JPH04136160A - 面内配向有機薄膜層を有する機能部材、およびその製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、面内配向性に優れた有機薄膜層を有する機能
部材およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、偏光
子や強誘電体、非線形光学体等に用いられる均質で面内
配向性に優れた有機薄膜層を有する機能部材およびその
製造方法に関するものである。

〔従来技術およびその問題点〕

従来より、絶縁膜、誘電体膜の作製を目的として、種々
の有機薄膜の成膜法か検討されている。

その代表的な成膜法として、スピニング法、キャスティ
ング法なとの湿式成膜法、プラズマ重合法、スパッタリ
ング法なとの気相法、ＬＢ法なとかある。そして、最近
では、単なる絶縁膜、誘電体膜への応用だけでなく、非
線形光学膜、強誘電体膜等の機能性有機薄膜の開発か盛
んに行われている。

この機能性有機薄膜を得るためには、単に化学構造のみ
ならず、配向性、結晶性といった高次構造の制御が重要
となる。特に、配向性に関して、膜厚方向の配向性のみ
らず面内配向性の制御を可能にすることか、三次元の配
向制御を実現するために必須である。

そこで、三次元の配向を有する高機能薄膜を得へく、こ
の面内方向の配向性を実現する方法の開発か行われてい
る。その一つに、ポリイミド膜をラビング処理し該ラビ
ング方向のきずに沿って液晶分子を配向させる手法を成
膜法に発展させた方法で、ポリイミドラビング膜上に低
分子量（ＭＷ５４２）のオリゴマー（ｐ−フェニレンス
ルフィド）を蒸着して面内配向を実現させた例（応用物
理学会１９８９秋季大会予稿集、Ｐ、Ｐ、　９９６〜９
９７）かある。また、他の面内配向を実現する方法とし
て、ポリテトラフルオロエチレン、マイラー、ポリエチ
レンシートを延伸後、紙で擦り傷を与えた膜上に３２Ｎ
２を蒸着し、（ＳＮ）Ｘ面内配向膜を作製する例（Ａ、
Ａ、　Ｂｒｉｇｈｔ他、Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、　Ｌｅ
ｔｔ。

２６、６１２（１９７５）　）かある。しかしながらこ
れら方法は、基板に高分子膜を用いており、特に後者で
はガラス基板を用いた例も示しているものの均一な配向
膜は作製できていない。すなわち、これら方法では、高
分子表面のキズに沿って結晶の核か生成し、蒸着分子か
配向して面内配向性の膜を作製しており、キズの付きに
くい無機基板に適用できないためと考えられる。従って
、これら方法では、無機基板上に面内配向膜を作製する
ことは困難であるという問題点を有する。

また、無機基板上に面内配向膜を成膜した例としては、
蒸着により作製した（ＳＮ）、薄膜をラビングした後、
再び（ＳＮ）、膜を成膜する方法（Ｔ、Ｍｉｔａｎｉ他
、　　Ｊ、　Ｐｈｙ、　Ｓｏｃ、　　Ｊａｐ、、　　４
７．６７９（１９７９））や、同様の手法によりジアセ
チレン化合物の面内配向膜を作製する方法（Ｔ、　Ｋａ
ｎｅｔａｋｅ他、　Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔｔ
、　５１．１９５７（１９８７））かある。しかしなが
らこれら方法は、真空蒸着を２度行わなければならない
という欠点かある。このように、従来技術では、無機基
板上に一段階で面内配向膜を作製することか困難である
という問題点を有していた。

ところで、有機配向膜のコーティングを考えた場合、電
極上に直接成膜するなと無機基板上への成膜か必要な場
合か多く、無機基板上での面内配向膜作製法の確立か重
要である。

本発明者等は、先に無機基板表面を高分子材により一方
向に擦り異方性を付与した後、蒸着重合を行うことによ
り優れた面内異方性を有する高分子薄膜の作製法を提供
した（特願平１−３４０８６２号）。また、結晶面への
蒸着により一部面内配向か実現できるとの報告かある（
奥山克部他２応用物理学会、　１９８９年秋季大会予稿
集、Ｐ、９９６）。しかしながら、これら方法は、何れ
も他からの基板への異方性の付与若しくは基板の本来も
っている異方性により面内配向する手法であるため、ラ
ビング処理を行う必要かあったり単結晶などに基板か制
限されるなどの制約かある。特に、ラビング処理では、
基板の材質に制限がないものの、傷つき易い基板、例え
ば金属の蒸着膜や有機膜を用いる場合には、傷に伴う劣
化か起こる。また、非常に薄い基板を用いる場合には、
ラビング時に破損する虞れかある。また、ラビング方向
のズレやムラによって配向方向の乱れや無配向の混入の
虞れかある。その他、ラビングの効果は基板表面に微細
な傷をつけること（柔らかい材質、例えばポリマー）と
基板表面へラビング材を付着させることにあるので、部
品基材としてシリコン単結晶といった清浄な表面を有す
る基板が必要とされた場合には、基板汚染の原因となり
、この手法の適用は不向きである、などの問題点を有し
ている。

そこで、本発明者らは、上述の如き従来技術の問題点を
解決すべく鋭意研究し、各種の系統的実験を重ねた結果
、本発明を成すに至ったものである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、均質で面内配向性に優れた有機薄膜を
有する機能部材およびその製造方法を提供するにある。

本発明者らは、上述の従来技術の問題に関し、以下のこ
とに着眼した。

すなわち、基板上に面内配向性を有する有機膜か形成で
きれば、例えば、非線形光学材、強誘電体膜、液晶配向
膜といった用途か考えられる。また、耐熱性、耐絶縁性
の高いことで知られる縮重合、重付加重合物で面内配向
膜か実現てきれば、上記液晶配向膜にも最適であり、ま
た異方性を有さない基板上への面内異方性有機薄膜の作
製か可能となれば、従来技術でなしえなかった部分の補
完になると考えた。

しかしながら、面内異方性を有していない基板に有機物
質を蒸着しても、面内配向性を有した有機膜を作製する
ことかできない。しかし、従来技術のように、蒸着する
前に予め面内異方性を基板に付与する方法では、前述の
ような問題があり、均質で面内配向性に優れた有機薄膜
を得ることはできない。

そこで、面内異方性を有していない基板であっても、有
機物質か基板に蒸着されるまでに該有機物質に何らかの
形で面内異方性の情報を与えることかできれば、蒸着さ
れる有機物質は該付与された異方性情報に従って基板に
蒸着・堆積されることにより、面内配向性を有する有機
薄膜か得られることに着眼した。

より具体的には、前記面内異方性情報の付与手段として
、基板に対して斜めの方向から励起ビームを照射しなが
ら有機物質を蒸着することに着目し、励起ビーム照射の
情報を反映した形での有機分子の吸着または低分子蒸着
膜の堆積が可能であれば、面内異方性を持つ有機薄膜か
生成すると考えた。これか可能であれば、面内配向性を
有する有機薄膜の提供か可能となる。

