JPH01169436A - Production of organic film - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
配向制御が行われた有機膜を作製する方法に関し、
有機分子の極性が揃ったを機成を作製することを目的と
し、
真空チャンバ内で極性を有するガス化された有機分子を
基板に到達させ、該基板上に該有機分子の膜を作製する
有機膜の作製方法であって、前記基板上に予め基板電極
を形成し、該基板電極と前記基板に対向して設けられた
グリッド電極との間に電圧を印加し、該基板電極とグリ
ッド電極との間の電界により前記有機分子を配向して前
記基板に到達させ、該基板上に極性の揃った有機分子の
膜を作製するように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a method for producing an organic film with orientation control, the purpose is to produce a structure in which organic molecules have uniform polarity, and to A method for producing an organic film in which gasified organic molecules reach a substrate and a film of the organic molecules is produced on the substrate, the method comprising: forming a substrate electrode on the substrate in advance; A voltage is applied between the substrate electrode and a grid electrode provided opposite to the substrate electrode, and the organic molecules are oriented by the electric field between the substrate electrode and the grid electrode to reach the substrate, and the polarity is aligned on the substrate. The method is configured to produce a film of organic molecules.
本発明は有機膜の作製方法に関し、特に、配向制御が行
われた有機膜を作製する方法に関する。The present invention relates to a method for manufacturing an organic film, and particularly to a method for manufacturing an organic film with orientation control.
従来、有機分子を配向させて有機膜を作製する方法とし
ては、例えば、基板に対してスピンコード法により液体
状の有機分子を塗布し、次いで、基板上に塗布された有
機分子層に電圧を印加して有機分子を配向させるものが
提案されている。また、従来、有機膜の配向制御を行う
ために、直流電圧を印加して有機分子を蒸着およびＭＢ
Ｅ成長させる試みも行われている。Conventionally, as a method for preparing an organic film by orienting organic molecules, for example, liquid organic molecules are applied to a substrate using a spin code method, and then a voltage is applied to the organic molecule layer applied on the substrate. It has been proposed to orient organic molecules by applying an electric current. Conventionally, in order to control the orientation of organic films, direct current voltage is applied to deposit organic molecules and MB.
Attempts are also being made to grow E.
このような配向制御された有機膜は、例えば、ポッケル
ス（Ｐｏｃｋｅｔｓ ）効果や光第２高調波発生（５Ｉ
ＩＧ： ５ｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒ
ａｔｉｏｎ ）等の二次の非線形光学効果を生じさせる
電気光学素子を製造する上で重要なものとなっている。Such orientation-controlled organic films can be used, for example, for the Pockels effect and optical second harmonic generation (5I).
IG: 5econd Harmonic Gener
It is important in manufacturing electro-optical elements that produce second-order nonlinear optical effects such as cation.
上述したように、従来の配向制御された有機膜を作製す
る方法は、スピンコードにより有機分子を基板上に塗布
し、次いで、基板上に塗布された有機分子層に電圧を印
加して有機分子を配向させるものである。しかし、基板
上に塗布された有機分子層に電界を加えて有機分子を配
向させる場合、基板上に塗布された有機分子層において
各有機分子が自由にその極性方向を変化させることがで
きないために有機分子の極性を一定の方向に揃えること
が困難であった。また、有機膜の配向制御を行うために
、直流電圧を印加して有機分子を蒸着およびＭＢＥ成長
させる方法は、専用の電極に対して電圧を印加するよう
になされているために、基板上に到達する有機分子に対
して大きな電界を加えることができず、有機分子の極性
を十分に揃えることが困難であった。さらに、選択的な
配向部分を有する有機膜を作製することも困難であった
。As mentioned above, the conventional method for producing an organic film with controlled orientation is to apply organic molecules onto a substrate using a spin code, and then apply a voltage to the organic molecule layer applied on the substrate to separate the organic molecules. It orients the However, when applying an electric field to the organic molecule layer coated on the substrate to orient the organic molecules, each organic molecule cannot freely change its polar direction in the organic molecule layer coated on the substrate. It was difficult to align the polarity of organic molecules in a certain direction. Furthermore, in order to control the orientation of an organic film, the method of applying a DC voltage to evaporate and grow organic molecules by MBE involves applying a voltage to a dedicated electrode. It was not possible to apply a large electric field to the arriving organic molecules, and it was difficult to sufficiently align the polarities of the organic molecules. Furthermore, it has been difficult to produce an organic film having selectively oriented portions.
