HOME ＞ エレクトロニクス分野 ＞ エレクトロニクス用フィルムの新展開

エレクトロニクス用フィルムの新展開
－素材、加工・改質、機能性付与からフレキシブルデバイスまで－

　電子機器・電子デバイスを構成する主要な材料として耐熱性フィルムが多用されており、LCDをはじめとするFPDの製造に欠かせない各種光学フィルム、透明導電フィルムやガスバリアフィルム、粘着・接着フィルム、PDP用フィルムなどの機能性フィルムさらに実装関連フィルムなどが重要な役割を果たしています。
　 また、フィルム基板上に印刷技術などにより有機トランジスタなどの機能素子を集積化し、電子デバイスを製造する技術が注目を集めており、安価にかつ低温形成する技術開発が活発に進められています。
　 本技術調査レポートは、エレクトロニクス用フィルムに関し、以下の点に重点を置いてまとめたものです。


　○ 各種耐熱性フィルムの製法と特徴、フィルムの改質法を紹介！
　○ LCD用偏光フィルム、位相差フィルム、視野角拡大フィルム、反射フィルム、
　 　 PDP用前面フィルタなどの光学フィルムおよび透明導電フィルム、ガスバリアフィルム、
　 　 粘着・接着フィルムなど機能性フィルムの技術について詳述！
　○ インクジェット法や各種印刷技術、μCP法によるパターン形成などの加工・形成技術を紹介！
　○ フィルム基板への金属薄膜や有機半導体の薄膜形成技術についても言及！
　○ 実装に関連するフィルムについて紹介！
　○ 電子ペーパー、FPD、無線タグ(RFID)、タッチパネル、センサなど応用製品の技術開発動向
　 　 について詳述！

　　　　□体裁　A4判541ページ
　　　　□定価　71,400円(本体68,000円､消費税3,400円)
　　　　□送料　弊社負担
　　　　□発行　2009年9月

章　目　次

Ⅰ.材料技術編
第1章　エレクトロニクス用フィルム
第2章　導電性高分子材料
第3章　導電性金属ペースト
第4章　透明導電材料

Ⅱ　加工・形成技術編
第1章　薄膜形成技術
第2章　各種印刷技術
第3章　パターン形成技術

Ⅲ　応用編
第1章　薄膜トランジスタ
第2章　液晶ディスプレイ(LCD)
第3章　電子ペーパー
第4章　有機ELディスプレイ
第5章　プラズマディスプレイ(PDP)
第6章　実装関連
第7章　ICカード/ICタグ(RFID)
第8章　その他のフレキシブルデバイス

