2013 Fiscal Year Research-status Report
新奇構造を持つ多色マイクロレンズアレイのナノ顔料分散型ポリマーコロイドによる実現
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25620198
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| Research Institution | 地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所 |
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Principal Investigator |
櫻井 芳昭 地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (50359387)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 和郎 地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (30315163)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | イメージセンサ / 窒化珪素膜 / 塗布型透明導電膜 / PEDOT:PSS / 低電界電着 / ナノ顔料分散ポリマーコロイド / マイクロレンズアレイ |
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| Research Abstract |
１．イメージセンサの窒化珪素膜への塗布型透明導電膜の作製
窒化珪素膜上への水溶性導電性高分子PEDOT:PSSの塗布を実施するために、PEDOT:PSS水分散液に対し、水と親和性の高い溶媒を検討したところ、プロピレングリコール、ブチルセルソルブを選択した。選択したそれぞれの溶媒では、PEDOT:PSSの分散性能を向上することができなかった。そのため、プロピレングリコールとブチルセルソルブの混合溶液を検討した。その結果、PEDOT:PSS分散液: propyleneglycol: butylcelosolve = 2 mL: 1 mL: 1 mLの溶液を調整し、未処理の窒化珪素膜上にスピンコート（500rpm/30sec→150度C/30min）を行うことで、110nmのPEDOT:PSS膜を作製することに成功した。
２．低電界電着を可能とするナノ顔料分散ポリマーコロイド液の調製
ポリマーコロイドについて、撮像素子の電極配線を壊さず、熱安定性に優れ、化学構造的にも安定な材料を創製した。とくに、メタクリル酸2-ジエチルアミノエチルの割合を解明することで、中性付近でのポリマー電着が可能となるポリマーコロイドを作製した。また、赤、緑、および青、３色のナノ顔料について、顔料の色純度、粒子径とポリマーコロイドとの相溶性の相関を明らかにするために必要な顔料（粒子径数10nm)を調製した。次に、調製したナノ顔料分散ポリマーコロイドを用いて、窒化珪素膜上に作製した110nmのPEDOT:PSS膜を電極として、電着処理を行うことで、顔料分散膜をPEDOT:PSS膜上に作製することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
窒化珪素膜上への水溶性導電性高分子PEDOT:PSSの塗布について、PEDOT:PSS分散液:propyleneglycol: butylcelosolve = 2 mL:1 mL:1 mLの溶液を調整することで、110nmのPEDOT:PSS膜を作製することに成功した。また、窒化珪素膜上に作製した110nmのPEDOT:PSS膜の上にマイクロレンズアレイ用材料の電着まで到達した。そのため、年度目標を達成した。よって、「おおむね順調」である。
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| Strategy for Future Research Activity |
フォトレジストにより開口部（50μm角パターン）を作製した窒化珪素膜上のPEDOT:PSS膜において、ナノ顔料分散ポリマーコロイドから生成するポリマーとナノ顔料が、析出する条件（低電界での電着電位、電着時間）を解明する。また、顔料分散ポリマーコロイドを形成するポリマーの軟化点を調査することで、電着順序を検討し、各レンズ間距離がゼロとなるフルカラーマイクロレンズアレイ（FMA）を作製する。なお、得られたFMAの透明性、色再現性、耐光性および耐熱性の検討、ならびに表面形状観察および反射結像撮影によるFMAの光学素子としての評価を実施する。作製したFMAのレンズ形状と撮影画像の詳細な分析を通じてイメージセンサへの光集光効率を検討することで、撮像素子としての撮像（光）感度を評価する。さらに、集光機構の解明を通じて新しい原理の提案を行う。
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