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

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23350108
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 米竹 孝一郎 山形大学, 理工学研究科, 教授 (30143085)
• 研究分担者: 香田 智則 山形大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (60261715) ; 羽場 修 山形大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70261328)
• 連携研究者: 高橋 辰宏 山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60344818)
• 研究期間 (年度): 2011-11-18 – 2014-03-31
• キーワード: 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

研究概要

液晶ディスプレイにおいて液晶分子の配向を規制するポリイミド配向膜は、成膜工程で大量の溶剤を消費し、200℃以上の高温熱処理を必要とする。また配向処理(ラビング)工程では発塵や静電気による不良素子発生という多くの問題を抱えている。本研究は、基板上で液晶の垂直配向を誘起する「液晶性デンドリマー」を液晶に添加することにより、ポリイミド配向膜を必要としない液晶ディスプレイを開発した。更にこの方式は高温工程が無くなるためガラス基板の代わりにプラスチックを用いることが出来ることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Homeotropic Orientation of Nematic Liquid Crystals Induced by Dissolving Polypropyleneimine Dendrimer Having Peripheral Mesogens (2014)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 雑誌名: Optical Materials Express 巻: 4 (5) ページ: 934-943
  • DOI: 10.1364/OME.4.000934
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Polypropyleneimine Dendrimers Having Peripheral Mesogenic Groups : Homeotropic Orientation and Mesogen Structure (2013)
  • 著者名/発表者名: O. Haba, D. Hiratsuka, T. Shiraiwa, T. Koda, K. Yonetake, Y. Momoi, and K. Furuta
  • 雑誌名: Mol. Cryst. Liq. Cryst. 巻: 574 ページ: 84-95
  • DOI: 10.1080/15421406.2012.762501
  • 査読あり
• [雑誌論文] デンドリマーの液晶ディスプレイへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 羽場修, 米竹孝一郎
  • 雑誌名: 色材 巻: 86(12) ページ: 433-438
  • URL: http://www.shikizai.org/Journal/backnumber/vol86/index.html
• [雑誌論文] Photoinduced Ordering Transition in Microdroplets of Liquid Crystals with Azo-Dendrimer (2013)
  • 著者名/発表者名: G. Lee, F. Araoka, K. Ishikawa, Y. Momoi, O. Haba, K. Yonetake, H. Takezoe
  • 雑誌名: Particle & Particle Systems Characterization 巻: 2013 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1002/ppsc.201300110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Bistable Device Using Anchoring Transition and Command Surface (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda, S. Aya, F. Araoka, K. Ishikawa, O. Haba, K. Yonetake, Y. Momoi, H. Takezoe
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 2013 (6) ページ: 061701-1-3
  • DOI: 10.7567/APEX.6.061701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orientation and Polarized Optical Emission Properties of Platinum(II) Complexes in Smectic Liquid Crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, H. Awano, H. Katagiri, Y.-J. Pu, T. Takahashi, K. Yonetake
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem. 巻: 2013 ページ: 2212-2219
  • DOI: 10.1002/ejic.201201388
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phototriggered Mass Migration Consorted with Surface Dewetting in Thin Films of a Liquid Crystalline Azobenzene-containing Dendrimer (2012)
  • 著者名/発表者名: W. Li, T. Dohi, M. Hara, S. Nagano, O. Haba, K.Yonetake, T.Seki
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 45 ページ: 6618-6627
  • DOI: 10.1021/ma301170x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, Characterization, and Polarized Luminescence Property of Platinum (II) Complexes Having a Rod-like Ligand (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, H. Awano, O. Haba, H. Katagiri, Y.-J. Pu, T. Takahashi, and K. Yonetake
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 41 ページ: 8379-83
  • DOI: 10.1039/c2dt30071k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, characterization, and polarized luminescence property of platinum (II) complexes having a rod-like ligand (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, H. Awano, O. Haba, H. Katagiri, Y.-J. Pu, T. Takahashi, and K. Yonetake
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 41 ページ: 8379-8389
  • DOI: 10.1039/c2dt30071k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow behaviours of liquid crystals on vertical alignment layers of polyimides (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Awano, Y. Kanno, T. Takahashi, K. Yonetake, S. Ishida, Y. Kawasumi, A. Hirai
