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著者一覧
菅沼克昭 大阪大学
荒木圭一 (株)KRI
岡部祐輔 セメダイン(株)
矢田部剛 日立化成(株)
阿部秀則 日立化成(株)
柴田智章 日立化成(株)
天童一良 日立化成(株)
峯岸知典 日立化成(株)
田實佳郎 関西大学
山本智義 帝人(株)
木村 睦 信州大学
金村聖志 首都大学東京
荒木圭一 (株)KRI
岡部祐輔 セメダイン(株)
矢田部剛 日立化成(株)
阿部秀則 日立化成(株)
柴田智章 日立化成(株)
天童一良 日立化成(株)
峯岸知典 日立化成(株)
田實佳郎 関西大学
山本智義 帝人(株)
木村 睦 信州大学
金村聖志 首都大学東京
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【特集】ウェアラブル・フレキシブルデバイスのためのケミカルス
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ウェアラブル・デバイスのための印刷配線技術
Printed Electronics for Wearable Applications
IoTの入り口を担うウェアラブルデバイスのための要素技術として, プリンテッド・エレクトロニクスが大きく飛躍しようとしている。ナノインク配線技術とセンサー技術, さらにはエネルギー供給デバイスの実現など, 幅広い開発が進みつつある。本稿では, ウェアラブルデバイスへ向けたプリンテッド・エレクトロニクス技術開発の現状を紹介する。
【目次】
1. IoTとウェアラブル・デバイス
2. ウェアラブルで必要とされる要素技術
3. センサ技術
4. 配線材料
4.1 高分子
4.2 炭素ナノ材料
4.3 金属インクと導電性接着剤
5. 印刷で形成する他のウェアラブル・デバイス
6. これから
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塗布型フレキシブル熱電変換素子の開発
Development of Printed Flexible Thermoelectric Devices
近年, エネルギーハーベスティングやウェアラブル機器用の電源として熱電変換技術が脚光を浴びている。新しい用途に合せて, 熱電変換素子の形態に対する要求も, 従来の硬くて丈夫なものから, 柔軟で軽いものに変化していくと予想される。本稿では, この新しい熱電変換素子=フレキシブル熱電変換素子の実現に向けた, 我々の取り組みについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. フレキシブル熱電変換素子とは
3. ナノ粒子の合成
4. インク化
5. 薄膜の作製〜カレンダ処理
6. π型フレキシブル熱電変換素子の作製
7. ファブリックモジュール
8. まとめと今後の展望
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低温硬化・フレキシブル導電性接着剤の開発と応用
Development and Application of Low-Temperature Curable, Flexible Electrical Isotropic Conductive Adhesive
全てのモノがインターネットに接続されるIoT (Internet of Things) は我々の生活を一変させる可能性を示し, 大きなビジネスチャンスとして注目されている。一方, 全てのモノに電気的機能を付与するとき, 従来の技術では対応できない部分が出てくる。本稿では, 次世代デバイスの接合材に対するニーズを満たすべく開発した導電性接着剤の特性について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. エレクトロニクスの現状
3. 設計コンセプト
4. 低温硬化・フレキシブル導電性接着剤の特長
5. 応用例1 (EMIシールド)
6. 応用例2 (印刷による配線形成)
7. 応用例3 (非耐熱性基材への適用)
8. おわりに
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ウェアラブルデバイス用伸縮絶縁材料の開発
Development of Stretchable Insulating Material for Wearable Devices
日立化成では, 衣類型ウェアラブルデバイス (スマートウェア用途) に焦点を当て, 「伸縮性」, 「曲げ性」, 「防水性」, および「洗濯性」などをキーワードに, 高機能な新規材料の開発を進めてきた。本稿では開発中の伸縮絶縁材料について, 各種信頼性試験を実施しながら封止材用途, および基材用途としての適性を検討した結果を述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 当社の伸縮絶縁材料の開発経緯
3. 伸縮絶縁材料の評価方法と基準
4. 信頼性試験結果
4.1 曲げ試験
4.2 伸び試験
4.3 防水試験
4.4 洗濯試験
4.5 バイアスHAST試験
4.6 温度サイクル試験
4.7 耐熱試験
5. おわりに
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ポリ乳酸を使用した圧電ファブリック
Piezoelectric Polylactic Acid Fabric
