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シラノール[Si(OH)_4]とオルガノシラノール[R_2Si(OH)_2]との脱水縮合(ゾル・ゲル法)により作製したORMOSIL(Organically Modified Silicates)複合体を中心に、無機成分と有機成分との組成、構造の傾斜化を行い、光学物性と成膜性を原子・分子レベルで精密に制御し、機能性光学薄膜としての高性能化をはかる上での基本原理を明らかにすることで、それら新規複合材料の作製プロセスを確立すると共にその材料機能を評価体系化した。その研究成果は以下の通りである。
1.テトラエトキシシラン(TEOS)に対して、ジメトキシジメチルシラン(DEDMS)、ジメトキシジフェニルシラン(DEDPS)、3-トリメトキシシリルプロピルメタクリレート(TMSPM)、等々の組み合わせでORMOSIL複合体を合成し、シリケート成分とオルガノシリケート成分との組成を広範囲に変化させ、可視光域の透過性および屈折率を始めとする光学物性およびガラス、シリコンウエハ-基板等への塗布すなわち成膜性を系統的に明らかにした。
2.上記の結果に基づき、希土類錯体を分散したORMOSIL複合体を作製し、その蛍光強度と成形性へ及ぼすシリケート成分とオルガノシリケート成分との効果を明らかにした。その結果、シリケート成分とオルガノシリケート成分との割合が4:6のとき蛍光強度が最大となり、市販の蛍光体に対しておよそ60%の相対強度を示す透明蛍光体の作製に成功した。
3.上記の透明蛍光体を用いて導波路を形成させたところ、発光方向に指向性をもつ蛍光体が得られた。
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