JP2006152093A - Method of patterning and uniaxial orientation of one dimensional conjugated oligomer and molecular oriented conjugated oligomer - Google Patents
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Abstract
Description
この出願の発明は、一次元共役系オリゴマーのパターニング一軸配向方法と、分子配向共役系オリゴマーに関するものである。 The invention of this application relates to a patterning uniaxial alignment method of a one-dimensional conjugated oligomer and a molecular alignment conjugated oligomer.
従来より、反磁性体に及ぼす磁場効果は知られている。しかし、その大きさは強磁性体に対する効果より何桁も小さいため、磁場を用いて反磁性体である高分子材料のプロセッシングを行おうとする試みは、液晶性高分子などを除いてほとんどなされていなかった。ところが近年、強磁場発生技術の進歩に伴い、強磁場下での結晶性高分子の磁場配向、分離、高分子複合系の磁場配向、パターニングに関して、様々な新しい試みが検討されている。なかでも、反磁性体に作用する磁気トルク及び磁気力を用いて、新しい機能を有する有機・高分子材料、高分子複合体を作り出す研究が注目されている。この出願の発明者は、これまでに蛋白質、細胞、有機微結晶、高分子微粒子、金属酸化物、金属などの幅広い物質の磁気プロセッシングを精力に展開してきた。また、磁気力を用いると磁気浮上や磁気パターニングが可能である。すでに、実験室レベルでは、磁気浮上を用いた高分子真球の作製や、高分子分離、微粒子の磁気パターニングに成功している（例えば、特許文献１〜５参照）。 Conventionally, the magnetic field effect on a diamagnetic material is known. However, since its size is many orders of magnitude smaller than the effect on ferromagnets, most attempts to process diamagnetic polymer materials using a magnetic field have been made except for liquid crystalline polymers. There wasn't. However, in recent years, with the advancement of the technology for generating a strong magnetic field, various new attempts have been studied regarding the magnetic field orientation and separation of crystalline polymers under high magnetic fields, the magnetic field orientation of polymer composite systems, and patterning. In particular, research that produces organic / polymer materials and polymer composites having new functions by using magnetic torque and magnetic force acting on diamagnetic materials has attracted attention. The inventor of this application has developed vigorously magnetic processing of a wide range of substances such as proteins, cells, organic microcrystals, polymer fine particles, metal oxides, and metals. In addition, magnetic levitation and magnetic patterning are possible using magnetic force. Already at the laboratory level, production of polymer spheres using magnetic levitation, polymer separation, and magnetic patterning of fine particles have been successful (for example, see Patent Documents 1 to 5).
導電性高分子のデバイス応用に際して、分子配向などの高次構造を制御することはデバイス特性の改善において重用である。主鎖を規則正しく整列させた高分子薄膜は作製例が少なく、分子配向と電気的・光学的性質との関連は必ずしも明らかではなかった。一方、分子長軸方向に発達したπ共役系をもつオリゴマー分子は主鎖に沿った一次元的な共役系であり、このオリゴマー分子からなる薄膜は、分子長軸を一方向に配向させることによって、配向方向の電気的・光学的性質の向上およびそれらの性質の異方性の発現につながることが期待されるものであるが、さらにパターニングを行うことで、これまでにない新規な機能の発現が期待でき、電子・光機能材料として有効となることが期待できる。
しかしながら、共役系オリゴマーの溶液系または懸濁系の磁場配向では、いずれの場合も析出結晶または微結晶の分散性が十分でなく、特に、溶液系では均一なミクロンオーダーの微結晶が得られにくいため、パターニングが困難であった。 However, the solution orientation or suspension orientation magnetic field orientation of conjugated oligomers does not provide sufficient dispersibility of precipitated crystals or microcrystals in any case, and it is difficult to obtain uniform micron order microcrystals particularly in solution systems. Therefore, patterning was difficult.
そこで、この出願の発明は、以上のような背景から、上記の点を改善し、磁場を用いて共役系オリゴマーのミクロンオーダーのパターニングと一軸配向を同時に実現することができる簡便な方法と、分子配向共役系オリゴマーを提供することを課題としている。 Therefore, the invention of this application has improved the above points from the background described above, a simple method capable of simultaneously realizing micron-order patterning and uniaxial orientation of a conjugated oligomer using a magnetic field, and a molecule It is an object to provide an oriented conjugated oligomer.
