2009 Fiscal Year Annual Research Report
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20560342
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| Research Institution | Kobe City College of Technology |
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Principal Investigator |
荻原 昭文 Kobe City College of Technology, 電子工学科, 准教授 (00342569)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 浩司 長岡技術科学大学, 電気系, 教授 (10283029)
垣内田 洋 独立行政法人産業技術総合所, サステナブルマテリアル研究部門, 研究員 (40343660)
吉村 和記 独立行政法人産業技術総合所, サステナブルマテリアル研究部門, 研究グループ長 (50358347)
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| Keywords | 液晶 / 高分子 / レーザ / 回折 / 調光 / 温度 |
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| Research Abstract |
(研究目的)本研究では、液晶材料や高分子材料の相転移や屈折率などの物性や光学特性の定量的な評価解析に基づき材料系を設計し、これらの複合体材料に対しレーザ干渉露光プロセスにより体積型の回折格子構造を形成した高効率な調光デバイスを開発するものである。
(実施内容)N-I点の異なる液晶材料を用いた調光温度の低温化、基板表面処理の導入
(研究成果)ネマテックーアイソトロピック転移温度(N-I点)が81℃である液晶材料を用いたレーザ干渉露光による格子形成に対し、N-1点が35.1℃の液晶材料を用いた格子形成を行った。レーザ干渉露光時の保持温度条件は、液晶のN-I点の低下に対応させて低い温度に設定した場合の方が高い回折効率が生じることが確認できた。この作製プロセスを用いてN-I点の低い液晶材料を用いて作製した素子の回折効率の温度依存性を評価した。この結果、30℃程度の低い温度を閾値として、回折効率が70%程度から10%以下へと変化する調光特性を確認することができた。また、分光器を用いて波長を可視領域(550nm)から赤外領域(1000nm)程度まで変化させた場合の回折効率についても測定し、波長変化に対応させたブラッグ角度での回折効率評価より、格子間の屈折率差を精度よく評価可能であることを明らかにした。
これらの評価結果に基づき、液晶・高分子複合体材料の屈折率差を大きぐすることが調光機能を向上させるために有効と考えられた。このため、基板の表面処理として配向膜塗布とラビング処理を導入した素子作製を試みた。これらのプロセス導入により、回折効率の増加と異方回折特性が生じ、基板の表面処理による液晶の配向状態変化は格子間の屈折率差を増加させ、調光特性を向上可能なことを確認した。従って、今年度の実施目標に沿った研究成果を上げることができたと考える。
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