JPH01111472A - 単分子膜累積装置およびそれを用いた単分子膜累積方法 - Google Patents
単分子膜累積装置およびそれを用いた単分子膜累積方法Info
- Publication number
- JPH01111472A JPH01111472A JP62269661A JP26966187A JPH01111472A JP H01111472 A JPH01111472 A JP H01111472A JP 62269661 A JP62269661 A JP 62269661A JP 26966187 A JP26966187 A JP 26966187A JP H01111472 A JPH01111472 A JP H01111472A
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- JP
- Japan
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- film
- roller
- water tank
- substrate
- monomolecular film
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- Pending
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は単分子膜累積装置およびそれを用いた単分子膜
累積方法に関するものである。
累積方法に関するものである。
従来の技術
最近、「分子エレクトロニクス」とか「バイオチップ」
などの言葉が聞かれるようになった、これには在来の電
子技術のなかで有機材料の単なる利用からさらに進めて
遺電子操作などの高度の生物工学的手法を活用したシ、
生体細胞を便って有機ＩＣチップを作ろうという提案が
なされている背景がある。これらは究極として従来のエ
レクトロニクスを越える新技術を目指し、その骨子は個
々の分子や少数の分子の集合に電子素子の機能を持たせ
ることにある。タンパク質をはじめとする生体物質から
成る厚さ１００Ａ程度の有機物でできた薄い膜（有機薄
膜）がその素子の基本構造と考えられている。このよう
な素子をつくるには１００人程鹿の分子レベルでの薄膜
を超微細構造を維持したままで形成する技術の確立が要
求されている。そのための有力な薄膜形成法として単分
子累積法、例えばラングミュア・プロジェット法（ＬＢ
法）が注目されている。
などの言葉が聞かれるようになった、これには在来の電
子技術のなかで有機材料の単なる利用からさらに進めて
遺電子操作などの高度の生物工学的手法を活用したシ、
生体細胞を便って有機ＩＣチップを作ろうという提案が
なされている背景がある。これらは究極として従来のエ
レクトロニクスを越える新技術を目指し、その骨子は個
々の分子や少数の分子の集合に電子素子の機能を持たせ
ることにある。タンパク質をはじめとする生体物質から
成る厚さ１００Ａ程度の有機物でできた薄い膜（有機薄
膜）がその素子の基本構造と考えられている。このよう
な素子をつくるには１００人程鹿の分子レベルでの薄膜
を超微細構造を維持したままで形成する技術の確立が要
求されている。そのための有力な薄膜形成法として単分
子累積法、例えばラングミュア・プロジェット法（ＬＢ
法）が注目されている。
従来の単分子累積装置および単分子累積法すなわち単分
子膜累積法を第４図に示す。
子膜累積法を第４図に示す。
単分子累積装置は水槽１と水温調整部２と純水３層と膜
物質４と前記膜物質を水槽に浮かべたときすなわち展開
させたときの表面圧を調整するバリア６と基板６および
基板保持具７から成る。
物質４と前記膜物質を水槽に浮かべたときすなわち展開
させたときの表面圧を調整するバリア６と基板６および
基板保持具７から成る。
単分子膜累積法を以下に説明する。
まず単分子膜累積法において、均一に成膜するためには
不純物が混入しないように清浄な水槽１゜と清浄な純水
３が使用される。さらに水面を清浄にするためにアスピ
レータ（吸引ポンプ）８で水面上のゴミを吸引除去する
。そののち１分子中に親水基と疎水基をもつ有機分子を
クロロホルムなどの揮発生の非水系溶媒に溶かした膜物
質４を水槽１の内側に設置したバリア５によって囲まれ
ている水面に滴下、展開させる。溶媒が揮発したのちバ
リア５に囲まれた面積を縮めることによシバリア６内の
