巨大屈折率変化型高分子液晶を基盤とする超薄型高性能ホログラム材料の創製

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16105004
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 池田 富樹 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (40143656)
• 研究分担者: 宍戸 厚 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (40334536) ; 木下 基 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (40361761) ; 間宮 純一 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (80401511) ; 塩野 毅 広島大学, 大学院工学研究科, 教授 (10170846) ; 栗原 清二 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (50225265) ; 川月 喜弘 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60271201)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2008
• キーワード: ホログラム / 高分子 / 液晶 / アゾベンゼン / 屈折率

研究概要

高複屈折液晶高分子の大きな屈折率変化を利用することにより, 記録書き換え可能・高速応答・高回折効率・高光感度を実現する新規高性能ホログラム材料の開発を行った.さらに, 架橋を施した架橋液晶高分子においては, 分子形状変化を巨視的な運動へ増幅できることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Photomobile Polymer Materials-Various Three-Dimensional Movements (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yamada, M. Kondo, R. Miyasato, Y. Naka, J.Mamiya, M. Kinoshita, A. Shishido, Y. Yu, C. J Barrett and T. Ikeda
  • 雑誌名: J. Mater. Chem 19 ページ: 60-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocontrolled Translational Motion of aMicroscale Solid Object onAzobenzene-Doped Liquid-Crystalline Films (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Kausar, H. Nagano, T. Ogata, T. Nonaka and S. Kurihara
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 48 ページ: 2144-2147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photomobile Polymer Materials - Towards Light-Driven Plastic Motors (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Yamada, M. Kondo, J. Mamiya, Y. Yu, M. Kinoshita, C. J. Barrett and T. Ikeda
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 47 ページ: 4986-4988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Is Chemical Crosslinking Necessary for the Photoinduced Bending of Polymer Films (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Mamiya, A. Yoshitake, M. Kondo, Y. Yu and T. Ikeda
  • 雑誌名: J. Mater. Chem 18 ページ: 63-65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subwavelength Modulation of Surface Reliefand Refractive Index in Pre-IrradiatedLiquid-Crystalline Polymer Films (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Yu, A. Shishido and T. Ikeda
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 92 ページ: 103117/1-103117/3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Well-Defined Liquid-Crystalline DiblockCopolymers with an Azobenzene Moiety : Synthesis, Photoinduced Alignment and theirHolographic Properties (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Yu, Y. Naka, A. Shishido and T. Ikeda
  • 雑誌名: Macromolecules 41 ページ: 7959-7966
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermally Enhanced PhotoinducedReorientation in Photo-Cross-Linkable LiquidCrystallinePolymers Comprised of Cinnamate and TolaneMesogenic Groups (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Kawatsuki, A. Yamashita, Y. Fujii, C. Kitamura and A. Yoneda
  • 雑誌名: Macromolecules 41 ページ: 9722-9726
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Cooperative Reorientation inPhotoreactive Hydrogen-Bonded CopolymerFilms and LC Alignment Using the ResultantFilms (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Kawatsuki, T, Kawanishi and E. Uchida
  • 雑誌名: N. Kawatsuki, T, Kawanishi and E. Uchida Macromolecules 41 ページ: 4642-4650
