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表面微細構造を用いたナノ印刷技術の開発と光学応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K14576
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

穂苅 遼平  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (20759998)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード印刷 / ナノインプリント / メタマテリアル / ナノ印刷 / 微細加工 / ナノ粒子 / ナノ印刷技術 / 表面微細構造 / 光学素子 / 印刷技術 / 表面機能 / 光学
研究成果の概要

本研究の目的である印刷線幅100 nm以下を実現するため、ナノインプリントで形成した表面微細構造に生じる毛細管力を利用したナノ印刷プロセスを開発した。その結果、印刷パターンとしては世界最小の80 nm線幅のパターンを印刷技術で形成することに成功した。これにより、近年注目されている印刷技術のエレクトロニクス応用のみならず、光学素子への新たな応用展開が見えてきた。実際に、ナノ印刷プロセスによるメタマテリアル光学素子を実証し、金属インクの焼成体でもメタマテリアルとしての光学特性が得られることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

80 nm線幅が形成できる印刷技術は、家庭用の高精細プリンターの解像度9600dpiと比較すると解像度31万7500dpiに相当し、30倍以上の解像度を実現した。従来の印刷技術は、文章、写真、イラストなどを紙に描く技術として知られているが、近年ではインクとして金属粒子を含むインクを用いて電気配線などをパターニングするエレクトロニクス技術としても用いられている。本研究の成果により、これまで応用が制限されてきた微細構造を利用した光学素子への展開が可能になり、光学分野の新たな展開に貢献するものである。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Optical evaluation of nanocomposite metamaterials fabricated by nano-printing technique utilizing silver nanoink2019

    • 著者名/発表者名
      Hokari Ryohei、Kurihara Kazuma、Higurashi Eiji、Hiroshima Hiroshi
    • 雑誌名

      Microelectronic Engineering

      巻: 211 ページ: 44-49

    • DOI

      10.1016/j.mee.2019.03.024

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Printed optical metamaterials composed of embedded silver nanoparticles for flexible applications2018

    • 著者名/発表者名
      Hokari Ryohei、Kurihara Kazuma、Takada Naoki、Hiroshima Hiroshi
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 26 号: 8 ページ: 10326-10326

    • DOI

      10.1364/oe.26.010326

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] プラスチック材料への微細・厚膜印刷技術 ~透明導電性フィルムや加飾製品等への展開~2018

    • 著者名/発表者名
      穂苅 遼平、栗原 一真
    • 雑誌名

      プラスチックス

      巻: 69 ページ: 6-10

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of simple high-resolution embedded printing for transparent metal grid conductors2017

    • 著者名/発表者名
      Hokari Ryohei、Kurihara Kazuma、Takada Naoki、Hiroshima Hiroshi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 111 号: 6 ページ: 063107-063107

    • DOI

      10.1063/1.4997927

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノインプリント法を用いた埋込印刷2017

    • 著者名/発表者名
      穂苅 遼平、栗原 一真
    • 雑誌名

      成形加工

      巻: 29 号: 12 ページ: 460-463

    • DOI

      10.4325/seikeikakou.29.460

    • NAID

      130006694715

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Optical evaluation of printed optical metamaterials composed of silver nanoink2018

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Hokari, Kazuma Kurihara, Eiji Higurashi, Hiroshi Hiroshima
    • 学会等名
      44th International conference on micro and nano engineering (MNE 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] プリンテッド・エレクトロニクスに向けた 材料、プロセス技術の開発と最新事例2017

    • 著者名/発表者名
      穂苅遼平他
    • 総ページ数
      523
    • 出版者
      株式会社技術情報協会
    • ISBN
      9784861046810
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 被印刷基材の表面構造及びその製造方法2017

    • 発明者名
      穂苅 遼平、栗原 一真、髙田 尚樹
    • 権利者名
      穂苅 遼平、栗原 一真、髙田 尚樹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-546539
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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