ナノインプリントの材料設計と装置の最適化

第1部 ナノインプリント技術の基礎と応用展開

(2022年10月25日 10:30〜12:10)

　ナノインプリント法を基礎から理解し、これを正しく応用するためには、ナノインプリントの基礎となる機械、化学の基本知識が必要です。 　ここでは、計算科学と実験に基づいて、そのメカニズムをわかりやすく解説し、理解します。これにより、ナノインプリントの正しい使い方と、企画力、トラブル時の対応能力についてのスキルの向上を目指します。さらに、最近話題となっているAR、VRデバイスや生体模倣技術への応用や、人工知能応用によるナノインプリント材料・プロセスの設計などの最新研究状況についても紹介します

1. ナノインプリントの概要と特徴
   1. ナノインプリントの変遷
   2. ナノインプリントの特徴と成立要件
2. 熱ナノインプリントの基礎
   1. 樹脂の粘弾性と成型メカニズム
   2. ナノインプリントにおける樹脂の分子挙動
   3. 多様な材料へのナノインプリント (ダイレクトナノインプリント)
      1. ガラス材料のナノインプリント
      2. 金属材料のナノインプリント
      3. 生分解樹脂、有機半導体のナノインプリント
      4. その他機能性材料へのナノインプリント
3. 光 (UV) ナノインプリントの基礎
   1. 樹脂の流動と充填
   2. UV照射と回折・干渉
   3. UV硬化性樹脂の基礎
4. 離型の基礎
   1. 離型の基本メカニズム
   2. 離型とモールド表面処理
   3. 離型方法と材料
   4. 傾斜格子、逆テーパー構造の離型
5. ナノインプリントの応用
   1. サブ波長光学要素
   2. メタサーフェイス AR (拡張現実) 用導波路
   3. バイオチップ
   4. 機能性表面・生態模倣
   5. 半導体・電子デバイス
   6. リバーサルナノインプリント
   7. ハイブリッドナノインプリント
6. ディープラーニングの応用
   1. 成型性・欠陥予測
   2. 材料・プロセス設計
7. 今後の展開と課題
   1. これまでの研究動向
   2. 最近の学会報告から
   3. 今後の展望
• 質疑応答

第2部 UV硬化樹脂のナノインプリントへの応用

(2022年10月25日 13:00〜14:40)

　ナノインプリントにはどのようなUV硬化樹脂が求められるのか。はじめにUV硬化樹脂の基本特性と使用時のポイントを光学接着剤を例に紹介する。その後ナノインプリントへ応用するにあたって材料設計の上で何を重視するべきか、高屈折率ナノインプリント樹脂の開発で得られた知見をもとに紹介する。

1. UV硬化樹脂
   1. UV硬化樹脂の種類
   2. UV硬化樹脂の優れた特性
      1. 硬化時間
      2. 硬化領域の選択性
   3. UV硬化樹脂の課題
      1. 硬化阻害への対処
      2. 遮光部の硬化
   4. UV硬化樹脂の用途
   5. 光学用途で用いられるUV硬化樹脂
2. UV硬化樹脂のナノインプリント応用
   1. ナノインプリントプロセス
   2. UVナノインプリント樹脂に求められること
   3. UVナノインプリント樹脂の応用分野
3. UVナノインプリント樹脂の開発事例 – 高屈折率ナノインプリント樹脂
   1. UV硬化樹脂の屈折率制御と高屈折率化
   2. 光学特性とナノインプリント性の両立
   3. 高屈折率ナノインプリント樹脂の種類
• 質疑応答

第3部 ナノインプリント装置の設計と開発、デバイス適用例の紹介

- LED、WLL (ウエハレベルレンズ) 、ワイヤーグリッド偏光子など -

(2022年10月25日 14:50〜16:30)

　低コスト微細構造形成技術である、ナノインプリント成形技術の概要について紹介するとともに、超精密加工機による金型加工にも触れる。 　ナノインプリント装置に関しては直押し方式の微細転写装置に加え、大面積化・高スループット化へのアプローチとして注目されているRoll to Roll方式の装置開発状況について説明し、デバイスへの適用例として、LEDの高輝度化、ウエハレベルレンズ、大面積 (G2 (370×470mm) ) サイズのWGP (ワイヤーグリッド偏光子) について解説する。

1. 芝浦機械株式会社の紹介
2. ナノインプリントプロセス
   1. ナノインプリントプロセスの概要と特徴
   2. ナノインプリントプロセス適用デバイス例
   3. ナノインプリント装置構成と特徴
3. ナノインプリント装置と転写事例の紹介
   1. 直押し方式ナノインプリント装置 ST series
   2. Roll to Roll方式UVナノインプリント装置 RT series
4. ナノインプリント手法を用いたデバイス適用例の紹介
   1. LED
      1. プロセス説明
      2. Roll to Roll方式UVナノインプリント装置 RT seriesによるフィルムモールド作製
      3. 高輝度LED専用ナノインプリント装置 ST50S-LED
   2. WLL (Wafer Level Lens ウエハレベルレンズ)
      1. プロセス説明
      2. 機械加工およびStep & Repeat方式ナノインプリントによるマイクロレンズアレイモールド製作
      3. WLL専用ナノインプリント装置 ST01S-WL
   3. ワイヤーグリッド偏光子 (大面積転写)
      1. プロセス説明
      2. インクジェットレジスト塗工による大面積 (G2 (370×470mm) ) サイズのWGP作製 (残膜 (RLT:Residual Layer Thickness) 目標50nm以下への挑戦
      3. G2 (370×470mm) サイズWGP転写用Roll to Plate (RtP) 装置 ST (G2)-RtP
• 質疑応答