JPH1017314A - 親水化ダイヤモンド結晶およびその製造方法 - Google Patents
親水化ダイヤモンド結晶およびその製造方法Info
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- JPH1017314A JPH1017314A JP8169617A JP16961796A JPH1017314A JP H1017314 A JPH1017314 A JP H1017314A JP 8169617 A JP8169617 A JP 8169617A JP 16961796 A JP16961796 A JP 16961796A JP H1017314 A JPH1017314 A JP H1017314A
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- hydrophilized
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 結晶性の乱れのない親水化ダイヤモンド結晶
を提供する。また、このような親水化ダイヤモンド結晶
を、損傷を与えることなく、簡便に製造できる方法を提
供する。 【解決手段】 気相成長させたダイヤモンド結晶１に、
過酸化水素水溶液２を接触させるステップと、過酸化水
素水溶液２に接触させたダイヤモンド結晶１に、光６を
照射するステップとを備える。
を提供する。また、このような親水化ダイヤモンド結晶
を、損傷を与えることなく、簡便に製造できる方法を提
供する。 【解決手段】 気相成長させたダイヤモンド結晶１に、
過酸化水素水溶液２を接触させるステップと、過酸化水
素水溶液２に接触させたダイヤモンド結晶１に、光６を
照射するステップとを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、親水化ダイヤモ
ンド結晶およびその製造方法に関するものであり、特
に、電子部品材料や工具材料ならびに医療用器具材料と
して用いられる親水化ダイヤモンド結晶およびその製造
方法に関するものである。
ンド結晶およびその製造方法に関するものであり、特
に、電子部品材料や工具材料ならびに医療用器具材料と
して用いられる親水化ダイヤモンド結晶およびその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ダイヤモンド結晶表面を親水化す
る方法としては、たとえば、Jpn. J.Appl. Phys. Vol 3
2（1993）pp. 5829-5839 に開示されるように、酸素プ
ラズマ照射処理を利用する方法がある。
る方法としては、たとえば、Jpn. J.Appl. Phys. Vol 3
2（1993）pp. 5829-5839 に開示されるように、酸素プ
ラズマ照射処理を利用する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなプラズマ照射処理を利用する場合には、ダイヤモン
ド結晶を真空チャンバ内に入れて、バッチごとに処理を
行なう必要がある。そのため、親水化処理に手間がかか
るという問題があった。
うなプラズマ照射処理を利用する場合には、ダイヤモン
ド結晶を真空チャンバ内に入れて、バッチごとに処理を
行なう必要がある。そのため、親水化処理に手間がかか
るという問題があった。
【０００４】また、酸素プラズマは活性なため、プラズ
マ照射処理によって少なからず被照射物に損傷を与える
ことになる。そのため、酸素プラズマ照射処理は、ダイ
ヤモンド結晶の表面付近の結晶性に乱れを生じさせた
り、酸素プラズマにより容易に損傷を受ける材料との複
合材料の親水化処理には、適用できないという問題があ
った。
マ照射処理によって少なからず被照射物に損傷を与える
ことになる。そのため、酸素プラズマ照射処理は、ダイ
ヤモンド結晶の表面付近の結晶性に乱れを生じさせた
り、酸素プラズマにより容易に損傷を受ける材料との複
合材料の親水化処理には、適用できないという問題があ
った。
【０００５】さらに、たとえば電子素子基板等に利用す
る場合には、めっきプロセスへつなげるために、ダイヤ
モンド結晶表面をパターン状に親水化処理する必要があ
る。このような場合には、プラズマ照射処理の前に、ダ
イヤモンド結晶表面にプラズマ遮蔽層をパターン状に形
成する必要がある。そのため、ＣＶＤ、リソグラフィ、
エッチング等の多くの工程が必要になるという問題があ
った。
る場合には、めっきプロセスへつなげるために、ダイヤ
モンド結晶表面をパターン状に親水化処理する必要があ
る。このような場合には、プラズマ照射処理の前に、ダ
イヤモンド結晶表面にプラズマ遮蔽層をパターン状に形
成する必要がある。そのため、ＣＶＤ、リソグラフィ、
エッチング等の多くの工程が必要になるという問題があ
った。
【０００６】一方、従来、このような酸素プラズマ照射
処理により得られた親水化ダイヤモンド結晶は、酸化さ
れた表面であるため、十分な親水性が得られない場合が
あった。
処理により得られた親水化ダイヤモンド結晶は、酸化さ
れた表面であるため、十分な親水性が得られない場合が
あった。
【０００７】この発明の目的は、結晶性の乱れのない親
水化ダイヤモンド結晶を提供することにある。また、こ
の発明のさらなる目的は、親水化ダイヤモンド結晶を、
損傷を与えることなく、簡便に製造できる方法を提供す
ることにある。
水化ダイヤモンド結晶を提供することにある。また、こ
の発明のさらなる目的は、親水化ダイヤモンド結晶を、
損傷を与えることなく、簡便に製造できる方法を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明による親水化ダ