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Cooperative Reorientation inPhotoreactive Hydrogen-Bonded CopolymerFilms and LC Alignment Using the ResultantFilmsRandom Copolymerization of Norbornene withHigher 1-Alkene withansa-Fluorenylamidodimethyltitanium Catalyst (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Shiono, M. Sugimoto, T. Hasan, Z. Cai and T. Ikeda
  • 雑誌名: Macromolecules 41 ページ: 8292-8294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macro- and Micro- Soft Actuators Based on Liquid-Crystalline Elastomers (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Yu and T. Ikeda
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 45 ページ: 5416-5418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photomechanical Effects of FerroelectricLiquid-Crystalline Elastomers ContainingAzobenzene Chromophores (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Yu, T. Maeda, J. Mamiya and T. Ikeda
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 46 ページ: 881-883
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photomechanics of Liquid-Crystalline Elastomers and Other Polymers (Review article) (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda, J. Mamiya and Y. Yu
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 46 ページ: 506-528
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Bragg Gratings with LargeAngular Multiplicity by Means of PhotoinducedReorientation of Azobenzene Copolymers (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Saishoji, D. Sato, A. Shishido and T. Ikeda
  • 雑誌名: Langmuir 23 ページ: 320-326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bragg-type Polarization Gratings Formed inThick Polymer Films Containing Azobenzene andTolane Moieties (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ishiguro, D. Sato, A. Shishido and T. Ikeda
  • 雑誌名: Langmuir 23 ページ: 332-338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Fabrication of Microlens Arrays with Polarization Selectivity (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Yaegashi, M. Kinoshita, A. Shishido and T. Ikeda
  • 雑誌名: Adv. Mater 19 ページ: 801-804
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable Macroscopic Nanocylinder Arrays in anAmphiphilic Diblock Liquid-CrystallineCopolymer with Successive Hydrogen Bonds (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Yu, A. Shishido, J. Li, K. Kamata, T. Iyoda and T. Ikeda
  • 雑誌名: J. Mater. Chem 17 ページ: 3485-3488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Nanoscale Cooperative Motion in a Novel Well-Defined Triblock Copolymer (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Yu, S. Asaoka, A. Shishido, T. Iyoda and T. Ikeda
  • 雑誌名: Small 3 ページ: 768-771
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-Mechanical Effects in Azobenzene-Containing Soft Materials (2007)
  • 著者名/発表者名: C. J. Barrett, J. Mamiya, K. G. Yager and T. Ikeda
  • 雑誌名: Soft Matter 3 ページ: 1249-1261
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Wormlike NanostructureSelf-Assembled in a Well-DefinedLiquid-Crystalline Diblock Copolymer withAzobenzene Moieties (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Yu, A. Shishido, T. Iyoda and T. Ikeda
  • 雑誌名: Macromol. Rapid Commun 28 ページ: 927-931
  • 査読あり
• [雑誌論文] Azobenzene Liquid-Crystalline Polymer forOptical Switching of Grating WaveguideCouplers with a Flat Surface (2007)
  • 著者名/発表者名: C.-U. Bang, A. Shishido and T. Ikeda
