透明樹脂の高性能化と応用


 透明プラスチックは無機ガラスと比較して、軽量性、加工性、量産性などの特性が優れることから、光学レンズ、光ディスク、光学フィルムなどさまざまな分野にその用途が広がっています。近年、これらのIT関連製品の高機能化の要求に対応して、透明性、低複屈折性、耐熱性、低吸湿性などを改良した樹脂やこれらを兼ね備えた新規樹脂も開発されています。
 本書は光学用途に使用される透明樹脂の材料、加工、応用について、下記の点を中心に述べたものです。

応用分野別の要求、市場動向
既存樹脂の改良技術、新規樹脂、有機無機ハイブリッド材料
高性能・低コストディスプレイ用光学部材
ブルーレーザ対応樹脂
小型プラスチックレンズ
低損失POF
光導波路を用いたプリント配線板
透明樹脂特許の分析
 
    □体裁 A4版 323頁
    □税込価格 71,400円 (本体68,000円、消費税3,400円)
    □送料 弊社負担
    □発行 2008.01

第1章 透明プラスチック材料の現状と新規開発動向
第2章 透明プラスチックのFPD分野への応用展開
第3章 透明プラスチックの光機能部品への応用展開
第4章 特許から見た透明樹脂の技術トレンド

詳 細 目 次

 
第1章 透明プラスチック材料の現状と新規開発動向 1
 1.1 光学透明プラスチック材料の特徴 1
  1.1.1 透明性に関与するポリマーの物性 1
  1.1.2 透明プラスチックの耐環境特性 13
 1.2 透明樹脂材料の動向 15
  1.2.1 ポリメチルメタクリレート(PMMA:polymethyl methacrylate) 15
   (1) 市場の概況(世界生産量、国内の状況) 15
   (2) PMMAの特徴 16
   (3) PMMA材料の課題解決 17
    (a) 屈折率不均一による損失の改善 17
    (b) 屈折率分布の制御 21
     イ)グレーデッドインデックス型のPOF 21
     ロ)「エスカギガ」(三菱レイヨン) 21
     ハ)「ルミスター」(富士写真フィルム) 21
    (c) 耐熱性の改善 22
    (d) 吸湿性の改善 22
  1.2.2 ポリカーボネート樹脂(PC:Polycarbonate) 22
   (1) PC樹脂市場の概況(用途、生産) 22
   (2) PC樹脂の特徴 24
   (3) 透明PC材料の課題と解決 24
    (a) 複屈折特性の改善と高屈折率化 24
    (b) 改質剤添加による流動性の解決 27
    (c) 透明・高耐熱・低複屈折・低吸水率の新規PC(出光興産) 29
   (4) エンジニアリングプラスチックとしての PC樹脂の材料改質動向 31
    (a) 材料改質 31
    (b) 環境対応難燃材料 32
    (c) 充てん材による改質 32
    (d) 低温耐衝撃性と耐候性の向上−レキサンEXL
       (日本ジーイープラスチックス)
33
  1.2.3 環状ポリオレフィン樹脂 35
   (1) 環状ポリオレフィン樹脂の特徴 35
   (2) 市場の状況(COPメーカ及びCOCメーカの状況) 39
   (3) 各種環状ポリオレフィン樹脂の開発、応用動向 39
    (a) COP(Cycro−Olefin Polymer)の高機能化(日本ゼオン、JSR) 40
    (b) COC(Cyclo−Olefin Copolymer)の高機能化
      (三井化学、ポリプラスチック)
49
    (c) 環状ポリオレフィン樹脂の新規開発(旭化成) 51
  1.2.4 ポリオレフィン(Poly Olefin) 53
   (1) 市場の状況 54
   (2) ポリオレフィンの光学的機能の改善 55
    (a) ポリオレフィンの透明性向上技術 55
    (b) オレフィンマレイミド共重合体(東ソー) 58
    (c) 環状ポリオレフィン樹脂の新規開発(旭化成) 51
  1.2.4 ポリオレフィン(Poly Olefin) 53
   (1) 市場の状況 54
   (2) ポリオレフィンの光学的機能の改善 55
    (a) ポリオレフィンの透明性向上技術 55
    (b) オレフィンマレイミド共重合体(東ソー) 58
    (c) TPX(三井化学) 60
  1.2.5 ポリエステル系透明樹脂 61
   (1) ポリアリレート(Uポリマー)(ユニチカ) 61
   (2) フルオレン系ポリエステル樹脂−OKP4(大阪ガスケミカル) 66
  1.2.6 含フッ素耐熱透明樹脂 69
   (1) 透明フッ素樹脂(デュポン、旭硝子) 69
   (2) パーフルオロシクロへキサン構造樹脂(オムロン) 73
   (3) 含フッ素ポリイミド(PI) 74
    (a) 高耐熱・高透明性フィルム「ネオプリムL」(三菱ガス化学) 75
    (b) 全フッ素化ポリイミド「FLUPI」の改善(NTT) 76
    (c) 新規熱可塑性ポリイミド樹脂「Extem(エクステム)」
       (GEプラスチックス)
77
  1.2.7 その他の透明・耐熱樹脂 80
   (1) ポリサルホン系プラスチック(ソルベイアドバンストポリマーズ) 80
   (2) ポリシラン 81
  1.2.8 有機無機ナノ複合材料の開発動向 82
   (1) 有機無機ナノ複合材料の特徴 82
   (2) 有機無機ハイブリッド(ナノコンポジット)材料 85
   (3) シロキサン系有機無機ハイブリッド材料 86
    (a) ダブルデッカー型シルセスキオキサンハイブリッド
       (東北大学、チッソ)
87
    (b) 感光性ゾル−ゲル反応を用いたダブルデッカー型
       シルセスキオキサンハイブリッド(東北大学、チッソ)
89
    (c) シロキサンポリマーネットワーク(ADEKA) 91
   (4) ゾル−ゲル反応による有機無機ハイブリッド材料 91
 
