JPH01215378A - 有機薄膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 木見明は有機薄膜の製造方法に関し、更に詳しくはラン
グミエアー・プロジェット法による有機薄膜の製造方法
に関する。

（従来の技術） 近年、ラングミエアー・プロジェット法（ＬＢ″　去］
により作られる有機薄膜を利用した透気的素子のＩＡ屯
研究が活発化している。ＬＢｆｆｉにより作られた有機
薄膜を素子に応用するためには構造が均一で欠陥のない
累積膜を製造できることが必要である。

ＬＢ去では、まず水面上に展開された分子は凝縮膜にな
るまでバリアーによって圧縮される。単分子膜の表面分
子密度は表面圧πとして表面圧計醤こよりてモニターさ
れ所定の１直になるまで圧縮される０次に基板が通常は
水面に対して垂直に上昇。

下降して水面上単分子膜が基板上擾こ累積される。

このようなＬＢ法による有機薄膜の形成では、構造が均
一で欠陥のない累積＠を製造することが難しく、＠度制
鐸、累涜速度制呻等様々な手法が試られているがいずれ
も十分なものではなかうた。

（発明が解決しようとする課題） ＬＢ法では、基板の累積操作を行うことにより基板近傍
の水面上単分子膜が減少し表面圧が低下するが、この低
下は直ちに単分子膜全体に広がり平均化し表面圧針で検
出され、装置は表面圧が所定の頃に戻るまでバリアーを
圧縮方向に物かす。

このよう着こして常時所定の表面圧で累積操作を行うこ
とができ、基板上には一定の表面分子密度の累積膜が得
られることになるが、上記性質を示す分子は脂肪族系の
分子等極少数に限られる。これに対し色素含有分子や、
高分子等の分子は単分子膜の粘弾性的性質が大きく基板
近傍の表面圧の低下が表面正射まで伝わらない、水面上
単分子膜の粘弾性的性質とは単分子膜にある面積歪みを
与えたときに発生する応力（表面圧）の伝播、ｍｌ＠１
％性の事である。単分子膜の持つ粘性は表面圧の変化が
表面正射まで伝播する時間に１！！延を生じさせる。累
積操作はそのまま続行されるので基板近傍の凝ａ模の表
面密度が一方的に低下し、粘弾性の高い分子では構造が
均一で欠陥のない累ｄＩ模を得ることができない。

そこで、本発明者らは色素ｔｗ分子等をＬＢ法で成膜す
る方法として、ステアリン酸のような粘弾性の小さい分
子と色素含有分子を混会して展開する方法を発明した。

しかしこのような方法では色素きＭ分子のみの場曾より
も粘弾性が小さくなるが、均一で欠陥のない累［ＰｉＸ
の形成が可能な粘弾性を得ようとするには、ステアリン
酸の割合を高くしなければならない、このため、得られ
る嘆では色素含有分子の特性が十分生かされず、電気的
包子に必要とされる感度が達成できない。

本発明は以上のような問題点に鑑みなされたものであり
、粘弾性が大きい分子奢こおいても、ａｌｅが均一で欠
陥のない累積膜を形成することができる有機ｒｌＩ膜の
ａ漬方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段及び作用）本発明は、液面
に展開された単分子膜を、その支持体である固体担体の
表面上に移し取ることにより、該担体上沓こ単分子膜あ
るいは単分子累積膜を成膜する、いわゆるＬＢ模の製造
方法において、液面ｉこ単分子膜を展開する工程が、第
１の分子を展開し１次に＠２の分子を展開する工程であ
ることを特徴とするＭ機薄模の製造方法である。

本発明に２ける第１の分子及び第２の分子は格別に限定
されるものではないが、＠１の分子の粘弾性は第２の分
子の粘弾性より小さいことが好ましい、また、＠１の分
子の展開から＃Ｘ２の分子の展＠までのｔＩ＃１Ｊ１１
杓な間隔はどのような間隔であってもよく、特に＋′ａ
定されるものではないが、第１の分子の溶媒がある程度
残留している状店で第２の分子を展開することが好まし
い。

