研究課題/領域番号 |
20K05317
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
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研究機関 | 山形大学 |
研究代表者 |
吉田 麗娜 (孫麗娜) 山形大学, 有機エレクトロニクスイノベーションセンター, 研究員 (30813555)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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キーワード | Photochemical conversion / gas barrier / solution process / VUV irradiation / Polydimethylsiloxane / perhydropolysilazane / metal oxide / thin film encapsulation |
研究成果の概要 |
室温で窒素雰囲気中に真空紫外線(VUV)を照射することで、ペルヒドロポリシラザン(PHPS)由来のSiNy層を用いて超高性能なガスバリア性薄膜を開発した。VUVの光線量とともにSi-Nネットワークの形成と原子の再配置により、膜内の自由体積が減少し、SiNy層の密度が増加したことが分かった。しかし、VUV照射量と膜厚が増加するにつれて、体積収縮による内部応力により、クラックが拡大しはじめ、最終的にはバリア性能が低下した。膜厚とVUV線量を最適化し、実用レベルの耐久性を実現でき、水蒸気透過率(WVTR)の値は4.8 × 10-5 g m-2 d-1で達成された。
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自由記述の分野 |
機能薄膜材料
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これらの研究成果には、国内外の論文や学会で発表され、2020年の薄膜材料デバイス研究会、2021年の第59回高分子と水に関する討論会(高分子学会)、2022年の第83回応用物理学会秋季学術講演会、国際会議IDW(The 29th International Display Workshops)では、奨励賞を受賞する等の高い評価を得た。この研究成果は、印刷で作った薄膜のバリアとしては世界最高性能であり、長期的にはエレクトロニクスデバイスのみならず、食品や医療などの包装分野でも応用が期待される。
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