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頁 |
第1章 序論 |
|
| 1.1 電子ペーパー（デジタルペーパー）とは |
…1 |
| 1.2 フレキシブルフラットパネルディスプレ（FPD）とは |
…2 |
| 1.3 電子ペーパー（デジタルペーパー）の主な用途と要求される性能 |
…2 |
| 1.4 フレキシブルFPDの主な用途と要求される性能 |
…4 |
| 1.5 代表的なデジタルペーパーと表示技術 |
…5 |
| |
|
第2章 デジタルペーパー（電子ペーパー)及びフレキシブルFPD開発の現状 |
|
| 2.1 デジタルペーパー（電子ペーパー）製品とその表示技術 |
…6 |
| 2.2 デジタルペーパーディスプレイの実用化状況 |
…10 |
| 2.2.1 E-Inkのデジタルペーパー“Electronic Paper” |
…10 |
| 2.2.2 富士ゼロックスの光書き込み型液晶ディスプレイタイプの電子ペーパー |
…12 |
| 2.2.3 キャノンの水平電気泳動式ディスプレイタイプの電子ペーパー |
…13 |
| 2.2.4 大日本インキ化学工業のポリマーネットワーク型液晶ディスプレイ |
…14 |
| 2.2.5 リコーのリライタブルペーパー |
…14 |
| 2.2.6 内田洋行の電子掲示板 |
…14 |
| 2.2.7 松下電器産業の電子ブック |
…16 |
| 2.3 デジタルペーパーの用途 |
…16 |
| 2.4 開発・実用化デジタルペーパーの表示性能 |
…18 |
| 2.5 フレキシブルFPDの開発品とその表示技術 |
…19 |
| 2.5.1 強誘電性液晶ディスプレイ |
…20 |
| 2.5.2 フレキシブル有機ELディスプレイ |
…21 |
第3章 デジタルペーパー(電子ペーパー)及びフレキシブルFPDの表示要素技術 |
|
| 3.1 デジタルペーパーの表示メカニズム |
…26 |
| 3.2 デジタルペーパーの表示・駆動技術 |
…26 |
| 3.2.1 電気泳動表示方式 |
…27 |
| (1) 電気泳動方式の原理 |
…27 |
| (2) 垂直型電気泳動方式 |
…27 |
| (3) マイクロカプセル型電気泳動方式 |
…29 |
| (4) 水平型電気泳動型方式 |
…29 |
| (5) イオン流照射による電荷生成型電気泳動方式 |
…31 |
| 3.2.2 ツイストボール表示方式（電界、磁界） |
…32 |
| (1) 球状ツイストボール方式 |
…32 |
| (2) 円柱型ツイストカプセル方式 |
…33 |
| (3) 磁気ツイストボール方式 |
…33 |
| 3.2.3 コレステリック液晶表示方式 |
…34 |
| (1) コレステリック液晶表示の原理 |
…34 |
| (2) 光アドレス型コレステリック液晶表示方式 |
…35 |
| 3.2.4 高分子分散型液晶(PDLCD)表示方式 |
…36 |
| (1) PDLCの表示原理 |
…37 |
| (2) ゲスト−ホスト型液晶方式 |
…37 |
| 3.2.5 ポリマーネットワーク液晶（PNLCD）表示方式 |
…38 |
| 3.2.6 帯電トナー型表示方式 |
…39 |
| 3.2.7 エレクトロデポジション（電界析出）型表示方式 |
…40 |
| 3.2.8 サーマル表示方式 |
…41 |
| (1) 物理変化タイプ |
…41 |
| (2) 化学変化タイプ |
…42 |
| 3.2.9 可動フィルム型表示（Actuated Film Display） |
…46 |
| 3.2.10 Interferometric Modulation（i-Mod）表示方式 |
…48 |
| 3.2.11 エレクトロクロミック表示方式 |
…50 |
| 3.2.12 有機EL型自発光表示方式 |
…51 |
| 3.2.13 カラー化技術 |
…51 |
| (1) 選択発色方式 |
…52 |
| (2) カラーフィルター方式 |
…54 |
| (3) 液晶や分散媒体着色方式 |
…56 |
| (4) AFD方式 |
…57 |
| (5) 干渉色（i-Mod）方式 |
…59 |
| 3.3 デジタルペーパー及びフレキシブルFPDの駆動制御技術 |
…59 |
| 3.3.1 セグメント表示駆動 |
…60 |
| 3.3.2 単純マトリックス駆動 |
…61 |
| 3.3.3 アクティブマトリックス駆動 |
…62 |
| 3.3.4 階調制御 |
…64 |
第4章 デジタルペーパー（電子ペーパー）材料 |
|
| 4.1 共通材料 |