〔第１発明の説明〕 第１発明の構成 本第１発明の機能部材は、基板と、該基板表面に形成さ
れ、結晶の配向方向、高分子主鎖または官能基の向きが
一定の斜め方向の基板への投影線に平行または垂直方向
に並んでいる形で形成された面内配向層を含む有機薄膜
層と、からなることを特徴とする。

第１発明の作用および効果 本第１発明の機能部材は、均質で面内配向性に優れた有
機薄膜を有する。

本第１発明の機能部材か上述の如き効果を発揮するメカ
ニズムについては、未だ必ずしも明らかではないか、次
のように考えられる。

すなわち、本発明では、有機薄膜層か結晶の配向方向や
、高分子主鎖または官能基の向きが一定の斜め方向の基
板への投影線に平行または垂直方向に並んでいる形で形
成された面内配向層を含んで成り、基板表面に形成され
ている。これより、この面内配向層は、結晶の配向方向
、高分子主鎖または官能基の向きが、一定の斜め方向の
基板への投影線に平行または垂直方向に並んでいる形で
形成されているので、有機薄膜層の面内異方性か実現さ
れるとともに、均質な薄膜となっている。

従って、本発明の機能部材は、均質でかつ面内配向性に
優れた有機薄膜か得られているものと考えられる。

〔第２発明〕 以下に、前記第１発明をさらに具体的にした発明を説明
する。

本発明の機能部材において、基板は、配向性を有する有
機薄膜を支持するためのものであり、これを満足する材
料であれば特に限定されるものではない。具体的に例示
すれば、各種結晶、ガラス、石英等の絶縁物、シリコン
等の半導体、酸化インジウムスズ、酸化スズ等の透明電
極、アルミニウム、金等の金属なとの無機質物質からな
る無機材料か挙げられる。有機質物質からなる有機材料
として、高分子材料も同様に用いることかできる。

本発明では基板の選択の自由度か大きい。

基板の構造は、特に限定されるものではなく、単一構造
、また、有機、無機の支持材上に蒸着、スパッタ、湿式
成膜等で、電極や絶縁層かコーティングされている積層
構造でもよい。また、基板の形状は、通常平面であるか
、これに限定されるものではなく、円筒状、球面状、波
状のものを用いることができる。

有機薄膜層は、結晶の配向方向、高分子主鎖または官能
基の向きが一定の斜め方向の基板への投影線に平行また
は垂直方向に並んでいる形で形成された面内配向層を含
む薄膜層である。

該有機薄膜層は、銅フタロシアニン、ポルフィリン、ア
ントラセン等の有機半導体、２−メチルニトロアニリン
等の非線形有機光学材料、ヘキサジイン−ビス−バラト
ルエンスルホネート、ヘキサジインジオール等のジアセ
チレン化合物等の有機物質を原料として得られる薄膜、
または、前記ジアセチレン化合物の重合体、光照射によ
り重合するビニル化合物の重合体、基板上でポリアミド
、ポリイミド、ポリウレア、ポリウレタン、ポリアゾメ
チン等から選択される２種以上のモノマーを重付加重合
または縮重合させて得られる重合体、またはこれらモノ
マーにニトロ基等の極性基、色素等の官能基を置換した
誘導体等からなる薄膜である。

この有機薄膜層は、基板を上から見たときに、一定の斜
め方向の基板への投影線に平行または垂直方向に結晶方
向、主鎖またはカルボニル基等の官能基か並んでいる面
内配向層を有する。従って、該面内配向層は、主鎖およ
び官能基か総て基板に対して平行である必要はな（、あ
る角度を基板との間に保ちなから、一定の方向に傾いて
いる状態も採りうる。また、液晶の配向等への応用を考
えた場合には、総ての分子か一定方向を向いている必要
もなく、個々の分子はある程度ランダムでも全体として
異方性方向に配向している状態もさす。

この面内配向性は、赤外分光法により一定の斜め方向の
基板への投影線に平行または垂直方向の偏光赤外線を基
板に垂直に照射透過させ測定した透過スペクトル間の差
スペクトルを観察し、官能基の吸収の２色性か検出され
た場合、または直交ニコルの偏光子間に膜を配設し、例
えば基板に平行で前記一定の斜めの方向の基板への投影
線に平行な方向か偏光子と平行および４５°の角度をと
るように膜を回転させ複屈折性か確認できた場合、また
はゲストホスト型の液晶を２枚の膜を前記−定の斜めの
方向の基板への投影線に平行な方向か互いに平行に位置
するように一定間隔に固定したセル内に注入し、液晶の
配向性を確認することにより、膜の配向性を間接的に確
認できる。

前記有機薄膜層中の面内配向層は、表面まで配向性を有
しておればよく、膜厚には特に限定されるものではない
か、機能部材として、１０Å以上１００μｍ以下か好ま
しい。

本発明の機能部材は、前記性質を利用できる製品であれ
は特に適用分野か限定されるものではないか、例えば、
液晶配向膜、機能性有機物の配向膜、非線形光学材、な
とか好適な用途として挙げられる。

なお、前記基板は、前記面内配向有機薄膜の応用を考え
た場合、用途によって種々の基板の使用か選択される。

例えば、非線形光学膜、液晶配向膜、偏光膜なとの光学
機能膜では、ポリマー、ガラス、石英、ＩＴＯ１結晶等
の透明基板が用いられる。また、このうち非線形光学膜
や液晶配向膜に関しては、導電性基板を用いることが必
要であり、ＩＴＯ等の透明電極が用いられる。また、電
気的性質、例えば半導体機能や焦電、圧電機能を有する
膜や絶縁膜に適用する場合には、同様に導電性基板か必
要であり、前述のＩＴＯのほかにシリコン等の無機半導
体、金属蒸着膜等の金属基板を用いる。その他生導体の
酸化膜や窒化膜、例えばＳｉＯ□、５ｉｓＮ４などへの
成膜も無機半導体素子との併用を考えた場合には必要と
なる。これら用途へ前記面内配向有機薄膜を適用する場
合、本発明では基板に制約かないので、当該用途に有用
で好適の基板を自由に選択することかできる。

本発明では、面内配向層を含む有機薄膜層は、基板の構
造・形状・性状等により限定されることかない。すなわ
ち、該基板は、アモルファス基板や、二方向性のシリコ
ン基板でも、またラビング処理法等の従来法では用いる
ことかできなかった基板であっても、自由に本発明に適
用することかできる。

