JP2021100076A - Flying object producing device, method for supplying molding material and method for manufacturing photoelectric conversion element - Google Patents

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Abstract

To provide a flying object producing device that can generate a flying object of any light-absorbing and viscous material.SOLUTION: A flying object producing device 100 is the flying object producing device that produces a flying object that flies out from a predetermined member, and comprises a transparent substrate 101; a light-absorbing film 102 formed on a surface of the transparent substrate 101; a donor layer 103 formed directly or through the light-absorbing film 102 on the surface of the transparent substrate 101 and comprising a donor material that constitutes the flying object; and a light vortex laser irradiation device 104 that is disposed on the opposite side of the donor layer 103 across the transparent substrate 101 and irradiates the light-absorbing film 102 with an optical vortex laser.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、飛翔体生成装置、成形材料の供給方法、および光電変換素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a flying object generator, a method for supplying a molding material, and a method for manufacturing a photoelectric conversion element.

近年、3Dプリント、電子配線のパターニング等の様々な製造工程において、成形材料を供給する技術として、レーザー前方転写(LIFT)法が注目されている。レーザー前方転写法は、材料に対してレーザーを照射し、レーザーのエネルギーおよび運動量が転写された成形材料の一部を飛翔させ、供給対象の物体に到達させる方法である。特許文献1では、光渦レーザービームを用いることによって、成形材料を安定して遠くへ飛翔させる技術が開示されている。 In recent years, the laser forward transfer (LIFT) method has attracted attention as a technique for supplying molding materials in various manufacturing processes such as 3D printing and patterning of electronic wiring. The laser forward transfer method is a method in which a material is irradiated with a laser to fly a part of the molding material to which the energy and momentum of the laser are transferred to reach an object to be supplied. Patent Document 1 discloses a technique for stably flying a molding material over a long distance by using an optical vortex laser beam.

特開2019−123133号公報JP-A-2019-123133

レーザー前方転写法を用いて成形材料を飛翔させる場合、その成形材料にレーザー光をよく吸収させ、かつその成形材料の飛翔方向を安定化させる必要がある。そのため、飛翔させる成形材料には、高い光吸収性および高い粘性が求められ、光吸収性、粘性が低い成形材料を飛翔させることは難しいと考えられている。特許文献1で開示されている技術でも、飛翔させる成形材料として、光吸収性および粘性が高い液体または固体が用いられている。 When a molding material is made to fly by using the laser forward transfer method, it is necessary for the molding material to absorb laser light well and to stabilize the flight direction of the molding material. Therefore, a molding material to be flown is required to have high light absorption and high viscosity, and it is considered difficult to fly a molding material having low light absorption and viscosity. Even in the technique disclosed in Patent Document 1, a liquid or solid having high light absorption and viscosity is used as a molding material to be flown.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、任意の光吸収性、粘性を有する成形材料の飛翔体を生成することを可能とする飛翔体生成装置、成形材料の供給方法、および光電変換素子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a flying object generator capable of producing a flying object of a molding material having arbitrary light absorption and viscosity, a method of supplying the molding material, and a photoelectric conversion. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an element.

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.

(1)本発明の一態様に係る飛翔体生成装置は、所定の部材から飛び出す飛翔体を生成する飛翔体生成装置であって、透明基板と、前記透明基板の表面に形成された光吸収膜と、前記透明基板の表面に、直接または前記光吸収膜を介して形成され、前記飛翔体を構成するドナー材料からなるドナー層と、前記透明基板を挟んで前記ドナー層と反対側に配置され、前記光吸収膜に対して光渦レーザーを照射する光渦レーザー照射装置と、を備えている。 (1) The projectile generator according to one aspect of the present invention is a projectile generator that generates a projectile that jumps out of a predetermined member, and is a transparent substrate and a light absorption film formed on the surface of the transparent substrate. And a donor layer formed on the surface of the transparent substrate directly or via the light absorption film and made of a donor material constituting the projectile, and arranged on the opposite side of the transparent substrate with the transparent substrate interposed therebetween. A light vortex laser irradiating device for irradiating the light absorbing film with an optical vortex laser.

(2)前記(1)に記載の飛翔体生成装置において、前記光吸収膜が金属膜であることが好ましい。 (2) In the flying object generator according to the above (1), it is preferable that the light absorbing film is a metal film.

(3)前記(1)または(2)のいずれかに記載の飛翔体生成装置において、前記ドナー材料の光学濃度が0.1以下であることが好ましい。 (3) In the flying object generator according to any one of (1) and (2), the optical density of the donor material is preferably 0.1 or less.

(4)前記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の飛翔体生成装置において、前記ドナー材料が、ペロブスカイト前駆体からなるものであってもよい。 (4) In the projectile generator according to any one of (1) to (3) above, the donor material may be made of a perovskite precursor.

(5)前記(1)〜(4)のいずれか一つに記載の飛翔体生成装置において、前記ドナー材料が、紫外線硬化樹脂からなるものであってもよい。この他、透明材料であれば、粘度、光学濃度は問わない。 (5) In the flying object generator according to any one of (1) to (4), the donor material may be made of an ultraviolet curable resin. In addition, as long as it is a transparent material, the viscosity and optical density do not matter.

(6)本発明の一態様に係る成形材料の供給方法は、前記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の飛翔体の生成装置を用いた成形材料の供給方法であって、前記ドナー層と対向する側に成形材料の支持部材を配置し、前記光吸収膜に対して、直接または前記透明基板を介して光渦レーザーを照射することにより、前記ドナー層から飛び出す飛翔体を、前記成形材料として前記支持部材に供給する。 (6) The method for supplying the molding material according to one aspect of the present invention is the method for supplying the molding material using the flying object generating apparatus according to any one of (1) to (5) above. By arranging a support member of the molding material on the side facing the donor layer and irradiating the light absorbing film with an optical vortex laser directly or through the transparent substrate, a flying object protruding from the donor layer can be obtained. , Is supplied to the support member as the molding material.

(7)前記(6)に記載の成形材料の供給方法は、前記光吸収膜として金属膜を用い、照射する光渦レーザーの周波数を0.2μm以上10.6μm以下とすることが好ましい。 (7) In the method for supplying the molding material according to (6) above, it is preferable that a metal film is used as the light absorption film and the frequency of the optical vortex laser to be irradiated is 0.2 μm or more and 10.6 μm or less.

