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2013 年度 実績報告書

光応答性1次元フォトニック結晶の角度依存性改良と加筆可能型電子ペーパーへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 23350115
研究機関熊本大学

研究代表者

栗原 清二  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (50225265)

研究分担者 金 善南  熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (00612532)
桑原 穣  熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (60347002)
緒方 智成  熊本大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (90332866)
尾崎 良太郎  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (90535361)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードアゾベンゼン / 光異性化 / 多層膜 / 構造色 / 反射光 / オン・オフスイッチング / 角度依存性
研究概要

ポリビニルアルコール(PVA)膜とアゾベンゼン高分子液晶(PAzo)を用い、PAzo とPVAの膜厚を精密に制御して作製した構造色を示す交互積層膜は、加熱と光照射による構造色のOn-Off 特性を示す。この構造色のOn-Offの可逆的繰り返し特性、メモリー性を利用した加筆・消去可能な電子ペーパーの開発を目指し、本研究では、光応答性の向上と、視認性向上のための構造色の反射光角度依存性の解消を理論・実験両面から検討した。
光応答性の向上に関する研究に関しては(検討項目1)共重合による光反応性の向上、(検討項目2) アゾベンゼン側鎖をより多く有する多置換ビニル誘導体から得た高分子の開発の2つの観点から検討した。(検討項目1)に関しては、表面近傍のアゾベンゼン高分子層による光吸収による光反応性の低下を抑制するために、アゾベンゼン基とビフェニル基の共重合体において、ビフェニル基を最適化することで、応答性の向上を達成できた。(検討項目2)に関しては、ビニル基ユニットにアゾベンゼン側鎖を2つ有するポリイタコン酸エステルを合成し、その光応答性について精査したが、同じアゾベンゼン側鎖をビニル基ユニットに一つ有するポリアクリル酸の応答性とほぼ同様の応答性であった。
反射光角度依存性の解消に関しては、ポリジメチルシロキサン上に構造色を示す多層膜を作製し、膜圧縮により作製した凹凸構造を利用することで、わずかではあるが反射光の角度依存性を改良できることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (13件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Photo-response orientation behaviors of polyethylene imine backbone structures with azobenzene side chains2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kim, T. Nakamura, R. Yagi, Y. Kuwahara, T. Ogata, S. Ujiie, S. Kurihara
    • 雑誌名

      Polymer International

      巻: 63 ページ: 733-740

    • DOI

      10.1002/pi.4580

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and optical properties of azobenzene side chain polymers derived from the bifunctional fumaric acid and itaconic acid2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kim, W. Inoue, S. Hirano, R. Yagi, Y. Kuwahara, T. Ogata, S. Kurihara
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 55 ページ: 871-877

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2014.01.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On-Off switching properties of one-dimensional photonic crystals consisting of azo-functionalized polymer liquid crystals having different methylene spacers and polyvinyl alcohol2014

    • 著者名/発表者名
      R. Yagi, H. Katae, Y. Kuwahara, -N. Kim, T.i Ogata, S. Kurihara
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 55 ページ: 1120-1127

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2014.01.018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical properties of broad stopband of a chiral smectic liquid crystal at highly oblique incidence2014

    • 著者名/発表者名
      R. Ozaki, K. Kadowaki, H. Moritake
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 ページ: 01AE01:1-4

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.01AE01

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal and Photo Alignment Behavior of Polyethylene Imine Having Methoxy Substituent Azobenzene Side Chain Group2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kamruzzaman, S-N. Kim, Y. Kuwahara, T. Ogata, S. Kurihara
    • 雑誌名

      Open Journal of Polymer Chemistry

      巻: 3 ページ: 92-98

    • DOI

      10.4236/ojpchem.2013.34016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-alignment and photomechanical properties of alternative multi-layered films containing azobenzene polymer liquid crystal and polyvinyl alcohol layers2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuwahara, M. Kaji, J. Okada, S-N. Kim, T. Ogata, S. Kurihara
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 113 ページ: 733-740

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2013.09.085

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of alternating current electroluminescence properties by the addition of graphene oxide nanosheets as dielectric materials2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuwahara, M. Ueyama, R. Yagi, M. Koinuma, T. Ogata, S-N. Kim, Y. Matsumoto, S. Kurihara
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 108 ページ: 308-310

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2013.07.038

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manipulation and assembly of small objects in liquid crystals by dynamical disorganizing effect of push-pull-azobenzene-dye2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kurihara, K. Ohta, T. Oda, R. Izumi, Y. Kuwahara, T. Ogata, S-N. Kim
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 3 ページ: 2167-1 - 2167-6

