本書は、機能性色素や機能材料がキー材料となって実用化された新しい情報記録材料や薄型ディスプレイ部材、近い将来、実用化や製品化が期待される有機太陽電池、大容量の光メモリー用機能材料や未来ディスプレイの概要と機能部材について、それぞれの専門分野の技術者・研究者が最新技術情報や材料開発の現状について詳解する。
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第1編 機能性色素研究開発の歴史・現状・展望 |
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1 | 機能性色素研究開発の歴史 |
2 | 国際会議における機能性色素の動向 |
3 | 情報記録用機能性色素の動向 |
3-1 | 光ディスク用機能性色素 |
3-2 | プリンター用機能性色素 |
4 | ディスプレイ用機能性色素の動向 |
5 | 分子レベルでの制御を可能とする機能性色素と今後の展望 |
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第2編 DSSC編 |
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第1章 | 色素増感太陽電池の研究開発動向 |
1 | はじめに |
2 | 研究開発動向の概要 |
(1) | 透明導電膜基板 |
(2) | ポーラスナノチタニア |
(3) | 色素 |
(4) | 電解液 |
(5) | 対極 |
(6) | 封止材料 |
(7) | プラスチック太陽電池と低温焼成技術の開発 |
(8) | セルの大型化と耐久性 |
(9) | 高効率化に向けたセル構成 |
(10) | その他 |
3 | まとめ |
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第2章 | 色素増感型太陽電池の研究開発動向と金属錯体系色素の開発 |
1 | はじめに |
2 | 色素増感太陽電池 |
3 | 作動原理 |
4 | ルテニウム錯体色素 |
5 | ルテニウム錯体以外の色素 |
6 | おわりに |
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第3章 | 色素増感型太陽電池用有機増感色素 |
1 | 増感剤の分子設計 |
1-1 | 半導体と電解質に適合するHOMO、LUMOのエネルギーレベルを有すること |
1-2 | 高いモル吸光係数と幅広い吸収 |
1-3 | 半導体と親和性を有するアンカー基の導入 |
1-4 | push-pull発色 |
1-5 | 会合体 |
1-6 | 剛直さ |
1-7 | 耐久性に優れること |
2 | 構造別有機増感色素の評価 |
2-1 | ペリレン誘導体 |
2-2 | メロシアニン色素 |
2-3 | スチリル色素 |
2-4 | クマリン類 |
2-5 | ポリエン色素 |
2-6 | インドリン色素 |
2-7 | スクアリリウム色素 |
2-8 | フタロシアニン |
3 | おわりに |
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第4章 | 色素増感太陽電池の電解質とその擬固体化 |
1 | はじめに |
2 | 溶剤型電解液の組成 |
3 | イオン液体型電解液 |
4 | 固体、擬固体化 |
4-1 | 界面修飾ポーラスアルミナとイオン液体からなる無機有機複合体電解質 |
4-2 | 界面修飾ポーラスアルミナ、イオン液体、および導電性高分子からなる電子/イオンハイブリッド電解質 |
5 | まとめ |
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第5章 | ナノチタニアを用いた色素増感型太陽電池への応用 |
1 | はじめに |
2 | 色素増感太陽電池の発電原理について |
3 | 電荷分離機構の発現の詳細 |
3-1 | 半導体のバンド構造 |
3-2 | 半導体表面電子エネルギーの電解質接触による電荷分離層の形成 |
3-3 | 色素増感されたチタニア電極の電子移動メカニズムの概要 |
3-4 | メソスコピック酸化物半導体膜の詳細 |
3-4-1 | 単分子色素層による光変換 |
3-4-2 | 固体/電解質の界面での光誘起電荷分離の詳細 |
4 | 二層構造チタニア半導体膜の特長 |
4-1 | チタニア膜の二層構造とDSCの特長 |
4-1-1 | イオン性液体を電解質に用いた場合 |
4-1-2 | 凝固体化電解質を用いた場合 |
4-1-3 | 有機色素で世界一の変換効率セルに二層チタニア膜を使用 |
4-2 | 二層構造チタニア膜の製造法 |
4-3 | チタニア二層膜の光学的及び電気特性の詳細解析[実験内容] |
5 | 単分散性チタニア |
5-1 | 単分散性チタニアについて |
5-2 | 当社のチタニアコロイドラインアップ |
6 | その他のナノチタニアについて |