(8)前記(6)または(7)のいずれかに記載の成形材料の供給方法は、前記光渦レーザーの照射方向を調整することによって、飛翔体の飛翔方向を制御する工程と、飛翔中の前記飛翔体を固化させる工程とを有するものであってもよい。 (8) The method for supplying the molding material according to any one of (6) or (7) is a step of controlling the flight direction of the flying object by adjusting the irradiation direction of the optical vortex laser, and during flight. It may have a step of solidifying the flying object.

(9)前記(8)に記載の成形材料の供給方法は、前記飛翔体の飛翔方向を制御する工程において、前記光渦レーザーの位相特異点と、前記光渦レーザーの中心との距離を変えることによって前記飛翔体の飛翔方向を制御してもよい。 (9) The molding material supply method according to (8) changes the distance between the phase singularity of the optical vortex laser and the center of the optical vortex laser in the step of controlling the flight direction of the flying object. Thereby, the flight direction of the flying object may be controlled.

(10)本発明の一態様に係る光電変換素子の製造方法は、前記(6)〜(9)のいずれか一つに記載の成形材料の供給方法を用いた光電変換素子の製造方法であって、前記ドナー材料としてペロブスカイト前駆体を用い、前記支持部材として光電変換層の下地層を有するものを用い、前記下地層に対して前記飛翔体を供給する。 (10) The method for manufacturing a photoelectric conversion element according to one aspect of the present invention is a method for manufacturing a photoelectric conversion element using the method for supplying a molding material according to any one of (6) to (9) above. Therefore, a perovskite precursor is used as the donor material, and a support member having a base layer of a photoelectric conversion layer is used to supply the projectile to the base layer.

(11)前記(10)に記載の光電変換素子の製造方法は、前記下地層の所定の領域ごとに供給する前記飛翔体のドナー材料を、ハロゲン元素の含有比率が異なる複数種類の前記ペロブスカイト前駆体から、選択する工程を有していてもよい。 (11) In the method for manufacturing a photoelectric conversion element according to (10), a plurality of types of perovskite precursors having different halogen element content ratios are used as a donor material for the projectile to be supplied for each predetermined region of the base layer. It may have a step of selecting from the body.

本発明の飛翔体生成装置によれば、光照射膜を介して間接的にドナー層を加熱することによって、飛翔体を生成することができる。したがって、本発明の飛翔体生成装置では、ドナー層がレーザー光を吸収する必要がなく、ドナー層の材料が限定されることがないため、任意の光吸収性、粘性を有する飛翔体を生成することができる。 According to the projectile generator of the present invention, a projectile can be generated by indirectly heating the donor layer through the light irradiation film. Therefore, in the projectile generator of the present invention, the donor layer does not need to absorb the laser beam and the material of the donor layer is not limited, so that the projectile having arbitrary light absorption and viscosity is generated. be able to.

本発明の飛翔体生成装置を用いることにより、基材(支持部材)のミクロンオーダーの領域に、任意の成形材料を容易に供給することができ、任意の形状、大きさを有する構造物を製造することができる。本発明の成形材料の供給方法によれば、成形材料としてペロブスカイト等の光電変換材料を用いることにより、光電変換素子を製造することも可能となる。 By using the projectile generator of the present invention, an arbitrary molding material can be easily supplied to a micron-order region of a base material (support member), and a structure having an arbitrary shape and size can be manufactured. can do. According to the method for supplying a molding material of the present invention, a photoelectric conversion element can be manufactured by using a photoelectric conversion material such as perovskite as the molding material.

本発明の一実施形態に係る飛翔体生成装置の平面図である。It is a top view of the flying object generator which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の飛翔体生成装置を構成する光渦レーザー照射装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical vortex laser irradiation device which comprises the flying object generation device of FIG. 図1の飛翔体生成装置を用いた成形材料の供給方法を説明する図である。It is a figure explaining the supply method of the molding material using the flying object generator of FIG. (a)〜(c)本発明の実施例1〜3に係る飛翔体生成装置を用いて、飛翔体を生成した画像である。(A) to (c) are images in which a flying object is generated by using the flying object generating apparatus according to Examples 1 to 3 of the present invention. 本発明の実施例4に係る飛翔体生成装置を用いて、生成した飛翔体の画像である。It is an image of a flying object generated by using the flying object generating apparatus which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例5に係る飛翔体生成装置を用いて生成した飛翔体の画像を、時間経過の順に並べたものである。The images of the flying objects generated by using the flying object generating apparatus according to the fifth embodiment of the present invention are arranged in the order of the passage of time. 本発明の実施例6の飛翔体の画像を、本発明の実施例5に係る飛翔体生成装置を用いて、生成した飛翔体の画像を、位相特異点の移動距離の順に並べたものである。The images of the flying object according to the sixth embodiment of the present invention are arranged in the order of the moving distances of the phase singular points by using the flying object generating device according to the fifth embodiment of the present invention. .. 実施例6の飛翔体について、位相特異点の移動距離と飛翔角度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the movement distance of a phase singularity, and the flight angle about the flying object of Example 6.

以下、本発明を適用した実施形態に係る飛翔体生成装置、成形材料の供給方法、および光電変換素子の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。 Hereinafter, a flying object generator, a method for supplying a molding material, and a method for manufacturing a photoelectric conversion element according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings used in the following description, in order to make the features easier to understand, the featured parts may be enlarged for convenience, and the dimensional ratios of each component may not be the same as the actual ones. Absent. Further, the materials, dimensions, etc. exemplified in the following description are examples, and the present invention is not limited thereto, and the present invention can be appropriately modified without changing the gist thereof.

<飛翔体生成装置>
図1は、本発明の第一実施形態に係る飛翔体生成装置100の構成を模式的に示す平面図である。飛翔体生成装置100は、レーザー前方転写(LIFT)法を用いて、所定の部材から飛び出す飛翔体を生成するものである。飛翔体の生成装置100は、主に、透明基板101と、光吸収膜102と、ドナー層103と、光渦レーザー照射装置104と、を備えている。飛翔体生成装置100は、光渦レーザー照射装置104から照射された光が、透明基板101、光吸収膜102を介して間接的に、ドナー層103を加熱するように構成されている。
<Flying object generator>
FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a flying object generator 100 according to the first embodiment of the present invention. The projectile generator 100 uses a laser forward transfer (LIFT) method to generate a projectile that jumps out of a predetermined member. The flying object generation device 100 mainly includes a transparent substrate 101, a light absorption film 102, a donor layer 103, and an optical vortex laser irradiation device 104. The projectile generator 100 is configured such that the light emitted from the optical vortex laser irradiation device 104 indirectly heats the donor layer 103 via the transparent substrate 101 and the light absorption film 102.