詳　細　目　次

Ⅰ.材料技術編 1

第1章　エレクトロニクス用フィルム		 1
　1.1　各種耐熱フィルムの種類、製法と特徴 1
　　1.1.1　ポリエステル系フィルム 1
　　　(1)　ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム 1
　　　　A.組成及び製造方法 1
　　　　B.特性および用途 3
　　　　C.開発動向 3
　　　　　1) 耐熱性 3
　　　　　2) 透明性、光学特性 5
　　　　　3) 易接着性、ヒートシール性 6
　　　　　4) 空洞含有ポリエステルフィルム　東洋紡績 6
　　　(2)　ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム 8
　　　　A.組成及び製造方法 8
　　　　B.特性および用途 9
　　　　C.改質及び開発動向 14
　　1.1.2　ポリイミド(PI)フィルム 16
　　　(1)　製法および製造法 16
　　　(2)　特性および用途 17
　　　(3)　改質および開発動向 18
　　　　A.熱圧着性ポリイミドフィルム 19
　　　　B.ポリイミド-シロキサンハイブリッド(SPI) 20
　　　　C.ポリイミド-シリカハイブリッド(PI-SiO2HBD) 23
　　1.1.3　液晶ポリマー(LCP)フィルム 24
　　　(1)　組成および製法 25
　　　(2)　特性および用途 27
　　　(3)　溶液キャスト法によるLCPフィルム　住友化学 30
　　1.1.4　全芳香族ポリアミド(APA)フィルム 33
　　　(1)　組成および製法 33
　　　(2)　特性および用途 33
　　1.1.5シクロオレフィン(COP)フィルム 36
　　　(1)　組成および製法 36
　　　(2)　特性および用途 38
　　　(3)　開発動向 40
　　1.1.6　ポリカーボネート(PC)フィルム 44
　　　(1)　組成および製法 44
　　　(2)　特性および用途 45
　　1.1.7その他の耐熱性フィルム 47
　　　(1)　芳香族ポリエーテルスルフォンフィルム　住友ベークライト 47
　　　(2)　非晶質ポリエステル　カネカ 47
　　　(3)　フレキシブルディスプレイ用透明プラスチック基板　東ソー 48
　　　(4)　透明導電プラスチック基板 51
　1.2　光学フィルムの製造技術 53
　　1.2.1　溶融押出製膜法 55
　　　(1)　T-ダイ押出製膜法 55
　　　(2)　インフレーション法 58
　　1.2.2　溶液キャスト製膜法 59
　　1.2.3　延伸処理 60
　　　(1)　逐次二軸延伸法 62
　　　(2)　同時二軸延伸法 63
　　　(3)　インフレーション(チュブラー延伸)法 65
　　1.2.4　多層フィルム 67
　　　(1)　マルチマニホールドT-ダイ法 69
　　　(2)　フィードブロック/T-ダイ法 71
　　　(3)　多層サーキュラダイの構造 72
　1.3　フィルム表面の改質技術 73
　　1.3.1　化学的表面改質法 76
　　　(1)　薬品処理による表面改質 76
　　　(2)　カップリング剤による表面改質 77
　　　(3)　グラフト重合による表面改質 78
　　1.3.2　物理的表面改質法 79
　　　(1)　UV光(レーザ光)照射による表面改質法 79
　　　(2)　プラズマ処理 84
　　　(3)　コロナ放電処理 94
　　　(4)　電子線処理 95
　　　(5)　イオンビーム処理 96
　　　(6)　その他の物理的表面改質法 96
　1.4　機能性フィルム 97
　　1.4.1　ディスプレイ用光学フィルム 97
　　1.4.2　ガスバリア性フィルム 99
　　　(1)　ガスバリアフィルムの機能と用途 99
　　　(2)　ガスバリア性フィルムの製法 101
　　　　A.薄膜コーティングガスバリアフィルム 101
　　　　B.ナノコンポジット・バリアフィルム 105
　　　(3)　開発動向 109
　　　　A.有機膜/無機膜積層型 109
　　　　B.その他の方法 109
　　1.4.3　粘着・接着フィルム 109
　　　(1)　紫外線硬化型半導体製造工程用粘着テープ 110
　　　(2)　熱剥離性粘着テープ 113
　　　(3)　表面保護用粘着フィルム 116
　　　　A.プリズムシート表面保護用粘着フィルム 116
　　　　B.光学機能フィルム保護用粘着フィルム 118
　　　　C.フォトレジスト剥離フィルム 119
　　　　D.クリーニング用粘着フィルム 122
　　1.4.4　熱伝導フィルム 122
　　　(1)　窒化ホウ素添加高熱伝導樹脂フィルム産業技術総合研究所 122
　　　(2)　延伸多孔質PTFEを使用した熱伝導フィルム　ジャパンゴアテックス 123
　　引用文献 124

第2章　導電性高分子材料		 128
　2.1　有機ELに用いられる導電性高分子 128
　2.2　トランジスタに用いられる導電性高分子(有機半導体) 129
　　2.2.1　有機半導体材料の種類と特徴 129
　　　(1)　低分子系材料 132
　　　(2)　高分子系材料 132
　　2.2.2　トランジスタ用有機半導体の要件と課題 134
　　2.2.3　液晶性半導体 135
　　　(1)　移動度からみた液晶性物質の位置づけ 136
　　　(2)　液晶性半導体材料の種類 139
　　　(3)　高い電子輸送能を持つ液晶性有機半導体(両親媒性縮環ポルフィリン銅錯体)
　　　　　　の開発理化学研究所、東京大学、高輝度光科学研究センター		 141
　2.3　その他の導電性高分子 143
　　2.3.1　PEDOT/PSS 144
　　2.3.2　PEDOT/PVS　旭化成ファインケム 145
　　2.3.3　ポリアニリン 145
　　引用文献 147

