概要・特徴
静電吸引力を利用した微量分注・パターニング装置
静電式分注・パターニング装置
高粘性溶液の微量分注(pL〜fL)が可能！
ODS-01
(クリックして拡大/縮小)『静電式分注・パターニング装置 ODSシリーズ』
従来法（インクジェットなど）で困難であったpL〜fLオーダーの微量分注を可能としました。また、今まで微液滴化できなかった樹脂やグリセリンなどの高粘性試料にも適応できます。
本装置は、高感度光分析で求められる微量試料の基板配置にも利用できますが、機能性素材を微細パターニングを応用した新デバイスの製造など、微細加工の分野でも有用性が高いと期待されます。
クーロン力による液滴形成の原理
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１．ノズル内の液体と基板の間にパルス電圧をかけます。
２．クーロン力によって、ノズル先端の液体表面が円錐状に変形します。
３．円錐の先端から、液体の表面張力にうちかって微細な液柱（ジェット流）が射出されます。
４．ジェット流が基板上に蓄積し、極微量の液滴が形成されます。
高粘性の溶液でも容易に微液滴を形成
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クーロン力により形成されるジェット流の太さは極めて微細であるため、ノズル径より小さな液滴を形成できます。また、ノズル先端の溶液表面に直接クーロン力が働くため、高粘性の液体でも容易に微液滴を形成できます。
分注体積のオン・デマンド制御
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液滴体積の制御を簡単に
本技術では、電圧を印加する時間（パルス幅）で液滴体積を制御します。 そのため、パターニング途上での液滴体積の変更が容易です。
本装置には、パルス電源ユニット、信号制御ユニット、コンピュータが含まれます。
応用例
紫外線硬化樹脂パターニング
液滴形成位置の座標リストを作成し、本装置付属のソフトに読み込ませると、リストに対応したパターニングが出来上がります。
静電式分注装置による紫外線硬化樹脂のパターニング例
(クリックして拡大/縮小)ここでは紫外線硬化樹脂のパターニングによって、ガラス基板上に50μm間隔で100μm×100μmのパターンを作っています。
紫外線硬化樹脂パターンの応用
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前述の100μm×100μmの枠内に、機能性材料(インクジェット用顔料インク)を注入するデモを行っています。
マルチノズルによる面塗布への応用
従来、極めて粘性の高い試料を定量吐出し、ガラス基板のような絶縁性の塗布面に分注することは困難でした。弊社ではこの問題を静電分注技術によってクリアしました。
マルチノズルによる静電分注の実用例
マルチノズルによるガラス基板上へのディスプレイ用機能性材料の塗布
従来法のように吐出量が時間と共に変動することがなく、メンテナンスのために随時生産ラインを止める必要もないため、長期にわたって安定した効率の良い分注が可能となりました。
さらにマルチノズル化することで、大画面ディスプレイ用の機能性素材を塗布する製造工程などに革命的改善をもたらす可能性を秘めています。
本技術のメリット
1) 可動部レスによる効果
- 高い信頼性 / 長寿命(高い耐消耗性)
2) シンプルかつストレートな管路構造と小さなヘッド内容積による効果
- 洗浄性の向上 / 無効材料(死材)の低減
3) マルチノズルによる効果
- 分注容積・面積のスケーラブル化・高スループット化 / 面形状に合わせたフィッティング化
ムービーおよび写真資料：協力〕
ESCOエンジニアリングシステム(株)
特徴
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pL-fLオーダーの極微量分注が可能
省資源化のため、製造や分析の分野においても液体分注量をpL～fLオーダーまで微量化することが強く求められています。しかし、従来のインクジェット技術（ノズル内に圧力をかける）では、このような微量化は困難でした。
弊社の極微量分注技術は、静電スプレーの原理を応用し、このような問題を解決します。
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樹脂・グリセリンなどの高粘性液にも対応
弊社の極微量分注技術は、従来は微液滴化することができなかった、樹脂やグリセリンなどの高粘性試料にも適応できます。
例えば、紫外線硬化樹脂の微細パターニングなどにも活用することが出来ます。
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静電式分注技術の概要
静電式分注・パターニング装置