第2章 透明プラスチックのFPD分野への応用展開
98
 2.1 液晶ディスプレイおよびその他FPDにおける透明プラスチックの技術動向 98
  2.1.1 FPDに使用される透明プラスチック 98
 2.2 液晶ディスプレイの動作と構造(LCD:Liquid Crystal Display) 103
  2.2.1 LCDの基本原理 104
  2.2.2 LCDの種類 105
  2.2.3 視野角依存性と光学補償フィルム 108
 2.3 LCDに用いられる透明プラスチック部材 111
  2.3.1 偏光フィルム 111
   (1) 構造 112
   (2) 市場 112
   (3) 偏光フィルムの機能と種類 115
   (4) 偏光フィルムに関する新技術の動向 119
    (a) 光配向技術を用いた偏光フィルムの作製 120
    (b) ワイヤーグリッド 122
     イ)反射型偏光板(旭化成) 122
     ロ)ワイヤーグリッドによる偏光の再利用 123
    (c) PVA系新ポリマー、ポパールVF−PEフィルム(クラレ) 123
    (d) TACフィルム代替の新素材開発(慶應大学、JST) 124
  2.3.2 位相差フィルム 124
   (1) 位相差フィルム市場 124
   (2) 延伸位相差フィルム、位相差の発現 126
   (3) TN液晶用視野拡大フィルム 129
   (4) 偏光フィルムに関する新技術の動向 119
    (a) 光配向技術を用いた偏光フィルムの作製 120
    (b) ワイヤーグリッド 122
     イ)反射型偏光板(旭化成) 122
     ロ)ワイヤーグリッドによる偏光の再利用 123
    (c) PVA系新ポリマー、ポパールVF−PEフィルム(クラレ) 123
    (d) TACフィルム代替の新素材開発(慶應大学、JST) 124
  2.3.2 位相差フィルム 124
   (1) 位相差フィルム市場 124
   (2) 延伸位相差フィルム、位相差の発現 126
   (3) TN液晶用視野拡大フィルム 129
   (4) 大型液晶用光学補償フィルム 129
   (5) 位相差フィルムの開発動向 144
    (a) VA−LCD TV用視野拡大フィルムVA−TAC(コニカミノルタオプト) 144
    (b) 溶融押出し広幅延伸位相差フィルム(日本ゼオン) 147
    (c) 重合性液晶(UVキュアラブル液晶)による光学フィルムと応用 149
    (d) 直交偏光板の補正技術 154
    (e) 位相差フィルムによるLCDの広帯域化 157
  2.3.3 反射防止、輝度向上、バックライト関連光学フィルム 160
   (1) 反射防止フィルム 161
   (2) LCD輝度向上フィルム 166
    (a) プリズムシート 166
    (b) GBO(Giant Birefringent Optics)(3M) 168
   (3) バックライト(BL)関連の光学フィルム 171
    (a) 拡散フィルム(シート) 171
    (b) 反射フィルム(シート) 172
  2.3.4 フレキシブル基板 172
   (1) 透明導電膜の製造法と透明導電膜材料 172
   (2) 透明導電膜の用途 174
    (a) タッチパネル 175
    (b) LCD用フィルム基板 176
    (c) プラスチックLCD基板上への直接TFTアレイ形成技術 178
 2.4 LCD導光板とバックライトシステム 178
  2.4.1 LCDバックライトシステム 178
   (1) 導光板、バックライトシステムの分類 178
   (2) 導光板の市場 180
  2.4.2 バックライト関連部材の開発動向 180
   (1) 機能複合型導光板技術 181
    (a) 印刷方式と射出成形方式 181
    (b) プリズムシート機能の付与 182
    (c) 機能複合型バックライトミラブライトの開発(クラレ) 182
    (d) 全反射型プリズムシートTRPS(Total Reflection Prism Sheet)
       (三菱レイヨン)
184
    (e) 高輝度光散乱ポリマー導光体 187
   (2) 導光板成形技術 187
  2.4.3 大型TV用バックライト部材 188
   (1) 直下型バックライトの基本構造 188
   (2) 反射シート 189
   (3) 拡散シート(板) 189
    (a) 射出成形拡散板(ニイガタマシンテクノ) 190
    (b) 光制御プレート「レキサンイルミネックス」(GE) 190
  2.4.4 小型装置用バックライト部材 191
   (1) ホログラム高輝度導光板(日立化成) 192
   (2) ベクター放射結合方式LEDバックライト(オムロン) 194
   (3) フロントライト用導光板 198
    (a) フロントライトの基本構造 198
    (b) フロントライト用光源(富士通化成) 199
    (c) フロントライト反転バックライト(富士通化成) 200
   (4) リバーシブルライト(オムロン) 201
 
