Development of structural color materials that maintain a color in wide angular range

• Project/Area Number: 18360039
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied optics/Quantum optical engineering
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: SAITO Akira Osaka University, 大学院・工学研究科, 准教授 (90294024)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥15,000,000、Indirect Cost: ¥2,550,000); Fiscal Year 2008: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2007: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2006: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
• Keywords: 構造色 / 応用光学 / 生物物理 / ナノインプリント / バイオミメーシス / モルフォ蝶 / 干渉色 / 電磁場解析

Research Abstract

本研究の目的は、生物(特にモルフォ蝶)のもつ巧妙なナノ構造をベースに、色素を用いず、構造色による新規な発色体を作製することである。申請者らは特殊なナノ構造構築によりモルフォ蝶の青色を再現した後、本課題の中で「量産プロセス開発」に成功し、従来比1000倍の効率を得た。次に光学特性(1. 角度広がり2. 色度)の自由な制御を試み、1. は成功し、2. では新たなシミュレーション法の導入によって自由な色相制御の足がかりを得た

Research Products

• [Journal Article] 誘電多層構造によるモルフォ蝶型発色膜の作製 (2009)
  • Author(s): 齋藤彰、宮村友輔、石川陽子、村瀬淳一、赤井恵、桑原裕司
  • Journal Title: Journal of the Vacuum Society of Japan 52, 4 Pages: 218-223
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reproduction, mass production, and control of the Morpho butterfly's blue (2009)
  • Author(s): A. Saito, Y. Miyamura, Yoko Ishikawa, J. Murase, M. Akai-Kasaya, Y. Kuwahara
  • Journal Title: Proc. SPIE 7205, 720506 Pages: 1-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reproduction, mass production, and control of the Morpho butterfly's blue (2009)
  • Author(s): Akira SAITO, et al.
  • Journal Title: Proc. SPIE 7205
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ナノインプリント法によるモルフォ再現基板の新たな展開~空間分布制御・量産効率向上・色制御~ (2008)
  • Author(s): 齋藤彰
  • Journal Title: O plus E 30(2) Pages: 156-162
• [Journal Article] モルフォ・ブルー再現基板の作製と、その最適化 (2008)
  • Author(s): 石川陽子、宮村友輔、赤井恵、桑原裕司、齋藤彰
  • Journal Title: J. of Soc. of Powder Technol. Japan 45(3) Pages: 180-186
  • NAID: 10021172102
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ナノインプリント法によるモルフォ再現基板の新たな展開 : 空間分布制御・量産効率向上・色制御. (2008)
  • Author(s): 齋藤彰
  • Journal Title: O plus E 38 Pages: 156-162
• [Journal Article] High-mobility organic single crystal transistors with submicrometer channels (2008)
  • Author(s): T. Kawanishi, et al.
  • Journal Title: Applied Physics Letters 93 Pages: 023303-023305
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] モルフォ・ブルー再現基板の作製と、その最適化 (2008)
  • Author(s): 齋藤 彰, ほか
  • Journal Title: 粉体工学会誌 45 Pages: 180-186
  • NAID: 10021172102
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ナノインプリント法によるモルフォ再現基板の新たな展開〜空間分布制御・量産効率向上・色制御〜 (2008)
  • Author(s): 齋藤 彰
  • Journal Title: O plus E 30 Pages: 156-162
• [Journal Article] Optimization of reproduced Morpho-blue coloration (2007)
  • Author(s): A. Saito, Y. Ishikawa, Y. Miyamura, M. Akai-Kasaya, Y. Kuwahara
  • Journal Title: Proc. SPIE 6767
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ナノインプリントリソグラフィーによるモルフォ・ブルー量産技術の開発 (2007)
  • Author(s): 齋藤彰、石川陽子、宮村友輔、中島匡司、十河健司、赤井恵、桑原裕司、平井義彦
  • Journal Title: Journal of the Surf. Sci. Soc. of Japan 28 Pages: 414-418
  • NAID: 10019860291
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ナノインプリントリソグラフィーによるモルフォ・ブルー量産技術の開発 (2007)
