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東北大、フレキシブル液晶デバイスを開発(追記)

OPTRONICS ONLINE
東北大、フレキシブル液晶デバイスを開発

Tohoku-univ_flexible_LCD_image1.jpg

東北大学の研究グループは、極めて薄いプラスチック基板2枚を微細な高分子壁スペーサで接着して
貼り合わせることにより、超柔軟構造の液晶デバイスを開発することに成功したと発表しています。


プラスチック基板を用いたフレキシブルディスプレイは、携帯・設置・意匠の自由度を飛躍的に高めるため、
新たな視聴形態を創出する次世代ディスプレイとして期待されています。
その有力候補として、薄いプラスチック基板を用いた有機ELディスプレイが知られていますが、
プラスチック基板はガラス基板に比べて酸素や水蒸気に対する気密性に劣るため、
動作の安定性を確保するのが困難であるとともに、大画面化・高精細化の
作製技術が確立されていなかったとしています。

この問題を解決するために、東北大学では液晶ディスプレイをフレキシブル化する取り組みを進めています。
フレキシブル液晶ディスプレイの場合、これまでに確立されている高画質パネルの作製技術・製造設備を転用できる、
経時劣化がなく寿命の心配がない、量産性に優れて低コストという利点があります。

しかし、既存のプラスチック基板 (厚み:100μm程度)を用いた液晶ディスプレイは、曲げると液晶層を挟む
2枚の基板の間隔が不均一になり、表示が乱れやすいという課題が残されていました。

今回、極薄のポリイミド透明基板(厚み:10μm)で液晶層を挟んで、基板を高分子壁スペーサで接着することにより、
極めて柔軟な液晶デバイスを作製することに成功したとのこと。
極薄基板は透明ポリイミド用溶液(三井化学製)の塗布と剥離の工程により作製でき、
食品包装用の透明フィルムのような柔軟性を有しています。

さらに、電極やカラーフィルターなどの画素構造を作製できるように耐熱性を備えるとともに、
高コントラスト・広視野角な表示が得られるように屈折率異方性が極めて小さいことも特長。
両基板を接着して一体化する高分子壁スペーサについては、高分子原料を混ぜた液晶層に、
極薄基板越しに紫外線のパターン露光を行なうことで合成・構築しています。

基板が薄いほど基板間隔が変動しやすくなるため、狭い間隔のスペーサーを形成することで安定化を実現しています。
これにより、デバイスを曲げても表示が乱れないことを確認したとのこと。さらには曲率半径3mmまで丸めて戻しても、
スペーサーが壊れず均一な表示が保たれることも確認したとしています。

今後、画素構造を作り込むとともに、偏光板などの周辺部材を含めてデバイスの柔軟化を進める予定。
この研究の成果は、大画面化・高画質化・安定動作が可能な液晶ディスプレイを、有機EL並みに柔軟化できることを
明らかにしたもの。そのため、携帯情報端末、ウェラブルシステム、車載ディスプレイ、デジタルサイネージ等への
応用が期待されるとしています。

東北大学ニュースリリース
超柔軟構造の液晶デバイスを開発~自由に曲げられるフレキシブル液晶ディスプレイを目指して~

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