第3章 透明プラスチックの光機能部品への応用展開
206
 3.1 プラスチックレンズの応用範囲の拡大と技術動向 206
  3.1.1 プラスチックレンズの市場動向 207
   (1) メガネレンズ 207
   (2) 光学用レンズ市場(光ピックアップ用、携帯電話用DSC) 207
  3.1.2 メガネ用プラスチックレンズの技術動向 209
   (1) メガネレンズの概況 209
   (2) メガネレンズの薄型化 209
   (3) レンズ材料および成形方法 210
    (a) 高屈折率レンズ材料 211
    (b) 超高屈折率プラスチックMRシリーズ(三井化学) 211
    (c) キャスト成形 212
  3.1.3 光学機器用プラスチックレンズ技術の概要 213
   (1) プラスチックレンズの進歩と応用範囲の拡大 213
   (2) プラスチックレンズ用材料 215
    (a) 代表的プラスチック材料 215
    (b) 新規材料OKP4(大阪ガス) 216
   (3) プラスチックレンズの成形技術 216
  3.1.4 プラスチックレンズの開発動向 217
   (1) 光ディスクピックアップ系レンズ 217
    (a) 光ディスクピックアップ系の構 218
    (b) DVD/CD互換方式のピックアップ用レンズ 218
    (c) HDDVD、DVD、CD3波長互換用ピックアップ用レンズ
       (コニカミノルタオプト)
219
    (d) ブルーレーザ対応COP(日本ゼオン) 222
   (2) DSC(デジタルスチルカメラ)のプラスチックレンズ 223
   (3) 携帯電話用カメラレンズ 225
    (a) 携帯電話用PLカメラレンズ 225
    (b) 自由曲面プリズム方式(オリンパス) 225
   (4) リアスクリーン用特殊光学レンズ 226
    (a) フレネルレンズ(Fresnel lens) 227
    (b) レンチキュラー(Lenticular)レンズ 228
     イ)プロジェクター用レンチキュラーレンズの機能 228
     ロ)MDプロジェクター用レンチキュラーの開発(大日本印刷) 228
  3.1.5 プラスチックレンズの表面処理 229
   (1) 表面処理の必要性 230
   (2) 新しいコーティング方法 230
    (a) 無機有機複合体耐衝撃性ハードコート(愛知県産業技術研究所) 230
    (b) ダブルリングマグネトロン(DMR)スパッタ装置
       (FEP:フラウンホーファー電子ビームプラズマ研究所)
231
    (c) ナノ微粒子ウエットケミカル法(INM:新材料研究所) 232
    (d) ARハード(IOF:フラウンホーファー光学研究所) 233
  3.1.6 プラスチックロッドレンズ 234
   (1) 屈折率分布型ロッドレンズアレイの原理 235
   (2) プラスチックロッドレンズとアレイの製造方法 237
   (3) ロッドレンズアレイの応用展開 240
  3.1.7 その他レンズ関連の光学部品 240
   (1) 液体レンズ(Varioptic) 240
   (2) 薄膜ローパスフィルター 241
    (a) 自己組織化フィルム 241
    (b) 光学ローパスフィルター(OLPF) 242
   (3) マイクロレンズ、マクロレンズアレイ(MLA:Micro Lens Array) 243
    (a) 金型を用いたMLAの高精度・量産複製法の確立(オムロン) 243
 3.2 光ディスク 245
  3.2.1 光ディスクの種類と特徴 245
  3.2.2 次世代DVDと製造プロセス 249
   (1) 次世代DVD:HD DVDとBlu-ray Disc 249
   (2) Blu-ray Disc 250
    (a) 液状紫外線硬化樹脂を中間層に用いる書き換え型2層BDディスク
       (松下電器産業)
250
    (b) 粘着シートを中間層に用いたBD2層ディスク(リンテック) 252
   (3) HD DVD(東芝) 254
    (a) Low to High型有機色素を用いた低コストHD DVD-Rディスク(東芝) 254