  • Author(s): 齋藤 彰, ほか
  • Journal Title: J. of the Surf. Sci. Soc. of Japan(表面科学会誌) 28 Pages: 414-420
  • NAID: 10019860291
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 放射光STMを用いたナノスケール表面元素分析 (2007)
  • Author(s): 齋藤 彰, ほか
  • Journal Title: J. of the Surf. Sci. Soc. of Japan(表面科学会誌) 28 Pages: 453-458
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optimization of reproduced Morpho-blue coloration (2007)
  • Author(s): A. SAITO, ほか
  • Journal Title: Proc. SPIE 6767-6 Pages: 1-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Study for noise reduction in SR-based STM by developing insulator-coattip (2007)
  • Author(s): A. SAITO, ほか
  • Journal Title: Surf. Sci. 601 Pages: 5294-5299
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Morpho-Blue Reproduced by Nano Casting Lithography (2006)
  • Author(s): A. Saito, Y. Miyamura, M. Nakajima, Y. Ishikawa, K. Sogo and Y. Hirai
  • Journal Title: Proc. SPIE 6327
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reproduction of the Morpho Blue by Nano Casting Lithography (2006)
  • Author(s): A. Saito, M. Nakajima, Y. Miyamura, K. Sogo, Y. Ishikawa Y. Kuwahara and Y. Hirai
  • Journal Title: J. Vac. Sci. Technol. B 24(6) Pages: 3245-3251
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 1枚の写真-モルフォブルーの再現- (2006)
  • Author(s): 齋藤彰、平井義彦
  • Journal Title: O plus E 28,(9) Pages: 883-884
• [Journal Article] Reproduction of the Morpho blue by nanocasting lithography (2006)
  • Author(s): A.Saito, Y.Miyamura, M.Nakajima, Y.Ishikawa, K.Sogo, Y.Kuwahara, Y.Hirai
  • Journal Title: J. Vac. Sci. Technol. B 24(6) Pages: 3248-3251
• [Journal Article] Morpho Blue Reproduced by Nano Casting Lithography (2006)
  • Author(s): A.Saito, Y.Miyamura, M.Nakajima, Y.Ishikawa, K.Sogo, Y.Hirai
  • Journal Title: Proc. SPIE 6327
• [Journal Article] モルフォブルーの再現 (2006)
  • Author(s): 齋藤彰, 平井義彦
  • Journal Title: O plus E 28(9) Pages: 883-884
• [Journal Article] Tunneling-Current-Induced Light Emission from Copper Phthalocyanine Thin Films (2006)
  • Author(s): T.Uemura, M.Furumoto, T.Nakano, M.Akai-Kasaya, M.Aono, A.Saito, Y.Kuwahara
  • Journal Title: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology Vol. 4 Pages: 559-562
  • NAID: 130004933944
• [Presentation] 3D engineering of photonic structures-an example of morpho butterfly (2009)
  • Author(s): A. Saito, 他
  • Organizer: SPIE Photonics West 2009, San Jose Convention Center, San Jose(招待講演)
  • Place of Presentation: California, USA
• [Presentation] Development of Application studies on Artificail Morpho-Butterfl's color(招待講演) (2009)
  • Author(s): Akira SAITO
  • Organizer: The 9th International Symposium. on biomimetic Materials Processing
  • Place of Presentation: Nagoya Univ., Nagoya, Japan
• [Presentation] Development of Application Studies on Artificial Morpho-Butterfly's Color (2009)
  • Author(s): Akira SAITO
  • Organizer: The 9th International Symposium. on biomimetic Materials Processing
  • Place of Presentation: Nagoya Univ., Nagoya, Japan
• [Presentation] 3D engineering of photonic structures - an example of morpho butterfly. (2009)
  • Author(s): Akira SAITO