本発明は、上述した従来の有機膜の作製方法が有する問
題点に鑑み、有機分子の極性が揃った有機膜を作製する
ことを目的とする。In view of the problems of the conventional organic film manufacturing methods described above, an object of the present invention is to create an organic film in which the polarities of organic molecules are uniform.
第１図は本発明に係る有機膜の作製方法の原理を示すフ
ローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing the principle of the method for manufacturing an organic film according to the present invention.
本発明によれば、真空チャンバ内で極性を有するガス化
された有機分子を基板に到達させ、該基板上に該有機分
子の膜を作製する有機膜の作製方法であって、前記基板
上に予め基板電極を形成しく１）、該基板電極と前記基
板に対向して設けられたグリッド電極との間に電圧を印
加しく２）、該基板電極とグリッド電極との間の電界に
より前記有機分子を配向して前記基板に到達させ（３）
、該基板上に極性の揃った有機分子の膜を作製するよう
にしたことを特徴とする有機膜の作製方法が提供される
。According to the present invention, there is provided a method for producing an organic film, the method comprising: causing gasified organic molecules having polarity to reach a substrate in a vacuum chamber to produce a film of the organic molecules on the substrate; Forming a substrate electrode in advance 1) Applying a voltage between the substrate electrode and a grid electrode provided opposite to the substrate 2) The electric field between the substrate electrode and the grid electrode causes the organic molecules to (3) Orienting the material to reach the substrate (3)
, there is provided a method for producing an organic film, characterized in that a film of organic molecules with uniform polarity is produced on the substrate.
上述した構成を有する本発明の有機膜の作製方法によれ
ば、基板上には予め基板電極が形成され、その基板電極
と基板に対向して設けられたグリッド電極との間には電
圧が印加される。そして、有機分子は、基板電極とグリ
ッド電極との間の電界により配向して基板に到達させら
れる。これにより、基板上に極性の揃った有機分子の膜
を作製することができる。According to the method for producing an organic film of the present invention having the above-described configuration, a substrate electrode is formed on the substrate in advance, and a voltage is applied between the substrate electrode and a grid electrode provided opposite to the substrate. be done. The organic molecules are then oriented by the electric field between the substrate electrode and the grid electrode and are caused to reach the substrate. Thereby, a film of organic molecules with uniform polarity can be produced on the substrate.
以下、図面を参照して本発明に係る有機膜の作製方法に
ついて説明する。Hereinafter, a method for manufacturing an organic film according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第２図は本発明の有機膜の作製方法が通用される装置の
一例を模式的に示す図である。同図に示されるように、
本発明の有機膜の作製方法が適用される有機膜作製装置
２０は、−船釣な有機ＭＢＥ（Ｍｏ１ｅｃｕｌａｒ Ｂ
ｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ ）装置を利用することができ
る。有機膜作製装置２０において、真空ポンプ（図示し
ない）により真空とされた真空チャンバ２１内には基板
４が取付けられた基板ホルダ２２が設けられている。こ
の基板ホルダ２２は、ヒータ２２ａと水、液体窒素また
は液体ヘリウム等により冷却される冷却器２２ｂとによ
り温度制御可能とされていて、基板４を最適な温度に設
定できるようになされている。FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of an apparatus to which the method for producing an organic film of the present invention is applied. As shown in the figure,
The organic film manufacturing apparatus 20 to which the method for manufacturing an organic film of the present invention is applied is: - Organic MBE (Molecular B
eam Epitaxy) device can be used. In the organic film manufacturing apparatus 20, a substrate holder 22 to which a substrate 4 is attached is provided in a vacuum chamber 21 that is evacuated by a vacuum pump (not shown). The temperature of the substrate holder 22 can be controlled by a heater 22a and a cooler 22b cooled by water, liquid nitrogen, liquid helium, or the like, so that the substrate 4 can be set at an optimal temperature.
