2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of temperature dependent optical device based controll of chiral sturucture in cholesteric liquid crystals
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17K06408
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| Research Institution | Kobe City College of Technology |
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Principal Investigator |
荻原 昭文 神戸市立工業高等専門学校, 電子工学科, 教授 (00342569)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
垣内田 洋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (40343660)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 液晶 / 高分子 / 調光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究進捗により、コレステリック液晶材料へのモノマー添加による螺旋構造制御においては、モノマーの添加割合と紫外線照射条件が密接に関係していることがわかってきた。このため、研究最終年度では、紫外線照射エネルギーに対して選択反射帯域幅が大きく変化するエネルギー領域と(0～10J/cm^2)と、それ以上の領域に分類しながら詳細にデバイス作製と光学特性評価を行った。紫外線を照射しない場合の選択反射帯域幅(50～80nm)に対して、紫外線を20(J/cm^2)程度まで照射していくと帯域幅が500nm程度にまで拡大されることが示された。また、作製したデバイスに温度変化(25～45℃）を生じさせた場合、モノマー添加後に紫外線照射を行ったデバイスでは、選択反射幅の長波長側が温度増加と共に拡がり、赤外波長領域での反射機能が高まることが示された。
これらの結果を基に、作製したデバイスの分光特性測定結果から調光機能を計算し、可視透過機能に対する日射制御機能の比と、紫外線照射エネルギー量との関係の解析を行った。この結果、紫外線照射エネルギー量が10(J/cm^2)付近において、可視透過機能に対する日射制御機能の比が最小値を示すことが判明した。この条件で作製したデバイスは、可視透過機能を確保した状態で、太陽光の日射エネルギーから熱に影響する赤外線領域の光線を優先的に反射する光制御機能が得られることが明らかになった。
以上のように本課題への研究計画期間において、モノマー添加した液晶材料設計と紫外線照射による高分子ネットワーク構造制御により、コレステリック液晶デバイスの赤外領域の光線を優先的に反射する光制御機能の発現と、選択反射帯域変調による調光機能について明らかにすることが出来たと考える。
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