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Thermal nanoimprinting of ultraprecision glass-optical devices

Research Project

Project/Area Number 20560071
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

ARAI Masahiro  Shinshu University, 工学部, 教授 (30260532)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) ITO Hiroaki  信州大学, 工学部, 助教 (70534981)
Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2010: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords熱インプリント成形 / ガラスデバイス / 有限要素法 / 熱粘弾性 / クリープ試験 / 数値シミュレーション / 引張強度 / ナノインプリント成形 / ラインアンドスペース / マイクロレンズアレイ / 最適設計 / 残留応力 / ガラスレンズ / モールドプレス / ガラス / マイクロインプリント / ナノインプリント / 成形シミュレーション
Research Abstract

Some experimental testing and numerical simulations by FEM for thermal imprinting of glass-optical devices were investigated. Thermo-viscoelastic property of the glass material was estimated using compression creep tests. In this study, D263 was used as glass material. Glass thermal imprint tests were carried out with amorphous carbon dies that were given to line & space or micro-lens array pattern machined by focused ion beam (FIB). The optimum condition of imprinting temperature which given appropriate transcription profile of the glass was investigated. Moreover, numerical simulations for thermal imprinting of the glass were carried out by finite element method. Comparing experimental results with numerical ones, the transcription of height of groove or micro-lens obtained by experimental tests approximately agreed with numerical values. In addition, the relationship between tensile strength, temperature and strain rate was obtained by the uniaxial tensile test.

Report

(4 results)
  • 2010 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 14 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] ガラスレンズのモールドプレス成形試験と数値シミュレーション2010

    • Author(s)
      伊藤寛明, 荒井政大, 松井裕太, 井野友博
    • Journal Title

      計算数理工学論文集 Vol.10

      Pages: 33-38

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    • Place of Presentation
      富山大学.
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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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