Investigations on Plasma Interactions with Soft Materials for Fabrication of Flexible Devices

Abstract

フレキシブルディスプレイ 、薄膜太陽電池 、さらには 次世代医療デバイス などの次世代デバイスは、既存のデ バイスのフレキシブル化や軽量化、低コスト化に資する技 術として注目を集めている。これら次世代デバイスの多く は、有機材料と無機材料をハイブリット化することによっ て創製される。そのため、次世代デバイスの創製には有機 材料をナノレベルの精度で加工する技術に加え、機能性無 機材料を有機材料上に低温で形成する技術の開発が求めら れている。こういった低温かつ低ダメージなプロセスを実 現するため、プラズマによる反応性向上を利用したプロセ ス技術の開発が期待されている。一方、有機材料の分子構 造を形成する C-CH3結合、O-C ( = O)結合、C = O結合の 結合解離エネルギーはそれぞれ 3.6 eV、3.4 eV、8.4 eVで あり、いずれも 10 eV以下となっている 。そのため、プ ラズマ中のイオン 、ラジカル 6, 、光 、電子 への曝露 により、各有機材料の特長的な性質を決定する官能基が解 離し、本来の特長を維持できなくなることが懸念される。 例えば、有機半導体のフェニル基をはじめとする 共役結 合へのダメージは、電気的特性に深刻な影響を与え、O C ( = O)結合及び C = O結合の解離は、透明性や柔軟性に影 響を及ぼすことが懸念される。このため、低温かつ低ダメー ジのプラズマプロセスの実現には、プラズマ中のイオンや ラジカル、光、電子が有機材料に対して、どのような影響 を及ぼすかを解明した上で、その理解に基づき、プロセス (Received September 9, 2011)