これら用途を考えた場合は、基板と膜の界面の状態か重
要であり、本発明により基板の状態如何に係わらず直接
面内配向有機薄膜を蒸着することかでき、しかも基板の
表面の状態に係わらず必要な性状、構造の面内配向有機
薄膜を形成することかできる。すなわち、本発明により
、基板に異種の高分子の付着や混入を防止することかで
き、例え混入してもそれら混入物如何に係わらず必要な
性質を有する面内配向有機薄膜を簡便自在に形成するこ
とかできる。また、配向方向の異なる面内配向有機薄膜
層を積層することかでき、また面内の所望部分のみ配向
、または所望部分の配向方向を変化させた配向有機薄膜
層とすることかできる。

ところで、従来技術である真空蒸着法では、モノマーの
吸着により膜が堆積すると考えられるか、吸着の方向性
は等方向基板を用いた場合、基板面内では等方向である
ため面内異方性の重合膜は形成されていない。これに対
し本発明の好適な機能薄膜は、吸着分子の面内の方向性
を制御できるように外的に付加された面内異方性情報に
基づき結晶の配位方向、高分子主鎖、または官能基の向
きが面内異方性である形で形成された面内配向層を含ん
で成る。従って、該基板に直接吸着した有機分子の方向
は、外的に付加された面内異方性情報に基つき決定され
、これより有機薄膜層の面内異方性が実現されている。

従って、本発明のこの好適な機能薄膜は、より均質てか
つ面内配向性に優れた薄膜である。

〔第３発明の説明〕 第３発明の構成 本第３発明の面内配向有機薄膜層を有する機能部材の製
造方法は、基板の表面に有機物質を蒸着して面内配向有
機薄膜層を有する機能部材を製造する方法であって、基
板に有機物質を蒸着する工程において、少なくとも一定
時間基板に対し一定の斜め方向から励起ビームを照射し
ながら有機物質を蒸着することを特徴とする。

第３発明の作用 本第３発明の面内配向有機薄膜層を有する機能部材の製
造方法により得られる効果を発揮するメカニズムについ
ては、未だ必ずしも明らかではないか、次のように考え
られる。

すなわち、通常、基板は面内配向性を有さないため、該
基板にモノマーを蒸着しても面内配向した重合膜を形成
することかできない。そこで、本発明では、基板に有機
物質を蒸着する工程において、少なくとも一定時間基板
に対し一定の斜め方向から励起ビームを照射しながら有
機物質を蒸着する。これにより、励起ビーム照射による
吸着分子の脱着が最も起こり難い方向に吸着した分子か
脱着を免れ、優先的に吸着することになるので、面内異
方性、特に有機物質の吸着の方向の異方性を実現するこ
とかてきる。これによって、はぼすべての種類の基板、
特に無機基板上に面内異方性を有する有機薄膜の堆積か
可能となる。

具体的に一例を挙げて説明すると、先ず、該基板を有機
ガスの吸脱着か容易になるように真空装置内に設置する
。次いで、該真空装置内に、必要なガスを導入するとと
もに、有機半導体光学材料、非線形有機光学材料の原料
、分子性結晶等の低分子単独の蒸着膜形成物質や重付加
反応または縮重合反応を起こすモノマー２種以上などを
蒸着すると、有機半導体光学材料、非線形有機光学材料
の蒸着膜、低分子単独の蒸着膜、または各千ツマ−か交
互に結合した重合膜か固体表面上に形成できる。このと
き、有機半導体光学材料、非線形有機光学材料、または
低分子蒸着膜形成物質を蒸着した場合は、一定時間基板
に対し一定の斜め方向から励起ビームを照射しながら蒸
着することにより、各分子の吸着の方向に異方性か生じ
、その異方的に吸着した分子上にさらに吸着し堆積する
ため、面内配向性を有する蒸着膜か基板上に生成するこ
とになる。また、モノマー２種以上を蒸着した場合は、
モノマーの吸着の方向に異方性か生じ、その異方的に吸
着したモノマーか別の種類のモノマと反応重合すること
により面内配向性を有する重合物が生成することになる
。こうして、基板表面を面内配向性を有する重合物か直
接覆うことになる。

また、本発明では、従来法のような単結晶基板の使用や
ラビング処理か不要であり、基板の制約か無いのて、従
来法に比へて均質性に優れ、広い応用か可能な面内配向
膜層を有する機能部材を提供することか可能である。

第３発明の効果 本第３発明の面内配向有機薄膜層を有する機能部材の製
造方法により、均質で面内配向性に優れた有機薄膜層を
有する機能部材を簡便に得ることかてきる。

また、本第３発明の方法により、基板上に直接形成され
た面内異方性を有する膜を提供することかできる。従来
法ては、高強度、高耐熱性、高絶縁性を有する縮重合、
重付加重合体の配向膜を基板上にラビング処理なしに直
接形成する技術はなかったか、この第３発明の方法によ
りそれか可能となった。

また、本第３発明の方法により、基板上へ直接面内配向
膜の作製を可能にしたので、蒸着処理が１回ですみ、工
程の簡略化か図れる。すなわち、従来法て配向膜を作製
するためには、基板をラビングする方法、および−度蒸
着した基板をラビングし方向性の揃った結晶を残した後
、再度蒸着する方法かとられているか、ラビングによる
傷のため配向膜表面か荒れる虞かあり、さらに後者は蒸
着を２回行わなければならず、作業性に劣るという欠点
かあった。これに対し、本第３発明の方法では、ラビン
グ処理無しに基板上への面内配向膜の作製を可能にした
ことにより、これら従来技術の欠点を解消した。

また、本第３発明の方法により、基板の処理面積が広く
、均一な大面積の重合膜の作製ができる。

従って、本発明は、この利点を生かし、かつ面内配向性
を付与できる点で優れた手法といえる。

〔第４発明の説明〕 以下に、前記第３発明をさらに具体的にした発明を説明
する。

本第４発明の面内配向有機薄膜層を有する機ｈ上部相の
製造方法は、基板の表面に有機物質を蒸着して面内配向
有機薄膜層を有する機能部材を製造する方法であって、
基板に有機物質を蒸着する工程において、少なくとも面
内配向性を有する部分を蒸着形成する際に、一定時間前
記基板の一定の斜め方向から励起ビームを照射しながら
有機物質を蒸着することを特徴とする。

本発明の面内配向有機薄膜を有する機能部材の製造方法
において用いる基板は、配向性を有する有機薄膜を支持
するだめのものであり、これを満足する材料であれは特
に限定されるものではない。

具体的に例示すれば、各種結晶、ガラス、石英等の絶縁
物、シリコン等の半導体、酸化インジウムスズ、酸化ス
ズ等の透明電極、アルミニウム、金等の金属などの無機
質物質からなる無機材料か挙げられる。有機質物質から
なる有機材料として、高分子材料も同様に用いることか
できる。なお、基板に直接通電し成膜を行う場合には導
電性基板が望ましい場合もあるか、浮遊電位でも成膜を
行うことかできるため基板として絶縁体も用いることか
でき、本発明の方法は基板の選択の自由度か大きい。

基板の構造は、特に限定されるものではなく、単一構造
、また、有機、無機の支持材上に蒸着、スパッタ、湿式
成膜等で、電極や絶縁層かコーティングされている積層
構造でもよい。また、基板の形状は、通常平面であるが
、これに限定されるものではなく、円筒状、球面状、波
状のものを用いることかできる。すなわち、励起ビーム
を所望の斜め方向から照射することか可能な形状であれ
ば、どのようなものでも適用することかできる。

また、基板の平滑度は、面内異方性を全面に付与できる
程度であればよい。厚さに関しては、特に限定されるも
のではない。ラビング処理か不要であるので、非常に薄
いものでも適用することか可能である。

次に、基板を、真空蒸着層内に励起ビーム源よりみて所
定角度で配置し、励起ビーム照射を行いながら有機物質
の蒸着を行い、面内配向した有機薄膜を形成する。

励起ビーム源は、荷電粒子を含むプラズマビーム、イオ
ンビーム、高速中性原子または分子である。なお、これ
ら何れのビームも、酸化、窒化等の反応性を利用した蒸
着を行う場合を除いて、有機分子の分解を抑制するため
、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガス
の使用が好ましい。　このうち、プラズマビームの発生
源としては、直流、交流、ラジオ波、マイクロ波等があ
る。

真空蒸着は、真空度か１０−３Ｔｏｒｒ以下で行うとよ
いので、通常のプラズマ発生は難しい。そこで、プラズ
マ発生部の圧力を高めるため、圧力勾配型、作動排気等
によりプラズマ発生室と蒸着室との分離を行うことか好
ましい。その他の手段としては、磁場の印加による低圧
域でのプラズマ発生、例えば、電子サイクロトロン共鳴
プラズマも有効である。なお、有機物質を蒸着させなか
ら成膜を行う必要かあるため、有機蒸気または基板がプ
ラズマ発生部分に曝されることは分解反応の原因となる
ので好ましくない。このため、プラズマ発生室と蒸着室
を分離したり、プラズマ発生部を限定したりすることが
好ましい。

イオンビームの発生源としては、高周波放電型、デュオ
プラズマトロン、ＰＩＧ型、電子衝撃型などの通常のイ
オン源を使用することかできる。

これら励起ビームとして、イオン、電子の荷電粒子を含
むビームを用いる場合は、基板、基板前方または基板後
方に設けた電極により、加速を行うことか効果か高くな
るので好ましい。たたし、エネルギーかあまり高すぎる
と、配向膜か乱れたり分解反応を起こすため、注意か必
要である。適切な加速電圧は、蒸着する有機物質の原料
の種類、電流量、基板への通電の有無等により、好適な
加速電圧が選択されるか、１ｋＶ以下であることか好ま
しい。

また、基板に対するビーム照射角度は、励起ビームを充
分な量を照射できる角度であるとともに、所望の面内配
向性を付与することができる角度である。蒸着される有
機分子の配向性は、励起ビームの流れの方向により決定
されるため、励起ビームは基板に対して一定の斜め方向
から照射する必要がある。なお、基板に対して垂直方向
から励起ビームを照射すると、面内異方性を付与するこ
とができないので好ましくない。また、励起ビームか基
板に照射されなければ、面内異方性を付与することがで
きない。従って、斜め照射の好適な角度は、成膜条件に
より異なる。例えば、基板に加速電圧を印加しイオンを
引き込む系においては、充分にイオン電流か確保できる
場合、基板に対して水平方向から励起ビームを照射する
ことにより面内配向性を最も高めることかできる。逆に
、該系において基板を浮遊電位にした場合、基板に対し
て垂直方向より励起ビームを照射したほうかビーム照射
量か増加するため、中間の角度である４５度付近で最も
配向性を高めることかできる。このように、本発明の方
法は、面内配向性の度合いを基板角度を変化させるだけ
で制御できるという利点かある。このように、基板に電
位をかけて荷電粒子を引き込む場合は０度付近すなわち
基板に水平方向からの照射か特に有効であり、基板を浮
遊電位にする場合や中性ビームを用いる場合には４５度
付近か特に有効である。

また、本発明方法において、励起ビームの照射は、少な
くとも配向性の必要な部分の蒸着の初期に行われる必要
かある。すなわち、配向性の必要な部分において最初に
有機物質か蒸着されるときに、該蒸着物質に面内異方性
の情ｔμか付与される必要かある。従って、該励起ビー
ムの照射は、有機物質を基板に蒸着する間中ずっと行う
必要はない。例えば、有機薄膜の表面部位のみに配向性
を持たせたい場合は、配向性の不要な部位の蒸着膜形成
中は励起ビーム照射なしで蒸着を行い、配向性が必要な
部位となるときに該励起ビームを照射することにより、
表面層のみ面内配向性を有する有機薄膜を作製すること
かできる。また、分子性結晶や、結晶性の重合物を対象
とした場合には、短期間励起ビームを行い、面内配向性
の有機薄膜層が形成されれば、蒸着物質が既に蒸着され
た面内配向膜の情報により、励起ビーム照射を止めた後
も面内配向性を有した状態で堆積する。このように、成
膜の間中励起ビームの照射を行う必要はない。また、蒸
着時に、照射の方向を変化させることも可能である。例
えば、基板に対して２方向から励起ビーム照射を交互に
行うことにより、面内配向性の異なった有機薄膜層が積
み重なった有機薄膜を作製することかできる。また、励
起ビームは、該ビームか乱れると面内配向性の乱れの原
因となるので、平行ビームであることか好ましい。

本発明で用いる有機物質の原料は、銅フタロシアニン、
ポルフィリン、アントラセン等の有機半導体、２−メチ
ルニトロアニリン等の非線形有機光学材料、ヘキサジイ
ン−ビス−パラトルエンスルホネート、ヘキサジインジ
オール等のジアセチレン化合物等が挙げられる。また、
ＴＴＦ−ＴＣＮＱ等の電荷移動錯体も使用できる。また
、重合膜の原料を使用することができる。なお、この重
合膜は、重合体を蒸着するものではなく、そのモノマー
を蒸着し、基板上で重合反応を起こし作製するものであ
る。この重合体としては、前記ジアセチレン化合物の重
合体、光照射により重合するビニル化合物の重合体、基
板上て２種以上のモノマーを重付加重合または縮重合さ
せて得られる重合体が挙げられる。なお、重付加または
縮重合反応を起こす２種以上のモノマーとしては、具体
的には、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレア、ポリウ
レタン、ポリアゾメチン等が挙げられる。より具体的に
は、テレフタル酸ジクロライド、セバシン酸ジクロライ
ド等の二官能性酸クロライド、無水ピロメリット酸等の
二官能性酸無水物、フエニルジイソシアネート、メチレ
ンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物、テレ
フタルアルデヒド等のジアルデヒド化合物から一種と、
デカメチレンジアミン、ヘキサメレンジアミン等の脂肪
酸ジアミン、パラフェニレンジアミン、４．４“−ジア
ミノジフェニルエーテル等の芳香族ジアミンから１種を
用いる。その他、ポリウレタンを作製する場合には、ジ
イソシアネートとパラヒドロキシフェノール、エチレン
グリコール系の二官能性アルコールとを、またポリエス
テルを作製する場合には、二官能性酸クロライドと二官
能性アルコールか挙げられる。さらに、前記モノマー以
外に、重合反応を阻害しない範囲で、これらモノマーに
ニトロ基等の極性基、色素等の官能基を置換した誘導体
を用いてもよい。

