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2014 年度 実績報告書

液晶分子の配向方向とアンカリング力の制御:液晶材料からのアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 24560003
研究機関秋田大学

研究代表者

山口 留美子  秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30170799)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードネマチック液晶 / 配向膜 / 高分子 / ラビング / アンカリング
研究実績の概要

配向膜からの一方的な液晶配向制御という従来の手法とは異なり,液晶分子が配向膜に及ぼす影響を積極的に取り入れた液晶配向制御を目指し,液晶分子骨格基,末端基,極性基の種類,およびそれらの組み合わせが異なるおよそ20種類のネマチック液晶を用い,側鎖に環構造を有する高分子をラビング配向膜材料として実験を行った。
ポリ4ビニルピリジン(P4VPy)膜上において,ラビング方向に垂直に配向する液晶と平行に配向する液晶をそれぞれ混合し,その混合率と配向方位の関係を調べた。配向方位には液晶の末端基(シアノ基またはアルキル基)が大きく影響しており,骨格基の影響は小さいことが明らかになった。配向方位が変化する濃度付近で,方位角アンカリング力が急激に減少する場合と,徐々に減少する場合とに傾向があった。急激に減少する混合系においては,2成分中のいずれかの液晶材料が選択的に配向膜界面に吸着していることが示唆された。
また,ポリビニルイミダゾル(PVIz)ラビング膜上でラビング方向に垂直に配向する液晶として,誘電異方性が負の液晶(極性基が分子軸の垂直方向にある)を用い,トラン系のニュートラル液晶(PT)との混合において,液晶注入側ではラビング方向に対して垂直配向,出口側付近で平行配向と,配向の方位方向が分かれた。すなわち,混合液晶においてn型液晶がPVIzに選択的に吸着される,そのため出口付近ではn型液晶濃度が減少し,PT液晶の配向方位である平行配向が生じた,と考えられる。加熱処理による吸着分子の脱離と思われる配向変化も確認された。
現在液晶ディスプレイで使用されている液晶材料はすべて混合系液晶である。上記の結果は,表示ムラ,焼き付きなどの欠陥は,ある特定の液晶材料の配向方位特性,吸着性,が,他の液晶と異なることが原因で生じていることを示唆するものであり,新規配向膜材料の特性改善に有用な知見である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Cell Thickness Dependence on Electric Optical Property of Reverse Mode Liquid Crystal Display2014

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi and Shintaro Sakurai
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 27 ページ: 287-290

    • DOI

      10.2494/photopolymer.27.287

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ポリビニルイミダゾールのラビング膜における液晶配向特性 -液晶材料の選択的吸着-2015

    • 著者名/発表者名
      山口 留美子,長沼 耀太,小舘 輝
    • 学会等名
      第62回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [学会発表] ポリ4ビニルピリジンのラビング膜における配向特性の 混合液晶材料依存性2015

    • 著者名/発表者名
      小舘 輝, 井出翔太, 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
    • 発表場所
      龍谷大学響都ホール交友会館
    • 年月日
      2015-01-22 – 2015-01-23
  • [学会発表] Azimuth easy axis and anchoring control of rubbed polymers by liquid crystal mixture2014

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi, Munehito Nishimura and Akira Kodate
    • 学会等名
      The 21th International Display Workshops
    • 発表場所
      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Influence of liquid crystal materials on polymer morphology in polymer stabilized liquid crystal cell2014

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi, Tomoya Takasu and Shinosuke Mizukuchi
    • 学会等名
      International Conference on Liquid Crystal 2014
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県立産業交流会館)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
  • [学会発表] ポリ4ビニルピリジンのラビング膜における混合液晶の配向特性に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      小舘 輝, 井出翔太, 山口留美子
    • 学会等名
      2014年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県立産業交流会館)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
  • [学会発表] Polymer network morphology in reverse mode liquid crystal cell2014

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi, Tomoya Takasu and Shinnosuke Mizukuchi
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Advanced Display Materials and Devices
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Cell thickness dependence on electric optical property of reverse mode liquid crystal display2014

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi and Shintaro Sakurai
    • 学会等名
      The 31th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 発表場所
      千葉大学
    • 年月日
      2014-07-08 – 2014-07-11
  • [学会発表] Hybrid aligned liquid crystal gel for daylight controllable window2014

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi, Tomoya Takasu and Shintaro Sakurai
    • 学会等名
      The 25th International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Trinity College, Dublin, Ireland
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-04
  • [学会発表] Liquid crystal alignment parallel to fast axis on rubbed polymers2014

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi, Munehito Nishimura and Akira Kodate
    • 学会等名
      The 25th International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Trinity College, Dublin, Ireland
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-04
  • [学会発表] Polymer network morphology and electro-optical performance in reverse mode liquid crystals : The influence of liquid crystal materials2014

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Yamaguchi, Koichiro Goto and Shinosuke Mizukuchi
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Organic Molecular Electronics
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2014-05-15 – 2014-05-16
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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