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プラズマディスプレイ材料技術の最前線

  • Advanced Technology of PDP Composition Material
★ PDPデバイスの最先端材料技術を解説!
★ PDPの駆動理論を初めて紹介した書籍!
★ 世界初のカラーPDP開発者、斯界の権威がまとめるカラーPDPの書籍!

商品コード: T0565

  • 監修: 篠田傳
  • 発行日: 2007年10月
  • 価格(税込): 70,200 円
  • 体裁: B5判、247ページ 
  • ISBNコード: 978-4-88231-691-6
こちらの書籍については、お問い合わせください。
  • 透明電極,リブ,蛍光体,MgO膜,ガラス基板,ITO,ペースト,誘電体材料,スクリーン印刷

刊行にあたって

 プラズマディスプレイパネル(PDP)は大画面薄型ディスプレイとして1990年代に新しい産業用ディスプレイの市場を築きました。さらに、2000年代には大画面薄型テレビを実現し、家庭用の新しい映像文化を創造しました。常に大画面の最先端ディスプレイ市場を開拓し、いまや、世界中で2兆円を超える産業を創生しました。
 筆者がカラーPDPの基礎技術開発を進めた1980年代には「40型の薄型テレビなんか作っても、日本の家庭には入らないよ」などといわれたものです。しかし、いまやプラズマテレビの最も売れるサイズは40型から50型に移ろうとしています。巨大な大画面薄型テレビ市場を生み出したのはPDPの貢献です。最近は液晶も参入してきましたが、PDPは大画面テレビに最適な特性を持つがゆえに、この市場のリーディングデバイスとしての確固たる地位を築いています。その高速な応答性能からスポーツ番組をダイナミックに映し出し、高いコントラスト性能と階調性能から映画や劇場番組を美しく映し出します。さらに、大画面の美しい映像はまさに、家庭に居ながらにして、その場にたたずむような美しいアルプスの山並みやエーゲ海の海岸風景を映し出します。このように情報のみならず環境を同時に映し出す新しい映像装置として、テレビというよりはホームシアターを実現していると言って良いでしょう。
 このようなPDPの発展には、プロセス材料技術が大きく貢献しています。この本は、PDPデバイスの最先端の材料技術を解説することを目的にしたものです。しかし、最先端の材料技術を理解するには、PDPの最先端の状況やデバイスの原理、プロセス技術や製造装置など、全般的な状況や技術を理解することが必要です。
 したがって、第1章の総論で最先端の状況と原理的な駆動技術を扱いました。3電極PDPの駆動を理解するために放電現象と駆動理論を解説しましたが、駆動理論を初めて紹介した本です。第2章では主要な材料技術をまとめましたが、プロセスの解説と放電、および材料のシミュレーションも同時に扱っています。第3章では主要な製造装置を扱っています。
(「まえがき」より抜粋)

2007年10月  篠田 傳

著者一覧

篠田 傳   篠田プラズマ(株) 取締役会長;広島大学大学院 教授
布村恵史   パイオニア(株) 技術開発本部 PDP開発センター エグゼクティブエキスパート
内田儀一郎   広島大学 大学院先端物質科学研究科 寄付講座助教
打土井正孝   パイオニア(株) PDPパネル開発統括部
遠藤 明   東北大学 大学院工学研究科 准教授
大沼宏彰   東北大学 大学院工学研究科 博士前期過程
菊地宏美   東北大学 大学院工学研究科 技術補佐員
坪井秀行   東北大学 大学院工学研究科 准教授
古山通久   東北大学 大学院工学研究科 助教
畠山 望   東北大学 大学院工学研究科 准教授
高羽洋充   東北大学 大学院工学研究科 准教授
久保百司   東北大学 大学院工学研究科 准教授
Del Carpio
  Carlos A.   東北大学 大学院工学研究科 准教授梶山博司   広島大学 大学院先端物質科学研究科 教授
宮本 明   東北大学 未来科学技術共同研究センター 教授
村上由紀夫   日本放送協会 放送技術研究所 材料・デバイス 主任研究員
前田 敬   旭硝子(株) 中央研究所 主幹研究員
小高秀文   旭硝子(株) 中央研究所 主幹研究員
大羽隆元   デュポン(株) 電子材料事業
宗本英治   日本化研(株) 顧問(前・LG電子(株) 顧問)
張 書秀   大電(株) 技術開発本部 機能材料開発室 研究グループ長
小池勝彦   三井化学(株) 機能材料研究所 主席研究員
住田勲勇   NBC(株) 技術顧問
田上洋一   マイクロ・テック(株)
神田真治   (株)エルフォテック 代表取締役
伊藤隆生   (株)アルバック FPD事業本部 東日本営業部 部長   
中村 昇   キヤノンアネルバ(株) パネルデバイス事業本部 スペシャリスト
森本巌穂   光洋サーモシステム(株) FPD装置部 主任

