天田財団_助成研究成果報告書2023_2
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キーワード:ストレッチャブルエレクトロニクス,導電性高分子,レーザーアブレーション ■2.伸縮性導電性高分子材料の開発■ ■■■■高度な予防医療や遠隔医療を実現する。これは■■■■■■■などの感染症や後期高齢化の進行により医療資源の枯渇が進む社会において非常に重要である。これまでに■■■■■■■■■■■などが商用化されたが、手首などに装着部位が限られ、取得できる生体情報の種類も質も非常に限定的であった。薄いゴムシートのような柔らかい電子デバイスは、自由曲面に湿布やタイツのように高い追従性を示すため、体全体に長時間装着しても違和感なく生体情報を取得できる次世代ウェアラブルデバイスとしての応用が期待されている。この実現のために近年、有機高分子を用いた伸縮性半導体が発明され、非伸縮性の半導体材料に匹敵する電気特性を示すことが分かった。■しかしながら、これら伸縮性電子材料を高解像度にパターニングすることは非常に難しい問題とされていた。これは、伸縮性電子デバイスの基材として用いられるゴム基材は熱や有機溶剤によって大きく膨張・膨潤しまうため、フォトリソグラフィなどの既存技術を用いることができないからであった。■筆者らは新規な伸縮性導電性高分子材料を開発し、レーザーアブレーション法を用いて■■■µ■もの高解像度でパターニングできることを実証した。さらに開発した電極材料を用いて伸縮性トランジスタ、タッチセンサアレイを実現した。■2■1■伸縮性■■■■■■■■■導電膜の成膜■■まず、評価用の基材として■■■■ff旭化成、■■■■■ ■および熱可塑性ポリウレタンff■■■■■ff日本ミラクトラン、■■  ■■■■■■■を有機溶剤ff■■■■にはシクロヘキサン、■■■にはテトラヒドロフランを使用■に溶かしたものをガラス基材上にドロップキャストし、ペトリディッシュをかぶせて一晩乾燥させた。■次に伸縮性■■■■■■■■■溶液を準備するために、■■■■■■■■■水溶液ff■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■に対して様々な塩の水溶液ff■■■■■■■■■■■ ■■■■とフッ素界面活性剤ff■■■■■■■■■■■■■■■■■■µ■を混合した。ここで塩は■■■■■■■■■のモフォロジーに影響を与えて伸長性と導電性を向上させることができる。本研究では、■■■■■■■■■■■ff■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ff■■■■■■■、■■■■■■■■■■■ff■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ff■■■■■■■、■■ff■■1.研究の目的と背景 ■ウェアラブルデバイスによるパーソナルヘルスケアは、東京大学■先端科学技術研究センター■( ■ ■年度■奨励研究助成(若手研究者枠)■■■■ ■ ■ ■■■■ )■准教授■松久■直司■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ff■■■■■の■種類の塩を用いた。■■■■■■■■■および用いた塩の構造式を図■に示す。フッ素界面活性剤は、伸縮性■■■■■■■■■水溶液の基材への濡れ性を改善するために加えている。準備した水溶液を、酸素プラズマ処理で表面を改質した■■■■基材および■■■基材上に■■■■■■■■■■■■■■の条件でスピンコートし、■■■℃■■■■■■の条件で乾燥して成膜した。■2■2■伸縮性■■■■■■■■■の評価■成膜された伸縮性■■■■■■■■■の導電性と伸長性を評価するために、 ■■■長さ■■■■■幅の大きさにナイフで切り出したものを用いた。導電性の評価のために、■■■■の長さのところに液体金属■■■■を塗布し、■軸ステージで伸長をかけながら抵抗をマルチメータで測定した。導電膜の厚みを同じ条件でガラス基板上に成膜したものを触針式段差計で計測し、導電率を計算した。伸長性の評価は、基材をバイスに固定し、伸長をかけながら光学式顕微鏡ff■■■■■■■■■■■■■■で観察し、導電膜にクラックが入り始める歪をクラック歪と定義した。■さらに伸縮性■■■■■■■■■薄膜の物性評価を進めた。薄膜の結晶性評価のために、添加した塩の異なる伸縮性■■■■■■■■■薄膜をシリコン基板上に成膜し、■■■■■■■■で微小角入射広角■線散乱ff■■■■■■■法で計測を行った。薄膜の■■■■■■■■は、■■■基材上に成膜した薄膜についてナノインデンターを用いて評価を行った。また、薄膜の光学特性評価のために、■■■■基板、■■■基板上に成膜された薄膜について紫外光可視光分光光度計ff島津製作所、■■■■ ■■■■■を用いて評価を行った。■図■■■■■■■■■■■と添加した塩の構造式。■− 421 −レーザーアブレーションによる高精細伸縮性半導体デバイス

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