偏光・複屈折制御(技術書籍S1489)

 

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★フィルム、レンズ、光ディスク・・・偏光材料、低複屈折材料をどう応用するか?
★屈折率の正しい計測、コントロール手法のポイントを凝縮した一冊!

S1489書籍        LCD/光学材料における
偏光・複屈折制御・測定応用
 〜高精度・短時間計測/光学樹脂の透明性向上/光学フィルム・レンズの開発〜

 
 

 《販売》企業研修協会        《発行》技術情報協会

 
 

●発刊:2008年9月 ●体裁:B5判 (310頁、上製本) ●定価:79,800円(税・送料込)

 
 

【執筆者(敬称略)】 

■長岡技術科学大学  高橋 勉 ■成蹊大学  滝沢 國治 ■シンテック(株)  北村 道夫 ■東京工業大学  石川 謙 
■東京工業大学  鞠谷 雄士 ■(株)東京インスツルメンツ  島田 竜太郎 ■千歳科学技術大学  谷尾 宣久 
■東京理科大学  山下 俊 ■東亞合成(株)  佐内 康之 ■(株)KRI  股木 宏至 ■HOYA(株)  高橋 浩二 
■日本ゼオン(株)  西島 剛彦 ■三井化学(株)  渋谷 篤 ■メルク(株)  田中 紀彦 ■王子製紙(株)  永田 紳一 
■旭化成ケミカルズ(株)  石渡 洋一 ■(株)カネカ  藤井 貞男 ■DIC(株)  長谷部 浩史 ■帝人化成(株)   清水 久賀
 
 

<内容項目> 

第1章 偏光・複屈折の基礎と応用   

第1節 偏光とは?複屈折とは?
 1.電磁波としての光
 2.自然光と偏光
 3.直線偏光,円偏光,楕円偏光
 4.物体内を通過する光
 5.光学異方性
 6.直線複屈折
 7.直線二色性
 8.円複屈折、円二色性
 9.一般物質の光学異方性

第2節 偏光・複屈折の光デバイスへの応用
 1.偏光を利用した光デバイス
  1-1 偏光子
   1-1-1 グラン型プリズム
   1-1-2 光路分岐型偏光子
   1-1-3 ワイヤグリッド型偏光子
   1-1-4 2色性偏光子
  1-2 偏光回転子
   1-2-1 フレネルロム
   1-2-2 ツイステッドネマティック液晶素子
   1-2-3 ファラデー回転子
 2.複屈折を利用した光デバイス
  2-1 受動型複屈折デバイス
   2-1-1 位相差板 2-1-2 位相補償板
   2-1-3 位相差板の応用
  2-2 能動素子(屈折率制御素子)
   2-2-1 電気光学効果を利用した光デバイス
   2-2-2 音響光学デバイス 2-2-3 液晶デバイス 

第2章 偏光・複屈折の計測 

第1節 偏光と物性
 1.偏光の基礎
  1-1 電場,磁場の方程式
  1-2 電磁波の方程式
  1-3 光の定式化
   1-3-1 平面波
   1-3-2 光に関する主要なパラメータ
                波長,波数,屈折率
  1-4 偏光の基礎概念
   1-4-1 偏光の意味
   1-4-2 偏光の特徴づけー電場ベクトル先端の軌跡
   1-4-3 偏光の特徴づけー電場ベクトル回転の向き
  1-5 偏光の表しかた
   1-5-1 偏光を決定するパラメータ
   1-5-2 ストークスパラメータ
   1-5-3 ポアンカレー球
 2.偏光の伝播
  2-1 媒質と偏光
  2-2 異方性媒質
   2-2-1 異方性媒質の誘電率
   2-2-2 誘電率テンソル
   2-2-3 誘電率テンソルと異方性
  2-3 異方性媒質中の偏光伝播
   2-3-1 異方媒質中の電場と波数ベクトル
   2-3-2 板状異方性媒質中の偏光伝播
 3.偏光測定による媒質定数決定
  3-1 偏光伝播特性による媒質の情報取得
  3-2 一軸異方性フィルムに
              垂直に入射する偏光の伝播特性
  3-3 一軸異方性フィルムの複屈折率決定
  3-4 回転検光子によるS1、S2の測定