基板ホルダ２２に取付けられる基板４には、予め基板電
極５が形成されていて、その基板電極５に有機分子が到
達されるようになされている。また、基板４に対向する
位置には多孔状または網目状とされたグリッド電極６が
設けられている。そして、基板電極５とグリッド電極６
との間には直流電圧Ｅが印加されるようになされている
。ここで、基板電極５とグリッド電極６との間には、ス
ペーサ７が挿入されていて、基板電極５とグリッド電極
６との間隔が１０μｍ〜５ｍｍとなるようになされてい
る。また、基板電極５とグリッド電極６との間に印加す
る電圧Ｅは、１００ｖ〜ｌ０ＫＶが好ましい。A substrate electrode 5 is formed in advance on the substrate 4 attached to the substrate holder 22, so that organic molecules can reach the substrate electrode 5. Further, a porous or mesh-shaped grid electrode 6 is provided at a position facing the substrate 4. Then, the substrate electrode 5 and the grid electrode 6
A DC voltage E is applied between them. Here, a spacer 7 is inserted between the substrate electrode 5 and the grid electrode 6, so that the distance between the substrate electrode 5 and the grid electrode 6 is 10 μm to 5 mm. Moreover, the voltage E applied between the substrate electrode 5 and the grid electrode 6 is preferably 100 V to 10 KV.
真空チャンバ２１内において、基板ホルダ２２に取付け
られた基板４に対面する端部位置には３つのにセル２３
ａ、２３ｂ、２３ｃが設けられている。これら３つのに
セルの内、２つのにセル２３ａおよび２３ｂ内には固体
ソース２４ａおよび２４ｂが入れられ、また、残りのに
セル２３ｃには真空チャンバ２１の外部に設けられガス
ボンベまたはアンプル等（図示しない）から気体ソース
２４ｃが供給されるようになされている。そして、これ
ら３つのにセル２３ａ、２３ｂ、２３ｃの上方にはそれ
ぞれシャッタ２５ａ、２５ｂ、２５ｃが設けられていて
、基板４に到達する各にセルのソースの種類および量を
制御するようになされている。In the vacuum chamber 21, three cells 23 are located at the end facing the substrate 4 attached to the substrate holder 22.
a, 23b, and 23c are provided. Of these three cells, two cells 23a and 23b contain solid sources 24a and 24b, and the remaining cell 23c is provided outside the vacuum chamber 21 with a gas cylinder or ampoule (not shown). The gas source 24c is supplied from a source (not shown). Shutters 25a, 25b, and 25c are provided above these three cells 23a, 23b, and 23c, respectively, to control the type and amount of source of each cell that reaches the substrate 4. There is.
また、真空チャンバ２１の側部には、基板４上に紫外線
等の光を照射するための光照射窓２１ａが設けられてい
る。この第２図に示す装置（有機ＭＢＥ装置）は本発明
に係る有機膜の作製方法が適用される装置の一例であり
、本発明の有機膜の作製方法は、他に真空蒸着装置、イ
オンブレーティング装置およびクラスターイオンビーム
スパッタリング装置等を利用することもできる。ここで
、Ｋセル２３ａには、例えば、非線形光学効果を有する
有機分子が入れられており、また、Ｋセル２３ｃには、
例えば、真空チャンバ２１の外部に設けられアンプル等
からＭＭＡ（Ｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ
：メタクリル酸メチル）またはＨＥ Ｍ Ａ （Ｈｙｄ
ｒｏｘｙ ＥｔｈｙｌＭａｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：メタ
クリル酸ヒドロキシエチル）等のポリマー形成可能な分
子が供給されるようになされている。このように、有機
膜を作製する複数の有機分子の１種類としてポリマー形
成可能な分子を使用すれば、作製された有機膜の強度を
向上させることができる。Furthermore, a light irradiation window 21a for irradiating light such as ultraviolet rays onto the substrate 4 is provided on the side of the vacuum chamber 21. The apparatus shown in FIG. 2 (organic MBE apparatus) is an example of an apparatus to which the method for producing an organic film according to the present invention is applied. A rating device, a cluster ion beam sputtering device, etc. can also be used. Here, the K cell 23a contains, for example, an organic molecule having a nonlinear optical effect, and the K cell 23c contains, for example, an organic molecule having a nonlinear optical effect.
For example, MMA (Methyl Methacrylate) can be extracted from an ampoule or the like provided outside the vacuum chamber 21.
: Methyl methacrylate) or HE MA (Hyd
Polymer-forming molecules such as roxy ethyl methacrylate (hydroxyethyl methacrylate) are provided. In this way, if a molecule capable of forming a polymer is used as one type of a plurality of organic molecules for producing an organic film, the strength of the produced organic film can be improved.
