ロール・ツー・ロール印刷技術による大面積MEMSに関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

近年の情報技術の発展に伴って、柔軟で、かつ、持ち運びが可能な大面積画像ディスプレイの需要が高まっている。研究代表者らはこれまでに、プラスチック・フィルムをロール・ツー・ロール印刷技術を用いてMEMS加工することで、静電駆動型のファブリ・ペロ干渉計アレイを製作し、それをもちいて白色光源から赤、青、緑の3色の光を選択的に透過するカラーピクセル型の画像ディスプレイを開発してきた。この研究では、厚さ16μm程度のPENフィルム上に、グラビア印刷やフレキソ印刷を用いてマイクロパターンを形成し、それらのインクをモールド(鋳型)としたリフトオフ型の金属パターン形成を実施した。しかしながら、従来のこの方法ではパターンの変更の度に印刷用のロール原盤を加工し直す必要があり、多品種少量型のMEMSプロセスとの整合性が悪いことが課題であった。そこで本研究では新たに工業用のインクジェットプリンタを用いてCAD上で設計した任意のマイクロパターンをプラスチック・フィルム上に印刷で形成し、それによってスループットの高い印刷MEMSプロセスを実現した。また、プラスチック・フィルム表面におけるインクの濡れ性について調べ、テフロン系の膜を選択的に薄膜堆積することでフィルム表面の親水性/疎水性の別を制御して、パターン精度と分解能を改善することができた。さらに、圧電ポリマーであるPVDFフィルムの上に金属電極パターンを形成し、外部から印加した応力によって発電するパワーMEMS素子を学内他研究室との共同研究により開発した。