伸縮性フィルム一体型MEMS静電駆動によるプラズモニック可変カラーシート

• 研究課題/領域番号: 15K13322
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノマイクロシステム
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 高橋 一浩 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (90549346)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 表面プラズモン / MEMS / 有機デバイス / 可変フィルタ / ＭＥＭＳ

研究成果の概要

本研究では透明かつ伸縮性の薄膜上へアルミのサブ波長周期構造を形成し、表面プラズモン共鳴を利用した光の異常透過を利用することにより、高い透過率を持つ可変カラーフィルタを作製した。電圧印加により透過波長を制御することに成功し、さらに金属－誘電体－金属の積層構造を利用して、半値幅100 nm程度の波長選択性をもつカラーフィルタの作製に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Optomechanical characterization of freestanding stretchable nanosheet based on polystyrene-polybutadiene-polystyrene copolymer (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Kumagai, N. Sato, S. Takeoka, K. Sawada, T. Fujie, and K. Takahashi
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 10 号: 1 ページ: 011601-011601
  • DOI: 10.7567/apex.10.011601
  • NAID: 210000135711
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nano-optomechanical characterization of surface-plasmon-based tunable filter integrated with comb-drive actuator (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Honma, M. Mitsudome, M. Ishida, K. Sawada, and K. Takahashi
  • 雑誌名: Journal of Micromechanics and Microengineering 巻: 27 号: 3 ページ: 034001-034001
  • DOI: 10.1088/1361-6439/aa5aa7
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Measurement of viscoelasticity of UV photoresist used for nanoimprint lithography under confinement in nanometer-sized gaps (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Itoh, K. Takahashi, H. Morita, K. Fukuzawa, and H. Zhan
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 56 号: 6S1 ページ: 06GL02-06GL02
  • DOI: 10.7567/jjap.56.06gl02
  • NAID: 210000147919
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuously controlled excitation wavelength of surface plasmons by nanomechanical stretched subwavelength grating (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Honma, K. Takahashi, M. Ishida, and K. Sawada
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 9 号: 2 ページ: 027201-027201
  • DOI: 10.7567/apex.9.027201
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fabrication of free-standing subwavelength metal-insulator-metal gratings using high aspect ratio nanoimprint techniques (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Honma, M. Mitsudome, S. Itoh, M. Ishida, K. Sawada, and K. Takahashi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 未定
  • NAID: 210000146700
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fabrication of a thin plasmonic color sheet embedded with Al subwavelength gratings in parylene (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Kumagai, H. Honma, M. Ishida, K. Sawada, and K. Takahashi
  • 雑誌名: Displays 巻: 未定
  • NAID: 40020849167
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Viscoelasticity of a Photoresist Used for Nanoimprint Lithography Measured Under Confinement in Nanometer-sized Gaps (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Ito, K. Takahashi, K. Fukuzawa and H. Zhang
  • 学会等名: 29th Int. Microprocesses and Nanotechnology Conf. (MNC 2016)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-11-08
  • 国際学会
• [学会発表] 伸縮性ナノシート自立膜の製作および光学機械特性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 熊谷隼人，佐藤信孝，武岡真司，澤田和明，藤枝俊宣，高橋一浩
  • 学会等名: 第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 平戸文化センター，長崎
  • 年月日: 2016-10-24
• [学会発表] MEMS静電アクチュエータを用いたナノ機械伸縮による可変プラズモニックカラーフィルタ (2016)
  • 著者名/発表者名: 満留将人，本間浩章，石田誠，澤田和明，高橋一浩
  • 学会等名: 第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 平戸文化センター，長崎
  • 年月日: 2016-10-24
• [学会発表] 微細構造による発色を利用した表示素子 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋一浩
  • 学会等名: 第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 平戸文化センター，長崎
  • 年月日: 2016-10-24
  • 招待講演
• [学会発表] A Tunable Plasmonic Color Filter by Nanomechanical Stretch using MEMS Electrostatic (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsudome, H. Honma, K. Sawada and K. Takahashi
  • 学会等名: IEEE 2016 Int. Conf. on Optical MEMS and Nanophotonics
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2016-07-31
  • 国際学会
• [学会発表] Fabrication and evaluation of freestanding stretchable nanosheet for optical MEMS application (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Kumagai, N. Sato, S. Takeoka, K. Sawada, T. Fujie and K. Takahashi
  • 学会等名: IEEE 2016 Int. Conf. on Optical MEMS and Nanophotonics
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2016-07-31
  • 国際学会
• [学会発表] Widely tunable plasmonic bandpass filter integrated with Al subwavelength grating and comb-drive actuator (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Honma, K. Takahashi, M. Ishida, and K. Sawada
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology 2016 (APCOT 2016)
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] パリレン薄膜を用いたアルミサブ波長格子によるプラズモニックカラーシートの製作 (2016)
  • 著者名/発表者名: 熊谷隼人，本間浩章，石田誠，澤田和明，高橋一浩
  • 学会等名: 電子情報通信学会 シリコン材料・デバイス研究会
  • 発表場所: 静岡大学 浜松キャンパス
  • 年月日: 2016-05-19
• [学会発表] Highly Transmissive Plasmonic Color Filter by Free-Standing Metal-Insulator-Metal Subwavelength Grating (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsudome, H. Honma, S. Itoh, M. Ishida, K. Sawada, and K. Takahashi
  • 学会等名: The 11th IEEE Int'l Conf. on Nano/Micro Engineered & Molecular Systems (NEMS 2016)
  • 発表場所: Matsushima Bay & Sendai, Japan
  • 年月日: 2016-04-17
  • 国際学会
• [学会発表] MEMS技術による表面プラズモン異常透過現象の励起波長連続可変制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 本間浩章，高橋一浩，石田誠，澤田和明
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] ナノインプリント技術を用いた金属-誘電体-金属サブ波長格子の製作 (2016)
  • 著者名/発表者名: 満留将人，本間浩章，伊藤伸太郎，石田誠，澤田和明，高橋一浩
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Fabrication of metal-insulator-metal sub-micron gratings by high aspect ratio nanoimprint (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsudome, H. Honma, S. Itoh, M. Ishida, K. Sawada, and K. Takahashi
  • 学会等名: 28th Int. Microprocesses and Nanotechnology Conf. (MNC2015)
  • 発表場所: Toyama, Japan
  • 年月日: 2015-11-10
  • 国際学会
• [学会発表] 金属ナノ周期構造を利用したプラズモニックカラーシートの製作 (2015)
  • 著者名/発表者名: 熊谷隼人，本間浩章，石田誠，澤田和明，高橋一浩
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子デバイス研究会
  • 発表場所: 機械振興会館
  • 年月日: 2015-08-03
• [学会発表] 静電櫛歯アクチュエータを用いた表面プラズモン可変カラーフィルタの製作 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本間浩章，高橋一浩，石田誠，澤田和明
  • 学会等名: 電気学会Ｅ部門マイクロマシン・センサシステム研究会
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂
  • 年月日: 2015-07-02
• [学会発表] Fabrication of tunable plasmonic color filter using Al subwavelength grating integrated with electrostatic comb-drive actuator (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Honma, K. Takahashi, M. Ishida, and K. Sawada
  • 学会等名: 18th Int. Conf. on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers’15)
  • 発表場所: Anchorage, Alaska, USA
  • 年月日: 2015-06-21
  • 国際学会
• [備考]
  • URL: http://int.ee.tut.ac.jp/icg/wp/
• [備考]
  • URL: http://int.ee.tut.ac.jp/icg/wp/