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マイクロパターン配向処理による新規な双安定型液晶デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K04934
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物性
研究機関秋田県立大学

研究代表者

本間 道則  秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (90325944)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2016年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
キーワード液晶 / マイクロラビング / 双安定液晶素子 / 双安定 / ディスプレイ
研究成果の概要

微細な配向パターンを有するツイステッドネマチック液晶セルにおいて発現する双安定な液晶配向状態において,双安定発現の条件,配向状態および遷移過程について考察した。まず,安定状態および準安定状態の弾性エネルギーが等しくなるような液晶層の厚みを求めた。次に,安定状態および準安定状態における液晶分子配向モデルを提案し,モデルに基づいて弾性エネルギーの厚み依存性を理論的に求めた。さらに,二次元的な配向処理パターンを形成したハイブリッド配向液晶セルを提案し,適切な電圧の印加と熱処理によって双安定性が得られることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年急速に普及しているスマートフォンやタブレットなどの携帯型端末機器は,災害時や緊急時における重要な情報伝達および情報入手ツールとなり得るが,このような用途においては,低消費電力で長時間駆動できる双安定表示デバイスが有用である。本研究では,マイクロパターン配向を導入することによって高い安定性を有する双安定液晶デバイスの実現に向けた基礎特性の考察を行った。本研究によって,双安定性が得られる具体的な素子条件が明らかとなった。この研究成果によって,通常の液晶デバイスにマイクロパターン配向を適用することによる色相スイッチングデバイスの実現の可能性が見いだされた。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Optical properties of two-dimensional liquid-crystal gratings fabricated by microrubbing and their application to Stokes polarimetry2019

    • 著者名/発表者名
      Honma Michinori、Nose Toshiaki
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 10941 ページ: 25-25

    • DOI

      10.1117/12.2515508

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple Stokes polarimeter using a liquid crystal grating with ternary orientation domains2018

    • 著者名/発表者名
      Michinori Honma, Natsuki Takahashi, and Toshiaki Nose
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 57 号: 35 ページ: 10183-10190

    • DOI

      10.1364/ao.57.010183

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 広がるマイクロパターン液晶デバイスの魅力2017

    • 著者名/発表者名
      本間道則,能勢敏明
    • 雑誌名

      液晶

      巻: 21 ページ: 361-364

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bistable liquid crystal device fabricated via microscale liquid crystal alignment2016

    • 著者名/発表者名
      Michinori Honma, Wataru Toyoshima, and Toshiaki Nose
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 120 号: 14 ページ: 143105-143105

    • DOI

      10.1063/1.4964746

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 微細な配向処理パターンを有するハイブリッド配向液晶セルにおける双安定特性2020

    • 著者名/発表者名
      本間道則, 能勢敏明
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Bistability in Liquid Crystal Gratings with Three Orientation Domains2019

    • 著者名/発表者名
      Michinori Honma and Toshiaki Nose
    • 学会等名
      Optics of Liquid Crystals
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical properties of two-dimensional liquid-crystal gratings fabricated by microrubbing and their application to Stokes polarimetry2019

    • 著者名/発表者名
      Michinori Honma and Toshiaki Nose
    • 学会等名
      Photonics West 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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