目次

第1章 総論
1. PDP産業の現状と将来展望
1.1 はじめに
1.2 PDPの開発の歴史と市場の創生
1.2.1 AC型カラーPDP基本技術の開発
1.2.2 PDP市場の成長
1.3 薄型大画面テレビ市場の発展とPDPの貢献
1.4 PDPの現状
1.4.1 大画面薄型テレビに求められる性能とデバイスの特徴
1.5 PDPの市場動向
1.5.1 PDPテレビの世界需要
1.6 PDP技術の将来展開
1.6.1 開発の方向性
1.6.2 高発光効率化技術
1.6.3 次世代製造プロセス技術
1.7 おわりに

2. PDP技術の動向(フルHD技術、高効率・高精細度技術)
2.1 PDP技術の発展推移と開発課題
2.2 高発光効率化技術の動向
2.3 高画質化技術の動向
2.4 高精細・高解像度化技術の動向
2.5 おわりに

3. PDP放電・駆動原理
3.1 プラズマの概要
3.1.1 序論
3.1.2 プラズマ生成
3.2 PDP放電・駆動
3.2.1 PDP発光の原理
3.2.2 PDP放電と壁電荷の役割
3.2.3 ADS(Address Display Separated)駆動方式
 
4. 3電極PDPの駆動技術
4.1 AC型3電極面放電PDPの概要
4.2 AC型PDP動作解析の基礎
4.2.1 2電極放電のモデル化と壁電圧伝達曲線による解析
4.2.2 鈍波を用いた放電(壁電圧)の制御
4.3 AC型3電極面放電PDPの動作解析
4.3.1 3電極放電のモデル化とVt閉曲線による解析
4.3.2 各駆動期間におけるPDP駆動技術
4.4 おわりに

第2章 PDP用部材・材料とPDP作製プロセス
1. PDP作製プロセス
1.1 はじめに―パネル作製プロセスの概要
1.2 各工程のフロー
1.2.1 透明電極形成
1.2.2 金属電極形成(バス電極、アドレス電極)
1.2.3 ブラックストライプ形成
1.2.4 誘電体、背面誘電体形成
1.2.5 リブ形成
1.2.6 蛍光体形成
1.2.7 シール形成
1.2.8 保護層(MgO膜)形成
1.2.9 排気ベーク
1.2.10 焼成プロセスにおける各種課題

2. PDP材料に関するシミュレーション
2.1 はじめに
2.2 MgO保護膜の電子状態と二次電子放出能
2.3 帯電によるMgO保護膜の破壊プロセス
2.4 スパッタリングによるMgO保護膜の破壊プロセス
2.5 PDP用青色蛍光体の電子状態シミュレーション
2.6 おわりに

3. PDP放電に関するシミュレーション
3.1 はじめに
3.2 PDPの原理と放電メカニズムの解明
3.2.1 セルの構造と原理
3.2.2 放電メカニズムの解明
3.3 DC型セルの放電シミュレーション
3.3.1 一次元シミュレーション
3.3.2 二次元シミュレーション
3.3.3 軸対称三次元シミュレーション
3.3.4 放電シミュレーションの妥当性の検討
3.4 AC型セルの放電シミュレーション
3.4.1 一次元シミュレーション
3.4.2 三次元シミュレーション
3.4.3 放電シミュレーションの妥当性の検討
3.4.4 電子エネルギー分布のボルツマン方程式解析
3.5 おわりに

4. ガラス基板
4.1 PDP用高歪点ガラス
4.2 基板ガラスの製法
4.3 PDP用基板ガラスの電気的特性
4.4 PDP用基板ガラスの熱収縮
4.5 PDP用基板の熱割れ
4.6 おわりに

5. ITOの耐熱性とその基礎物性について
5.1 はじめに
5.2 ITO光電子物性の基礎
5.3 ITOの耐熱性
5.4 おわりに

6. PDP電極用ペースト材料
6.1 はじめに
6.2 感光性圧膜ペースト(フォーデル(R)ペースト)
6.3 感光特性・基本的な反応メカニズム
6.4 感光性ペースト利用電極形成プロセス
6.5 電極形成例
6.6 おわりに

7. 誘電体材料
7.1 粉末ガラス概論
7.1.1 気泡の発生機序
7.1.2 ガラス内の水の性質
7.1.3 アウトガス
7.2 PDP用粉末ガラス
7.2.1 面放電用誘電体ガラス膜
7.2.2 放電隔壁材料
7.3 フリットシール材(solder glass)
7.3.1 フリットシーリング
7.3.2 無鉛化シールの進展
7.3.3 シール材の焼成工程で発生するアウトガス
7.4 粉末ガラスによるコーティング及びフリットシール―その発生する歪み―
7.4.1 示差膨張測定(TMA)とその重要性
7.4.2 ガラス内の歪みの構成
7.5 Glass powder dispersionのRheology
7.5.1 理論背景
7.5.2 実測例