…66 |
| 4.1.1 フレキシブル透明基材 |
…66 |
| 4.1.2 電極用導電材料 |
…66 |
| (1) ITO及びITO電極 |
…66 |
| (2) PEDOT・PSS |
…67 |
| 4.1.3 スペーサー材料 |
…67 |
| 4.1.4 有機TFT（ポリマーTFT）材料 |
…68 |
| (1) ポリマーTFTの構造と作製方法 |
…70 |
| (2) ポリマーTFTの性能 |
…71 |
| 4.1.5 プラスチックフィルムを用いた低温ポリシリコンTFT |
…71 |
| (1) セイコーエプソンのSUFTLAプロセス |
…72 |
| (2) ソニーの転写法プロセス |
…74 |
| (3) NHK放送技術研究所のプラスチック基板を用いた有機半導体TFT |
…76 |
| 4.2 電気泳動式電子ペーパー材料 |
…78 |
| 4.2.1 マイクロカプセル材料 |
…78 |
| (1) 電子インク（e-Ink） |
…78 |
| (2) ツイストボール |
…80 |
| 4.2.2 帯電微粒子・トナー材料、電子粉流体 |
…81 |
| (1) 帯電微粒子とトナー |
…81 |
| (2) 電子粉流体 |
…81 |
| 4.2.3 絶縁性流体 |
…82 |
| 4.3 液晶方式電子ペーパー材料 |
…83 |
| 4.3.1 液晶及びその特性 |
…83 |
| (1) スメクチック液晶 |
…83 |
| (2) ネマチック液晶 |
…84 |
| (3) コレステリック液晶 |
…85 |
| (4) 強誘電性液晶 |
…87 |
| (5) 二色性色素 |
…87 |
| (6) 液晶分子の配列と組織（テクスチャー） |
…89 |
| (7) 電子ペーパー用の液晶材料 |
…90 |
| 4.3.2 光吸収板（反射板） |
…90 |
| 4.3.3 配向膜・偏光膜 |
…90 |
| 4.3.4 ポリマーネットワーク型液晶におけるモノマー材料と表示性能 |
…94 |
| (1) 大日本インキ化学のポリマーネットワーク液晶素子のポリマー材料 |
…94 |
| (2) NHK放送技術研究所のポリマーネットワーク液晶素子のポリマー材料 |
…97 |
| 4.4 感熱式電子ペーパー材料 |
…99 |
| 4.4.1 発色剤と顕色剤 |
…99 |
| 4.4.2 微小光散乱層を形成する透明樹脂と低分子材料 |
…102 |
| 4.5 有機ELフレキシブルディスプレイ材料 |
…102 |
| (1) 陽極材料 |
…102 |
| (2) 陰極材料 |
…103 |
| (3) キャリア注入・輸送材料 |
…104 |
| (4) 発光材料 |
…106 |
第5章 各社デジタルペーパー(電子ペーパー)やフレキシブルディスプレイの開発状況 |
…110 |
| 5.1 E-Inkのデジタルペーパー“Radio Paper”と電子インク |
…110 |
| 5.1.1 電子インク（e-Ink）とマイクロカプセル電気泳動素子 |
…110 |
| 5.1.2 アクティブマトリックス型マイクロカプセル電気泳動式素子（AM-MEPD） |
…112 |
| (1) ガラス背面板のAM-MEPD |
…112 |
| (2) ステンレス背面板のAM-MEPD |
…113 |
| (A) 素子の作製方法 |
…113 |
| (B) 素子の表示特性 |
…114 |
| (3) 有機半導体背面板のAM-MEPD |
…116 |
| 5.1.3 カラーMEPD |
…117 |
| (1) カラーMEPDの構造 |
…117 |
| (2) カラーMEPDの光学特性 |
…119 |
| 5.2 富士ゼロックスのデジタルペーパー |
…120 |
| 5.2.1 光アドレス型デジタルペーパー |
…120 |
| (1) 光アドレス型コレステリック液晶表示素子の原理 |
…120 |
| (2) 光書き込み型コレステリック液晶デジタルペーパー |
…122 |
| 5.2.2 摩擦帯電型トナーディスプレイ |
…124 |
| 5.3 Xerox／Gyricn Media Incのデジタルペーパー“Smart Paper” |
…126 |
| 5.4 キャノンのデジタルペーパー（ペーパーライクディスプレイ） |
…130 |
| 5.4.1 In-Plane型電気泳動方式の構造と原理 |
…130 |
| 5.4.2 In-Plane型電気泳動素子試作品とその表示特性 |
…131 |
| 5.4.3 制御電極方式によるパッシブマトリックス駆動素子とその特性 |
…132 |
