ナノ構造光学素子開発の最前線　

Frontiers　of　Nano　Structured　Photonic　Devices

序章　総論―ナノ構造光学素子開発の最新動向―

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(西井準治)
1　はじめに
2　最近の学術研究の動向
3　国際的な研究動向と本書との関わり
4　本書で取り上げた注目技術
5　まとめ


第1章　ナノ構造光学素子の基礎と設計

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(菊田久雄)
1　はじめに
2　回折波の発生条件
3　有効媒質理論
4　実効屈折率
5　有効媒質理論の有用性と限界
6　厳密な電磁場解析法
　　6.1　厳密結合波解析(RCWA法)
　　6.2　時間領域差分法(FDTD法)
7　おわりに


第2章　カメラ分野のナノ構造素子

1　ガラス成形による反射防止レンズ(田中康弘,山田和宏,梅谷　誠,田村隆正)
　　1.1　はじめに
　　1.2　反射防止構造の形状設計
　　1.3　反射防止構造のモールド加工
　　1.4　微細構造のガラス成形
　　1.5　曲面への反射防止構造形成
　　　　1.5.1　曲面モールドへの電子ビーム描画による反射防止構造形成
　　　　1.5.2　レンズ成形と光学性能の評価
　　1.6　まとめ

2　サブ波長構造による高性能反射防止膜“SWC”(奥野丈晴)
　　2.1　はじめに
　　2.2　サブ波長構造による反射防止膜の原理
　　2.3　製法
　　2.4　カメラ用レンズへの応用とその効果
　　2.5　おわりに

3　フッ化マグネシウムナノ粒子を用いたナノクリスタルコートの作製(村田　剛)
　　3.1　開発の背景
　　3.2　問題解決の方策
　　3.3　開発の成果
　　　　3.3.1　紫外光用反射防止膜の開発
　　　　3.3.2　可視光用反射防止膜の開発
　　3.4　まとめ


第3章　ディスプレイ・発光素子分野のナノ構造素子

1　低反射ワイヤーグリッド偏光子(高田昭夫,鈴木基史)
　　1.1　まえがき
　　1.2　ワイヤーグリッド偏光子
　　　　1.2.1　シミュレーションによる設計
　　　　1.2.2　グリッドパターン作製技術
　　1.3　低反射ワイヤーグリッド偏光子
　　　　1.3.1　微粒子による偏光効果と金属膜へのARコーティング
　　　　1.3.2　斜め成膜による吸収層形成
　　　　1.3.3　低反射ワイヤーグリッド偏光子の光学特性
　　1.4　まとめ

2　陽極酸化ポーラスアルミナにもとづくナノインプリント用モールドの作製と光学素子への応用(柳下　崇,近藤敏彰,益田秀樹)
　　2.1　はじめに
　　2.2　高規則性ポーラスアルミナの作製
　　2.3　高規則性ポーラスアルミナをモールドとしたナノインプリント
　　2.4　高規則性ポーラスアルミナを用いたナノインプリント法による反射防止構造形成への応用
　　2.5　おわりに

3　大面積反射防止フィルム(魚津吉弘)
　　3.1　はじめに
　　3.2　反射光の影響低減フィルムの現状
　　3.3　自己組織化現象を利用した大面積ナノオーダーの加工技術の開発
　　3.4　モスアイ表面賦形金型(モスアイ鋳型)の作製
　　3.5　モスアイフィルムの光インプリント
　　3.6　反射率と写り込み
　　3.7　大型ロール金型を用いた連続賦形
　　3.8　おわりに

4　発光素子の高効率化(浅川鋼児)
　　4.1　従来照明の効率
　　4.2　LEDの効率向上
　　4.3　微細凹凸構造による光取り出し
　　4.4　LEDの光取り出し効率
　　4.5　OLEDにおける光取り出し
　　4.6　EPM法による微細回折構造の作製
　　4.7　OLEDの光取り出し効率の評価

5　大面積アンチグレア・モスアイフィルム―60インチLCDへの適用―(田口登喜生)
　　5.1　はじめに
　　5.2　モスアイ構造と反射防止効果の高性能化
　　5.3　アンチグレア(AG)機能の付与
　　5.4　モスアイフィルムの大面積化
　　5.5　AGモスアイフィルムのLCDへの適用
　　5.6　まとめ


第4章　計測・センサー・加工のためのナノ構造素子

1　微細構造光学素子と光センサー(伊佐野太輔)
　　1.1　はじめに
　　1.2　製造プロセス
　　1.3　エンコーダー用光学素子
　　1.4　レーザー干渉計用光学素子
　　1.5　その他のSWS光学素子
　　　　1.5.1　光通信波長帯域用波長板
　　　　1.5.2　青紫～紫外用波長板
　　　　1.5.3　ArF用偏光素子
　　1.6　おわりに

2　無反射構造を一体化した回折ビームスプリッタ(尼子　淳)
　　2.1　はじめに
　　2.2　SWSの設計と作製
　　　　2.2.1　レイアウト
　　　　2.2.2　設計
　　　　2.2.3　作製
　　2.3　SWS/DOEの事例
　　　　2.3.1　素子形態
　　　　2.3.2　光学性能
　　2.4　課題
　　　　2.4.1　光の波長
　　　　2.4.2　回折面の形状
　　2.5　おわりに