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、一次元共役系オリゴマーのパターニングと一軸配向を同時に実現する方法であって、分子長軸方向に発達したπ共役系をもつオリゴマー分子の溶液に、少なくとも表面活性剤を添加し、磁場を印加す
ることを特徴とする共役系オリゴマーのパターニング一軸配向方法を提供する。
In order to solve the above problems, the invention of this application is a method for simultaneously realizing patterning and uniaxial orientation of a one-dimensional conjugated oligomer at the same time, comprising a π-conjugated system developed in the molecular long axis direction. Provided is a patterning uniaxial alignment method of a conjugated oligomer, wherein at least a surfactant is added to a solution of oligomer molecules having a magnetic field.
そして、この出願の発明は、第２には、上記の一次元共役系オリゴマーのパターニングおよび一軸配向方法において、π共役系分子をもつオリゴマー分子は、オリゴアントラセン、オリゴフェニレン、オリゴチオフェン、オリゴピロール、オリゴフェニレンビニレン、オリゴアニリン、オリゴチェニレンビニレン、オリゴイソチアナフテン、オリゴインドール、オリゴカルバゾール、オリゴインドロカルバゾール、オリゴアセン、オリゴセレノフェン、オリゴフラン、オリゴテルロフェン、オリゴビニレンスルフィド、またはこれらの誘導体からなる群より選択される1種以上であることを特徴とする共役系オリゴマーの
パターニング一軸配向方法を提供し、第３には、表面活性剤は、疎水基部分が直鎖もしくは分枝鎖状のアルキル基を有し、親水基部分が次式（Ｉ）
The invention of this application is secondly, in the patterning and uniaxial orientation method of the one-dimensional conjugated oligomer, the oligomer molecule having a π-conjugated molecule is oligoanthracene, oligophenylene, oligothiophene, oligopyrrole, From oligophenylenevinylene, oligoaniline, oligochenylene vinylene, oligoisothianaphthene, oligoindole, oligocarbazole, oligoindolocarbazole, oligoacene, oligoselenophene, oligofuran, oligotellophene, oligovinylene sulfide, or derivatives thereof A conjugated oligomer patterning uniaxial alignment method characterized in that the surfactant is one or more selected from the group consisting of the following groups; and third, the surfactant has a hydrophobic group portion that is linear or branched Having an alkyl group, Water-based portion of the following formula (I)
で表される親水性結合部（ａ）〜（ｇ）からなる群から選択されることを特徴とする共役系オリゴマーのパターニング一軸配向方法を提供する。 A conjugated oligomer patterning uniaxial alignment method characterized in that it is selected from the group consisting of hydrophilic bonding portions (a) to (g) represented by
そして、この出願の発明は、第４には、上記の一次元共役系オリゴマーのパターニングおよび一軸配向方法において、分子長軸方向に発達したπ共役系をもつオリゴマー分子の溶液に、常磁性物質を添加し、磁場印加することを特徴とする共役系オリゴマーのパターニング一軸配向方法を提供し、第５には、この常磁性物質は、遷移金属化合物であることを特徴とする共役系オリゴマーのパターニング一軸配向方法提供する。 And, the invention of this application is fourthly, in the patterning and uniaxial orientation method of the one-dimensional conjugated oligomer, a paramagnetic substance is added to a solution of oligomer molecules having a π-conjugated system developed in the molecular long axis direction. A method for patterning uniaxial orientation of a conjugated oligomer characterized by adding and applying a magnetic field, and fifth, a patterning uniaxial orientation of a conjugated oligomer characterized in that the paramagnetic substance is a transition metal compound. An alignment method is provided.
この出願の発明は、第６には、以上のいずれかの方法により得られることを特徴とする分子配向共役系オリゴマーをも提供する。 Sixth, the invention of this application also provides a molecular orientation conjugated oligomer obtained by any of the above methods.
上記第１の発明によれば、分子長軸方向に発達したπ共役系をもつオリゴマー分子の溶液に、少なくとも表面活性剤を添加し、磁場を印加することにより、共役系オリゴマーのパターニングと一軸配向を同時に簡便に実現できる。このような方法は、共役系オリゴマーに留まらず広く一次元共役系高分子にも適用できる。 According to the first invention, conjugated oligomer patterning and uniaxial orientation are performed by adding at least a surfactant and applying a magnetic field to a solution of oligomer molecules having a π-conjugated system developed in the molecular long axis direction. Can be realized easily at the same time. Such a method can be applied not only to conjugated oligomers but also to one-dimensional conjugated polymers.
