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ディスプレイ用光学フィルムの開発動向

(2004年「ディスプレイ用光学フィルム」普及版)

商品コード: B0859

  • 監修: 井手文雄
  • 発行日: 2008年11月
  • 価格(税込): 3,456 円
  • 体裁: A5判、217ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0032-0

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刊行にあたって

 液晶ディスプレイ(LCD)に代表されるフラットパネルディスプレイは、IT時代の表示・映像デバイスとして、パソコンやテレビから携帯電話まで多くの電子機器に不可欠なものになっている。LCDやプラズマディスプレイ(PDP)などフラットパネルディスプレイ(FPD)を構成する部材には、数多くの光学材料が用いられるが、最も基本的な部材の一つが“ディスプレイ用光学フィルム”である。
 シーエムシー出版では、1986年に「偏光フィルムの応用」(監修 永田良)を刊行した。同書は当時、偏光フィルムについての情報自体が少ない中で、貴重な技術書として好評をいただいた。今回は前書の改訂版を目的に進められたが、この間のFPDと”光学フィルム”の発展には目を見張るものがある。そこで本書は、偏光フィルムにはじまる多様に発展した各種の光学フィルムを網羅し、ディスプレイ用光学フィルムとして集大成することを目的に企画された。
 フィルム・シートは、偏光フィルムから、偏光子フィルム、位相差フィルム、光学補償フィルム、輝度向上フィルム、導光板、プリズムシート、反射フィルム・シート、プラスチックLCDフィルム基板、反射防止フィルム・フィルターまでを網羅した。
 執筆者は、ディスプレイ用光学フィルムメーカーなど、第一線で活躍する研究者・開発者・技術者の方々である。急成長するフラットパネルディスプレイ市場、その発展を支える高機能高分子光学フィルムに注目される方々にご一読をお勧めする。

<普及版の刊行にあたって>
 本書は2004年に『ディスプレイ用光学フィルム』として刊行されました。普及版の刊行にあたり、内容は当時のままであり加筆・訂正などの手は加えておりませんので、ご了承ください。

2008年11月  シーエムシー出版 編集部

著者一覧

井手文雄   元 三菱レイヨン(株) 工学博士
綱島研二   東レ(株) フィルム研究所 研究主幹・リサーチフェロー(製膜)
斎藤 拓   (現)東京農工大学 工学部 有機材料化学科 教授
善如寺芳弘   (株)サンリッツ 光機事業部 技術部 Aチーム 第3グループ
猪股貴道   (現)(株)サンリッツ 光機事業部 開発一部 部長
大塚至人   (株)サンリッツ 光機事業部 技術部 マネージャー
岡田豊和   住友化学工業(株) 光学製品事業部 光学製品部 主席部員
山本理之   (現)(株)ポラテクノ 第一技術部 サブグループリーダー
磯﨑孝徳   (現)(株)クラレ ポバールフィルム研究開発部 主管
内山昭彦   帝人(株) 新事業開発グループ エレクトロニクス材料研究所 グループリーダー
谷田部俊明   (現)帝人(株) 新事業開発グループ 常務執行役員
熊澤英明   (現)JSR(株) 成形技術センター 所長
濱田雅郎   三菱レイヨン(株) 情報材料事業部 情報材料生産技術部 課長
幕田 功   (現)オムロン(株) セミコンダクタ統括事業部 マイクロレンズ事業部 主査
篠原正幸   (現)オムロン(株) セミコンダクタ統括事業部 マイクロレンズ事業部 専門職
恩田智士   (現)三菱レイヨン(株) 東京技術・情報センター 樹脂開発センター 主任研究員
小原禎二   (現)日本ゼオン(株) 総合開発センター 高機能樹脂研究所 所長
鈴木基之   東レ(株) 研究・開発企画部 主任部員
城 尚志   (現)帝人(株) 新事業開発グループ エレクトロニクス材料研究所 所長
渡辺敏行   (現)東京農工大学 大学院共生科学技術研究院 教授
野中史子   旭硝子(株) 化学品カンパニー 技術本部開発部 主席技師
森本佳寛   (現)日油(株) 機能フィルム営業部

 執筆者の所属表記は、注記以外は2004年当時のものを使用しております。

目次

【第1編 光学高分子フィルム】
第1章 ディスプレイ用光学フィルムと高分子材料の設計

1. 各種フィルム素子の機能と高分子材料
1.1 配向膜
1.2 偏光フィルム
1.3 位相差フィルム
1.4 視野角拡大フィルム
1.5 プラスチックフィルム基板
1.6 バックライト関係のフィルム
1.7 反射防止膜
2. フィルム用ポリマーの設計
2.1 機能性フィルムとプラスチック材料
2.2 フィルム用ポリマーの設計とその展開
2.2.1 ポリカーボネート
(1) ホスゲン法
(2) 溶融法(エステル交換法)
(3) 固相法
2.2.2 トリアセチルセルロース(TAC)
2.2.3 芳香族ポリイミド
2.2.4 ポリビニルアルコール(PVA)
2.2.5 ポリエーテルスルホン
2.2.6 非晶性ポリエステル
2.2.7 嵩高環状オレフィン樹脂
(1) ZEONEX
(2) ARTON

