Upload
shunsuke-kosugi
View
125
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
1
マイクロロッド構造を有するシリコーン/導電性高分子の 作製と表面特性評価
山内・為末研究室 小杉俊介
Preparation and surface characterization of the Silicone/conducting polymer with arrayed micro rod structure
Introduction
Introductionフレキシブルデバイス
フレキシブルデバイス基板の条件
曲げ強度 軽量性 透明性
化学的安定性
撥水性表面では
導電性内部では
4
IntroductionSilicone Conducting Polymer
IntroductionSilicone Conducting Polymer
PEDOT/PSS
Poly Pyrrole
PANI
6
IntroductionPEDOT/PSS
ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン) ポリ(4-スチレンスルホン酸)
特徴:優れた導電性(~1000 S/cm) フレキシブル性 透明性
溶媒:H2O
IntroductionPDMS
特徴:化学的安定性 耐熱性 耐水性 離型性
用途:炊飯器、水中メガネ 防振ゴム、キーボードパッドなど
8
This Work
Si基板を鋳型に用いた シリコーンゴムへのマイクロロッド構造の付与
及びシリコーンゴムの薄膜化
PEDOT/PSSを充填したマイクロロッド構造を有する シリコーンゴム/PEDOT/PSSの作製
及び撥水性評価
目的:生物構造由来の撥水性を有する電子材料の作製
8
This Work
Si基板を鋳型に用いた シリコーンゴムへのマイクロロッド構造の付与
及びシリコーンゴムの薄膜化
PEDOT/PSSシリコーンゴム
及び撥水性評価
目的
9
Experimental
Potentio/ Galvanostat
Silicon Wafer
Electrolytic Etching
CE
WE
2.0 mA/cm 1h
in solution HF:H2O:propanol=5:6:29
10
Experimental
150 ℃ 30 min
シリコーンを充填 剥離
Results
表面にマイクロロッド構造を転写した 20 µlのPDMSゴム膜を作製
12
Results
Contact angle
131°
10 µm
Rod’s length
Rod’s pitch
10 µm
Random
13
This Work
Si基板を鋳型に用いた シリコーンゴムへのマイクロロッド構造の付与
PEDOT/PSSを充填したマイクロロッド構造を有する シリコーンゴム/PEDOT/PSSの作製
及び撥水性評価
目的:生体構造由来の撥水性を有する電子材料の作製
13
This Work
Siシリコーンゴムへのマイクロロッド構造の付与
PEDOT/PSSを充填したマイクロロッド構造を有する シリコーンゴム/PEDOT/PSSの作製
及び撥水性評価
目的
14
Experimental
界面活性剤で 表面処理
PEDOT/PSSを充填 メタノールで 界面活性剤を除去
15
Experimental
PEDOT/PSS 2 wt%
2 µl
PEDOT/PSS 0.1 wt%
2 µl
16
Results
2 wt% PEDOT:PSS/Silicone PEDOT/PSS
0.1 wt% PEDOT:PSS/Silicone Micro-rods silicone
16
Results
2 wt% PEDOT:PSS/Silicone PEDOT/PSS
0.1 wt% PEDOT:PSS/Silicone Micro-rods silicone
100° 107°
16
Results
2 wt% PEDOT:PSS/Silicone PEDOT/PSS
0.1 wt% PEDOT:PSS/Silicone Micro-rods silicone
100° 107°
130° 131°
16
Results
表面にPEDOT/PSSの膜が形成
2 wt% PEDOT:PSS/Silicone PEDOT/PSS
0.1 wt% PEDOT:PSS/Silicone Micro-rods silicone
100 107
130° 131°
16
Results
表面にPEDOT/PSSの膜が形成
PEDOT/PSSがロッド間に充填
2 wt% PEDOT:PSS/Silicone PEDOT/PSS
0.1 wt% PEDOT:PSS/Silicone Micro-rods silicone
100 107
130 131
17
Results
10 µm
PEDOT/PSS
Micro-rods
問題点:もろく 壊れやすい マイクロロッド間から
脱離しやすい
PEDOT/PSS 2 wt%SEM image
Future Work
マイクロロッドの間隔マイクロロッドの長さ
導電性高分子の充填量の確保導電性の獲得
19
Conclusions
・2 wt%のPEDOT/PSSを充填すると 撥水性が低下した
・0.1 wt%のPEDOT/PSSに変えることで 撥水性が維持できた
・Siウェハのエッチング方法の変更 ならびにPEDOT/PSSへの添加剤で 導電性の付与
20
21
絶縁膜作製方法とその特性 フレキシブル基材の例
出典:次世代ディスプレイの研究・開発の現状と、今後の フレキシブルデバイス化へ向けた展開について 松田時宜 龍谷大学 理工学部電子情報学科 助教
http://www.rikou.ryukoku.ac.jp/images/journal61/RJ61-02.PDF
高温でも安定なポリイミドテープ,テフロンのような化学的に極めて安定かつ絶 縁性が高い材料,また,電池のセパレータや,撥水性を持ちながら水蒸気は透過するような多機能な膜などまで,その機能,コスト,目的に合わせた材料が各方面で実用化されている.
22
LiTFSI や LiBETI の添加時には著しい導電 性の向上が認められ,LiBETI 添加の場合,最大 75 S/cm の 高導電性が発現し,未添加の PEDOT/ PSS 膜と比較して 2 桁以上の導電性の向上が示された
出典:PEDOT/PSSの導電特性におよぼす添加剤の効果 JAE 商品開発センター主任 大西賢 et.
http://www.jae.co.jp/gihou/gihou35/pdf/35t1.pdf
23