第2節 偏光顕微鏡による
         複屈折の観察・測定法

 1.偏光顕微鏡の構造
  1-1 偏光子と検光子
  1-2 オルソスコープ観察とコノスコープ観察
  1-3 スロットホルダーと位相差板
 2.オルソスコープ観察
  2-1 干渉色図表
   2-1-1 干渉色図表 2-1-2 異常干渉色
  2-2 ステージの回転と光軸の確認
  2-3 遅速軸の決定
  2-4 偏光顕微鏡による複屈折の観察限界
  2-5 コントラスト低下の原因
 3.コノスコープ観察
  3-1 コノスコープ観察の光学系
  3-2 コノスコープ画像が見られない場合の問題点
 4.補償板による複屈折の定量評価
  4-1 楔型コンペンセータとベレックコンペンセータ
  4-2 セナルモンコンペンセータ
 5.分光器との組み合わせによる複屈折測定
  5-1 顕微鏡への光ファイバーの取り付け
  5-2 測定

第3節 成形品のオフライン複屈折計測法と
                    計測事例

 1.偏光顕微鏡による複屈折計測法
  1-1 繊維の複屈折計測
  1-2 フィルムの複屈折計測
 2.干渉顕微鏡による複屈折と密度の計測法

第4節 成形プロセスにおける
     オンライン複屈折計測法と計測事例

 1.複屈折のオンライン計測法
  1-1 偏光顕微鏡法
  1-2 スペクトル法
  1-3 回転偏光板法
 2.複屈折のオンライン計測事例
  2-1 溶融紡糸過程における
         紡糸線のオンライン複屈折測定
  2-2 溶融紡糸過程における
         オンライン複屈折測定の計測事例
  2-3 フィルム伸長過程における
         複屈折変化のオンライン測定装置
  2-4 フィルム伸長過程における
         オンライン複屈折測定事例

第5節 複屈折の測定法・測定結果
 1.高精度複屈折ポラリメーター
  1-1 光弾性変調器について
  1-2 光弾性変調法の測定原理
  1-3 3波長対応複屈折測定装置性能
  1-4 ポリマーフィルムの測定結果
  1-5 CaF2の測定結果
 2.複屈折測定における留意点
  2-1 繰返し測定精度
  2-2 測定値の正確さ
  2-3 測定値の角度依存性
  2-4 装置設置環境と測定誤差
  2-5 フィルム測定時の干渉問題
 3.分光ストークスポラリメーター
  3-1 2重回転法の原理
  3-2 PLZTセラミックスの測定結果
  3-3 ゼロオーダー水晶λ/4波長板(設計波長633nm)の                             測定結果
  3-4 円偏光フィルムの測定結果 

第3章 光学樹脂屈折率制御低複屈折化 

第1節 光学用ポリマーにおける
         屈折率・複屈折の制御

 1.屈折率制御
  1-1 屈折率と分子構造
  1-2 屈折率の波長依存性(アッベ数)
  1-3 屈折率の制御
  1-4 屈折率の精密測定
  1-5 光学ポリマーの屈折率予測システム
 2.低複屈折化
  2-1 複屈折と屈折率楕円体
   2-1-1 等方性と異方性
   2-1-2 複屈折と屈折率楕円体
   2-1-3 複屈折媒体に入射した光の振る舞い
  2-2 配向複屈折
   2-2-1 ポリマーの配向複屈折
   2-2-2 配向複屈折の低減化
  2-3 応力複屈折
   2-3-1 光弾性効果と応力複屈折
   2-3-2 応力複屈折の低減化
  2-4 複屈折の低減化

第2節 電子線による屈折率の制御
 1.電子線反応による屈折率制御
 2.透明ポリイミドの電子線反応による屈折率制御
 3.種々のポリイミドの電子線反応
 4.ポリイミドの電子線反応初期過程
 5.電子線クロミック反応による屈折率誘起