単分子に表面圧をかけ、固体膜４にする。バリア６によ
って常に一定で適当な表面圧をかけ固体膜に保った状態
で清浄な基板６を水面と垂直すなわち、前記固体膜４を
横切る方向に上下させることで単分子を基板６に累積す
ることができるのである。
不純物が混入しないように清浄な水槽１゜と清浄な純水
３が使用される。さらに水面を清浄にするためにアスピ
レータ（吸引ポンプ）８で水面上のゴミを吸引除去する
。そののち１分子中に親水基と疎水基をもつ有機分子を
クロロホルムなどの揮発生の非水系溶媒に溶かした膜物
質４を水槽１の内側に設置したバリア５によって囲まれ
ている水面に滴下、展開させる。溶媒が揮発したのちバ
リア５に囲まれた面積を縮めることによシバリア６内の
単分子に表面圧をかけ、固体膜４にする。バリア６によ
って常に一定で適当な表面圧をかけ固体膜に保った状態
で清浄な基板６を水面と垂直すなわち、前記固体膜４を
横切る方向に上下させることで単分子を基板６に累積す
ることができるのである。
単分子膜にはさまざまな表面活性物質が成膜分子になり
得る。膜を構成する単分子層が全て同一なホモ膜ばかシ
でなく、水面上の単分子層を適宜取り換えることによっ
てムムＢＢ・・・・・・、ムＢＡＢ・・・・・・のよう
なヘテロ膜を作ることもできる。さらには違う成膜分子
を何種か混合して多成分系単分子層を作り、混合膜を作
ることもできる。
得る。膜を構成する単分子層が全て同一なホモ膜ばかシ
でなく、水面上の単分子層を適宜取り換えることによっ
てムムＢＢ・・・・・・、ムＢＡＢ・・・・・・のよう
なヘテロ膜を作ることもできる。さらには違う成膜分子
を何種か混合して多成分系単分子層を作り、混合膜を作
ることもできる。
発明が解決しようとする問題点
前記従来法によれば基板６は基板保持具７によってささ
えられ、一定表面圧の固体膜４を横切る方向に繰り返し
上下することで基板上に幾層もの固体膜すなわち単分子
膜を累積するようになっているが１基板に幾層も累積す
るとなると大変時間がかがシ、装置専有時間も長いこと
から非常に作業効率が悪く、量産性には不適である。ま
た従来の垂直挿入法すなわち前記固体膜に対して基板が
垂直に横切るようにして膜累積を行う方法においては基
板サイズが大きくなるに伴って水槽の深さを深くしなけ
ればならない。
えられ、一定表面圧の固体膜４を横切る方向に繰り返し
上下することで基板上に幾層もの固体膜すなわち単分子
膜を累積するようになっているが１基板に幾層も累積す
るとなると大変時間がかがシ、装置専有時間も長いこと
から非常に作業効率が悪く、量産性には不適である。ま
た従来の垂直挿入法すなわち前記固体膜に対して基板が
垂直に横切るようにして膜累積を行う方法においては基
板サイズが大きくなるに伴って水槽の深さを深くしなけ
ればならない。
問題点を解決するための手段
本発明は、基板保持具が上下動する構造の支持部と、支
持部先端に設けたローラ状の回転する基板取付部とから
成膜、前記基板保持具が水槽の水面を二分し、前記ロー
ラ状基板取付部にセットした円筒状もしくはシート状の
基板に、前記ローラ状基板取付部を回転させることで連
続的に単分子膜を累積できるようにする。
持部先端に設けたローラ状の回転する基板取付部とから
成膜、前記基板保持具が水槽の水面を二分し、前記ロー
ラ状基板取付部にセットした円筒状もしくはシート状の
基板に、前記ローラ状基板取付部を回転させることで連
続的に単分子膜を累積できるようにする。
作用
前記基板取付具が水槽の水面を二分していることで二種
の膜物質を用いてムムＢＢ・・・・・・ムＢＡＢ・・・
・・・のようなヘテロ膜をつくることができる。また、
３種（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の膜構造を選択的につくることがで
きる。さらに基板が円筒状、シート状と大面積に累積膜
をつくることができる。シート状の場合にはローラに巻
きつけて膜累積したのち平板に戻して切断、分割するこ
とができる。
の膜物質を用いてムムＢＢ・・・・・・ムＢＡＢ・・・
・・・のようなヘテロ膜をつくることができる。また、
３種（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の膜構造を選択的につくることがで
きる。さらに基板が円筒状、シート状と大面積に累積膜
をつくることができる。シート状の場合にはローラに巻
