JPS63126577A - 薄膜 - Google Patents
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
1皿皇及■立!
本発明は、高分子化合物の薄膜に関するものであり、さ
らに詳しくは、修飾された高分子化合物をラングミュア
・ブロジェット法で製膜することによって形成された薄
膜に関するものである。
らに詳しくは、修飾された高分子化合物をラングミュア
・ブロジェット法で製膜することによって形成された薄
膜に関するものである。
従圭皇弦玉
すでに1930年代、炭素数16〜22くらいの脂肪酸
が水面上に単分子膜をつくり、それを基質上に累積でき
ることがラングミュアとプロジェットにより見出された
が、技術的応用についての検討が行われはじめたのは最
近のことである。
が水面上に単分子膜をつくり、それを基質上に累積でき
ることがラングミュアとプロジェットにより見出された
が、技術的応用についての検討が行われはじめたのは最
近のことである。
これまでの研究の概要については、固体物理17(12
) 45 (1982) Th1n 5olid Pf
lms 6fJ No、1 (1980) 。
) 45 (1982) Th1n 5olid Pf
lms 6fJ No、1 (1980) 。
1bid+ 99 No、 1.2.3 (1983)
In5oluble monolayersat l
tqutd−gas 1nterfaces (G、L
、 Ga1ns、 Inter−science Pu
blishers、 New York+ 1966)
などにまとめられているが、従来の直鎖飽和脂肪酸のラ
ングミュア・ブロジェット膜(以下rLBIIJ4Jと
いう)は耐熱性、機械的強度に欠点があり実用的応用に
はそのままでは使えないという問題点がある。
In5oluble monolayersat l
tqutd−gas 1nterfaces (G、L
、 Ga1ns、 Inter−science Pu
blishers、 New York+ 1966)
などにまとめられているが、従来の直鎖飽和脂肪酸のラ
ングミュア・ブロジェット膜(以下rLBIIJ4Jと
いう)は耐熱性、機械的強度に欠点があり実用的応用に
はそのままでは使えないという問題点がある。
これらを改善するものとして不飽和脂肪酸、例えばω−
トリコセン酸、ω−ベブタデセン酸やα−オクタデシル
アクリル酸や脂肪酸の不飽和エステル、例えばステアリ
ン酸ビニル、オクタデシルアクリレートのほか、ジアセ
チレン誘導体などの重合膜が検討されているが、耐熱性
は充分とはいえないし、電気的にもすぐれたものとはい
えない。
トリコセン酸、ω−ベブタデセン酸やα−オクタデシル
アクリル酸や脂肪酸の不飽和エステル、例えばステアリ
ン酸ビニル、オクタデシルアクリレートのほか、ジアセ
チレン誘導体などの重合膜が検討されているが、耐熱性
は充分とはいえないし、電気的にもすぐれたものとはい
えない。
ポリマーについもポリ酸、ポリアルコール、エチルアク
リレート、ポリペプチドなど親水性基をもつ高分子に成
膜性のあるものが知られているが、特にラングミュア・
ブロジェット膜用の材料として、修飾された高分子はこ
れまで検討されていないし、すぐれたLB膜材料と言え
るものはない。
リレート、ポリペプチドなど親水性基をもつ高分子に成
膜性のあるものが知られているが、特にラングミュア・
ブロジェット膜用の材料として、修飾された高分子はこ
れまで検討されていないし、すぐれたLB膜材料と言え
るものはない。
一方、耐熱性フィルムとしてポリイミドがあるが、スピ
ンコードなどの方法によってはせいぜい1000Å以上
で通常は1μm以上で1ooo八以下のピンホールのな
い耐熱性薄膜を作成するのは非常に困難である。
ンコードなどの方法によってはせいぜい1000Å以上
で通常は1μm以上で1ooo八以下のピンホールのな
い耐熱性薄膜を作成するのは非常に困難である。
■ し しよ゛ るロ 占
本発明は、本来、ラングミュア・ブロジェット法ではl
!!!膜が困難である高分子化合物を修飾することによ
り同法による製膜を可能にすることであり、耐熱性、耐
薬品性、接着力などの機械的特性の改善された一般的に
は製膜が難しい厚みの高分子薄膜を提供することである
。
!!!膜が困難である高分子化合物を修飾することによ
り同法による製膜を可能にすることであり、耐熱性、耐
薬品性、接着力などの機械的特性の改善された一般的に
は製膜が難しい厚みの高分子薄膜を提供することである
。
−占 ′ ための 。
高分子化合物の繰返し単位中に疎水性を付与するための
置換基を導入することによってラングミュア・ブロジェ
ット法で製膜できるように修飾し、この修飾された高分
子化合物と望むなら公知のラングミュア膜化合物と混合
してラングミュア・ブロジェット法によって製膜するこ
とによってなされる。
置換基を導入することによってラングミュア・ブロジェ
ット法で製膜できるように修飾し、この修飾された高分
子化合物と望むなら公知のラングミュア膜化合物と混合
してラングミュア・ブロジェット法によって製膜するこ
とによってなされる。
詳lじυ1撓
本発明において使用するLB膜材料の1つは、少なくと
も2個の炭素原子を有する少なくとも2価の第1の有機
基R1と、少なくとも2個の炭素原子を有する少なくと
も2価の第2の有機基R2とが2価の結合基によって交
互に連結されている線状の繰返し単位を有し、かつ共有
結合によって同じ繰返し単位へ結合した、置換基を含む
こともある炭素数10〜30の炭化水素含有基R3を少
なくとも1つ含んでいる高分子化合物である。
も2個の炭素原子を有する少なくとも2価の第1の有機
基R1と、少なくとも2個の炭素原子を有する少なくと
も2価の第2の有機基R2とが2価の結合基によって交
互に連結されている線状の繰返し単位を有し、かつ共有
結合によって同じ繰返し単位へ結合した、置換基を含む
こともある炭素数10〜30の炭化水素含有基R3を少
なくとも1つ含んでいる高分子化合物である。
さらに詳しく説明すれば、本発明の高分子化合物は基本
骨格となる線状の繰り返し単位としてから構成される。
骨格となる線状の繰り返し単位としてから構成される。
ここでR1は少なくとも2個の炭素原子を含有する少な
くとも2価の第1の有機基であり、R2は少なくとも2
個の炭素原子を含有する少なくとも2価の第2の有機基
である。さらに好ましくはR1゜R2のいずれか一方ま
たは両方が少なくとも6個の炭素原子数を有するベンゼ
ノイド不飽和によって特徴づけられた基である。
くとも2価の第1の有機基であり、R2は少なくとも2
個の炭素原子を含有する少なくとも2価の第2の有機基
である。さらに好ましくはR1゜R2のいずれか一方ま
たは両方が少なくとも6個の炭素原子数を有するベンゼ
ノイド不飽和によって特徴づけられた基である。
(11〜(3)式におけるAB、BAは、O,N、S、
P、Bなどのヘテロ原子を含む酸性基Aと塩基性基Bの
反応によって出来た2 (iiの結合基である。さらに
具体的には、−COOR,(Rはアルキル基または水素
原子、以下同じ) −cox、 cxはαまたはBr、
以下同じ) −NCO,−NCS、−CN、 −CO
NHRなどの酸性基Aと、−NIIR,−OR,−SR
,−X等の塩基性基Bの反応によってできた基で、 等であり、 OS S 等である。
P、Bなどのヘテロ原子を含む酸性基Aと塩基性基Bの
反応によって出来た2 (iiの結合基である。さらに
具体的には、−COOR,(Rはアルキル基または水素
原子、以下同じ) −cox、 cxはαまたはBr、
以下同じ) −NCO,−NCS、−CN、 −CO
NHRなどの酸性基Aと、−NIIR,−OR,−SR
,−X等の塩基性基Bの反応によってできた基で、 等であり、 OS S 等である。
本発明の高分子化合物は、+11〜(3)の基本骨格の
同じ繰返し単位中にそれへ共有結合した、置換基を有す
ることもある炭素数10〜30.好ましくは炭素数16
〜22の炭化水素含有基R3の少なくとも1つ、好まし
くは2つを含有し、ラングミュア・ブロジェット法で製
膜可能なように修飾されたものである。
同じ繰返し単位中にそれへ共有結合した、置換基を有す
ることもある炭素数10〜30.好ましくは炭素数16
〜22の炭化水素含有基R3の少なくとも1つ、好まし
くは2つを含有し、ラングミュア・ブロジェット法で製
膜可能なように修飾されたものである。
このような修飾を実現する方法には3つの方法が考えら
れる。
れる。
(1) (1)〜(3)式の線状の繰返し単位中のAB
、 BAの基に含まれる原子にR3を置換する方法。
、 BAの基に含まれる原子にR3を置換する方法。
(II) R1,R2に直接R3を置換する方法と、さ
らには、 (III) R1,R2の線状繰返し単位を作るのに使
われている以外のR1,R2の置換基を通してR3を置
換する方法である。
らには、 (III) R1,R2の線状繰返し単位を作るのに使
われている以外のR1,R2の置換基を通してR3を置
換する方法である。
勿論(1) (II) (III)を併用してもさ
しつかえない。また、R3が2つ以上のときは同一でも
異なってもよい。
しつかえない。また、R3が2つ以上のときは同一でも
異なってもよい。
CI) (n) (DI)について具体的に例示す
れば、(r)は、 上表のようにAB、 BAの窒素原子上の水素原子の代
わりにR3を置換する方法である。
れば、(r)は、 上表のようにAB、 BAの窒素原子上の水素原子の代
わりにR3を置換する方法である。
(I[)の方法は、R1,R2に直接R3を置換する方
法で、 はその具体例の一部である。
法で、 はその具体例の一部である。
さらに多くの可能性を含む方法は(DI)の方法である
。これについて詳しく説明する。
。これについて詳しく説明する。
(I[)の方法は、R11R2として少なくとも一方は
少なくとも3価の有機基を用いる方法で、R1゜R2を
含む繰返し単位を作るのに使われている以外の置換基を
通してR3を置換する方法で、勿論これに限定されるわ
けではないが、R1がR2と価数が等しいか、多い場合
について価数が6までを例示すると、 ム坐l数 亘夏皿孜 ■ 32 ■ 42 ■ 52 ■ 62 ■ 33 ■ 43 ■ 53 ■ 63 ■ 44 @54 ■ 64 @55 [株] 66 である。
少なくとも3価の有機基を用いる方法で、R1゜R2を
含む繰返し単位を作るのに使われている以外の置換基を
通してR3を置換する方法で、勿論これに限定されるわ
けではないが、R1がR2と価数が等しいか、多い場合
について価数が6までを例示すると、 ム坐l数 亘夏皿孜 ■ 32 ■ 42 ■ 52 ■ 62 ■ 33 ■ 43 ■ 53 ■ 63 ■ 44 @54 ■ 64 @55 [株] 66 である。
ここにはR1,R2が5価以上の例もリストアツブされ
ているが、R1,R2は4価までが特に好ましい例であ
る。
ているが、R1,R2は4価までが特に好ましい例であ
る。
R1瀉3.Rz−2価
Rx=4.Rz−2
R1= 3 、 R2= 3
Rx= 4 、 R2= 3
R1−4,R2=4
について可能な具体例について列挙すると、R1=3.