なお、励起ビーム照射の情報に従い、有機物質の吸着の
方向性が決定されなければならない。従って、蒸着速度
が高い場合には、ランダムな方向に分子が吸着する可能
性かある。この場合、有機物質の供給が蒸着速度を律速
することになる。面内異方性を発現するためには、この
ような有機物質供給律速てはなく、有機物質の吸・脱着
か激しく起こっている状態で蒸着を行う方が高い面内配
向性を有する膜を得ることができる。有機物質の吸着量
を減少させる方法としては、基板温度を上昇させるか、
もしくは分圧を低下させる方法かある。

以上のようにして作製した有機薄膜は、励起ビーム照射
により面内配向性を有する膜となる。その他、他の分子
、例えば色素等を重合性モノマーとは別に同時に蒸着し
、色素の配向および重合膜の配向を両方実現することも
可能であるし、モノマーとして２種以上複数のものを用
い、それらモノマーかそれぞれ重合体分子中に含まれる
配向膜を作製することもできる。

また、本発明でいう面内配向性とは、基板を上から見た
ときに、励起ビーム照射の流れの方向、即ち励起ビーム
照射の方向の基板への投影線に平行または垂直方向に結
晶方位、主鎖またはカルボニル基等の官能基が並んでい
る状態をさす。従って、主鎖および官能基か総て基板に
対して平行である必要はなく、ある角度を基板との間に
保ちなから、一定の方向に傾いている状態も採りうる。

また、液晶の配向等への応用を考えた場合には、総ての
分子が一定方向を向いている必要もなく、個々の分子は
ある程度ランダムでも全体として異方性方向に配向して
いる状態もさす。従って、ここていう面内配向性とは、
赤外分光法により有機薄膜の面内配向性を有する部分へ
の付加情報、例えば励起ビーム照射の流れの方向の基板
への投影線に平行および垂直方向の偏光赤外線を基板に
垂直に照射透過させ測定した透過スペクトル間の差スペ
クトルを観察し、官能基の吸収の２色性か検出された場
合、または直交ニコルの偏光子間に膜を配設し、有機薄
膜の面内配向性を有する部分への付加情報、例えば基板
に平行で励起ビーム照射の流出の方向が偏光子と平行お
よび４５°の角度をとるように膜を回転させ複屈折性か
確認できた場合、またはゲストホスト型の液晶を２枚の
膜を有機薄膜の面内配向性を有する部分への付加情報、
例えば基板に平行で励起ビーム照射の流出の方向か互い
に平行に位置するように一定間隔に固定したセル内に注
入し、液晶の配向性を確認することにより、膜の配向性
を間接的に確認できた場合をいう。

前記面内配向有機膜は、表面まて配向性を有しておれば
よく、膜厚には特に限定されるものではないが、機能部
材として、ｌＯÅ以上１００μｍ以下が好ましい。

次に、本発明の面内配向有機薄膜の製造方法について、
より具体的な一例を簡単に説明すると以下のよってある
。

すなわち、先ず、基板としてシリコンウェハーガラス、
酸化インジウムスズ透明電極をコーティングしたガラス
等を用意する。

次に、該基板ｌＯを第１図に示した真空槽ｌ内に設けら
れた基板ホルダー１１に設置する。基板１０の角度は、
基板ホルダー１１の角度を変化させることにより調整す
ることかできる。プラズマ源２０からみて、基板１０の
後方には必要に応じて電極１２か設けられている。なお
、１３は基板加速電圧、１４は電極加速電圧で、該基板
ホルダー１１及び電極Ｉ２には、独立して電圧を印加で
きるようになっている。プラズマ源２０は、石英ガラス
パイプ製であり、Ａｒガスを先端より二ドルバルブ２４
を通して流入できる構造となっている。石英ガラスパイ
プには、μ波導入用キャビティー２１、μ波導入ケーブ
ル２２、およびＥＣＲ条件を満足し低ガス圧域で放電で
きるようにドーナツ型の磁石２３を設置しである。プラ
ズマ源２０の真空槽への吹き出し口には、必要に応じて
、電子、イオンを遮断てきるように金網を設置すること
もできる。また、必要に応じて、真空層加熱用ヒータ１
５などにより、基板ＩＯまたは真空槽ｌ全体を所定温度
に保つ。基板ＩＯの下方の位置に、有機薄膜の原料、す
なわち蒸着物質、例えば、有機化合物半導体、非線形有
機光学材料、ジアセチレン化合物なとを、また、縮重合
、重付加反応により重合体を得る場合には、該反応を起
こすモノマー２種、例えばテレフタル酸ジクロライド、
セバシン酸ジクロライド、無水ピロメリット酸、メチレ
ンジフェニルイソシアネート、テレフタルアルデヒド等
から一種とデカメチレンジアミン、ヘキサメレンジアミ
ン等の脂肪酸ジアミンおよびパラフェニレンジアミン、
４．４−ジアミノジフェニルエーテル等の芳香族ジアミ
ン、エチレングリコール、バラヒドロキシフェノール等
の二官能性アルコールから一種をそれぞれ別の系の容器
３１ａ、３１ｂ内に入れる。なお、第１図においては、
２種の蒸着物質３０ａ、３０ｂを別の系の容器３１ａ、
３１ｂに入れた例の蒸着装置として記載され、以下は、
この例に基づき説明する。各容器３１ａ、３１ｂは蒸着
用ヒータ３３ａ、３３ｂにより温度を調節でき、また容
器の開口部、すなわちモノマー蒸気の噴出口は必要に応
じシャッター３２ａ、３２ｂによりその開閉度を調節で
きる機構にする。なお、３４は熱電対である。真空槽ｌ
内を油拡散ポンプ等４０て３　Ｘ　Ｉ　０−５Ｔｏｒｒ
以下に排気した後、Ａｒガスを分圧としてｌＸｌ０−’
　Ｔｏｒｒ程度導入し、μ波を印加しプラズマを発生さ
せる。各蒸着物質の容器を所定温度まで昇温し、シャッ
ター３２ａ、３２ｂを開は両蒸着物質を噴出する。この
時、両蒸着物質の噴出量か極端に異ならないようにシャ
ッターの開閉度、または各モノマー容器温度を微調する
。蒸着時の圧力は、１．５Ｘ　１０−’〜３　Ｘ　１０
−’　Ｔｏｒｒ程度で行っている。各蒸着物質の噴出量
の制御は、蒸着物質の揮発性か低く厳密に行う必要かあ
る場合は、水晶発振器を用いた膜厚モニターを各蒸着物
質噴出口の近傍に設置して行えばよい。また重合膜を作
製する場合に、比較的揮発性か高いモノマーに関しては
、噴出量の少ない、すなわちそのモノマー温度での蒸気
圧の低い方のモノマー容器噴出口を全開した状態で、も
う一方のモノマー容器噴出口のシャッターの開閉度を微
調整し、イオンゲージて測定した圧力が最低になるよう
に設定してもよい。