| 5.4.4 アクティブマトリックス駆動による高精細化 |
…136 |
| 5.5 (株)リコーのリライタブルペーパー |
…137 |
| 5.5.1 表示の原理 |
…137 |
| 5.5.2 新規開発顕色剤とその機能 |
…137 |
| 5.5.3 書き込み・消去方法と画像の保存性及び耐久性 |
…140 |
| 5.5.4 リライタブルペーパーの応用例 |
…141 |
| 5.6 ソニーの電界析出型ペーパーライク表示素子 |
…141 |
| 5.6.1 電界析出表示方式の原理 |
…141 |
| 5.6.2 電界析出型デジタルペーパーの性能 |
…143 |
| (1) 反射率 |
…143 |
| (2) 黒さとOptical Density(OD) |
…143 |
| (3) 応答時間 |
…144 |
| (4) 視野角 |
…144 |
| (5) パッシブマトリックス駆動素子 |
…146 |
| 5.7 NOK(株)・東海大学の電気泳動方式ディスプレイ |
…147 |
| 5.7.1 MC-EPDの構造と表示原理 |
…147 |
| 5.7.2 MC-EPSと書き込み・消去法 |
…149 |
| (1) レーザープリンター方式 |
…149 |
| (2) イオンプリンター方式 |
…150 |
| 5.8 スタンレー電気(株)・工学院大学の異方性流体／微粒子型ディスプレイ |
…151 |
| 5.8.1 MFPD素子の構造 |
…151 |
| 5.8.2 MFPDの表示原理 |
…152 |
| 5.8.3 MFPDの電極パターンと微粒子移動 |
…154 |
| (1) 扇型パターン電極 |
…154 |
| (2) 同心円型パターン電極 |
…154 |
| (3) 格子型パターン電極 |
…156 |
| 5.8.4 MFPDの表示性能 |
…156 |
| 5.9 NHK放送技術研究所の強誘電性ポリマーネットワーク |
|
| 液晶フィルムディスプレイ |
…158 |
| 5.9.1 強誘電性液晶表示素子の構造と表示原理 |
…158 |
| 5.9.2 ポリマーネットワーク表示素子の作製方法 |
…159 |
| 5.9.3 素子の特性 |
…161 |
| (1) 機械的強度・安定性 |
…161 |
| (2) 階調特性 |
…162 |
| (3) 視野角 |
…165 |
| 5.10 大日本印刷の高分子分散G-H型デジタルペーパー |
…167 |
| 5.10.1 G-H型液晶の表示原理 |
…167 |
| 5.10.2 G-H型PDLC素子の構成と表示原理 |
…168 |
| 5.10.3 PDLC素子の特長 |
…169 |
| 5.10.4 PDLC素子の作製法 |
…169 |
| (1) 液晶 |
…170 |
| (2) 樹脂 |
…171 |
| A.液晶との相溶性 |
…171 |
| B.二色性色素との相溶性 |
…171 |
| C.溶媒への溶解性 |
…171 |
| 5.10.5 液晶ドロップレットサイズの最適化 |
…171 |
| 5.10.6 液晶／樹脂などの成分混合比と製膜方法 |
…172 |
| 5.10.7 PDLC素子の表示書き込みと消去方法 |
…173 |
| (1) サーマルヘッドによる接触印字方式 |
…173 |
| (2) イオン流照射による非接触印字方式 |
…174 |
| 5.11 大日本インキ化学工業(株)のポリマーネットワーク液晶表示素子 |
…175 |
| 5.11.1 PNLCDの構造と表示原理 |
…175 |
| 5.11.2 PNLCとPDLCの違いとPNLCDの特徴 |
…176 |
| 5.11.3 PNLCD及びPNLC層の作製方法 |
…177 |
| 5.11.4 液晶・ポリマーネットワーク構造と電気光学的特性 |
…179 |
| (1) 反射率（白さ） |
…179 |
| (2) 駆動電圧 |
…182 |
| (3) コントラスト |
…183 |
| 5.11.5 PNLCDの用途 |
…184 |
| 5.12 ミノルタ(株)のコレステリック液晶(CN液晶)素子 |
…185 |
| 5.12.1 CN液晶素子とその特性 |
…185 |
| 5.12.2 ポリマー／コレステリック液晶素子 |
…187 |
| 5.13 エプソングループのポリマーTFTアクティブマトリクス型電気泳動表示素子 |
…193 |
| 5.13.1 ポリマーTFT電気泳動式表示素子の構造 |
…193 |
| 5.13.2 ポリマーTFTの構造と作製法 |
…193 |
| 5.13.3 ポリマーTFTの性能 |
…195 |
| 5.13.4 TFTの要求性能と大型表示素子への展開 |
