1 はじめに

紫外線 (UV) と可視光の境界線は、一般的に 400nm とされています。波長と光子エネルギーの関係は、E = (hc/λ) によって表されます。ここで、h はプランク定数、c は光速、λ は光の波長を示します。

この式は、分子の 2 つの値が定数であるため、光子エネルギーが波長の逆数のみに依存することを示しています。波長が短いほど、各光子が持つエネルギーは高くなります。したがって、400nm の境界に近い深青色光は、可視スペクトルの他の領域の光よりも、各光子あたりのエネルギーが大きくなります。

高い光子エネルギーの恩恵を受ける応用例としては、直接描画リソグラフィーや一部の3Dプリント方式があります。前者は一般的に「フォトレジスト」と呼ばれる感光性乳剤を用い、後者は光重合性樹脂を使用します。一般に、フォトレジストや樹脂材料はより高い光子エネルギーに対して反応性が高く、その結果、硬化速度が速くなります。

400nm までの動作が指定されたデジタル マイクロミラー デバイス (DMD) には、卓越した設計技術が採用されています。例として、DLP7000BFLP、DLP9500BFLN、DLP6500BFLQ、DLP9000BFLS、DLP9000XBFLS があります。特に、405nm の光はこの種の DMD で使用可能です。この波長の発光ダイオード (LED) およびレーザー ダイオードは、現在手頃な価格で容易に入手可能であり、405nm 最適化材料を使用するシステムにおいて魅力的な選択肢となっています。

TI の DLP® DMD は、2 つの物理的状態を切り替える反射型マイクロミラーを用いて光を変調します。DMD の主要な変調制御がアルミニウム製マイクロミラーの反射によるため、これらのデバイスは有機分子を用いて変調制御を行う他の空間光変調器 (SLM) 技術に比べて、より短波長 (高エネルギー光子) に対して著しく高い耐性を持ちます。これは、有機分子がこれらの短波長光にさらされると劣化しやすいためです^{Ref 1,2}。

しかし、リソグラフィーや 3D プリント システムに最適なより短波長 の高エネルギー光子を DMD と併用する場合は、設計上の考慮事項により一層の注意が必要です。本アプリケーション ノートでは重要な設計上の考慮事項について詳述しています。