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2022 年度 研究成果報告書

選択反射特性を光・電場で自在制御できるマイクロ液晶球体

研究課題

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研究課題/領域番号 19K05624
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35030:有機機能材料関連
研究機関宇都宮大学 (2022)
北海道大学 (2019-2021)

研究代表者

キム ユナ  宇都宮大学, 工学部, 助教 (00648131)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード液晶 / マイクロ球体 / 光異性化 / エレクトロクロミズム / デバイス
研究成果の概要

糖を含む大環状アゾベンゼン誘導体を光応答性キラル添加剤として導入したコレステリック液晶(CLC)材料が、最大500%のらせん周期の光変調特性を示すことを発見した。また、マイクロ流体デバイスを用いてCLCをコア部に、又はポリチオフェン誘導体をシェル部に導入したマイクロ球体を作製した。球体は、紫外線・可視光線の照射により反射光を可逆的に制御する特性(青緑色⇔黄色⇔赤色)や、デバイスへの電場印加で2~3秒で着色・消色する迅速な応答特性を示した。一方、イオン液体と発光性ユウロピウム錯体の複合体をデバイスに導入し、錯体の酸化還元反応を電場で制御することでその発光強度のスイッチング特性を見出した。

自由記述の分野

有機機能性材料化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した複合マイクロ球体材料やデバイスは、全方位にわたる選択反射光の波長・強度や吸収度を、光と電場により多段階で制御できるため、全方位反射型ディスプレイ、レーザー共振器等の開発につながると確信している。また、透明なイオン液体複合体をCLC球体デバイスに導入することで、今後光・電場に応答する反射光・発光の多重スイッチングを可能とする光学デバイス分野へ大きな波及効果を与えると期待できる。

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公開日: 2024-01-30  

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