イヤモンド結晶は、その表面の少なくとも一部に、ＯＨ
基が結合されている。ＯＨ基が結合されるのは、結晶の
表面の全部であってもよいし、その一部であってもよ
い。
イヤモンド結晶は、その表面の少なくとも一部に、ＯＨ
基が結合されている。ＯＨ基が結合されるのは、結晶の
表面の全部であってもよいし、その一部であってもよ
い。
【０００９】この発明によれば、表面に結合されたＯＨ
基同士の水素結合が期待できるため、親水性の高いダイ
ヤモンド結晶が得られる。
基同士の水素結合が期待できるため、親水性の高いダイ
ヤモンド結晶が得られる。
【００１０】また、この発明による親水化ダイヤモンド
結晶の製造方法は、気相成長させたダイヤモンド結晶
に、過酸化水素水溶液を接触させるステップと、過酸化
水素水溶液に接触させたダイヤモンド結晶に、光を照射
するステップとを備えている。
結晶の製造方法は、気相成長させたダイヤモンド結晶
に、過酸化水素水溶液を接触させるステップと、過酸化
水素水溶液に接触させたダイヤモンド結晶に、光を照射
するステップとを備えている。
【００１１】過酸化水素水溶液は、濃度が１％以上であ
れば、本発明の効果が得られると考えられる。
れば、本発明の効果が得られると考えられる。
【００１２】好ましくは、照射する光は、波長が１００
ｎｍ以上３００ｎｍ以下であるとよい。
ｎｍ以上３００ｎｍ以下であるとよい。
【００１３】なお、このような範囲の波長を有する光と
しては、たとえば、水銀ランプ光、エキシマランプ光、
エキシマレーザ光、シンクロトロン放射光、アンジュレ
ータ放射光等が挙げられる。
しては、たとえば、水銀ランプ光、エキシマランプ光、
エキシマレーザ光、シンクロトロン放射光、アンジュレ
ータ放射光等が挙げられる。
【００１４】この発明によれば、過酸化水素水を溶液中
で光分解することにより生成したＯＨ基によって、気相
成長させたダイヤモンド結晶表面の水素原子が引抜か
れ、ＯＨ基の置換が行なわれると考えられる。その結
果、ダイヤモンド結晶基板に損傷を与えることなく、低
温で、かつ、真空チャンバを用いずに、簡便に親水化処
理を行なうことができる。
で光分解することにより生成したＯＨ基によって、気相
成長させたダイヤモンド結晶表面の水素原子が引抜か
れ、ＯＨ基の置換が行なわれると考えられる。その結
果、ダイヤモンド結晶基板に損傷を与えることなく、低
温で、かつ、真空チャンバを用いずに、簡便に親水化処
理を行なうことができる。
【００１５】また、この発明によれば、表面に吸着、結
合しようとする官能基の特性を利用して親水化を行なう
ため、ダイヤモンド結晶表面付近の結晶性を乱すことな
く、結晶の形状も変化せず、結晶そのものの特性も損な
われない。
合しようとする官能基の特性を利用して親水化を行なう
ため、ダイヤモンド結晶表面付近の結晶性を乱すことな
く、結晶の形状も変化せず、結晶そのものの特性も損な
われない。
【００１６】また、この発明によれば、光を照射するス
テップにおいて、マスクを介して光を照射することによ
り、ダイヤモンド結晶表面をパターン状に親水化するこ
とができる。
テップにおいて、マスクを介して光を照射することによ
り、ダイヤモンド結晶表面をパターン状に親水化するこ
とができる。
【００１７】マスクを介した光照射により、パターン状
に親水化された部分を直接ダイヤモンド結晶表面に描く
ことができるため、たとえば、その後に無電解めっき処
理を施すことにより、親水化された部分のみ金属膜が成
長し、簡便にパターンメタライズが実施できる。
に親水化された部分を直接ダイヤモンド結晶表面に描く
ことができるため、たとえば、その後に無電解めっき処
理を施すことにより、親水化された部分のみ金属膜が成
長し、簡便にパターンメタライズが実施できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による親水化ダイ
ヤモンド結晶の製造方法の一例を示す断面図である。
ヤモンド結晶の製造方法の一例を示す断面図である。
【００１９】図１を参照して、まず、気相成長させたダ
イヤモンド結晶１の表面全面に、１０％過酸化水素水溶
液の薄い層２を形成した。次に、この上に、光透過率の
高い材料からなる押え板またはシート３を配置した。具
体的には、この押え板またはシート３としては、シリカ
ガラス板や、薄いポリイミド膜等を用いることができ
る。
イヤモンド結晶１の表面全面に、１０％過酸化水素水溶
液の薄い層２を形成した。次に、この上に、光透過率の
高い材料からなる押え板またはシート３を配置した。具
体的には、この押え板またはシート３としては、シリカ
ガラス板や、薄いポリイミド膜等を用いることができ
る。
【００２０】続いて、所定のパターン形状のマスク４を
被せた上から、窓５を介して光６を照射した。窓５の材
料としては、照射する光６の波長に応じて、光透過率の
高い材料を用いることができ、具体的には、たとえば、
シリカガラスやＬｉＦ等を用いることができる。
被せた上から、窓５を介して光６を照射した。窓５の材
料としては、照射する光６の波長に応じて、光透過率の
高い材料を用いることができ、具体的には、たとえば、
シリカガラスやＬｉＦ等を用いることができる。
【００２１】なお、被照射物であるダイヤモンド結晶１
は、必ずしも板状のものである必要はなく、たとえば、
ナイフのような加工成形品であってもよい。
は、必ずしも板状のものである必要はなく、たとえば、
ナイフのような加工成形品であってもよい。
【００２２】
【実施例】図１に示すように、気相合成ダイヤモンド基
板に対し、波長選択が自由なシンクロトロン放射光を照
射することにより、本願発明の効果を確認した。
板に対し、波長選択が自由なシンクロトロン放射光を照
