マイクロナノ構造は、多くの分野、特に光学、センサー、ディスプレイなどで重要な役割を果たしています。これらのマイクロナノ構造の製造には様々な技術が存在しますが、簡便かつ低コストでこれらの構造を構築する方法は依然として課題となっています。本研究では、この問題に対して、パターン化されたベンスト液晶を基にした設計手法を提案し、要求に応じたマスクの作製に成功しました。具体的には、ベンスト液晶の偏光光に対する異方吸収特性を利用し、光配向技術によって液晶分子の指向ベクトル分布を制御することで、入射光場の空間的な強度制御を実現し、パターン化されたマスクを形成しました。これをレーザーダイレクトライティングシステムに導入し、フォトレジスト表面に多様な幾何学的パターンのマイクロナノ構造を形成することに成功しました。作製された構造は設計マスクと高度に一致し、マイクロメートルスケール（特徴サイズ5μm）の構造製造能力を示し、微細構造に基づく液晶グレーティングは短波長条件下でも安定した回折を示しました。この結果は、開発した液晶マスクが空間光場の分布を精密に制御し、入射光強度の精密な制御を実現できることをさらに証明しています。本研究は、経済的かつ実用的な微細構造加工の新たな着想を提供し、複雑なマイクロナノ構造の大面積高速作製技術の発展を促進することが期待されます。

ベンスト液晶;マスク;光配向;マイクロナノ構造