    • DOI

      10.1038/srep02167

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analyses of Nematic Liquid Crystal Molecule Motion and Response Characteristics in Microstripline-Type Microwave Phase Shifter2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nguyen, B. T. Nguyen, R. Ozaki, H. Moritake
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 ページ: 121701:1 -10

    • DOI

      10.7567/JJAP.52.121701

    • 査読あり
  • [学会発表] ON/OFF reflection switching of multi-bilayered film consisting of azobenzene containing copolymers and polyvinyl alcogol

    • 著者名/発表者名
      R. Yagi, Y. Kuwahara, S. Ishii, T. Ogata, S-N. Kim, S. Kurihara
    • 学会等名
      The 8th ICAST 2013 Kumamoto
    • 発表場所
      熊本大学
  • [学会発表] Fabrication of multi-bilayered film consisting of azobenzene containing polymer and polyvinyl alcohol

    • 著者名/発表者名
      R. Yagi, Y. Kuwahara, H. Iwamoto, T. Ogata, S-N. Kim, S. Kurihara
    • 学会等名
      2013 Kyushu-Seibu/Pusan-Gyeongnam Joint Symposium on High Polymers (16th) and Fibers (14th)
    • 発表場所
      佐賀大学
  • [学会発表] Synthesis and optical properties of azobenzene side chain polymers derived from the bifunctional fumaric acid and itaconic acid

    • 著者名/発表者名
      S-N. Kim, W. Inoue, S. Hirano, R. Yagi, Y. Kuwahara, T. Ogata, S. Kurihara
    • 学会等名
      2013 Kyushu-Seibu/Pusan-Gyeongnam Joint Symposium on High Polymers (16th) and Fibers (14th)
    • 発表場所
      佐賀大学
  • [学会発表] 側鎖型アゾベンゼン‐メソゲン共重合体を含む光応答性多層膜の作製

    • 著者名/発表者名
      八木良平・桑原穣・岩本紘征・石井駿祐・金善南・緒方智成・栗原清二
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学
  • [学会発表] アゾベンゼン高分子を含む多層膜型レーザー発振素子の作製とその性質

    • 著者名/発表者名
      八木良平・桑原穣・金善南・緒方智成・栗原清二
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学
  • [学会発表] フマル酸とイタコン酸を骨格とする二置換アゾベンゼンポリマーの合成及び光学的挙動

    • 著者名/発表者名
      金善南 ・井上亘・平野哲史・八木良平・桑原穣 ・緒方智成・栗原清二
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学
  • [学会発表] 異なる構造を有するアゾベンゼン高分子液晶を含む多

    • 著者名/発表者名
      八木良平,桑原穣,岩本紘征,金善南,緒方智成,栗原清二
    • 学会等名
      2013年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      大阪大学
  • [学会発表] 高次反射型多層膜の作製とその特性

    • 著者名/発表者名
      八木良平, 桑原穣, 萩尾貴志, 金善南, 緒方智成, 長尾欣樹, 尾崎良太郎,栗原清二
    • 学会等名
      2013年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      大阪大学
  • [学会発表] アゾベンゼン‐ビフェニル共重合体を含む多層膜のON/OFFスイッチング特性

    • 著者名/発表者名
      八木良平, 桑原穣, 岩本紘征, 金善南, 緒方智成, 栗原清二
    • 学会等名
      2013年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      大阪大学
  • [学会発表] RGB反射を目指したアゾ高分子多層膜構造の検討

    • 著者名/発表者名
      尾崎 良太郎,長尾 欣樹,門脇 一則,萩尾 貴志,桑原 穣,栗原清二
    • 学会等名
      2013年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      大阪大学
  • [学会発表] 非λ/4光学膜厚なアゾベンゼン高分子光応答多層膜

    • 著者名/発表者名
      長尾 欣樹,尾崎 良太郎,門脇 一則,萩尾 貴志,桑原 穣,栗原 清二
    • 学会等名
      2013年秋季 第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
  • [学会発表] アゾベンゼン高分子を用いた光応答機能多層膜

    • 著者名/発表者名
      長尾 欣樹, 萩尾 貴志, 桑原 穣, 栗原 清二, 尾崎 良太郎,門脇 一則
    • 学会等名
      平成25年度 電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学
  • [学会発表] アゾベンゼン高分子の屈折率の波長依存性の測定

    • 著者名/発表者名
      西 貢志,尾崎 良太郎,門脇 一則, 桑原 穣, 栗原 清二
    • 学会等名
      平成26年電気学会全国大会
    • 発表場所
      愛媛大学
  • [図書] Responsive Photonic Nanostructures2013

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Ozaki
    • 総ページ数
      28
    • 出版者
      Royal Society of Chemistry
  • [備考] KURIHARA LAB.

    • URL

      http://www.chem.kumamoto-u.ac.jp/~kurihara/index.html

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公開日: 2015-05-28  

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