透明基板101は、レーザー光、好ましくは、可視光から近赤外光の波長領域の光を90%以上透過させることができる平板状の部材である。透明基板101の材料としては、例えば、ガラス、ITO、サファイア等が挙げられる。透明基板101の粘度、光学濃度等に関して、特に限定されることはない。透明基板の二つの主面101a、101bは、いずれも略平坦であり、かつ互いに略平行であるとする。 The transparent substrate 101 is a flat plate-shaped member capable of transmitting 90% or more of laser light, preferably light in the wavelength region from visible light to near infrared light. Examples of the material of the transparent substrate 101 include glass, ITO, sapphire, and the like. The viscosity, optical density, etc. of the transparent substrate 101 are not particularly limited. It is assumed that the two main surfaces 101a and 101b of the transparent substrate are both substantially flat and substantially parallel to each other.

光吸収膜102は、透明基板101の表面のうち、光渦レーザー照射装置104と対向する一方の主面101a、またはその反対側の他方の主面101bに形成(載置)されている。ドナー層103に光渦レーザーの熱エネルギーを伝搬させる観点から、光吸収膜102は、他方の主面101bに形成されている方が好ましい。光吸収膜102が一方の主面101aに形成されている場合、光渦レーザーは、透明基板101内を伝搬する間に熱エネルギーをロスしてしまい、その分、ドナー層103の加熱が弱くなる。 The light absorption film 102 is formed (mounted) on one main surface 101a facing the optical vortex laser irradiation device 104 or on the other main surface 101b on the opposite side of the surface of the transparent substrate 101. From the viewpoint of propagating the thermal energy of the optical vortex laser to the donor layer 103, it is preferable that the light absorption film 102 is formed on the other main surface 101b. When the light absorption film 102 is formed on one of the main surfaces 101a, the optical vortex laser loses heat energy while propagating in the transparent substrate 101, and the heating of the donor layer 103 is weakened by that amount. ..

光吸収膜102は、可視光領域から近赤外光領域までの光を吸収する材料、例えば、金等の金属、あるいはクロム、チタン、ブラックシリコン等を主成分として含む。これらの中でも、透明基板101から剥がれにくい金が最も好ましい。光吸収膜102の材料としては、ドナー層103の材料と反応しないように、化学的に不活性であり、酸化しにくいものとすることが好ましい。 The light absorption film 102 contains a material that absorbs light from the visible light region to the near infrared light region, for example, a metal such as gold, chromium, titanium, black silicon, or the like as a main component. Of these, gold, which is hard to peel off from the transparent substrate 101, is most preferable. The material of the light absorption film 102 is preferably chemically inert and difficult to oxidize so as not to react with the material of the donor layer 103.

光吸収膜102の厚みは、10nm以上1000nm以下であることが好ましい。光吸収膜が10nmより薄いと、光渦レーザーLが通り抜けてしまい、光吸収膜102を介した間接的な加熱が実現されにくくなる。光吸収膜が1000nmより厚いと、完全に吸収されてしまい、ドナー層103への伝搬が妨げられてしまう。 The thickness of the light absorption film 102 is preferably 10 nm or more and 1000 nm or less. If the light absorption film is thinner than 10 nm, the optical vortex laser L will pass through, making it difficult to realize indirect heating via the light absorption film 102. If the light absorption film is thicker than 1000 nm, it will be completely absorbed and propagation to the donor layer 103 will be hindered.

ドナー層103は、透明基板101の表面に、直接または光吸収膜103を挟んで形成され、飛翔体103を構成するドナー材料からなる。ドナー材料としては、光吸収性、粘性等について限定されることがなく、例えば、水、有機溶媒等の液体であってもよいし、MoS、グラフェン等の固体であってもよい。ドナー材料の光学濃度は、0.1以下であることが好ましい。 The donor layer 103 is formed on the surface of the transparent substrate 101 directly or with the light absorption film 103 sandwiched therein, and is made of a donor material constituting the flying object 103. The donor material is not limited in terms of light absorption, viscosity, etc., and may be, for example, a liquid such as water or an organic solvent, or a solid such as MoS 2 or graphene. The optical density of the donor material is preferably 0.1 or less.

光渦レーザー照射装置104は、透明基板101を挟んでドナー層103と反対側に配置され、光吸収膜102に対して光渦レーザーを照射する機能を有する。図2は、光渦レーザー照射装置104の構成例を模式的に示す図である。光渦レーザー照射装置104は、主に、レーザー光源105と、第一ビーム径変更部材106と、第一ビーム波長変更部材107と、光渦変換部材108と、第二ビーム波長変換部材109と、第二ビーム径変更部材110とを、光渦レーザー光の照射方向Dに順に並ぶように備えている。 The optical vortex laser irradiation device 104 is arranged on the opposite side of the transparent substrate 101 from the donor layer 103, and has a function of irradiating the light absorption film 102 with the optical vortex laser. FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration example of the optical vortex laser irradiation device 104. The optical vortex laser irradiation device 104 mainly includes a laser light source 105, a first beam diameter changing member 106, a first beam wavelength changing member 107, an optical vortex conversion member 108, and a second beam wavelength conversion member 109. a second beam diameter changing member 110 includes, as arranged in order in the irradiation direction D 1 of the optical vortex laser beam.

レーザー光源105としては、特に限定されることはなく、目的に応じて適宜選択することができるものであり、例えば、固体レーザー、気体レーザー、半導体レーザー等及びその第二高調波、第三高調波、あるいは、第四高調波などが使用できる。固体レーザーとしては、例えば、YAGレーザー、チタンサファイアレーザー、ファイバーレーザー等が挙げられる。気体レーザとしては、例えば、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー等が挙げられる。光渦レーザー照射装置104としては、小型化、低コスト化する観点から、出力が30mW程度の半導体レーザを用いることが好ましい。レーザー光源105としては、単独で光渦レーザーを発生させられるものがある場合には、それを用いてもよく、その場合には、光渦変換部材108が不要となる。 The laser light source 105 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a solid-state laser, a gas laser, a semiconductor laser, or the like, and its second harmonic and third harmonic are used. , Or the fourth harmonic can be used. Examples of the solid-state laser include a YAG laser, a titanium sapphire laser, and a fiber laser. Examples of the gas laser include an argon laser and a carbon dioxide gas laser. As the optical vortex laser irradiation device 104, it is preferable to use a semiconductor laser having an output of about 30 mW from the viewpoint of miniaturization and cost reduction. If there is a laser light source 105 that can independently generate an optical vortex laser, it may be used. In that case, the optical vortex conversion member 108 becomes unnecessary.