現在wearableセンサは“身に着ける”時代から“着る”時代に移っている。その中でそれを実現するポリ乳酸は圧電センサ材料として注目されてきた。我々はポリ乳酸繊維を用い, 着るセンサ材料として圧電ファブリックを実現した。本稿ではフィルム研究から始まったポリ乳酸の圧電性研究を簡単に概観し, 圧電ファブリックについて述べる。
【目次】
1. はじめに―フィルム型センサの発展―
2. PLLA繊維の圧電性
2.1 曲げ圧電性
2.2 PLLAコイル型センサ
2.3 Wコイル型センサ
3. 圧電ファブリック
3.1 PLLA繊維を用いた圧電デバイス
3.2 圧電ファブリックの構造
3.3 圧電ファブリックからの圧電信号とデバイス
3.4 圧電ファブリックセンサの有用性
3.5 圧電ファブリックに期待される用途
4. おわりに
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有機導電性繊維を用いたセンサー機能を持つニット素材の開発
Development of Wearable Sensors Using Organic Conductive Fibers
衣服やインテリアなどの繊維製品に様々な機能を導入することができれば, 違和感なく色々なサービスを受けられることとなる。繊維自体をデバイス化し編織によって多機能化することで繊維製品のIoT化が可能となる。本稿では, 繊維の導電性化および編構造形成によるセンサー機能に関し概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 有機導電性繊維の開発
3. 有機導電性繊維の布帛化
4. 有機導電性繊維を電極とした生体信号センシング
5. まとめ
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フレキシブルデバイス用小型電源
Small Power Source for Flexible Device
電池の開発はこれまで長年に渡り行われ, 自動車のエンジン始動用電池, 携帯電話の電源, ノート型携帯コンピューターの電源など幅広い用途に用いられてきた。最近では, ハイブリッド自動車や電気自動車の電源, 太陽光発電や風力発電の電源として使用されている。電池が大型化する一方で, 新しい分野の電池として小型の電池にも興味が持たれている。特に, フレキシブルな電池は応用範囲が広いと考えられ, 期待されている電池である。 ここでは, フレキシブルな電池に関する研究開発の前に必要となるマイクロ電池 (小型電池) に関する研究開発について最初に紹介する。
【目次】
1. 小型電池
2. マイクロ電池
3. フレキシブル電池
3.1 一次電池
3.2 二次電池
4. まとめ
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[マーケット情報]
フラットパネルディスプレイ用ケミカルスの市場 2015
フラットパネルディスプレイ市場は, 約90%を占める液晶の動きに大きく左右される。2014年の世界のフラットパネルディスプレイ市場は, パソコン (PC) 市場は低水準であったが, 4Kテレビや大型液晶テレビ, スマートフォンやタブレット向けが伸びて市場を牽引した。大型液晶全体の出荷数量は横ばい, 出荷金額ベースは2%程度の伸びと見込まれている。一方, 中小型液晶では, スマートフォン向けの需要が伸びているが, 単価は下落し出荷金額は若干減少する見込みである。有機ELについては, ウェアラブル端末の市場拡大が期待されるが, 小型で単価が安いことや, スマートフォン向け製品の単価下落によって, 出荷金額では成長の減速が予想される。こうした結果から, フラットパネルディスプレイの世界市場は, 約11兆5,000億円と見込まれている。これは, 2013年の約11兆3,150億円に比べ, 1.6%の伸びである。今後は, その他のフラットパネルディスプレイの開発競争の激化が予想される。また, フラットパネルディスプレイの部材・構成材料の市場では, これまで日本メーカーが優位に立ってきたが, 韓国や台湾, 中国メーカーの部材国産化政策により一部材料では日本メーカーがシェアを落としている。
【目次】
1. フラットパネルディスプレイ市場
2. 液晶ディスプレイ市場
3. プラズマディスプレイパネル市場
4. 有機EL市場
5. 電子ペーパー市場
6. 液晶ディスプレイ構成材料
6.1 概要
6.2 光学フィルム
6.2.1 偏光フィルム
6.2.2 位相差フィルム
6.2.3 視野角拡大フィルム
6.2.4 拡散フィルム
6.2.5 プリズムシート
6.2.6 反射フィルム
6.3 バックライトユニット
6.3.1 バックライトの構成
6.3.2 導光板
6.3.3 LED光源
7. 有機EL構成材料
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[マーケット情報]
タッチパネル工業の市場 2015
タッチパネルの需要は, スマートフォン向けを中心に堅調に拡大を続けているが, 2014年はタブレット端末やノートPCの販売不振により, 上げ幅が若干鈍化した。材料では, 非ITO系の透明導電フィルムの開発が進んでいる。インセル型, オンセル型の普及も着実に進んでいる。メーカー間でのシェア争いはますます激しくなっており, タッチパネル業界は依然として市場での生き残りを賭けた競争が続いている。
【目次】
1. 概要
2. 市場動向
3. 材料・開発動向
4. 企業動向
