非平衡現象に基づく自己組織化を利用した高分子面状デバイスの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14205132
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 下村 政嗣 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (10136525)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤田石 哲郎 理化学研究所, フロンティア・研究システム, 研究員 (50333331) ; 田中 賢 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (00322850) ; 居城 邦治 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (90221762)
• Keywords: 自己組織化材料 / 高分子面状デバイス / ナノ微粒子 / ハニカム構造フィルム / 非平衡現象 / キャスト / マイクロ加工 / 散逸構造

Research Abstract

本研究の目的は、高分子の自己組織化に基づくマイクロ加工技術を用いて、白色面発光ELデバイスなどの面状デバイスを作製せんとするものである。すでに本申請者は、高い湿度下において高分子のクロロフォルムやベンゼン溶液をキャストすると、溶媒の蒸発潜熱で高分子溶液上に空気中の水分が凝縮し、さらに、最密充填した微小水滴が鋳型となって、マイクロメーターサイズの均一な細孔を有するハニカム状の高分子フィルムが形成されることを見出した。また、最近、ハニカム細孔の中にシリカなどのナノ微粒子が自発的に最密充填することを見出した。本年度は、基板となるハニカムフィルムの作製、とりわけ細孔サイズの制御と、微粒子配列法の確立に注目した。その結果、キャスト溶液の量が多いほど細孔サイズが大きくなる事を見出した。溶液量の調整を行う事で細孔サイズを500ナノメーターから数十マイクロメーターの範囲で再現性よく制御できる手法を開発した。一方、微粒子分散液の濃度、微粒子の表面電荷、ハニカムフィルムの表面状態、基板表面の影響などと微粒子の配列性の関係を原子間力顕微鏡ならびに走査型電子顕微鏡による形態観察から明らかにし、微粒子・ハニカムフィルム複合体作製>の基本的な指針を得た。

Research Products

• [Publications] N.Kurono: "Fabrication and Optical Property of Self-Organized Honeycomb-Pattered Films"Mol. Cryst. Lyq. Cryst. 377. 285-288 (2002)
• [Publications] T.Nishikawa: "Fabrication of Honeycomb Film of an Amphiphilic Copolymer at the Air-Water Interfac"Langmuir. 18. 5734-5740 (2002)
• [Publications] J.Nishida: "Preparation of Self-Organized Micro-Pattered Polymer Films Having Cell Adhesive Ligands"Polym. J. 34. 166-174 (2002)