光渦変換部材108としては、レーザー光源105で発生する直線状のレーザービームLAを、光渦レーザービームLBに変換する部材であればよく、例えば、回折光学素子、マルチモードファイバー、液晶位相変調器等を用いることができる。回折光学素子としては、例えば、螺旋位相板、ホログラム素子等を挙げることができ、その中でも螺旋位相板が特に好ましい。 The optical vortex conversion member 108 may be a member that converts the linear laser beam LA generated by the laser light source 105 into the optical vortex laser beam LB, and may be, for example, a diffractive optical element, a multimode fiber, or a liquid crystal phase modulator. Etc. can be used. Examples of the diffractive optical element include a spiral phase plate and a hologram element, and among them, the spiral phase plate is particularly preferable.

なお、光渦レーザービームを発生させる方法としては、例えば、次の方法が挙げられる。
・レーザー共振器から、光渦レーザーを固有モードとして発振させる方法
・ホログラム素子をレーザー共振器に挿入する方法
・ドーナツビームに変換した励起光を用いる方法
・暗点を有するレーザー共振器ミラーを用いる方法
・側面励起固体レーザで発生する熱レンズ効果を、空間フィルタとして用いて光渦モードを発振する方法
Examples of the method for generating the optical vortex laser beam include the following methods.
-A method of oscillating an optical vortex laser from a laser cavity as an intrinsic mode-A method of inserting a hologram element into a laser cavity-A method of using excitation light converted into a donut beam-A method of using a laser resonator mirror having a dark point -A method of oscillating the optical vortex mode using the thermal lens effect generated by the side-pumped solid-state laser as a spatial filter.

第一ビーム径変更部材106、第二ビーム径変更部材110としては、それぞれ、光渦変換前のレーザー光、光渦変換後のレーザー光のビーム径を変更する部材であればよく、例えば、集光レンズ等を用いることができる。 The first beam diameter changing member 106 and the second beam diameter changing member 110 may be members that change the beam diameters of the laser light before the optical vortex conversion and the laser light after the optical vortex conversion, respectively. An optical lens or the like can be used.

第一ビーム波長変換部材107としては、光渦変換前のレーザー光の波長を、透明基板101を透過させることができ、かつ光吸収膜に吸収させることができる波長に変更できる部材であればよい。そのような部材としては、例えば、KTP結晶、BBO結晶、LBO結晶、CLBO結晶等が挙げられる。 The first beam wavelength conversion member 107 may be any member as long as it can change the wavelength of the laser light before the optical vortex conversion to a wavelength that can be transmitted through the transparent substrate 101 and absorbed by the light absorption film. .. Examples of such a member include KTP crystal, BBO crystal, LBO crystal, CLBO crystal and the like.

偏光部材(偏光回転素子)109としては、光渦変換後のレーザー光を、ドナー材料を飛翔させるのに十分な出力が得られる偏光状態に変更できるものであればよく、例えば、ガラス(水晶波長板等)等を挙げることができる。 The polarizing member (polarizing rotating element) 109 may be any as long as it can change the laser light after optical vortex conversion into a polarized state that can obtain a sufficient output for flying the donor material. For example, glass (crystal wavelength). Boards, etc.) and the like.

なお、レーザー光源105で発生するレーザー光が、所定のビーム径、ビーム波長を有するものである場合には、第一ビーム径変更部材106、第一ビーム波長変更部材107、第二ビーム波長変換部材109と、第二ビーム径変更部材110が不要となる。 When the laser light generated by the laser light source 105 has a predetermined beam diameter and beam wavelength, the first beam diameter changing member 106, the first beam wavelength changing member 107, and the second beam wavelength converting member The 109 and the second beam diameter changing member 110 are not required.

<成形材料の供給方法>
図3は、飛翔体生成装置100を動作させて、所定の支持部材111に対し、成形材料となる飛翔体を供給し、成形体112を形成している状態を示す図である。飛翔体103Aは、主に、次のステップを経て生成される。まず、光渦照射装置104で生成された光渦レーザーLが、光吸収膜102に対して、直接または透明基板101を介して照射され、光渦レーザーLのエネルギー、運動量、および角運動量が伝搬される。ここでは、光吸収膜102が、光渦レーザー照射装置104と対向していない、透明基板の他方の主面101bに形成されている場合について例示しており、この場合には、光渦レーザーLが、透明基板101を介して(透過して)光吸収膜102に照射されることになる。
<Supply method of molding material>
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a flying object generator 100 is operated to supply a flying object to be a molding material to a predetermined support member 111 to form a molded body 112. The projectile 103A is mainly generated through the following steps. First, the optical vortex laser L generated by the optical vortex irradiator 104 is irradiated directly to the light absorption film 102 or through the transparent substrate 101, and the energy, momentum, and angular momentum of the optical vortex laser L are propagated. Will be done. Here, the case where the light absorption film 102 is formed on the other main surface 101b of the transparent substrate that does not face the optical vortex laser irradiation device 104 is illustrated. In this case, the optical vortex laser L However, the light absorbing film 102 is irradiated (transmitted) through the transparent substrate 101.

光吸収膜102は、伝搬した光渦レーザーLのエネルギーによって加熱され、その熱エネルギーがドナー層103に伝搬され、飛翔体103Aの運動エネルギーに変換される。このとき、光渦レーザーLの運動量および角運動量も、光吸収膜102を介してドナー層103に伝搬され、飛翔体103Aの運動方向に影響を与える。 The light absorption film 102 is heated by the energy of the propagating optical vortex laser L, and the heat energy is propagated to the donor layer 103 and converted into the kinetic energy of the projectile 103A. At this time, the momentum and angular momentum of the optical vortex laser L are also propagated to the donor layer 103 via the light absorption film 102, and affect the movement direction of the projectile 103A.

