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分子配向効果を用いた液晶光波面制御デバイスの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 17560301
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関秋田大学

研究代表者

佐藤 進  秋田大学, 工学資源学部, 教授 (50005401)

研究分担者 山口 留美子  秋田大学, 工学資源学部, 助教授 (30170799)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード液晶光学デバイス / 液晶分子配向 / 光学位相差 / 垂直配向 / 平行配向 / 屈折率分布 / 光波面制御
研究概要

1.垂直配向ポリイミド系配向膜を塗布した基板上にフォトレジスト膜をスピンコートし,フォトリソグラフィ技術により部分的に垂直配向膜面を露出し,残ったフォトレジスト面を一方向にラビングすることで,平行(ホモジニアス)・垂直(ホメオトロピック)交互配向機能を有する基板の作製技術を確立し,平行配向又は垂直配向処理を行った基板,及びネマティック液晶とスペーサを用いて,平行・垂直の交互配向領域を有する液晶セルを作製した。
2.平行・垂直の交互配向領域の境界部における光学位相差分布特性を調べ,配向が変化する境界領域における液晶分子配向状態を解明すると共に,配向処理方法との関連について考察を行った。さらに,各種の寸法の平行・垂直の交互配向膜を有する液晶セルを作製し,その光学位相差分布特性を測定し,液晶レンズとしての特性の評価を行った。また,液晶層の厚み及び配向領域の面積比の関係と実効的な光学位相差の空間分布特性との関わりについて考察を行い,定量的な結果を得ることができた。
3.液晶セル基板界面における分子配向のシミュレーションを行い,所定の屈折率分布の勾配を実現するための設計指針を確立すると共に,配向領域の寸法を光学波長程度とした場合の液晶層における配向状態の実効的な面積の比と光学位相差や屈折率の関係を求め,所定の屈折率分布の勾配を実現するための設計指針を確立することができた。
4.直径が1ミクロン程度の平行配向パターンを多数形成した基板を用いて液晶セルを作製し,その光学特性の測定を行った結果,微小配向領域の実効的な面積を可変することにより光学位相差を調整することが可能となった。
5.以上の結果に基づき,屈折率の空間分布特性が階段状に変化する配向膜及び連続的に変化する配向膜を有する液晶セルを作製し,実効的な屈折率が階段状及び連続的に変化するような配向処理を行うことで,光学位相差が直線状に変化する液晶セルを作製し,光偏向特性を有する新規な液晶光学デバイスとしての光学特性の測定及び評価を行った。更に,外部電圧印加による実効屈折率分布特性の制御効果について実験及び考察を行った。
6.本研究課題における研究成果についてまとめを行った。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] Liquid Crystal Lens Prepared Utilizing Patterned Molecular Orientations on Cell Walls2006

    • 著者名/発表者名
      M.Ye
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters Vol.89

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relationship between Optical Retardation and Pattern Density of Liquid Crystal Alignment Film2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yanase
    • 雑誌名

      21st International Liquid Crystal Conference DEVIP-72

      ページ: 756-756

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Liquid Crystal Lens Prepared Utilizing Patterned Molecular Orientations on Cell Walls2006

    • 著者名/発表者名
      M.Ye
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. Vol.89

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Liquid Crystal Lens Prepared Using Molecular Orientation Effects at the Alignment Layers2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE Vol.5936-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical Phase-Control Devices using Liquid Crystal Molecular Orientation Density2005

    • 著者名/発表者名
      S.Yanase
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE Vol.5936-43

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Liquid Crystal Lens Prepared Using Molecular Orientation Effects at the Alignment Layers2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sato
    • 雑誌名

      SPIE Liquid Crystals IX conference (San Diego, U.S.A.), Proceedings of SPIE Vol.5936-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optical Phase-Control Devices using Liquid Crystal Molecular Orientation Density2005

    • 著者名/発表者名
      S.Yanase
    • 雑誌名

      SPIE Liquid Crystals IX conference (San Diego, U.S.A.), Proceedings of SPIE Vol.5936-43

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optical Phase-Control Devices using Liquid Crystal Molecular Orientation Density2005

    • 著者名/発表者名
      S.Yanase
    • 雑誌名

      Proccedings of SPIE Vol.5936-43

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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