第3章　導電性金属ペースト		 148
　3.1　金属ナノ粒子 148
　　3.1.1　金属材料 149
　　3.1.2　金属ナノ粒子の製法 150
　3.2　導電性ペースト 154
　　3.2.1　開発動向 154
　　　(1)　ハリマ化成 154
　　　(2)　藤倉化成 155
　　　(3)　住友金属鉱山 156
　　　(4)　その他 156
　　引用文献 156

第4章　透明導電材料		 157
　4.1　ITOの特徴 157
　　4.1.1　低温プロセスによるITO薄膜形成 158
　　　(1)　低電圧マグネトロンスパッタ法によるITO薄膜形成 159
　　　(2)　ITO/Ag合金/ITO積層スパッタ膜の形成による低抵抗化 160
　　　(3)　低エネルギーイオンプレーティングによるITO薄膜 161
　　　(4)　パルスレーザーディポジション(PLD)法によるITO薄膜 162
　　　(5)　低温プロセスによるITO薄膜の比較 163
　　　(6)　金属粒子を用いた透明導電膜 164
　　4.1.2　ITO膜の用途と特性 165
　4.2　ITO代替材料 167
　　4.2.1　ZnO系透明導電材料 167
　　4.2.2　SnO2系 169
　　4.2.3　TiO2系 169
　　4.2.4　その他の材料 169
　　　(1)　PEDOT/PSS 169
　　　(2)　C12A7 169
　4.3　透明導電フィルム 170
　　4.3.1　ITOフィルム 173
　　4.3.2　導電性高分子を用いた透明導電フィルム 175
　　4.3.3　金属薄膜を用いた透明導電フィルム 177
　　4.3.4　CNTを用いた透明導電フィルム 178
　4.4　企業および研究機関の開発事例 179
　　4.4.1　透明導電プラスチック基板　帝人 179
　　4.4.2　製造コスト1/100以下の透明導電性フィルム　慶應義塾大学、SNT、フジクラ 180
　　4.4.3　ITO透明導電性フィルム「フレクリア」　TDK 180
　　4.4.4　導電性ポリマーを用いた透明導電フィルム　帝人デュポンフィルム 181
　　4.4.5　導電性ナノ粒子と導電性ポリマーを複合化した新規透明導電性材料　関西新技術研究所 182
　　4.4.6　低コストで折り曲げ可能な透明導電性フィルム　大日本印刷 183
　　4.4.7　銀塩技術による透明導電性フィルムに　富士フイルム 183
　　4.4.8　銀ナノ粒子を用いた自己組織化透明導電フィルムの開発　東レ、戸田工業 184
　　4.4.9　TiO2系透明導電材料　東北大学 185
　　4.4.10　PLD法によるシクロオレフィンポリマー基板上へのAZO透明導電膜の形成　大阪産業大学 186
　　引用文献 189
Ⅱ　加工・形成技術編 191

第1章　薄膜形成技術		 191
　1.1　基板への金属薄膜の形成法 191
　1.2　フィルム上の金属薄膜の密着性 191
　　1.2.1　PETフィルム上の金属薄膜の密着性 192
　　1.2.2　フィルム基板への酸化物薄膜の密着性の検討 194
　1.3　有機半導体の薄膜形成 197
　　1.3.1　乾式法 199
　　　(1)　真空蒸着法 199
　　　(2)　昇華法による再結晶化 199
　　1.3.2　湿式法 201
　　　(1)　固液界面アトムプロセスの応用 202
　　　(2)　μ-CP法による高結晶性薄膜の作製 205
　　　(3)　液晶性半導体の製膜性の改善 206
　　　(4)　分岐アルキル基を導入した可溶性オリゴチオフェン誘導体　産業技術総合研究所 206
　　引用文献 207

第2章　各種印刷技術		 208
　2.1　インクジェット法 208
　　2.1.1　インクジェットの方式 208
　　2.1.2　「マイクロ液体プロセス」　セイコーエプソン 209
　　2.1.3　スーパーインクジェット技術 212
　2.2　スクリーン印刷法 213
　2.3　オフセット印刷法 217
　2.4　グラビア印刷法 218
　2.5　フレキソ印刷法 219
　2.6　ナノインプリント技術 220
　　2.6.1　熱ナノインプリント 226
　　2.6.2　光ナノインプリント 226
　　2.6.3　室温ナノインプリント 229
　　2.6.4　マイクロコンタクトプリンティング(μ-CP) 230
　　引用文献 231