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[ケミカルプロフィル]
ビニルスルホン酸ナトリウム(Sodium vinylsulfonate)
メタクリル酸クロライド(Methacryloyl chloride)
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[ニュースダイジェスト]
・海外編
・国内編
【特集】ウェアラブル・フレキシブルデバイスのためのケミカルス
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ウェアラブル・デバイスのための印刷配線技術
Printed Electronics for Wearable Applications
IoTの入り口を担うウェアラブルデバイスのための要素技術として, プリンテッド・エレクトロニクスが大きく飛躍しようとしている。ナノインク配線技術とセンサー技術, さらにはエネルギー供給デバイスの実現など, 幅広い開発が進みつつある。本稿では, ウェアラブルデバイスへ向けたプリンテッド・エレクトロニクス技術開発の現状を紹介する。
【目次】
1. IoTとウェアラブル・デバイス
2. ウェアラブルで必要とされる要素技術
3. センサ技術
4. 配線材料
4.1 高分子
4.2 炭素ナノ材料
4.3 金属インクと導電性接着剤
5. 印刷で形成する他のウェアラブル・デバイス
6. これから
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塗布型フレキシブル熱電変換素子の開発
Development of Printed Flexible Thermoelectric Devices
近年, エネルギーハーベスティングやウェアラブル機器用の電源として熱電変換技術が脚光を浴びている。新しい用途に合せて, 熱電変換素子の形態に対する要求も, 従来の硬くて丈夫なものから, 柔軟で軽いものに変化していくと予想される。本稿では, この新しい熱電変換素子=フレキシブル熱電変換素子の実現に向けた, 我々の取り組みについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. フレキシブル熱電変換素子とは
3. ナノ粒子の合成
4. インク化
5. 薄膜の作製〜カレンダ処理
6. π型フレキシブル熱電変換素子の作製
7. ファブリックモジュール
8. まとめと今後の展望
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低温硬化・フレキシブル導電性接着剤の開発と応用
Development and Application of Low-Temperature Curable, Flexible Electrical Isotropic Conductive Adhesive
全てのモノがインターネットに接続されるIoT (Internet of Things) は我々の生活を一変させる可能性を示し, 大きなビジネスチャンスとして注目されている。一方, 全てのモノに電気的機能を付与するとき, 従来の技術では対応できない部分が出てくる。本稿では, 次世代デバイスの接合材に対するニーズを満たすべく開発した導電性接着剤の特性について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. エレクトロニクスの現状
3. 設計コンセプト
4. 低温硬化・フレキシブル導電性接着剤の特長
5. 応用例1 (EMIシールド)
6. 応用例2 (印刷による配線形成)
7. 応用例3 (非耐熱性基材への適用)
8. おわりに
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ウェアラブルデバイス用伸縮絶縁材料の開発
Development of Stretchable Insulating Material for Wearable Devices
日立化成では, 衣類型ウェアラブルデバイス (スマートウェア用途) に焦点を当て, 「伸縮性」, 「曲げ性」, 「防水性」, および「洗濯性」などをキーワードに, 高機能な新規材料の開発を進めてきた。本稿では開発中の伸縮絶縁材料について, 各種信頼性試験を実施しながら封止材用途, および基材用途としての適性を検討した結果を述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 当社の伸縮絶縁材料の開発経緯
3. 伸縮絶縁材料の評価方法と基準
4. 信頼性試験結果
4.1 曲げ試験
4.2 伸び試験
4.3 防水試験
4.4 洗濯試験
4.5 バイアスHAST試験
4.6 温度サイクル試験
4.7 耐熱試験
5. おわりに
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ポリ乳酸を使用した圧電ファブリック
Piezoelectric Polylactic Acid Fabric
現在wearableセンサは“身に着ける”時代から“着る”時代に移っている。その中でそれを実現するポリ乳酸は圧電センサ材料として注目されてきた。我々はポリ乳酸繊維を用い, 着るセンサ材料として圧電ファブリックを実現した。本稿ではフィルム研究から始まったポリ乳酸の圧電性研究を簡単に概観し, 圧電ファブリックについて述べる。
【目次】
1. はじめに―フィルム型センサの発展―
2. PLLA繊維の圧電性
2.1 曲げ圧電性