これは、重合反応か進行すると揮発性か低下するため系
の圧力か低下することと、縮重合反応により生成する低
分子量ガスのイオンゲージにおけるモノマーに対する相
対感度か低いため、重合反応が進行するとイオンゲージ
て測定した圧力か低下することから、圧力か最低である
ことは両モノマ−かほぼ１対１に存在することを示すこ
とになる。

また、一方のモノマーの揮発性か非常に高い場合には、
上記と同様に揮発性の低いモノマーを全開にし、圧力が
最低となる条件よりもやや高く、かつ揮発性の高いモノ
マーを過剰に供給する状態に保ってよい。この状態は、
揮発性の低いモノマーの供給を止めた場合に圧力か単調
に上昇し、供給すると圧力が単調に低下することで確認
できる。

このようにして所定時開成膜を行うことにより、面内配
向膜を得ることかできる。その時間は、重合速度、基板
温度、系の圧力、目的の膜厚によって異なるのは当然で
ある。面内配向性の評価は、前述の如く赤外分光法、複
屈折性の測定、液晶配向能によって確認する。特に、表
面まで面内配向性を有しているかは、液晶配向能によっ
て確認できる。

本発明の面内配向有機薄膜層を有する機能部材は、前記
性質を利用できる製品であれば特に適用分野か限定され
るものではないか、例えば、液晶配向膜、機能性有機物
の配向膜、非線形光学材、などか好適な用途として挙げ
られる。

また、本発明の面内配向有機薄膜層を有する機能部材は
、無機基板上に面内配向膜を作製する従来法と比較する
と、膜物質、性質が異なるのみならず、従来法ではラビ
ング処理や２回蒸着を行わなければならなかったかラビ
ング処理が不要であり、また蒸着も一度で済むという簡
略化の効果もある。

また、有機基板や金属蒸着膜をラビング処理すると、柔
らかいために傷の生成か避けられず、配向膜か薄い場合
には配向膜表面か荒れることになる。この点、本発明の
手法では、ラビング処理無しに無機基板上に作製できる
ことから、表面か平滑な配向膜か得られるという特徴が
ある。また、ラビングむらに伴う配向性の方向の乱れも
なく、均質な配向膜を作製することかてきる。

また、本発明の前記説明では基本的な有機物質について
行ったものであるか、機能性の置換基、例えば色素や極
性基を千ツマ−に導入し重合膜を作製すれば、偏光子や
強誘電体、非線形光学体高分子配向膜も実現できると考
えられる。また、面内配向性有機薄膜層を形成後、他の
有機物質を励起ビーム照射無しに蒸着し、該物質の面内
配向膜を得ることもできる。

また、本発明方法は、非線形光学膜、液晶配向膜、偏光
膜などの光学機能膜、また、電気的性質、例えば半導体
機能や焦電、圧電機能を有する膜や絶縁膜、半導体のパ
ッシベーション膜、などの種々の用途へ適用することが
できる。すなわち、本発明方法では基板に制約かないの
で、当該用途に有用で好適の基板を自由に選択すること
かできる。

本発明で用いる基板は、アモルファス基板でも、二方向
性のシリコン基板やラビング処理等の従来の方法では作
製てきなかった基板であっても、該基板の性状に左右さ
れることなく自由に所望の構造の配向薄膜を形成するこ
とかできる。これら用途を考えた場合は、基板と膜の界
面の状態か重要であり、本発明方法により基板の状態如
何に係わらず直接面内配向有機薄膜を蒸着することがで
き、しかも基板の表面の状態に係わらず必要な性状、構
造の面内配向有機薄膜を形成することかできるので、本
発明方法は有用である。すなわち、本発明方法により、
基板に異種の高分子の付着や混入を防止することかでき
、例え混入してもそれら混入物如何に係わらず必要な性
質を有する面内配向有機薄膜を簡便自在に形成すること
かできる。また、面内配向性か必要な部分を作製すると
きに基板に対して所定の斜め方向から励起ビームを照射
しながら有機物質を蒸着するようにしたので、等方性基
板に面内配向有機薄膜を形成することかでき、また単結
晶基板なと基板上に配向情報か付与されていても該配向
情報とは無関係に自由に所定構造の面内配向有機薄膜を
形成することができる。

また、配向方向の異なる面内配向有機薄膜層を積層する
ことかでき、また面内の所望部分のみ配向させたり、所
望部分の配向方向を変化させたりすることかできる。こ
れより、前記用途に限らず、偏光機能を有する膜や、直
線状に配向させたり、また曲線状に配向させたりするこ
とにより、当該部分に複屈折性を発現させ光導波路を形
成し、非線形光学機能を有する先導波路を形成するなと
の機能を付加することかできる。

〔実施例〕

以下に、本発明の詳細な説明する。

第１実施例 基板としてシリコンウェハー、酸化インジウムスズ透明
電極コーティングガラス、およびガラスを用い、該基板
表面に蒸着処理により重合膜を形成して本発明にかかる
面内配向有機薄膜層を有する機能部材を作製し、該機能
部材の性能評価試験を行った。

先ず、基板として、２ｃｍＸ２．５ｃｍのシリコンウェ
ハー、酸化インジウムスズ透明電極コーティングガラス
（以下、ＩＴＯとする）、およびガラスを用意した。

次に、これら基板を第１図に示す真空装置内に配設し、
基板角度θを３９度とした。なお、プラズマ吹き出し口
に金網を設けなかった。次いで、真空槽１全体を真空槽
加熱用ヒーターＩ５で３５°Ｃに加熱保持しながら３　
ｘ　］　０−５Ｔｏｒｒ（イオノゲンにより測定）以下
まで排気した。基板ホルダ１１および基板１０を浮遊電
位とし、基板後部に設けた電極１２に一２００Ｖの電圧
を印加した。

