ミスト成膜

ミストデポジション法は湿式成膜に分類されます。
大気圧で成膜するため真空を用いた乾式成膜と比べて環境負荷が低く、生産性が高い方法です。 また、一般的な湿式成膜では使用しにくいとされている“水系の溶液”が適用可能です。成膜時に基板を加熱する必要がないため、低融点フィルムの使用も可能です。

長尺・大型のフレキシブルデバイスを想定しRoll to Rollへの展開を進めています。

分散剤なしで水に分散する高結晶性ITOナノ粒子を論文発表。
R. Suzuki, K. Kanie, et al., ACS Appl. Nano Mater., 3, 4870-4879 (2020).

このITOは表⾯に多くの突起を持つ形状をしながらも、⾼い結晶性を維持しています。

2週間の静置後も沈降せず、高い分散性を示しました。

150℃以下のプロセス温度で高透過率・高電気伝導度を実現したITOナノ粒子膜を論文発表。
R. Suzuki, K. Kanie, et al., Sci. Rep., 11:10584 (2021).

ミスト成膜装置で成膜された透明導電膜は、他の成膜手法で成膜されたものと比較して、平坦性が高く緻密な薄膜を得られました。
このことは高い導電性を得るためにも効果があり、他の手法よりも抵抗率が低いことが分かりました。
中でも、焼成温度が低い場合にはその効果が顕著であることから、フィルム基板への適用が期待できます。

このITOナノ粒子は高い分散性を持つため、基板上でミストが蒸発する際に局所的な凝集が生じません。
その結果、粒子が緻密に充填されることによって、高透過率・高電気伝導度の膜が得られます。

分散剤が含まれないため、従来は必須であった高温焼成による除去工程が不要になります。
これにより、低融点フィルム基板にITO薄膜の作製が可能になりました。
PET基板上のITO薄膜は可視光領域において、極めて高い透過率を示しました。　

１万回の折曲げ試験後もクラックは入らず、曲げ耐性の高い膜が作製可能です。

光学基板にシリカコーティング剤を成膜し、透過率の向上を確認。

CTOナノ粒子を原料として明所・暗所ともに抗菌活性を示す透明膜を開発。

粒子サイズを制御した2種類のGZOナノ粒子を開発し、これらを原料として可視光領域で透明な遮熱膜を開発。
Y. Nishi, K. Kanie, et al., ACS Appl. Nano Mater., 3, 9622-9632 (2020).

成膜過程の粒子の分散状態の解析に取り組んでいます。
東北大学と連携し、あいちシンクロトロン光センターで、小角および斜入射小角放射光散乱測定による最先端の解析に取り組んでいます。
ミストでのナノ粒子の分散状態および薄膜形成過程について、独自に開発した観察セルを用いて測定しています。