第３図は本発明の有機膜の作製方法の実施例を説明する
ための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the method for manufacturing an organic film of the present invention.
本発明の有機膜の作製方法における第１の実施例は、第
２図および第３図（ａ）に示されるように、例えば、真
空チャンバ内でにセル２３ａからガス化された有機分子
９０をガラス等の基板４に到達させるようになされてい
る。この有機分子９０は、例えば、電気双極子を有する
非線形光学物質であり、Ｋセル２３ａからグリッド電極
６までの間において、有機分子９０はその極性がランダ
ムな方向を向くことになる。また、基板４上には、ＩＴ
Ｏ等より成る基板電極５が設けられている。In the first embodiment of the organic film manufacturing method of the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3(a), for example, organic molecules 90 gasified from the cell 23a are collected in a vacuum chamber. It is made to reach a substrate 4 such as glass. This organic molecule 90 is, for example, a nonlinear optical substance having an electric dipole, and the polarity of the organic molecule 90 is oriented in a random direction between the K cell 23a and the grid electrode 6. Moreover, on the board 4, an IT
A substrate electrode 5 made of O or the like is provided.
Ｋセル２３ａから放出された有機分子９０は、多孔状ま
たは網目状とされたグリッド電極６を通過して基板４に
形成された基板電極５上に到達することになるが、この
グリッド電極６から基板電極５までの間において、極性
がランダムな方向を向いていた有機分子９０は、配向さ
れて基板電極５上に堆積する。すなわち、例えば、１０
μｍ〜５ｍｍの間隙を有する基板電極５とグリッド電極
６との間には、例えば、１００ｖ〜ｌ０ＫＶの電圧Ｅが
印加されていて、この基板電極５とグリッド電極６との
間における電界により有機分子９０はその電界方向に配
向して基板電極５上に到達させられることになる。The organic molecules 90 released from the K cell 23a pass through the porous or mesh grid electrode 6 and reach the substrate electrode 5 formed on the substrate 4. The organic molecules 90 whose polarity was oriented in a random direction up to the substrate electrode 5 are oriented and deposited on the substrate electrode 5 . That is, for example, 10
For example, a voltage E of 100 V to 10 KV is applied between the substrate electrode 5 and the grid electrode 6 having a gap of μm to 5 mm, and the electric field between the substrate electrode 5 and the grid electrode 6 causes organic molecules to 90 is oriented in the direction of the electric field and is made to reach the substrate electrode 5.
このとき、例えば、真空チャンバ２１の光照射窓２１ａ
から基板４に対して紫外線が照射され、基板４に形成さ
れた基板電極５上には極性の揃った有機分子９１の膜９
が作製されることになる。At this time, for example, the light irradiation window 21a of the vacuum chamber 21
Ultraviolet rays are irradiated onto the substrate 4, and a film 9 of organic molecules 91 with uniform polarity is formed on the substrate electrode 5 formed on the substrate 4.
will be created.
ここで、有機膜９を形成する有機分子９０（９１）は、
例えば、複数種の有機分子で構成され、それら複数種の
有機分子の少なくとも１種類は非線形光学効果を有する
有機分子とされ、また、他の１種類はポリマー形成可能
な分子とされている。これにより、有機膜９は非線形光
学分子の極性が揃えられるのでポッケルス効果やＳＨＧ
等の二次の非線形光学特性を有することになり、また、
有機分子の１種類としてポリマー形成可能な分子を使用
することで有機膜９の強度が向上することになる。Here, the organic molecules 90 (91) forming the organic film 9 are:
For example, it is composed of a plurality of types of organic molecules, at least one of which has a nonlinear optical effect, and the other one is a molecule capable of forming a polymer. As a result, the polarities of the nonlinear optical molecules in the organic film 9 are aligned, so the Pockels effect and SHG
It has second-order nonlinear optical properties such as
By using a molecule capable of forming a polymer as one type of organic molecule, the strength of the organic film 9 is improved.
