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新規光散乱メカニズムによる高分子・液晶複合系リバースモード素子の低電圧駆動化

研究課題

研究課題/領域番号 18K04257
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関秋田大学

研究代表者

山口 留美子  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (30170799)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード高分子複合液晶 / 反応性メソゲン / 光散乱 / 低電圧駆動 / リバースモード / スマートウインドウ / レンズ効果 / 遠方光散乱パターン / 屈折率 / 駆動電圧 / 複合誘電率
研究成果の概要

液晶中に3~10%程度の反応性メソゲン基を有する異方性高分子を分散させ,透明状態から光散乱状態への電気的切り替えを可能とするリバースモード素子において,低電圧駆動化(~6 V)を目指した。従来の“高分子―液晶間の屈折率差による光散乱”の他に,“液晶ドメイン間での光散乱機構”を導入し,光散乱強度を低減することなしに,駆動電圧を低減することに成功した。新たな光散乱機構を取り入れたシミュレーションモデルも構築できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大小の液晶ドメインの再配向電圧の違いに着目し,“液晶ドメイン間での光散乱機構”を導入することで,光散乱強度を損なうことなく,駆動電圧の低減に成功した。従来の“高分子―液晶間の屈折率差による光散乱”機構と比較し,新規な光散乱機構の導入は駆動電圧を約半分にまで低減できることを,数値解析的に明らかにすることができた。リバースモード液晶素子は,スマートウインドウとして期待されているが,光散乱状態をプロジェクタースクリーンとして用いることで,透明ディスプレイにも応用可能である。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 15件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Electrical and Optical Model of Reverse Mode Liquid Crystal Cells with Low Driving Voltage2021

    • 著者名/発表者名
      R. Yamaguchi and K. Inoue
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 34 号: 3 ページ: 315-320

    • DOI

      10.2494/photopolymer.34.315

    • NAID

      130008119695

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2021-06-11
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of Light Scattering in Reverse Mode Liquid Crystals using Micro-Lens Array Effect2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Rumiko、Sagawa Kosuke、Yanase Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 33 号: 4 ページ: 369-372

    • DOI

      10.2494/photopolymer.33.369

    • NAID

      130007867656

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2020-07-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thresholdless Electro-Optical Property in Quasi Homogeneous and Homeotropic Liquid Crystal Cells Using Weak Anchoring Surfaces2019

    • 著者名/発表者名
      YAMAGUCHI Rumiko
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E102.C 号: 11 ページ: 810-812

    • DOI

      10.1587/transele.2019DIS0002

    • NAID

      130007740290

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 年月日
      2019-11-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Louver Function in Hybrid Aligned Reverse Mode Using Dual Frequency Liquid Crystal2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Rumiko、Ushizaki Ryo
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 32 号: 4 ページ: 545-548

    • DOI

      10.2494/photopolymer.32.545

    • NAID

      130007744419

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2019-06-24
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Driving Voltage in Reverse Mode Cell Using Reactive Mesogen : Effect of UV Absorption of Liquid Crystal2018

    • 著者名/発表者名
      R. Yamaguchi, R. Sasaki and K. Inoue
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 31 号: 3 ページ: 301-304

    • DOI

      10.2494/photopolymer.31.301

    • NAID

      130007481516

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2018-06-25
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Reverse mode smart window by UV irradiation through hole patterned photomask2021

    • 著者名/発表者名
      T. Ito and R. Yamaguchi
    • 学会等名
      The 19th Topical Meeting on the Optics of Liquid Crystals
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 等方性ポリマーと異方性ポリマーを混合したリバースモードPDLCの電気光学特性2021

    • 著者名/発表者名
      中川翔平,斎藤佑真,山口留美子
    • 学会等名
      日本液晶学会 討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリッド配向疑似TNモードにおける極角アンカリング力と弾性定数の関係2021

    • 著者名/発表者名
      山口 留美子,川田 竣也,麦沢 幸樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会2021 年総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultra-Low Driving Voltage in Quasi-Twisted Nematic Mode Using Weak / Strong Anchoring Hybrid Alignment Surface2020

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi, Shunya Kawata
    • 学会等名
      THE 27TH INTERNATIONAL DISPLAY WORKSHOPS
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 凹レンズ効果を用いたリバースモード素子の開発に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 耀希, 山口 留美子
    • 学会等名
      電子情報通信学会2020 年ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイブリッド配向素子における疑似TNモードの超低電 圧駆動スイッチング特性2020

    • 著者名/発表者名
      川田 竣也, 山口 留美子
    • 学会等名
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 凹レンズ効果によるリバースモード液晶素子の散乱特性向上に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 耀希, 山口 留美子
    • 学会等名
      非発光型ディスプレイ合同研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 弱アンカリングハイブリッド配向による疑似TNモードの超低電圧駆動…2020

    • 著者名/発表者名
      山口留美子
    • 学会等名
      電子情報通信学会2020年総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Louver Function in Hybrid Aligned Reverse Mode Using Dual Frequency Liquid Crystal2019

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi and Ryo Ushizaki
    • 学会等名
      The 36th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IMPROVEMENT OF REVERSE MODE LIQUID CRYSTALS USING LENS EFFECT2019

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi, Kosuke Sagawa, Takuya Uchibori, Ryosuke Sasaki and Satoshi Yanase
    • 学会等名
      The 18th Topical Meeting on the Optics of Liquid Crystals
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Light Scattering of Ordinary Ray in Reverse Mode LC Cell Assisted by Micro Lens Effect2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Sagawa, Rumiko Yamaguchi, Satoshi Yanase
    • 学会等名
      THE 26TH INTERNATIONAL DISPLAY WORKSHOPS
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thresholdless and Ultra-Low Drive Voltage in Liquid Crystals with Weak Anchoring Boundaries2019

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi
    • 学会等名
      Optics & Photonics Taiwan International Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] リバースモード液晶素子における屈折率ミスマッチングとレンズ効果を組み合わせた光散乱の相乗効果に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      佐川康介, 山口留美子, 梁瀬 智
    • 学会等名
      2019年 日本液晶学会 討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2周波駆動液晶を用いたハイブリッド配向リバースモード液晶素子における重合時電圧印加の光散乱への影響2019

    • 著者名/発表者名
      牛崎 遼, 山口留美子
    • 学会等名
      2019年 日本液晶学会 討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 不均一UV照射によるツイステッドネマチック配向リバースモード液晶素子2019

    • 著者名/発表者名
      内堀拓哉, 佐々木亮輔, 山口留美子
    • 学会等名
      2019年 日本液晶学会 討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ツイステッドネマチックチック液晶素子における弱極角アンカリング効果2019

    • 著者名/発表者名
      山口留美子・坂本善紀
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 不均一UV照射リバースモード液晶素子の特性改善2019

    • 著者名/発表者名
      内堀卓也,佐々木 亮輔 山口留美子
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告 発光型/非発光型ディスプレイ合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] しきい電圧のないホモジニアスおよびホメオトロピック配向液晶素子2019

    • 著者名/発表者名
      山口留美子
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告 発光型/非発光型ディスプレイ合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Thresholdless Electro-Optical Properties in Homogeneous and Homeotropic Liquid Crystal Cells2018

    • 著者名/発表者名
      R. Yamaguchi
    • 学会等名
      25th International Display Workshops
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Critical Anchoring in Undistorted Twisted and Hybrid Aligned Liquid Crystal Cells2018

    • 著者名/発表者名
      R. Yamaguchi
    • 学会等名
      9th Italian- Japanese Workshops on Liquid Crystals
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hybrid Aligned Reverse Mode Cell Using Dual Frequency Liquid Crystal2018

    • 著者名/発表者名
      R. Ushizaki and R. Yamaguchi
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Light Scattering in Reverse mode Liquid Crystal Cell with Microlens Structure2018

    • 著者名/発表者名
      K. Sagawa and R. Yamaguchi
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polymer Stabilized Reverse Mode Liquid Crystal Cell by UV Irradiation through Photomasks2018

    • 著者名/発表者名
      R. Sasaki and R. Yamaguchi
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Analysis of Electro-Optical Property in Twisted Nematic Cell Using Strong/Weak Anchoring2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakamoto and R. Yamaguchi
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Twist Angle Controllable Liquid Crystal Cell by Out-of-Plane Filed Using Strong/Weak Anchoring surfaces2018

    • 著者名/発表者名
      R. Yamaguchi and Y. Sakamoto
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anchoring control by nematic liquid crystal mixture on rubbed Poly (4-vinylpyridine) surface2018

    • 著者名/発表者名
      R. Yamaguchi
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonlinear Optical Property of Negative Type Nematic Liquid Crystal Assisted by Voltage Application : Numerical Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      R. Yamaguchi
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] しきい値電圧を持たないホモジニアス及びホメオトロピック配向液晶素子2018

    • 著者名/発表者名
      山口留美子
    • 学会等名
      2018年 日本液晶学会 討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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