  • Organizer: SPIE Photonics West 2009
  • Place of Presentation: San Jose, California, USA
• [Presentation] Bio-Mimetic Optical Thin Film with Specific Nanostructure-Morpho-Butterfly's Mystery and Applications- (2009)
  • Author(s): Akira SAITO
  • Organizer: First International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
  • Place of Presentation: Osaka university, Osaka, Japan
• [Presentation] モルフォ蝶鱗粉の三次元回折機構のミステリーとその産業応用 (2008)
  • Author(s): Akira SAITO
  • Organizer: 日本蝶類学会バタフライズ・フォーラム
  • Place of Presentation: デイナイスホテル東京
  • Year and Date: 2008-12-07
• [Presentation] 構造色シンポジウムの主旨と構造色の歴史・意義・背景(主催者講演) (2008)
  • Author(s): Akira SAITO
  • Organizer: 第9回構造色シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪大学吹田コンベンションセンター
  • Year and Date: 2008-11-15
• [Presentation] モルフオ蝶に学ぶ「広角で色不変な高反射率の発色体」の開発 (2008)
  • Author(s): Akira SAITO
  • Organizer: クロモジェニツク研究会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-08-25
• [Presentation] 放射光STMによるナノスケール表面分析-金属-半導体界面の評価- (2008)
  • Author(s): 細川博正、齋藤彰, ほか
  • Organizer: 春季 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] モルフォ・ブルー再現基板の作製〜量産効率の向上とスペクトル制御〜 (2008)
  • Author(s): 石川陽子、齋藤彰, ほか
  • Organizer: 春季 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部 船橋キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] Reproduction of Morpho-butterfly's blue 〜 Optimization of the Optical Property and its Future Prospect. (2008)
  • Author(s): Y. Ishikawa, A. SAITO, ほか
  • Organizer: The 8th International Symposium. on biomimethic Materials Processing
  • Place of Presentation: Nagoya Univ., Nagoya, Japan
  • Year and Date: 2008-01-23
• [Presentation] High Resolution Elemental Analysis and its Applications: from Single Biological Cell to Single Nanometer Scale. (2008)
  • Author(s): A. SAITO
  • Organizer: The 8th International Symposium. on biomimethic Materials Processing
  • Place of Presentation: Nagoya Univ., Nagoya, Japan
  • Year and Date: 2008-01-21
• [Presentation] 放射光STMを用いたナノスケール表面分析〜複数の系への適用と、諸特性の評価〜 (2008)
  • Author(s): 齋藤彰, ほか
  • Organizer: 第21回放射光学会
  • Place of Presentation: 立命館大学びわこ草津キャンパス
  • Year and Date: 2008-01-13
• [Presentation] High Resolution Elemental Analysis and its Applications: from Single Biological Cell to Single Atomic Scale(招待講演) (2008)
  • Author(s): Akira SAITO
  • Organizer: The 8th International Symposium. on biomimetic Materials Processingx
  • Place of Presentation: Nagoya Univ., Nagoya, Japan
• [Presentation] Specific Surface Structure to Reproduce the Morpho-butterfly's Brilliant Blue (2008)
  • Author(s): Akira SAITO
  • Organizer: 17th WORLD INTERFINISH CONGRESS & EXHIBITION
  • Place of Presentation: Busan, Korea
• [Presentation] モルフォ・ブルー再現基板の応用可能性〜現状の課題と将来展望〜 (2007)
  • Author(s): 石川陽子、齋藤彰, ほか
  • Organizer: 第8回構造色シンポジウム
  • Place of Presentation: 東邦大学理学部(習志野キャンパス)
  • Year and Date: 2007-10-27
• [Presentation] Nanoscale Surface Analysis using STM Coupled with Highly Brilliant H ard X-ray micro-beam (2007)
  • Author(s): A. SAITO, ほか
  • Organizer: International 21st Century COE Symposium on Atomistic Fabrication Technology
  • Place of Presentation: Osaka Univ., Japan
  • Year and Date: 2007-10-16
