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ディスプレイ材料と機能性色素

(2004年『ディスプレイと機能性色素』普及版)

商品コード: B0911

  • 監修: 中澄博行
  • 発行日: 2010年2月
  • 価格(税込): 3,888 円
  • 体裁: A5判、251ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0175-4

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刊行にあたって

 ディスプレイ分野では、従来のブラウン管型のディスプレイから薄型液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに大きく変わりつつある。本書は、このディスプレイ分野で大きく発展を遂げた液晶ディスプレイ、液晶プロジェクター、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイなどの新しいディスプレイの概要とこれらに使用される機能性色素や機能性材料についての最新技術情報をそれぞれの分野の技術者・研究者によってまとめたものである。
 これまでのゲスト-ホスト型液晶表示用機能性色素や今後のディスプレイの中心となる薄型液晶ディスプレイ、液晶プロジェクターやプラズマディスプレイの概要や市場動向とそれらに使用される液晶材料、高精細カラーフィルターやそこに使用される機能性色素、偏光フィルムに使用される二色性色素、プラズマディスプレイ用近赤外遮蔽フィルム、反射防止フィルムに多くのページを割いた。さらに、大きく発展している液晶ディスプレイ用バックライトやプラズマディスプレイ用発光材料も取り上げ、本書を通じて新しいディスプレイと使用される主な機能性材料について一目でわかるようにまとめられている。
 また、2003年に商品化されたフルカラー有機ELディスプレイに用いられている機能性色素と今後の技術動向や未来のディスプレイと位置付けられているデジタルペーパーを実現するための3つのアプローチについてその最新技術が紹介されている。さらに、次世代の薄型の高精細画像表示パネルとしてカーボンナノチューブを用いた電界放出型ディスプレイ(FED)の最新技術情報や周辺技術も解説されている。一方、ガリウムナイトライト系青色発光ダイオードの製品化で急速に発展している発光ダイオード(LED)については、LEDの要素技術の概要とこれらを用いた屋外ディスプレイの最新技術情報と市場動向も合わせて解説されている。
 機能性色素という名詞は本来、情報表示・記録分野で使用される有機の色素を表す名詞であるが、本書では、LEDや液晶ディスプレイ用バックライトおよびプラズマディスプレイ用の発光材料を含めた機能性色材を新しいディスプレイ用機能性色素として幅広く取り上げ解説が加えられているので、さまざまな分野の技術者・研究者にも格好の手引き書になると確信する。
(「はじめに」より)

2004年8月 中澄博行

<普及版の刊行にあたって>
 本書は2004年に『ディスプレイと機能性色素』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。

2010年2月  シーエムシー出版 編集部

著者一覧

中澄博行   (現)大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 応用化学分野 教授
小林駿介   (現)山口東京理科大学 工学部 電気工学科 教授;液晶研究所 所長
鎌倉 弘   セイコーエプソン(株) 研究開発本部 融合商品創生開発部 部長
後藤泰行   チッソ(株) 液晶事業部 副事業部長 兼技術部長
日口洋一   大日本印刷(株) ディスプレイ製品事業部 ディスプレイ製品研究所 エキスパート
伊藤和典   サカタインクス(株) 研究開発本部 第二研究部 マネージャー
門脇雅美   (株)三菱化学科学技術研究センター 光電材料研究所 シニアリサーチャー
         (現)(株)三菱化学科学技術研究センター 機能商品研究所 主席研究員
横溝雄二   (株)ハリソン光技術研究所 所長
別井圭一   (株)富士通研究所 ペリフェラルシステム研究所 ディスプレイ研究部 ディスプレイ研究部長
         (現)(株)日立製作所 コンシューマエレクトロニクス研究所 主管研究員
MinSuk Lee   Electronic Materials Development Team、Corporate R&amp;D Center、Samsung SDI
JongSeo Choi   Electronic Materials Development Team、Corporate R&amp;D Center、SamsungSDI
DongSik Zang   Electronic Materials Development Team、Corporate R&amp;D Center、SamsungSDI
大井 龍   三井化学(株) マテリアルサイエンス研究所 機能設計グループ 主席研究員
         (現)三井・デュポン ポリケミカル(株) テクニカルセンター 工材グループ グループリーダー
野島孝之   (現)日油(株) 機能フィルム研究所 AC1グループ 主事
久宗孝之   (現)三菱化学(株) 情報電子本部 フォスファー事業部 フォスファー技術開発センター センター長
佐藤佳晴   (株)三菱化学科学技術研究センター 光電材料研究所 副所長
浜田祐次   三洋電機(株) 技術開発本部 OEプロジェクトBU 主任研究員
橋本和明   (現)千葉工業大学 工学部 生命環境科学科 教授
小田喜勉   (株)ファインラバー研究所 研究員
杉本武巳   (現)(株)矢野経済研究所 事業部長
中本正幸   (現)静岡大学 電子工学研究所 教授
潘 路軍   (現)大連理工大学 物理与光電工程学院 教授
田中博由   大阪府立大学 大学院工学研究科 電子物理工学分野 特別研究員
中山喜萬   大阪府立大学 大学院工学研究科 電子物理工学分野 教授
         (現)大阪大学 大学院工学研究科 機械工学専攻 教授
中西洋一郎   静岡大学 電子工学研究所 教授
         (現)静岡大学 電子工学研究所 特任教授
有澤 宏   (現)富士ゼロックス(株) 研究技術開発本部 チーム長
重廣 清   富士ゼロックス(株) 研究本部 先端デバイス研究所 マネジャー
町田義則   (現)富士ゼロックス(株) 研究技術開発本部 研究主任
川居秀幸   セイコーエプソン(株) テクノロジープラットフォーム研究所 第一研究グループ 主任研究員