射することにより、本願発明の効果を確認した。
【００２３】その結果、過酸化水素がＯＨに分解し始め
る波長３００ｎｍ付近から表面親水化効果が現われ、た
とえば、波長１７５ｎｍの照射では、ダイヤモンド結晶
表面の水滴の接触角が９０°から約４０°まで低下し
た。
る波長３００ｎｍ付近から表面親水化効果が現われ、た
とえば、波長１７５ｎｍの照射では、ダイヤモンド結晶
表面の水滴の接触角が９０°から約４０°まで低下し
た。
【００２４】この結果から、気相合成ダイヤモンド結晶
表面に結合した撥水性の原因となるＨ原子が、過酸化水
素の光分解で生じたＯＨ基により引抜かれ、さらにＯＨ
基が置換、結合して、親水性が高まったものと考えられ
る。
表面に結合した撥水性の原因となるＨ原子が、過酸化水
素の光分解で生じたＯＨ基により引抜かれ、さらにＯＨ
基が置換、結合して、親水性が高まったものと考えられ
る。
【００２５】以上の効果は、十分な光量を透過できる窓
材が存在する波長約１００ｎｍまで確認された。
材が存在する波長約１００ｎｍまで確認された。
【図１】本発明による親水化ダイヤモンド結晶の製造方
法の一例を示す断面図である。
法の一例を示す断面図である。
１ ダイヤモンド結晶 ２ 過酸化水素水溶液層 ３ 押え板またはシート ４ マスク ５ 窓 ６ 光
Claims (4)
- 【請求項１】 その表面の少なくとも一部にＯＨ基が結
合された、親水化ダイヤモンド結晶。 - 【請求項２】 気相成長させたダイヤモンド結晶に、過
酸化水素水溶液を接触させるステップと、 前記過酸化水素水溶液に接触させたダイヤモンド結晶
に、光を照射するステップとを備える、親水化ダイヤモ
ンド結晶の製造方法。 - 【請求項３】 前記光は、波長が１００ｎｍ以上３００
ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項２記載の親水
化ダイヤモンド結晶の製造方法。 - 【請求項４】 前記光を照射するステップは、マスクを
介して光を照射することにより、ダイヤモンド結晶表面
をパターン状に親水化することを特徴とする、請求項２
または請求項３のいずれかに記載の親水化ダイヤモンド
結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8169617A JPH1017314A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 親水化ダイヤモンド結晶およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8169617A JPH1017314A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 親水化ダイヤモンド結晶およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1017314A true JPH1017314A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=15889826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8169617A Withdrawn JPH1017314A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 親水化ダイヤモンド結晶およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1017314A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001046493A1 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-28 | Gyros Ab | Polycrystalline diamond microstructures |
| CN102432003A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-05-02 | 广州市德百顺电气科技有限公司 | 一种表面改性的纳米金刚石颗粒及其制备方法和应用 |
| CN102435642A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-05-02 | 广州市德百顺电气科技有限公司 | 一种湿度传感器及其制备方法 |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP8169617A patent/JPH1017314A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001046493A1 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-28 | Gyros Ab | Polycrystalline diamond microstructures |
| CN102432003A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-05-02 | 广州市德百顺电气科技有限公司 | 一种表面改性的纳米金刚石颗粒及其制备方法和应用 |
| CN102435642A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-05-02 | 广州市德百顺电气科技有限公司 | 一种湿度传感器及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |