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微細棘状構造の作製方法及びセンサー コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P120007651
整理番号 T2011-114
掲載日 2012年6月13日
出願番号 特願2012-108781
公開番号 特開2013-233762
出願日 平成24年5月10日(2012.5.10)
公開日 平成25年11月21日(2013.11.21)
発明者
  • 遠藤 洋史
  • 飯島 貴之
  • 河合 武司
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 微細棘状構造の作製方法及びセンサー コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】超高感度の分子検出に利用可能な微細棘状構造の作製方法及び該微細棘状構造を用いたセンサーを提供する。
【解決手段】微細凹凸構造を有する基板の凹部にポリマー粒子を配列させるポリマー配列工程と、上記ポリマー粒子を配列させた上記基板の表面に金属を蒸着させる蒸着工程と、上記ポリマー粒子を除去するポリマー除去工程と、を有する方法により、棘の先端と先端の間隔を一定に制御した微細棘状構造を作製する。上記のような微細棘状構造では、大きなラマン増幅効果が得られる。
【選択図】図3

従来技術、競合技術の概要


従来、周期的な微細凹凸構造は種々の光学素子に使用されている。感光性物質を塗布した材料表面に露光してパターン形成するリソグラフィーは、半導体や液晶パネルの基板作製に広く用いられているが、大規模な装置が必要であったり、コストがかかったりするという問題がある。より簡便な方法として、座屈現象に基づいて微細凹凸構造を形成する方法が知られている。例えば、一軸方向に延伸した基板の上に硬い表層を形成し、次いで基板の延伸状態を解除することでストライプ状の周期的な凹凸構造を形成する方法がある(特許文献1を参照)。この方法では、基板と表層の材料の弾性率の関係に加え、延伸時の延伸方向の長さと非延伸時の延伸方向の長さの比によって、凹凸構造の周期とアスペクト比を制御することができる。あるいは、同様に基板を三次元方向に延伸し、表面に硬い薄膜を形成させ、次いで基板の延伸状態を解除することによっても、ストライプ、ジグザグ模様、しわ模様等を形成することができる(非特許文献1を参照)。



ところで、近年このような微細凹凸構造を超高感度の分子検出に利用することが検討されている。ある種の金属微小構造体に光を照射すると、表面の特定の点で、表面プラズモン共鳴効果と呼ばれる光による電子の集団振動を起こし、このプラズモン効果が近くの表面分子のラマン散乱信号を増幅することが知られている。更にこのラマン増幅効果は、金属ナノ粒子凝集体の間隙等で特に大きいことも知られている。この現象は、表面増強ラマン分光法(SERS)に利用されている。



微細凹凸構造をSERSへ利用した例としては、例えば、三次元方向への延伸を利用して作製したしわ模様の微細凹凸構造に銀蒸着した表面を用いることが提案されている(非特許文献2を参照)。

産業上の利用分野


本発明は、微細棘状構造の作製方法及びセンサーに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
微細凹凸構造を有する基板の凹部にポリマー粒子を配列させるポリマー配列工程と、
前記ポリマー粒子を配列させた前記基板の表面に金属を蒸着させる蒸着工程と、
前記ポリマー粒子を除去するポリマー除去工程と、を有することを特徴とする微細棘状構造の作製方法。

【請求項2】
前記微細凹凸構造の凹部がストライプ状又はジグザグ状に形成されている請求項1記載の作製方法。

【請求項3】
基材を延伸する工程と、
前記基材の延伸状態を維持したまま前記基材上に前記基材よりも大きな弾性率を有する表層を形成する工程と、
前記基材の延伸状態を解除することにより、前記微細凹凸構造を有する基板を得る工程と、を更に有する請求項1又は2記載の作製方法。

【請求項4】
請求項1から3のいずれかで作製された微細棘状構造を用いたセンサー。
産業区分
  • 高分子化合物
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012108781thum.jpg
出願権利状態 審査請求前
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