R2=2のとき、 R1x4.Rz−2のときは、 R1−3,Rz−3のときは、 R1=4.R2=3のときは、 R1x4.Rz−4のときは、 である。(4)〜(75)式には線状の繰返し単位を作
るのに使われていないA/Bが存在するが、[111)
の方法はこの置換基を通してR3を置換する方法である
。例えば(4)〜(75)でAならニCOOR3、−C
ON)IR3,−NIICOQR3、−NFICSOR
3等、Bなら、−NtlR3,−OR3,−5R3等に
よって置換することができる。
R2=2のとき、 R1x4.Rz−2のときは、 R1−3,Rz−3のときは、 R1=4.R2=3のときは、 R1x4.Rz−4のときは、 である。(4)〜(75)式には線状の繰返し単位を作
るのに使われていないA/Bが存在するが、[111)
の方法はこの置換基を通してR3を置換する方法である
。例えば(4)〜(75)でAならニCOOR3、−C
ON)IR3,−NIICOQR3、−NFICSOR
3等、Bなら、−NtlR3,−OR3,−5R3等に
よって置換することができる。
次にR1,R2について説明する。R1,R2は少なく
とも2個の炭素原子を含有する、好ましくは5〜20個
の炭素原子を含有する少なくとも2価の基であり、芳香
族の基であってもよく、脂肪族の基であってもよく、環
状脂肪族の基であってもよく、これらの基が組合わさっ
た基であってもよく、さらにはこれらの基が脂肪族、環
状脂肪族あるいは芳香族(これらが相互に組合わさって
いてもよい)の炭素数1〜30の1価の基(これらの基
がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メト
キシ基、アセトキシ基などの基で1換されていてもよい
)、あるいは該1 (i[iの基が−o −、−coo
−。
とも2個の炭素原子を含有する、好ましくは5〜20個
の炭素原子を含有する少なくとも2価の基であり、芳香
族の基であってもよく、脂肪族の基であってもよく、環
状脂肪族の基であってもよく、これらの基が組合わさっ
た基であってもよく、さらにはこれらの基が脂肪族、環
状脂肪族あるいは芳香族(これらが相互に組合わさって
いてもよい)の炭素数1〜30の1価の基(これらの基
がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メト
キシ基、アセトキシ基などの基で1換されていてもよい
)、あるいは該1 (i[iの基が−o −、−coo
−。
−NHCO−、−Co−、−5−、−C5S −、−N
IICS−。
IICS−。
−C3−などに結合した基で置換され誘導体となった基
であってもよい。しかし、R1,Rzが少なくとも6個
の炭素原子数を有するベンゼノイド構造によって特徴づ
けられた基である場合には、耐熱性、耐薬品性や機械的
特性などの点から好ましい。
であってもよい。しかし、R1,Rzが少なくとも6個
の炭素原子数を有するベンゼノイド構造によって特徴づ
けられた基である場合には、耐熱性、耐薬品性や機械的
特性などの点から好ましい。
本発明のベンゼノイド不飽和とは炭素環式化合物の構造
に関してキノイド構造と対比して用いられる術語で、普
通の芳香族化合物に含まれる炭素環と同じ形の構造をい
う。
に関してキノイド構造と対比して用いられる術語で、普
通の芳香族化合物に含まれる炭素環と同じ形の構造をい
う。
R1,R2についてさらに詳しく述べるために好適なも
のを例示すれば以下のとおりである。
のを例示すれば以下のとおりである。
ここでR4は
−o−、−co−、−s−。
R5:アルキルまたは了り−ル基
OR3
(CH2)P−(p = 2〜10) 、 −
(CHz)a −C−(CHz)z +。
(CHz)a −C−(CHz)z +。
C)lao
−(C)12)3−0−(CTo)z −0−(CH2
)3− 。
)3− 。
CH3CH3
n−2〜15
(以下余白)
(Raは前出に同じ)
以上の中からR1,R2のさらに好ましい例をあげれば
(Raは前出に同じ)である。
R3は炭素数10〜30好ましくは16〜22の炭化水
素含有基であるが、脂肪族、環状脂肪族と脂肪族、芳香
族と脂肪族の結合、それらの置換体から選ばれた1価の
基は好ましい具体的な例であり、列挙すれば (CHa) (CH2″77T 、 C)lx−CI
(CHzilここでJ+m”=n−s、n=10〜3
0好ましくは16〜22等であり、直鎖系脂肪族炭化水
素基が特に好ましい例である。
素含有基であるが、脂肪族、環状脂肪族と脂肪族、芳香
族と脂肪族の結合、それらの置換体から選ばれた1価の
基は好ましい具体的な例であり、列挙すれば (CHa) (CH2″77T 、 C)lx−CI
(CHzilここでJ+m”=n−s、n=10〜3
0好ましくは16〜22等であり、直鎖系脂肪族炭化水
素基が特に好ましい例である。
これらに対する置換基としてはハロゲン原子。
ニトロ基、アミノ基、シアン基、メトキシ基、アセトキ
シ基等があるが必須ではない。しかしフッ素原子は水素
原子より疎水性を向上させるので場合により使われるこ
とが望ましい。
シ基等があるが必須ではない。しかしフッ素原子は水素
原子より疎水性を向上させるので場合により使われるこ
とが望ましい。
即ち、フッ素を含有させることによってアルキル鎖の長
さを短くできる。例えば C8F+? (C112)
k −において長−2で充分であり、炭素数lOで製膜
が可能なようにできる。
さを短くできる。例えば C8F+? (C112)
k −において長−2で充分であり、炭素数lOで製膜
が可能なようにできる。
本発明の製膜方法に通用可能な高分子化合物の具体的な
例は(1)〜(75)式にRt、 R2,R3,A。
例は(1)〜(75)式にRt、 R2,R3,A。
B、 AB、 B^の具体例およびR3を置換する方法
の具体例をそれぞれ代入することによって明らかになる
。(1)〜(75)には共重合体は含まれていないが、
これらから類推される共重合体やそれらの混合物も勿論
本発明に含まれる。
の具体例をそれぞれ代入することによって明らかになる
。(1)〜(75)には共重合体は含まれていないが、
これらから類推される共重合体やそれらの混合物も勿論
本発明に含まれる。
又さらに必須ではないが、本発明の高分子化合物が(1
) (II) (DI)の方法によって炭素数1〜
9の炭化水素含有基によって置換されていてもよい。
) (II) (DI)の方法によって炭素数1〜
9の炭化水素含有基によって置換されていてもよい。
本発明の高分子化合物の分子量については特に限定はな
い。しかし分子量が低くても、本発明の!!!膜方決方
法って製膜は可能であるが、良好な耐熱性2機械的強度
、耐薬品性を得ることはできない。また一方分子量が大
きすぎると、粘度が高すぎて製膜がうまくいかない。
い。しかし分子量が低くても、本発明の!!!膜方決方
法って製膜は可能であるが、良好な耐熱性2機械的強度
、耐薬品性を得ることはできない。また一方分子量が大
きすぎると、粘度が高すぎて製膜がうまくいかない。
従って、数平均分子量が2,000〜300,000程
度のものが望ましい。
度のものが望ましい。
(1)〜(75)式から誘導される本発明の高分子化合
物の実用的な具体例をあげると以下のとおりである。
物の実用的な具体例をあげると以下のとおりである。
式中、−は異性を表す。
例えば、下式(78)で説明すれば、
および
を表す。
本発明は(78−1) (78−2)が単独である場
合(78−1) (78−2)が共存する場合を含ん
でいる。
合(78−1) (78−2)が共存する場合を含ん
でいる。
他の例は、例えば神戸博太部編、高分子の耐熱性(培風
館、 S45.3.5 ”) 、高分子の熱分解と耐熱
性(培風館、S49.3.15)等の底置に求めること
ができる。
館、 S45.3.5 ”) 、高分子の熱分解と耐熱
性(培風館、S49.3.15)等の底置に求めること
ができる。
これらの修飾された高分子化合物の薄膜の製造方法を説
明するために(80)式でR3= CH3(C!lz)
17−の場合について述べる。ピロメリット酸ジ無水
物のアルコリシスによって得られる を実質的に無水の条件下で、有機極性溶剤中で温度−1
0℃以上で、好ましくはθ〜40℃程度でチオニルクロ
ライドでアシル化し、これにジアミノジフェニルエーテ
ルを温度−10℃以上、好ましくはO〜+10℃で反応
させるが、反応を完結させるために後反応を20℃以上
で行ってもよい。
明するために(80)式でR3= CH3(C!lz)
17−の場合について述べる。ピロメリット酸ジ無水
物のアルコリシスによって得られる を実質的に無水の条件下で、有機極性溶剤中で温度−1
0℃以上で、好ましくはθ〜40℃程度でチオニルクロ
ライドでアシル化し、これにジアミノジフェニルエーテ
ルを温度−10℃以上、好ましくはO〜+10℃で反応
させるが、反応を完結させるために後反応を20℃以上
で行ってもよい。
アシル化およびアミド化の反応は通常O℃以以下−10
程程で行われるが、本発明では長鎖アルキル基等の置換
基が凍結固化する傾向があるので、上記の温度で行われ
ることが望ましい。勿論以上の場合において、異なった
置換基をもつ原料を混合して共重合体としたり、0〜3
0%程度の置換基のない、あるいは炭素数が10以下の
置換基をもつテトラカルボン酸ジ無水物やジアミンと混
合してもよい。
程程で行われるが、本発明では長鎖アルキル基等の置換
基が凍結固化する傾向があるので、上記の温度で行われ
ることが望ましい。勿論以上の場合において、異なった
置換基をもつ原料を混合して共重合体としたり、0〜3
0%程度の置換基のない、あるいは炭素数が10以下の
置換基をもつテトラカルボン酸ジ無水物やジアミンと混
合してもよい。
以上のように製造された両性ポリイミド前駆体について
は分離精製して製膜材料としても、製造後必要ならクロ
ロホルム、ベンゼンなどを添加して直接製膜用溶液とし
てもよい。
は分離精製して製膜材料としても、製造後必要ならクロ
ロホルム、ベンゼンなどを添加して直接製膜用溶液とし
てもよい。
本発明の高分子化合物を製膜する方法について述べる。
溶剤キャスト法、スピンコード法、ラングミュア・ブロ
ジェット法があり、ラングミュア・ブロジェット法が配
向した数十人単位で厚みの制御されたピンホールの少な
い薄膜を得る方法として好ましい。
ジェット法があり、ラングミュア・ブロジェット法が配
向した数十人単位で厚みの制御されたピンホールの少な
い薄膜を得る方法として好ましい。
溶剤キャスト法およびスピンコード法による場合、本発
明の高分子化合物あるいはその混合物をベンゼン、クロ
ロホルム、エチルエーテル、酢酸エチル、テトラヒドロ
フラン、ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセ
トアミドなどの溶剤にとかし、スピンコード法などの方
法により基板上に塗布するなどすればよく、分子を配向
させることはできないが、膜厚が1oooo人程度より
厚い場合にピンホールのない良質な膜が容易に得られる
。
明の高分子化合物あるいはその混合物をベンゼン、クロ
ロホルム、エチルエーテル、酢酸エチル、テトラヒドロ
フラン、ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセ
トアミドなどの溶剤にとかし、スピンコード法などの方
法により基板上に塗布するなどすればよく、分子を配向
させることはできないが、膜厚が1oooo人程度より
厚い場合にピンホールのない良質な膜が容易に得られる
。
次に本発明に用いるラングミュア・ブロジェット膜の製
法について説明する。
法について説明する。
ラングミュア・ブロジェット膜の製法としては膜を形成
する物質を水面上に展開し、水面上に展開された物質を
一定の表面厚で圧縮して単分子膜を形成し、その膜を基
板上に移しとる方法のほか水平付着法、回転円筒法など
の方法(新実験化学講座、第18巻、界面とコロイド、
49B−508)などがあげられ、通常行われている方
法であればとくに限定されることなく使用することがで
きる。
する物質を水面上に展開し、水面上に展開された物質を
一定の表面厚で圧縮して単分子膜を形成し、その膜を基
板上に移しとる方法のほか水平付着法、回転円筒法など
の方法(新実験化学講座、第18巻、界面とコロイド、
49B−508)などがあげられ、通常行われている方
法であればとくに限定されることなく使用することがで
きる。
ラングミュア・ブロジェット法は配向した、しかも厚み
を数十人単位で制御できる方法で200Å以下さらには
1000Å以下、数百人、数十人の薄膜を形成するのに
すぐれた方法であり、本発明の基板上の薄膜もこの特徴
をもつ。しかし10゜000人またはそれ以上の厚みの
膜もこの方法で製膜し得る。
を数十人単位で制御できる方法で200Å以下さらには
1000Å以下、数百人、数十人の薄膜を形成するのに
すぐれた方法であり、本発明の基板上の薄膜もこの特徴
をもつ。しかし10゜000人またはそれ以上の厚みの
膜もこの方法で製膜し得る。
本発明者は、本発明の修飾された高分子化合物が単独で
製膜できることを見出し提案(特願昭6O−20219
1)したが、これら高分子化合物と公知のラングミュア
・ブロジェット膜化合物と混合することによって製膜性
能が向上し、本発明の好ましい実施態様である。
製膜できることを見出し提案(特願昭6O−20219
1)したが、これら高分子化合物と公知のラングミュア
・ブロジェット膜化合物と混合することによって製膜性
能が向上し、本発明の好ましい実施態様である。
公知のラングミュア・ブロジェット膜化合物とは、先に
引用された文献などにも記載され、当業界で公知の化合
物である。特に炭素数が16から22位いの炭化水素基
と親水基とからなる下式の化合物が好ましい。
引用された文献などにも記載され、当業界で公知の化合
物である。特に炭素数が16から22位いの炭化水素基
と親水基とからなる下式の化合物が好ましい。
CH3(CH2端−Z
CH2= CI (CHzhZ
CHs(CHz) 7CミC−CミC(CILzヒtZ
ここで、n−16〜22. 12+m=n−5,Z=0
)1. N)+2. C0OH,C0NIIz 、