このように、有機膜９を形成する有機分子９０（９１）
として、非線形光学効果を有する有機分子およびポリマ
ー形成可能な分子の複数の有機分子を使用する場合、こ
れら複数の有機分子は、基板に対して同時に到達するよ
うになされている。In this way, the organic molecules 90 (91) forming the organic film 9
When using a plurality of organic molecules, such as organic molecules with nonlinear optical effects and molecules capable of forming polymers, the plurality of organic molecules are arranged to reach the substrate simultaneously.
第３図（ｂ）は、本発明の有機膜の作製方法における他
の実施例を示すものである。すなわち、第３図（ｂ）の
有機膜は、基板４に形成した基板電極５上に絶縁体また
は半導体のバッファー層８を形成したものである。この
ように、基板電極５上にバッファー層８を形成すること
によって、有機膜９を構成している有機分子９１に対し
て基板電極５から電子等が直接影響を及ぼさないように
構成し、電子等による有機分子９１の分解および変質を
防止して非線形光学効果を有効に発揮させるようになさ
れている。FIG. 3(b) shows another embodiment of the method for producing an organic film of the present invention. That is, the organic film shown in FIG. 3(b) is one in which an insulating or semiconductor buffer layer 8 is formed on a substrate electrode 5 formed on a substrate 4. In this way, by forming the buffer layer 8 on the substrate electrode 5, it is possible to prevent the electrons etc. from directly affecting the organic molecules 91 constituting the organic film 9 from the substrate electrode 5. The decomposition and deterioration of the organic molecules 91 due to such factors are prevented, and the nonlinear optical effect is effectively exhibited.
第３図（ｃ）は、本発明の有機膜の作製方法におけるさ
らに他の実施例を示すものである。すなわち、第３図（
ｃ）の有機膜は、基板４に形成する基板電極５ （５ａ
、５ｂ、５ｃ）を所望の形状にパターニングし、その基
板電極５ａ、５ｂ、５ｃのパターニング形状に応じて有
機膜９の配向部分（極性が揃った部分）を選択的に形成
するようにしたものである。具体的に、基板４に対して
パターニングされた基板電極５ａ、５ｂ、５ｃが形成さ
れていると、バッファー層８を介して形成される有機膜
９は、基板電極５ａ、５ｂ。FIG. 3(c) shows still another embodiment of the method for producing an organic film of the present invention. In other words, Fig. 3 (
The organic film c) is a substrate electrode 5 (5a) formed on the substrate 4.
, 5b, 5c) are patterned into a desired shape, and oriented portions (portions with uniform polarity) of the organic film 9 are selectively formed according to the patterned shape of the substrate electrodes 5a, 5b, 5c. It is. Specifically, when patterned substrate electrodes 5a, 5b, and 5c are formed on the substrate 4, the organic film 9 formed through the buffer layer 8 is formed on the substrate electrodes 5a, 5b.
５ｃに対応する位置の有機分子９１ａ、 ９１ｂ、 ９
１ｃだけが基板電極５ａ、５ｂ、５ｃとグリッド電極６
との間における電界の影響を受けて配向し、基板電極５
ａ、 ５ｂ、 ５ｃが存在しない部分に対応する位置の
有機分子９１ｄはその極性がランダムな方向となる。こ
れにより、例えば、有機分子として非線形光学物質を使
用すれば、基板電極５ａ、５ｂ、５ｃに対応する位置の
有機分子９１ａ、 ９１ｂ、 ９１ｃだけが二次の非線
形光学特性を生じ、それ以外の有機分子９１ｄは二次の
非線形光学特性を生じないという有機膜９を作製するこ
とができる。Organic molecules 91a, 91b, 9 at positions corresponding to 5c
Only 1c has substrate electrodes 5a, 5b, 5c and grid electrode 6.
The substrate electrode 5 is oriented under the influence of the electric field between the
The polarity of the organic molecule 91d at the position corresponding to the part where a, 5b, and 5c are not present is in a random direction. For example, if a nonlinear optical substance is used as the organic molecule, only the organic molecules 91a, 91b, and 91c at positions corresponding to the substrate electrodes 5a, 5b, and 5c will produce second-order nonlinear optical characteristics, and the other organic molecules will The molecules 91d can produce an organic film 9 that does not produce second-order nonlinear optical characteristics.
上記した有機分子の具体例としては、以下に示す物質が
ある。Specific examples of the above-mentioned organic molecules include the substances shown below.