上記第２の発明によれば、特定のオリゴマー分子を用いることで、第１の効果をより一層向上させることができる。 According to the said 2nd invention, a 1st effect can be improved further by using a specific oligomer molecule.
上記第３の発明によれば、特定の表面活性剤を添加することで、π共役系オリゴマー分子の溶液が効果的にエマルジョン化させることができ、磁場印加して微小結晶を効率よく配向析出させることができる。 According to the third aspect of the invention, by adding a specific surfactant, the solution of π-conjugated oligomer molecules can be effectively emulsified, and a magnetic field is applied to efficiently precipitate the microcrystals. be able to.
上記第４の発明によれば、表面活性剤に加えて、さらに常磁性物質を添加することで、共役系オリゴマーのパターニングと一軸配向を同時により効率よく簡便に実現できる。 According to the fourth invention, by adding a paramagnetic substance in addition to the surfactant, patterning and uniaxial orientation of the conjugated oligomer can be realized more efficiently and simply at the same time.
そして、上記第５の発明によれば、特定の常磁性物質を用いることで、さらに効率よくパターニングを行うことができる。 And according to the said 5th invention, patterning can be performed still more efficiently by using a specific paramagnetic substance.
上記第６の発明によれば、第１から第５の発明によって、電子・光機能材料として有用な、パターニングおよび一軸配向した分子配向共役系オリゴマーが実現される。 According to the sixth aspect of the present invention, the patterned and uniaxially oriented molecular alignment conjugated oligomer useful as an electronic / optical functional material is realized by the first to fifth aspects of the invention.
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。 The invention of this application has the features as described above, and an embodiment thereof will be described below.
この出願の発明の一次元共役系オリゴマーのパターニングと一軸配向を同時に実現する方法においては、分子長軸に発達してπ共役系をもつオリゴマー分子の溶液に、少なくとも表面活性剤を添加し、磁場を印加するものである。ここで、何よりも特徴的なのは、表面活性剤を添加することで分子長軸に発達してπ共役系をもつオリゴマー分子の溶液をエマルジョン化し、そして磁場印加しつつ結晶化させることにより、微小結晶を配向析出させてパターン形成と一軸配向を同時に実現することである。なお、本願発明でいうオリゴマー分子とは、モノマーを構成単位Ｍとしてこのモノマーが重合してできた（Ｍ）ｎで表される重合体（ｎは重合度を表す）であって、重合度ｎがあまり大きくない（２〜２０程度）低重合体のことをいう。 In the method of simultaneously realizing the patterning and uniaxial orientation of the one-dimensional conjugated oligomer of the invention of this application, at least a surfactant is added to a solution of oligomer molecules having a π-conjugated system developed in the molecular long axis, and a magnetic field Is applied. Here, the most distinctive feature is that by adding a surfactant, a solution of oligomer molecules having a π-conjugated system that develops in the molecular long axis is emulsified, and crystallized while applying a magnetic field, thereby producing microcrystals. Is to achieve pattern formation and uniaxial orientation at the same time. The oligomer molecule in the present invention is a polymer represented by (M) n obtained by polymerizing a monomer as a structural unit M (n represents the degree of polymerization), and the degree of polymerization n Is a low polymer that is not so large (about 2 to 20).
この出願の発明の一次元共役系オリゴマー分子は、脂肪族共役系、芳香族共役系、複素環式共役系、および含ヘテロ原子共役系等の様々なモノマーが分子長軸に発達してπ共役系をもつオリゴマー分子を構成しているもので、これらのオリゴマー分子の１種以上を選択することができる。特に、蛍光性を示す芳香族環を有するオリゴマー分子が好ましく、そのオリゴマー分子を構成しているモノマーとして、具体的には、次式（II）のアントラセン、次式（III）のｐ−テルフェニル、ｐ−クアテルフェニルが例示される。 The one-dimensional conjugated oligomer molecule of the invention of this application is a π-conjugated product in which various monomers such as an aliphatic conjugated system, an aromatic conjugated system, a heterocyclic conjugated system, and a heteroatom-containing conjugated system develop along the molecular long axis. It constitutes an oligomer molecule having a system, and one or more of these oligomer molecules can be selected. In particular, an oligomer molecule having an aromatic ring exhibiting fluorescence is preferable. Specific examples of monomers constituting the oligomer molecule include anthracene of the following formula (II) and p-terphenyl of the following formula (III). , P-quaterphenyl.