一般的な直線状(柱状)のレーザー光は、照射方向Dに直交する平面状の等位相面(波面)を有しており、ポインティングベクトルの方向が照射方向Dに一致する。そのため、光吸収膜102に対しては、レーザー光の熱エネルギーが伝搬するとともに、レーザー光の照射方向Dに運動量が伝搬し、圧力が加わる。また、直線状のレーザー光は、その中心において強度分布が最大になり、外側に広がろうとするため、光吸収膜102に対して、レーザー光の照射方向Dと直交する方向にも圧力が加わる。熱エネルギーとともに、光吸収膜102に加わる。これらの圧力が、ドナー層103に伝搬することにより、ドナー層103から飛び出す飛翔体103Aが生成される。この飛翔体103Aは、ドナー層103から遠ざかるにつれて、照射方向Dに対して放射状に拡散(飛散)する。 Laser light of a general linear (columnar) has planar equiphase plane perpendicular to the irradiation direction D 1 (the wavefront), the direction of the Poynting vector coincides with the irradiation direction D 1. Therefore, for the light-absorbing layer 102, together with the thermal energy of the laser beam propagates, momentum propagates in the irradiation direction D 1 of the laser beam, applied pressure. Further, since the linear laser beam has the maximum intensity distribution at the center and tends to spread outward, pressure is also applied to the light absorption film 102 in the direction orthogonal to the laser beam irradiation direction D. .. It is added to the light absorption film 102 together with the heat energy. When these pressures propagate to the donor layer 103, a flying object 103A that jumps out of the donor layer 103 is generated. The flying object 103A, as the distance from a donor layer 103, radially diffused (scattered) to the irradiation direction D 1.

これに対し、本実施形態の光渦レーザーLは、照射方向Dに延在する一本の軸に、巻き付くように形成された螺旋状の等位相面を有しており、ポインティングベクトルの方向が光渦レーザーLの中心側に傾く。光渦レーザーLの強度分布は、中心で0になるドーナツ状の分布となるため、直線状のレーザー光のように照射方向Dに対して外側に広がる圧力が発生することはない。したがって、光吸収膜およびドナー層に伝搬する光渦レーザー光の圧力は、光吸収膜102に対し、光渦レーザー光の中心方向に作用するため、光吸収膜102を介してこの圧力が伝搬したドナー層103から生成される飛翔体103Aは、ドナー層103から遠ざかるにつれて、中心方向に収束し、その結果として直線状に進む飛翔体となる。 In contrast, optical vortex laser L of the present embodiment, one axis extending in the radiation direction D 1, has an equiphase plane formed spiral as winds, the Poynting vector The direction is tilted toward the center of the optical vortex laser L. The intensity distribution of the optical vortex laser L, since the donut-shaped distribution becomes zero at the center, not that the pressure prevailing outside occurs with respect to the irradiation direction D 1 as linear laser beam. Therefore, since the pressure of the optical vortex laser light propagating to the light absorption film and the donor layer acts on the light absorption film 102 toward the center of the optical vortex laser light, this pressure propagates through the light absorption film 102. The flying object 103A generated from the donor layer 103 converges in the central direction as the distance from the donor layer 103 increases, and as a result, becomes a flying object that advances linearly.

光渦レーザーLを用いて生成された飛翔体103Aは、直線的に進む分、より遠くまで(飛翔距離Rが100mm以上となるところまで)飛翔させることができる。 The flying object 103A generated by using the optical vortex laser L can fly farther (to a place where the flight distance R is 100 mm or more) by the amount of linear movement.

光吸収膜102として金属薄膜(金属膜)を用いた場合、照射する光渦レーザーの周波数は、0.2μm以上10.6μm以下とすることにより、この金属薄膜のプラズモン共鳴周波数と一致する。この場合、光渦レーザーを吸収したプラズモン(自由電子の振動)が金属薄膜中で励振されて、このプラズモンに光渦レーザーの軌道角運動量が転写される。このプラズモンがドナー層103に角運動量を与えるため、ドナー材料に光吸収性がない場合であっても、飛翔体(ジェット)を生成して長距離飛翔させることができる。 When a metal thin film (metal film) is used as the light absorption film 102, the frequency of the optical vortex laser to be irradiated is set to 0.2 μm or more and 10.6 μm or less, which coincides with the plasmon resonance frequency of this metal thin film. In this case, the plasmon (vibration of free electrons) that has absorbed the optical vortex laser is excited in the metal thin film, and the orbital angular momentum of the optical vortex laser is transferred to this plasmon. Since this plasmon gives the donor layer 103 an angular momentum, it is possible to generate a flying object (jet) and fly it over a long distance even when the donor material does not have light absorption.

支持部材に向けて飛翔する飛翔体の生成は、光渦レーザー照射装置104、透明基板101、支持部材111を、光渦レーザーの照射方向Dと垂直な方向Dにおいて、適宜相対的に移動させながら複数回行う。これにより、支持部材111の所定の位置に所定の数の飛翔体103Aを付着させることができ、最終的に膜、配線等の様々な構造物を成形することができる。 Generation of projectile to fly towards the support member, optical vortex laser irradiation device 104, the transparent substrate 101, a support member 111, in the irradiation direction D 1 perpendicular direction D 3 of the optical vortex laser, suitably moved relative Do it multiple times while letting it. As a result, a predetermined number of flying objects 103A can be attached to a predetermined position of the support member 111, and finally various structures such as a film and wiring can be formed.

本実施形態の成形材料の供給方法は、光渦レーザーの照射方向Dを調整することにより、飛翔体103Aの飛翔方向Dを制御する工程を有していてもよい。この工程を経ることにより、支持部材111の被成形面111aに垂直な方向だけでなく、任意の方向への成形材料の積層が可能となるため、より複雑な構造物を成形することができる。 The molding material supply method of the present embodiment may include a step of controlling the flight direction D 2 of the flying object 103A by adjusting the irradiation direction D 1 of the optical vortex laser. By going through this step, the molding material can be laminated not only in the direction perpendicular to the surface to be molded 111a of the support member 111 but also in any direction, so that a more complicated structure can be molded.

ドナー材料として、ドナー層103からの飛翔中に硬化(固化)する材料(紫外線硬化樹脂等)を用いてもよい。このような材料を用いることにより、飛翔体103Aの軌跡に沿って延在するファイバー状の構造物が得られる。ファイバー状構造物は、太さを光渦レーザーLの幅の5分の1〜10分の1程度に抑えることができ、飛翔方向Dを制御する工程において、曲がり方等の形状を調整することができるため、例えば、微細化が進む半導体装置等の配線パターンとして活用することができる。 As the donor material, a material (ultraviolet curable resin or the like) that cures (solidifies) during flight from the donor layer 103 may be used. By using such a material, a fiber-like structure extending along the trajectory of the flying object 103A can be obtained. Fibrous structure, it is possible to suppress the thickness to about one to 10 minutes in 5 of the width of the optical vortex laser L, in the step of controlling the flight direction D 2, to adjust the shape of the bending way such Therefore, for example, it can be used as a wiring pattern for a semiconductor device or the like whose miniaturization is advancing.

