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【特集】LEDを活用するUV硬化技術の新展開
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UV硬化におけるLEDの活用と課題
Application of LED on UV Curing and Some Issues to be Solved
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角岡正弘(放送大学客員教授;大阪府立大学名誉教授)
UV硬化の光源としてLED(発光ダイオード)が登場した。本稿ではUV硬化における照射光源の役割を解説し,LEDの特徴を紹介する。さらに,LEDを利用するときの注意点についても述べる。
【目次】
1. はじめに
2. UV硬化プロセス
2.1 UVラジカル硬化
(1) 放射光:波長の効果
(2) 放射光強度の効果
2.2 UVカチオン重合
3. 高圧水銀灯とLEDの比較
4. おわりに
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UV硬化工程におけるUV-LED照射器導入の効果
Effect of LED Irradiation System in UV Process
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及川貴弘(オムロン(株) アプリセンサ事業部 プロダクトリーダ)
本稿では,電子部品の分野などで位置調整後の接着や小型部品の接着などに使われる紫外線硬化型樹脂を硬化させるために使われている紫外線照射装置について,ランプを光源としたものとLEDを光源としたものを比較し,LED式の5つの導入効果について詳しく説明する。
【目次】
1. はじめに
2. 製品品質の向上について
3. 生産効率の向上について
4. ランニングコストの削減
5. 生産設備の設計自由度向上
6. 設備の導入コストの削減
7. LED照射器の現状と今後の課題
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UVA(特に365nmおよび396nm)に高感度な光開始剤の選択
Photoinitiators Highly Sensitive to UVA, Especially at 365nm or 396nm
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倉久稔(チバ・ジャパン(株) コーティング機能材セグメント テクニカルフェロー)
光開始剤は光硬化に使われる感光性組成物の構成成分の一つであり,光硬化において重要な役割を担っている。光開始剤は,光硬化の効率と最終生成物の特性を決定する大きな要因である。本稿では,光硬化に用いられる一般的な光開始剤の特徴と,UVAに高感度な光開始剤の選択の仕方について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 光硬化反応と光硬化組成物
3. 光硬化開始剤への要求特性
4. 光硬化開始剤の種類と特徴およびUV-LED露光機への適用
4.1 ラジカル型光硬化開始剤
4.1.1 アセトフェノン系光硬化開始剤の種類と特徴
4.1.2 α-アミノアセトフェノン類の分光増感反応の利用
4.1.3 その他のタイプI光硬化開始剤の特徴とUV-LED光源との適応
(1) アシルフォスフィンオキサイド系光硬化開始剤
(2) Ο-アシルオキシム系光硬化開始剤
(3) チタノセン系光重合開始剤
4.1.4 2分子反応型光重合開始剤
4.2 カチオン型光硬化開始剤
4.2.1 光カチオン硬化開始剤の種類と特徴
4.2.2 カチオン型光硬化剤のUVAへの感光性
5. 光硬化における諸問題および対処法
5.1 光ラジカル重合に及ぼす酸素阻害の影響
5.2 光開始剤による黄変あるいは着色
6. UV-LED光源を使用した光硬化における問題点
7. おわりに
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ビスイミダゾールを用いた高感度な光開始系の開発
Development of the High Sensitive Photoinitiators with Bisimidazole
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樽本直浩(ナノカーボンテクノロジーズ(株) 開発部 主任研究員)
光ラジカル重合系レジストはさまざまな分野に応用されており,それは用途別による要求特性,さまざまな露光光源,波長,照度などに対して迅速に,幅広く対応できたことが要因である。本稿では,新規なUV-LED光源に対応するため,イミダゾール系光ラジカル発生剤を用いた高感度な光開始系への試みについて紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 高感度な光開始系の設計指針
3. 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤の開発
3.1 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤の探索
(1) 置換基効果と吸収曲線との相関
3.2 レジスト特性評価
(1) 365nmに対する吸光係数とレジスト感度との相関
(2) 置換基の種類,位置,数とレジスト感度との相関
3.3 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤PRG-7を用いた詳細検討
(1) PRG-7における添加量依存性
4. 高機能連鎖移動剤の開発
4.1 高機能連鎖移動剤の基本骨格探索
(1) 3-Amino-4-methoxy-benzensulfonyl骨格
4.2 構造最適化および反応機序の解明
(1) 3-Amino-4-methoxy-benzensulfonyl誘導体の構造最適化
(2) 反応機序の解明
5. おわりに
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UV硬化型接着剤におけるLEDの活用の現状と展望
Survey of the Present Situation of the Application of UV LED Sources to the Use of UV Curing Adhesives
