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研究開発・技術

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微細構造ナノドットアレイ

イントロダクション


独自技術によりサイズ数百nm~数umの表面微細構造を作製できます。光学分野、分析化学分野、生命科学・医療分野など、多様なアプリケーションを開発しております。微細構造はガラス、シリコン、樹脂などの様々な対象に加工可能です。微細構造に関するサンプル提供や試作についてのお問い合わせは、フォームにてお願いいたします。

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多様な微細構造

微細構造のカスタマイズ承ります。

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コンテンツ

ナノドットアレイに関するお問い合わせ


応用例1 鏡面反射防止構造 (平滑面の反射防止と透過率向上)





蛾の目の表面構造(上図:ナノサイズのドット型微細構造)をもつフィルムは、光の反射率を低下(透過率を向上)させる特徴があります。同様の反射防止構造をプラスチック表面に作製したフィルムや成形体をご提供いたします(下図)。





【用途】低反射率、高透過率が求められる鏡面光学材料
【基材】(直接加工)シリコン、石英ガラス、等
    (樹脂成形)アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、シクロオレフィン樹脂、等


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応用例2 拡散反射防止構造 (非平滑面の反射防止)

光を散らして映り込みを防止する防眩構造の性能を飛躍的に向上する技術を開発しました。この構造によって、どこから光が当たっても、どこから見ても黒いフィルム(積分反射率0.5%程度)を作製することができます。

拡散反射防止構造の見かけはマット調の漆黒フィルム






【用途】 低反射率が求められる表面、光学筐体内部の迷光防止など
【基材】 (樹脂成形) アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、シクロオレフィン樹脂、等




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応用例3 LED用微細構造付きサファイア基板

LEDの光を効率よく取り出すことのできる、ミクロン~ナノサイズのドット型微細構造付きサファイア基板(PSS) を提供します。微細加工は、半導体結晶成膜面、および成膜側と反対面(フリップチップタイプの光取り出し面)に形成可能で、波長、デバイスに最適な形状をご提供いたします。



LEDに使用可能な各種微細構造例






【複合構造体】 数百ナノメートルピッチの微細構造と、数マイクロメートルピッチの微細構造を組み合わせた「複合構造体」をご提供できます。複合構造体を用いたLED素子の出力は、正面輝度2. 4 倍、全光束1. 8 倍に向上します(当社データ: 波長385nm、対平坦基板)。一般的なPSS製品と比較しても、20%程度正面輝度が向上します。


【用途】 LEDなど光学素子の結晶成長調整、アウトカップリング効果による輝度向上など
【基材】 (直接加工) サファイア、シリコンカーバイド、シリコン、石英ガラス、窒化ガリウム等


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応用例4 プラズモニックデバイス

表面プラズモンを利用したデバイス


金属表面に発生する表面プラズモンを光に変換したり、光を表面プラズモンに変換する微細構造を提供いたします。例えば、有機ELの光取り出し効率向上や有機薄膜太陽電池の変換効率向上などが可能です。微細構造を導入した有機ELの一例では、単色素子で約2倍、白色素子で約1.7 倍明るくなりました(正面輝度)。



表面プラズモン構造を有機発光素子に導入した例



【用途】 有機EL の輝度アップ・低消費電力化、有機薄膜太陽電池の変換効率向上、その他
               プラズモニックデバイスの性能向上

【基材】 石英ガラス、一般的なガラス、シリコン、シリコンカーバイド、サファイア、等


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応用例5 配向性細胞培養基材


微細構造体により配向した状態で培養した細胞シートは、生体内に近い生理活性を有するため、薬剤安全性試験や再生医療等に利用できる可能性があります。当社の細胞培養基材は平坦部と突起部を交互に配置したストライプ状構造で、骨格筋細胞、心筋細胞などが配向することを確認しています。


【構造】 ストライプ状パターン基材(L(ライン)/S(スペース)=10/10~50/50um)のS部にナノサイズの微細突起を配置した構造により、心筋細胞等の長軸がストライプ延長方向に配向する。
 


配向制御可能な培養実験例



【用途】 薬剤安全性試験や再生医療など。
【基材】 ポリスチレンやシクロオレフィン樹脂製の微細構造付きフィルムまたはウェルプレート。


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応用例6 ラマン分光分析用高感度SERS 基板

SERS (Surface Enhanced Raman Scattering: 表面増強ラマン散乱)


ナノサイズの金属微細構造に光を入射すると、表面プラズモン共鳴による電場増強が生じ、測定対象分子のラマン散乱強度が著しく増強されます( 表面増強ラマン散乱)。これを利用することで、高感度ラマン分光分析が可能になります。



当社のSERS基板の特徴

AuおよびAgの微細構造によるSERS基板をご提供いたします。ラマン分光分析における奨励励起波長は、Au-SERS基板の場合780nm、Ag-SERS基板の場合532nmです。どちらのSERS基板も出荷後約3ヵ月程度が使用期限となります。


【用途】 環境測定や薬物検出などの微量分析用途、原料分析用途など。特に水系希薄サンプルに有効です。
【基材】 シリコンまたはガラス基板上のAuおよびAg構造。


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