C0OR’ (R’は低級脂肪族炭化水素基)である
。
ここで、n−16〜22. 12+m=n−5,Z=0
)1. N)+2. C0OH,C0NIIz 、
C0OR’ (R’は低級脂肪族炭化水素基)である
。
製膜性の改善のためにはCHa (CH2)1−42の
式で表されるものがコスト面ですぐれているが、不飽和
結合を含むものは光や放射線などを照射することによっ
て重合させることができる特徴を有する。
式で表されるものがコスト面ですぐれているが、不飽和
結合を含むものは光や放射線などを照射することによっ
て重合させることができる特徴を有する。
これらから選ばれた少なくとも1つの化合物と高分子化
合物との混合比率については特に限定はない。
合物との混合比率については特に限定はない。
ラングミュア・ブロジェット法により膜を形成する成分
を水面上に展開する際、一般には溶媒として水には溶け
ないで気相中に蒸発してしまうベンゼン、クロロホルム
などが使用されるが、本発明の高分子化合物の場合は、
溶解度をあげるために有機極性溶剤を併用することが望
ましい。好ましい有機極性溶剤は、N、N−ジメチルホ
ルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、N、N−
ジエチルホルムアミド、N、N−ジエチルアセトアミド
、N、N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルス
ルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン、
ジメチルスルホン、ヘキサメチルホスホルアミド、テト
ラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン
などである。
を水面上に展開する際、一般には溶媒として水には溶け
ないで気相中に蒸発してしまうベンゼン、クロロホルム
などが使用されるが、本発明の高分子化合物の場合は、
溶解度をあげるために有機極性溶剤を併用することが望
ましい。好ましい有機極性溶剤は、N、N−ジメチルホ
ルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、N、N−
ジエチルホルムアミド、N、N−ジエチルアセトアミド
、N、N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルス
ルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン、
ジメチルスルホン、ヘキサメチルホスホルアミド、テト
ラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン
などである。
従って、高分子化合物と公知のラングミュア・ブロジェ
ット膜化合物を展開する際にも、ベンゼン、クロロホル
ムなどの溶媒と有機極性溶剤との混合溶剤を使用するこ
とが望ましい。
ット膜化合物を展開する際にも、ベンゼン、クロロホル
ムなどの溶媒と有機極性溶剤との混合溶剤を使用するこ
とが望ましい。
ベンゼン、クロロホルムなどと有機極性溶剤を併用した
ときには、膜を展開時ベンゼン、クロロホルム等は気相
中に蒸発し、有機極性溶剤は大量の水に溶解すると考え
られる。
ときには、膜を展開時ベンゼン、クロロホルム等は気相
中に蒸発し、有機極性溶剤は大量の水に溶解すると考え
られる。
本発明に使用される基板については本発明の薄膜を何に
応用するかということによって限定されるが、その他大
きく限定されることはなく、ガラス、アルミナ、石英な
どのような一般的無機の基板のほか、金属、プラスチッ
クやSi、 GaAs+ ZnSのような■族、m−v
、n−vi族等の半導体、PbTi0a、 BaTi0
a、 LiNbO3,LiTa0aのような強誘電体等
や磁性体薄膜を含むものも基板として用いることができ
る。また、通常行われるような表面処理を施したものも
勿論使うことができる。表面処理の中で、シランカップ
リング剤とくにアミノ基や、エポキシ基を有するシラン
カップリング剤やアルミキレート化合物で処理し、加熱
処理を施す方法は本発明の高分子薄膜と基板の接着性を
改善できるために好ましい。
応用するかということによって限定されるが、その他大
きく限定されることはなく、ガラス、アルミナ、石英な
どのような一般的無機の基板のほか、金属、プラスチッ
クやSi、 GaAs+ ZnSのような■族、m−v
、n−vi族等の半導体、PbTi0a、 BaTi0
a、 LiNbO3,LiTa0aのような強誘電体等
や磁性体薄膜を含むものも基板として用いることができ
る。また、通常行われるような表面処理を施したものも
勿論使うことができる。表面処理の中で、シランカップ
リング剤とくにアミノ基や、エポキシ基を有するシラン
カップリング剤やアルミキレート化合物で処理し、加熱
処理を施す方法は本発明の高分子薄膜と基板の接着性を
改善できるために好ましい。
本発明の特徴は、よい耐熱性をもった高分子化合物をラ
ングミュア・ブロジェット法で基板上に薄膜を形成でき
ることであるが、さらにあるものは、この薄膜を部分的
にあるいは完全に閉環させることによってさらに耐熱性
の向上した薄膜を基板上に形成できるという特徴をもつ
。
ングミュア・ブロジェット法で基板上に薄膜を形成でき
ることであるが、さらにあるものは、この薄膜を部分的
にあるいは完全に閉環させることによってさらに耐熱性
の向上した薄膜を基板上に形成できるという特徴をもつ
。
(76)〜(95)の例のうち(78)〜(90)はヘ
テロ原子を含む5員環または6員環へ部分的にあるいは
完全に閉環させることができる例であり、完全閉環後の
構造は次のようになる。
テロ原子を含む5員環または6員環へ部分的にあるいは
完全に閉環させることができる例であり、完全閉環後の
構造は次のようになる。
(以下余白)
閉環の方法については特に限定されないが、例えば先の
(80)式の具体例であるイミド化の場合には300〜
400℃近辺の温度に加熱することによって(80)式
の高分子化合物 の反応が起こって閉環が達成される。このとき、疎水化
のために導入した基がアルコールとして脱離するが、こ
の脱離したアルコールは300゛〜400℃近辺の温度
で必要ならガスの流れの下に置くか、真空下に置くこと
によって飛散させることができるので非常に耐熱性のよ
いポリイミド薄膜を得ることができる。
(80)式の具体例であるイミド化の場合には300〜
400℃近辺の温度に加熱することによって(80)式
の高分子化合物 の反応が起こって閉環が達成される。このとき、疎水化
のために導入した基がアルコールとして脱離するが、こ
の脱離したアルコールは300゛〜400℃近辺の温度
で必要ならガスの流れの下に置くか、真空下に置くこと
によって飛散させることができるので非常に耐熱性のよ
いポリイミド薄膜を得ることができる。
このように閉環によって耐熱性のよい薄膜を得る場合に
は、混合する公知のラングミュア・ブロジェット膜化合
物として、閉環反応条件下、飛散させることができるも
のを先に挙げた例のな中から選ぶことが望ましい。
は、混合する公知のラングミュア・ブロジェット膜化合
物として、閉環反応条件下、飛散させることができるも
のを先に挙げた例のな中から選ぶことが望ましい。
勿論、一般的なイミド化の際に使用される無水酢酸やピ
リジン、イソキノリンのような化学キュア剤、あるいは
それと熱を併用してもよい。
リジン、イソキノリンのような化学キュア剤、あるいは
それと熱を併用してもよい。
以上述べたように本発明の高分子化合物をラングミュア
・ブロジェット法により基板上に累積し必要ならそれに
続く閉環反応によって作られた基板上の薄膜は耐熱性、
機械的特性、耐薬品性も良好で、すぐれた電気絶縁性を
もち、そのうえ、10000八以下という非常に薄い膿
であり、5000人、2000人1望むなら10〜10
0OAにもし得るという特徴を持っている。
・ブロジェット法により基板上に累積し必要ならそれに
続く閉環反応によって作られた基板上の薄膜は耐熱性、
機械的特性、耐薬品性も良好で、すぐれた電気絶縁性を
もち、そのうえ、10000八以下という非常に薄い膿
であり、5000人、2000人1望むなら10〜10
0OAにもし得るという特徴を持っている。
特に1000八以下、数百人、50〜100程度度でも
良好な物性なかてもI X 10” V/am以上の絶
縁破壊強度を実現でき、また分子構造の選択によって4
00℃以上の耐熱性、好ましくは500℃以上の耐熱性
を実現できるので、種々のデバイスの中に使用すること
ができる。中でも50人程度から数百人程度の薄膜では
、特異な膜厚の効果、例えばトンネル効果が期待され、
それを利用した多くの興味ある応用が可能となる。
良好な物性なかてもI X 10” V/am以上の絶
縁破壊強度を実現でき、また分子構造の選択によって4
00℃以上の耐熱性、好ましくは500℃以上の耐熱性
を実現できるので、種々のデバイスの中に使用すること
ができる。中でも50人程度から数百人程度の薄膜では
、特異な膜厚の効果、例えばトンネル効果が期待され、
それを利用した多くの興味ある応用が可能となる。
しかしなから、そのような膜厚でlXl0”V/cIl
1以上の絶縁破壊強度を実現するのは困難であった。本
発明の方法によればエレクトロニクス分野で十分使用可
能なI X 106V/am以上の絶縁破壊強度をもつ
耐熱性薄膜を実現できることが明らかになった。
1以上の絶縁破壊強度を実現するのは困難であった。本
発明の方法によればエレクトロニクス分野で十分使用可
能なI X 106V/am以上の絶縁破壊強度をもつ
耐熱性薄膜を実現できることが明らかになった。
このように薄いポリイミド膜を作成する方法としてはス
ピンコード法や蒸着法があるが、1μm以上の厚みでも
lX106V/cm以上の絶縁破壊強度を達成するのは
非常な技術を必要とし、1000Å以下の厚みでI X
10’ V/am以上の絶縁破壊強度のポリイミド薄
膜を作成することは現在の技術では困難であることが理
解されるべきである。
ピンコード法や蒸着法があるが、1μm以上の厚みでも
lX106V/cm以上の絶縁破壊強度を達成するのは
非常な技術を必要とし、1000Å以下の厚みでI X
10’ V/am以上の絶縁破壊強度のポリイミド薄
膜を作成することは現在の技術では困難であることが理
解されるべきである。
本発明の耐熱性とは、薄膜を該温度に窒素気流下、1時
間加熱した後も誘電特性、絶縁特性に有意の変化がない
とき該温度以上の耐熱性をもつと定義されるが、さらに
具体的には、キャパシタンスの逆数の変化が加熱前後で
10%以内である場合に該温度以上の耐熱性をもつと定
義される。
間加熱した後も誘電特性、絶縁特性に有意の変化がない
とき該温度以上の耐熱性をもつと定義されるが、さらに
具体的には、キャパシタンスの逆数の変化が加熱前後で
10%以内である場合に該温度以上の耐熱性をもつと定
義される。
薄膜の加熱前後の重量変化はその重量が微量であるため
困難であるが、本発明の前駆体高分子化合物から形成さ
れたヘテロ環を含む耐熱性高分子(バルク)を該温度に
窒素気流下1時間加熱しても重量変化が10%を越えな
ければ、本発明による薄膜も該温度以上の耐熱性をもつ
と期待できる。
困難であるが、本発明の前駆体高分子化合物から形成さ
れたヘテロ環を含む耐熱性高分子(バルク)を該温度に
窒素気流下1時間加熱しても重量変化が10%を越えな
ければ、本発明による薄膜も該温度以上の耐熱性をもつ
と期待できる。
また、加熱前後で赤外吸収スペクトルに有意の変化がな
いことなどによっても簡便に耐熱性を評価することがで
きる。
いことなどによっても簡便に耐熱性を評価することがで
きる。
次にこれら薄膜の用途について述べる。
本発明の薄膜は、耐熱性、耐薬品性、機械的特定がすぐ
れ、非常に薄い膜であるという特徴を生かしてエレクト
ロニクス分野、エネルギー変換や物質分離など広範な分
野で使うことができる。
れ、非常に薄い膜であるという特徴を生かしてエレクト
ロニクス分野、エネルギー変換や物質分離など広範な分
野で使うことができる。
導電性、光導電性、光学特性、絶縁性、熱特性や化学反
応性を生かしたエレクトロニクス分野でのデバイスにつ
いてまず電気・電子デバイスについて述べる。
応性を生かしたエレクトロニクス分野でのデバイスにつ
いてまず電気・電子デバイスについて述べる。
第1に重要な本発明の薄膜を含んだ電気・電子デバイス
は金属/絶縁膜/半導体構造(以下MISという)のデ
バイスであり、平面エレクトロニクスデバイスや集積回
路の基本となる構造である。
は金属/絶縁膜/半導体構造(以下MISという)のデ
バイスであり、平面エレクトロニクスデバイスや集積回
路の基本となる構造である。
第1〜7図が代表的模式図である。第1図は半導体基板
に絶縁膜として本発明の薄膜を形成させその上に金属電
極を設けたものである。St、 Geなとの■族半導体
、GaAs+ GaPなどのm−v族半導体、CdTe
、 CdS、 ZnS、 Zn5e、 CdHgTeな
どのII−VT族半導体を使用することによって例えば
太陽電池のような光電変換素子、LED、EL、フォト
ダイオードのような発光素子、受光素子、光検出素子そ
の化ガスセンサー、温度センサーのような各種トランス
ジューサーを構成することができる。
に絶縁膜として本発明の薄膜を形成させその上に金属電
極を設けたものである。St、 Geなとの■族半導体
、GaAs+ GaPなどのm−v族半導体、CdTe
、 CdS、 ZnS、 Zn5e、 CdHgTeな
どのII−VT族半導体を使用することによって例えば
太陽電池のような光電変換素子、LED、EL、フォト
ダイオードのような発光素子、受光素子、光検出素子そ
の化ガスセンサー、温度センサーのような各種トランス
ジューサーを構成することができる。
勿論本発明の半導体としては単結晶、多結晶あるいはア
モルファスのいずれが選ばれてもよい。
モルファスのいずれが選ばれてもよい。
第2図は第1図と同等であるが1つの基板上に2個以上
の素子を作る場合にこのような電極が付けられる。この
ような構成によってCOD (Chargecoupl
ed device)のような電荷移動型デバイスが作