8. 保護膜材料
8.1 保護膜特性とPDPにおける役割
8.2 MgO膜におけるエキソ電子放出
8.3 新保護膜材料
8.3.1 12CaO・7Al2O3エレクトライド
8.3.2 クリスタルエミッシブレーヤー(CEL)
8.4 保護膜の開発課題

9. 蛍光体材料
9.1 はじめに
9.2 赤色蛍光体
9.2.1 希土類ホウ酸塩
9.2.2 希土類オキサイド
9.2.3 希土類バナジン酸塩
9.3 緑色蛍光体
9.3.1 Mn2+賦活のケイ酸塩とアルミン酸塩
9.3.2 Tb3+賦活の希土類ホウ酸塩とリン酸塩
9.4 青色発光体
9.4.1 アルミン酸バリウムマグネシウム
9.4.2 ケイ酸カルシウムマグネシウム
9.5 新しい技術
9.5.1 新しい蛍光体
9.5.2 量子カッティングとナノ蛍光体
9.6 おわりに

10. フィルムタイプ光学フィルター
10.1 はじめに 
10.2 機能
10.2.1 色調補正
10.2.2 不要発光の抑制 
10.2.3 近赤外線放射の抑制
10.2.4 電磁波の抑制
10.2.5 外光反射の抑制 
10.2.6 プラズマパネルの保護
10.3 構成例
10.4 分類及び設計
10.4.1 形態による分類
10.4.2 透明導電性による分類 
10.4.3 フィルムタイプの利点 
10.4.4 設計
10.5 各種構成とその特性 
10.5.1 透明導電薄膜タイプ 
10.5.2 金属メッシュタイプ1
10.5.3 金属メッシュタイプ2
10.5.4 繊維メッシュタイプ 
10.5.5 衝撃吸収タイプ
10.6 適用される部材
10.6.1 透明導電フィルム
10.6.2 反射防止フィルム、近赤外線吸収フィルム 
10.6.3 粘着材 
10.7 おわりに

第3章 製造・検査装置
1. プラズマディスプレイ用スクリーン印刷と印刷機
1.1 はじめに
1.2 スクリーン印刷の原理と特性
1.3 PDP用スクリーン印刷
1.3.1 PDPへのスクリーン印刷の応用
1.3.2 蛍光体パターン印刷の精度
1.4 印刷機への要求特性
1.4.1 印圧の均一性
1.4.2 印圧の制御方法
1.4.3 スキージ
1.4.4 高張力スクリーン版
1.5 まとめ

2. サンドブラストによる隔壁形成の歩み
2.1 はじめに
2.2 プラズマディスプレイ用サンドブラスト装置開発の履歴 
2.3 乾式サンドブラスト装置の種類
2.4 現在使用されているプラズマディスプレイ用サンドブラスト装置
2.5 高精細プラズマディスプレイ用サンドブラスト装置

3. PDP製造用スパッタリング装置
3.1 はじめに
3.2 PDP用インライン式スパッタ装置
3.2.1 大型基板の均一成膜技術
3.2.2 大型基板の安定搬送技術
3.2.3 占有面積の小さい装置
3.2.4 パーティクル低減技術
3.2.5 DC反応性スパッタリングの異常放電防止対策
3.3 スパッタ成膜要素技術
3.3.1 PDP製造プロセスのスパッタリング膜形成
3.3.2 透明導電膜(ITO膜)低温低抵抗成膜技術
3.3.3 電極膜(Cr、Cu、Al膜)成膜技術
3.4 今後のPDP用スパッタ装置の課題
3.4.1 高生産性、省スペース化
3.4.2 高稼働率化

4. MgO形成蒸着装置
4.1 はじめに
4.2 プラズマガンを用いた成膜方式(SUPLaDUO)の構成
4.3 MgO膜の成膜特性
4.4 TOSSの特長と量産装置への展開
4.5 おわりに

5. PDP用焼成炉
5.1 はじめに
5.2 PDP用焼成炉の推移
5.3 ローラーハース(RH)式焼成炉
5.3.1 搬送構成
5.3.2 ヒーター
5.3.3 ヒーター制御
5.3.4 雰囲気制御
5.3.5 ハースローラー構造
5.3.6 排気処理
5.3.7 省エネルギー対応
5.4 おわりに
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