光学デバイスに関する研究(液晶、EL、EC、空中結像デバイスなど)

近年、数々の表示デバイスの研究開発が行われています。各種表示デバイスは色々な光機能材料によって構成されており、各材料に最適な現象を利用して表示デバイスとして機能しております。

中でも、自発光タイプのエレクトロルミネッセンス(EL)デバイスは非発光タイプの液晶デバイスに代わる薄膜ディスプレイとしての機能を有するため注目されております。当研究室では、これら自発光タイプの有機EL無機ELデバイスに関する研究を行っております。

一方、非発光タイプの液晶デバイスだからこそ可能な、反射光でも透明状態と着色状態を切り替えられ、目への負荷を軽減させるカラー液晶デバイスに関する研究も行っております。加えて、液晶デバイスのような特殊な光学設計を行わずに、単純に電圧のON/OFFで着色状態と透明状態を切り替えられる新しいエレクトロクロミック(EC)デバイスの開発にも取り組んでおります。

このような表示デバイスの研究をする中で培った”光学”に関するノウハウをSF映画にもでてくる空中結像デバイスの研究にも応用しております。プログラムで学習したものを空中結像デバイス用のアプリ開発にも応用しております。

プラズマエレクトロニクスに関する研究(プラズマ装置の開発、プラズマの応用研究など)

グロー放電(プラズマ)を利用した技術は、主に薄膜製造技術(スパッタリング)に使用されています。近年、半導体の高集積化が進むと共に、更なる精密な製造プロセスの制御が要求されます。加えて、最近では大気圧条件下で発生させたプラズマも、その利便性から半導体製造工程以外での応用が期待されています。例えば、水処理分野、プラズマ脱臭といった空調分野、医療・植物工場(食料品の保存)といった次世代の産業など幅広い応用が期待できます。

本研究では、大気圧プラズマ照射装置の開発、および開発した照射装置を水処理などに応用する研究を行っております。プラズマの基礎的な振る舞いを考慮しながら、その影響を解明する研究を行っております。プラズマもその電荷密度によって、各空間に存在する様々な励起種により複雑な挙動を示します。それらをシミュレータも用いながら解析を行っております。

当研究室では”時には”秋葉原”で部品を購入し、3Dプリンターで治具設計もしながら自作のプラズマ照射装置を開発しております。

コンピュータシステムに関する研究(地理情報システム、電磁界解析シミュレータ、空中結像デバイス用システムなど)

このような電子工学で活用している複雑なプラズマ解析用のシミュレータ、電子回路設計時のプログラム技術は様々なビジネスデータ解析にも活用可能です。最近ではデータサイエンスといって、統計学、機械学習、深層学習を用いて膨大なデータから、新しいインサイトを発見するようなことが活発に行われております。

当研究室でも、地理情報システムを用いて社会で公開されているビックデータ・オープンデータを活用して、データ解析を駆使して新しい発見を行う研究を行っております。このようなデータ解析に関する研究をExcel、Python(Power BI、Orange、地理情報システム:GIS)などの統計学や機械学習(AI)ツールを駆使して行っております。

加えて、卒業後にメンバーがビジネスの最前線でプロジェクト管理を行う際には、ジェネラリストのソフトスキルとしてマーケティング(市場開拓)、ファイナンス・不動産(リスク管理、M&Aやアウトソーシング)、アカウンティング(財務管理)、マネジメント(戦略分析、チーム管理)、ビジネスロー(税法、知的財産など)も必要になってきます。これらの基礎も卒業研究を通して紹介していきます。

個人的に思いますが、所得税の仕組みは知っておいて方が色々納得できると思います。。。。

研究室キーワード

当研究室の研究テーマ、研究室に関連する3年次までの分野(授業)をまとめると以下の通りです。各テーマを個人で行いますが、デバイスを高機能化させるためにプラズマの研究およびそのデータ解析を行うといった広範囲の研究もします。

研究設備に関しては、デバイス作製・評価装置、プラズマ生成、解析ソフトなどは揃っておりますので、積極的に使用してください。また、今後の社会・産業変化に柔軟に対応できるためにデバイス・プラズマ・コンピュータシステムなどの研究を通じて、回路設計、制御プログラム、3Dプリンターなどのツールもあわせて習得し、システムの全体像を理解することに取り組んでもらいたいと思います。今後、分業適応タイプではなく、多能工適応タイプ(モジュール化・モデル化)の人材が求められてきます。是非、そこに対応できるための基礎を培ってもらいたいと思います。

表示デバイス、プラズマエレクトロニクス、コンピュータシステムの研究分野を通して、これまでの講義科目と実験科目で習得した“電子工学の基礎(ハードスキル)”を応用できるようになってもらいたいと思います。

プラズマとは

気体中の分子(原子)にエネルギーを加えると、分子同士が激しく動き回り衝突して電離が起こります。正イオン(+)と電子(-)が生じ、電気的に不安定になり、その二つが動き回っている状態を“プラズマ”と言います。

以下のコラムに概要をまとめておりますので是非参考にしてください。

卒業生に言われたプラズマ工学レビューのありがたさ。私が苦労した部分を少しでも緩和できればと思って作成しております