られ興味ある応用である。
の素子を作る場合にこのような電極が付けられる。この
ような構成によってCOD (Chargecoupl
ed device)のような電荷移動型デバイスが作
られ興味ある応用である。
次に第3図は電極(透明電極であってもよく、勿論パタ
ーン化されていてもよい。)をもつ絶縁基板上に、半導
体が多くの場合は半導体薄膜が形成されその上に本発明
の薄膜電極が設けられた構造になっている。
ーン化されていてもよい。)をもつ絶縁基板上に、半導
体が多くの場合は半導体薄膜が形成されその上に本発明
の薄膜電極が設けられた構造になっている。
第4図は薄膜が絶縁基板側電極と半導体薄膜との間に設
けられている点に第3図と違いがある。
けられている点に第3図と違いがある。
半導体薄膜は分子線エピタキシ(MBE)有機金属気相
生長法(MOCV[))原子層エピタキシ(ALE)蒸
着法、スパッタ法、スプレーパイロリシス法、塗布法な
ど通常半導体薄膜を作製するのに使われる方法で作られ
限定されない。
生長法(MOCV[))原子層エピタキシ(ALE)蒸
着法、スパッタ法、スプレーパイロリシス法、塗布法な
ど通常半導体薄膜を作製するのに使われる方法で作られ
限定されない。
半導体としては先に第1.2図で挙げたものを同様に使
うことができ、作られるデバイスも同様である。
うことができ、作られるデバイスも同様である。
第4図の構成では本発明の薄膜の上に半導体薄膜が形成
されるので形成時の熱が薄膜の耐熱性を− 越えると望
ましくないが、閉環後の薄膜ではアモルファスシリコン
等は十分累積できるし、その他の半導体も低温形成技術
が進んでいるので今後、多(の半導体が使えるようにな
るであろう。
されるので形成時の熱が薄膜の耐熱性を− 越えると望
ましくないが、閉環後の薄膜ではアモルファスシリコン
等は十分累積できるし、その他の半導体も低温形成技術
が進んでいるので今後、多(の半導体が使えるようにな
るであろう。
MIS構造デバイスのもっとも重要なデバイスの構造は
第5.6図で代表的に表されるゲート電極でチャンネル
電流を制御して駆動するタイプのいわゆる電界効果トラ
ンジスター(FET)構造をもつものである。
第5.6図で代表的に表されるゲート電極でチャンネル
電流を制御して駆動するタイプのいわゆる電界効果トラ
ンジスター(FET)構造をもつものである。
第5図は半導体基板を使っているのに対し、第6図では
絶縁基板上に形成された半導体、多くの場合半導体薄膜
を使っている違いがある。
絶縁基板上に形成された半導体、多くの場合半導体薄膜
を使っている違いがある。
MISFETはデバイスの基本型の一つであり、これに
より種々のデバイスを作ることができる。
より種々のデバイスを作ることができる。
大面積基板上に作れば液晶ディスプレイを駆動させる薄
膜トランジスターや集積度を上げれば集積回路を構成で
きる。
膜トランジスターや集積度を上げれば集積回路を構成で
きる。
他の興味ある応用は第5.6図でゲート電極をとりはず
した構造であり、絶縁膜あるいはそれと併用してイオン
、ガスや活性物質に感応する膜をつけることにより、イ
オン感応FET (ISFET)やガス感応EET (
Chew FET) 、免疫FET (IMFET)
、酵素FET (ENFET)を構成できる。
した構造であり、絶縁膜あるいはそれと併用してイオン
、ガスや活性物質に感応する膜をつけることにより、イ
オン感応FET (ISFET)やガス感応EET (
Chew FET) 、免疫FET (IMFET)
、酵素FET (ENFET)を構成できる。
動作原理はイオンやガス活性物質がゲー日色縁膜表面と
作用することによる電界効果によって説明できるが、本
発明の薄膜を用いる場合には、その上に種々の有機物で
さらに修飾する際に従来の無機物にくらべて有利となる
。特に長鎖アルキル基の残っている薄膜ではそのアルキ
ル基(疎水性)部分とタンパク質の疎水性部分との相互
作用を利用できる。
作用することによる電界効果によって説明できるが、本
発明の薄膜を用いる場合には、その上に種々の有機物で
さらに修飾する際に従来の無機物にくらべて有利となる
。特に長鎖アルキル基の残っている薄膜ではそのアルキ
ル基(疎水性)部分とタンパク質の疎水性部分との相互
作用を利用できる。
第7図はl5FETの例で石英基板上に半導体膜が図の
ように形成され、その上に絶縁膜とイオン感応膜を設け
た構造となっている。この絶縁膜として本発明の薄膜を
用いることができる。
ように形成され、その上に絶縁膜とイオン感応膜を設け
た構造となっている。この絶縁膜として本発明の薄膜を
用いることができる。
MIS構造のデバイスを構成するときの半導体として通
常、良好な絶縁膜を酸化などの方法で形成するのが難し
いm−v、 ■−■族などの化合物半導体を使う場合
が本発明の好ましい実施態様であり、CaAsの場合に
はFETを形成する場合、上記の問題点からMetal
−SemiconductorF E T (MESF
ET)の形で実用化されているが、MIs構造にするこ
とによって性能の向上が期待される。
常、良好な絶縁膜を酸化などの方法で形成するのが難し
いm−v、 ■−■族などの化合物半導体を使う場合
が本発明の好ましい実施態様であり、CaAsの場合に
はFETを形成する場合、上記の問題点からMetal
−SemiconductorF E T (MESF
ET)の形で実用化されているが、MIs構造にするこ
とによって性能の向上が期待される。
GaAsを使ってMIS集積回路を構成すると駆動電圧
を低げる効果のほか、GaAs半導体中でのキャリヤー
モビリティ−の大きさを利用した高速で動作する集積回
路(HEMT)を非常に簡単な方法で作ることができる
。
を低げる効果のほか、GaAs半導体中でのキャリヤー
モビリティ−の大きさを利用した高速で動作する集積回
路(HEMT)を非常に簡単な方法で作ることができる
。
第2に重要な本発明の薄膜を含んだ電気・電子デバイス
は金属/絶縁膜/金属(以下MIMという)構造のデバ
イスである。
は金属/絶縁膜/金属(以下MIMという)構造のデバ
イスである。
第8〜10図が模式図である。絶縁基板あるいは半導体
基板を用いその上に金属、絶縁膜、金属の順に形成され
る。
基板を用いその上に金属、絶縁膜、金属の順に形成され
る。
第8図はキャパシターの構造であり、キャパシタンスの
湿度による変化を追跡すれば湿度センサーとなる。また
この構造によってMrM構造のトランジスターを作るこ
ともできる。
湿度による変化を追跡すれば湿度センサーとなる。また
この構造によってMrM構造のトランジスターを作るこ
ともできる。
第9図のようにすれば、熱電子トランジスターを構成で
きる。
きる。
第10図のように半導体あるいは半導体デバイス上にキ
ャパシターを作ることによってVLS Iのメモリセル
のキャパシターとして使うことができる。
ャパシターを作ることによってVLS Iのメモリセル
のキャパシターとして使うことができる。
第10図の構成で熱電子を半導体中に注入するようなタ
イプのデバイスも作製できる。さらに金属のかわりにN
bのような起電導体を使うことにより、ジョセフソンジ
ャンクション(JJ)デバイスを作ることも可能である
。
イプのデバイスも作製できる。さらに金属のかわりにN
bのような起電導体を使うことにより、ジョセフソンジ
ャンクション(JJ)デバイスを作ることも可能である
。
第3の薄膜を含んだ電気・電子デバイスは、絶縁膜/金
属構造(1M構造)のデバイスであり、第11図で模式
的に表される。もっとも単純なもので、金属の上に絶縁
膜として本発明の薄膜を形成することにより得られる。
属構造(1M構造)のデバイスであり、第11図で模式
的に表される。もっとも単純なもので、金属の上に絶縁
膜として本発明の薄膜を形成することにより得られる。
一つの応用は液晶配向膜であり、パターン化した電極、
通常はITOなどの透明電極の上に本発明の薄膜を形成
することによって得られる。
通常はITOなどの透明電極の上に本発明の薄膜を形成
することによって得られる。
次の応用は図12.13の独立した二つの電極上に本発
明の薄膜を形成することにより湿度、ガスなどのセンサ
ーとして使うことができる。
明の薄膜を形成することにより湿度、ガスなどのセンサ
ーとして使うことができる。
以上本発明の薄膜を含んだ電気・電子デバイスについて
述べたが、他の応用例は前記に挙げた文献の中に特にP
、S、 Vincett、 G、G、 Roberts
の総説(Thin 5olid Films 6813
5〜171 (1980)に求めることができる。
述べたが、他の応用例は前記に挙げた文献の中に特にP
、S、 Vincett、 G、G、 Roberts
の総説(Thin 5olid Films 6813
5〜171 (1980)に求めることができる。
その他の半導体デバイス、化合物半導体デバイスについ
てはE、S、 Yang+ Fundamentals
of Sem1−conductor Device
s MaGraw−旧11.1978.今井ら編著、化
合物半導体デバイス(r)(n)工業調査会(1984
)の底置を参考にすることができる。
てはE、S、 Yang+ Fundamentals
of Sem1−conductor Device
s MaGraw−旧11.1978.今井ら編著、化
合物半導体デバイス(r)(n)工業調査会(1984
)の底置を参考にすることができる。
次に電気・電子デバイス以外のデバイスについて述べる
。
。
色素を含む薄膜や、TeOxなど無機薄膜にビット形成
や相変化をさせることによりその変化を0.1で光学的
に読み出す記録方式の採用が進んでいる。
や相変化をさせることによりその変化を0.1で光学的
に読み出す記録方式の採用が進んでいる。
本発明の薄膜は光、熱特に通常光学記録に使われるレー
ザー光によって反応を起こし、薄膜の厚みの変化が生じ
ビットが形成されること、またこの反応によって薄膜の
屈折率も変化するので、これを利用した光学記録が可能
であることが示唆される。
ザー光によって反応を起こし、薄膜の厚みの変化が生じ
ビットが形成されること、またこの反応によって薄膜の
屈折率も変化するので、これを利用した光学記録が可能
であることが示唆される。
本発明の薄膜は熱に対して反応性があることは、これま
での説明で明らかであるが、この反応性を利用して熱的
に閉環した部分としない部分をつくり、しない部分を溶
剤で除去することによってパターン化することができる
。残った部分は、耐熱性、機械的強度、耐薬品性にすぐ
れているのでレジスト膜として使用することができる。
での説明で明らかであるが、この反応性を利用して熱的
に閉環した部分としない部分をつくり、しない部分を溶
剤で除去することによってパターン化することができる
。残った部分は、耐熱性、機械的強度、耐薬品性にすぐ
れているのでレジスト膜として使用することができる。
また本発明の実施態様の一つであるようにアルキル鎖部
分に二重結合や、三重結合を含むものを使うことによっ
て光に対しても反応性をもつようにすることが可能であ
る。
分に二重結合や、三重結合を含むものを使うことによっ
て光に対しても反応性をもつようにすることが可能であ
る。
そのほか、ウニイブガイド用のクラツド材あるいは光学
回路成分としても応用が考えられる。
回路成分としても応用が考えられる。
レジストで述べた方法によってパターン化し、光学回路
を形成することもできる。本発明の薄膜の場合、厚みの
正確なコントロールと化合物を変えることによって屈折
率の調整ができる。このことは光学回路成分としての重
要な要件である。
を形成することもできる。本発明の薄膜の場合、厚みの
正確なコントロールと化合物を変えることによって屈折
率の調整ができる。このことは光学回路成分としての重
要な要件である。
あらゆる分野での保護用コーティング材料としても好適
であろうし、一般的にLB膜の分野で使われる機能性の
LB膜材料脂肪酸の混合膜、積層膜の手法を、本発明の
混合物を脂肪酸のかわりに使うことによって種々の機能
性を発現でき、これを使った用途が考えられる。例えは
色素、酵素を含んだ膜を作成することによって、光電変
換素子やバイオセンサーを作ることができる。
であろうし、一般的にLB膜の分野で使われる機能性の
LB膜材料脂肪酸の混合膜、積層膜の手法を、本発明の
混合物を脂肪酸のかわりに使うことによって種々の機能
性を発現でき、これを使った用途が考えられる。例えは
色素、酵素を含んだ膜を作成することによって、光電変
換素子やバイオセンサーを作ることができる。
また、この薄膜を使った物質分離の分野での用途も考え
られる。
られる。
最近、多孔質フィルム基板上に微細な孔をもつ薄膜を形
成して、それを物質分離に使用する試みがさかんになっ
ている。
成して、それを物質分離に使用する試みがさかんになっ
ている。
本発明の薄膜を特に公知のラングミュア膜材料の存在す
る条件でつくり、そのあと閉環反応を行うことによって
微細な孔をもつ薄膜が形成できる。
る条件でつくり、そのあと閉環反応を行うことによって
微細な孔をもつ薄膜が形成できる。
例えばポリイミド多孔質フィルム上にポリイミド前駆体
構造をもつ化合物をステアリルアルコールの過剰存在す
る条件で製膜し、そのあと300〜400℃でイミド化
することによって微細な孔をもつポリイミド薄膜をポリ
イミド多孔質フィルム上に作ることができる。
構造をもつ化合物をステアリルアルコールの過剰存在す
る条件で製膜し、そのあと300〜400℃でイミド化
することによって微細な孔をもつポリイミド薄膜をポリ
イミド多孔質フィルム上に作ることができる。
次に本発明の薄膜およびデバイスを実施例に基づき説明
する。
する。
実施例1
ピロメリット酸ジ無水物2.18 g (0,01モル
)とステアリルアルコール5.40 g (0,02モ
ル)とをフラスコ中、乾燥チッ素気流下、約100℃で
3時間反応させた。
)とステアリルアルコール5.40 g (0,02モ
ル)とをフラスコ中、乾燥チッ素気流下、約100℃で
3時間反応させた。
得られた反応物をヘキサメチルホスファミド4Q cc
に溶解して0〜5℃に冷却してチオニルクロライド2.
38gを約5℃で滴下し、滴下後約5℃で1時間保持し
、反応を終了させた。
に溶解して0〜5℃に冷却してチオニルクロライド2.
38gを約5℃で滴下し、滴下後約5℃で1時間保持し
、反応を終了させた。
そののちジメチルアセトアミド50ccに溶解させたジ
アミノジフェニルエーテル2g(0,01モル)を、0
〜5℃で滴下し、滴下後約1時間反応させたのち、反応
液を蒸留水600 cc中に注いで反応生成物を析出さ
せた。析出物を口過し、約40℃で減圧乾燥して約9g
の淡黄色粉末を得た。
アミノジフェニルエーテル2g(0,01モル)を、0
〜5℃で滴下し、滴下後約1時間反応させたのち、反応
液を蒸留水600 cc中に注いで反応生成物を析出さ
せた。析出物を口過し、約40℃で減圧乾燥して約9g
の淡黄色粉末を得た。
得られた粉末についてIRスペクトル分析、熱分析(T
GA−DTA) 、GPCによる分子量測定を行った。
GA−DTA) 、GPCによる分子量測定を行った。
IRスペクトル分析
KBrディスク法で測定したIRスペクトラムを第14
図に示す。IRスペクトルにはエステル、アミドl吸収
帯、■吸収帯、■吸収帯、アルキル鎖およびエーテルの
特徴的な吸収があられれている。
図に示す。IRスペクトルにはエステル、アミドl吸収
帯、■吸収帯、■吸収帯、アルキル鎖およびエーテルの
特徴的な吸収があられれている。
熱分析(TGA−DTA)
理学電機製RTG−DTA (H)タイプでフルスケ−
11zテTGA 10trg、 DTA 100 μV
、温度1000℃で昇温10℃/min、 窒素気流
(30d/lll1n )中で測定した結果を第15図
に示す。
11zテTGA 10trg、 DTA 100 μV
、温度1000℃で昇温10℃/min、 窒素気流
(30d/lll1n )中で測定した結果を第15図
に示す。
TGAには271,318,396,592℃に変曲点
があり、DTAには657℃付近に特徴的なピークがあ
る。
があり、DTAには657℃付近に特徴的なピークがあ
る。
また第16図は得られた前駆体を400Cまで10℃/
winで昇温し、400℃に1時間保ったのち室温まで
戻し、10℃/lll1n テl OOo’cまで昇温
した時の結果を示す。
winで昇温し、400℃に1時間保ったのち室温まで
戻し、10℃/lll1n テl OOo’cまで昇温
した時の結果を示す。
400°Cに1時間保つことによってほぼ重量は恒量に
達し、ポリイミド化反応が終結する。これを室温に戻し
て再び昇温しでも重量変化は450℃をすぎるまでなく
、ポリイミドフィルムの示す熱分解温度と同じ584℃
で熱分解が始まることが明らかになり、ポリイミド化の
反応を終結することによりポリイミドフィルムと同様の
耐熱性のものが得られることがわかる。
達し、ポリイミド化反応が終結する。これを室温に戻し
て再び昇温しでも重量変化は450℃をすぎるまでなく
、ポリイミドフィルムの示す熱分解温度と同じ584℃
で熱分解が始まることが明らかになり、ポリイミド化の
反応を終結することによりポリイミドフィルムと同様の
耐熱性のものが得られることがわかる。
GPCによる分子量測定
N、N−ジメチルアセトアミド溶媒で測定されたGPC
の結果をポリスチレン標準サンプルと比較することによ
って算出された数平均分子量は約5o、oooであった
。
の結果をポリスチレン標準サンプルと比較することによ
って算出された数平均分子量は約5o、oooであった
。
実施例2
実施例1の生成物55.1mgを蒸留したクロロホルム
/ジメチルアセトアミド=8/2 (容量比)の混合液
に溶解して25成の溶液にしたLB膜用展開液を開裂し
た。
/ジメチルアセトアミド=8/2 (容量比)の混合液
に溶解して25成の溶液にしたLB膜用展開液を開裂し
た。
得られた展開液を用いて再蒸留水上、20″Cで表面圧
πと繰返し単位(unit)あたりの面積との関係を測
定したところ、第17図に示す結果が得られたe 75
A2/unitぐらいから表面圧は急激にたちあがり
、良好な凝縮膜を形成した。極限面積は60A”/un
itであり、崩壊圧力も55dyne/cmと高分子膜
としては非常に高い値を示した。また表面圧を25dy
ne/csに保って膜を水面上に保持しても2時間にわ
たって面積の減少が認められず、安定な膜であった。
πと繰返し単位(unit)あたりの面積との関係を測
定したところ、第17図に示す結果が得られたe 75
A2/unitぐらいから表面圧は急激にたちあがり
、良好な凝縮膜を形成した。極限面積は60A”/un
itであり、崩壊圧力も55dyne/cmと高分子膜
としては非常に高い値を示した。また表面圧を25dy
ne/csに保って膜を水面上に保持しても2時間にわ
たって面積の減少が認められず、安定な膜であった。
次に水面上の膜の表面圧を20°Cで25dyne/備
に保って累積速度10mm/min″′?!LB法でガ
ラス基板あるいはCaFz板上に60層累積させた。
に保って累積速度10mm/min″′?!LB法でガ
ラス基板あるいはCaFz板上に60層累積させた。
CaFz板上に形成された膜をAT−AIR−IR分析
すると第18図のようなスペクトラムが得られ、実施例
1で得られた化合物の累積膜であり、面積一時間曲線か
らY型膜であることが確認された。なお本実施例で用い
た水層にはCd”イオンなどが含まれていないにもかか
わらず、累積膜90層のX−回折法による分析ではピー
クが20=4゜65°に1本だけ観測された。
すると第18図のようなスペクトラムが得られ、実施例
1で得られた化合物の累積膜であり、面積一時間曲線か
らY型膜であることが確認された。なお本実施例で用い
た水層にはCd”イオンなどが含まれていないにもかか
わらず、累積膜90層のX−回折法による分析ではピー
クが20=4゜65°に1本だけ観測された。
ブラッグ回折条件 nλ=2dsinθで、n−3,λ
= 1.5418人としたときのd (一層の膜厚)は
28.5八と計算され、両性ポリイミド前駆体において
長鎖アルキル基が垂直に立っているとしたときの値とほ
ぼ一致する。
= 1.5418人としたときのd (一層の膜厚)は
28.5八と計算され、両性ポリイミド前駆体において
長鎖アルキル基が垂直に立っているとしたときの値とほ
ぼ一致する。
さらに該累積膜を400℃で1時間加熱することによっ
て、α、β−不飽和5員環イミドが生成することがFT
−ATR−IR分析による1799cm−’、1710
cm−”のピークにより確認された。
て、α、β−不飽和5員環イミドが生成することがFT
−ATR−IR分析による1799cm−’、1710
cm−”のピークにより確認された。
おな実施例1の生成物を400℃で1時間加熱すると5
8%(重量%、以下同様)の減少がおこり、イミド化す
ることが赤外線吸収スペクトル分析などにより確認され
ている。前記のHR減少はイミド化によりステアリルア
ルコールが消失する場合の計算値58.7%ともよく一
致した。
8%(重量%、以下同様)の減少がおこり、イミド化す
ることが赤外線吸収スペクトル分析などにより確認され
ている。前記のHR減少はイミド化によりステアリルア
ルコールが消失する場合の計算値58.7%ともよく一
致した。
比較例1
実施例1と同様にしてステアリルアルコールの代わりに
n−デシルアルコール(n−CmhOH)を用いてポリ
イミド前駆体を合成した。
n−デシルアルコール(n−CmhOH)を用いてポリ
イミド前駆体を合成した。
このポリイミド前駆体はIRスペクトル分析、熱分析、
GPCによる分子量測定の結果、はぼ実施例1のポリイ
ミド前駆体と同じ特徴を有するものであったが、表面圧
面積曲線の測定結果は第19図に示すとおりであり、液
体膨張相のみで凝縮相の存在を示さなかった。従って炭
素数10のアルキル基を用いたものでは安全な凝縮相を
得るためには短すぎることが明らかとなった。
GPCによる分子量測定の結果、はぼ実施例1のポリイ
ミド前駆体と同じ特徴を有するものであったが、表面圧
面積曲線の測定結果は第19図に示すとおりであり、液
体膨張相のみで凝縮相の存在を示さなかった。従って炭
素数10のアルキル基を用いたものでは安全な凝縮相を
得るためには短すぎることが明らかとなった。
実施例3〜5
実施例1と同様にしてステアリルアルコールのかわりに
、炭素数12.14.16のラウリルアルコール、ミリ
スチルアルコール、セチルアルコールを用いてポリイミ
ド前駆体を合成した(それぞれ実施例3〜5に相当)。
、炭素数12.14.16のラウリルアルコール、ミリ
スチルアルコール、セチルアルコールを用いてポリイミ
ド前駆体を合成した(それぞれ実施例3〜5に相当)。
炭素数12.14のアルコールを用いた場合には炭素数
10と18との中間的な挙動を示したが、水相を5℃程
度にすると安定な凝縮相が得られた。
10と18との中間的な挙動を示したが、水相を5℃程
度にすると安定な凝縮相が得られた。
炭素数16のアルコールを用いたものでは炭素数18の
場合のものと同様安定な凝縮膜を作ることが明らかにな
った。
場合のものと同様安定な凝縮膜を作ることが明らかにな
った。
実施例6
ビロメリツト酸ジ無水物10.91gとステアリルアル
コール27.05 gを120℃で3時間反応させ、生
成物を200mエタノールで再結晶して融点133〜1
37℃のジステアリルピロメリテートを得た。
コール27.05 gを120℃で3時間反応させ、生
成物を200mエタノールで再結晶して融点133〜1
37℃のジステアリルピロメリテートを得た。
このジステアリルピロメリテート3.79 gを6Q
ccのへキサメチレンホスファミドに熔解して5℃に冷
却してチオニルクロライド1.19gを約5℃で滴下し
、滴下後約1時間保持し、反応を終了させた。その後ジ
メチルアセトアミド30ccに溶解させた1、2gのジ
アミノジフェニルエーテルを約10℃で滴下し、約20
℃に反応温度をあげて2時間反応させた後、400 c
cのエタノールに注いで反応生成物を析出させた。析出
物を口過、40℃で乾燥して約3.4gの淡黄色粉末を
得た。
ccのへキサメチレンホスファミドに熔解して5℃に冷
却してチオニルクロライド1.19gを約5℃で滴下し
、滴下後約1時間保持し、反応を終了させた。その後ジ
メチルアセトアミド30ccに溶解させた1、2gのジ
アミノジフェニルエーテルを約10℃で滴下し、約20
℃に反応温度をあげて2時間反応させた後、400 c
cのエタノールに注いで反応生成物を析出させた。析出
物を口過、40℃で乾燥して約3.4gの淡黄色粉末を
得た。
IRスペクトル分析、熱分析(TGA−DTA)、GP
Cによる分子量測定を行ったところ下記の結果が得られ
た。
Cによる分子量測定を行ったところ下記の結果が得られ
た。
IRスペクトル分析
KBrディスク法でとられたIRチャートは図2Oのよ
うでエステル、アミドl、 II、 I[I、アル
キル鎖およびエーテルの特徴的な吸収があられれた。
うでエステル、アミドl、 II、 I[I、アル
キル鎖およびエーテルの特徴的な吸収があられれた。
熱分析(TGA−DTA)
理学電機@製RTG−DTA (H)タイプでフルス)
r−JL/TGA 10 mg、 DTA 100 μ
V、温度1000℃で昇温10℃/min、 窒素気
流(30mi/m1n)中で測定された結果が図21の
とおりである。TGAには203,270,354,4
03.580°Cに変曲点があるが、DTAには特徴的
なピークは存在しない。
r−JL/TGA 10 mg、 DTA 100 μ
V、温度1000℃で昇温10℃/min、 窒素気
流(30mi/m1n)中で測定された結果が図21の
とおりである。TGAには203,270,354,4
03.580°Cに変曲点があるが、DTAには特徴的
なピークは存在しない。
GPCによる分子量測定
クロロホルム、 N、N−ジメチルアセトアミド(8
:2)混合溶媒で測定された数平均分子量はポリスチレ
ン換算で約15,000であった。
:2)混合溶媒で測定された数平均分子量はポリスチレ
ン換算で約15,000であった。
実施例7
実施例6の生成物55.1■を蒸留したクロロホルム/
ジメチルアセトアミド=8/2 (容量比)の混合液に
溶かして25淑のLB膜用展開液を調製した。
ジメチルアセトアミド=8/2 (容量比)の混合液に
溶かして25淑のLB膜用展開液を調製した。
再蒸留水上、20℃で表面圧と繰返し単位当たりの面積
との関係を測定したところ、第22図に示す結果が得ら
れた。65人”/unitぐらいから表面圧は急激に立
ち上がり、良好な凝縮膜を生成した。極限面積は約55
A2/unitであり、崩壊圧は45dyne/cm
であった。(図22−A)上記の溶液と同じモル濃度の
ステアリルアルコールの溶液を同じ容量まぜ合わせ、実
施例1の生成物の繰返し単位の数とステアリルアルコー
ルの分子数の合計が図22−Aと等しくなるようにして
表面圧面積曲線を評価したところBのような結果が得ら
れた。ステアリルアルコールの添加により曲線の立ち上
がりがさらに急になり、崩壊圧も約60dyne/am
に上昇して、膜が安定化していることがわかる。
との関係を測定したところ、第22図に示す結果が得ら
れた。65人”/unitぐらいから表面圧は急激に立
ち上がり、良好な凝縮膜を生成した。極限面積は約55
A2/unitであり、崩壊圧は45dyne/cm
であった。(図22−A)上記の溶液と同じモル濃度の
ステアリルアルコールの溶液を同じ容量まぜ合わせ、実
施例1の生成物の繰返し単位の数とステアリルアルコー
ルの分子数の合計が図22−Aと等しくなるようにして
表面圧面積曲線を評価したところBのような結果が得ら
れた。ステアリルアルコールの添加により曲線の立ち上
がりがさらに急になり、崩壊圧も約60dyne/am
に上昇して、膜が安定化していることがわかる。
アルミニウムを蒸着したガラス基板(シランカップリン
グ剤A−1100或いはA−187を処理したガラス基
板)上への累積は、ステアリルアルコールを添加するし
ないにかかわらずY型であり、良好な累積膜が得られた
。
グ剤A−1100或いはA−187を処理したガラス基
板)上への累積は、ステアリルアルコールを添加するし
ないにかかわらずY型であり、良好な累積膜が得られた
。
さらに実施例6の生成物とステアリルアルコールの1:
1 (モル比)の混合物をゲルマニウム基板上に累積し
、400℃、窒素気流下、1時間加熱すると、FT−A
TR−I R法によりステアリル基の消失と1790.