2.2 PLLAコイル型センサ
2.3 Wコイル型センサ
3. 圧電ファブリック
3.1 PLLA繊維を用いた圧電デバイス
3.2 圧電ファブリックの構造
3.3 圧電ファブリックからの圧電信号とデバイス
3.4 圧電ファブリックセンサの有用性
3.5 圧電ファブリックに期待される用途
4. おわりに
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有機導電性繊維を用いたセンサー機能を持つニット素材の開発
Development of Wearable Sensors Using Organic Conductive Fibers
衣服やインテリアなどの繊維製品に様々な機能を導入することができれば, 違和感なく色々なサービスを受けられることとなる。繊維自体をデバイス化し編織によって多機能化することで繊維製品のIoT化が可能となる。本稿では, 繊維の導電性化および編構造形成によるセンサー機能に関し概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 有機導電性繊維の開発
3. 有機導電性繊維の布帛化
4. 有機導電性繊維を電極とした生体信号センシング
5. まとめ
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フレキシブルデバイス用小型電源
Small Power Source for Flexible Device
電池の開発はこれまで長年に渡り行われ, 自動車のエンジン始動用電池, 携帯電話の電源, ノート型携帯コンピューターの電源など幅広い用途に用いられてきた。最近では, ハイブリッド自動車や電気自動車の電源, 太陽光発電や風力発電の電源として使用されている。電池が大型化する一方で, 新しい分野の電池として小型の電池にも興味が持たれている。特に, フレキシブルな電池は応用範囲が広いと考えられ, 期待されている電池である。 ここでは, フレキシブルな電池に関する研究開発の前に必要となるマイクロ電池 (小型電池) に関する研究開発について最初に紹介する。
【目次】
1. 小型電池
2. マイクロ電池
3. フレキシブル電池
3.1 一次電池
3.2 二次電池
4. まとめ
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[マーケット情報]
フラットパネルディスプレイ用ケミカルスの市場 2015
フラットパネルディスプレイ市場は, 約90%を占める液晶の動きに大きく左右される。2014年の世界のフラットパネルディスプレイ市場は, パソコン (PC) 市場は低水準であったが, 4Kテレビや大型液晶テレビ, スマートフォンやタブレット向けが伸びて市場を牽引した。大型液晶全体の出荷数量は横ばい, 出荷金額ベースは2%程度の伸びと見込まれている。一方, 中小型液晶では, スマートフォン向けの需要が伸びているが, 単価は下落し出荷金額は若干減少する見込みである。有機ELについては, ウェアラブル端末の市場拡大が期待されるが, 小型で単価が安いことや, スマートフォン向け製品の単価下落によって, 出荷金額では成長の減速が予想される。こうした結果から, フラットパネルディスプレイの世界市場は, 約11兆5,000億円と見込まれている。これは, 2013年の約11兆3,150億円に比べ, 1.6%の伸びである。今後は, その他のフラットパネルディスプレイの開発競争の激化が予想される。また, フラットパネルディスプレイの部材・構成材料の市場では, これまで日本メーカーが優位に立ってきたが, 韓国や台湾, 中国メーカーの部材国産化政策により一部材料では日本メーカーがシェアを落としている。
【目次】
1. フラットパネルディスプレイ市場
2. 液晶ディスプレイ市場
3. プラズマディスプレイパネル市場
4. 有機EL市場
5. 電子ペーパー市場
6. 液晶ディスプレイ構成材料
6.1 概要
6.2 光学フィルム
6.2.1 偏光フィルム
6.2.2 位相差フィルム
6.2.3 視野角拡大フィルム
6.2.4 拡散フィルム
6.2.5 プリズムシート
6.2.6 反射フィルム
6.3 バックライトユニット
6.3.1 バックライトの構成
6.3.2 導光板
6.3.3 LED光源
7. 有機EL構成材料
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[マーケット情報]
タッチパネル工業の市場 2015
タッチパネルの需要は, スマートフォン向けを中心に堅調に拡大を続けているが, 2014年はタブレット端末やノートPCの販売不振により, 上げ幅が若干鈍化した。材料では, 非ITO系の透明導電フィルムの開発が進んでいる。インセル型, オンセル型の普及も着実に進んでいる。メーカー間でのシェア争いはますます激しくなっており, タッチパネル業界は依然として市場での生き残りを賭けた競争が続いている。
【目次】
1. 概要
2. 市場動向
3. 材料・開発動向
4. 企業動向
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[ケミカルプロフィル]
ビニルスルホン酸ナトリウム(Sodium vinylsulfonate)
メタクリル酸クロライド(Methacryloyl chloride)
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[ニュースダイジェスト]
・海外編
・国内編