飛翔方向の制御は、特に限定されることはないが、例えば、光渦レーザーLの位相特異点(光渦の暗点部)を移動させ(非整数光渦として)、位相特異点と光渦レーザーLの中心との距離を変えることによって行うことができる。なお、ドナー層103の材料が金属系である場合には、飛翔体の飛翔方向が光渦レーザーLの位相特異点の移動方向と逆の方向になる。反対に、ドナー層103の材料が金属系以外(樹脂等)である場合には、飛翔体の飛翔方向が光渦レーザーLの位相特異点の移動方向と同じ方向になる。 The control of the flight direction is not particularly limited, but for example, the phase singular point (dark point portion of the optical vortex) of the optical vortex laser L is moved (as a non-integer optical vortex), and the phase singular point and the optical vortex are controlled. This can be done by changing the distance from the center of the laser L. When the material of the donor layer 103 is metal, the flight direction of the flying object is opposite to the moving direction of the phase singular point of the optical vortex laser L. On the contrary, when the material of the donor layer 103 is other than the metal type (resin or the like), the flight direction of the flying object is the same as the moving direction of the phase singularity of the optical vortex laser L.

<光電変換素子の製造方法>
上述した成形材料の供給方法において、支持部材111として光電変換層の下地層を有するものを用い、光電変換材料をドナー材料として下地層111に供給することにより、光電変換素子(フレキシブル太陽電池、発光素子等)を製造することができる。
<Manufacturing method of photoelectric conversion element>
In the molding material supply method described above, a support member 111 having a base layer of a photoelectric conversion layer is used, and the photoelectric conversion material is supplied to the base layer 111 as a donor material to obtain a photoelectric conversion element (flexible solar cell, light emitting). Elements, etc.) can be manufactured.

光電変換材料としては、例えば、ペロブスカイトMAPbX3−n、FAPbX3−n、CsPbX3−n(MA、FAは有機分子、X、Yはハロゲン元素(Cl、Br、I等))の前駆体等を用いることができる。光電変換素子の製造方法は、光電変換材料を供給する際に、下地層111の所定の領域ごとに、供給する飛翔体のドナー材料(光電変換材料)を、ハロゲン元素の含有比率が異なる複数種類のペロブスカイト前駆体から、選択する工程を有していてもよい。領域ごとに選択するペロブスカイト前駆体の種類は、単数であってもよいし、複数であってもよい。 The photoelectric conversion material, for example, perovskite MAPbX 3-n Y n, FAPbX 3-n Y n, CsPbX 3-n Y n (MA, FA organic molecules, X, Y is halogen (Cl -, Br -, I - etc.)) Precursors and the like can be used. As a method for manufacturing a photoelectric conversion element, when supplying a photoelectric conversion material, a plurality of types of donor materials (photoelectric conversion materials) of a projectile to be supplied are provided for each predetermined region of the base layer 111, and the content ratio of halogen elements is different. It may have a step of selecting from the perovskite precursors of. The type of perovskite precursor selected for each region may be singular or plural.

この工程を経ることにより、下地層111上に、ハロゲン元素を所定の比率で含有する様々な領域を形成することができ、各領域において、ハロゲン元素の含有比率に対応した色の発光を行うことができる。発光する色の分布を調整することにより、様々な色を合成することもできる。 By going through this step, various regions containing the halogen element at a predetermined ratio can be formed on the base layer 111, and in each region, light emission of a color corresponding to the content ratio of the halogen element is performed. Can be done. Various colors can be combined by adjusting the distribution of the emitted colors.

以上のように、本実施形態に係る飛翔体生成装置100によれば、光照射膜102を介して、間接的にドナー層103を加熱することによって、飛翔体103Aを生成することができる。したがって、本実施形態の飛翔体生成装置100では、ドナー層103がレーザー光Lを吸収する必要がなく、ドナー層の材料が限定されることがないため、任意の光吸収性、粘性を有する飛翔体を生成することができる。また、ドナー層103にレーザー光Lが直接照射されることがないため、ドナー材料として、光分解してしまうような材料を用いることもできる。 As described above, according to the flying object generator 100 according to the present embodiment, the flying object 103A can be generated by indirectly heating the donor layer 103 via the light irradiation film 102. Therefore, in the flying object generator 100 of the present embodiment, the donor layer 103 does not need to absorb the laser beam L, and the material of the donor layer is not limited, so that the flying object has arbitrary light absorption and viscosity. Can generate a body. Further, since the donor layer 103 is not directly irradiated with the laser beam L, a material that photodecomposes can be used as the donor material.

本実施形態の飛翔体生成装置100を用いることにより、基材(支持部材)111のミクロンオーダーの領域に、任意の成形材料を容易に供給することができ、任意の形状、大きさを有する構造物112を製造することができる。本実施形態の成形材料の供給方法によれば、成形材料としてペロブスカイト等の光電変換材料を用いることにより、光電変換素子を製造することも可能となる。 By using the projectile generator 100 of the present embodiment, any molding material can be easily supplied to the micron-order region of the base material (support member) 111, and the structure has an arbitrary shape and size. The thing 112 can be manufactured. According to the method for supplying a molding material of the present embodiment, it is possible to manufacture a photoelectric conversion element by using a photoelectric conversion material such as perovskite as the molding material.

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。 Hereinafter, the effects of the present invention will be made clearer by examples. The present invention is not limited to the following examples, and can be appropriately modified and implemented without changing the gist thereof.

(実施例1)
上記実施形態に係る飛翔体生成装置を用いて、飛翔体の生成を行った。透明基板としてガラス基板を用い、光吸収膜として金薄膜(厚み200nm)を用い、ドナー層として、低粘度(0.1Pa・s)の液膜を用いた。光吸収膜に照射する光渦レーザーの波長を0.532μMとした。照射したレーザーパルスは単一パルスである。
(Example 1)
A flying object was generated using the flying object generating device according to the above embodiment. A glass substrate was used as the transparent substrate, a gold thin film (thickness 200 nm) was used as the light absorbing film, and a low-viscosity (0.1 Pa · s) liquid film was used as the donor layer. The wavelength of the optical vortex laser that irradiates the light absorption film was set to 0.532 μM. The irradiated laser pulse is a single pulse.

(実施例2)
ドナー層として金薄膜を用い、他の構成については実施例1と同様として、飛翔体の生成を行った。
(Example 2)
A gold thin film was used as the donor layer, and a flying object was generated in the same manner as in Example 1 for other configurations.

