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照明 光源 書籍

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★ディスプレイ光源においても競争が熾烈を極める照明市場!
    将来的に1兆円を超すとも言われるこのメガ市場で優位に立つ光源は?
★蛍光灯やセラメタ、さらに次世代照明デバイスの 「輝度」「効率」「寿命」改善のポイントを凝縮!

白色LED、半導体レーザ、有機ELを中心とした

最先端 照明・光源 技術全集


〜材料・部材開発、デバイス設計、製造技術、色・光の測定、信頼性評価など〜

The complete works of advanced illumination / source of light technology

■発刊 2008年2月29日    ■体裁:B5判 336頁 上製本    ■定価 82,000(税抜)



【執筆者 敬称略】

宇都宮大学 阿山 みよし
(株)ニコン 松本 宏一
(株)タイコ 牛山 善太
(株)松下美紀照明設計事務所 松下 美紀
NECライティング(株) 山村 修史
静岡大学 小南 裕子
(独)産業技術総合研究所 安藤 昌儀 
(独)産業技術総合研究所 村瀬 至生
岩崎電気(株) 前原 昭美
(株)アイ・ライティング・システム 釼持 芳生
日本大学 大谷 義彦
松下電器産業(株) 向 健二
松下電器産業(株) 上野 康晴
(株)フィリップス エレクトロニクス ジャパン 神山 博幸
サンケン電気(株) 佐野 武志
(株)三ツ星産業 塚本 勝孝
古河電気工業(株) 大出 謙
東芝ライテック(株) 佐藤 光治
広島工業大学 田中 武
徳島大学 西田 信夫
徳島大学 山本 裕紹
徳島大学 早崎 芳夫
(株)テクノシステムリサーチ 藤田 光貴
金沢工業大学 山口 敦史

コヒレント・ジャパン(株)  

山崎 達三
ソニー(株) 大瀬 憲寛
松下電工(株) 菰田 卓哉
松下電工(株) 井出 伸弘
コダック(株) 米田 清
コダック(株) 森 信幸
東北デバイス(株) 井口 弘文
出光興産(株) 西村 和樹
SABIC Innovative Plastics 江澤 道広
東京工芸大学 内田 孝幸
(株)アイテス  三浦 伸仁
龍谷大学 木村 睦
(株)テクノシステムリサーチ 岸川 弘

【目  次】

第1章 照明の基礎  

第1節 照明下における色の見えの評価
1. 異種照明光下での知覚的白色感
2. 色恒常性における色順応と視覚情報の役割


第2節 照明光学系の基礎理論
 1.測光学基礎
  1.1 測光諸量
  1.2 光学系を介さない照明
   1.2.1 点光源での照明
   1.2.2 面光源での照明
 2.照明光学基礎
  2.1 ストローベルの定理・エテンデュ
  2.2 輝度不変の原理
  2.3 ケーラー照明における射影方式
  2.4 共役関係での測光諸量
   2.4.1 コサイン4乗則
   2.4.2 リレー系での歪曲収差と照度均一性


第3節 各種画像表示装置・照明灯における照明系光学設計の基礎
 1. 照明系の基本パターン
 2. 照明系における点像強度分布
 3. 照明の指向性
 4. 複合光学系タイプの照明系
 5. 結像光学系との縦への重層化
  5.1 照明系と結像系のマッチン
  5.2 コヒーレンシー


第4節 美しい照明空間に求められる光源、演色性
 1. デザインの理念
 2. LED照明への取り組み
 3. 道路照明への照明デザイン
 4. サインと照明の複合化照明デザイン
 5. 鹿児島天文館Kビルファサード演出


第2章 蛍光体・蛍光ランプ・セラメタの開発状況

第1節 蛍光ランプの高効率化と長寿命化
 1. 蛍光ランプの高効率化
  1.1 全光束の向上
  1.2 ランプ電力の低減
   1.2.1 封入ガス
   1.2.2 封入ガス圧力
   1.2.3 ランプ管径
  1.3 高周波点灯専用蛍光ランプ
   1.3.1 高周波点灯専用(Hf)直管形蛍光ランプ
   1.3.2 高周波点灯専用(Hf)環形蛍光ランプ
 2. 蛍光ランプの長寿命化
  2.1 点灯寿命の延長
   2.1.1 フィラメント
   2.1.2 エミッタ
  2.2 光束維持率の改善