  • 雑誌名: Macromol. Rapid Commun 28 ページ: 1040-1044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Azotolane Liquid-Crystalline Polymers : HugeChange in Birefringence by PhotoinducedAlignment Change (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Okano, O. Tsutsumi, A. Shishido and T. Ikeda
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 128 ページ: 15368-15369
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Alignment of Nanocylinders by Supramolecular Cooperative Motions (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Yu, T. Iyoda and T. Ikeda
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 128 ページ: 11010-11011
  • 査読あり
• [雑誌論文] How Does the Initial Alignment ofMesogens Affect the Photoinduced BendingBehavior of the Azobenzene Liquid-CrystallineElastomers (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Kondo, Y. Yu and T. Ikeda
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 45 ページ: 1378-1382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemical Phase Transition Behaviorof Highly Birefringent Azo-TolaneLiquid-Crystalline Polymer Films : Effects of thePosition of the Tolane Group and theDonor-Acceptor Substituent in the Mesogen (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Okano, A. Shishido and T. Ikeda
  • 雑誌名: Macromolecules 39 ページ: 145-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Azotolane Liquid-Crystalline PolymerExhibiting Extremely Large Birefringence andIts Photoresponsive Behavior (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Okano, A. Shishido and T. Ikeda
  • 雑誌名: Adv. Mater 18 ページ: 523-527
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macroscopic Parallel Nanocylinder Array Fabrication Using a Simple Rubbing Technique (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Yu, J. Li, T. Ikeda and T. Iyoda
  • 雑誌名: Adv. Mater 18 ページ: 2213-2215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Surface-Relief GratingsRecorded on Amphiphilic Liquid-CrystallineDiblock Copolymer by Nano-Scaled PhaseSeparation (2005)
  • 著者名/発表者名: H. F. Yu, K. Okano, A. Shishido, T. Ikeda, K.Kamata, M. Komura and T. Iyoda
  • 雑誌名: Adv. Mater 17 ページ: 2184-2188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Ester Moieties in Dye Structures onPhotoinduced Reorientation of Dye-Doped LiquidCrystals (2005)
  • 著者名/発表者名: M. Yaegashi, A. Shishido, T. Shiono and T. Ikeda
  • 雑誌名: Chem. Mater 17 ページ: 4304-4309
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Birefringent Liquid-CrystallinePolymers for Photonic Applications : Synthesis ofLiquid-Crystalline Polymers with Side-ChainAzo-Tolane Mesogens and Their HolographicProperties (2005)
  • 著者名/発表者名: K. Okano, A. Shishido, O. Tsutsumi, T. Shiono and T. Ikeda
  • 雑誌名: J. Mater. Chem 15 ページ: 3395-3401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Amphiphilic Diblock and TriblockLiquid-Crystalline Copolymers withWell-Defined Structures Prepared by AtomTransfer Radical Polymerization (2005)
  • 著者名/発表者名: H. Yu, A. Shishido, T. Ikeda and T. Iyoda
  • 雑誌名: Macromol. Rapid Commun 26 ページ: 1594-1598
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Cross-Linking Density onPhotoinduced Bending Behavior of OrientedLiquid-Crystalline Network Films ContainingAzobenzene (2004)
  • 著者名/発表者名: Y. Yu, M. Nakano, A. Shishido, T. Shiono and T.Ikeda
  • 雑誌名: Chem. Mater 16 ページ: 1637-1643
  • 査読あり
• [学会発表] 光運動高分子材料の設計と機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池田富樹