• [Presentation] Reproduction and Mass-production of Morpho butterfly's Blue (2007)
  • Author(s): A. SAITO
  • Organizer: SPIE, Optics East 2007
  • Place of Presentation: Seaport World Trade Center, Boston, USA
  • Year and Date: 2007-09-09
• [Presentation] 放射光STMによる金属吸着半導体表面のナノスケール元素分析 (2007)
  • Author(s): 細川博正、齋藤彰, ほか
  • Organizer: 秋季 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学(札幌市)
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] モルフォ・ブルー再現基板の作製と、最適化のための特性評価 (2007)
  • Author(s): 石川陽子、齋藤彰, ほか
  • Organizer: 秋季 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学(札幌市)
  • Year and Date: 2007-09-06
• [Presentation] モルフォ・ブルー再現基板の作製と、その最適化 (2007)
  • Author(s): 石川陽子、齋藤彰, ほか
  • Organizer: 粉体工学会 第43回夏期シンポジウム
  • Place of Presentation: 日本クリスチャンアカデミー関西セミナーハウス(京都)
  • Year and Date: 2007-08-07
• [Presentation] Reproduction and Mass-produc tion of Morpho butterfly's Blue (2007)
  • Author(s): A. Saito, 他
  • Organizer: SPIE Optics East, Seaport World Trade Center
  • Place of Presentation: Boston, USA(招待講演)
• [Presentation] "Mystery of Morpho Butterfly's Blue -"structural color" Based on Bio-nanostructures & its Applications-"(招待講演) (2007)
  • Author(s): Akira SAITO
  • Organizer: The 7th International Symposium on biomimetic Materials Processing
  • Place of Presentation: Nagoya Univ., Nagoya, Japan
• [Presentation] Interaction of Quantum Beam and Materials: Various Applications in Nanoscience(招待講演) (2006)
  • Author(s): Akira SAITO
  • Organizer: IFCAM(International Frontier Center for Advanced Materials) Seminar, IMR(Institute for Materials Research)
  • Place of Presentation: Tohoku University
  • Year and Date: 2006-07-11
• [Presentation] Specific Surface Structure to Reproduce the Morpho-butterfly's Brilliant Blue(招待講演) (2006)
  • Author(s): A. SAITO
  • Organizer: The 17th World Interfinish Congress and Exposition, Haeundae-Grand Hotel
  • Place of Presentation: Busan, Korea
• [Presentation] Morpho blue reproduced by nanocasting lithography (2006)
  • Author(s): A. Saito, 他
  • Organizer: SPIE Optics & Photonics 2006 California
  • Place of Presentation: USA
• [Book] 表面物性工学ハンドブック 第2版(分担執筆) (2007)
  • Author(s): 齋藤彰, 青野正和
  • Total Pages: 1050
  • Publisher: 丸 善
• [Remarks] 集会名 : セミコン・ジャパン2008 主催機関 : セミコン・ジャパン 開催日 : 2008年12月3-5日場所 : 幕張メッセ タイトル : 阪大 GCOE高機能化原子制御製造プロセス教育研究拠点/モルフォ型構造発色体の開発と応用
• [Remarks] 集会名 : 環境・エネルギー材料研究展 主催機関 : 物質・材料研究機構 開催日 : 2008年5月29日 場所 : 東京ビッグサイト タイトル : バイオミメティックス 天然構造利用
• [Remarks] 第9回構造色シンポジウム 2008年11月15日 大阪大学・吹田コンベンションセンター
• [Remarks] 『グリーンテクノロジー』 藤井恒男 編著, 中央経済社(2009)ISBN978-4-502-66690-2, 資料写真提供p.193, 第7章 自然に学ぶものづくり
• [Remarks] The 17th World Interfinish(Interfinish 2008), by World Interfinish Congress committee "Invited Presentation Award" Akira SAITO 2008.06
• [Remarks]
  • URL: http://www-ss.prec.eng.osaka-u.ac.jp/html/member/stuff/saito.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 発色体とその製造方法 (2008)
  • Inventor(s): 齋藤彰
  • Industrial Property Rights Holder: 齋藤彰
  • Industrial Property Number: 2003-391572
  • Filing Date: 2008-09-28
• [Patent(Industrial Property Rights)] 発色体とその製造方法 (2003)
  • Inventor(s): 齋藤彰、吉岡伸也、木下修一
  • Industrial Property Number: 2003-391572
  • Filing Date: 2003-11-21