| 研究課題/領域番号 |
15K13818
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
渡邉 智 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (80579839)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ポリマー導波路 / アップコンバージョン発光 / フォトンマトリックス方式 / インクジェット法 / シクロオレフィンポリマー |
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| 研究実績の概要 |
昨年度に続いてポリマーアレイ導波路格子をアップコンバージョン発光層上に作製してフォトンマトリックス方式デバイスを作製する検討を行った。それと並行して、アップコンバージョン発光材料である希土類元素含有ナノ粒子のマトリックス材料とナノ粒子表面の修飾プロセスを検討することで粒子サイズを低減も行い、アップコンバージョン発光層の光散乱による透明度を低減することに成功した。昨年度時に当初の目的を達成することができたので、本年度はポリマーアレイ導波路の作製プロセスの検討を行った。具体的には、インクジェット装置を用いて高屈折率高分子の一つである熱可塑性シクロオレフィンポリマーをライン上に作製してポリマー導波路を作製した。インクジェット装置による吐出条件を制御することで種々のデザインされた形状の100ミクロン幅のポリマー導波路を作製できた。この導波路上にアップコンバージョン発光層を作製して、導波路の末端から励起光である近赤外光を導入したところ、導波光によってアップコンバージョン発光を励起できるという良好な結果が得られた。この手法を用いてポリマーアレイ導波路格子を作製することができれば、従来のソフトリソグラフィー法と比較して種々の構造を簡便かつ自由にデザインできるので、プロトタイプのデバイス構造の最適化にかかる時間を大きく短縮できる可能性がある。励起光である近赤外光のサイズに比べて導波路サイズが数百マイクロメートルと大きいので、インクジェット装置のヘッドサイズや基板表面の濡れ性などを制御することでポリマー導波路のサイズ低減にも取り組んでいる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本年度に予定していた目標を昨年度に達成することができたので、来年度の目標を一部前倒しして行うことができた。さらに、共同研究の企業から提供された高屈折率材料を用いて新たなポリマー導波路作製プロセスを開拓することができ、当初予定していたフォトンマトリックス方式デバイスをディスプレイ分野だけでなくセキュリティー分野への応用の可能性を開くことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の予定通りフォトンマトリックス方式デバイスのディスプレイの高機能化に関する研究を推進する。具体的には、ポリマーアレイ導波路のサイズを励起光の波長レベルまで低減することで、ポリマーアレイ導波路格子に由来する回折光を低減することで、ディスプレイの透明度を材料の透明度である90％レベルに引き上げる。シクロオレフィンポリマーを用いたポリマー導波路のデザインを制御した新しいセキュリティーデバイスを作製する研究も同時に進める。当該年度では主に自己組織化の一つである相分離現象を利用して高屈折率ポリマーと低屈折率ポリマーの散逸構造を利用したポリマー導波路の作製を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度に参加予定であった国際会議が来年度開催になったために、当該年度での使用を行わなかった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度に開催される当初参加する予定であった国際会議に参加するための旅費とて使用する予定である。
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