第2節 蛍光体の発光特性と作製・評価技術
1. 蛍光体の励起方法と発光機構
2. 蛍光体の合成・作製方法
3. 蛍光体の評価方法


第3節 種々の形態をもつ半導体ナノ粒子分散ガラス蛍光体の開発
 1. 半導体ナノ粒子蛍光体の特長
 2. 水溶液法による3原色発光半導体ナノ粒子の合成
  2.1 粒成長の機構
  2.2 赤色・緑色発光CdTeナノ粒子
  2.3 青色発光ZnSe系ナノ粒子
 3. 単一粒子分光
 4. ガラス中への分散による半導体ナノ粒子の安定化
  4.1 バルク体
  4.2 薄膜
  4.3 微小ビーズ
 5. 発光効率の評価
 6. 輝度の評価


第4節 水銀灯安定器適合形セラミックメタルハライドランプの発光管構造、光学特性および開発動向
 1. 発光管
  1.1 発光原理
  1.2 発光管構造
 2. ランプ
  2.1 ランプ構造
  2.2 電気特性
  2.3 光学特性
 3. 開発動向


第5節 セラミックメタルハライドランプ用電子安定器の現状と動向
 1. 現状について
  1.1 電子安定器の回路構成
  1.2 セラミックメタルハライドランプの調光
  1.3 パルス電圧
  1.4 高周波リップル
  1.5 セラミックメタルハライドランプに適した電子安定器
 2. 電子安定器のバリエーション
 3. 現状の問題点と課題
 4. 放電灯電子安定器の規格


第3章 白色LEDの照明・ディスプレイ応用

第1節 LEDの照明用途への期待
 1. LED照明の現状と期待
  1.1 一 般 照 明
  1.2 バックライト
  1.3 道路交通
  1.4 自動車
  1.5 鉄道車両
  1.6 サイン
  1.7 ディスプレイ
  1.8 農業
  1.9 漁業
  1.10 医療
  1.11 通信分野
  1.12 飲料自動販売機
 2.LED照明の今後の課題
  2.1 LEDの測光方法
  2.2 LEDの寿命
  2.3 周辺材料の開発
  2.4 量から質へ
  2.5 デザイナーとの協働
  2.6 利用者とメーカーとの共通認識
  2.7 照明にとらわれない幅広い市場拡大


第2節 照明用白色LED光源の課題と可能性
 1. 光束
 2. 輝度
 3. 光色と演色性
 4. まとめ


第3節 松下電器産業における照明用LEDの開発状況と今後の課題
 1. 高出力モジュール構造
  1.1 高出力LED素子の採用
  1.2 LED素子の集積化
 2. 高信頼性設計
  2.1 高耐熱化
  2.2 高放熱化
 3. 高品位色彩設計
  3.1 演色性の向上
  3.2 色バラツキの低減
  3.3 色むらの改善
 4. 照明器具としての実用性検証
  4.1 デスクスタンドとしての実用性検証
  4.2 リビング照明としての演出
 5. まとめ


第4節 フィリップス・ルミレッズ・ライティング・カンパニーにおける照明用LEDの開発状況と今後の課題
 1. フィリップス・ルミレッズ・ライティング・カンパニー の白色LED
  1.1 白色LEDのラインナップ
  1.2 色温度の分類
 2. LUXEONの特徴
  2.1 パッケージの構造
  2.2 信頼性
  2.3 熱抵抗低減への取り組み
  2.4 蛍光体の塗布技術
 3. 今後の課題と応用
  3.1 今後の課題
  3.2 今後の応用 〜大型バックライト光源としてのLEDの可能性〜


第5節 サンケン電気における照明用LEDの開発状況と今後の課題
 1. 照明用LEDに求められる技術的要件
 2. サンケン電気の照明用LED
  2.1 パワーLEDの特徴と特性
   2.1.1 Siブルー
   2.1.2 パワーSiブルー
  2.2 マルチチップLEDモジュールの特徴と特性
   2.2.1 白色タイプ
   2.2.2 高演色タイプ
   2.2.3 RGBタイプ
   2.2.4 ミニマルチ
 3. 照明用LEDのその他の重要技術
  3.1 色度バラつきの制御
  3.2 パッケージの熱抵抗低減
  3.3 長寿命化
 4. 今後の課題