第3節 光による屈折率制御
 1.フォトオプティカル効果
 2.フォトオプティカル効果の原理
 3.フォトオプティカル分子の例
 4.フォトオプティカル効果材料の反応設計
 5.光異性化反応量子収率
第4節 高屈折率光学材料の設計と物性
  〜UV硬化樹脂における屈折率の調整、低吸水化〜
 1.高分子材料の屈折率
  1-1 屈折率を決定する要因
  1-2 屈折率の算出方法
  1-3 化学構造と屈折率
 2.UV硬化樹脂の屈折率制御のポイント
  2-1 一般的なUV硬化樹脂の屈折率
  2-2 UV硬化樹脂における屈折率の温度依存性
  2-3 UV照射量と屈折率との関係
  2-4 UV硬化樹脂の波長分散
 3.UV硬化樹脂の高屈折率化
  3-1 芳香族基の導入
  3-2 フッ素以外のハロゲン原子の導入
  3-3 硫黄原子の導入
  3-4 脂環式構造の導入
 4.高分子材料の複屈折
  4-1 UV硬化樹脂の複屈折
 5.高分子材料の吸水率
  5-1 一般的なUV硬化樹脂の吸水率
  5-2 高屈折率UV硬化樹脂の吸水率

第5節 有機無機ナノ複合材料を
            用いた屈折率制御

 1.有機無機ナノ複合光学材料の屈折率
 2.有機無機ナノ複合光学材料の透明性
 3.有機無機ナノ複合材料の屈折率測定上の留意点
 4.有機無機ナノ複合材料を用いた屈折率分散制御

第4章 各種光学材料・部品への応用
 

第1節 眼鏡レンズ及び眼鏡レンズに
           求められる光学特性

 1.眼鏡とフレーム
 2.眼鏡レンズ
 3.眼鏡レンズに求められる光学的特性
  3-1 屈折率、アッベ数、比重
  3-2 透過率 3-3 累進屈折力レンズの光学性能
 4.眼鏡レンズにおける各要素技術
  4-1 設計 4-2 素材 4-3 表面処理 4-4 加工
 5.眼鏡レンズの加工工程
 6.将来の市場動向及び技術動向

第2節 光学レンズ用途に向けた
      シクロオレフィンポリマーの
         光学特性と成形加工技術

 1. シクロオレフィンポリマー
 2.ZEONEXR,ZEONORRの物性と光学特性
 3.光学レンズに求められる光学特性と成形加工技術
  3-1 屈折率分布 3-2 複屈折

第3節 低複屈折シクロオレフィン系
     光学樹脂
イメージセンサー光学系
         
             への応用
 1.環状オレフィン共重合体の構造と低複屈折性
  1-1 分極異方性と複屈折
  1-2 イメージセンサ光学系と複屈折
 2.三枚構成光学系における比較
  2-1 本検討の概要
  2-2 光学系
  2-3 実写性能
  2-4 環境試験結果
 3.二枚構成光学系における比較
  3-1 本検討の概要
  3-2 光学系
  3-3 実写性能および環境試験結果
 4.まとめ

第4節 液晶材料における複屈折制御
         
 〜高複屈折液晶材料の開発〜
 1.フィールドシーケンシャル駆動
  1-1 フィールドシーケンシャル駆動とは?
  1-2 TNモードにおける液晶高速応答化
  1-3 高複屈折材料の開発
  1-4 新規トラン系材料を用いた
          液晶材料の応答時間の評価
  1-5 新規トラン系材料を用いた
          液晶材料の信頼性評価

第5節 LCD用フィルムにおける
         配向制御とその評価法

 1.配向の発生と制御
  1-1 2軸延伸(ボーイング現象)
  1-2 射出成形(射出位置と配向分布)
  1-3 押出成形(押出条件と配向度)
 2.配向評価方法
  2-1 X線回折 2-2 赤外二色性
  2-3 力学的破断強度法  2-4 超音波法
  2-5 偏光蛍光法 2-6 マイクロ波法 2-7 複屈折
 3.屈折率と複屈折
  3-1 分極率  3-2 複屈折とレターデーション
  3-3 固有複屈折率と分極
 4.レターデーションの測定方法
  4-1 ピーク&バレー法 4-2 平行ニコル回転法