1710国−1の5員環イミドの出現が観測された。
1 (モル比)の混合物をゲルマニウム基板上に累積し
、400℃、窒素気流下、1時間加熱すると、FT−A
TR−I R法によりステアリル基の消失と1790.
1710国−1の5員環イミドの出現が観測された。
実施例8
実施例7と同様にステアリルアルコールのがわりに、ス
テアリン酸、ω−へブタデセン酸、オクタデカンを用い
て表面圧面積曲線を評価したところ、いずれの場合もス
テアリルアルコールの場合と同じように曲線の立ち上が
りが急になり、崩壊圧も上昇することがわかった。
テアリン酸、ω−へブタデセン酸、オクタデカンを用い
て表面圧面積曲線を評価したところ、いずれの場合もス
テアリルアルコールの場合と同じように曲線の立ち上が
りが急になり、崩壊圧も上昇することがわかった。
ステアリン酸、ω−へブタデセン酸の崩壊圧はステアリ
ルアルコールとほぼ同じで、オクタデカンよりも優れて
いた。
ルアルコールとほぼ同じで、オクタデカンよりも優れて
いた。
また、ステアリン酸、ω−へブタデセン酸、オクタデカ
ンを添加した膜は、アルミニウムを蒸着したガラス基板
上へY型で累積され、良好な累積膜が得られた。
ンを添加した膜は、アルミニウムを蒸着したガラス基板
上へY型で累積され、良好な累積膜が得られた。
実施例9
MIM構造の一例について述べる。
実施例6の化合物とステアリルアルコール1:l (モ
ル比)の混合物を使うほがは実施例2と同様の条件で1
1.21,31,41.51層の累積膜を作成した。基
板としてはシランカンブリング剤A−1100(1%)
を処理したガラス基板に0゜5龍巾のアルミニウム電極
を蒸着したものを使用した。
ル比)の混合物を使うほがは実施例2と同様の条件で1
1.21,31,41.51層の累積膜を作成した。基
板としてはシランカンブリング剤A−1100(1%)
を処理したガラス基板に0゜5龍巾のアルミニウム電極
を蒸着したものを使用した。
累積後1夜間乾燥して4oo℃、窒素流通下1時間処理
して、前記アルミニウム電極と直交するように0.1
s*巾のアルミニウム電極を蒸着して第8図のようなM
IMデバイスを作成した。キャパシタンスを周波数IK
IIzで室温で測定しキャパシタンスの逆数を累積膜数
に対してプロットしたものが第23図である。バーはデ
ーター1oケのバラツキを示している。
して、前記アルミニウム電極と直交するように0.1
s*巾のアルミニウム電極を蒸着して第8図のようなM
IMデバイスを作成した。キャパシタンスを周波数IK
IIzで室温で測定しキャパシタンスの逆数を累積膜数
に対してプロットしたものが第23図である。バーはデ
ーター1oケのバラツキを示している。
損失係数はいずれも0.02程度であった。さらに11
.21,31,41,51,101.151層の累積膜
をつくり、4oo′c窒素気流下1時間加熱してデバイ
ス面積0.18 cd+のアルミ/耐熱性ポリイミド薄
膜/アルミデバイスを作成した。
.21,31,41,51,101.151層の累積膜
をつくり、4oo′c窒素気流下1時間加熱してデバイ
ス面積0.18 cd+のアルミ/耐熱性ポリイミド薄
膜/アルミデバイスを作成した。
それぞれの耐熱性ポリイミド薄膜の膜厚は約50゜10
0.150,200,250,500.700八である
。これらのサンプル つについてIXIO6V/cm,2,3,4,5x10
8V/c+nの電界をかけたが絶縁破壊を起こさかった
。これによりI X 1 06V/cm以上の絶縁破壊
強度をもつことが明らかになった。1 5 0 ’Cに
30分加熱しても絶縁破壊強度の変化は見られなかった
。
0.150,200,250,500.700八である
。これらのサンプル つについてIXIO6V/cm,2,3,4,5x10
8V/c+nの電界をかけたが絶縁破壊を起こさかった
。これによりI X 1 06V/cm以上の絶縁破壊
強度をもつことが明らかになった。1 5 0 ’Cに
30分加熱しても絶縁破壊強度の変化は見られなかった
。
約100人の耐熱性ポリイミド薄膜を含むデバイスのI
(電流)−■(電圧)特性は図24,25のとおりで
、0.5X10GV/国まではオーム性の導電性を示し
、それ以上ではInl<Vlに従う導電性を示すことが
明らかになった。また、図25からこの約100人の薄
膜がIOVすなわちIX107の電界にも耐え得ること
が明らかになった。
(電流)−■(電圧)特性は図24,25のとおりで
、0.5X10GV/国まではオーム性の導電性を示し
、それ以上ではInl<Vlに従う導電性を示すことが
明らかになった。また、図25からこの約100人の薄
膜がIOVすなわちIX107の電界にも耐え得ること
が明らかになった。
したがって、本発明の耐熱性ポリイミド1模は種々の電
気・電子素子の中で絶縁膜として使用することができる
。
気・電子素子の中で絶縁膜として使用することができる
。
実施例10
Ml5構造の1例について第3図のタイプのMIS直流
駆動ELデバイスについて述べる。
駆動ELデバイスについて述べる。
シート抵抗15Ω/口、可視光透過率約80%のパター
ン化したITOガラス上に0.7 重量%のMnを含む
ZnSをターゲットとして用い、電子ビーム蒸着法でZ
nS (Mn) Jiiを形成した。蒸着時の圧力は約
1×10〜6torr、基板温度は約170℃。
ン化したITOガラス上に0.7 重量%のMnを含む
ZnSをターゲットとして用い、電子ビーム蒸着法でZ
nS (Mn) Jiiを形成した。蒸着時の圧力は約
1×10〜6torr、基板温度は約170℃。
製膜速度は約10人/secであった。得られたZnS
(Mn)薄膜は(111)方向に優先配向した多結晶膜
で厚さは0.1μmであった。そののち窒素気流下60
0℃で1時間熱処理した。
(Mn)薄膜は(111)方向に優先配向した多結晶膜
で厚さは0.1μmであった。そののち窒素気流下60
0℃で1時間熱処理した。
その上に実施例9と同じ累積条件で実施例6の化合物と
ステアリルアルコール1:1 (モル比)の混合物を2
1層累積した。ZnS (Mn)の上に理想に近い形で
Y型膜が累積された。このサンプルを1日乾燥したのち
、400℃1時間、窒素気流下で反応させてイミド化反
応を行って、その上にアルミニウムをITO電極と交差
するように蒸着してMIS構造のELデバイスを得た。
ステアリルアルコール1:1 (モル比)の混合物を2
1層累積した。ZnS (Mn)の上に理想に近い形で
Y型膜が累積された。このサンプルを1日乾燥したのち
、400℃1時間、窒素気流下で反応させてイミド化反
応を行って、その上にアルミニウムをITO電極と交差
するように蒸着してMIS構造のELデバイスを得た。
ITOをプラス、アルミニウムをマイナスに直流電圧を
印加したときの輝度対電圧曲線が図26に2つのデバイ
スについてプロットされているがしきい値電圧は13v
、最高輝度は11fL (at2IV)で黄橙色の発光
が得られた。また150℃に30分加熱しても初期性能
に変化は見られなかった。
印加したときの輝度対電圧曲線が図26に2つのデバイ
スについてプロットされているがしきい値電圧は13v
、最高輝度は11fL (at2IV)で黄橙色の発光
が得られた。また150℃に30分加熱しても初期性能
に変化は見られなかった。
耐熱性ポリイミド薄膜を設けないMS構造のデバイスで
は9v付近で絶縁破壊をし、発光は得られなかった。こ
のような低電圧、高輝度が得られる理由についてはまだ
明らかではないが、■絶縁膜の電界によるホットエレク
トーンのZnS (Mn)中への注入、■高耐圧絶縁膜
の存在によるデバイスの絶縁破壊強度の改善、■ZnS
: Mnとアルミニウム間の界面順位の低減などによ
ると考えている。
は9v付近で絶縁破壊をし、発光は得られなかった。こ
のような低電圧、高輝度が得られる理由についてはまだ
明らかではないが、■絶縁膜の電界によるホットエレク
トーンのZnS (Mn)中への注入、■高耐圧絶縁膜
の存在によるデバイスの絶縁破壊強度の改善、■ZnS
: Mnとアルミニウム間の界面順位の低減などによ
ると考えている。
本実施例によって耐熱性ポリイミド薄膜がMIS構造の
デバイスの絶縁膜としても有効に機能することが明らか
になった。
デバイスの絶縁膜としても有効に機能することが明らか
になった。
実施例11
実施例9と同様にして、11. 21. 31. 41
.51層の累積膜を累積した。基板としてはシランカフ
ブリング剤^−1100を1%処理したガラス基板にア
ルミニウムを蒸着したものを使用した。
.51層の累積膜を累積した。基板としてはシランカフ
ブリング剤^−1100を1%処理したガラス基板にア
ルミニウムを蒸着したものを使用した。
これ累積後1夜間乾燥し、次に400℃で1時間、窒素
気流下でイミド化して耐熱性ポリイミド薄膜とした。
気流下でイミド化して耐熱性ポリイミド薄膜とした。
さらにその後5ケづつのサンプルを200,250.3
00,350,400″Cに1時間、窒素気流中で熱処
理して、その上にアルミニウム電極を蒸着してアルミ/
熱処理耐熱性ポリイミド薄膜/アルミデバイスを作製し
た。熱処理耐熱性ポリイミド薄膜デバイスの誘電特性、
絶縁特性(抵抗率2絶縁破壊強度)等はアルミ/耐熱性
ポリイミド薄膜/アルミデバイスのそれと比べ有意の変
化はなく、本発明の耐熱性ポリイミド薄膜が400℃以
上の耐熱性をもつことが明らかになった。
00,350,400″Cに1時間、窒素気流中で熱処
理して、その上にアルミニウム電極を蒸着してアルミ/
熱処理耐熱性ポリイミド薄膜/アルミデバイスを作製し
た。熱処理耐熱性ポリイミド薄膜デバイスの誘電特性、
絶縁特性(抵抗率2絶縁破壊強度)等はアルミ/耐熱性
ポリイミド薄膜/アルミデバイスのそれと比べ有意の変
化はなく、本発明の耐熱性ポリイミド薄膜が400℃以
上の耐熱性をもつことが明らかになった。
実施例12
実施例6と同様に合成したジステアリルピロメリテート
2.47 gを乾燥へキサメチレンホスファミド12c
c中で0〜5℃に冷却してチオニルクロライド0.74
4 gをアシル化した。このアシル化物を続いて前もっ
てレゾルシノール0.358gと苛性ソーダ0.26
gから作成した水溶液に室温、攪拌しなから添加した。
2.47 gを乾燥へキサメチレンホスファミド12c
c中で0〜5℃に冷却してチオニルクロライド0.74
4 gをアシル化した。このアシル化物を続いて前もっ
てレゾルシノール0.358gと苛性ソーダ0.26
gから作成した水溶液に室温、攪拌しなから添加した。
生成した沈澱を分離、再沈精製して0.92gの白色粉
末を得た。IRスペクトル分析、熱分析、GPCによる
分子量測定を行ったところ下記の結果が得られた。
末を得た。IRスペクトル分析、熱分析、GPCによる
分子量測定を行ったところ下記の結果が得られた。
IRスペクトル分析
実施例6と同様にとられたIRチャートは図27のよう
でエステル、アルキル鎖の特徴的な吸収があられれた。
でエステル、アルキル鎖の特徴的な吸収があられれた。
熱分析
実施例6と同様に測定された結果は図28のとおりであ
る。TGAには265,355.397℃に変曲点があ
り、265℃以上で急速な熱分解 ′がはじまるが、2
00℃くらいまでは熱的に安定であると考えられる。一
方DTAには、160℃にシャープな吸熱ピークとブロ
ードな熱分解によると見られる発熱ピークが観測された
。
る。TGAには265,355.397℃に変曲点があ
り、265℃以上で急速な熱分解 ′がはじまるが、2
00℃くらいまでは熱的に安定であると考えられる。一
方DTAには、160℃にシャープな吸熱ピークとブロ
ードな熱分解によると見られる発熱ピークが観測された
。
GPCによる分子量測定
実施例6と同様に測定された数平均分子量はポリスチレ
ン換算で約7,000であった。
ン換算で約7,000であった。
実施例13
実施例12の生成物17.3■をクロロホルム/ジメチ
ルアセトアミド=19:1(容量比)の混合液に溶かし
て10yffのLB膜用展開液を調製した。
ルアセトアミド=19:1(容量比)の混合液に溶かし
て10yffのLB膜用展開液を調製した。
再蒸留水上、22”Cで表面圧と繰返し単位あたりの面
積との関係を測定したところ図29のAのように膨張的
で約30dyne/amで崩壊した。表面圧’l Od
yne / am 、累積速度10 ms/minで累
積すると基板をあげるときにだけ累積された。
積との関係を測定したところ図29のAのように膨張的
で約30dyne/amで崩壊した。表面圧’l Od
