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紫外線発光ダイオード露光源と回転機構による微小3次元曲面形成法

研究課題

研究課題/領域番号 19651064
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

松本 佳宣  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (60252318)

研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2009年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2008年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードUV-LED / リソグラフィ / 曲面形成 / 光学素子 / マイクロレンズ / 露光 / レジスト / プロセスシミュレーション
研究概要

本研究では,UV-LEDアレイからの紫外線を用いてガラス基板を透過させてかつ回転動作を伴う露光を行うことで,曲面構造を作製する新たな曲面形成法を提案した。表面実装型LEDを高密度に配列したUV-LEDアレイを用いて従来に比べ露光時間を従来の14分から7分に短縮して直径220μm~550μm,高さ100μm~280μmのレジスト曲面形状を作製した。得られた構造体の形状をシリコン樹脂の一種であるPDMSを用いて転写を行った。このPDMS型をレンズ鋳型としてインプリント用光学材料を塗布したガラス基板に押し付け,この状態のままPDMSを透過させて紫外線を照射して成型することで,各種基板上ヘマイクロレンズを試作した。この手法により,光学特性の優れたマイクロレンズが製作可能であることを実証した。昨年度,マスク設計時に開口間隔を小さくして条件を適切に設定することで,レンズ間隔の無いマイクロレンズアレイを製作する事ができる事を確認しているが,本年度はこの大面積化を目指して,マスク上に直接SU8レジストを塗布してこの上にマイクロレンズが製作できる事を確認した。さらに,曲面形状を製作できるメカニズムに関して,理論面から検証を行った。回折による露光分布と露光とレジストの溶解速度,UV-LEDのコリメーション角を考慮したリソグラフィシミュレータで計算すると実験の形状がほぼ予測できる事を明らかにした。これらのマイクロレンズに関して光線追跡シミュレーションと実測により集光効果の確認を行い本手法がマイクロレンズデバイスの作製法として利用可能であることを示した。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] UV-LEDリソグラフィによるマイクロレンズアレイの製作2009

    • 著者名/発表者名
      井口雄介, 松本佳宣
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E 129巻10号

      ページ: 363-364

    • NAID

      10025319074

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プロキシミティ裏面露光によるテーパ形状の製作と応用2009

    • 著者名/発表者名
      松本佳宣, 真壁啓司
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E 129巻12号

      ページ: 480-485

    • NAID

      10026230774

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lithography with UV-LED array for curved surface structure2008

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, Y. Matsumoto
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies Vol. 14

      ページ: 1291-1297

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lithography with UV-LED array for curved surface structure2008

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, Y. Matsumoto
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies (article in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 曲面形成リソグラフィによるマイクロレンズの作製2008

    • 著者名/発表者名
      井口 雄介, 松本 佳宣
    • 学会等名
      第25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
      沖縄
    • 年月日
      2008-10-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] UV-LEDアレイによる曲面形成リソグラフィ2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木 慎也, 松本 佳宣
    • 学会等名
      第24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
      東京
    • 年月日
      2007-10-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Lithography with UV-LED array for curved surface structure2007

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, Y. Matsumoto
    • 学会等名
      7th International Workshop on High-Aspect-RatioMicro-Structure Technology
    • 発表場所
      ブザンソン,フランス
    • 年月日
      2007-06-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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