 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章 ディスプレイと機能性色素の係わり
1. はじめに 
2. 液晶ディスプレイに係わる機能性色素 
3. プラズマディスプレイに係わる機能性色素 
4. ブラウン管型ディスプレイに係わる機能性色素
5. 有機ELに係わる機能性色素 
6. デジタルペーパーに係わる機能性色素
7. その他 
8. おわりに

第2章 液晶ディスプレイと機能性色素
1. 液晶ディスプレイにおける課題
1.1 はじめに
1.2 LCDの使われ方の種類
1.3 表示の種類
1.4 カラー表示の方式
1.5 LCDの評価項目と課題
1.6 LCDの動作モード
1.7 LCDにおける技術的課題
1.8 まとめ

2. 液晶プロジェクターの概要と技術課題
2.1 はじめに
2.2 拡大する大型テレビ市場
2.3 液晶プロジェクターの主な構成要素
2.3.1 液晶プロジェクターの分類
2.3.2 透過型液晶プロジェクター
(1) 光源
(2) 色分離・色合成光学系
(3) ライトバルブ
(4) 投射レンズ
(5) スクリーン
2.3.3 反射型液晶プロジェクターの開発
2.4 光学要素技術の課題
2.5 おわりに

3. TFT-LCD用液晶材料の今後の展望
3.1 はじめに
3.2 TFT-LCD用液晶材料への要求特性
3.3 要求される特性の改善
3.3.1 TNモードのしきい値電圧と応答時間
3.3.2 誘電率異方性(Δε)の増大
3.3.3 回転粘性係数(γ1)の低下
3.3.4 複屈折(Δn)の増大
3.3.5 液晶材料の信頼性の向上

4. 高精細LCD用カラーフィルター
4.1 カラーフィルターの高精細化と高機能化
4.2 CF機能付与のための材料開発状況
(1) フォトスペーサ(パールレスCF)
(2) MVA
(3) IPS
(4) COA
(5) 配線BM技術
4.3 CFの色要求性能(色の最適化)
4.4 顔料分散材料(レジスト・インキ)から求められる機能性色材
(1) 演色性
(2) 透明性
(3) 耐光(候)性・耐熱性・耐溶剤性
(4) レジストとの良好な混合適性と顔料分散安定性
(5) パターニング(印刷方法)による固有の要求特性
4.5 今後の展望

5. カラーフィルター用機能性色素
5.1 はじめに
5.2 カラーフィルターの分光特性
5.3 色再現の方向性
5.4 顔料分散法
5.4.1 顔料分散法とは
5.4.2 カラーレジスト
5.4.3 色度設計と顔料
5.5 カラーフィルターの高性能化と顔料の関わり
5.5.1 透過率の向上
5.5.2 コントラストの向上
5.5.3 色再現域の拡大
5.5.4 ブラックマトリックス(BM)材料
5.6 おわりに