yne / am 、累積速度10 ms/minで累
積すると基板をあげるときにだけ累積された。
次に上記溶液とステアリルアルコールを実施例2のよう
に混合して表面圧面積曲線を測定すると図29のBのよ
うに曲線の立ち上がりが急峻になった。また、ステアリ
ルアルコールとモル比で1:1に混合することによって
ガラス基板上にY型膜が得られることが面積一時間曲線
から確認された。
に混合して表面圧面積曲線を測定すると図29のBのよ
うに曲線の立ち上がりが急峻になった。また、ステアリ
ルアルコールとモル比で1:1に混合することによって
ガラス基板上にY型膜が得られることが面積一時間曲線
から確認された。
実施例14〜22
実施例1.6.12と同様の方法によって次にあげるA
群とB群の化合物を作用させて高分子化合物を合成した
。R3= CH3(CH2) 17A
13■ A B 鴇 合成された高分子化合物の構造は次のとおりである。
群とB群の化合物を作用させて高分子化合物を合成した
。R3= CH3(CH2) 17A
13■ A B 鴇 合成された高分子化合物の構造は次のとおりである。
crx<1. 0<y<l、x+y=1これらの高分子
化合物の同定はIRスペクトル分析、I)l−NMRな
どによって行われた。熱分析、GPCによる分子量測定
の結果も実施例1,6゜120結果と同様であった。特
に16〜22の高分子化合物では300〜400°Cに
加熱することにより閉環反応とステアリルアルコール(
18ではおそらくジステアリルエーテル)の脱離によっ
て耐熱性の環構造が形成されることが確認された。
化合物の同定はIRスペクトル分析、I)l−NMRな
どによって行われた。熱分析、GPCによる分子量測定
の結果も実施例1,6゜120結果と同様であった。特
に16〜22の高分子化合物では300〜400°Cに
加熱することにより閉環反応とステアリルアルコール(
18ではおそらくジステアリルエーテル)の脱離によっ
て耐熱性の環構造が形成されることが確認された。
さらに以上の高分子化合物が実施例2,7.13と同様
の方法でラングミュア・ブロジェット法によって水面上
に安定な単分子膜が形成でき、それを基板上に移しとる
ことができることが確認された。
の方法でラングミュア・ブロジェット法によって水面上
に安定な単分子膜が形成でき、それを基板上に移しとる
ことができることが確認された。
実施例23〜25
実施例17.19.20で合成された高分子化合物を、
それぞれ61層づつ、ラングミュア・ブロジェット法に
よりアルミニウム蒸着基板上に累積した。実施例17.
19の高分子化合物に対してはそれぞれの高分子化合物
とステアリルアルコールの1:1 (モル比)の混合物
を累積した。すべてY型で累積され、累積比はほぼ1で
、良好な累積膜が得られた。
それぞれ61層づつ、ラングミュア・ブロジェット法に
よりアルミニウム蒸着基板上に累積した。実施例17.
19の高分子化合物に対してはそれぞれの高分子化合物
とステアリルアルコールの1:1 (モル比)の混合物
を累積した。すべてY型で累積され、累積比はほぼ1で
、良好な累積膜が得られた。
得られた累積膜のFT−IRスペクトルは、それぞれ図
30.31.32のとおりで実施例17゜19.20で
合成された高分子化合物の特性吸収が見られる。
30.31.32のとおりで実施例17゜19.20で
合成された高分子化合物の特性吸収が見られる。
次に上記累積膜をそれぞれ窒素気流下300℃。
450℃、400℃で1時間加熱したのちFT−IRス
ペクトルを測定した。(それぞれ図33゜34.35)
このスペクトルより、加熱により閉環反応が進行して次
の環構造をもつ耐熱性高分子薄膜が形成できることがわ
かった。
ペクトルを測定した。(それぞれ図33゜34.35)
このスペクトルより、加熱により閉環反応が進行して次
の環構造をもつ耐熱性高分子薄膜が形成できることがわ
かった。
実施例26
AとBの化合物を作用させてポリアミド酸を合成し、こ
れを酢酸リチウムによりリチウム塩としたのち、ステア
リルプロミドによりエステル化した。合成された高分子
化合物の構造は、であった、同定はIRスペクトル分析
、元素分析、熱分析により行った。この高分子化合物は
300〜400℃に加熱することにより閉環反応が進ん
で次の耐熱性の環構造(ポリベンゾオキサジノン)が形
成されることが確認された。
れを酢酸リチウムによりリチウム塩としたのち、ステア
リルプロミドによりエステル化した。合成された高分子
化合物の構造は、であった、同定はIRスペクトル分析
、元素分析、熱分析により行った。この高分子化合物は
300〜400℃に加熱することにより閉環反応が進ん
で次の耐熱性の環構造(ポリベンゾオキサジノン)が形
成されることが確認された。
さらにこの高分子化合物とステアリルアルコールの1:
2 (モル比)の混合物は、ラングミュア・ブロジェッ
ト法によりY型で累積され、加熱によりポリベンゾオキ
サジノン薄膜が形成できることがFT−I Rスペクト
ルの検討より明らかになった。
2 (モル比)の混合物は、ラングミュア・ブロジェッ
ト法によりY型で累積され、加熱によりポリベンゾオキ
サジノン薄膜が形成できることがFT−I Rスペクト
ルの検討より明らかになった。
実施例27
実施例17で合成された高分子化合物とステアリルアル
コールのl:1 (モル比)の混合物をシランカップリ
ング剤(A−1100,2%)を処理したガラス基板に
第36図Aのようにアルミニウム電極を蒸着した基板上
に1.3.5,7.9層累積した。累積後、1夜間乾燥
して第36図Bのように5龍φのアルミニウム電極を蒸
着してMIM構造のデバイスを作成した。キャパシタン
スを周波数120Hz、室温で測定し、キャパシタンス
の逆数を累積膜数に対してプロットしたものが第37図
である。良好な直線関係が見られた。
コールのl:1 (モル比)の混合物をシランカップリ
ング剤(A−1100,2%)を処理したガラス基板に
第36図Aのようにアルミニウム電極を蒸着した基板上
に1.3.5,7.9層累積した。累積後、1夜間乾燥
して第36図Bのように5龍φのアルミニウム電極を蒸
着してMIM構造のデバイスを作成した。キャパシタン
スを周波数120Hz、室温で測定し、キャパシタンス
の逆数を累積膜数に対してプロットしたものが第37図
である。良好な直線関係が見られた。
さらに11,21,31.41層の累積膜を作り、30
0℃窒素気流下1時間加熱してのち、上部アルミニウム
電極を形成してアルミ/耐熱性ポリアミドイミド/アル
ミデバイスを作成した。
0℃窒素気流下1時間加熱してのち、上部アルミニウム
電極を形成してアルミ/耐熱性ポリアミドイミド/アル
ミデバイスを作成した。
それぞれの耐熱性ポリアミドイミドの膜厚は約50.1
00,150,200人である。これらのデバイスにつ
いて、キャパシタンスを周11a120Hz、室温で測
定し、キャパシタンスの逆数を累積膜数に対してプロッ
トしたものが第38図である。良好な直線関係があり、
加熱後も単分子膜キャパシタンスの存在を示唆している
。
00,150,200人である。これらのデバイスにつ
いて、キャパシタンスを周11a120Hz、室温で測
定し、キャパシタンスの逆数を累積膜数に対してプロッ
トしたものが第38図である。良好な直線関係があり、
加熱後も単分子膜キャパシタンスの存在を示唆している
。
さらに膜厚の異なるデバイスに、それぞれl×10’V
/amおよび5X106V/e1mの電界をかけたが絶
縁破壊をおこさなかった。この結果によりlX10’V
101以上の絶縁破壊強度をもつことが明らかになった
。
/amおよび5X106V/e1mの電界をかけたが絶
縁破壊をおこさなかった。この結果によりlX10’V
101以上の絶縁破壊強度をもつことが明らかになった
。
また、300℃窒素気流下、1時間加熱して形成した薄
膜を、その後さらに300℃窒素気流下1時間加熱し1
、その上にアルミニウム電極を蒸着してアルミ/熱処理
耐熱性ポリアミドイミド薄膜/アルミデバイスを作製し
た。このデバイスの誘電特性、絶縁特性は熱処理前のデ
バイスのそれと比べ有意の変化はなく、本発明の耐熱性
ポリアミドイミド薄膜が300℃以上の耐熱性をもつこ
とが明らかになった。
膜を、その後さらに300℃窒素気流下1時間加熱し1
、その上にアルミニウム電極を蒸着してアルミ/熱処理
耐熱性ポリアミドイミド薄膜/アルミデバイスを作製し
た。このデバイスの誘電特性、絶縁特性は熱処理前のデ
バイスのそれと比べ有意の変化はなく、本発明の耐熱性
ポリアミドイミド薄膜が300℃以上の耐熱性をもつこ
とが明らかになった。
実施例28
実施例20で合成された高分子化合物とステアリルアル
コールの1:1 (モル比)の混合物ヲシランカップリ
ング剤(A−1100,2%)を処理したガラス基板に
第36図Aのようにアルミニウム電極を蒸着した基板上
に1.3,5,7.9層累積した。累積後1夜間乾燥し
て第36図Bのように5Wφのアルミニウム電極を蒸着
してMIM構造のデバイスを作成した。キャパシタンス
を周波数120Hz、室温で測定し、キャパシタンスの
逆数を累積膜数に対してプロットしたものが第39図で
ある。良好な直線関係が見られた。
コールの1:1 (モル比)の混合物ヲシランカップリ
ング剤(A−1100,2%)を処理したガラス基板に
第36図Aのようにアルミニウム電極を蒸着した基板上
に1.3,5,7.9層累積した。累積後1夜間乾燥し
て第36図Bのように5Wφのアルミニウム電極を蒸着
してMIM構造のデバイスを作成した。キャパシタンス
を周波数120Hz、室温で測定し、キャパシタンスの
逆数を累積膜数に対してプロットしたものが第39図で
ある。良好な直線関係が見られた。
さらに3,7.11,21.31層の累積膜をつくり、
450°C2窒素気流下1時間加熱してのち、上部アル
ミニウム電極を形成してアルミ/耐熱性ポリイミドイソ
インドロキナゾリンジオン/アルミデバイスを作成した
。それぞれの耐熱性ポリイミドイソインドロキナゾリン
ジオンの膜厚は約10.23.36,70,100人で
ある。
450°C2窒素気流下1時間加熱してのち、上部アル
ミニウム電極を形成してアルミ/耐熱性ポリイミドイソ
インドロキナゾリンジオン/アルミデバイスを作成した
。それぞれの耐熱性ポリイミドイソインドロキナゾリン
ジオンの膜厚は約10.23.36,70,100人で
ある。
これらのデバイスについて、キャパシタンスを周波数1
2011z、室温で測定し、キャパシタンスの逆数を累
積膜数に対してプロットしたものが第40図である。良
好な直線関係があり、加熱後も単分子膜キャパシタンス
の存在を示唆している。
2011z、室温で測定し、キャパシタンスの逆数を累
積膜数に対してプロットしたものが第40図である。良
好な直線関係があり、加熱後も単分子膜キャパシタンス
の存在を示唆している。
さらに膜厚の異なるデバイスに、それぞれ1×106V
/cmおよび5 X I O’ V/cmの電界をがけ
たが絶縁破壊をおこさなかった。この結果より1X10
6V/CI6以上の絶縁破壊強度をもつことが明らかに
なった。
/cmおよび5 X I O’ V/cmの電界をがけ
たが絶縁破壊をおこさなかった。この結果より1X10
6V/CI6以上の絶縁破壊強度をもつことが明らかに
なった。
また、500℃窒素気流下、1時間加熱して形成した薄
膜を、その後さらに500℃窒素気流下1時間加熱して
、その上にアルミニウム電極を蒸着してアルミ/熱処理
耐熱性ポリイミドイソインドロキナゾリンジオン薄膜/
アルミデバイスを作製した。このデバイスの誘電特性、
絶縁特性は熱処理前のデバイスのそれと比べ有意の変化
はなく、本発明の耐熱性ポリイミドイソインドロキナゾ
リンジオン薄膜が500℃以上の耐熱性をもつことが明
らかになった。
膜を、その後さらに500℃窒素気流下1時間加熱して
、その上にアルミニウム電極を蒸着してアルミ/熱処理
耐熱性ポリイミドイソインドロキナゾリンジオン薄膜/
アルミデバイスを作製した。このデバイスの誘電特性、
絶縁特性は熱処理前のデバイスのそれと比べ有意の変化
はなく、本発明の耐熱性ポリイミドイソインドロキナゾ
リンジオン薄膜が500℃以上の耐熱性をもつことが明
らかになった。
主皿公立来
本発明によるとLB模膜法より製膜できるように修飾さ
れた高分子化合物が、水面上でさらに安定な膜を形成し
、基板上に良好に累積できるようになる。また部分的あ
るいは完全に環化させることにより、同時に混合した公
知のLB膜化合物を飛散させることにより、耐熱性の極
めて良好で、耐薬品性、機械的特性のよい一般的には作