第6節 パワーLEDの特性と駆動方法および放熱設計
 1. パワーLEDの特性
 2. パワーLEDの駆動方法
  2.1 電源電圧と駆動電圧の差が小さい場合
  2.2 DCDCコンバータによるLED電流制御
  2.3 パルス駆動による平均電流制御
 3. パワーLEDの放熱設計


第7節 PET発泡体を用いた反射シートの照明・ディスプレイ用LEDへの応用
 1. PET発泡体“MCPET”の素材について
  1.1 断面写真
  1.2 他素材との反射性能比較
  1.3 拡散反射率・全反射率
  1.4 高反射率の原理
 2. 逆ピラミッド反射形状
  2.1 MCPETによる逆ピラミッド形状
  2.2MCPETの有無やMCPETの反射板形状による反射効果の比較
  2.3 MCPET逆ピラミッド反射形状の有効な高さと高さ制限について
  2.4 LEDバックライトの試作例
 3. 天井照明への応用


第8節 一般照明市場におけるLED照明の動向と今後の展開
 1. LEDの特徴と応用分野
 2. 白色LEDのロードマップ
 3. LED発光効率と照明総合効率
 4. 一般照明市場におけるLED照明
 5. 地球温暖化防止への貢献
 6. E−COREの特徴
  6.1 高効率化と省エネ
  6.2 小形化と省施工
  6.3 長寿命
  6.4 普及価格と経済性                                                                                                                       
 7. 「E−CORE」の技術開発
  7.1 放熱技術
  7.2 光学設計
  7.3 電源回路
 8. 高効率LEDダウンライト「E−CORE」の60Wクラスへの展開


第9節 白色LEDを用いた内照式標識・看板
 1. 白色LEDを用いた内照式標識に関する研究の経緯
  1.1 太陽電池式内照型道路標識に関する講演
  1.2 太陽電池式内照型道路標識用集積回路の開発および特許申請
  1.3 内照型標識・看板
   1.3.1 道路標識
   1.3.2 内照型看板
   1.3.3 航空標識および海上標識
  1.4 白色LEDの新しい高輝度光源の開発
  1.5 低消費電力集合球用制御回路の開発
  1.6 白色LEDの様々な応用
 2. まとめ


第10節 フルカラーLEDパネルを用いた立体ディスプレイ
 1. 偏光眼鏡式LED立体ディスプレイ
 2. パララックスバリア式LED立体ディスプレイ
  2.1 LED間の黒領域の活用による観察領域の拡大
  2.2 瞳孔間隔の差異に対する許容範囲の拡大
  2.3 逆立体視の防止
  2.4 表面反射防止型パララックスバリア


第11節 LCDバックライト用LEDの市場動向
 1. LCD用バックライトにおける新規光源の市場性
 2. 大型LCD用バックライト向けLED需要
 3. 中小型LCD用バックライト向けLED需要


第4章 半導体レーザの高性能化と光源への応用

第1節 半導体レーザーの基礎とGaN系レーザーの高性能化・高信頼化
 1. 半導体レーザーのしくみ
 2. 半導体レーザー構造
 3. 材料系とレーザー発振波長
 4. GaN系レーザーの開発の歴史
 5. GaN系材料の特徴
 6. 今後のGaNレーザーの高性能化・高信頼化


第2節 コヒレント社製ディスプレイ用高出力小型RGBレーザー
 1. 優れたカラー範囲
 2. ディスプレイ用レーザと当社の技術


第3節 半導体レーザのプロジェクター光源としての応用
 1. 超高出力半導体レーザ
  1.1 レーザの特徴
  1.2 赤色半導体レーザ
 2. 液晶プロジェクターの照明系
  2.1 光源:超高圧水銀ランプ
  2.2 均一照明系
  2.3 色分離系
  2.4 集光系
  2.5 液晶パネル
  2.6 色合成系
  2.7 投影レンズ
  2.8 スクリーン
 3. レーザをプロジェクターに用いるためのポイント(スペックルノイズ対策を中心に)
  3.1 光源:レーザ
   3.1.1 光が平行に放射されるタイプ
   3.1.2 光が発散して放射されるタイプ
  3.2 均一照明系
  3.3 色分割系
  3.4 集光系
 3.5 液晶パネル
 3.6 色合成系
 3.7 投影レンズ
 3.8 スクリーン
 4. 揺動スクリーンの構成と効果
 5. 赤増感リアプロジェクター