第2章 高分子フィルムの製膜技術
1. はじめに
(1) 光学系の中に組み込まれる高分子フィルム素材
(2) 光学系には組み込まれないが、途中の工程までカバーフィルム、支持体として用いられる二軸配向した高分子フィルム素材
2. 光学系の中に組み込まれる光学等方性のフィルム素材
2.1 TACの製膜方法
2.1.1 傷防止技術(ナーリング技術)
2.1.2 溶媒対策
2.1.3 平面性改良
2.1.4 溶媒回収
2.2 脂環構造を有した非晶質オレフィンポリマー(COP)フィルムの製膜方法
(1) ノルボルネン系重合体
(2) 単環の環状オレフィン系重合体
(3) 環状共役ジエン系重合体
(4) ビニル脂環式炭化水素系重合体
2.2.1 原料の乾燥工程
2.2.2 原料供給工程
2.2.3 溶融工程
2.2.4 フィルター工程
2.2.5 成形工程(口金)
2.2.6 冷却工程
2.2.7 厚み測定工程、欠点検出工程
2.2.8 プロテクトフィルム張り付け工程、アキュームレータ工程
2.2.9 COPフィルムの保存
2.3 ポリエーテルスルホン(PES)フィルムの製造方法
3. 光学系には組み込まれないが、途中の工程までカバーフィルム、支持体として用いられる二軸配向した高分子フィルム素材
3.1 二軸延伸配向PETフィルム
3.1.1 表面欠点
(1) ゲル、フィッシュアイ、異物
(2) ダイライン
(3) 泡、気泡
(4) 転写・擦り傷
3.1.2 光学的等方性

第3章 高分子フィルムの光学特性と評価
1. はじめに
2. 屈折率
3. 複屈折
4. 透明性
5. 偏光特性
6. 光反射性
7. おわりに

【第2編 偏光フィルム】
第1章 高機能性偏光フィルム
1. 液晶ディスプレイ用偏光板の現状と展望
2. LCD用途における偏光板の機能拡大と基本性能の向上
3. PCモニター用途
4. テレビ用途(動画への対応と色再現性)
5. モバイル用途(透過型偏光板)
6. カーナビ用途(偏光板の耐久性、粘着材)
7. おわりに

第2章 高性能・高耐久偏光フィルム
1. はじめに
2. 偏光フィルムの基礎
2.1 偏光フィルムの種類と構造
2.2 偏光フィルムの性能評価
2.3 偏光フィルムの製造方法
2.4 偏光フィルムに要求される特性
3. ヨウ素系偏光フィルム
3.1 高偏光度・高透過率化(スミカラン(R)SRグレード、SBPグレード)
3.2 高耐久化
3.3 色相改良グレード
3.4 薄肉化
3.5 その他の要求
4. 染料系偏光フィルム
4.1 高偏光度・高透過率化
4.2 色相改良
4.3 耐熱・耐光性の向上
5. 表面反射防止付偏光フィルム
6. 楕円偏光フィルム
6.1 VAモード、COBモードLCD用途
6.2 (半透過)反射型LCD用途
6.3 インナータッチパネル、ELディスプレイ用途
7. おわりに

第3章 染料系偏光フィルム
1. はじめに
2. 染料系偏光フィルムの特長
3. 染料系偏光フィルムの作製方法
4. 染料系偏光フィルムに求められる特性
4.1 高透過率、高偏光度
4.1.1 高性能二色性染料の開発
4.1.2 二色性染料の組み合わせ検討
4.1.3 二色性染料の配合割合検討
4.1.4 使用部材の検討
4.1.5 作製条件の最適化
4.2 ペーパーホワイト
4.3 高耐久性
4.3.1 光学耐久性能
4.3.2 実装耐久性能
5. 染料系偏光フィルムにおける今後の開発方向
6. おわりに

第4章 偏光子フィルム(PVAフィルム)
1. はじめに
2. 偏光板の構成
3. 光学用クラレビニロンフィルムの製品分類
4. 光学用クラレビニロンフィルムの特性
4.1 偏光性能
4.2 耐久性能
4.3 延伸条件と偏光性能の関係
5. ビニロンフィルムの物性
6. 開発動向
7. おわりに

【第3編 光学補償・位相差フィルム】
第1章 広帯域位相差フィルム―λ/4波長板「ピュアエース(R)WR」の開発―
1. はじめに
2. 従来の光学フィルム
3. ピュアエース(R)WRの開発
4. ピュアエース(R)WRの特性
4.1 反射特性
4.2 反射光の角度依存性
4.3 2枚構成円偏光板における逆分散の効果について
4.4 ピュアエース(R)WRの信頼性
5. ピュアエース(R)WRの応用分野
5.1 反射型および半透過反射型LCD
5.2 OLED
5.3 タッチパネル
5.4 パソコンモニターおよび大型TV用途VA-LCD
5.5 その他の応用
6. おわりに