そしてオリゴマー分子としては、例えば、オリゴアントラセン、オリゴフェニレン、オリゴチオフェン、オリゴピロール、オリゴフェニレンビニレン、オリゴアニリン、オリゴチェニレンビニレン、オリゴイソチアナフテン、オリゴインドール、オリゴカルバゾール、オリゴインドロカルバゾール、オリゴアセン、オリゴセレノフェン、オリゴフラン、オリゴテルロフェン、オリゴビニレンスルフィド、またはこれらの誘導体が挙げられる。 Examples of the oligomer molecules include oligoanthracene, oligophenylene, oligothiophene, oligopyrrole, oligophenylene vinylene, oligoaniline, oligochenylene vinylene, oligoisothianaphthene, oligoindole, oligocarbazole, oligoindolocarbazole, oligoacene, Examples include oligoselenophene, oligofuran, oligotellophene, oligovinylene sulfide, or derivatives thereof.
以上の一次元共役系オリゴマー分子の溶液の溶媒としては、一次元共役系オリゴマーを溶解できるものであればよく、脂肪族または芳香族の各種の有機溶媒が例示され、具体的には、ベンゼン、トルエン、クロロホルム、ＴＨＦなどの有機溶媒、水、またはこれらの混合溶媒が例示される。特に、ベンゼン、トルエンなどの芳香族有機溶媒は、一次元共役系オリゴマーの溶解性がよく、結晶が均一に析出するため好適である。 The solvent of the solution of the above one-dimensional conjugated oligomer molecule is not particularly limited as long as it can dissolve the one-dimensional conjugated oligomer, and examples thereof include various aliphatic or aromatic organic solvents. Specifically, benzene, Examples thereof include organic solvents such as toluene, chloroform and THF, water, and mixed solvents thereof. In particular, an aromatic organic solvent such as benzene and toluene is preferable because the one-dimensional conjugated oligomer has good solubility and crystals are precipitated uniformly.
表面活性剤としては、アニオン型、カチオン型、両性型、非イオン型の表面活性剤が挙げられるがいずれの表面活性剤であってもよいが、疎水基部分が直鎖もしくは分枝鎖状のアルキル基を有し、親水基部分が前記式（Ｉ）で表される親水性結合部（ａ）〜（ｇ）からなる群から選択されることが考慮される。そして、このような表面活性剤を添加することで一次元共役系オリゴマー分子の溶液がエマルジョン化されるため、安定なミセルが形成されるように、使用する一次元共役系オリゴマー溶液の種類に応じて適宜に選択すればよい。 Examples of the surfactant include anionic, cationic, amphoteric, and nonionic surfactants. Any surfactant may be used, but the hydrophobic group may be linear or branched. It is considered that it has an alkyl group and the hydrophilic group part is selected from the group consisting of the hydrophilic bonding parts (a) to (g) represented by the formula (I). Then, by adding such a surfactant, the solution of the one-dimensional conjugated oligomer molecule is emulsified, so that a stable micelle is formed according to the type of the one-dimensional conjugated oligomer solution used. May be selected as appropriate.