…196 |
| 5.14 王子製紙(株)の電気泳動式デジタルペーパー |
…197 |
| 5.15 九州大学のマイクロレンズアレイ電気泳動ディスプレイ（MLA-EPD） |
…198 |
| 5.16 東芝の可動フィルム電子ペーパーと低温ポリシリコンTFT-LCD電子ブック |
…202 |
| 5.16.1 可動フィルムディスプレイ |
…203 |
| 5.16.2 低温ポリシリコンTFT-LCDの電子ブック |
…205 |
| 5.17 Iridigm Display Corp.の“i-Mod” |
…206 |
| 5.17.1 i-Modの構造と表示原理 |
…207 |
| 5.17.2 i-Modの光学特性 |
…209 |
| 5.17.3 i-Modの機械的特性 |
…212 |
| 5.18 Philips Research Laboratoryのフレキシブル液晶ディスプレイ |
…216 |
| 5.18.1 フレキシブルコレステリック液晶マトリックスディスプレイ |
…216 |
| (1) ディスプレイの構造と外観 |
…216 |
| (2) 表示性能 |
…217 |
| (3) 機械的性質 |
…219 |
| 5.18.2 PES法によるポリマーネットワーク単層基板液晶ディスプレイ |
…219 |
| 5.18.3 ポリマーネットワークの材料組成とネットワーク形成法 |
…220 |
| 5.18.4 素子の構造と特性 |
…221 |
| 5.19 ZBD Display Ltdの高解像度ポータブルZBDディスプレイ |
…224 |
| 5.19.1 ZBDモジュール構成と作製方法 |
…224 |
| 5.19.2 ZBDの駆動方法と消費電力 |
…225 |
| 5.19.3 ZBDの光学特性 |
…227 |
| 5.20 パリ大学の低電力反射型ディスプレイ |
…229 |
| 5.20.1 “BiNem”LCDの構造と表示原理 |
…230 |
| 5.20.2 消費電力 |
…231 |
| 5.20.3 プロトタイプの表示特性 |
…232 |
| 5.21 Brown大学のポリマー分散液晶型コンフォーマブルディスプレイ |
…233 |
| 5.21.1 素子の構造と作製法およびコンフォーム加工 |
…233 |
| 5.21.2 電気光学特性 |
…236 |
| 5.21.3 機械的特性 |
…236 |
| 5.22 Uppsale Universityのナノ結晶電極によるエレクトロクロミックディスプレイ |
…238 |
| 5.22.1 素子の構造と作製法 |
…238 |
| 5.22.2 表示電極及び対向電極とその作製法 |
…240 |
| 5.22.3 電気光学特性 |
…240 |
| 5.22.4 耐久性ほか |
…241 |
| 5.23 Displaytech Inc.のDefect freeの双安定性C1 SSFLC型ディスプレイ |
…242 |
| 5.23.1 素子の構造と作製法 |
…242 |
| 5.23.2 表示素子の欠陥と解消法 |
…242 |
| 5.23.3 電気光学特性 |
…244 |
| 5.24 Kent Displaysの8色のカラー反射型コレステリック液晶ディスプレイ |
…246 |
| 5.24.1 積層型のカラーディスプレイの構造 |
…246 |
| 5.24.2 表示性能 |
…247 |
| 5.25 Universal Display Corp.のフレキシブル有機ELディスプレイ |
…249 |
| 5.25.1 FOLEDsの構造と作製法 |
…250 |
| 5.26 パイオニアグループのフレキシブル有機ELディスプレイ |
…253 |
| 5.27 US Naval Research Laboratoryの導電性ポリマー陽極を |
|
| 使ったフレキシブル有機ELディスプレイ |
…257 |
| 5.28 大日本印刷(株)のカラーフレキシブル有機ELディスプレイ |
…257 |
| 5.29 Visible Tech-knowledgyとPrinceton大学のa-Si：H TFTを配置したフレキシブルなポリイミド背面板 |
…258 |
| 5.29.1 ポリイミド背面板の作製方法 |
…259 |
| 5.29.2 トランジスタ特性 |
…261 |
| 5.30 Allien Technology Corp.のNanoBlockTM-ICを使ったポリマーOLEDディスプレイ |
…264 |
| 5.30.1 NanoBlock-IC(NBIC)とは |
…264 |
| 5.30.2 ディスプレイ作製プロセス |
