近大ら，液晶材料で円偏光の発生と回転方向高速切替

近畿大学と立命館大学は，アキラル（光学不活性）な発光体を，性質の異なる2種類の液晶材料に添加することにより，らせん状に回転しながら振動する円偏光を発生させ，加える電場の方向を連続的に切り替えることで，円偏光の回転方向を高速，連続的かつ可逆的に切り替えることに成功した（ニュースリリース）。

円偏光を発する発光デバイスは，3D表示用有機ELディスプレーなどに使用される新技術として注目されている。円偏光の回転方向が混在していると性能を十分に発揮できない可能性があるが，現在一般的に使用されている液晶ディスプレーでは，円偏光の右回転，左回転のどちらかだけを100%取り出すことができない。

円偏光の右回転，左回転のいずれかを取り出す際には，鏡面対称の構造をもつキラルな発光体が必須で，さらに周囲の溶媒の種類や温度を変える必要がある。しかし，この方法では，高速，連続的かつ可逆的な円偏光の回転方向制御ができず，液晶ディスプレーに活用する技術としては実用的ではないという課題があった。

研究グループは，液晶から特定の回転方向の円偏光を発生させるために，拡張πパイ電子系有機発光材料に着目した。拡張π電子有機発光材料は，発光効率が高く，化学修飾により発光波長を制御することができることから，近年盛んに研究されている。

しかしながら，円偏光を取り出すには，不斉点を導入したキラルな有機発光材料が必要。研究グループではこれまでに，キラルな有機発光材料をアキラルな液晶材料に添加し，キラルネマチック液晶に相転移させることによって，円偏光を発生させることに成功している。

今回の研究では，高い発光特性を示すことが知られている2種類のアキラルな拡張π電子系有機発光体であるピレンおよびぺリレンを，アキラル液晶4′-pentyl-4-biphenylcarbonitrile（5CB）とキラル液晶2-octyl-4-[4-（hexyloxy）benzoyloxy]benzoate（2OHBB）から構成されるハイブリッド液晶に添加することによって，円偏光の発生を試みた。

その結果，アキラルな発光体を用いているにもかかわらず，380nmから530nmの範囲で円偏光の発生が確認できた。さらにこの系に直流電場を加え，電場のON-OFFに応じて，高速，連続的かつ可逆的な円偏光の回転方向の切り替えに成功した。

研究グループは，別の方法でも円偏光の高速切り替えに成功しているが，今回の研究成果は液晶ディスプレーにすぐ応用可能な技術であり，今後，さまざまなデバイスの高機能化が期待できるとしている。