石英チューブ先端からＡｒガスを分圧でｌＸｌ０’　Ｔ
ｏｒｒ導入し、μ波を印加し、プラズマを発生させた。

このとき、電極に流れる電流は３μＡであった。

次に、該真空装置に配設した基板１０の下方に設置され
、テレフタル酸ジクロライド、パラフェニレンシアミン
をそれぞれ入れたモノマー容器２個をシャッターを閉じ
た状態で、テレフタル酸ジクロライドの容器３０ａを３
５〜４５°Ｃに、パラフェニレンジアミンの容器３０ｂ
を５５〜７５℃にそれぞれ加熱した。

次に、真空槽ｌ、モノマー容器温度をそれぞれ前記温度
に保ちながら、パラフェニレンジアミン容器のシャッタ
ーを全開にした後、テレフタル酸ジクロライド容器を一
部開き、真空装置内の圧力か２〜２．５ｘ　Ｉ　Ｏ””
　Ｔｏｒｒ内になるようにテレフタル酸ジクロライド容
器のシャッター開閉度を微調整した。なお、ここでテレ
フタル酸ジクロライドの供給量をパラフェニレンシアミ
ンの供給量よりも過剰に供給するようにした。テレフタ
ル酸ジクロライドの供給量か過剰であることは、適時該
供給量を減らす、すなわちシャッターを僅かに閉じると
圧力が低下し、またパラフェニレンジアミン容器のシャ
ッターを閉じると逆に圧力が単調に上昇し、再び開くと
単調に低下することから確認した。

この状態で１時開成膜を行い、重合膜を基板上に形成す
ることにより、本実施例の機能部材を得た。

なお、蒸着時の電極に流れる電流量は、２．２〜２μＡ
であった。

この機能部材の性能評価試験を、透過ＩＲスペクトル測
定、面内配向性評価により行った。

シリコンウェハー上に形成した重合膜について、励起ビ
ーム照射方向の基板への投影線に平行および垂直の偏光
赤外線を用い、基板に垂直入射の条件で透過ＩＲスペク
トルを測定した（以下、それぞれ平行偏光スペクトル、
垂直偏光スペクトルとする）。その結果を、第２図に示
す。同図中、ｒＡ」および「Ｂ」は該重合膜の偏光ＩＲ
スペクトルで、ｒＡＪは垂直偏光、「ＢＪは平行偏光で
得られたスペクトル、「Ｃ」はこの差スペクトル、すな
わち（垂直な偏光ＩＲスペクトル）−（平行な偏光ＩＲ
スペクトル）を、それぞれ示す。第２図より、これらの
スペクトルから重合膜はポリアミド膜の構造であること
か分かった。さらに、この差スペクトルから明らかのよ
うに、２色性か観察され、励起ビーム照射方向に垂直方
向のカルホニル基の吸収（１６５６ｃｍ−’）が強いこ
とから、ラビング方向にポリアミド高分子の主鎖か平行
に配向していることか分かった。これより、基板への励
起ビームの斜め照射の情報を反映した面内配向ポリアミ
ド膜か作製できていることか確認された。

また、基板としてＩＴＯおよびガラスを用いたものに関
して、液晶配向能の有無により重合膜の面内配向性、特
に膜表面の面内配向性を評価した。

重合膜を形成した基板それぞれ２枚を重合膜を内面に向
け、励起ビームの照射方向か平行になるように重ね合わ
せ、重合膜間の間隔か１０μｍの液晶セルを作製した。

このセルに、ゲストホスト型の液晶（ホスト液晶：メル
ク社製ＺＬＩ−１８４０、染料：三菱化成■製アントラ
キノン系アゾ系数種の混合物である黒色２色性染料）を
クリアポイント以上の温度（１００°Ｃ）で封入した。

室温まで冷却後、偏光子を用い、液晶の配向を観察した
。その結果、基板の励起ビーム照射方向に液晶分子が平
行に配向していることか分かり、重合膜表面に励起ビー
ム照射の情報か伝達した面内配向性ポリアミド膜か作製
できていることか分かった。

第２実施例 基板角度を、０度、１０度、２０度、５０度、６０度、
７０度、８０度、９０度とし、それ以外は前記第１実施
例と同様にしてＳｉ基板上に面内配向有機薄膜層を形成
し、本実施例の面内配向有機薄膜層を有する機能部材を
作製した。次に、前記第１実施例と同様にして、冬服の
ＩＲ偏光透過スペクトルを測定した。次いで、各スペク
トルにより、差スペクトルを求め、各差スペクトルのカ
ルボニル基の吸光度を、対応する垂直偏光スペクトルの
カルボニル基の吸光度で除した値を配向度として求めた
。得られた結果を、第３図に示す。

なお、第１実施例の結果を、同図に併せて示す。

ここで、配向度ｌとは、平行偏光スペクトルでカルボニ
ル基の吸収か全くみられず、垂直偏光スペクトルのみ観
察される場合てあり、すなわち、高分子主鎖か１００％
一定方向に揃った状態を示す。

第３図より明らかのごとく、約４０度の基板角度で最も
高い面内配向重合膜か得られることか分かった。また、
基板角度を変化させるたけて、配向度の異なる重合膜を
任意に作製できることか分かった。

第３実施例 電極に印加する電圧を、−９４５Ｖ、ＯＶ、＋２００ｖ
とし、それ以外は前記第１実施例と同様にしてＳｉ基板
上に面内配向有機薄膜層を形成し、本実施例の面内配向
有機薄膜層を有する機能部材を作製した。次に、前記第
２実施例と同様にして、冬服の配向度を測定した。得ら
れた結果を、第４図に示す。なお、第１実施例の結果も
同図に併せて示す。第４図より明らかのごとく、−２０
０Ｖでの加速の場合に配向度か高く有効である。また、
加速を行わない場合（ＯＶ）　、＋２００Ｖの加速（電
子の加速）を行った場合でも配向性を有しており、励起
ビームとしてイオン及び電子か有効であることか分かる
。

第４実施例 電極および基板ホルダーともに一２００■の電圧を印加
し、プラズマ吹き出し口に金網（真空槽に接地）を設け
、基板角度０度、１５度、３０度、４５度、６０度、７
５度、９０度とした以外は、前記第１実施例と同様にし
てＳｉ基板上に面内配向有機薄膜層を形成し、本実施例
の面内配向有機薄膜層を有する機能部材を作製した。次
に、前記第２実施例と同様にして、冬服の配向度を測定
した。得られた結果を、第５図に示す。第５図より明ら
かのごとく、イオン引込みを行った場合は、基板角度か
小さい、すなわち基板にほぼ平行に励起ビームを照射し
た場合に配向度が高くなることか分かった。