Ｒ−Ｃ＝Ｃ−Ｃ＝Ｃ−Ｒ’
第４図は本発明の有機膜の作製方法により得られた光偏
向器の一例を示す図である。同図に示されるように、こ
の光偏向器は、第３図（ａ）により得られた有機膜９の
表面に対して、さらに平板状の表面電極１０を形成した
ものである。そして、基板電極５および表面電極１０に
電圧を印加するか否かによって、二次の非線形光学特性
（ポッケルス効果）で有機膜９の光屈折率を変化させ、
出力光を偏向制御するものである。すなわち、シリンド
リカルレンズ１１により集光されて有機膜９に入射され
た入射光りは、基板電極５および表面電極１０に電圧が
印加されていない場合には有機膜９中をそのまま直進し
て出力光Ｌ１として出力される。RC=C-C=C-R' FIG. 4 is a diagram showing an example of an optical deflector obtained by the method for producing an organic film of the present invention. As shown in the figure, in this optical deflector, a flat surface electrode 10 is further formed on the surface of the organic film 9 obtained in FIG. 3(a). Then, depending on whether or not a voltage is applied to the substrate electrode 5 and the surface electrode 10, the optical refractive index of the organic film 9 is changed by second-order nonlinear optical characteristics (Pockels effect),
It controls the deflection of output light. That is, when no voltage is applied to the substrate electrode 5 and the surface electrode 10, the incident light that is focused by the cylindrical lens 11 and incident on the organic film 9 travels straight through the organic film 9 and becomes the output light L1. is output as
また、基板電極５および表面電極１０に電圧が印加され
ている場合には有機膜９の光圧折率変化により、直進出
力光Ｌｌ とθの角度を成す方向に偏向出力光Ｌ２が出
力されることになる。ここで、表面電極１０は、有機膜
９上に直接形成せずに、有機膜９上にバフファー層を介
して表面電極１０を形成するようにしてもよいのはいう
までもない。Further, when a voltage is applied to the substrate electrode 5 and the surface electrode 10, due to a change in the optical pressure refractive index of the organic film 9, a deflected output light L2 is output in a direction forming an angle θ with the direct input light Ll. It turns out. Here, it goes without saying that the surface electrode 10 may not be formed directly on the organic film 9 but may be formed on the organic film 9 via a buffer layer.
第５図は本発明の有機膜の作製方法により得られた光ス
ィッチ・光変調器の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of an optical switch/light modulator obtained by the organic film manufacturing method of the present invention.
同図に示されるように、この光スィッチ・光変調器は、
第３図（ｃ）により得られた有機膜９の表面の光導波路
５１．５２の交差部分上に表面電極１０を形成したもの
である。すなわち、有機膜９にはパターニングされた基
板電極５の形状に対応して光導波路（有機分子の極性が
揃った部分）５１．５２が形成されていて、基板電極５
および表面電極１０に電圧を印加するか否かにより二次
の非線形光学特性（ポッケルス効果）で有機膜９の光屈
折率を変化させて、入射光りを先導波路５１に通して出
力光Ｌ１を得るか光導波路５２に通して出力光Ｌ２を得
るかスイッチング或いは変調するようにされたものであ
る。As shown in the figure, this optical switch/optical modulator is
A surface electrode 10 is formed on the intersection of the optical waveguides 51 and 52 on the surface of the organic film 9 obtained in FIG. 3(c). That is, optical waveguides (portions where organic molecules have uniform polarity) 51 and 52 are formed in the organic film 9 in accordance with the shape of the patterned substrate electrode 5, and the substrate electrode 5
Depending on whether or not a voltage is applied to the surface electrode 10, the optical refractive index of the organic film 9 is changed by second-order nonlinear optical characteristics (Pockels effect), and the incident light is passed through the leading waveguide 51 to obtain the output light L1. The output light L2 is obtained by passing through the optical waveguide 52, or is switched or modulated.
