最新光学フィルムの技術動向 ～偏光板、モスアイフィルム、Light Polymer～
FPDの用途拡大に伴って光学フィルムへの要求も多肢に亘っている。モバイルデバイスのディスプレイには、薄型・軽量が必修条件である。超薄型偏光板はこの要求に応える。屋外や車載用ディスプレイには耐環境特性が要求される。染料系偏光板でヨウ素系偏光板と同等の光学特性を有する高耐候性偏光板が実用化された。
モスアイは低反射膜として実用化されているが耐傷性に課題があった。ハードコート機能付きモスアイフィルムはこの課題を解消できる。Light Polymerの実用化でFPDの光利用効率が格段に向上することが期待できる。
本調査レポートでは、偏光板、モスアイフィルムおよびLight Polymerの最新技術をとりまとめた。
※紙媒体で資料をご利用される場合は、書籍版とのセット購入をご検討ください。書籍版が無い【PDF商品のみ】取り扱いの調査資料もございますので、何卒ご了承ください。
調査資料詳細データ
矢野経済研究所では、2016年より大手企業等でご活躍されたシニアの方々を当社の「社外マイスター」としてお迎えし、現役時代に培った経験、知見、人脈などを矢野経済研究所の事業活動を通じて、社会に還元していただくための新たな組織を立ち上げました。エキスパートシリーズは、社外マイスターの方が執筆した、新たな切り口によるオリジナルレポートです。長年培った経験・知見による技術や開発、市場への目利き力で、従来の市場調査資料とは一味違った情報をご提供いたします。
本レポートは、弊社社外マイスターであり、ホシデンやソニーで主に液晶ディスプレイの開発に携わってきた工学博士である鵜飼育弘氏（客員研究員）がとりまとめました。
■掲載内容
１．はじめに
２．偏光板
2.1 日東電工超薄膜偏光板
（1）偏光板の技術動向と課題
（図1）偏光板の製造工程（日東電工資料）
（図2）偏光板の収縮力による主な課題（日東電工資料）
（2）偏光板の収縮対策
（図3）対策(1) 保護フィルムの薄型化（日東電工資料）
（図4）対策(2) 偏光子の薄型化（日東電工資料）
（図5）対策(3) PVAラミネート後延伸（日東電工資料）
（3）高光学特性を有す極薄板偏光板の開発
（図6）「空中延伸」工程（日東電工資料）
（図7）「水中延伸」工程（日東電工資料）
（図8）超薄板偏光板の開発手法（日東電工資料）
（4）超薄型高光学特性偏光板
（図9）超薄型偏光板の光学特性（日東電工資料）
（図10）パネル反り改善（日東電工資料）
（図11）偏光板厚と生産性推移（日東電工資料）
（図12）偏光板特性レーダーチャート（日東電工資料）
（図13）超薄板偏光板大生産ロット（日東電工資料）
（5）今後の展開
2.2 ポラテクノ高コントラスト・高耐久性偏光板
（1）偏光板の種類と特性
（表1）現行偏光板の光学特性（ポラテクノ資料）
（図14）耐久テスト（65℃,95% relative humidity,500h）後のヨウ素系偏光板
（a）LCDパネル （b）偏光板のみ（ポラテクノ資料）
（2）高コントラスト・高耐久性偏光板
（表2）新規開発染料と現行染料の2色性比比較（ポラテクノ資料）
（図15）新規開発2色性偏光板（DP-1N）の断面（ポラテクノ資料）
（図16）新規開発2色性偏光板（DP-1N）の写真（ポラテクノ資料）
（3）光学特性
（図17）新規開発偏光板と現行偏光板の光学特性（ポラテクノ資料）
（表3）偏光板の光学特性（ポラテクノ資料）
（図18）新規開発品と従来品のコントラストの比較（ポラテクノ資料）
（4）耐久性
（図19）耐久性試験結果（ポラテクノ資料）
（5）今後の展開
2.3 高性能無彩色偏光板
（1）反射型モノカラーLCD用偏光板
（図20）左：現行反射型LCD
右：無彩色偏光板を用いたモノクロム反射型LCD（日本化薬他資料）
（2）反射型カラーLCD用偏光板
（図21）ヨウ素系偏光板および