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渡辺淳(電気化学工業(株) 電子材料研究センター 主任研究員)
生産性,作業性,環境問題,省エネルギーなどに対する利点から,UV硬化型接着剤が幅広い分野で用いられている。そのようななか,LEDを光源とするUV照射器をUV硬化型接着剤の硬化に適用するケースが増えてきている。本稿では,光源を従来の高圧水銀ランプやメタルハライドランプからLEDに代えるとどのような特徴があるか,またLEDで硬化できる系・できない系にはどのようなものがあるかなど,UV硬化型接着剤におけるLEDの活用の現状と今後を展望する。
【目次】
1. はじめに
2. UV硬化型接着剤の概要
2.1 構成
2.2 硬化機構
3. UV-LEDの特徴
3.1 分光分布
3.2 寿命
3.3 高安全性・低ランニングコスト
4. UV-LEDに適したUV硬化型接着剤の設計
5. UV-LEDにより硬化させたUV硬化型接着剤の特性
6. おわりに
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Material Report
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Review
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機能分子の単一分子分光:有機材料のナノ世界を知る手段として
Single-molecule Spectroscopy of Functional Molecules:A Window to the Nano-world of Organic Materials
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Martin Vacha(マーティン・バッハ)(東京工業大学 有機・高分子物質専攻 准教授)
われわれは,単一分子分光法を用いて,有機材料や高分子材料のナノスケール構造,光物性および動的特性の研究を行っている。材料自体を一分子レベルで調べることで,通常のアンサンブルによる物性の平均化効果が排除でき,物性の分布や局所動的特性に関する情報が得られる。また,材料に色素をドープし,プローブとして用いる応用も行っている。一分子の光学的特性はナノ空間環境の影響を直接的に受けるため,複雑系のナノスケール物性とそのダイナミクスが得られる。
【目次】
1. はじめに
2. 一分子レベルの材料特性
2.1 共役系ポリマーの構造と光物性の相関の解明
2.2 リン光発光EL材料の単一分子レベルでの物性
3. ナノプローブとしての単一分子検出
3.1 ポリマーフィルムにおける局所的極性
3.2 ポリマー薄膜中の局所的なダイナミクス
4. おわりに
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シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術(3)
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分子設計理論
Theoretical Approach for Molecular Design
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笛野博之(京都大学 大学院 工学研究科 分子工学専攻 助教)
田中一義(京都大学 大学院 工学研究科 分子工学専攻 教授;(独)科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業)
【目次】
1. はじめに
2. 分子ワイヤーの設計理論
3. 減衰定数β
4. 電極と分子ワイヤーとの接続
5. 電極と接続アンカー接合の理論解析
6. 分子ドット
7. おわりに
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分子エレクトロニクスにおける自己組織化膜技術
Self-assembled Molecular Layer for Molecular Electronics
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石田敬雄((独)産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門 ネットワークMEMS研究グループ 主任研究員)
水谷亘((独)産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 分子ナノ物性グループ グループ長)
【目次】
1. はじめに
2. 自己組織化膜(SAM)概論
2.1 自己組織化膜の基礎
2.2 期待される応用分野
3. 代表的なSAM技術の現状と分子エレクトロニクスデバイスの関係
3.1 SAMの作製法
3.2 電極上への有機硫黄化合物や類する化合物のSAM形成
3.3 有機シラン化剤などからのシリコン基板上へのSAM形成
3.4 カルボン酸,ホスホン酸などからの金属酸化物,シリコン酸化物上へのSAM形成
4. おわりに
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DNA操作技術
Manipulation of DNA
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工藤秀利(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 藤平研究室 博士(工学))
藤平正道(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 教授)
【目次】
1. はじめに
2. DNAの構造
3. DNAの自己組織化
4. DNAの金属化
5. DNA分子コーミング
6. 基板上に固定化されたDNAの応用
7. おわりに
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Market data
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CVDの技術動向と関連市場
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 技術動向
4.1 半導体製造分野
4.2 DLC(ダイヤモンドライクカーボン)
4.3 カーボンナノチューブ
4.4 薄膜シリコン太陽電池
5. 企業動向
(1) アルバック