上述した本発明の有機膜の作製方法により得られる光偏
向器および光スィッチ・光変調器において、基板電極５
は有機膜９の作製時以外に、製造された光偏向器等にお
いて有機膜９に電圧を印加するために使用されるでいる
が、例えば、有機膜９の光第２高調波発生（ＳＨＧ）特
性を利用する場合には、基板電極５は有機膜９を作製す
るためだけに使用されることになる。また、本発明の有
機膜の作製方法は、非線形光学特性を有する有機膜以外
に有機分子の配向を制御した様々な有機膜の作製に利用
することができるのはいうまでもない。In the optical deflector and optical switch/light modulator obtained by the method for producing an organic film of the present invention described above, the substrate electrode 5
is used to apply a voltage to the organic film 9 in a manufactured optical deflector etc., in addition to the production of the organic film 9. For example, the second harmonic generation (SHG) of the organic film 9 When utilizing the characteristics, the substrate electrode 5 will be used only for producing the organic film 9. Furthermore, it goes without saying that the method for producing an organic film of the present invention can be used to produce various organic films in which the orientation of organic molecules is controlled, in addition to organic films having nonlinear optical properties.
以上、詳述したように、本発明に係る有機膜の作製方法
は、基板電極とグリッド電極との間に電圧を印加して有
機分子を配向して基板に到達させることによって、有機
分子の極性が揃った有機膜を作製することができる。As described above in detail, the method for producing an organic film according to the present invention applies a voltage between a substrate electrode and a grid electrode to orient the organic molecules so that they reach the substrate, thereby changing the polarity of the organic molecules. It is possible to fabricate an organic film with uniform properties.
第１図は本発明に係る有機膜の作製方法の原理を示すフ
ローチャート、
第２図は本発明の有機膜の作製方法が適用される装置の
一例を模式的に示す図、
第３図は本発明の有機膜の作製方法の実施例を説明する
ための図、
第４図は本発明の有機膜の作製方法により得られた光偏
向器の一例を示す図、
第５図は本発明の有機膜の作製方法により得られた光ス
ィッチ・光変調器の一例を示す図である。
（符号の説明）
４・・・基板、
５・・・基板電極、
６・・・グリッド電極、
２０・・・有機膜作製装置、
２１・・・真空チャンバ、
２１ａ・・・光照射窓、
２２・・・基板ホルダ、
２２ａ・・・ヒータ、
２２ｂ・・・冷却器、
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ −にセル、
２４ａ、２４ｂ・・・固体ソース、
２４ｃ・・・ガスソース、
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ ”・シャッタ。
本発明に係る有機膜の作製方法
の原理を示すフローチャート
第１図
にセルよシ Ｋセルより（Ｇ）
（ｂ）Ｋセルよシ
（Ｃ）
本発明の有機膜の作製方法
の実施例を説明する九めの図
第３図FIG. 1 is a flowchart showing the principle of the method for producing an organic film according to the present invention, FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of an apparatus to which the method for producing an organic film according to the present invention is applied, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of a light deflector obtained by the method for producing an organic film of the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the method for producing an organic film of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of an optical switch/light modulator obtained by the film manufacturing method. (Explanation of symbols) 4...Substrate, 5...Substrate electrode, 6...Grid electrode, 20...Organic film production device, 21...Vacuum chamber, 21a...Light irradiation window, 22 . . . Substrate holder, 22a . . . Heater, 22b .・Shutter. A flowchart showing the principle of the method for producing an organic film according to the present invention is shown in FIG.
(b) K cell structure (C) Ninth diagram illustrating an example of the method for producing an organic film of the present invention.