染料系偏光板のクロス状態の透過率の波長依存性（日本化薬他資料）
（3）2色性比の改善
（4）高2色性比を有す無彩色偏光板
（図22）平行およびクロス状態での無彩色偏光板の波長依存性（日本化薬他資料）
（表4）試作偏光板の特性（日本化薬他資料）
（図23）反射モードでの種々の偏光板の平行状態の色再現範囲（日本化薬他資料）
（図24）反射モードでの種々の偏光板の直交状態の色再現範囲（日本化薬他資料）
（図25）Xeランプ暴露試験（4500MJ/㎡＆70℃）による平行状態での
透過率の波長依存性の変化（日本化薬他資料）
（図26）Xeランプ暴露試験後の平行状態偏光板の色（日本化薬他資料）
（5）今後の展開
（図27）試作した反射型フルカラーLCD（東北大資料）
2.4 ナノインプリントを用いたワイヤグリッド偏光板
（1）LCDの光利用効率の現状と対策
（図28）WGP構造とその光学特性（AUO資料）
（図29）ガラス基板上WGP(a)とOn-Cell WGP(b)（AUO資料）
（図30）On-Cell WGPの製造工程（AUO資料）
（図31）AlグレーティングのSEM写真（AUO資料）
（図32）On-Cell WGPの外観（AUO資料）
（図33）On-Cell WGPの動作および非動作状態の写真（AUO資料）
（図34）On-Cell WGPの点灯状態（AUO資料）
（表5）光学測定結果（AUO資料）
（3）今後の展望
３．モスアイフィルム
（1）LCDの構成と光学フィルム
（図35）LCDにおけるTACフィルムの役割（富士フイルム資料）
（図36）サブピクセルピッチとスパークリング（きらめき）依存性（富士フイルム資料）
（図37）色むらの写真（富士フイルム資料）
（図38）バインダーの分子量とハードコートフィルムの性能依存性（富士フイルム資料）
（2）粒子で作られたモスアイ状表面の概念と設計
（図39）シミュレーションモデル（富士フイルム資料）
（図40）反射率の(a)バインダーレベル (b)粒子間距離 (c)粒子サイズの依存性
（富士フイルム資料）
（3）TAC基板上のモスアイ構造
（図41）SEM像 (a)断面 (b)平面（富士フイルム資料）
（図42）正反射率の波長依存性（富士フイルム資料）
（4）耐擦傷性の付与
（図43）スチールウールによるラビング試験前後の正反射率の波長依存性
（富士フイルム資料）
（図44）サンプルの写真 (a)改善前 (b)改善後
黄色矢印はスチールウールで擦った領域（富士フイルム資料）
４．Light Polymer
（1）リオトロピック液晶とは
（2）Light Polymers Inc.のリオトロピック液晶
（3）リオトロピック液晶材料
（図45）リオトロピック液晶材料の設計（Light Polymer資料）
（4）リオトロピック液晶の塗布法
（5）生産体制
（6）FPDの光利用効率改善
（図46）液晶と補償板による光学特性の補償法の原理
（鵜飼、液晶Vol.12.pp.6-15(2008）)
（図47）塗布型液晶補償板の種類と3次元屈折率、配向状態、液晶材料の関係
（鵜飼、液晶Vol.12.pp.6-15(2008）)
（7）光利用効率と消費電力削減
（図48）モバイル用タッチパネル付きTFT-LCDモジュールの断面構造
（Light Polymer資料）
（図49）光利用効率の比較（Light Polymer資料）
（8）ポリイミドの代替材料
（表6）PIフィルムとCrystallineの特性の比較（Light Polymer資料）
５．おわりに
このレポートの関連情報やさらに詳しい情報についての調査を検討したい
矢野経済研究所では、
個別のクライアント様からの調査も承っております
マーケティングや経営課題の抽出、リサーチの企画設計・実施、調査結果に基づく具体的な戦略立案・実行支援に至るまで、課題解決に向けた全ての段階において、クライアント企業をトータルでサポート致します。