第3章　パターン形成技術		 233
　3.1　印刷法によるパターン形成 233
　3.2　インクジェット法によるパターン形成 233
　　3.2.1　配線形成 235
　　3.2.2　酸化すず透明電極の形成 239
　　3.2.3　バンク形成不要な自己整合法　富山大学 241
　　3.2.4　セラミックス膜の直接作製法(ソフト溶液プロセス)　東京工業大学 243
　　　(1)　インクジェット反応法 243
　　　(2)　セラミックス膜の直接パターニング 244
　3.3　μCP 法によるパターン形成 245
　　3.3.1　μCP法による親水・疎水性パターニング 245
　　3.3.2　感光性SAMを用いた有機トランジスタのパターン形成 246
　　3.3.3　有機TFTの作製 249
　　　(1)　産業技術総合研究所 249
　　　(2)　凸版印刷 251
　3.4　めっき法での金属ナノ粒子の利用 254
　3.5　光触媒マクロパターニング　大日本印刷 255
　　3.5.1　パターニングプロセス 255
　　3.5.2　各種パターンの形成 256
　3.6　その他の方法によるパターン形成 259
　　3.6.1　レーザプリント法 259
　　3.6.2　PETフィルムへのめっき皮膜による銅回路の形成　関東学院大学、関東学院大学表面工学研究所、きもと 261
　　引用文献 265
Ⅲ　応用編 266

第1章　薄膜トランジスタ		 266
　1.1　はじめに 266
　1.2　有機半導体トランジスタ 267
　　1.2.1　有機TFTの原理と構成 267
　　1.2.2　特徴 272
　　1.2.3　有機半導体材料 272
　　1.2.4　キャリア移動度と伝導機構 274
　　1.2.5　縦型有機トランジスタ 275
　　1.2.6　トランジスタ特性に影響を与える要因 279
　　　(1)　吸着ガスの影響 279
　　　(2)　有機/金属界面による極性決定因子 279
　　　(3)　有機/絶縁体界面 280
　　　(4)　電極/有機半導体界面の接触抵抗の低減 280
　　1.2.7　両極性トランジスタ 282
　　1.2.8　有機CMOSへの応用 283
　　1.2.9　アクティブ駆動素子の有機トランジスタ 284
　　　(1)　有機TFTアレイ化技術 285
　　　(2)　ティスプレイへの応用 286
　　1.2.10　印刷法による有機トランジスタの作製 287
　　　(1)　有機半導体材料のインクジェット印刷　セイコーエプソン 288
　　　(2)　プラスチック基板の伸縮 291
　　　(3)　フレキシブル・プリンタブル有機TFT 292
　　1.2.11　課題と将来展望 293
　1.3　液晶性半導体トランジスタ 293
　1.4　無機酸化物トランジスタ 297
　　1.4.1　低温プロセスTFTの特性 297
　　1.4.2　a-IGZO透明トランジスタ 298
　1.5　企業および研究機関の開発事例 300
　　1.5.1　ルブレン単結晶によるトランジスタ　大阪大学、セイコーエプソン 300
　　1.5.2　固液界面反応を用いた有機半導体完全単結晶のデバイス特性　東北大学 302
　　1.5.3　フレキシブル縦型有機トランジスタ千葉大学 303
　　1.5.4　塗布法によるn型有機薄膜トランジスタの作製　産業技術総合研究所、化学技術戦略推進機構 305
　　1.5.5　印刷法による有機TFTの作製　凸版印刷 307
　　1.5.6　全塗布トップゲート型有機TFT　ソニー 310
　　1.5.7　インクジェット法によるポリイミドフィルム上への有機トランジスタの作製　東京大学 310
　　1.5.8　CNT分散有機半導体による有機TFT　東レ 313
　　1.5.9　インクジェット法によるカーボンナノチューブTFTの作製　東北大学金属材料研究所 314
　　1.5.10　全印刷法によるCNTトランジスタ　NEC 317
　　1.5.11　液晶性半導体ターフェニルチオフェンを用いたフレキシブルトランジスタ　東京大学 319
　　1.5.12　液晶性半導体を用いた高速FET素子の開発　産業技術総合研究所 320
　　1.5.13　液晶性チオフェンオリゴマーを用いた有機TFT　大日本印刷 323
　　引用文献 325