(2) キヤノンアネルバ
(3) アプライドマテリアルズ
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UV硬化におけるLEDの活用と課題
Application of LED on UV Curing and Some Issues to be Solved
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角岡正弘(放送大学客員教授;大阪府立大学名誉教授)
UV硬化の光源としてLED(発光ダイオード)が登場した。本稿ではUV硬化における照射光源の役割を解説し,LEDの特徴を紹介する。さらに,LEDを利用するときの注意点についても述べる。
【目次】
1. はじめに
2. UV硬化プロセス
2.1 UVラジカル硬化
(1) 放射光:波長の効果
(2) 放射光強度の効果
2.2 UVカチオン重合
3. 高圧水銀灯とLEDの比較
4. おわりに
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UV硬化工程におけるUV-LED照射器導入の効果
Effect of LED Irradiation System in UV Process
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及川貴弘(オムロン(株) アプリセンサ事業部 プロダクトリーダ)
本稿では,電子部品の分野などで位置調整後の接着や小型部品の接着などに使われる紫外線硬化型樹脂を硬化させるために使われている紫外線照射装置について,ランプを光源としたものとLEDを光源としたものを比較し,LED式の5つの導入効果について詳しく説明する。
【目次】
1. はじめに
2. 製品品質の向上について
3. 生産効率の向上について
4. ランニングコストの削減
5. 生産設備の設計自由度向上
6. 設備の導入コストの削減
7. LED照射器の現状と今後の課題
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UVA(特に365nmおよび396nm)に高感度な光開始剤の選択
Photoinitiators Highly Sensitive to UVA, Especially at 365nm or 396nm
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倉久稔(チバ・ジャパン(株) コーティング機能材セグメント テクニカルフェロー)
光開始剤は光硬化に使われる感光性組成物の構成成分の一つであり,光硬化において重要な役割を担っている。光開始剤は,光硬化の効率と最終生成物の特性を決定する大きな要因である。本稿では,光硬化に用いられる一般的な光開始剤の特徴と,UVAに高感度な光開始剤の選択の仕方について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 光硬化反応と光硬化組成物
3. 光硬化開始剤への要求特性
4. 光硬化開始剤の種類と特徴およびUV-LED露光機への適用
4.1 ラジカル型光硬化開始剤
4.1.1 アセトフェノン系光硬化開始剤の種類と特徴
4.1.2 α-アミノアセトフェノン類の分光増感反応の利用
4.1.3 その他のタイプI光硬化開始剤の特徴とUV-LED光源との適応
(1) アシルフォスフィンオキサイド系光硬化開始剤
(2) Ο-アシルオキシム系光硬化開始剤
(3) チタノセン系光重合開始剤
4.1.4 2分子反応型光重合開始剤
4.2 カチオン型光硬化開始剤
4.2.1 光カチオン硬化開始剤の種類と特徴
4.2.2 カチオン型光硬化剤のUVAへの感光性
5. 光硬化における諸問題および対処法
5.1 光ラジカル重合に及ぼす酸素阻害の影響
5.2 光開始剤による黄変あるいは着色
6. UV-LED光源を使用した光硬化における問題点
7. おわりに
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ビスイミダゾールを用いた高感度な光開始系の開発
Development of the High Sensitive Photoinitiators with Bisimidazole
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樽本直浩(ナノカーボンテクノロジーズ(株) 開発部 主任研究員)
光ラジカル重合系レジストはさまざまな分野に応用されており,それは用途別による要求特性,さまざまな露光光源,波長,照度などに対して迅速に,幅広く対応できたことが要因である。本稿では,新規なUV-LED光源に対応するため,イミダゾール系光ラジカル発生剤を用いた高感度な光開始系への試みについて紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 高感度な光開始系の設計指針
3. 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤の開発
3.1 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤の探索
(1) 置換基効果と吸収曲線との相関
3.2 レジスト特性評価
(1) 365nmに対する吸光係数とレジスト感度との相関
(2) 置換基の種類,位置,数とレジスト感度との相関
3.3 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤PRG-7を用いた詳細検討
(1) PRG-7における添加量依存性
4. 高機能連鎖移動剤の開発
4.1 高機能連鎖移動剤の基本骨格探索
(1) 3-Amino-4-methoxy-benzensulfonyl骨格
4.2 構造最適化および反応機序の解明
(1) 3-Amino-4-methoxy-benzensulfonyl誘導体の構造最適化
(2) 反応機序の解明
5. おわりに
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UV硬化型接着剤におけるLEDの活用の現状と展望
Survey of the Present Situation of the Application of UV LED Sources to the Use of UV Curing Adhesives
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渡辺淳(電気化学工業(株) 電子材料研究センター 主任研究員)