Claims (1)
子を基板に到達させ、該基板上に該有機分子の膜を作製
する有機膜の作製方法であって、前記基板上に予め基板
電極を形成し（１）、該基板電極と前記基板に対向して
設けられたグリッド電極との間に電圧を印加し（２）、 該基板電極とグリッド電極との間の電界により前記有機
分子を配向して前記基板に到達させ（３）、該基板上に
極性の揃った有機分子の膜を作製するようにしたことを
特徴とする有機膜の作製方法。 ２、前記基板電極は所望の形状にパターニングされ、前
記有機膜は該基板電極のパターニング形状に応じた有機
分子の配向部分が選択的に形成されるようになっている
特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、前記基板電極上には、絶縁体または半導体のバッフ
ァー層が形成され、該バッファー層上に有機膜が作製さ
れるようになっている特許請求の範囲第１項に記載の方
法。 ４、前記基板電極とグリッド電極との間には、スペーサ
が挿入されている特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５、前記基板電極とグリッド電極との間隔は、１０μｍ
〜５ｍｍとされている特許請求の範囲第１項に記載の方
法。 ６、前記基板電極とグリッド電極との間に印加する電圧
は、１００Ｖ〜１０ＫＶとされている特許請求の範囲第
１項に記載の方法。 ７、前記有機分子は、複数種の有機分子で構成され、前
記基板に対して該複数種の有機分子が同時に到達するよ
うになっている特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ８、前記複数種の有機分子の少なくとも１種類は、非線
形光学効果を有している特許請求の範囲第７項に記載の
方法。 ９、前記複数種の有機分子の少なくとも１種類は、ポリ
マー形成可能な分子で構成されている特許請求の範囲第
７項に記載の方法。 １０、前記ポリマー形成可能な分子は、ＭＭＡまたはＨ
ＥＭＡとされている特許請求の範囲第９項に記載の方法
。 １１、前記有機分子は、前記真空チャンバの内部に設け
られたＫセルによりガス化して基板に到達されるように
なっている特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １２、前記有機分子は、前記真空チャンバの外部からの
ガス導入系によりガス化して基板に到達されるようにな
っている特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １３、前記有機膜の作製は、光照射の下で行われるよう
になっている特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １４、前記グリッド電極は、多孔状または網目状とされ
ている特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １５、前記作製された有機膜の表面には、表面電極が形
成されるようになっている特許請求の範囲第１項に記載
の方法。 １６、前記作製された有機膜の表面には、バッファー層
を介して前記表面電極が形成されるようになっている特
許請求の範囲第１５項に記載の方法。[Scope of Claims] 1. A method for producing an organic film, which comprises causing gasified organic molecules having polarity to reach a substrate in a vacuum chamber, and producing a film of the organic molecules on the substrate, the method comprising: A substrate electrode is formed in advance on the substrate (1), a voltage is applied between the substrate electrode and a grid electrode provided opposite to the substrate (2), and an electric field is created between the substrate electrode and the grid electrode. A method for producing an organic film, characterized in that (3) the organic molecules are oriented to reach the substrate, and a film of organic molecules with uniform polarity is produced on the substrate. 2. The substrate electrode is patterned into a desired shape, and the organic film is configured to selectively form an oriented portion of organic molecules according to the patterned shape of the substrate electrode. The method described in. 3. The method according to claim 1, wherein an insulating or semiconductor buffer layer is formed on the substrate electrode, and an organic film is formed on the buffer layer. 4. The method according to claim 1, wherein a spacer is inserted between the substrate electrode and the grid electrode. 5. The distance between the substrate electrode and the grid electrode is 10 μm.
The method according to claim 1, wherein the thickness is 5 mm. 6. The method according to claim 1, wherein the voltage applied between the substrate electrode and the grid electrode is 100V to 10KV. 7. The method according to claim 1, wherein the organic molecules are composed of a plurality of types of organic molecules, and the plurality of types of organic molecules reach the substrate at the same time. 8. The method according to claim 7, wherein at least one of the plurality of types of organic molecules has a nonlinear optical effect. 9. The method according to claim 7, wherein at least one of the plurality of types of organic molecules is composed of a molecule capable of forming a polymer. 10. The polymer-formable molecule is MMA or H
The method according to claim 9 which is an EMA. 11. The method according to claim 1, wherein the organic molecules are gasified by a K cell provided inside the vacuum chamber and delivered to the substrate. 12. The method according to claim 1, wherein the organic molecules are gasified by a gas introduction system from outside the vacuum chamber and reach the substrate. 13. The method according to claim 1, wherein the production of the organic film is performed under light irradiation. 14. The method according to claim 1, wherein the grid electrode has a porous or mesh shape. 15. The method according to claim 1, wherein a surface electrode is formed on the surface of the produced organic film. 16. The method according to claim 15, wherein the surface electrode is formed on the surface of the produced organic film with a buffer layer interposed therebetween.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62327230A JP2557921B2 (en) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | Method for producing organic film |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017069221A1 (en) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | 東京エレクトロン株式会社 | Film formation apparatus and film formation method |
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1987
- 1987-12-25 JP JP62327230A patent/JP2557921B2/en not_active Expired - Fee Related
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| WO2017069221A1 (en) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | 東京エレクトロン株式会社 | Film formation apparatus and film formation method |
| JPWO2017069221A1 (en) * | 2015-10-22 | 2018-06-21 | 東京エレクトロン株式会社 | Film forming apparatus and film forming method |
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| JP2557921B2 (en) | 1996-11-27 |
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