比較例１ プラズマを発生しなかった以外は、前記第１実施例と同
様にしてＳｉ基板上に比較用重合膜を形成し比較用部材
を作製した。得られた比較用部材を、第１実施例と同様
にしてＩＲ偏光透過スペクトルを測定した結果、２色性
は観察されず、該重合膜は面内配向性を有さないことが
分かった。これより、プラズマ照射により面内配向か実
現できていることか分る。

第５実施例 テレフタル酸ジクロライドおよびパラフェニレンジアミ
ンの代わりに、セバシン酸ジクロライトおよびデカメチ
レンジアミンを用い、各モノマーの温度をそれぞれ３１
°Ｃ１５２°Ｃ１真空槽の温度を４７°Ｃにし、基板角
度を１５度にした以外は、前記第１実施例と同様にして
Ｓｉ基板上に面内配向有機薄膜層を形成し、本実施例の
面内配向有機薄膜層を有する機能部材を作製した。次に
、前記第１実施例と同様にして、冬服の偏光ＩＲスペク
トルを測定した。その結果のうち、差スペクトルを第６
図に示す。第６図より、２９３０ｃｍ−’のＣＨ逆対称
伸縮振動、１６５０ｃｍ−’のカルボニル基の２色性か
観察されていることから、面内配向性を有していること
が分かった。

比較例２ プラズマを発生しなかった以外は、前記第５実施例と同
様にしてＳｉ基板上に比較用重合膜を形成し比較用部材
を作製した。得られた比較用部材を、第１実施例と同様
にしてＩＲ偏光透過スペクトルを測定した結果、２色性
は観察されず、該重合膜は面内配向性を有さないことか
分かった。

第６実施例 基板としてＩＴＯを、テレフタル酸ジクロライドの代わ
りにイソフタル酸ジクロライドを用い、モノマーの温度
を２９°Ｃ１真空槽の温度を３８℃にし、基板角度を０
度にした以外は、前記第４実施例と同様にしてＩＴＯ基
板上に面内配向有機薄膜層を形成し、本実施例の面内配
向有機薄膜層を有する機能部材を作製した。

次に、この機能部材を、液晶配向能の有無により重合膜
の面内配向性、特に膜表面の面内配向性を第１実施例と
同様に評価した。すなわち、重合膜を形成した基板それ
ぞれ２枚を重合膜を内面に向け、励起ビームの照射方向
か平行になるように重ね合わせ、重合膜間の間隔か１０
μｍの液晶セルを作製し、液晶クリアーポイント以上の
温度となるようセルを加熱後液晶を封入し、室温まで冷
却後偏光子を用い液晶の配向を観察した。その結果、液
晶配向能力が確認され、これより面内配向性を有してい
ることか確認された。

第７実施例 基板としてＩＴＯを、パラフェニレンジアミンの代わり
にメタフェニレンジアミンを用い、モノマーの温度を３
５°Ｃ１真空槽の温度を４０°Ｃにし、基板角度を１５
度にした以外は、前記第４実施例と同様にしてＩＴＯ基
板上に面内配向有機薄膜層を形成し、本実施例の面内配
向有機薄膜層を有する機能部材を作製した。

次に、この機能部材を、液晶配向能の有無により重合膜
の面内配向性、特に膜表面の面内配向性を第６実施例と
同様に評価した。その結果、液晶配向能力が確認され、
これより面内配向性を有していることか確認された。

比較例３ プラズマを発生しなかった以外は、前記第６実施例、第
７実施例と同様にしてＴＴＯ基板上に比較用重合膜を形
成し比較用部材を作製した。得られた比較用部材を用い
、第６実施例と同様にして液晶セルを作製し、液晶の配
向を観察した。その結果、液晶配向性は認められず、該
重合膜は面内配向性を有さないことか分かった。

第８実施例 基板角度を１５度とし、蒸着開始後１０分間プラズマ照
射を行った後、プラズマ発生を止め、蒸着のみを５０分
行った以外は、前記第４実施例と同様にしてＳｉ基板上
に面内配向有機薄膜層を形成し、本実施例の面内配向有
機薄膜層を有する機能部材を作製した。次に、前記第２
実施例と同様にして、酸膜の配向度を測定した。その結
果、配向度は０．５２であり、プラズマ照射を成る時間
行うたけて面内配向膜が得られていることか分かった。

比較例４ 蒸着開始前に１０分間プラズマ照射を行った後、プラズ
マ発生を止めて蒸着のみを１時間行った以外は、前記第
８実施例と同様にして比較用重合膜を得た。この膜の配
向度を、前記第８実施例と同様にして調へたところ、２
色性は全く観察されず、面内配向膜は得られていないこ
とか分かった。これより、励起ビーム照射により基板自
体の表面に面内異方性か付与できることにより面内異方
膜が作製できるのではない、ということが分かる。従っ
て、蒸着時にプラズマ照射を行うことか必要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の面内配向有機薄層を有する機能部材を
製造するのに適した真空蒸着装置の一例を示す概略構成
断面図、第２図は第１実施例て得られた面内配向重合膜
の偏光ＩＲスペクトルおよびその差スペクトル（励起ビ
ーム照射方向に垂直偏光スペクトル−平行偏光スペクト
ル）を示す線図、第３図は第２実施例で得られた面内配
向重合膜の配向度を示す線図、第４図は第３実施例で得
られた面内配向重合膜の配向度を示す線図、第５図は第
４実施例で得られた面内配向重合膜の配向度を示す線図
、第６図は第５実施例で得られた面内配向重合膜の偏光
ＩＲスペクトルの差スペクトル（励起ビーム照射方向に
垂直偏光スペクトル−平行偏光スペクトル）を示す線図
である。 真空槽 基板 プラズマ発生源 蒸着物質 減圧装置 垂直偏光スペクトル 平行偏光スペクトル 差スペクトル 波 数 （ｃｍ 第 図 ２０゜ ４０゜ ６０゜ （θ） ８０゜ ＝　１ 加 速 電 圧 （ｋＶ　） ０゜ ３０゜ ６０゜ 基 板 角 度 （θ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板と、該基板表面に形成され、結晶の配向方向
   ，高分子主鎖または官能基の向きが一定の斜め方向の基
   板への投影線に平行または垂直方向に並んでいる形で形
   成された面内配向層を含む有機薄膜層と、からなること
   を特徴とする機能部材。
2. （２）基板の表面に有機物質を蒸着して面内配向有機薄
   膜層を有する機能部材を製造する方法であって、基板に
   有機物質を蒸着する工程において、少なくとも一定時間
   基板に対し一定の斜め方向から励起ビームを照射しなが
   ら有機物質を蒸着することを特徴とする面内配向有機薄
   膜層を有する機能部材の製造方法。