…264 |
| (1) レセプター形成 |
…265 |
| (2) FSA及び平面化工程 |
…266 |
| (3) バリア層 |
…267 |
| 5.30.3 素子性能 |
…269 |
| 5.31 東海大学のイオン流書き込み・消去方式 |
…270 |
| 5.32 出光興産の3Dシャッター用強誘電性液晶プラスチックフィルム |
…273 |
| 5.33 (株)ブリジストンの電子粉粒体 |
…276 |
| 5.34 英国St. Andrews大学とOxford大学の |
|
| 高効率デンドリマー有機EL材料 |
…277 |
| 5.34.1 デンドリマーの分子構造と発光特性 |
…278 |
| 5.34.2 単層型デンドリマー有機EL素子 |
…280 |
| 5.34.3 二層型デンドリマー有機EL素子 |
…282 |
| 5.35 SiPix Imaging Incのカラー電子ペーパー |
…283 |
| 5.36 東京大学のフォトクロミックカラー材料 |
…284 |
| 5.37 綜研化学の染料着色電子ペーパー用ポリマー超微粒子 |
…284 |
| 5.38 (株)内田洋行の電子掲示板 |
…285 |
| 5.39 千葉大学のトナーディスプレイ |
…286 |
| 5.40 Copytech Inc.の電気泳動式ディスプレイ |
…286 |
| 5.41 三菱製紙(株)のリライタブルマーキング“サーモリライト” |
…288 |
| 5.42 ソニー(株)のプラスチック基板低温ポリシリコンTFT液晶ディスプレイ |
…291 |
| 5.43 ソニープレシジョンテクノロジー(株)の微小球体の回転を利用した表示素子 |
…292 |
| 5.43.1 ETBPパネルの構造 |
…293 |
| 5.43.2 微小球体及びパネルの作製方法 |
…293 |
| (1) 白色微小球体の作製法 |
…293 |
| (2) 黒色半球面の作製法 |
…294 |
| (3) 表示パネルの作製法 |
…294 |
| 5.43.3 ETBDパネルの特性 |
…295 |
| 5.44 松下電器産業の電子ブック |
…296 |
第6章 デジタルペーパーの将来展望 |
…300 |
| 6.1 デジタルペーパーが必要とされる背景 |
…300 |
| 6.1.1 ヒューマンインターフェースとしてのデジタルペーパー |
…300 |
| 6.1.2 紙資源利用における環境負荷の削減 |
…301 |
| 6.2 デジタルペーパー開発の方向性と求められる条件 |
…302 |
| 6.2.1 デジタルペーパーの技術開発の方向性 |
…302 |
| 6.2.2 デジタルペーパーに求められる条件 |
…302 |
| (1) ハードコピーとソフトコピーの比較とデジタルペーパーの要求性能 |
…303 |
| (2) デジタルペーパーに要求される形態的特性 |
…303 |
| 6.3 現状の表示媒体の特性に対する評価 |
…304 |
| 6.3.1 既存表示媒体による読解作業評価試験 |
…304 |
| (1) 使用されたディスプレイ |
…304 |
| (2) 表示文書内容 |
…304 |
| (3) 被験者 |
…304 |
| (4) 作業動作の評価結果 |
…305 |
| 6.3.2 電子ペーパーの形態に対する受容度評価 |
…305 |
| (1) 表示文書 |
…305 |
| (2) 評価用表示媒体の形態仕様 |
…305 |
| (3) 被験者 |
…306 |
| (4) 評価結果 |
…306 |
| 6.3.3 ディスプレイ上の作業とハードコピー作業の作業効率と主観的評価 |
…308 |
| 6.4 デジタルペーパーの将来展望 |
…310 |
| 6.4.1 デジタルペーパーに求められるもの |
…310 |
| 6.4.2 紙の印刷物に対する優位性を高めるために |
…310 |
| (1) 表示性能の向上 |
…310 |
| (2) システム開発（情報と媒体の分離と再統合）の重要性 |
…311 |
| A.産経新聞社の電子新聞（電子配達版“NEWS VUE”）の概要 |
…312 |
| B.NTTドコモの電子書籍配信サービス |
…312 |
| C.ボイジャー社の電子出版 |
…319 |
| 6.4.3 将来展望 |
…319 |
第7章 フレキシブルフラットパネルディスプレイ（FPD）の将来展望 |
…323 |
| 7.1 フレキシブルFPDが必要とされる背景 |
…323 |
| 7.2 フレキシブルFPDの開発の方向性と求められる条件 |
…324 |
| 7.3 将来展望 |
…325 |