6. ゲスト-ホスト型液晶用機能性色素
6.1 はじめに
6.2 GH型液晶用色素(二色性色素)
6.2.1 二色性色素と要求性能
6.2.2 二色性色素の二色性比
6.3 二色性色素の高二色性化
6.3.1 連結伸張型色素
6.3.2 液晶性置換基-導入型色素
6.4 蛍光二色性色素
6.5 おわりに

7. 偏光フィルム用機能性色素
7.1 はじめに
7.2 偏光フィルムの要求特性
7.3 偏光フィルム用二色性色素
7.3.1 PVAフィルム用二色性色素
7.3.2 配向薄膜用二色性色素
7.4 おわりに

8. LCD用バックライトの発光材料―冷陰極蛍光ランプを中心に―
8.1 はじめに
8.2 バックライトの構成材料と技術課題
(1) 光源
(2) 導光板
(3) プリズムフィルム
8.3 冷陰極蛍光ランプの現状と開発動向
8.3.1 冷陰極蛍光ランプの発光原理
8.3.2 冷陰極蛍光ランプの構成部材と特徴
8.3.3 冷陰極蛍光ランプの発光効率・高輝度化
8.3.4 冷陰極蛍光ランプの長寿命化
8.3.5 冷陰極蛍光ランプのUVカット技術
8.4 外部電極蛍光ランプ
8.5 水銀レス蛍光ランプ(キセノン蛍光ランプ)
8.6 まとめ

第3章 プラズマディスプレイ(PDP)と機能性色素
1. PDPの概要と今後の動向
1.1 はじめに
1.2 PDPの原理・構造
1.3 PDPの作製方法
1.4 最新技術
1.4.1 高精細PDPテレビ
1.4.2 各種セル構造
1.4.3 前面フィルターによる色再現範囲の拡大
1.5 まとめ

2. PDP Technology
2.1 Introduction
2.2 What is PDP cell?
2.3 What is filter?
2.4 Luminous efficiency
2.5 Technical issues
2.6 R&amp;D activities

3. PDP近赤外線遮断フィルム用機能性色素
3.1 はじめに
3.2 近赤外線遮断の必要性
3.3 近赤外線吸収色素
3.4 PDP用光学フィルター
3.5 高品位な画質を得るための選択吸収色素
3.6 おわりに

4. ディスプレイ用特殊低反射フィルム「リアルック(R)」
4.1 はじめに
4.2 反射防止とは
4.3 反射防止フィルム
4.4 特殊低反射フィルム「リアルック(R)」シリーズ
(1) 光学性能
(2) 表面強度
(3) 帯電防止処理
(4) 信頼性
(5) 生産性及び品質
4.5 PDP用途におけるARフィルム
(1) 防汚性
(2) 表面硬度
(3) 機能複合フィルム
4.6 おわりに

5. PDP用発光材料
5.1 はじめに
5.2  PDP用蛍光体に求められる特性
5.2.1 輝度(効率)
5.2.2 色度
5.2.3 残光
5.2.4 プロセス劣化耐性
5.2.5 寿命
5.2.6 粉体特性(塗布特性)
5.2.7 電気的特性
5.3 現行PDP用蛍光体の特性と課題
5.3.1 青色蛍光体
(1) BAMの効率、寿命改善
(2) その他の青色蛍光体の改善
5.3.2 緑色蛍光体
(1) (Zn、Mn)2SiO4の改善
(2) その他の緑色蛍光体の改善
5.3.3 赤色蛍光体

第4章 有機ELディスプレイと機能性色素
1. 材料開発からみた有機EL技術の現状と今後の動向
1.1 材料開発の課題
1.2 材料開発の現状
1.2.1 高効率化
1.2.2 長寿命化
1.2.3 有機EL素子の総合性能
1.3 長寿命化技術:材料からのアプローチ
1.3.1 耐熱性改善:高ガラス転移温度
1.3.2 電気化学的安定性
1.3.3 電荷注入の制御
1.4 今後の動向

2. 有機ELディスプレイ用機能性色素
2.1 はじめに
2.2 低分子型有機EL素子の概要
2.3 キャリア輸送(注入)材料
2.4 発光材料
2.5 マイクロ波合成方法
2.6 有機ELディスプレイの製造方法
2.7 有機ELディスプレイのフルカラー化
2.8 有機ELディスプレイの特徴
2.9 まとめ