(実施例3)
ドナー層として液体シリコンを用い、他の構成については実施例1と同様として、飛翔体の生成を行った。
(Example 3)
Liquid silicon was used as the donor layer, and a flying object was generated in the same manner as in Example 1 for other configurations.

図4(a)〜(c)は、それぞれ、実施例1〜3においてドナー層Dから生成された飛翔体Fの画像である。これらの画像から、ドナー材料の粘性によらず、またドナー材料が液体、固体のいずれであっても、一方向に飛翔する飛翔体Fによって、スピンジェットが形成されていることが分かる。 4 (a) to 4 (c) are images of the flying object F generated from the donor layer D in Examples 1 to 3, respectively. From these images, it can be seen that the spin jet is formed by the projectile F flying in one direction regardless of the viscosity of the donor material and whether the donor material is a liquid or a solid.

(比較例1)
光渦レーザー照射装置を、直線状のレーザーの照射装置に置き換え、他の構成については実施例1と同様として、飛翔体の生成を行った。この場合には、生成された飛翔体は複数方向に拡散し、実施例1〜3のようなスピンジェットが形成されていない。
(Comparative Example 1)
The optical vortex laser irradiation device was replaced with a linear laser irradiation device, and a flying object was generated in the same manner as in Example 1 for other configurations. In this case, the generated flying object is diffused in a plurality of directions, and the spin jet as in Examples 1 to 3 is not formed.

(比較例2)
透明基板にドナー層を形成してなる従来の飛翔体生成装置を用いて、飛翔体の生成を行った。透明基板としてガラス基板を用い、ドナー層として、低粘度(0.1Pa・s程度)の液膜を用いた。この場合にも、生成された飛翔体は複数方向に拡散し、実施例1〜3のようなスピンジェットが形成されていない。
(Comparative Example 2)
A flying object was generated using a conventional flying object generating device in which a donor layer was formed on a transparent substrate. A glass substrate was used as the transparent substrate, and a low-viscosity (about 0.1 Pa · s) liquid film was used as the donor layer. Also in this case, the generated flying object is diffused in a plurality of directions, and the spin jet as in Examples 1 to 3 is not formed.

(実施例4)
ドナー層として紫外線硬化樹脂を用い、他の構成については実施例1と同様として、飛翔体の生成を行った。図5は、実施例4においてドナー層から生成された飛翔体Fの画像である。この画像から、飛翔体Fが曲線状の軌跡Pを描いて飛翔し、飛翔中に固化していることが分かる。その結果として、この飛翔体Fの軌跡Pに沿って延在する、ファイバー状の構造物が形成されている。
(Example 4)
An ultraviolet curable resin was used as the donor layer, and a flying object was generated in the same manner as in Example 1 for other configurations. FIG. 5 is an image of the flying object F generated from the donor layer in Example 4. From this image, it can be seen that the flying object F flies in a curved locus P and solidifies during the flight. As a result, a fiber-like structure extending along the trajectory P of the flying object F is formed.

(実施例5)
位相特異点(光渦の暗点部)を中央より一方向にわずかに移動させた状態、および他の方向に移動させた状態で、光渦レーザーを照射し、複数の飛翔体を連続的に飛翔させた。図6は、飛翔している複数の飛翔体Fの各時刻(5μs、6.5μs、8.5μs、12.5μs、16.5μs、20.5μs、30.5μs、50.5μs)における画像を並べたものである。飛翔方向は、時間経過とともに、時刻が6.5μs〜8.5μsの範囲では、一方の側(ここでは右側)に傾いており、時刻が12.5μs〜50.5μsの範囲では、その反対側(ここでは左側)に傾いている。これらの傾きは、位相特異点を移動させることによって飛翔体Fの回転軸が変化し、飛翔体Fが、特定の方向に偏向(カーブ)しながら飛翔するためであると考えられる。また、8.5μsと12.5μsの間に傾く方向が変化していることから、光渦レーザーの位相特異点の移動方向は、8.5μsと12.5μsの間に変化したと考えられる。
(Example 5)
With the phase singularity (dark spot of the optical vortex) slightly moved in one direction from the center and in the other direction, the optical vortex laser is irradiated to continuously shoot multiple projectiles. I made it fly. FIG. 6 shows images of a plurality of flying objects F at each time (5 μs, 6.5 μs, 8.5 μs, 12.5 μs, 16.5 μs, 20.5 μs, 30.5 μs, 50.5 μs). It is arranged side by side. With the passage of time, the flight direction is tilted to one side (here, the right side) when the time is in the range of 6.5 μs to 8.5 μs, and the opposite side when the time is in the range of 12.5 μs to 50.5 μs. It is tilted (here, on the left side). It is considered that these inclinations are due to the fact that the rotation axis of the flying object F changes by moving the phase singular point, and the flying object F flies while deflecting (curving) in a specific direction. Further, since the tilting direction changed between 8.5 μs and 12.5 μs, it is considered that the moving direction of the phase singularity of the optical vortex laser changed between 8.5 μs and 12.5 μs.

(実施例6)
位相特異点を中心(破線)から移動させた状態で、光渦レーザーを照射し、複数の飛翔体を連続的に飛翔させた。図7は、位相特異点の中心からの移動距離(Phase singularity shift)を0、0.08、0.13、0.16、0.18、0.21としたときに、得られる飛翔体Fの画像を並べたものである。図8は、位相特異点の移動距離[radian]と飛翔方向の傾き度合い(飛翔角度)[degree]との関係を示すグラフである。図7、8から、飛翔体Fの飛翔角度は、位相特異点の位置ずれ量に比例することが分かる。
(Example 6)
With the phase singularity moved from the center (broken line), the optical vortex laser was irradiated to continuously fly a plurality of projectiles. FIG. 7 shows the projectile F obtained when the movement distance (Phase singularity shift) from the center of the phase singularity is 0, 0.08, 0.13, 0.16, 0.18, 0.21. It is an arrangement of the images of. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the moving distance [radian] of the phase singularity and the degree of inclination (flying angle) [degree] in the flight direction. From FIGS. 7 and 8, it can be seen that the flight angle of the flying object F is proportional to the amount of misalignment of the phase singularity.

