| 研究課題/領域番号 |
26420328
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| 研究機関 | 神戸市立工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
荻原 昭文 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00342569)
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| 研究分担者 |
小野 浩司 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10283029)
垣内田 洋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 主任研究員 (40343660)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 液晶 / 高分子 / 分光 / 反射 |
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| 研究実績の概要 |
自律分光制御デバイス開発おいては、反射作用によって特定領域の波長を分離することが調光機能を有効に発揮させるために重要となる。このような反射型デバイス作製のため、液晶分子に周期的な螺旋ねじれ力を与えて隣り合う分子層ごとに配向方向がわずかずつずれた分子層を円盤状に重ね合わせたコレステリック液晶を導入したデバイス作製に取り組んだ。
内部の分子層の螺旋ピッチは、カイラル剤と呼ばれる光異性化材料の添加量により、数ミクロンからサブミクロン程度まで変化させることができるため、カイラル剤の種類や添加量を変化させて選択反射波長領域に与える影響について調査を行い、赤外線領域において優先的に選択反射機能を発現させるデバイス作製条件を明らかにした。さらに、この材料系にモノマーを添加した後、UV光を照射することで、選択反射が生じる波長帯域幅が大きく変化することを見出した。具体的には、作製したデバイスにおいて特定波長領域(900nm～1100nm)の透過率が50%近くまで減少している部分が観察され、これにモノマーを添加していくことで、この選択反射領域が1000nm付近を中心に数百nmの範囲で拡がっていくことを分光評価によって確認することができた。
これらの結果を基に調光制御機能としての日射制御能と、可視透過能に関する解析を行った。モノマー材料の添加量を10%程度まで増加させると、選択反射波長の帯域幅が大きくなることの効果により日射制御能は50%程度まで低下したが、可視光透過能としての透過率は50%程度以上の確保が可能であることを確認することができた。以上の結果から、赤外線領域の波長範囲を優先的に反射させて遮断することが可能な分光制御型デバイスの作製によって、調光機能の省エネルギー化技術への応用可能性を明らかにすることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度計画していた自律分光制御デバイス開発おいて、反射作用によって特定領域の波長を分離することが可能な反射型デバイス作製のため、コレステリック液晶を導入したデバイス作製に取り組んだ。赤外線領域の波長範囲を優先的に反射させて遮断することが可能な分光制御型デバイスの作製条件を確立し、調光機能の省エネルギー化技術への応用可能性を明らかにして、国際会議等での成果発表を行うことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
赤外線領域のような特定波長領域に反射特性を有するコレステリック液晶を導入した分光制御型デバイスの作製を進め、モノマー材料等を添加することで反射波長帯域が変化することのメカニズム等について理論と実験の両面からの解析を進めていく必要があると考える。さらに、作製したデバイスの温度依存性に基づく分光作用や調光機能特性などについて明らかにしていく計画である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度に購入を検討したデバイス作製用のモノマー材料について海外のメーカーより入手する必要が生じたが、購入手続きに時間を要して入手できなかった。また、今年度中に成果発表のため投稿した論文に掛かる費用を予定していたが、査読に時間を要しており、年度末までに査読結果の連絡が無く、翌年度に持ち越してしまったため、未使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
デバイス作製用の材料及び成果投稿料に関しては、次年度分に請求した費用と併せて必要分を速やかに執行していく計画である。
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