、広い意味の有機材料（特に光学）、あるいは、食品、油化製品、化粧品、医薬品といった、様々な分野における多種多様な高機能材料に、大きな発展をもたらすものと期待できる。また究極的には、“生体構造”の理解に、既存のアプローチとは違う方法で近づける学問領域であるといえる。

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ホモジニアス配向状態のネマチック液晶に電場を印加すると、配向秩序の長距離にわたる相関長と電場応答性に起因した空間周期的な散逸構造が発現する。その中でも、電流効果が十分小さいときには、液晶のフレデリクス転移に伴う過渡的な周期構造が誘起されることが知られている。この周期構造は、電場印加直後における非平衡な状態でのみ発現し、系が安定状態に達すると一般には消失する。筆者らは、均一に配向した低分子液晶中で、微少量の液晶性モノマーを重合したネマチック液晶複合系に電場を印加することにより、特異な散逸構造を誘起させ、更に電場除去後においてもその構造が消失せず維持されることを見出した。今回は1)電場印加時における液晶複合系の光学組織の時間変化、2)形成した散逸構造の偏光回折特性及びダイレクターの配向状態、について検討したので以下報告する。

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水/界面活性剤/油の3元系ではマイクロエマルションと呼ばれる界面活性剤膜が形成される。マイクロエマルションはナノメーターサイズの様々な構造を示すが、本発表では特に球状マイクロエマルションに着目した。この球状マイクロエマルション中に高分子鎖を強く閉じ込めた結果、形状は球から棒状に転移したすることが明らかとなった。その棒の長さは、閉じ込めの条件により100ナノメーター近くにもなる。更に棒状マイクロエマルションを濃厚にすることで、ネマチック転移することもわかった。当日はこの実験の詳細について報告する。

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カイラル液晶膜によって隔てられた２つの領域に水蒸気圧差がある場合、膜を通過する水蒸気流束が生じる。液晶膜を形成する分子にキラリティがあるため、この流束とトルクが動的に結合し、液晶分子の集団的な回転運動が生じることが実験的に観察されている。本講演では、この非平衡ダイナミクスを記述する連続体モデルを提案し、そのモデルに基づいた数値シミュレーションの結果について発表する。特に、この現象における流体力学的効果について議論する。

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カイラルツインと丁度その半分のモノマーの整合混合系では、排除体積相互作用と、液晶分子間のラテラル相互作用の競合により、スメクティック層状構造が不安定化されると考えられる。この結果、現れる等方性のスメクティックブルー相では、可視光の波長帯で呈色するにも関わらず、擬等方性を示すことがわかった。TEMによる構造解析によりその起源となる微視的な構造が、マルチラメラの相互連結構造であることと、結晶性!)等方性のスメクティックブルー相の相転移がマルチラメラのスポンジ_-_キュービック相転移であることを明らかにした。

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極性二量体液晶のコア構造、スペーサー長および極性基を変え、分子構造が混合系に誘起されるフラストレート相(Mx相,SmCanti相)発現に及ぼす影響を調べた。実験結果は極性基を含むコア-コア相互作用による引力と２つのコアが折れ曲がったベント構造による斥力がフラストレート相発現に寄与していることを示唆している。極性基を変えた実験から両者のうちでもベント構造が主要な要因であることがわかった。

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高分子ネットワークと液晶のキラリティーの共存効果により誘起等方相を創製し、その光散乱強度、消光比、カー効果とキラリティーの関係について報告する。

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ネマチック-等方相転移点直上の液晶において，粒子にどのような摩擦力が働くかを，Landau-de Gennes 理論に基づいた，テンソルの秩序変数を用いて液晶の配向秩序を記述する連続体的取り扱いによって，数値的に調べる．着目するのは，粒子のまわりに誘起されるネマチック相の領域の存在によって，摩擦力がどのように変化するかである．特に，粒子半径，表面において誘起されるネマチック秩序の度合い，および温度の変化による影響を重点的に調べる．

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ネマチック液晶の弾性変形を媒介とした粒子間相互作用について，Landau-de Gennes の連続体理論を用いて考察した．ここで考察しているのは，bubble-gum configuration と呼ばれる，複屈折を示す糸状の構造によって2つの粒子が結ばれている状況である．数値計算により，bubble gum によって粒子間に働く引力はほとんど距離に依存しないという，通常の液晶中に見られる相互作用と著しく異なる性質を示すことを見出した．この結果は，実験事実を再現している．

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液晶の秩序パラメータの緩和を、第二種揺動散逸定理を適用し秩序パラメータの二時間相関関数に対する記憶関数として分子論的に計算する方法を提案する。この方法により、Gay-berneポテンシャルを介して相互作用している１０００個程度の粒子系について、粒子形状（粒子長）を変えたときネマチック秩序パラメータの温度依存性がどのように変わるかをしらべた。数値計算は、記憶関数の近似式に対してモンテカルロ法により行った。

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　平行壁に挟まれたネマティック液晶の秩序形成は種々論じられている。本研究では2軸的配向分布をもつ分子からなる壁面条件下における相形成をMaier-Saupe模型を用い、統計力学の方法に従って解析する。特に壁の秩序抑制効果と垂直配向と平行配向間のクロスオーバを論じる。2軸性壁面の内部の相秩序を乱すdisordering 効果を明らかにする。

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任意の外場、特に２種の外場中でのネマティック相秩序形成の分子論的取り扱いにおいて、１軸性、２軸性の秩序パラメタに加えて、斜方軸秩序パラメタが必要であり、これらがセットになって秩序パラメタの役割を果すことを示す。具体的にランダウ展開で解の対称性を明らかにし、展開なしの分子論において斜方軸秩序の相形成における役割を明示する。

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