  • 学会等名: 第57回高分子年次大会招待講演
  • 発表場所: パシフィコ横浜アネックスホール
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] 液晶応用の新展開 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池田富樹
  • 学会等名: 2008年(平成20年)春季第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学舟橋キャンパス
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] Photomobile Polymer Materials -Towards Light-Driven Plastic Motors- (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomiki Ikeda, Munenori Yamada, Mizuho Kondo,Jun-ichi Mamiya, Motoi Kinoshita, Yanlei Yu
  • 学会等名: Plenary talk at 12th International Topical Meeting on Optics of Liquid Crystals
  • 発表場所: NH Hotel Puebla, Puebla, Mexico
  • 年月日: 20071001-05
• [学会発表] Photoresponsive Behavior of Photochromic Liquid-Crystalline Polymers (2006)
  • 著者名/発表者名: Tomiki Ikeda
  • 学会等名: Plenary talk at 21st International Liquid Crystal Conference
  • 発表場所: Colorado, USA
  • 年月日: 20060702-07
• [学会発表] Direction-Controllable Photodeformationn of Liquid-Crystalline Network Films (2005)
  • 著者名/発表者名: Tomiki Ikeda, Taketo Maeda, Mizuho Kondo, Jun-ichi Mamiya, Motoi Kinoshita, Yanlei Yu
  • 学会等名: Plenary talk at the 11th International TopicalMeeting on Optics of Liquid Crystals (OLC 2005), Marriott Suites Clearwater Beach on Sand Key
  • 発表場所: Florida, USA
  • 年月日: 20051002-07
• [学会発表] Direction-Controllable Bending of Liquid-Crystalline Elastomer Films (2005)
  • 著者名/発表者名: Tomiki Ikeda
  • 学会等名: Invited talk at Gordon Research Conference onElastomers, Networks and GelsConference Chair : Gregory B. MacKenna (TexasTech) ; Vice Chair : H. Henning Winter (UMASS).Colby-Sawyer College
  • 発表場所: New London, NewHampshire
  • 年月日: 20050717-22
• [図書] 光アクチュエータ材料としての架橋液晶高分子 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田宗紀, 池田富樹
  • 総ページ数: 91-93
  • 出版者: プラスチックス
• [図書] フォトクロミック液晶高分子を利用した書き換え型ブラッグホログラム (2008)
  • 著者名/発表者名: 宍戸厚, 池田富樹
  • 総ページ数: 279-291
  • 出版者: 市村國宏監修「光機能性高分子材料の新たな潮流-最新技術とその展望-」, シーエムシー出版
• [図書] 光応答性液晶 (2007)
  • 著者名/発表者名: 池田富樹
  • 総ページ数: 207-214
• [図書] 機能材料 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山田宗紀, 池田富樹
  • 総ページ数: 13-18
• [図書] O plus E (2007)
  • 著者名/発表者名: 近藤瑞穂, 池田富樹
  • 総ページ数: 11-17
• [図書] ナノ自己組織化フォトクロミック液晶高分子の高性能ブラッグホログラム (2007)
  • 著者名/発表者名: 宍戸厚, 池田富樹
  • 総ページ数: 251-255
  • 出版者: 国武豊喜監修「自己組織化マテリアル」, フロンティア出版, 第5 章 第4 節
• [図書] 液晶を操る光化学 (2006)
  • 著者名/発表者名: 川本益揮, 池田富樹
  • 総ページ数: 120-144
  • 出版者: 光化学協会編「光化学の驚異」第5章
• [図書] 光-力変換機能を有する架橋液晶高分子 (2006)
  • 著者名/発表者名: 間宮純一
  • 総ページ数: 604
• [図書] ナノインテリジェント(液晶)材料 (2005)
  • 著者名/発表者名: 池田富樹
  • 総ページ数: 357-377
  • 出版者: 日本化学会編第5版実験化学講座28「ナノテクノロジーの化学」3 デバイス・応用「新機能ナノ材料」
• [図書] 高分子液晶 (2005)
  • 著者名/発表者名: 木下基, 池田富樹
  • 総ページ数: 609-615
  • 出版者: 国武豊喜監修「ナノマテリアルハンドブック」, NTS, 第8章第3節
• [図書] ナノインテリジェント(液晶)材料 (2005)
  • 著者名/発表者名: 池田富樹
  • 総ページ数: 357-377
  • 出版者: 日本化学会編第5 版実験化学講座28「ナノテクノロジーの化学」3 デバイス・応用「新機能ナノ材料」
• [図書] 高分子アゾベンゼン液晶のフォトニクス-ホログラムと光アクチュエータへの応用 (2004)
  • 著者名/発表者名: 宍戸厚, 池田富樹
  • 総ページ数: 513-519
  • 出版者: 吉野勝美監修「ナノ・IT時代の分子機能材料と素子開発」, NTS, 第1編第6章第2節
• [図書] 協同現象を利用した高分子光機能材料 (2004)
  • 著者名/発表者名: 池田富樹
  • 総ページ数: 276-282
  • 出版者: 高分子
• [図書] 高分子アゾベンゼン液晶フィルムのブラッグ型高回折効率ホログラム (2004)
  • 著者名/発表者名: 宍戸厚, 池田富樹
  • 総ページ数: 5-9
  • 出版者: 機能材料
• [備考]
  • URL: http://www.res.titech.ac.jp/polymer
• [産業財産権] 光駆動型アクチュエータ, 及び動力伝達システム (2007)
  • 発明者名: 池田富樹, 山田宗紀
  • 産業財産権番号: 特許出願2007-58593
  • 出願年月日: 2007-03-08
• [産業財産権] 光誘起回転方法, 光駆動型回転子, 動力伝達システム, 及び動力伝達装置 (2006)
  • 発明者名: 池田富樹, 近藤瑞穂, 山田宗紀
  • 産業財産権番号: 特許出願2006-311412
  • 出願年月日: 2006-11-17