この出願の発明の一次元共役系オリゴマーのパターニングおよび一軸配向方法では、より効率的にパターニングを実現するために、上記表面活性剤とともに常磁性物質を一次元共役系オリゴマー溶液に添加してもよい。この常磁性物質としては、遷移金属イオン、希土類金属イオン、またはそれらを含む化合物などが例示される。これらの中でも特に遷移金属イオンであるCr2+，Mn2+，Fe3+，Sc3+，Ti3+，V4+，V2+，Cr3+，Mn3+，Ru3+，Fe2+，Co2+，Pd2+，Pt2+，Au3+，Pd2+，Ni2+，Eu2+，Gd3+，Nd3+，Mo3+，Pd4+などの塩化物、無機錯体または有機錯体が好ましく、具体的には、塩化マンガンが挙げられる。常磁性物質を入れすぎるとミセルを破壊してしまう場合があるので、一次元共役系オリゴマー溶液の種類や量に応じて添加量を適宜に設定することが考慮される。 In the one-dimensional conjugated oligomer patterning and uniaxial orientation method of the invention of this application, a paramagnetic substance may be added to the one-dimensional conjugated oligomer solution together with the above-mentioned surfactant in order to realize patterning more efficiently. . Examples of the paramagnetic substance include transition metal ions, rare earth metal ions, or compounds containing them. Among these, transition metal ions such as Cr 2+ , Mn 2+ , Fe 3+ , Sc 3+ , Ti 3+ , V 4+ , V 2+ , Cr 3+ , Mn 3+ , Ru 3+ , Fe Chloride such as 2+ , Co 2+ , Pd 2+ , Pt 2+ , Au 3+ , Pd 2+ , Ni 2+ , Eu 2+ , Gd 3+ , Nd 3+ , Mo 3+ , Pd 4+ An inorganic complex or an organic complex is preferable, and specific examples include manganese chloride. If too much paramagnetic substance is added, micelles may be destroyed. Therefore, it is considered to set the addition amount appropriately according to the type and amount of the one-dimensional conjugated oligomer solution.
さらに、この出願の発明の一次元共役系オリゴマーのパターニングおよび一軸配向方法において、印加する磁場は、使用する一次元共役系オリゴマーや常磁性物質の種類に応じて適宜に設定すればよく、特に限定されることはない。例えば、後述の実施例に示されるように、アニオン型テルフェニル／塩化マンガンにおいては、１０テスラの磁場で行うことができる。もちろん、印加電圧はこのような例に限定されない。 Furthermore, in the patterning and uniaxial orientation method of the one-dimensional conjugated oligomer of the invention of this application, the magnetic field to be applied may be appropriately set according to the type of the one-dimensional conjugated oligomer and paramagnetic substance to be used, and is particularly limited. It will never be done. For example, as shown in the Examples described later, anionic terphenyl / manganese chloride can be performed in a magnetic field of 10 Tesla. Of course, the applied voltage is not limited to such an example.
また、この出願の発明は、以上の磁場印加により不均一磁場を発生させる。ここで、不均一磁場は、例えば、強磁性体と常磁性体を交互に積層して積層体とし、この積層体に対して垂直に貫く方向すなわち強磁性体と常磁性体を交互に積層した方向に磁場を印加することで発生させることができる。 The invention of this application generates a non-uniform magnetic field by applying the above magnetic field. Here, the inhomogeneous magnetic field is formed by, for example, alternately laminating ferromagnetic bodies and paramagnetic bodies to form a laminated body, and alternately laminating directions perpendicular to the laminated body, that is, ferromagnetic bodies and paramagnetic bodies. It can be generated by applying a magnetic field in the direction.
そして、この出願の発明は、例えば、上記の積層体の上方に、ガラスなどの非金属基板または金属基板を磁場印加方向と平行になるように配置し、この基板表面にエマルジョン化された一次元共役系オリゴマーを滴下し、より好ましくは、さらに常磁性物質を滴下し、磁場印加する。不均一磁場下においては、エマルジョン化された共役系オリゴマーはその磁性により磁気力を受け、磁場の強弱に応じてパターン形成されるものである。また、磁場印加することで、この一次元共役系オリゴマーは微小結晶を一軸配向析出させるものである。 In the invention of this application, for example, a non-metallic substrate such as glass or a metallic substrate is disposed above the above-described laminate so as to be parallel to the magnetic field application direction, and is emulsified on the surface of the substrate. A conjugated oligomer is dropped, and more preferably, a paramagnetic substance is further dropped and a magnetic field is applied. Under an inhomogeneous magnetic field, the emulsified conjugated oligomer receives a magnetic force due to its magnetism and is patterned according to the strength of the magnetic field. Further, by applying a magnetic field, the one-dimensional conjugated oligomer causes uniaxially oriented precipitation of microcrystals.