  • 雑誌名: Liquid Crystals 巻: 38 ページ: 1137-1146
  • DOI: 10.1080/02678292.2011.598954
  • 査読あり
• [学会発表] Development of Polyimide-Free Liquid Crystal Displays by Using Polypropyleneimine Dendrimers Having Peripheral Mesogenic Units (2014)
  • 著者名/発表者名: O. Haba
  • 学会等名: Japan-France Joint Seminar on Functional Block Copolymer 2014
  • 発表場所: Hokkaido University (札幌)
  • 年月日: 2014-05-21
• [学会発表] Monte Carlo Simulation for Molecular Orientation in Mixture of LC and Dendrimers Using Hard Repulsive Model Molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Uchida
  • 学会等名: IDW'13
  • 発表場所: Sapporo Convention Center (札幌)
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] Alignment and Electro-Optical Properties of Nematic LCs by Using Dendrimers (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi
  • 学会等名: IDW'13
  • 発表場所: Sapporo Convention Center (札幌)
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] 液晶/デンドリマー混合系の配向性シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 内田真
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学(金沢)
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] ネマチック液晶/デンドリマー系のホメオトロピック配向性と界面の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋泰啓
  • 学会等名: 2013年日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪)
  • 年月日: 2013-09-08
• [学会発表] Polyimide-Less Alignment by Dendrimers Dissolved in Liquid Crystal (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sakuma
  • 学会等名: The 19th International Display Workshops in conjunction with Asia Display 2012
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center (京都)
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] 自発的ホメオトロピック配向と表示特性に及ぼす液晶性デンドリマーの効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米竹孝一郎
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工大(名古屋)
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] 自発的ホメオトロ ピック配向と応答性に及ぼす液晶性デンドリマーの効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐久間智行
  • 学会等名: 2012年日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 千葉大学(千葉)
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] 剛体斥力モデルによる液晶/デンドリマー混合系の分子シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 内田真
  • 学会等名: 2012年日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 千葉大学(千葉)
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] Interface between Nematic Hard Spherocylinders and Hard Spheres (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Koda
  • 学会等名: 24th International Liquid Crystal Conference
  • 発表場所: Convention Center Rheingoldhalle (Mainz, Germany)
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] Monte Carlo Simulation of the Mixture of Liquid Crystal and Dendrimers using Hard Repulsive Models (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Uchida
  • 学会等名: 24th International Liquid Crystal Conference
  • 発表場所: Convention Center Rheingoldhalle (Mainz, Germany)
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] Effects of dendrimers on liquid crystal alignment in liquid crystal display (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Funakoshi
  • 学会等名: 24th International Liquid Crystal Conference
  • 発表場所: Convention Center Rheingoldhalle (Mainz, Germany)
  • 年月日: 2012-08-20
• [学会発表] デンドリマ-の液晶ディスプレイへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米竹孝一郎
  • 学会等名: (独)日本学術振興会情報科学用有機材料第142委員会A部会(液晶材料)
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念会館(東京)
  • 年月日: 2012-02-28
• [学会発表] Surface Analysis of PolyimideLess LC Alignment by Dissolving Dendrimer (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Momoi
  • 学会等名: IDW '11
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(名古屋)
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] 液晶表示素子におけるデンドリマーの配向誘起効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白岩赳訓
  • 学会等名: 2011年日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 東京電機大学(東京)
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] 液晶性デンドリマーの高分子基板上における垂直配向性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 舟越菜巳
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪)
  • 年月日: 2011-05-26
• [備考] 米竹・高橋・粟野研究室ホームページ
  • URL: http://yone.yz.yamagata-u.ac.jp