第6節 PMMAの
     LCDバックライト用導光板への応用

 1.PMMAの特性
  1-1 透明性
   1-1-1 光の反射
   1-1-2 光の吸収
   1-1-3 光の散乱
  1-2 耐候(光)性
  1-3 低複屈折率
 2.導光板の市場動向
 3.バックライト用導光板について
  3-1 バックライトの原理
  3-2 バックライト用導光板材料
   3-2-1 導光板用シート材料
   3-2-2 導光板用射出成形材料
  3-3 導光板の素材に要求される特性
   3-3-1 異物が少ないこと
   3-3-2 着色のないこと
   3-3-3 長光路光線透過率の良いこと
   3-3-4 耐熱性の高いこと
  3-4 シート材料に要求される特性
   3-4-1 面精度と板厚精度が優れること
   3-4-2 梱包の充実
  3-5 ペレット成形材料に要求される特性
   3-5-1 高流動性であること
   3-5-2 低温成形性であること
   3-5-3 離型性が良いこと
   3-5-4 吸湿の防止

第7節 透明樹脂LCDバックライト用
             拡散板への応用

 1.拡散板に求められる機能と材料特性
 2.樹脂材料種による拡散板の特徴
  2-1 PMMA拡散板  2-2 MS、及びPS拡散板
  2-3 COP、及びPC拡散板
 3.高付加価値拡散板の開発
  3-1 賦形拡散板の開発
  3-2 LED光源対応拡散板の開発

第8節 LCD光学補償フィルム
 1.LCDに於ける光学補償フィルムの役割
 2.光学補償フィルムの光学特性
  2-1 配向複屈折  2-2 光弾性複屈折
  2-3 位相差の波長分散
  2-4 位相差フィルムの視野角特性

第9節 重合性液晶を用いた
        位相差フィルムの開発

 1.UVキュアラブル液晶を用いた
          光学フィルムの作製概略
 2.光学フィルム作製詳細
  2-1 塗布 2-2 配向 2-3 硬化
 3.UVキュアラブル液晶を用いた光学フィルムの特性
 4.UVキュアラブル液晶の特徴
  4-1 薄膜化できる 4-2 高耐熱である
  4-3 配向状態(光軸)をパターン化できる

第10節 ポリカーボネート樹脂および
     それを用いた光ディスク基板の
        光学的欠陥と複屈折と制御

 1.ポリカーボネート樹脂とは
 2.ポリカーボネート樹脂の製造方法
  2-1 溶剤法によるPC樹脂の製造
  2-2 溶融法(エステル交換法)によるPC樹脂の製造
 3.光学用ポリカーボネート樹脂の特性
  3-1 PC樹脂の分光光線透過率
  3-2 PC樹脂の屈折率 3-3 PC樹脂の耐熱性
 4.ポリカーボネート樹脂の光ディスク基板への応用
 5.光ディスク基板の光学的欠陥
  5-1 異物 5-2 ボイド(空隙) 5-3 基板の複屈折
 6.光ディスクの複屈折制御 7.今後の展開 

 
 

                                   【本書のポイント】 
★偏光、複屈折の観察・測定法
  ⇒ 偏光顕微鏡(オルソスコープ・コノスコープなど)⇒ 干渉顕微鏡⇒ 高精度複屈折ポラリメーター
  ⇒ レターデーションの測定(ピーク&バレー法・平行ニコル回転法) 
 ◎成形プロセス中と成形後、それぞれの計測事例を掲載!
★光学樹脂の屈折率制御と低複屈折化
  ⇒ アクリル樹脂(MMA、PMMA)⇒ ポリカーボネート樹脂(PC)⇒ シクロオレフィン樹脂(COP)⇒ ポリイミド樹脂(PI)
  ⇒ 有機無機ナノ複合材料 
 ◎電子線/光照射、フッ素/ハロゲン置換などによる制御について解説! 
★電子材料、光学部品への応用
  ⇒ 液晶材料(新規トラン系液晶・UVキュアラブル液晶)⇒ バックライト(導光板・拡散板)
  ⇒ 光学補償フィルム(偏光・位相差など)  ⇒ 光学レンズ(眼鏡・カメラなど)⇒ 光集積回路⇒ 光ディスク基板  
 ◎材料に求められる光学特性と開発動向・応用展開を網羅! 

 
 

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