この出願の発明は、以上の通りの方法によって一次元共役系オリゴマーのパターニングと一軸配向を同時に実現した分子配向共役系オリゴマーをも提供する。この分子配向共役系オリゴマーとしては、脂肪族共役系、芳香族共役系、複素環式共役系、および含ヘテロ原子共役系などのモノマーが分子長軸に発達してπ共役系をもつオリゴマーを構成している各種のオリゴマー分子が例示される。具体例としては、そのオリゴマー分子を構成しているモノマーとして芳香族環を有するアントラセン、ｐ−テルフェニル、ｐ−クアテルフェニルなどが挙げられ、オリゴマー分子としては、例えば、オリゴアントラセン、オリゴフェニレン、オリゴチオフェン、オリゴピロール、オリゴフェニレンビニレン、オリゴアニリン、オリゴチェニレンビニレン、オリゴイソチアナフテン、オリゴインドール、オリゴカルバゾール、オリゴインドロカルバゾール、オリゴアセン、オリゴセレノフェン、オリゴフラン、オリゴテルロフェン、オリゴビニレンスルフィド、またはこれらの誘導体が挙げられる。 The invention of this application also provides a molecular alignment conjugated oligomer that simultaneously realizes patterning and uniaxial alignment of a one-dimensional conjugated oligomer by the method as described above. As this molecular orientation conjugated oligomer, monomers such as aliphatic conjugated system, aromatic conjugated system, heterocyclic conjugated system, and heteroatom-containing conjugated system are developed along the molecular long axis to form oligomers with π-conjugated system. Various oligomer molecules are exemplified. Specific examples include an anthracene having an aromatic ring, p-terphenyl, p-quaterphenyl, etc. as monomers constituting the oligomer molecule, and examples of the oligomer molecule include oligoanthracene, oligophenylene, Oligothiophene, oligopyrrole, oligophenylenevinylene, oligoaniline, oligochenylene vinylene, oligoisothianaphthene, oligoindole, oligocarbazole, oligoindolocarbazole, oligoacene, oligoselenophene, oligofuran, oligotellophene, oligovinylene sulfide Or derivatives thereof.
以上の分子配向共役系オリゴマーは、一次元共役系オリゴマーがパターン化されているとともに一軸配向されているため、直線偏光発光パターンを発現させることができる。さらに、上記の方法は、分子配向共役系オリゴマーに留まらず広く一次元共役系高分子にも適用可能である。この方法で得られた材料は、新規な電子・光機能材料として有用性が高いものである。 Since the above-described molecular alignment conjugated oligomer is uniaxially oriented while the one-dimensional conjugated oligomer is patterned, a linearly polarized light emission pattern can be expressed. Furthermore, the above method is not limited to molecularly oriented conjugated oligomers and can be widely applied to one-dimensional conjugated polymers. The material obtained by this method is highly useful as a novel electronic / optical functional material.
以下、実施例を示してこの出願の発明についてさらに詳細に説明する。もちろん、この出願の発明は、以下の実施例に限定されるものではないことはいうまでもない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Of course, it goes without saying that the invention of this application is not limited to the following examples.
＜準備＞アントラセン乳液の調製
（１）アントラセン飽和溶液の調製（A）
50mlのフラスコ中にベンゼン(30ml)とアントラセン(2g)を入れて室温で避光下1日攪拌し
て飽和溶液を調製する。透明な上澄みをアントラセン飽和溶液Aとする。
（２）カチオン型表面活性剤の調製（B）
300mlの三角フラスコ中に水(100ml)のとHexadecyltrimethylammonium bromide(20g)入れ
て、室温で攪拌して調製し透明な液体を得た。
（３）アニオン型表面活性剤の調製（C）
300mlの三角フラスコ中に水(100ml)、Dodecylbenzenesulfonic acid、sodium salt(20g)
、Sodium dodecyl sulfate(4g)とPolyethylene Glycol 600(4g、Mn=7、500、Wako)を入れて、室温で攪拌して調製し、透明な薄い黄色液体を得た。
（４）カチオン型アントラセン乳液の調製（B-1）
20mlのフラスコ中にA 2ml、ベンゼン1mlと水1mlとB 1mlを入れて室温で一晩攪拌して調製し、白色乳液を得た。
（５）カチオン型アントラセン乳液の調製（B-２）
20mlのフラスコ中にA 2ml、 ベンゼン0.5ml、水２mlとB 1mlを入れて室温で一晩攪拌して調製し、白色乳液を得た。
＜準備＞塩化マンガン水溶液の調製
100mlのフラスコ中にMnCl2・4H2O 23mgと水40mlを入れて室温で攪拌して調製した。
＜準備＞テルフェニル乳液の調製
（６）テルフェニル飽和溶液の調製（D）
50mlのフラスコ中にベンゼン(30ml)とテルフェニル(2g)を入れて室温で1日攪拌して飽和
溶液を調製する。透明な上澄みをアントラセン飽和溶液Dとする。
