2014 Fiscal Year Annual Research Report
液晶偏光配向技術を用いた偏光干渉法による多次元異方性フォトニック素子創成
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25289097
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
小野 浩司 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10283029)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川月 喜弘 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60271201)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 液晶 / 光配向 / 偏光 / 干渉露光 / フォトニック構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
液晶分子の高度な3次元配向構造体を形成可能な光架橋性高分子液晶の光配向技術を用い、多光束偏光干渉露光法によって多次元異方性フォトニック素子を創成することを目的に研究を継続している。我々の開発してきた光架橋性高分子液晶は、偏光紫外線露光による軸選択的な光架橋反応及び液晶分子の協調配向によって大きな光学異方性を発現させ、さらに低分子液晶を配向させることが出来る。我々の光配向技術の特徴は、強固な配向規制力が得られるだけでなく、露光量によって直交光配向と平行光配向を制御出来る事にある。昨年度までに、①一度露光で液晶の捻れ配向構造まで形成できる技術を確立、②偏光変調干渉露光だけでなく強度変調も組み合わせることで３次元分布を自由に形成する技術を実証、といった成果を挙げることが出来た。上記①の成果によって、液晶層の面内での配向分布の制御だけでなく厚さ方向の捻れ配向までが制御可能であることが実証され３次元構造体創成技術への可能性が強く示唆されている。また上記②の成果によって、干渉露光の場合には常識と考えられる正弦波状の回折格子だけでなく矩形や台形の格子を形成できることもわかった。このように３次元構造体を多光束偏光干渉露光によって創成できる見込みが出来たため、研究計画の最終段階として、３光束、４光束での露光実験を行い、３次元かつ異方性を有するフォトニック構造を作成し、その偏光回折特性などの基礎的な光学特性を観察する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、３次元の異方性フォトニック構造を創成するために、我々の光配向技術の基本特性を調査した。その結果、①一度露光で液晶の捻れ配向構造まで形成できる技術を確立、②偏光変調干渉露光だけでなく強度変調も組み合わせることで３次元分布を自由に形成する技術を実証、という成果が得られた。この２つの成果は当初の予想以上に配向分布の制御性が優れていた。さらに、多光束の偏光露光の準備も順調に進んでおり、本年度中には種々の構造体の形成が実証される見込みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
２年間の検討結果を踏まえて、当初の計画通り、３次元の異方性フォトニック素子の試作を行う。作成した構造体の光学特性の理論解析に若干の課題は残るが、想定の範囲内であり、計画通り推進する計画である。
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