100・・・飛翔体生成装置
101・・・透明基板
101a・・・透明基板の一方の主面
101b・・・透明基板の他方の主面
102・・・光吸収膜
103・・・ドナー層
103A・・・飛翔体
104・・・光渦レーザー照射装置
105・・・レーザー光源
106・・・第一ビーム径変更部材
107・・・第一ビーム波長変更部材
108・・・光渦変換部材
109・・・第二ビーム波長変更部材
110・・・第二ビーム径変更部材
111・・・支持部材
111a・・・支持部材の被成形面
112・・・成形体
・・・光渦レーザーの照射方向
・・・飛翔体の飛翔方向
・・・光渦レーザーの照射方向と垂直な方向
F・・・飛翔体
L・・・レーザー
・・・直線状レーザー
・・・光渦レーザー
P・・・軌跡
R・・・飛翔体の飛翔距離
100 ... Flying object generator 101 ... Transparent substrate 101a ... One main surface of the transparent substrate 101b ... The other main surface of the transparent substrate 102 ... Light absorbing film 103 ... Donor layer 103A・ ・ ・ Flying object 104 ・ ・ ・ Light vortex laser irradiation device 105 ・ ・ ・ Laser light source 106 ・ ・ ・ First beam diameter changing member 107 ・ ・ ・ First beam wavelength changing member 108 ・ ・ ・ Light vortex conversion member 109 ・・ ・ Second beam wavelength changing member 110 ・ ・ ・ Second beam diameter changing member 111 ・ ・ ・ Support member 111a ・ ・ ・ Surface to be molded of support member 112 ・ ・ ・ Molded body D 1・ ・ ・ Irradiation of optical vortex laser Direction D 2 ... Flying direction of the flying object D 3 ... Direction perpendicular to the irradiation direction of the optical vortex laser F ... Flying object L ... Laser L 1 ... Linear laser L 2 ... Optical vortex laser P ・ ・ ・ Trajectory R ・ ・ ・ Flying distance of flying object

Claims (11)

所定の部材から飛び出す飛翔体を生成する飛翔体生成装置であって、
透明基板と、
前記透明基板の表面に形成された光吸収膜と、
前記透明基板の表面に、直接または前記光吸収膜を介して形成され、前記飛翔体を構成するドナー材料からなるドナー層と、
前記透明基板を挟んで前記ドナー層と反対側に配置され、前記光吸収膜に対して光渦レーザーを照射する光渦レーザー照射装置と、を備えていることを特徴とする飛翔体生成装置。
A flying object generator that generates a flying object that jumps out of a predetermined member.
With a transparent board
A light absorbing film formed on the surface of the transparent substrate and
A donor layer made of a donor material formed directly on the surface of the transparent substrate or via the light absorption film and constituting the flying object, and
A projectile generator comprising a light vortex laser irradiation device that is arranged on the side opposite to the donor layer with the transparent substrate interposed therebetween and irradiates the light absorption film with an optical vortex laser.
前記光吸収膜が金属膜であることを特徴とする請求項1に記載の飛翔体生成装置。 The flying object generator according to claim 1, wherein the light absorbing film is a metal film. 前記ドナー材料の光学濃度が0.1以下であることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の飛翔体生成装置。 The projectile generator according to claim 1 or 2, wherein the donor material has an optical density of 0.1 or less. 前記ドナー材料が、ペロブスカイト前駆体からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の飛翔体生成装置。 The projectile generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the donor material is composed of a perovskite precursor. 前記ドナー材料が、紫外線硬化樹脂からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の飛翔体生成装置。 The projectile generator according to any one of claims 1 to 4, wherein the donor material is made of an ultraviolet curable resin. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の飛翔体の生成装置を用いた成形材料の供給方法
であって、
前記ドナー層と対向する側に成形材料の支持部材を配置し、
前記光吸収膜に対して、直接または前記透明基板を介して光渦レーザーを照射することにより、前記ドナー層から飛び出す飛翔体を、前記成形材料として前記支持部材に供給することを特徴とする成形材料の供給方法。
A method for supplying a molding material using the flying object generator according to any one of claims 1 to 5.
A support member for the molding material is arranged on the side facing the donor layer, and the support member is arranged.
By irradiating the light absorbing film with an optical vortex laser directly or through the transparent substrate, a flying object protruding from the donor layer is supplied to the support member as the molding material. Material supply method.
前記光吸収膜として金属膜を用い、照射する光渦レーザーの周波数を0.2μm以上10.6μm以下とすることを特徴とする請求項6に記載の成形材料の供給方法。 The method for supplying a molding material according to claim 6, wherein a metal film is used as the light absorption film, and the frequency of the optical vortex laser to be irradiated is 0.2 μm or more and 10.6 μm or less. 前記光渦レーザーの照射方向を調整することによって、飛翔体の飛翔方向を制御する工程と、
飛翔中の前記飛翔体を固化させる工程とを有することを特徴とする請求項6または7のいずれかに記載の成形材料の供給方法。
The process of controlling the flight direction of the flying object by adjusting the irradiation direction of the optical vortex laser, and
The method for supplying a molding material according to claim 6 or 7, further comprising a step of solidifying the flying object during flight.
前記飛翔体の飛翔方向を制御する工程において、
前記光渦レーザーの位相特異点と、前記光渦レーザーの中心との距離を変えることによって前記飛翔体の飛翔方向を制御することを特徴とする請求項8に記載の成形材料の供給方法。
In the step of controlling the flight direction of the flying object,
The method for supplying a molding material according to claim 8, wherein the flight direction of the flying object is controlled by changing the distance between the phase singularity of the optical vortex laser and the center of the optical vortex laser.
請求項6〜9のいずれか一項に記載の成形材料の供給方法を用いた光電変換素子の製造方法であって、
前記ドナー材料としてペロブスカイト前駆体を用い、
前記支持部材として光電変換層の下地層を有するものを用い、
前記下地層に対して前記飛翔体を供給することを特徴とする光電変換素子の製造方法。
A method for manufacturing a photoelectric conversion element using the method for supplying a molding material according to any one of claims 6 to 9.
A perovskite precursor was used as the donor material.
As the support member, a member having a base layer of a photoelectric conversion layer is used.
A method for manufacturing a photoelectric conversion element, which comprises supplying the flying object to the base layer.
前記下地層の所定の領域ごとに供給する前記飛翔体のドナー材料を、ハロゲン元素の含有比率が異なる複数種類の前記ペロブスカイト前駆体から、選択する工程を有することを特徴とする請求項10に記載の光電変換素子の製造方法。 10. The method according to claim 10, wherein the donor material of the projectile to be supplied for each predetermined region of the base layer has a step of selecting from a plurality of types of perovskite precursors having different halogen element content ratios. Manufacturing method of photoelectric conversion element.
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