液晶ディスプレイのコストダウンを目的とした液晶注入解析用ソフトウェアの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650200
• Research Institution: Kochi University of Technology
• Principal Investigator: 蝶野 成臣 高知工科大学, 工学部, 教授 (20155328)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻 知宏 高知工科大学, 工学部, 助手 (60309721)
• Keywords: 液晶 / 液晶ディスプレイ / 液晶注入 / 液体工学 / Hele-Shaw流れ / 数値解析 / ソフトウェア開発

Research Abstract

本研究の目的は,液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display : LCD)製造の一工程である液晶注入プロセスを数値的に解析できる,汎用性の高いソフトウェアの開発である.このソフトウェアが完成すれば,任意の大きさおよび形状のLCDに対して注入時間の大幅な短縮が実現できるので,LCDの生産性は飛躍的に向上し,それがそのまま製造コストダウンに繋がる.また,新しいサイズと形状のLCDの製造ラインを設計する際に,有用なデータを迅速に提供することも可能となる.
まずLeslie-Ericksen理論を構成方程式に選択し,運動方程式と構成方程式にHele-Shaw近似を施して定式化を行った.式の離散化には有限差分法を用いた.今回の研究では,表面張力と注入時のセルギャップの変化を如何に考慮するかということに主眼を置いて注入のモデリングを行った.その中で今年度は,表面張力の取り扱い方について検討した,自由表面全体にわたってメニスカスの形状は一様であり,且つ接触角は非常に小さいのでこれを0度と仮定すれば,次式のように表面張力の効果を注入の推進力である圧力差の増加量として表現できることがわかった.
Δρ=2γ/h(γ:表面張力,h:セルギャップ)
いくつかの代表的な条件で計算を実施した結果,液晶のスムーズな流動・注入が模擬されており,満足なプログラムが完成したと考えられる.また表面張力が注入完了時間に及ぼす影響を定量的に明らかにすることができた.
注入時のセルギャップの変化をモデリングに織り込むことが,次年度に残された課題である.

Research Products

• [Publications] 辻知宏, 蝶野成臣: "高分子液晶の二次元流れの数値シミュレーション"成形加工. 13・9. 634-639 (2001)
• [Publications] T.Tsuji, S.Chono, A.D.Rey: "Effect of shear flow on three dimensional nematic defect structures"CD-ROM of 3rd Pacific Rim Conference on Rheology. (2001)
• [Publications] 寺田敦史, 辻知宏, 蝶野成臣: "スメクティックC液晶の平行平板間流れの数値シミュレーション"日本液晶学会討論会講演予稿集. 31-32 (2001)
• [Publications] 辻知宏, 蝶野成臣: "せん断流中におけるネマティック液晶相転移の三次元シミュレーション"日本機械学会流体工学部門講演会. (CD-ROM). (2001)
• [Publications] 小笠原光一, 辻知宏, 蝶野成臣: "ネマティック液晶における磁場による流動の誘起(ツイスト角の影響)"日本機械学会流体工学部門講演会. (CD-ROM). (2001)