Thermal nanoimprinting of ultraprecision glass-optical devices

超精密玻璃光学器件的热纳米压印

• 批准号: 20560071
• 负责人: ARAI Masahiro
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20560071/
• 关键词: 熱インプリント成形; ガラスデバイス; 有限要素法; 熱粘弾性; クリープ試験; 数値シミュレーション; 引張強度; ナノインプリント成形; ラインアンドスペース; マイクロレンズアレイ; 最適設計; 残留応力; ガラスレンズ; モールドプレス; ガラス; マイクロインプリント; ナノインプリント; 成形シミュレーション

Some experimental testing and numerical simulations by FEM for thermal imprinting of glass-optical devices were investigated. Thermo-viscoelastic property of the glass material was estimated using compression creep tests. In this study, D263 was used as glass material. Glass thermal imprint tests were carried out with amorphous carbon dies that were given to line & space or micro-lens array pattern machined by focused ion beam (FIB). The optimum condition of imprinting temperature which given appropriate transcription profile of the glass was investigated. Moreover, numerical simulations for thermal imprinting of the glass were carried out by finite element method. Comparing experimental results with numerical ones, the transcription of height of groove or micro-lens obtained by experimental tests approximately agreed with numerical values. In addition, the relationship between tensile strength, temperature and strain rate was obtained by the uniaxial tensile test.

对玻璃光学器件热印迹的实验测试和数值模拟进行了研究。利用压缩蠕变试验估计了玻璃材料的热粘弹性性能。本研究采用D263作为玻璃材料。采用非晶态碳模进行了玻璃热压印试验，该非晶态碳模采用聚焦离子束（FIB）加工成线间距或微透镜阵列图案。对印迹温度的最佳条件进行了研究，得到了合适的玻璃转录谱。此外，采用有限元法对玻璃的热印迹过程进行了数值模拟。将实验结果与数值结果进行比较，实验测试得到的沟槽或微透镜高度的转录值与数值值基本吻合。通过单轴拉伸试验，得到了拉伸强度与温度、应变速率之间的关系。

项目成果

ガラスのマイクロ・ナノインプリント成形に関する有限要素シミュレーション

玻璃微纳压印成型的有限元模拟

• 发表时间: 2011
• 作者: 松井裕太;伊藤寛明;板垣大輔;荒井政大
• 通讯作者: 荒井政大

WLF則がガラスインプリント解析に与える影響の検討

检查 WLF 规则对玻璃压印分析的影响

• 发表时间: 2010
• 期刊: 電気学会論文誌. Vol.130, No.6
• 作者: 安井学;荒井政大;高橋正春;伊藤寛明;井野友博;金子智;平林康男;前田龍太郎
• 通讯作者: 前田龍太郎

Numerical Simulation and Press Molding of Glass Micro Devices

玻璃微器件的数值模拟与压制成型

• 发表时间: 2010
• 作者: Hiroaki Ito;Masahiro Arai;Tsutomu Kodera;Tomohiro Ino;Manabu Yasui;Masaharu Takahashi
• 通讯作者: Masaharu Takahashi

ガラスレンズのモールドプレス成形試験と数値シミュレーション

玻璃镜片模具压制成型试验及数值模拟

• 发表时间: 2010
• 作者: 伊藤寛明;荒井政大;松井裕太;井野友博
• 通讯作者: 井野友博

ガラスのナノ・マイクロインプリントに関する数値シミュレーション

玻璃上纳米/微米压印的数值模拟

• 发表时间: 2010
• 作者: 松井裕太;荒井政大;伊藤寛明;井野友博
• 通讯作者: 井野友博