トライボシステム加振法を用いた液晶分子の配向制御の研究

• Project/Area Number: 13750112
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 設計工学・機械要素・トライボロジー
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 足立 幸志 東北大, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (10222621)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2002: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2001: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 液晶ディスプレイ / 液晶配向 / 配向力 / ラビング法 / 摩擦仕事 / 剛性 / 毛並み / 振動

Research Abstract

液晶ディスプレイ(LCD : Liquid Crystal Display)の表示特性は,ガラス基板間に封入されている液晶分子の配向特性により決定される.それ故,液晶分子の配向特性がLCDの安定生産の鍵を握る.現在,液晶分子を配向させるためにラビング布で高分子膜を擦る「ラビング法」が用いられている.しかし,均一な摩擦力負荷のための制御指針が存在しないためLCD生産の低歩留まりにつながっている.
本研究では,液晶分子の均一配向を実現するためのラビング法の開発を目的とする.
1年目の本年は,LCDの表示特性に影響を及ぼすラビング布の剛性と毛並み方向及びそれらの面内分布評価システムの開発を行い,その有効性を実証した.
本評価法の詳細及び得られた結果を以下に示す.
(1)臨界の周波数,振幅以上で加振したラビング布上において円盤及び球は,ラビング布の毛並み方向に沿って水平移動及び自転することを明らかにした.さらに加振されたラビング布上における円盤の水平移動速度及び自転速度は,ラビング布の剛性に比例することを実験と理論により明らかにした.これらは,ラビング布の剛性と毛並み方向を加振されたラビング布上における円盤や球の挙動によって評価できることを意味している.
(2)ラビング布の剛性,毛並み方向及びそれらの均一性を定量的に評価できるパラメータとして加振されたラビング布上における円盤の水平移動速度,移動方向及びそれらの分散値を導入した.さらに,円盤の水平移動速度分散値,移動方向分散値を両軸としたラビング布の剛性及び毛並み方向の均一性を定量的に評価できる「ラビング布評価マップ」を提案し,その有効性を実証した.