生産性,作業性,環境問題,省エネルギーなどに対する利点から,UV硬化型接着剤が幅広い分野で用いられている。そのようななか,LEDを光源とするUV照射器をUV硬化型接着剤の硬化に適用するケースが増えてきている。本稿では,光源を従来の高圧水銀ランプやメタルハライドランプからLEDに代えるとどのような特徴があるか,またLEDで硬化できる系・できない系にはどのようなものがあるかなど,UV硬化型接着剤におけるLEDの活用の現状と今後を展望する。
【目次】
1. はじめに
2. UV硬化型接着剤の概要
2.1 構成
2.2 硬化機構
3. UV-LEDの特徴
3.1 分光分布
3.2 寿命
3.3 高安全性・低ランニングコスト
4. UV-LEDに適したUV硬化型接着剤の設計
5. UV-LEDにより硬化させたUV硬化型接着剤の特性
6. おわりに
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Material Report
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Review
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機能分子の単一分子分光:有機材料のナノ世界を知る手段として
Single-molecule Spectroscopy of Functional Molecules:A Window to the Nano-world of Organic Materials
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Martin Vacha(マーティン・バッハ)(東京工業大学 有機・高分子物質専攻 准教授)
われわれは,単一分子分光法を用いて,有機材料や高分子材料のナノスケール構造,光物性および動的特性の研究を行っている。材料自体を一分子レベルで調べることで,通常のアンサンブルによる物性の平均化効果が排除でき,物性の分布や局所動的特性に関する情報が得られる。また,材料に色素をドープし,プローブとして用いる応用も行っている。一分子の光学的特性はナノ空間環境の影響を直接的に受けるため,複雑系のナノスケール物性とそのダイナミクスが得られる。
【目次】
1. はじめに
2. 一分子レベルの材料特性
2.1 共役系ポリマーの構造と光物性の相関の解明
2.2 リン光発光EL材料の単一分子レベルでの物性
3. ナノプローブとしての単一分子検出
3.1 ポリマーフィルムにおける局所的極性
3.2 ポリマー薄膜中の局所的なダイナミクス
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術(3)
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分子設計理論
Theoretical Approach for Molecular Design
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笛野博之(京都大学 大学院 工学研究科 分子工学専攻 助教)
田中一義(京都大学 大学院 工学研究科 分子工学専攻 教授;(独)科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業)
【目次】
1. はじめに
2. 分子ワイヤーの設計理論
3. 減衰定数β
4. 電極と分子ワイヤーとの接続
5. 電極と接続アンカー接合の理論解析
6. 分子ドット
7. おわりに
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分子エレクトロニクスにおける自己組織化膜技術
Self-assembled Molecular Layer for Molecular Electronics
--------------------------------------------------------------------------------
石田敬雄((独)産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門 ネットワークMEMS研究グループ 主任研究員)
水谷亘((独)産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 分子ナノ物性グループ グループ長)
【目次】
1. はじめに
2. 自己組織化膜(SAM)概論
2.1 自己組織化膜の基礎
2.2 期待される応用分野
3. 代表的なSAM技術の現状と分子エレクトロニクスデバイスの関係
3.1 SAMの作製法
3.2 電極上への有機硫黄化合物や類する化合物のSAM形成
3.3 有機シラン化剤などからのシリコン基板上へのSAM形成
3.4 カルボン酸,ホスホン酸などからの金属酸化物,シリコン酸化物上へのSAM形成
4. おわりに
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DNA操作技術
Manipulation of DNA
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工藤秀利(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 藤平研究室 博士(工学))
藤平正道(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 教授)
【目次】
1. はじめに
2. DNAの構造
3. DNAの自己組織化
4. DNAの金属化
5. DNA分子コーミング
6. 基板上に固定化されたDNAの応用
7. おわりに
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Market data
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CVDの技術動向と関連市場
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 技術動向
4.1 半導体製造分野
4.2 DLC(ダイヤモンドライクカーボン)
4.3 カーボンナノチューブ
4.4 薄膜シリコン太陽電池
5. 企業動向
(1) アルバック
(2) キヤノンアネルバ
(3) アプライドマテリアルズ
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