撥水性単分子膜とナノ粒子を用いた紫外線硬化剤の三次元形状形成とデバイス実現の検証

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18656048
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 大平 文和 香川大学, 工学部, 教授 (80325315)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細木 真保 香川大学, 工学部, 助手 (50363180) ; 橋口 原 香川大学, 工学部, 教授 (70314903) ; 三原 豊 香川大学, 工学部, 教授 (50314901) ; 小川 一文 香川大学, 工学部, 教授 (60346632)
• Keywords: マイクロマシン / ナノテクノロジー / 微粒子 / 磁性体 / 三次元形状形成 / 光デバイス / バイオデバイス / 微細構造デバイス

Research Abstract

本研究では、今後必須となる微細で高精度な三次元形状を有する光・バイオ部品の実現を最終目的とする。このため本提案では、撥水性単分子膜とナノ磁性粒子を用いて、紫外線硬化剤の三次元形状形成の基本技術を確立すること、及びこれによる特殊形状の光・バイオ部品実現の可能性を検証することを目的とする。これにより、従来の加工法では製作が困難であった、全く新しい特殊三次元形状形成技術の確立を目指す。
平成18年度は下記の1から3までの基礎研究を行い特殊三次元形状を形成するための基盤技術の確立を目指して研究を進めた。また、光・バイオ部品の設計、光学シミュレーションを行った。
1.撥水性単分子膜のパターニング技術に関しては、これまでリフトオフを用いたパターニングに成功したが撥水性領域と親水性領域の判別が困難という課題があった。その解決策とし、撥水性単分子膜の形成前にAl膜を形成しその上に撥水性単分子膜を形成した。その後リフトオフを行うことによりAlの有無により撥水性・親水性領域を確認する手法を提案し、この課題を解決した。また、楕円形や長方形など様々なパターン形状やマイクロレンズなど光部品の小型・軽量化の為の微細パターンへの適用を行い、楕円形状のレンズの作製を可能とした。
2.紫外線硬化剤の形状制御については、パターン寸法や形状と紫外線硬化剤の制御量の関係を明らかにし、特に、微少流量を吐出できるシリンダー型装置の活用により、精密に微細かつ特殊な三次元形状の形成を可能とした。
3.微細メッキ等により作製した微細金型に対して有機超薄膜を形成しその離型効果を検証した。実験の結果、本手法が新しい離型剤として金型に適用の可能性があることを明らかにした。