2014 Fiscal Year Annual Research Report
プラスチックス表面に機能性セラミック薄膜を作製する革新的技術の創成
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24360277
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
幸塚 広光 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (80178219)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内山 弘章 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (10551319)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | セラミック薄膜 / 酸化物薄膜 / コーティング / 成膜技術 / プラスチック / フレキシブルデバイス / ゾル－ゲル法 / 転写 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
チタニア膜を対象とし、プラスチック基板の種類が転写性及び薄膜と基板の密着性に及ぼす効果を検討した。ポリビニルピロリドン・ポリイミド混合膜を剥離補助層としてコートした単結晶シリコン基板上にチタニアゲル膜を作製し、600 ℃まで昇温して厚さ60 nmのチタニア結晶膜を得た。チタニア結晶膜とプラスチック基板を密着させ、近赤外集光加熱炉を用いて単結晶シリコン基板側から加熱し、チタニア膜をプラスチック基板上に転写した。その結果、極性基をもつポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)基板への転写面積率と密着性は高く、極性基をもたないポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)基板へのそれらは低くなることがわかった。さらに、極性基をもつ基板の表面をUV/オゾン処理によって酸化させると、転写面積率と密着性が向上することがわかった。
上記の方法によってPC基板上に作製したチタニア膜を対象として、PC基板を徐々に湾曲させ、チタニア膜に亀裂が発生するときの基板の曲率半径（限界曲率半径）を調べた。その結果、チタニア膜の厚さが50～400 nmの範囲では、限界曲率半径は膜厚に依存しないが、チタニア膜の焼成温度の上昇に伴って、同半径が増大する、すなわち、チタニア膜に亀裂が発生しやすくなることがわかった。このように、転写に先立つ焼成によってセラミック膜の結晶性を高め、かつ、気孔率を減少させると、プラスチック基板上のセラミック膜の柔軟性はむしろ下がることが明かとなった。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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