6-1 | コア-シェルチタニア粒子を使用したチタニア電極の特性 |
6-2 | チタニアナノチューブ(TNT)を用いたDSC特性 |
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第6章 | ゲル状イオン伝導性ポリマー |
1 | はじめに |
2 | イオン伝動性ポリマーの概要 |
3 | PVDF-HFP系イオン伝導性ポリマーを用いた色素増感太陽電池の開発 |
3-1 | 物理架橋型PVDF-HFP系イオン伝導性ポリマーの基礎特性 |
3-2 | 10cm角セルの作製検討 |
3-3 | 化学架橋型PVDF-HFP系ICPを用いた固体化検討 |
4 | おわりに |
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第7章 | 色素増感太陽電池のプラスチック化、フレキシブル固体化 |
1 | プラスチック化が拓く色素増感太陽電池の可能性 |
2 | 高効率化の研究動向 |
3 | プラスチック色素増感太陽電池と集積モジュールの開発 |
4 | プラスチックDSSCの耐久性 |
5 | ポリマーとカーボン材料を用いるDSSCの固体化 |
6 | おわりに |
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第8章 | CuIによる全固体化 |
1 | はじめに |
2 | ヨウ化銅をp-型半導体層とする固体型色素増感太陽電池 |
3 | TiO2電極の作製法 |
4 | ヨウ化銅の多孔質TiO2電極への充填とコンタクトの向上 |
5 | 色素吸着多孔質TiO2層の表面被覆による電荷再結合の抑制と開回路電圧の向上 |
6 | 有機色素を用いる固体型色素増感太陽電池の高効率化 |
6-1 | インドリン誘導体色素 |
6-2 | クマリン誘導体色素 |
7 | おわりに |
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第9章 | 色素増感太陽電池の高効率化 |
1 | はじめに |
2 | 色素増感太陽電池の等価回路 |
3 | 高効率化のための要素技術 |
3-1 | Jsc改善技術 |
3-2 | Voc改善技術 |
3-3 | FF改善技術 |
4 | 変換効率の現状と展望 |
5 | おわりに |
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第10章 | 色素増感太陽電池の大面積化・モジュール化 |
1 | はじめに |
2 | 太陽電池の大面積化 |
3 | 大面積モジュールの構造 |
4 | 大面積モジュールの実際 |
5 | 大面積モジュールの耐久性 |
6 | さいごに |
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第11章 | 二次電池と太陽電池の複合化デバイス |
1 | はじめに |
2 | エネルギー貯蔵型色素増感太陽電池(ES-DSSC) |
3 | 全固体型薄膜二次電池の構成と動作原理 |
4 | 全固体型薄膜二次電池と色素増感型太陽電池の複合化 |
5 | おわりに |
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第3編 情報記録編 |
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第1章 | OPC─有機光導電体─用色素 |
1 | はじめに |
2 | 電子写真プロセスの概要 |
3 | OPCの概要 |
4 | OPC用主機能材料 |
4-1 | スペクトル増感染料 |
4-2 | 電荷移動錯体材料 |
4-3 | 電荷発生材料-アゾ顔料 |
4-4 | 電荷発生材料-フタロシアニン顔料 |
4-5 | 電荷発生材料-その他の顔料 |
4-6 | 電荷輸送材料 |
5 | 今後の展開 |
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第2章 | 昇華型熱転写記録用色素 |
1 | はじめに |
2 | 記録原理 |
3 | 色素への要求性能 |
4 | 材料構成 |
4-1 | インクリボン |
4-2 | 受像紙 |
5 | 色素の開発動向 |
5-1 | 熱転写特性 |
5-2 | 画像の保存安定性 |
5-3 | その他の特性 |
5-4 | 色素構造 |
6 | 記録媒体の材料設計 |
7 | まとめ |
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第3章 | 感熱記録用色素〜可逆発色材料の応用〜 |
1 | カラーフォーマーの概要 |
2 | フルオラン・フタリド系カラーフォーマーの特性 |
2-1 | 発色機構 |
2-2 | スペクトル |
2-3 | 物理特性 |
3 | カラーフォーマーの新しい応用 |
3-1 | 可逆発色特性の応用 |
3-1-1 | 示温インキ |
3-1-2 | 消去可能インク |
3-2 | 感熱記録のフルカラー化 |
3-2-1 | 多色感熱記録 |
3-2-2 | フルカラー化への挑戦 |
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第4章 | ホログラムメモリ |
1 | はじめに |
2 | ホログラフィ |
3 | ホログラムメモリ |
4 | コリニア・ホログラフィ |
5 | コリニア・ホログラフィ:HVD |
6 | HVDシステムとその周辺 |
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第5章 | ホログラムメモリ用記録材料の開発 |
1 | コリニアホログラムメモリの開発経緯 |
2 | ホログラム記録 |
3 | コリニアホログラムメモリ用記録材料 |
3-1 | マトリックス |
3-2 | モノマ |
3-3 | 非反応性成分 |
3-4 | 光重合開始剤 |
4 | 記録材料に求められる性能 |
4-1 | 低収縮 |
4-2 | 高感度 |
4-3 | 高ダイナミックレンジ |
4-4 | 低ベースノイズ |
5 | 記録材料の評価法 |
5-1 | ホログラム材料評価 |
5-2 | メモリ評価 |
5-3 | 材料評価システム |
6 | 今後の課題 |
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第6章 | ホログラフィック・プリンター |
1 | 3次元画像のプリンター |
2 | ホログラフィック・プリンターによる立体像表示の原理 |
3 | 開発例 |
4 | ホログラフィック・プリンターの記録材料と今後の課題 |
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第7章 | ホログラム光学素子の技術と応用 |
1 | はじめに |
2 | ホログラム種類と記録材料 |
3 | ホログラム光学素子の事例 |
3-1 | ホログラム機能の分類 |
3-2 | ホログラム反射板 |
3-3 | ホログラムスクリーン |
3-4 | ホログラムコンバイナー |
3-5 | ホログラムカラーフィルター |
3-6 | フーリエレンズ |
4 | まとめ |
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第4編 LCD編 |
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第1章 | 液晶ディスプレイの最新技術と材料開発 |
1 | 現状と将来展望 |
1-1 | LCD技術の特徴 |
1-2 | LCDのモードおよび技術目標 |
1-3 | LCDの用途の拡大 |
2 | 中型/大型LCDにおける技術的課題 |
2-1 | 中小型LCD |
2-2 | 大型LCD |
2-2-1 | コンピュータモニタ |
2-2-2 | 直視型LCD-TV |
2-2-3 | プロジェクションLCD |
3 | 高性能LCDの最新動向と材料開発 |
3-1 | 従来のFPDの評価項目 |
3-2 | 現在対応が必要とされている項目 |
3-2-1 | LCD-TV |
3-2-2 | PCモニタ |
3-2-3 | 中小型LCD |
3-3 | 立体ディスプレイ |
3-3-1 | 立体ディスプレイの目的・用途 |
3-3-2 | 立体ディスプレイの方式 |
3-4 | フィールドシーケンシャルフルカラーLCD |
3-4-1 | 方式 |
3-4-2 | 狭ギャップTN-LCDを用いたFS-FC-LCD |
3-4-3 | PSV-FLCDを用いたFS-FC-LCD |
3-4-4 | 無欠陥FLCD |
3-5 | フレキシブルLCD |
3-6 | 機能集積型LCD |
3-7 | ナノ粒子添加による低消費電力LCD、高速応答LCD |
3-8 | 将来展望 |
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第2章 | LCD用位相差フィルム |
1 | はじめに |
2 | 位相差フィルムの光学特性 |
3 | 延伸位相差フィルム |
4 | 視野角補償原理 |
4-1 | 正面から見た場合 |
4-2 | 斜めから見た場合 |
5 | 代表的な位相差フィルムの紹介 |
5-1 | TN方式、OCB方式 |
5-2 | VA方式 |
5-3 | IPS方式 |
5-4 | 中小型液晶ディスプレイ |
6 | 位相差フィルムの開発動向 |
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第3章 | 異方導電フィルムの開発と実装技術 |
1 | はじめに |
2 | ACFの開発背景 |
3 | ACFの構造と原理 |
4 | ACFの構成材料 |
4-1 | 導電粒子 |
4-1-1 | 金属めっき樹脂粒子による接続分解能の向上 |
4-1-2 | ニッケル粒子 |
4-2 | 接着剤 |
5 | ACFによる実装技術 |
5-1 | ACFによるドライバーIC実装技術 |
5-2 | 有機基板へのフリップチップ実装 |
5-3 | ACFによるコネクタ代替用実装技術 |
5-4 | ACFによるフレキシブルディスプレイの実装技術 |
6 | おわりに |
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第4章 | カラーフィルターの最近の動向─凸版印刷での取組みを中心に─ |
1 | はじめに |
2 | 市場及び技術動向 |
3 | 高画質化への取り組み |
3-1 | 顔料分散法のカラーレジスト |
3-2 | 大型液晶TV用カラーフィルタの高画質化への取組み |
3-3 | 中小型モバイル液晶用カラーフィルタの高品質化への取組み |
4 | 低コスト化への取組み |
4-1 | 印刷法(反転印刷法) |
4-2 | インクジェット法 |
4-3 | フォトリソ法の新露光方式 |
5 | おわりに |
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第5章 | カラーフィルタ用機能性色素 |
1 | カラーフィルタの役割 |
2 | 液晶用カラーフィルタの基本構造と着色層の製造法 |
3 | カラーフィルタ用顔料 |
4 | 今後の展望 |
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第6章 | 透明導電膜 |
1 | 透明導電膜とは |
2 | 透明導電性の発現メカニズム |
3 | In2O3系透明導電体の新展開 |
3-1 | 新ドーパントの探索 |
3-2 | 新しい薄膜作製プロセス |
4 | ITO代替技術 |
4-1 | In枯渇に対する懸念 |
4-2 | ZnO系透明導電膜 |
4-3 | TiO2系透明導電膜 |
5 | まとめ |
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第5編 PDP編 |
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第1章 | PDPの最新技術と材料開発 |
1 | 緒言 |
2 | PDPの基本構成と製造プロセス |
2-1 | 放電セルの構成 |
2-2 | PDPの製造プロセス |
2-3 | 基本動作 |
2-4 | 明るさと階調表現 |
2-5 | PDPのサイズ |
3 | 現状と課題 |
3-1 | 低コスト化 |
3-2 | セル設計と無機材料プロセス |
3-2-1 | 電極 |
3-2-2 | 保護膜MgO |
3-2-3 | 蛍光体と誘電体ガラス |
3-3 | 高輝度化と高効率化 |
3-4 | 画質と信頼性 |
4 | PDP開発の今後 |
4-1 | 高精細と高効率化の取り組み |
4-2 | 低コスト化プロセスや新方式の提案 |
5 | 結言 |
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第2章 | PDP用ネオン光カット用機能性色素 |
1 | はじめに |
2 | ネオン光カットによる高画質化 |
3 | ネオン光カット調光用色素 |
3-1 | シアニン系色素 |
3-2 | テトラアザポルフィリン系色素 |
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第3章 | PDP用フォトレジスト材料 |
1 | はじめに |
2 | フォトレジスト |
2-1 | フォトレジストの種類 |
2-1-1 | ポジ型フォトレジスト |
2-1-2 | ネガ型フォトレジスト |
2-2 | フォトレジストの実用工程 |
2-2-1 | 塗布工程 |
2-2-2 | 露光工程 |
2-2-3 | 現像工程 |
2-2-4 | エッチング工程 |
3 | PDP用フォトレジスト材料 |
3-1 | 電極形成用フォトレジスト材料 |
3-1-1 | エッチング用フォトレジスト |
3-1-2 | フォト電極形成材料 |
3-2 | バリアリブ形成用フォトレジスト材料 |
3-2-1 | サンドブラスト用フォトレジスト |
3-2-2 | ウェットエッチング用フォトレジスト |
3-2-3 | フォトリブ形成材料 |
4 | その他フォトレジスト材料 |
4-1 | フォト誘電体形成材料 |
4-2 | フォト蛍光体材料 |
5 | おわりに |
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第4章 | PDP用反射防止フィルム |
1 | はじめに |
2 | 反射防止フィルム(ARフィルム)の構造・材料と要求特性 |
2-1 | 反射防止(AR)機能とその原理 |
2-2 | 反射防止(AR)フィルムの構造と材料 |
3 | 反射防止(AR)フィルムの製造方法 |
3-1 | ドライコート法 |
3-2 | ウェットコート法 |
4 | 反射防止(AR)フィルムの要求特性とその発現、評価 |
4-1 | 光学特性 |
4-2 | 機械的強度 |
4-3 | 防汚機能 |
4-4 | 帯電防止機能 |
4-5 | 耐久性 |
4-6 | その他の機能 |
4-7 | ReaLook®(リアルック®)シリーズ |
5 | おわりに |
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第5章 | PDPフィルタ用近赤外線吸収色素 |
1 | はじめに |
2 | 近赤外線吸収色素の具体例 |
2-1 | ジイモニウム色素 |
2-2 | フタロシアニン色素 |
2-3 | シアニン色素 |
2-4 | ジチオールニッケル錯体 |
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第6編 有機EL編 |
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第1章 | 有機EL用Ir錯体の発光特性 |
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第2章 | リン光材料の最新動向 |
1 | はじめに |
2 | 発光材料 |
3 | イリジウム錯体の特徴 |
4 | 配位子設計 |
5 | イリジウム錯体の合成法 |
5-1 | Ir(C^N)3の一般的合成法 |
5-2 | 混合配位子型イリジウム錯体の合成法 |
5-3 | カルベン配位子型イリジウム錯体の合成法 |
6 | イリジウム錯体の発光特性 |
6-1 | 配位子を構成する骨格と発光波長との相関関係 |
6-2 | 青色発光を目指した分子設計 |
6-2-1 | フェニル部位への置換基導入 |
6-2-2 | 補助配位子効果 |
6-2-3 | ピリジル部位の置換基効果 |
7 | イリジウム錯体以外の可能性 |
8 | 青色りん光用ホスト材料 |
9 | おわりに |
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第3章 | フレキシブル有機EL |
1 | フレキシブル有機ELの概要 |
2 | フレキシブル有機EL用防湿膜 |
2-1 | 概要 |
2-2 | 防湿膜形成 |
(1) | プラズマ重合膜 |
(2) | 積層防湿膜 |
(3) | 試料作製及び評価 |
2-3 | 防湿膜の特性 |
(1) | 構造評価 |
(2) | 駆動試験 |
3 | フレキシブル有機EL用プラスチック基板 |
3-1 | 概要 |
3-2 | 基板表面処理 |
3-3 | フレキシブル有機ELの作製 |
4 | フレキシブル有機EL用透明電極 |
5 | まとめ |
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第4章 | 有機ELディスプレイ用封止材料 |
1 | はじめに |
2 | 有機ELディスプレイの構造 |
3 | 現在の封止材料の状況 |
3-1 | 封止材料の概要 |
3-2 | 封止材料に求められる重要特性 |
4 | 現行の封止構造の問題点 |
5 | 新規封止構造とその工法の基本概念 |
6 | おわりに |
6-1 | 封止材料の検討課題 |
6-2 | 封止材料の周辺技術の検討課題 |
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第5章 | ポルフィリン系低分子化合物を用いた塗布型有機半導体の開発 |
1 | 有機半導体の現状 |
2 | 塗布による有機FETの作成 |
3 | フタロシアニン及びテトラベンゾポルフィリン材料 |
4 | 応用 |
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第7編 FED編 |
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第1章 | FEDの最新技術と材料開発 |
1 | はじめに |
2 | 電界放出型カソード技術 |
2-1 | スピント型カソード |
2-2 | CNT型カソード |
2-2-1 | CNTの物性および製法 |
2-2-2 | 電界放出特性 |
2-2-3 | プロセス技術 |
2-3 | 表面伝導型エミッター(SCE) |
3 | ディスプレイパネル技術 |
3-1 | FED用蛍光面 |
3-2 | 真空封止・スペーサー技術 |
4 | ディスプレイパネル特性 |
4-1 | スピント型FEDの特性 |
4-2 | CNT型FEDの特性 |
4-3 | 表面伝導型SEDの特性 |
5 | おわりに |
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第2章 | 電子線励起用蛍光体 |
1 | はじめに |
2 | 電子線励起による発光機構 |
2-1 | 励起過程の概要 |
2-2 | 電子の侵入深さ |
