2013 Fiscal Year Annual Research Report
デンドリマーの界面構造制御による配向膜を用いない新しい液晶表示素子の開発
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23350108
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
米竹 孝一郎 山形大学, 理工学研究科, 教授 (30143085)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
香田 智則 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (60261715)
羽場 修 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (70261328)
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| Project Period (FY) |
2011-11-18 – 2014-03-31
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| Keywords | デンドリマー / 液晶 / ディスプレイ / 配向膜 / 垂直配向 / ホメオトロピック配向 / ネマチック液晶 / プラスチック基板 |
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| Research Abstract |
液晶の配向制御に液晶性デンドリマー（LCD）を用いて、ポリイミド配向膜が不要の新しい液晶ディスプレイを提案している。これまでの結果より、ポリプロピレンイミンデンドリマー末端にアルキルスペーサーを介して液晶基としてペンチルシクロヘキシルフェニル基とジフルオロヘキシルオキシビフェニル基を導入したLCDが高い液晶配向制御性を示し、良好な液晶素子特性を示すことから、更なる性能向上を目的にこれら2種のLCDを混合した液晶素子の垂直配向性と電気光学特性について検討した。その結果、混合した系では各単体系に比べて応答速度が向上し、単体系とは異なる界面特性になっていることが示唆された。
ガラス基板やITO基板など無機系の表面基板ではデンドリマーコアのアミノ基と基板表面のとの相互作用により吸着し、末端の液晶基が液晶の垂直配向を誘起することを明らかにしてきたが、プラスチック基板においても高い表面自由エネルギー（65mN/m以上）を有する基板上にLCDが吸着し、液晶の垂直配向を誘起することを見出した。シミュレーションからも基板界面に比較的大きな球状粒子が存在することにより、ネマチック液晶が垂直配向することが明らかとなった。
更に、これまでは第二世代のデンドリマーを使用していたが、比較的安価で合成時間も短縮できる第一世代のデンドリマーを用いたLCDを合成し、垂直配向性と液晶素子特性について検討した結果、第一世代LCDでもネマチック液晶の垂直配向性を誘起し、第二世代LCDと同等の表示特性と液晶の等方相転移近傍までスイッチング可能な高い熱安定性を示し、液晶ディスプレイとしての実用性能を有することが確認できた。
以上の結果より、本研究で提案しているデンドリマ－液晶添加セルは、用いるLCDの最適化により表示性能を調節でき、ポリイミド配向膜が無くても実用的な表示性能を示すことが実証された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Homeotropic Orientation of Nematic Liquid Crystals Induced by Dissolving Polypropyleneimine Dendrimer Having Peripheral Mesogens2014
Author(s)
O. Haba, D. Hiratsuka, T. Shiraiwa, N. Funakoshi, H. Awano, T. Koda, T. Takahashi, K. Yonetake, M. Kwak, Y. Momoi, N. Kim, S. Hong, D. Kang, and Y. Choi
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Journal Title
Optical Materials Express
Volume: 4 (5)
Pages: 934-943
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Alignment and Electro-Optical Properties of Nematic LCs by Using Dendrimers2013
Author(s)
Y. Takahashi, T. Sakuma, O. Haba, T. Koda, K. Yonetake, M. Kwak, N. Kim, S. Choi, D. Kang, Y. Choi, S. Jeon, Y. Momoi
Organizer
IDW’13
Place of Presentation
札幌コンベンションセンター、札幌
Year and Date
20131203-20131207
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[Presentation] Monte Carlo Simulation for Molecular Orientation in Mixture of LC and Dendrimers Using Hard Repulsive Model Molecules2013
Author(s)
M. Uchida, T. Koda, A. Nishioka, O. Haba, K. Yonetake, M. Kwak, Y.Momoi, S. An, D. Kang, Y. Choi, S. Jeon
Organizer
IDW’13
Place of Presentation
札幌コンベンションセンター、札幌
Year and Date
20131203-20131207
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[Presentation] 液晶/デンドリマー混合系の配向性シミュレーション2013
Author(s)
内田 真,香田 智則,西岡 昭博,羽場 修,米竹 孝一郎,K. Musun, 桃井 優一, K. Kyoungri, K. Dongwoo, C. Youngseok
Organizer
第62回高分子討論会
Place of Presentation
金沢大学，金沢
Year and Date
20130911-20130913
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