第5章 有機ELの照明・ディスプレイ応用

第1節 有機EL光源の開発と課題および照明用途への展開
 1. 高効率化・高輝度化・長寿命化の検討
 2. 大面積化の検討
 3.白色化・高演色性化
  3.1 単層型
  3.2 積層型
  3.3 色変換型
 4. 照明用有機ELの開発動向
 5. 今後の動向


第2節 有機ELディスプレイの特性、製造技術と今後の課題
 1. 有機ELデバイスの構造と動作原理
  1.1 有機ELデバイスの基本構造
  1.2 有機ELデバイスの動作原理
 2. 有機ELデバイスの3つの構造
 3. 有機ELディスプレイの3つのカラー化方式
  3.1 RGB塗分けによるカラー化の方式
  3.2 WOLED+CFによるフルカラー化の方式
  3.3 CCMを用いたフルカラー化の方式
 4. 有機ELディスプレイの輝度・寿命向上に向けての2つのアプローチ
 5. AMOLEDフルカラー有機ELディスプレイのでの2つのTFT基板技術


第3節 白色有機ELパネルの開発とその応用
 1. 開発の経緯
 2. 有機ELを取り巻く現状と問題点
 3. 白色有機ELへのアプローチ
 4. 半導体技術をベースとした低コスト高歩留まりの実現
 5. 安定した特性維持に向けた要素技術
 6. 目標とする製品とその応用
 7. 光源としての白色有機EL


第4節 ディスプレイ、照明用途に向けた有機EL発光材料の開発
 1. 有機ELの開発経緯
 2. 低分子型有機EL素子の構成
 3. 青色発光材料
  3.1 スチリル系青色材料
  3.2 正孔材料の改良
  3.3 青色ホスト材料の改良
  3.4 高演色性用青色材料
  3.5 新規青色発光材料の開発
 4. 緑色発光材料の開発
 5. 赤色発光材料の開発
 6. 蛍光型3波長白色素子の開発


第5節 有機EL向け透明ハイバリアフィルムとその照明用途への展開
 1. バリアフィルム開発の目的
  1.1 市場ニーズ
  1.2 開発のターゲット
 2. バリアフィルムの構造・技術
  2.1 UHB(Ultra High Barrier)技術
  2.2 高耐熱プラスチックフィルム
 3. バリアフィルムの今後
  3.1 ロールツーロール(R2R)プロセスの確立
  3.2 バリアフィルム商業化スケジュール
  3.3 次世代にむけて
 4. 有機EL照明への展開


第6節 有機ELの効率向上と今後の展望
 発光効率
 電子とホールの注入・輸送比率:γ
 励起子状態からの内部発光収率:φp
 励起子生成効率:χr
 具体的な高効率化へのアプローチ
 今後の展望


第7節 高輝度有機EL光源の光取出し効率の向上と評価技術
 1. 有機EL光源
  1.1 有機ELの光取り出し効率
  1.2 有機ELの光取出し効率の向上のための工夫
  1.3 ナノインプリントによる光学素子の作製
  1.4 ナノインプリント法にて作製した光学素子の効果
  1.5 有機EL光源への応用展開
 2. 大面積有機薄膜中のプロセス誘起欠陥の低減による信頼性向上
  2.1 有機ELと電流リーク
  2.2 電流リークに伴う微弱発光
  2.3 電流集中箇所の検出
  2.4 微弱発光の検出
  2.5 故障解析事例
   2.5.1 電流リーク箇所の検出事例と故障解析
   2.5.2 潜在的欠陥を持つリーク箇所の検出
   2.5.3 洗浄工程の評価事例
 3. 有機EL光源の今後の展開


第8節 有機ELディスプレイの駆動方法と動作原理
 1. パッシブマトリクス駆動
 2. アクティブマトリクス駆動
 3. 薄膜トランジスタ
 4. 発光ムラと焼キツキ
 5. 補償駆動方式
  5.1 ダイオード接続方式
  5.2 電圧プログラム方式
  5.3 電流プログラム方式
  5.4 カレントミラー方式
  5.5 時間階調方式
  5.6 クランプドインバータ方式


第9節 ディスプレイ用有機EL市場の現状と将来動向
 1. PM-OLED市場の現状
 2. AM-OLED市場の現状
 3. OLED市場の将来展望


白色LED 有機EL 本