3 | FED用蛍光体に必要な性質 |
3-1 | 導電性 |
3-2 | 高密度電子線励起下での発光効率の維持 |
3-3 | 高密度電子線照射による劣化の防止 |
3-4 | 粒径 |
3-5 | 薄膜 |
4 | 電子線励起用蛍光体 |
4-1 | 高電圧タイプ用蛍光体 |
4-2 | 低電圧タイプ用蛍光体 |
4-3 | 蛍光体への導電性の付与 |
(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 |
5 | 電子線照射に対する蛍光体の安定化 |
6 | おわりに |
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第8編 LED・無機EL・プロジェクタ編 |
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第1章 | LEDの最新技術と材料開発 |
1 | LEDの概要 |
2 | LEDの発光・発色原理と構成する材料 |
3 | LEDの製造方法 |
4 | LEDの効率 |
5 | GaInNを用いた青色・緑色・白色LEDの高効率化 |
6 | 現在のLEDの問題点と今後の展望 |
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第2章 | 無機ELディスプレイの最新技術と材料開発 |
1 | 無機ELの種類と構成 |
1-1 | 分散型(粉末)EL |
1-2 | 薄膜型EL(Thin-Film EL:TFEL) |
1-3 | 薄膜・厚膜混成型EL(Thick Dielectric Film EL:tdEL) |
2 | 無機ELの歴史 |
2-1 | 第1世代-1970年頃まで |
2-2 | 第2世代-1960年代後半から1990年頃 |
2-3 | 第3世代-1990年頃から2000年頃 |
2-4 | 第4世代-2000年頃から現在 |
3 | 無機EL用蛍光体 |
3-1 | 分散型EL素子用蛍光体 |
3-2 | 薄膜型EL素子用蛍光体 |
3-3 | 色変換材料(Color Changing Medium:CCM) |
4 | 無機ELディスプレイ |
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第3章 | プロジェクタ光学技術の最新動向 |
1 | はじめに |
2 | プロジェクタ技術の概要 |
2-1 | プロジェクタ技術小史 |
2-2 | プロジェクタ技術の構成 |
3 | 投写型ディスプレイデバイス |
4 | 照明・投写光学系 |
5 | 主要動向 |
5-1 | 光源 |
5-2 | スクリーン |
5-3 | MEMS-LV素子 |
5-4 | リアプロジェクタの薄型化・コンパクト化 |
6 | むすび |
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第9編 電子ペーパー編 |
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第1章 | 電子ペーパーの狙いと開発動向 |
1 | はじめに |
2 | 電子ペーパーの位置づけと期待 |
3 | 電子ペーパーの課題 |
4 | 技術開発・製品開発の動向 |
5 | 電子ペーパーの用途 |
6 | あとがき |
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第2章 | 電子粉流体を用いた電子ペーパー 田沼逸夫、増田善友、櫻井良 |
1 | はじめに |
2 | 電子粉流体 |
3 | パネル構造と表示のしくみ |
4 | 特徴となる基本特性 |
4-1 | 広視野角 |
4-2 | 高速応答性 |
4-3 | バイステイブル性 |
5 | カラー化 |
6 | フレキシブル化 |
6-1 | リブ設計 |
6-2 | 背面基板 |
6-3 | 樹脂ディスプレイ試作品 |
6-4 | 樹脂ディスプレイ評価 |
6-5 | フレキシブルパネルの製法 |
7 | 今後の展望 |
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第3章 | リライタブルペーパー |
1 | はじめに |
2 | リライタブルペーパーへのアプローチ |
3 | 長鎖型顕色剤を用いるリライタブルペーパーの開発 |
3-1 | 発色・消色の原理 |
3-2 | 実用的な材料の設計 |
3-3 | リライタブルペーパーの性能とプリントシステム |
4 | おわりに |
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第4章 | フルカラー化を目指すエレクトロクロミック材料 |
1 | はじめに |
2 | エレクトロクロミックセルの構造 |
3 | 無機酸化物系エレクトロクロミック材料 |
4 | 有機系エレクトロクロミック材料 |
5 | その他 |
6 | おわりに |