第5章 LEDと発光材料
1. LED技術と今後の動向
1.1 はじめに
1.2 LEDのこれまでの開発動向
1.3 LEDの動作原理
1.4 白色LEDの種類と特徴
1.5 光源としての白色LEDの展望
1.6 おわりに

2. LED用蛍光材料
2.1 はじめに
2.2 青色LED用蛍光体
2.2.1 YAG:Ceの発光特性
2.2.2 白色LED (Blue+YAG) の問題点
2.2.3 その他の蛍光体
2.3 近紫外LED用蛍光体
2.3.1 近紫外LED用蛍光体
2.3.2 赤色蛍光体の開発状況
2.4 おわりに

3. 白色LEDとその応用
3.1 急増する白色LED
3.2 携帯電話における白色LEDの採用状況と今後の展望
3.2.1 携帯電話におけるLED採用状況
3.2.2 携帯電話における今後のLEDニーズ
3.3 車載用における白色LEDの採用状況と今後の展望
3.3.1 様々な箇所で活躍するLED
3.3.2 車載用LEDの使い分け
3.3.3 今後の車載用LEDの動向と白色LEDの市場性
3.4 照明用白色LED
3.4.1 照明用光源としての白色LEDの特徴
3.4.2 白色LED光源の普及展望

第6章 FED
1. FED技術と今後の展開
1.1 はじめに
1.2 FEDの概要と基本原理
1.3 FEAの研究開発動向
1.3.1 回転蒸着法(Spindt法)FEAとFEDへの応用
1.3.2 低加速電圧型FEDと回転蒸着法FEA
1.3.3 高加速電圧型FEDと回転蒸着法FEA
1.3.4 FEA及びFEDの技術課題と新しいFEA
1.4 おわりに

2. カーボンナノチューブを用いたFED
2.1 はじめに
2.2 CNTの電界放出特性
2.3 CNTの作製法
2.4 FED用CNTエミッタの作製法と特徴
2.4.1 塗布法
2.4.2 直接成長法
(1) 熱CVD法
(2) プラズマCVD法
2.5 開発現状と今後の展望

3. 電子線励起用蛍光体
3.1 はじめに
3.2 電子線励起による発光機構
3.2.1 励起過程の概要
3.2.2 発光効率に影響する電子線励起特有の現象
(1) 電子の侵入深さ
(2) 2次電子放出能
3.3 FED用蛍光体に必要な性質
3.3.1 導電性
3.3.2 高密度電子線励起下での発光効率の維持
3.3.3 高密度電子線照射による劣化の防止
3.3.4 粒径
3.3.5 薄膜
3.4 FED用蛍光体の現状
3.4.1 高電圧タイプ用蛍光体
3.4.2 低電圧タイプ用蛍光体
3.4.3 低抵抗蛍光体の形成
(1) 導電性極薄膜被覆蛍光体
(2) 導電性蛍光体
(3) 薄膜蛍光体
3.5 電子線照射に対する蛍光体の安定化
3.6 おわりに

第7章 デジタルペーパー
1. 光アドレス電子ペーパー
1.1 はじめに
1.2 基本原理
1.3  コレステリック液晶の電気光学応答
1.4 両側電荷発生層型有機光導電層
1.5 白黒表示媒体
1.6 カラー化に向けて
1.7 おわりに

2. トナーディスプレイ
2.1 はじめに
2.2 基本原理
2.2.1 基本構成
2.2.2 表示駆動原理
2.3 表示特性
2.3.1 表示コントラスト
2.3.2 帯電特性
2.3.3 粒子混合率
2.3.4 粒子充填率
2.3.5 電圧印加方法
2.4 カラー表示
2.4.1 カラー表示の基本構成と表示駆動原理
2.4.2 カラー表示特性
2.4.3 プラスワンカラー表示
2.4.4 マルチカラー表示
2.5 特長
2.6 今後

3. 電気泳動ディスプレイ
3.1 はじめに
3.2 EPDの原理・特長
3.3 開発の歴史
3.3.1 黎明期・繁栄・衰退
3.3.2 水面下の開発
3.3.3 そして再燃
3.4 最近の技術動向
3.4.1 E-INK社
3.4.2 各社の開発状況
3.4.3 NEDOプロジェクト
3.5 おわりに
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