きつけて膜累積したのち平板に戻して切断、分割するこ
とができる。
実施例
本発明の実施例について、第１図〜第３図を用いて以下
に説明する。本発明の基板保持具７は２木の上下動する
構造の支持部７ａと前記２本の支持部にはさまれたよう
にローラ状を有する基板取付部７ｂとから成り、前記ロ
ーラ状基板取付部は回転する。前記ローラ状基板取付部
７ｂの周囲には例えばシート状の基板６がセットされて
いる。
に説明する。本発明の基板保持具７は２木の上下動する
構造の支持部７ａと前記２本の支持部にはさまれたよう
にローラ状を有する基板取付部７ｂとから成り、前記ロ
ーラ状基板取付部は回転する。前記ローラ状基板取付部
７ｂの周囲には例えばシート状の基板６がセットされて
いる。
この様子を第１図ａに示す。
水槽１内の純水３はその表面が清浄に保たれた状態で前
記基板のセットされた基板保持具７を降下させ、前記純
水面を二分するような例えば基板取付部７ｂの回転軸が
水面とほぼ同位置になるように設置する。この様子を第
１図（ｂ） Ｋ示す。
記基板のセットされた基板保持具７を降下させ、前記純
水面を二分するような例えば基板取付部７ｂの回転軸が
水面とほぼ同位置になるように設置する。この様子を第
１図（ｂ） Ｋ示す。
次に膜層質４を水面に滴下、展開しその表面圧をバリア
５で調整し一定圧に保ちながら前記基板取付部７ｂを回
転させて連続的に膜層質すなわち単分子膜４の累積を行
う。このとき基板取付部７ｂの回転方向を一定にした場
合において、水面および膜層質を選択することにより異
なる膜を累積することができる。
５で調整し一定圧に保ちながら前記基板取付部７ｂを回
転させて連続的に膜層質すなわち単分子膜４の累積を行
う。このとき基板取付部７ｂの回転方向を一定にした場
合において、水面および膜層質を選択することにより異
なる膜を累積することができる。
例えば水面ム側のみに膜物質４を展開させた場合にはＸ
型の、水面ム、Ｂ側共に膜物質４を展開させた場合には
Ｙ型の、そして水面Ｂ側のみに膜物質４を展開させた場
合にはＺ型の膜をそれぞれ累積することができる（第２
図）。
型の、水面ム、Ｂ側共に膜物質４を展開させた場合には
Ｙ型の、そして水面Ｂ側のみに膜物質４を展開させた場
合にはＺ型の膜をそれぞれ累積することができる（第２
図）。
このようにして累積したｘ、ｙ、ｚ型それぞれの膜層を
第３図に示す。
第３図に示す。
さらには水面のム側、Ｂ側それぞれに異った膜層質を用
いることで人、Ｂ、ム、Ｂ・・・・・・、また回転方向
を変化させることでム、Ｂの組み合わせをかえることが
できる。
いることで人、Ｂ、ム、Ｂ・・・・・・、また回転方向
を変化させることでム、Ｂの組み合わせをかえることが
できる。
なお本実施例では基板としてシート状のものを用いてい
るが円筒状のものでも良い。
るが円筒状のものでも良い。
発明の効果
本発明によれば従来の垂直挿入法に比べて基板サイズに
よって水槽の深さを変えなくてもよい。
よって水槽の深さを変えなくてもよい。
またシート状もしくは円筒状基板に連続的に膜累積がで
きる上、膜層を選択し容易で連続的かつ短時間で膜累積
ができる。さらに基板が大面積で処理できることから非
常に作業効率が良く、量産性に適した装置を提供するも
のである。
きる上、膜層を選択し容易で連続的かつ短時間で膜累積
ができる。さらに基板が大面積で処理できることから非
常に作業効率が良く、量産性に適した装置を提供するも
のである。
第１図（ａ）は本発明の一実施例装置におけるローラ状
を有する基板保持具にシート状の基板をセットした状態
の斜視図、第１図（ｂ）は前記基板保持具を水槽に挿入
した状態の断面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は同基板保持
具によって２分された水面に選択的に膜物質を展開し使
うことによって膜層の異なるものを累積する様子を示す
断面図、第３図（ａ）〜（Ｃ）は本実施例方法を用いて
累積した３種の膜層を示す断面図、第４図は従来装置を
示す構成図である。 １・・・・・・水槽、２・・・・・・水温調整部、３・
・・・・・純水、４・・・・・・膜物質、６・・・・・
・バリア、６・・・・・・基板、７・・・・・・基板保
持具。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｌ−
水 槽 ３−耗水 霞 ２ 図 酢３図