（７）アニオン型テルフェニル乳液の調製
20mlのフラスコ中にテルフェニルの飽和溶液 2ml、 C 0.４mlと塩化マンガン水溶液を２mlを入れて室温で一晩攪拌して白色乳液を得た。
＜実施例１＞
超伝導マグネットを用いて水平方向に10テスラの磁場を発生させた。不均一磁場を発生させるため、図１（ａ）に示すように強磁性体である厚さ300μmの鉄箔と常磁性体である厚さ300μmのアルミニウム箔を交互に積層した積層体を超伝導マグネットのボア内に磁場が箔と垂直に貫く方向に配置した。次に図１（ｂ）に示すように積層体上部に厚さ170μmのガラス基板を乗せ、そのガラス表面に試料として、アニオン型テルフェニル乳液を100
μl、塩化マンガン水溶液を50μl滴下した。テルフェニル乳液は磁場強度の強い部分（アルミニウムの上部）に集まり、線状パターンを形成することが確認された。この観察結果を図２（ａ），図１（ｂ）に示す。図２中の矢印は磁場印加方向を示す。図２（ｂ）は図２（ａ）の拡大したものである。各々の厚さが100μmである鉄箔とアルミニウム箔からなる積層体を用いた場合でもはっきりした線状パターンを形成した。
<Preparation> Preparation of anthracene emulsion (1) Preparation of saturated anthracene solution (A)
A saturated solution is prepared by placing benzene (30 ml) and anthracene (2 g) in a 50 ml flask and stirring at room temperature for 1 day in the dark. The clear supernatant is designated as anthracene saturated solution A.
(2) Preparation of cationic surfactant (B)
Water (100 ml) and Hexadecyltrimethylammonium bromide (20 g) were placed in a 300 ml Erlenmeyer flask and stirred at room temperature to obtain a transparent liquid.
(3) Preparation of anionic surfactant (C)
Water (100 ml), Dodecylbenzenesulfonic acid, sodium salt (20 g) in a 300 ml Erlenmeyer flask
Sodium dodecyl sulfate (4 g) and Polyethylene Glycol 600 (4 g, Mn = 7, 500, Wako) were added and stirred at room temperature to obtain a transparent light yellow liquid.
(4) Preparation of cationic anthracene emulsion (B-1)
In a 20 ml flask, 2 ml of A, 1 ml of benzene, 1 ml of water and 1 ml of B were added and stirred overnight at room temperature to obtain a white emulsion.
(5) Preparation of cationic anthracene emulsion (B-2)
A 20 ml flask was charged with 2 ml of A, 0.5 ml of benzene, 2 ml of water and 1 ml of B and stirred overnight at room temperature to obtain a white emulsion.
<Preparation> Preparation of aqueous manganese chloride solution
In a 100 ml flask, 23 mg of MnCl 2 · 4H 2 O and 40 ml of water were added and stirred at room temperature.
<Preparation> Preparation of terphenyl emulsion (6) Preparation of terphenyl saturated solution (D)
Benzene (30 ml) and terphenyl (2 g) are placed in a 50 ml flask and stirred at room temperature for 1 day to prepare a saturated solution. The clear supernatant is designated as anthracene saturated solution D.
(7) Preparation of anionic terphenyl emulsion
A 20 ml flask was charged with 2 ml of a saturated solution of terphenyl, 0.4 ml of C and 2 ml of an aqueous manganese chloride solution and stirred overnight at room temperature to obtain a white emulsion.
<Example 1>
A magnetic field of 10 Tesla was generated in the horizontal direction using a superconducting magnet. In order to generate an inhomogeneous magnetic field, as shown in FIG. 1 (a), a superconductor is formed by alternately laminating 300 μm thick iron foil as a ferromagnetic material and 300 μm aluminum foil as a paramagnetic material. The magnetic field was placed in the bore of the magnet in a direction that penetrated perpendicularly to the foil. Next, as shown in FIG. 1 (b), a 170 μm thick glass substrate is placed on top of the laminate, and an anionic terphenyl emulsion is added as a sample on the glass surface.