第2章　液晶ディスプレイ(LCD)		 327
　2.1　LCDの構成と表示原理 327
　2.2　表示モードの種類と特徴 329
　2.3　LCDの駆動方式 335
　2.4　LCD用光学フィルム 337
　　2.4.1　偏光フィルム 339
　　　(1)　偏光板の構成と特性 340
　　　(2)　偏光フィルムの製造法 344
　　　(3)　開発動向 344
　　　　A.高性能化および低コスト化 344
　　　　B.光配向技術を利用した光学フィルム 345
　　　　C.磁場配向を利用した光学フィルム 348
　　2.4.2　位相差フィルム 349
　　　(1)　位相差フィルムの役割と種類 349
　　　(2)　製造方法と特性 351
　　　　A.位相差フィルムの製造方法 354
　　　　B.延伸による複屈折の発現 354
　　　　C.延伸による位相差フィルムの製造 356
　　　　D.棒状液晶を利用した位相差フィルム 360
　　　　E.重合性液晶を利用した位相差フィルムの製造 363
　　　(3)　位相差フィルムの開発動向 368
　　　　A.溶融押出による光学フィルム 368
　　　　B.コスト削減 368
　　　　C.光配向技術を利用した位相差フィルム 369
　　　　D.膜厚方向の屈折率制御 370
　　2.4.3　視野角拡大フィルム 370
　　　(1)　視野角拡大フィルムの機能と用途 371
　　　(2)　視野角拡大フィルムの製法と開発動向 373
　　　　A.「WVフィルム」富士フイルム 374
　　　　B.「NHフィルム」新日本石油 376
　　　　C.TV用視野角拡大フィルムVA-TAC　コニカミノルタオプト 379
　　2.4.4　反射防止(AR)フィルム 381
　　　(1)　反射防止フィルムの機能と構成 382
　　　(2)　ARフィルムの製法 383
　　　(3)　ARフィルムの開発動向 385
　　　(4)　防眩(AG)フィルム 387
　2.5　バックライトユニット 388
　　2.5.1　導光板 390
　　2.5.2　拡散フィルム 392
　　2.5.3　反射フィルム 392
　　　(1)　高性能LCD用反射フィルム　東レ 392
　　　(2)　新型反射シート「エンハンスター」　三井化学 393
　　2.5.4　プリズムシート 395
　2.6　プラスチック基板用フィルム 396
　　2.6.1　耐熱性 398
　　2.6.2　寸法安定性 399
　　2.6.3　光学特性 399
　　2.6.4　ガスバリア性 400
　2.7　フレキシブルLCD 401
　　2.7.1　フレキシブルLCDプロジェクト　次世代モバイル用表示材料技術研究組合 401
　　　(1)　フィルム基板カラーフィルタ 402
　　　(2)　超薄型バックライト 405
　　　(3)　パネル化 407
　　2.7.2　フレキソ印刷法によるフレキシブルLCD　NHK放送技術研究所 407
　　引用文献 411

第3章　電子ペーパー		 414
　3.1　はじめに 414
　3.2　電子ペーパーの種類と特徴 416
　　3.2.1　電気泳動方式 417
　　　(1)　マイクロカプセル型電気泳動方式 417
　　　　A.特性 420
　　　　B.用いられる材料 420
　　　　C.製造法 421
　　　　D.カラー化 422
　　　　E.フレキシブルTFT駆動電子ペーパー 422
　　　(2)　水平移動型(In-Plane型)電気泳動方式 426
　　　(3)　垂直移動型電気泳動方式 428
　　3.2.2　ツイストボール方式およびツイスト円柱方式 429
　　3.2.3　帯電トナー移動方式および電子粉粒体移動方式 431
　　　(1)　帯電トナー移動方式 431
　　　(2)　電子粉粒体移動方式 433
　　3.2.4　液晶表示方式 437
　　　(1)　反射液晶方式 437
　　　(2)　ゲスト-ホスト型液晶方式 438
　　　(3)　ポリマーネットワーク方式 439
　　3.2.5　フィルム可動方式 441
　　3.2.6　その他の表示方式 441
　3.3　電子ペーパーの要求特性と各種表示方式の特性比較 442
　3.4　電子ペーパーの開発動向 444
　　引用文献 446