成が難しい厚み、すなわち10,000Å以下、望むな
ら10〜1000人の超薄膜を得ることができる。
れた高分子化合物が、水面上でさらに安定な膜を形成し
、基板上に良好に累積できるようになる。また部分的あ
るいは完全に環化させることにより、同時に混合した公
知のLB膜化合物を飛散させることにより、耐熱性の極
めて良好で、耐薬品性、機械的特性のよい一般的には作
成が難しい厚み、すなわち10,000Å以下、望むな
ら10〜1000人の超薄膜を得ることができる。
第1図〜第7図は代表的なMis構造デバイスの模式図
であり、第8図〜第10図はMIM構造、第11図〜第
13図は1M構造のそれである。 第14図は実施例1で得られた前駆体のIRスペクトラ
ム、第15図は実施例1で得られた前駆体の熱重量分析
(TGA−DTA)結果を示すグラフ、第16図は実施
例1で得られた前駆体を室温から400℃まで昇温し、
そこに1時間保って室温まで下げ、さらに1000℃ま
で昇温したときの熱重量分析(TGA−DTA)結果を
示すグラフ、第17図は実施例1で得られた前駆体を実
施例2にしたがって水面上に展開した場合の表面圧と繰
返し単位当たりの面積との関係を討定した結果示すグラ
フ、第18図は前記水面上に展開した膜をCaFz板上
へLB法で累積したもののFT−ATR−I Rの測定
結果を示すスペクトラム、第19図は比較例1で得られ
た前駆体の表面圧と繰返し単位当たりの面積との関係を
測定した結果を示すグラフである。 第20図は実施例6で得られた前駆体の赤外吸収スペク
トル、第21図は熱分析の結果である。 第22図は実施例6で得られた前駆体とそれをステアリ
ルアルコールとモル比で1:1に混合した場合の表面圧
、面積曲線である。 第23図は前駆体累積膜をイミド化したのちのポリイミ
ド薄膜のキャパシタンスの逆数を前駆体累積膜数に対し
てプロットしたものである。 第24.25図はポリイミド薄膜のI (電流)対V(
電圧)特性である。 第26図はMis構造直流駆動ELデバイスの輝度対電
圧の関係である。 第27図は実施例12で得られた高分子化合物のIRス
ペクトラム、第28図はその熱分析(TGA−DTA)
の結果を示すグラフ、第29図は実施例12で得られた
高分子化合物を実施例13にしたがって水面上に展開し
た場合の表面圧と繰返し単位当たりの面積との関係を測
定した結果を示すグラフである。 第30.31.32図は、それぞれ実施例2324.2
5において得られた加熱前の累積膜のFT−TRスペク
トルであり、第33.34.35図は加熱後のこれら累
積膜のFT−TRスペクトルである。 第36図は実施例27および2日において使用した基板
およびそれからつくったM■s構造のデバイスの概略図
である。 第37図および第38図は実施例27により、第39図
および第40図は実施例28によってつくったデバイス
のキャパシタンスの逆数を累積膜数に対してプロットし
たグラフである。 第、図 第2図 第3囚 第4EJ 第5図 第6図 第7図 岩8図 第9図 第10図 第11図第12図 ■ 第13図 第15図 吟間 第17図 ・2 rxJ# (A /unit) 面積 (A / unit ) 第22図 +12 面端 (A/unit) 印 D口tZ(V) 第36図 箒37図 1 3 り
/ ’j第38図 第40図
であり、第8図〜第10図はMIM構造、第11図〜第
13図は1M構造のそれである。 第14図は実施例1で得られた前駆体のIRスペクトラ
ム、第15図は実施例1で得られた前駆体の熱重量分析
(TGA−DTA)結果を示すグラフ、第16図は実施
例1で得られた前駆体を室温から400℃まで昇温し、
そこに1時間保って室温まで下げ、さらに1000℃ま
で昇温したときの熱重量分析(TGA−DTA)結果を
示すグラフ、第17図は実施例1で得られた前駆体を実
施例2にしたがって水面上に展開した場合の表面圧と繰
返し単位当たりの面積との関係を討定した結果示すグラ
フ、第18図は前記水面上に展開した膜をCaFz板上
へLB法で累積したもののFT−ATR−I Rの測定
結果を示すスペクトラム、第19図は比較例1で得られ
た前駆体の表面圧と繰返し単位当たりの面積との関係を
測定した結果を示すグラフである。 第20図は実施例6で得られた前駆体の赤外吸収スペク
トル、第21図は熱分析の結果である。 第22図は実施例6で得られた前駆体とそれをステアリ
ルアルコールとモル比で1:1に混合した場合の表面圧
、面積曲線である。 第23図は前駆体累積膜をイミド化したのちのポリイミ
ド薄膜のキャパシタンスの逆数を前駆体累積膜数に対し
てプロットしたものである。 第24.25図はポリイミド薄膜のI (電流)対V(
電圧)特性である。 第26図はMis構造直流駆動ELデバイスの輝度対電
圧の関係である。 第27図は実施例12で得られた高分子化合物のIRス
ペクトラム、第28図はその熱分析(TGA−DTA)
の結果を示すグラフ、第29図は実施例12で得られた
高分子化合物を実施例13にしたがって水面上に展開し
た場合の表面圧と繰返し単位当たりの面積との関係を測
定した結果を示すグラフである。 第30.31.32図は、それぞれ実施例2324.2
5において得られた加熱前の累積膜のFT−TRスペク
トルであり、第33.34.35図は加熱後のこれら累
積膜のFT−TRスペクトルである。 第36図は実施例27および2日において使用した基板
およびそれからつくったM■s構造のデバイスの概略図
である。 第37図および第38図は実施例27により、第39図
および第40図は実施例28によってつくったデバイス
のキャパシタンスの逆数を累積膜数に対してプロットし
たグラフである。 第、図 第2図 第3囚 第4EJ 第5図 第6図 第7図 岩8図 第9図 第10図 第11図第12図 ■ 第13図 第15図 吟間 第17図 ・2 rxJ# (A /unit) 面積 (A / unit ) 第22図 +12 面端 (A/unit) 印 D口tZ(V) 第36図 箒37図 1 3 り
/ ’j第38図 第40図
Claims (11)
- (1)少なくとも2個の炭素原子を有する少なくとも2
価の第1の有機基R_1と、少なくとも2個の炭素原子
を有する少なくとも2価の第2の有機基R_2とが2価
の結合基によって交互に連結されている線状の繰返し単
位を有し、かつ共有結合によって同じ繰返し単位へ結合
した、置換基を含むこともある炭素数10〜30の炭化
水素含有基R_3を少なくとも1つ含んでいる高分子化
合物の薄膜。 - (2)前記高分子化合物の繰返し単位がヘテロ原子を含
む5員環または6員環を生成する前駆体構造を備えてい
る特許請求の範囲第1項記載の薄膜。 - (3)前記高分子化合物または前記高分子化合物と公知
のラングミュア・ブロジェット膜化合物との混合物をラ
ングミュア・ブロジェット法によって累積し形成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載
の薄膜。 - (4)少なくとも2個の炭素原子を有する少なくとも3
価の第1の有機基R_1と、少なくとも2個の炭素原子
を有する少なくとも2価の第2の有機基R_2とが少な
くとも一方はヘテロ原子を含む5員環または6員環構造
によって交互に連結されている繰返し単位を有する耐熱
性高分子化合物の薄膜。 - (5)厚みが1000Å以下で絶縁破壊強度が1×10
^6V/cm以上である特許請求の範囲第4項記載の薄
膜。 - (6)耐熱性が300℃以上である特許請求の範囲第4
項記載の薄膜。 - (7)前記耐熱性高分子化合物がポリアミドイミド、ポ
リイミドイソインドロキナゾリンジオン、ポリイミダゾ
ピロロンまたはポリオキサンノンから選ばれた一種であ
る特許請求の範囲第4項、第5項または第6項記載の薄
膜。 - (8)少なくとも2個の炭素原子を有する少なくとも3
価の第1の有機基R_1と、少なくとも2個の炭素原子
を有する少なくとも2価の第2の有機基R_2とが2価
の結合基によって交互に連結されている線状の繰返し単
位を有し、かつ共有結合によって同じ繰返し単位へ結合
した、置換基を含むこともある炭素数10〜30の炭化
水素含有基R_3を少なくとも1つ含んでおり、しかも
繰返し単位がヘテロ原子を含む5員環または6員環を生
成する前駆体構造を備えている高分子化合物と、望むな
ら公知のラングミュア・ブロジェット膜化合物との混合
物をラングミュア・ブロジェット法によって累積し形成
した累積膜を反応させてヘテロ原子を含む5員環または
6員環を生成させたことを特徴とする薄膜。 - (9)厚みが1000Å以下で絶縁破壊強度が1×10
^6V/cm以上である特許請求の範囲第8項記載の薄
膜。 - (10)耐熱性が300℃以上である特許請求の範囲第
8項記載の薄膜。 - (11)前記耐熱性高分子化合物がポリアミドイミド、
ポリイミドイソインドロキナゾリンジオン、ポリイミダ
ゾピロロンまたはポリオキサジノンから選ばれた一種で
ある特許請求の範囲第8項、第9項または第10項記載
の薄膜。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11639086 | 1986-05-20 | ||
JP61-116390 | 1986-05-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63126577A true JPS63126577A (ja) | 1988-05-30 |
JPH0671575B2 JPH0671575B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=14685839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62121671A Expired - Lifetime JPH0671575B2 (ja) | 1986-05-20 | 1987-05-19 | 薄 膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0671575B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6349274A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-03-02 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ポリイミド前駆体薄膜を含む複合物品 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62121672A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 調質圧延油の塗布方法 |
JPS62275135A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-11-30 | Yoshio Imai | 単分子膜又は単分子累積膜の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-19 JP JP62121671A patent/JPH0671575B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62275135A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-11-30 | Yoshio Imai | 単分子膜又は単分子累積膜の製造方法 |
JPS62121672A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 調質圧延油の塗布方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6349274A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-03-02 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ポリイミド前駆体薄膜を含む複合物品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0671575B2 (ja) | 1994-09-14 |
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