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研究開発された技術紹介

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精密加工

レーザー強度を均一化するホログラフィック光学素子を簡易に作成する多段金型・インプリント技術

茨城県

ナノクラフトテクノロジーズ株式会社

2020年3月18日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 レーザープロファイル整形用ホログラフィック光学素子量産用ナノインプリント・モールドの開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 農業、産業機械、電池、工作機械、光学機器
事業化状況 研究実施中
事業実施年度 平成21年度~平成21年度

プロジェクトの詳細

事業概要

垂直な形状の穴あけ、太陽電池製造工程のレーザースクライビングなど均一に制御されたレーザーのニーズが高まってきており、これを実現する方法としてホログラフィック光学素子が用いられるがコストが高いという課題がある。解決する方法として従来作成技術であるMEMS加工技術ではなく金型成形であるナノインプリント加工技術により作成する方法が考えられる。本事業ではこの高精度金型作成法及びナノインプリント加工技術を確立する

開発した技術のポイント

微細・高精度な金型とナノインプリント法によりホログラフィック光学素子を作成
・微細・高精度な多段金型の開発
→設計値からのずれ:5%以内(水平、深さ方向)
・ナノインプリント加工技術の開発
→10回転写後、転写精度5%以内
(新技術)
多段金型+ナノインプリント法
・金型加工であり、1工程で完成
・低コスト、低環境負荷、短納期

具体的な成果

・ずれ5%以内の8段構造の金型を作成
‐多段モールド作成のための要素技術を開発
‐単層構造作成技術とパターン重ね合わせ技術を組み合わせて、2層構造の金型を作成
‐2層加工を発展させ、8段構造の金型を作成
‐深さ方向:2.8%のずれ、水平方向:0.8%のずれ、と目標達成
・最適なナノインプリント条件を検討
‐開発した高精度多段金型を使用して、樹脂、低融点ガラス、石英ガラスを成形材料とした最適インプリント条件(温度、圧力、時間)を求めた
・精度、耐久性とも目標精度を達成‐最適インプリント条件にて繰り返し転写試験を行い、金型の耐久性を評価
‐光学樹脂材、低融点光学ガラス材、石英ガラス材のいずれの材料でも、10回転写後、深さ方向精度:±4%以内、水平方向精度:±2%以内を実現

研究開発成果の利用シーン

レーザー加工機のビームの強度分布を均一にするデバイス(太陽電池製造工程のレーザースクライビング、垂直な形状の穴あけなど、ビームの均一な強度分布を必要とする用途向け)

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・実用化に向かう環境条件を検討中
・サンプル作成は可能

製品・サービスのPRポイント

・精度向上:ビームのプロファイルを均一化
・低コスト化:金型を用いてデバイスを作成し、作成コストを低減

今後の実用化・事業化の見通し

他のアプリケーションを模索予定
・今後の研究に向け、評価していただく川下ユーザーの獲得が必要である
・他のアプリケーションを模索予定

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 ナノクラフトテクノロジーズ株式会社
事業管理機関 ナノクラフトテクノロジーズ株式会社

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 ナノクラフトテクノロジーズ株式会社
事業内容 革新的ものづくりシステム、高機能MEMSデバイス、安全・安心システム
本社所在地 〒305-0044 茨城県つくば市並木1-2-1 産総研東事業所2A棟2階
ホームページ http://www.nact.biz
連絡先窓口 研究開発部長 上野昭久
メールアドレス ueno@nact.biz
電話番号 029-858-5470