第4章　有機ELディスプレイ		 448
　4.1　有機ELデバイスの原理と構成 448
　4.2　フレキシブル有機ELディスプレイ 450
　　4.2.1　開発事例 450
　　　(1)　フレキシブル有機ELパネル向けの透明フィルム　グンゼ、龍谷大学、中戸研究所 450
　　　(2)　グラビア印刷法によるフレキシブル有機ELパネルの作製　大日本印刷 450
　　　(3)　フレキシブル有機ELディスプレイの試作　NHK放送技術研究所 453
　　　(4)　フレキシブル有機ELディスプレイの車載への展開　豊田中央研究所 455
　　　(5)　有機TFTを用いたフレキシブル有機ELディスプレイ　ソニー 457
　　引用文献 459

第5章　プラズマディスプレイ(PDP)		 460
　5.1　PDPの表示原理と基本構成 460
　　5.1.1　PDPの表示原理 460
　　5.1.2　PDP表示デバイスの構成 462
　5.2　プラズマチューブアレイPDP　篠田プラズマ 463
　5.3　PDP用光学フィルタ 467
　　5.3.1　電磁波遮蔽フィルム 468
　　　(1)　特性 468
　　　(2)　電磁波遮蔽フィルムの製法 469
　　5.3.2　近赤外線吸収フィルム 472
　　5.3.3　反射防止フィルム 473
　　引用文献 474

第6章　実装関連		 475
　6.1　フレキシブルプリント配線基板 475
　　6.1.1　機能と構成 475
　　6.1.2　銅張積層板 477
　　6.1.3　メンブレン配線板 479
　　6.1.4　FPC用フィルム材料と特性 481
　　　(1)　ドライフィルムレジスト 481
　　　(2)　ダイレクトイメージング法用ドライフィルム 484
　　　(3)　カバーレイ 485
　　6.1.5　FPCの開発動向 486
　　　(1)　キャスティング方式2層FCCL「エスパネックス」　新日鐵化学 487
　　　(2)　ラミネート方式2層FCCL「ユピセルN」　宇部興産 488
　　　(3)　めっき方式2層FCCL「ユピセルD」　宇部興産 489
　　　(4)　回路基板材料「BIAC」　ジャパンゴアテックス 489
　　　(5)　FPC補強板「STABIAX」　ジャパンゴアテックス 491
　　　(6)　LCPキャストフィルムの応用　住友化学 492
　6.2　異方導電性フィルム 495
　　6.2.1　異方導電性フィルムの方式と用途 495
　　6.2.2　ACFの特性 496
　　　(1)　接着性 497
　　　(2)　導通と絶縁性 498
　　6.2.3　ニッケル・ナノチューブを用いた光硬化型異方導電フィルム　NEDO、東北大学多元物質化学研究所 499
　6.3　半導体製造用シート・テープ 500
　　6.3.1　マスキングテープ 500
　　6.3.2　ダイボンディングフィルム 503
　　引用文献 510

第7章　ICカード/ICタグ(RFID)		 512
　7.1　RFIDの基本原理 512
　7.2　市場の概要 514
　7.3　ICカード/ICタグの製造 514
　　7.3.1　アンテナの形成 514
　　7.3.2　ICチップの実装 516
　7.4　ICカード/ICタグの製品加工 518
　　7.4.1　ラベル・シール加工 518
　　7.4.2　プラスチックラミネーション加工 518
　　引用文献 518

第8章　その他のフレキシブルデバイス		 520
　8.1　タッチパネル 520
　　8.1.1　タッチパネルの方式 520
　　　(1)　抵抗膜方式 521
　　　(2)　静電容量方式 523
　　8.1.2　構成材料 524
　　　(1)　ITOフィルム 527
　　　(2)　その他の導電膜 528
　8.2　センサ 531
　8.3　スキャナ 534
　8.4　その他のデバイス 535
　　8.4.1　インクジェット印刷による薄フィルムRAM　英Xaar社 535
　　8.4.2　知的な通信シート　東京大学大学院、東京大学国際・産学共同研究センター 536
　　8.4.3　印刷法によるプラスチック基板上へのメモリ素子の形成　産業技術総合研究所 538
　　引用文献 541
□ このページのトップへ
□ エレクトロニクス分野の目次へ