液体への直接蒸着有機膜の性質の研究

液体表面でのパリレン成膜は分子の拡散現象に大きく影響を受けると考えられる。この分子の拡散現象を決定する重要なパラメータの一つに分子量が挙げられる。本研究では、液体の分子量が大きければ大きいほどPOLDパリレン膜の多孔質層が厚くなる傾向を確認した。このような多孔質層を持つPOLDパリレン膜は、液体をカプセル化するだけでなく、多孔質層がガス透過性を有するので、ガスセンサにも利用可能だと考えられる。また従来研究では、パリレンの表面は疎水性であると報告されている。しかし、前述のとおり液体上に蒸着したパリレンの性質には液体分子の拡散が影響する可能性があると考えられる。そこで、液体の種類を変えることで、パリレン表面の性質が変化すると考えた。液体によるパリレン膜の性質への影響を確認するために、水と混ざる液体と、そうでない液体にパリレンを蒸着し、形成したパリレン膜を洗浄、乾燥した後、そのパリレン膜表面に水滴を垂らし、接触角を計測した。グリセリンと親水性イオン性液体の表面でできたパリレン膜は親水性を有した。一方、油性液体の表面でできたパリレン膜は疎水性になる(接触角130度まで)という傾向を確認し、蒸着に使用する液体の種類によってパリレン膜の新・疎水性を制御可能であることを確認した。均一なマイクロ液滴アレイは多くのマイクロデバイス、例えば、ディスプレイ用液滴アレイやマイクロレンズアレイなどに適用可能である。しかし、現在、高機能な液体ディスペンサーでも、ナノリットルより小さい液滴を精度よく作ることが困難で、また、そのサイズの液滴をアレイ状に配置してデバイスにすることは、さらに困難である。この作業を効率よく行うために、電動ステージを用いた液体スタンピングシステムを試作した。このシステムを用い、平坦なウェハ上にスピンコートした液体を、親水性/疎水性パターン付きウェハに移すことで、均一な液滴アレイを形成することができた。以上の研究成果をInternational Conference on Materials for Advanced Technologies ICMAT2011で発表した。

液体表面でのパリレン成膜は分子の拡散現象に大きく影響を受けると考えられる。この分子の拡散現象を決定する重要なパラメータの一つに分子量が挙げられる。本研究では、液体の分子量が大きければ大きいほどPOLDパリレン膜の多孔質層が厚くなる傾向を確認した。このような多孔質層を持つPOLDパリレン膜は、液体をカプセル化するだけでなく、多孔質層がガス透過性を有するので、ガスセンサにも利用可能だと考えられる。また従来研究では、パリレンの表面は疎水性であると報告されている。しかし、前述のとおり液体上に蒸着したパリレンの性質には液体分子の拡散が影響する可能性があると考えられる。そこで、液体の種類を変えることで、パリレン表面の性質が変化すると考えた。液体によるパリレン膜の性質への影響を確認するために、水と混ざる液体と、そうでない液体にパリレンを蒸着し、形成したパリレン膜を洗浄、乾燥した後、そのパリレン膜表面に水滴を垂らし、接触角を計測した。グリセリンと親水性イオン性液体の表面でできたパリレン膜は親水性を有した。一方、油性液体の表面でできたパリレン膜は疎水性になる(接触角130度まで)という傾向を確認し、蒸着に使用する液体の種類によってパリレン膜の新・疎水性を制御可能であることを確認した。均一なマイクロ液滴アレイは多くのマイクロデバイス、例えば、ディスプレイ用液滴アレイやマイクロレンズアレイなどに適用可能である。しかし、現在、高機能な液体ディスペンサーでも、ナノリットルより小さい液滴を精度よく作ることが困難で、また、そのサイズの液滴をアレイ状に配置してデバイスにすることは、さらに困難である。この作業を効率よく行うために、電動ステージを用いた液体スタンピングシステムを試作した。このシステムを用い、平坦なウェハ上にスピンコートした液体を、親水性/疎水性パターン付きウェハに移すことで、均一な液滴アレイを形成することができた。以上の研究成果をInternational Conference on Materials for Advanced Technologies ICMAT2011で発表した。