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2012 年度 実績報告書

インクジェット法による薄膜形成に関する移動現象の総合解析

研究課題

研究課題/領域番号 22360324
研究機関九州大学

研究代表者

深井 潤  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20189905)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードインクジェット / 薄膜形成 / 乾燥 / 自然対流 / 流動可視化 / self-pinning
研究概要

本年度に引き続き,マランゴニ対流が薄膜形状に及ぼす影響を実験・理論の両面から検討した.主な成果は以下の通りである.
1)昨年度の研究でマランゴニ対流の関与が予想できる溶媒の組合せに対して液滴内部流動の可視化を行った結果,液滴内部には大きな循環流が生じており,その方向は溶質濃度の上昇とともに,溶媒濃度差支配から溶質濃度差支配へ移行することを見出した.既報の研究では溶媒の表面張力差のみに注目して膜形状の説明が試みられてきたが,溶質濃度差によるマランゴニ対流も考慮すべきであることを示した.
2)膜の平坦化が顕著な条件では,溶媒濃度差によるマランゴニ対流の方向と関係づけられるが,溶質濃度差支配であることを考慮すれば対流の方向に依存していないことを見出した.結論として,膜平坦化に影響するのは,マランゴニ対流の方向だけではなく,接触線付近の流動現象の複雑さも関与していることが明らかとなった.
3)昨年度作成した2成分溶媒系液滴内部の輸送現象解析プログラムコードを改良し,可視化実験結果との比較を行った結果,昨年度よりプログラムの予測精度が向上した.また,これとは別に,昨年度から進めている低接触角を想定した接触線固定時のプログラムコードの改良も行った.
4)これまで得られた知見の検証として,有機EL膜を対象とした薄膜形性実験を行った. triphenyldiamine を溶質として3種類の溶媒を用いた.その結果,表面張力と接触角を添加溶液で調整し接触線固定の位置を制御することによって,平坦膜を形成することに成功した.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of Solute- and Solvent-Derived Marangoni Flows on the Shape of Polymer Films Formed from Drying Droplets2013

    • 著者名/発表者名
      P. O. BABATUNDE, W. J. HONG, K. NAKASO, J. FUKAI
    • 雑誌名

      AIChE Journal

      巻: Vol. 59, No. 3 ページ: 699-702

    • DOI

      DOI:10.1002/aic.14031

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Organization of Polymer Films Using Single and Mixed Solvents on Chemically Patterned Surfaces2012

    • 著者名/発表者名
      Shohei YASUMATSU et al
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan

      巻: 45-4 ページ: 265-271

    • DOI

      10.1252/jcej.11we183

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Investigation on the Adsorption Process for Steam Generation Using a Zeolite-Water System2012

    • 著者名/発表者名
      Erfina OKTARIANI et al
    • 雑誌名

      Journalof Chemikal Engineering of Japan

      巻: 45-5 ページ: 355-362

    • DOI

      10.1252/jcej.11we128

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Factors Dominating Polymer Film Morphology Formed from Droplets Using Mixed Solvents2012

    • 著者名/発表者名
      Patience Oluwatosin BABATUNDE et al
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan

      巻: 45-8 ページ: 622-629

    • DOI

      10.1252/jcej.12we085

    • 査読あり
  • [学会発表] 高分子薄膜形状予測のための数値シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      久保 一樹ら
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
  • [学会発表] バンク基板上に形成した低分子有機EL薄膜形状と操作条件の関係

    • 著者名/発表者名
      原田 紘伸ら
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
  • [学会発表] Prediction of Polymer Film Configuration Formed from Polymer Solution Droplet

    • 著者名/発表者名
      Kazuki KUBO et al
    • 学会等名
      The 4th Kyushu University-Yeungnam University Joiny Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
  • [学会発表] Numerical Simulation of Drying Process of Polymer Solution Inkjet-Droplets for Predicting Film Configuration

    • 著者名/発表者名
      Jun Fukai  et al
    • 学会等名
      2012 AIChE Annual Meeting
    • 発表場所
      David L. Lawrence Convention Center(Pittsburgh,PA)
  • [学会発表] 基板上における高分子/2成分溶媒系液滴内の移動現象解析

    • 著者名/発表者名
      鬼塚 健二ら
    • 学会等名
      化学工学会 第78年会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
  • [産業財産権] 有機半導体含有層形成用レベリング剤、有機半導体含有層形成用組成物、並びに、有機デバイス及びその製造方法2013

    • 発明者名
      坂上恵, 原田紘伸 , 安藤健人, 深井潤, 安達千波矢
    • 権利者名
      坂上恵, 原田紘伸 , 安藤健人, 深井潤, 安達千波矢
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-058581
    • 出願年月日
      2013-03-21

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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