50 μl of 50 μl of manganese chloride aqueous solution was added dropwise. It was confirmed that the terphenyl emulsion gathered in a portion with a strong magnetic field strength (upper part of aluminum) and formed a linear pattern. The observation results are shown in FIGS. 2 (a) and 1 (b). The arrows in FIG. 2 indicate the magnetic field application direction. FIG. 2 (b) is an enlarged view of FIG. 2 (a). A clear linear pattern was formed even when a laminate composed of an iron foil and an aluminum foil each having a thickness of 100 μm was used.
次いで、偏光顕微鏡観察よりテルフェニル微結晶は磁場印加により配向していることを確認した。254nmの紫外線を照射し、磁場方向に偏光した場合には、図３（ａ）に示すよ
うに青蛍光を発しパターン化されていることが確認され、磁場方向と垂直に偏光した場合には、図３（ｂ）に示すよう青蛍光を発しなかった。このことから、この一次元共役系オリゴマーは巨視的に一軸配向していることが確認できた。
Next, it was confirmed by polarizing microscope observation that the terphenyl microcrystals were oriented by applying a magnetic field. When irradiated with ultraviolet light of 254 nm and polarized in the magnetic field direction, it is confirmed that blue fluorescence is emitted and patterned as shown in FIG. 3A, and when polarized in the magnetic field direction, As shown in FIG. 3B, no blue fluorescence was emitted. From this, it was confirmed that this one-dimensional conjugated oligomer was macroscopically uniaxially oriented.
以上より、共役系オリゴマーの直線偏向蛍光と磁気パターニングを同時に簡便に実現できることが確認された。
＜実施例２＞
実施例１と同様に、カチオン型アントラセン乳液を25μl、塩化マンガン水溶液を50μlを滴下した。アントラセン乳液は磁場強度の強い部分（アルミニウムの上部）に集まり、線状パターンを形成することが確認された。
From the above, it was confirmed that linearly polarized fluorescence and magnetic patterning of a conjugated oligomer can be easily realized simultaneously.
<Example 2>
As in Example 1, 25 μl of cationic anthracene emulsion and 50 μl of manganese chloride aqueous solution were added dropwise. It was confirmed that the anthracene emulsion gathered in a portion with a strong magnetic field strength (upper part of aluminum) and formed a linear pattern.
次いで、偏光顕微鏡観察よりアントラセン微結晶は磁場印加により配向していることを確認した。254nmの紫外線を照射し、磁場方向に偏光した場合には、図４（ａ）に示すよ
うに青蛍光を発しパターン化されていることが確認され、磁場方向と垂直に偏光した場合には、図４（ｂ）に示すように弱い青蛍光しか発しなかった。このことから、この一次元共役系オリゴマーは巨視的に一軸配向していることが確認できた。
Next, it was confirmed by polarizing microscope observation that the anthracene microcrystals were oriented by applying a magnetic field. When irradiated with ultraviolet light of 254 nm and polarized in the magnetic field direction, it is confirmed that blue fluorescence is emitted and patterned as shown in FIG. 4A, and when polarized in the magnetic field direction, As shown in FIG. 4B, only weak blue fluorescence was emitted. From this, it was confirmed that this one-dimensional conjugated oligomer was macroscopically uniaxially oriented.
以上より、共役系オリゴマーの直線偏向蛍光と磁気パターニングを同時に簡便に実現できることが確認された。 From the above, it was confirmed that linearly polarized fluorescence and magnetic patterning of a conjugated oligomer can be easily realized simultaneously.
Claims (6)
グ一軸配向方法。 Oligomeric molecules with π-conjugated molecules include oligoanthracene, oligophenylene, oligothiophene, oligopyrrole, oligophenylene vinylene, oligoaniline, oligochenylene vinylene, oligoisothianaphthene, oligoindole, oligocarbazole, oligoindolocarbazole, The uniaxial patterning of a conjugated oligomer according to claim 1, wherein the conjugated oligomer is one or more selected from the group consisting of oligoacene, oligoselenophene, oligofuran, oligotellurophene, oligovinylene sulfide, or a derivative thereof. Orientation method.
A molecular orientation conjugated oligomer obtained by the method according to claim 1.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006193729A (en) * | 2004-12-14 | 2006-07-27 | Xerox Corp | Compound containing indolocarbazole residue, electronic device containing the compound, and thin film transistor |
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2004
- 2004-11-26 JP JP2004343085A patent/JP2006152093A/en active Pending
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