第2章 ノルボルネン系樹脂フィルム―ARTON FILMの特性―
1. はじめに
2. ARTONの特長
3. ARTON FILM
3.1 ARTON FILMの特性
3.2 ARTON FILMの特長
3.2.1 優れた外観特性
3.2.2 肉厚分布、表面平滑性
3.2.3 位相差発現性
3.2.4 波長分散特性
3.2.5 耐久性
3.2.6 熱収縮特性
4. おわりに

【第4編 輝度向上フィルム】
第1章 集光フィルム・プリズムシート―下向きプリズムシート“ダイヤアート(R)の展開―
1. はじめに
2. バックライト
3. プリズムシート
3.1 プリズムシートの種類と製造方法
3.2 プリズムシートの輝度向上原理
3.3 ダイヤアート(R)の特徴
3.3.1 ダイヤアート(R)使用のバックライトの長所
3.3.2 ダイヤアート(R)使用のバックライトの短所
3.4 ダイヤアート(R)の種類
4. ダイヤアート(R)の特徴と選択
5. ダイヤアート(R)用導光体の選択
6. ダイヤアート(R)を使用したバックライトの性能例
7. 今後の展開
8. おわりに

第2章 バックライト用サーキュラープリズムシート
1. はじめに
2. 従来のLEDバックライト
3. ベクター放射結合型LEDバックライト
3.1 構成と原理
3.2 バックライトの作製と評価
4. サーキュラープリズムシートを使用するバックライト
4.1 構成と原理
4.2 サーキュラープリズムシートを使用するバックライトの作製と評価
5. おわりに
 
【第5編 バックライト用光学フィルム・シート】
第1章 バックライト用導光板
1. 導光板用PMMA材料
1.1 はじめに
1.2 導光板用板材料
1.3 導光板用成形材料
1.4 導光板グレード アクリライト(R)LN865の物性
1.5 導光板グレード アクリペット(R)の物性

2. シクロオレフィンポリマー
2.1 シクロオレフィンポリマー
2.2 ノートパソコン用導光板
2.2.1 軽量化
2.2.2 薄型化
2.2.3 耐衝撃性
2.2.4 信頼性
2.3 携帯電話用導光板
2.3.1 高輝度化
2.3.2 薄型化
2.4 おわりに

第2章 バックライト用反射シート
1. はじめに
2. LCDバックライト用反射材料の概要
2.1 バックライト反射部材
2.2 反射シート性能の重要性
3. 反射シートの設計
3.1 反射の原理
3.1.1 金属反射
3.1.2 誘電体多層膜反射
3.1.3 界面多重反射
3.2 拡散反射と鏡面反射
3.3 反射率測定の問題
4. 代表的な反射シート材料
4.1 拡散反射(白色)系
4.1.1 白色ポリエステルフィルム(顔料添加型)
4.1.2 界面多重反射シート
4.2 鏡面反射系
4.2.1 金属薄膜
4.2.2 誘電体多重膜
4.3 中間(マット)系
5. 主な用途での実用特性と今後の展望
5.1 携帯電話用
5.2 ノートPC用
5.3 PCモニタ用
5.4 大型液晶テレビ用
6. おわりに

【第6編 プラスチックLCD用フィルム基板】
第1章 プラスチックLCD用フィルム基板―ポリカーボネートフィルム系を中心として―
1. はじめに
2. フィルム基板の設計
2.1 ベースフィルム
2.2 コーティング層
2.3 透明導電層
3. 新規開発LCD用フィルム基板“SS120-B30”
4. おわりに

第2章 ディスプレイ用光学フィルムおよびプラスチックTFT作製技術
1. はじめに
2. プラスチック基板上でのTFT作製プロセス
2.1 多結晶シリコンTFT
2.1.1 多結晶シリコン薄膜の作製法
2.1.2 多結晶シリコンTFTの転写
2.2 有機TFT
3. 部材の高機能化
4. プラスチック基板
4.1 ポリカーボネート(PC)
4.2 ポリエチレンテレフタレート(PET)
4.3 ポリエチレンナフタレート(PEN)
4.4 環状オレフィン系高分子材料
4.5 ポリアリレート(PAR)
4.6 芳香族ポリエーテルケトン(PEEK)
4.7 芳香族ポリエーテルスルフォン(PES)
4.8 全芳香族ポリケトン
5. おわりに

【第7編 反射防止フィルム・フィルター】
第1章 ディスプレイ用反射防止フィルム
1. はじめに
2. 反射防止の原理と応用
3. 反射防止フィルムの実用例
3.1 反射防止
3.2 密着性、硬度
3.3 帯電防止
3.4 汚れ防止(指紋除去)
4. 反射防止フィルムの実用例とその特徴
4.1 ARCTOP
4.2 ReaLook

第2章 ウェットコート反射防止フィルム―「ReaLook(R)」の特性―
1. はじめに
2. ARとは
3. ARフィルム
4. 反射防止フィルム「ReaLook(R)(リアルック(R))」
4.1 光学性能
4.2 表面強度
4.3 付加機能
4.4 信頼性
4.5 生産性および品質
5. PDP用途におけるARフィルム
6. おわりに
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