を有する基板保持具にシート状の基板をセットした状態
の斜視図、第１図（ｂ）は前記基板保持具を水槽に挿入
した状態の断面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は同基板保持
具によって２分された水面に選択的に膜物質を展開し使
うことによって膜層の異なるものを累積する様子を示す
断面図、第３図（ａ）〜（Ｃ）は本実施例方法を用いて
累積した３種の膜層を示す断面図、第４図は従来装置を
示す構成図である。 １・・・・・・水槽、２・・・・・・水温調整部、３・
・・・・・純水、４・・・・・・膜物質、６・・・・・
・バリア、６・・・・・・基板、７・・・・・・基板保
持具。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｌ−
水 槽 ３−耗水 霞 ２ 図 酢３図
Claims (3)
- （１）水槽と、膜を形成する物質と、前記膜物質を水槽
に浮かべたときの表面圧を調整するための加圧部と、基
板保持具とを有するとともに、前記保持具が上下動する
構造の支持部と、支持部の端部に設けたローラ状の回転
する試料取付部とを備えてなる単分子膜累積装置。 - （２）ローラ状試料取付部が前記水槽の水面を二分する
特許請求の範囲第１項記載の単分子膜累積装置。 - （３）水槽と、膜を形成する物質と、前記膜物質を水槽
に浮かべたときの表面圧を調整するための加圧部と、基
板保持具とを備えるとともに、前記保持具が上下動する
構造の支持部と、支持部の端部に設けたローラ状の回転
する試料取付部とを有する単分子膜累積装置を用いて、
前記ローラ状試料取付部に円筒もしくはシート状の基板
をセットし、前記ローラを回転させることにより連続的
に単分子膜を累積する単分子膜累積方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62269661A JPH01111472A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 単分子膜累積装置およびそれを用いた単分子膜累積方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62269661A JPH01111472A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 単分子膜累積装置およびそれを用いた単分子膜累積方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01111472A true JPH01111472A (ja) | 1989-04-28 |
Family
ID=17475454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62269661A Pending JPH01111472A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 単分子膜累積装置およびそれを用いた単分子膜累積方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01111472A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006082038A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Hokkaido Univ | 薄膜積層構造体の製造方法、薄膜積層構造体、機能素子、機能素子の製造方法、薄膜積層構造体の製造装置およびヘテロ構造体 |
-
1987
- 1987-10-26 JP JP62269661A patent/JPH01111472A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006082038A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Hokkaido Univ | 薄膜積層構造体の製造方法、薄膜積層構造体、機能素子、機能素子の製造方法、薄膜積層構造体の製造装置およびヘテロ構造体 |
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