（実施例） 以下１本涌明ＳＩＪ　４施例を説明する。

実施例１ ０２５ｍｍＸ４０ｍｍＸ０．５ｍｍのシリコン基板をヘ
キサメチルジシラザン気相中に２４時間放１し。

疎水性６仮を作製した。この疎水性ｉ阪の補水−こ６．
０±０．１．は度２０±０．１℃）を満たしておいた。

■ステアリルアルコール４９．５ｍｇ％クロロホルム１
００ｍｊにｆ４４解し、この溶液１０μｍを水槽内の水
−６５４ｃｍ”上に滴下して単分子膜を展開した（−１
の分子の展開）、その淡ただちに、　Ｎ、Ｎ−ジオクタ
デシル−ｐ−フェニレンジアミン（以下ＰＤ−２Ｃ，，
と略す）５０．８ｍｇをトＡ４；／１００ｍｊに溶解し
た溶液１４０μｊを先の水槽の水面上に滴下して単分子
膜を展開した（第２の分子の展開）。

０次に、表１石圧が２５ｄｙｎ／Ｃｆｆ１となるまで水
面上の単分子膜を圧縮した。■の疎水性シリコン基板を
水平に昧ちながら水面に近づけ、水ｍｌと接触させるこ
とにより水面上の本分子１莫をガラス基゛仮に移し取り
、そのままガラス６板を水中に沈めた（水平付着法）。

■水面上に■、■と同様にして単分子＠を形成し、■の
疎水性シリコン基板を水中で反転させ基板を水平に引き
上げ、！２１１めを累積した。

■■〜■の操作を繰り返し単分子膜を６層形成した。

上記のようにして優られた有機薄膜について。

微分干渉顕微誂により空気中、室ν轟に３ける膜構造の
みだれを観察したところ、時開な１１ｆ遺は認められず
、均一できれいな膜構造をもつことがわかった。

実施例２ 第２の分子として分子量致方のポリ（１ｍ−ベンジル−
Ｌ−ヒスチジン）を、溶媒としてクロロホルム−ジクロ
ロ酢酸混合溶媒（容積比４：１）を用いた以外は実施例
１と同様にして有機薄膜を製造した。

得られた有機薄膜について、微分干渉顕微鏡により空気
中、室温における膜の観察をしたところ特別な構造は認
められず、均一できれいな摸Ｉｌｌ造をもつことがわか
った。

実施１Ａ１３ 実施例１と同様、にして第１の分子としてステアリルア
ルコール、第２の分子としてＰ　Ｄ　−２Ｃｔｓとする
単分子膜を１０１累積した。

次に、水槽内に種化カドミウム水溶′ｅ、（濃度１０−
’　ｍｏｌ　／　ｌ　）　＠満たし、この水面上に実施
例１のステアリルアルコールを第１の分子、濃度１．０
ｍｇ／ｍＡのＷ−）リコ七ン酸−クロロホルム溶液を第
２の分子として滴下して、単分子膜を形成した。つづい
て、表面圧が２５　ｄｙｎｅ　／　Ｃｍ　ｆこなるまで
水面上の単分子膜を圧縮した後、水平付着法により、Ｐ
Ｄ−２Ｃ１，薄膜上にＷ−ト、す、コセン酸単分子膜を
累積するという操作を繰返して、ｗ−トリコセン酸単分
子膜を２１！ｉ＊積した１次いで。

窒素気流中で、低圧水銀灯から波長２５４ｎｍ０）紫外
線を単分子ｆＩＸＪζ１０分間照射し、Ｗ−トリコセン
酸を重合させてポリ（Ｗ−）リコセン酸）単分子膜から
なる高分子薄膜を形成した。

得られた有機薄膜について、微分干渉顕微鏡により空気
中、室温における模の観察をしたところ、特別な構造は
認められず、均一できれいな膜構造をもつことがわかっ
た。

比較例 ステアリルアルコールを用いず、　ＰＤ−２Ｃ，、のみ
で単分子膜を形成した以外は、実施例１と同様にして１
石英ガラス基板上にＦＤ−２Ｃ１，薄１戻を、１０１ｍ
累積した。

得られたＶ＃！薄模について、微分干渉顕微鏡により、
空気中、室温における膜の観察をしたところ、ＰＤ−２
Ｃｔａの微粒子と考えられるｉｔ＋数十μｍの微粒子が
膜全面に観察され、ａｗｅが不均一であることがわかっ
た。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、均一できれいな模
ａｌ造が得られる有機薄膜を提供できるものである。

代理人　弁理士　　則　近　憲　偏 向　　松山光之

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　液面に単分子膜を展開する工程と、支持体である固体
   担体の表面上に単分子膜を移し取る工程を具備した有機
   薄膜の製造方法において、前記液面に単分子膜を展開す
   る工程が、第１の分子を展開した後、第２の分子を展開
   する工程であることを特徴とする有機薄膜の製造方法。