京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

■研究の概要

■ホログラムは、擬似的な３D画像やバーチャル・リアリティ（VR）とは異なり、空間的な奥行きまでも再現でき、まるで本物の物体がそこにあるかのように見せる究極の写真技術です。この延長に書き換え可能なフルカラーホログラムがあり、それは究極の映像技術と言えます。この書き換え型フルカラーホログラムの実現には、最適な光学技術と材料選択を同時に満たす条件を見つけなければなりません。ホログラムの光学技術は、既に完成された技術であるが、最適な材料選択は未だに材料群のカテゴリーすら定まっていません。私たちは、数多くある候補の中でフォトリフラクティブポリマーかフォトクロミック色素に注目しています。フォトリフラクティブポリマーは、光導電性ポリマー中の電荷キャリアを印加電圧によって高速に移動させるため書き換え型ホログラムに適した高い回折効率（ほぼ１００％）と早い応答時間（ミリ秒）が達成できます。しかし、高電圧駆動による材料の劣化が課題です。フォトクロミック色素は、光異性化と光配向によって高い回折効率（ほぼ１００％）と応答時間（数秒）が達成できますが、応答時間が遅く回折格子の保持ができないといった課題があります。本研究は、これらの材料を合成、素子化、評価まで一貫して行なっています。
■フォトリフラクティブポリマー
回折効率が７０％（ブラッグ回折：理論最大１００％）、応答時間が１ミリ秒で繰り返し屈折率変調格子の制御ができます。
■フォトクロミック色素
回折効率が３０％（ラマン・ナス回折：理論最大３４％）、応答時間が２秒で繰り返し屈折率変調格子の制御ができます。

■研究の概要

■機能性有機色素の中には、熱異性化により着色するサーモクロミズム、光異性化により着色するフォトクロミズム、酸により着色するハロクロミズムなど色々な種類のクロミック材料があります。現在、この可逆的な色調変化を利用した応用研究が盛んに行われており、日本はその分野の最先端を進んでいます。本研究は、これらクロミック材料を用いて放射線を可視化する高分子繊維材料を開発しています。
■放射線可視化フィルム(可逆型)～フォトクロミック色素を利用～
放射線（X線）をフィルム中のシンチレーターが吸収し紫外線に変換することでフォトクロミック色素が反応します。
■放射線可視化フィルム(不可逆型)～ハロクロミック色素を利用～
放射線（X線）をフィルム中のシンチレーターが吸収し紫外線に変換することで光酸（フォトアシッド）を発生させ、ハロクロミック色素が反応します。

■研究の概要

■クロミズムは、物質の光物性が外部の刺激によって可逆的に変化する現象を言います。機能性有機色素の中には、熱異性化により着色するサーモクロミズム、光異性化により着色するフォトクロミズムなど色々な種類のクロミック材料があります。現在、この可逆的な色調変化を利用した応用研究が盛んに行われており、日本はその分野の最先端を進んでいます。本研究は、このクロミック材料の合成、薄膜化、機能化、素子作製まで一貫して行なっています。
■多重記録材料～可視光と紫外光を利用～
紫外光と可視光で4種類の異性体を可逆的に制御することが出来ます。
■マルチカラーリライタブル～熱と紫外光を利用～
熱と光で4色（赤、青、黄、紫）のフィルムが可逆的に制御することが出来ます。
■放射線（Ｘ線またはγ線）を可視化～放射光と可視光を利用～
放射線（Ｘ線またはγ線）を可視化することが出来ます。また色の濃淡から放射線量も分かります。