    (b) 36Gバイト書き換え型2層ディスク(東芝) 257
   (4) HD DVDとBlu-ray Discの両方に対応した光ディスク媒体
      −Total Hi Def(Warner Home Video)
258
  3.2.3 光ディスク用透明樹脂の開発 259
   (1) 光ディスク用透明樹脂の要求性能 260
   (2) 高性能透明樹脂の開発 260
    (a) 高密度記録用PCの開発(帝人バイエルポリテック) 260
    (b) シクロオレフィンポリマー(COP) 261
    (c) 再評価されるPMMA 261
   (3) 植物由来のプラスチックを使用した光ディスク(三洋電機) 262
  3.2.4 光ディスクの市場 263
 3.3 光通信関連分野におけるプラスチック光ファイバー 267
  3.3.1 プラスチック光ファイバー(POF:Plastic Optical Fiber) 267
  3.3.2 POFの開発と各社の動向 271
   (1) GI型とSI型 271
   (2) 低損失GI型POFの開発 272
    (a) 全フッ素光学樹脂をコア材にしたGI型POF(旭硝子) 272
    (b) 大口径GI型POF「LUMISTAR-X」(富士フィルム) 272
   (3) POFメーカー各社の取り組み
      (三菱レイヨン、旭化成エレクトロニクス、東レ)
276
 3.4 光通信関連光学部品 278
  3.4.1 ポリマー光導波路 279
  3.4.2 ポリマー光導波路の開発動向 284
   (1) フッ素化ポリイミドの応用 284
    (a) 光学用フッ素化ポリイミド材料「FLUPI−CB、FLUPI−PF」
       (NTTアドバンステクノロジ)
284
    (b) 全フッ素化ポリイミド光導波路(NTTアドバンステクノロジ) 285
    (c) フッ素化ポリイミドフィルター型波長合分波器の試作
       (NTTアドバンステクノロジ)
286
    (d) フッ素化ポリイミドフィルムの作製(三井化学) 286
   (2) 加工方法とポリマー導波路材料 287
    (a) 光導波路製造方法2p(photo-polymerization)法(オムロン) 287
    (b) 感光性ゾルーゲル材料を用いた光導波路形成(JSR) 287
    (c) ナノハイブリッドシリコーンによる直接露光フレキシブル光導波路の製造
       (ADEKA)
289
    (d) 光インプリント技術応用のポリマー光導波路(オムロン) 289
   (3) その他の光導波路材料 290
    (a) フッ素化エポキシ樹脂(NTT) 291
    (b) ポリシアヌレート系樹脂を用いたEO材料作製と光導波路への応用
       (東北大学)
292
  3.4.3 電気光回路の技術動向 293
   (1) ポリマー光導波路を用いたプリント配線板 294
   (2) 光導波路の接続と損失 297
   (3) ポリマー光導波路の開発動向 300
  3.4.4 ポリマー光導波路等光部品の市場動向 300
   (1) 光通信関連製品、部材の市場 300
   (2) ポリマー光導波路等のポリマー光部品の進展 301
 
第4章 特許から見た透明樹脂の技術トレンド
305
 4.1 出願の動向 305
 4.2 出願内容の紹介 309
  4.2.1 主要光学用樹脂材料に関する出願 309
   (1) ポリカーボネート(PC)樹脂 309
   (2) (メタ)アクリル系樹脂組成物 311
   (3) 環状オレフィン系重合体 312
  4.2.2 有機−無機複合材料 313
  4.2.3 含フッ素化合物 317
  4.2.4 ポリ乳酸樹脂 320
  4.2.5 その他の樹脂 323
   (1) ゴム強化スチレン系樹脂 323
   (2) ジシクロペンダジェン(DCPD:Dicyclopentadiene)樹脂 323
   (3) ポリエチレンナフタレート樹脂 324

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