3　フォトニック結晶を用いた偏光制御と計測技術(佐藤　尚,川嶋貴之,井上喜彦,川上彰二郎)
　　3.1　はじめに
　　3.2　フォトニック結晶偏光素子
　　3.3　軸対称偏光ビームの生成
　　3.4　偏光イメージングデバイス
　　3.5　2次元リターダンス計測への応用
　　3.6　大きなリターダンスの2次元分布計測
　　3.7　まとめ


第5章　表面プラズモンおよび太陽電池分野のナノ構造素子

1　プラズモニックナノ構造を用いた有機EL素子(岡本隆之)
　　1.1　はじめに
　　1.2　表面プラズモンを利用した発光ダイオードからの光取り出し
　　1.3　表面プラズモンへのエネルギー散逸
　　1.4　プラズモニック結晶による光取り出し
　　　　1.4.1　RCWA法による解析
　　1.5　おわりに

2　シリコン太陽電池表面の反射率低減技術(松本健俊,小林　光)
　　2.1　はじめに
　　2.2　シリコン表面での光閉じ込め技術
　　　　2.2.1　アルカリエッチング
　　　　2.2.2　酸エッチング
　　　　2.2.3　ドライエッチング
　　　　2.2.4　マスクを利用したエッチング法
　　　　2.2.5　金属ナノ粒子を利用したエッチング法
　　　　2.2.6　電気化学的方法
　　　　2.2.7　VLS機構によるシリコンナノワイヤの成長
　　　　2.2.8　物理的形成方法
　　　　2.2.9　表面構造転写法
　　2.3　反射防止膜
　　2.4　今後の展開


第6章　ナノ構造光学素子を支える材料の最新動向

1　ガラス材料(北村直之,福味幸平)
　　1.1　はじめに
　　1.2　ホウ酸塩系ガラス(ホウケイ酸塩系ガラスを含む)
　　1.3　リン酸塩系ガラス(フツリン酸塩系ガラスを含む)
　　1.4　新規の低屈伏点・高屈折率ガラスの研究開発
　　1.5　おわりに

2　ゾル-ゲル法による無機あるいは有機―無機ハイブリッド材料(髙橋雅英)
　　2.1　はじめに
　　2.2　低損失有機修飾シロキサン系ハイブリッド材料
　　2.3　特異な温度光学効果を持つ有機―無機ハイブリッド材料
　　2.4　酸塩基反応を利用した有機-無機ハイブリッド材料の合成と応用
　　　　2.4.1　リン酸と塩化ケイ素の反応性
　　　　2.4.2　有機修飾ケイリン酸系材料による再書き込み可能なホログラフィックメモリー材料
　　2.5　低温プロセスによる無機コーティング
　　2.6　まとめ

3　ガラス・金属への微細パターニング用型材(福田達也)
　　3.1　はじめに
　　3.2　ニッケルをベースとした電鋳モールド
　　3.3　ガラス状カーボンあるいはダイヤモンドライクカーボン
　　3.4　シリコンカーバイド
　　3.5　ダイヤモンドモールド
　　3.6　まとめ


第7章　光学素子のための構造形成プロセス

1　樹脂インプリント技術(平井義彦)
　　1.1　はじめに
　　1.2　熱ナノインプリントとそのメカニズム
　　　　1.2.1　樹脂変形の基本
　　　　1.2.2　成型速度と樹脂特性
　　　　1.2.3　成型圧力と成型時間
　　　　1.2.4　樹脂材料とガラス材料の成型の相違
　　1.3　ナノインプリントによる高機能構造の作製
　　　　1.3.1　熱ナノインプリントによる高アスペクト比構造形成原理
　　　　1.3.2　ナノキャスティング法による高アスペクト比構造成型
　　　　1.3.3　リバーサルインプリントによる積層三次元構造の作製
　　1.4　まとめ

2　光学素子のためのナノ構造形成プロセス(小久保光典,後藤博史)
　　2.1　はじめに
　　2.2　ナノインプリント
　　　　2.2.1　ナノインプリント技術
　　　　2.2.2　ナノインプリント装置とインプリント結果
　　2.3　おわりに

3　サブ波長構造形成のためのガラスインプリントプロセス(森登史晴)
　　3.1　はじめに
　　3.2　構造性複屈折による位相差の発現
　　3.3　ガラスインプリント法による周期構造形成
　　　　3.3.1　微細周期構造を有するモールドの作製プロセス
　　　　3.3.2　ガラスインプリント法による成形プロセス
　　　　3.3.3　GCモールドを用いた周期構造の成形
　　　　3.3.4　大面積周期構造の形成
　　3.4　回転検光子法による位相差特性評価
　　3.5　SiCモールド作製と高屈折率ガラスへの周期構造形成
　　3.6　今後の展開(新規モールド材料の探索)
　　3.7　まとめ

4　コロナ放電による特殊表面処理(原田建治)
　　4.1　ホログラム記録材料とコロナ放電処理
　　4.2　コロナ放電処理とその一般的な用途
　　4.3　コロナ放電処理とその特殊な用途
　　　　4.3.1　光応答性高分子材料への表面レリーフ型回折格子の記録
　　　　4.3.2　コロナ放電による表面レリーフ型回折格子の増幅
　　　　4.3.3　コロナ放電によるガラス基板への微細構造の転写・記録
　　4.4　まとめ

5　大面積ナノ構造体金型の加工技術(栗原一真)
　　5.1　はじめに
　　5.2　レーザー熱リソグラフィー法による大面積ナノ構造体金型とナノ構造による親水フィルム
　　5.3　金属微粒子による金型作製
　　5.4　おわりに