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フォトニックナノジェットの集光位置制御法に関する基礎的検討

研究課題

研究課題/領域番号 17K18430
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電子デバイス・電子機器
計測工学
研究機関地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター

研究代表者

宮下 惟人  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第一部電気電子技術グループ, 副主任研究員 (50780988)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードマイクロレンズ / 微細加工 / リソグラフィ / マイクロレンズアレイ / ナノインプリント / フォトニックナノジェット / 電気光学ポリマー / マイクロ・ナノデバイス / 光デバイス
研究成果の概要

マイクロレンズはセンサ等に多く用いられる他、フォトニックナノジェット等への応用でも近年注目されている。我々はマイクロレンズを形成するための新たなプロセスを開発した。複数のレンズモデルをFDTD法で解析し、材料の屈折率による焦点距離の変化量が大きい構造を選択した。本研究では解析で得られたマイクロレンズ構造を作製するために、以下のプロセスを開拓した。(1)ナノインプリントで直径数umの窪みをPDMSの基材に成形し、(2)PMMA溶液をコーティングし、(3)加熱乾燥する。7.5 から10.0wt%のPMMA溶液を用いた条件において、球形のレンズが成形されることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マイクロレンズはセンサ等に多く用いられる他、フォトニックナノジェット等への応用でも近年注目されている。我々はマイクロレンズを形成するための新たなプロセスを開発した。本研究では、数マイクロメートル~数十マイクロメートルの直径のレンズをフレキシブル基板上に一括に成形する手法を開発した。本手法で成形されたレンズは球体に近く、集光したビームを直径数が約800nmのスポットに絞り込める性能を有していることなどから、微笑領域の検査、細胞分析デバイスへの組み込みなど、新規の光センサへの応用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] Process for micro-fabrication of spherical microlens array by utilizing the effect of surface tensions2019

    • 著者名/発表者名
      Yuito Miyashita, Kohki Nagata, Hidehiko Yamaoka
    • 学会等名
      10th International Conference on Molecular Electronics & BioElectronics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 微小光学構造体の製造方法2019

    • 発明者名
      宮下惟人, 山岡英彦, 永田晃基
    • 権利者名
      宮下惟人, 山岡英彦, 永田晃基
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-093886
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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