JPH0557227A - 有機薄膜の作製方法 - Google Patents
有機薄膜の作製方法Info
- Publication number
- JPH0557227A JPH0557227A JP24417291A JP24417291A JPH0557227A JP H0557227 A JPH0557227 A JP H0557227A JP 24417291 A JP24417291 A JP 24417291A JP 24417291 A JP24417291 A JP 24417291A JP H0557227 A JPH0557227 A JP H0557227A
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- JP
- Japan
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- film
- organic thin
- thin film
- water
- roller
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- Pending
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】連続した有機薄膜の新規な作製方法を提供す
る。 【構成】ＬＢ法により有機薄膜を作製するにあたり、水
面上に形成した単分子膜を親水性表面を持つローラー上
に形成した水膜上に引き上げ、これを基板へ転写させる
ことにより連続する有機薄膜を作製する。
る。 【構成】ＬＢ法により有機薄膜を作製するにあたり、水
面上に形成した単分子膜を親水性表面を持つローラー上
に形成した水膜上に引き上げ、これを基板へ転写させる
ことにより連続する有機薄膜を作製する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は新規の有機薄膜の作製方
法に関する。さらに詳しくは新規の連続した有機薄膜の
作製方法に関する。
法に関する。さらに詳しくは新規の連続した有機薄膜の
作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】分子のオーダーで配向と配列が制御され
た有機薄膜としてラングミュア・ブロジェット膜（以
下、ＬＢ膜と略する）が利用される。ＬＢ膜とはＬＢ
法、すなわち両親媒性分子を水面上に展開しそれに一定
の静圧をかけることにより圧縮、配向して形成した単分
子膜を、基板に１層ずつ移し取る方法により作製される
有機薄膜である。一般的なＬＢ膜の作製法である垂直浸
漬法の過程を第１図（ａ）〜（ｆ）に順次示す。第１図
において４は基板、５は圧縮板、６は滑車、７は重りで
ある。まず、水面上に展開された両親媒性分子の単分子
膜に、適性な圧力を加える（ａ）。基板を水槽中に下げ
る（ｂ）。適性な圧力を維持するよう圧縮板を移動しな
がら基板を引き上げることにより単分子膜を付着させる
（ｃ）。基板を引き上げた後乾燥する（ｄ）。再び基板
を下げる（ｅ）。この操作を繰り返し累積膜を得る
（ｆ）。こうして得られるＬＢ膜は、膜中の機能性部
位が一定の配向を取り高い秩序性が得られる，分子レ
ベルで一定の膜厚が得られる，常温、常圧で作製でき
る，ヘテロ構造の構築が容易である等の特徴を持つ。
この様に多くの利点を持つＬＢ膜ではあるが、その大き
さが製法上基板の大きさに制限されるため工業的な利用
には不利であった。
た有機薄膜としてラングミュア・ブロジェット膜（以
下、ＬＢ膜と略する）が利用される。ＬＢ膜とはＬＢ
法、すなわち両親媒性分子を水面上に展開しそれに一定
の静圧をかけることにより圧縮、配向して形成した単分
子膜を、基板に１層ずつ移し取る方法により作製される
有機薄膜である。一般的なＬＢ膜の作製法である垂直浸
漬法の過程を第１図（ａ）〜（ｆ）に順次示す。第１図
において４は基板、５は圧縮板、６は滑車、７は重りで
ある。まず、水面上に展開された両親媒性分子の単分子
膜に、適性な圧力を加える（ａ）。基板を水槽中に下げ
る（ｂ）。適性な圧力を維持するよう圧縮板を移動しな
がら基板を引き上げることにより単分子膜を付着させる
（ｃ）。基板を引き上げた後乾燥する（ｄ）。再び基板
を下げる（ｅ）。この操作を繰り返し累積膜を得る
（ｆ）。こうして得られるＬＢ膜は、膜中の機能性部
位が一定の配向を取り高い秩序性が得られる，分子レ
ベルで一定の膜厚が得られる，常温、常圧で作製でき
る，ヘテロ構造の構築が容易である等の特徴を持つ。
この様に多くの利点を持つＬＢ膜ではあるが、その大き
さが製法上基板の大きさに制限されるため工業的な利用
には不利であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、従来のＬ
Ｂ法で得られるＬＢ膜の大きさが基板の大きさに制限さ
れるといった欠点を克服するために鋭意検討した結果、
水面上に展開された両親媒性分子の単分子膜に適性な圧
力を加える際、従来水槽の端であった部分に親水性表面
を持つローラーを設けても単分子膜を形成し得ることを
見出した。加えて、単分子膜をローラーの表面に形成し
た水膜上に引き上げここで基板と接触させることによっ
てもＬＢ膜が作製されることも見出した。
Ｂ法で得られるＬＢ膜の大きさが基板の大きさに制限さ
れるといった欠点を克服するために鋭意検討した結果、
水面上に展開された両親媒性分子の単分子膜に適性な圧
力を加える際、従来水槽の端であった部分に親水性表面
を持つローラーを設けても単分子膜を形成し得ることを
見出した。加えて、単分子膜をローラーの表面に形成し
た水膜上に引き上げここで基板と接触させることによっ
てもＬＢ膜が作製されることも見出した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる知見
に基づき更に重ねて検討した結果、本発明を完成するに
いたった。即ち本発明は、ＬＢ法により有機薄膜を作製
するにあたり、水面上に形成した単分子膜を親水性表面
を持つローラー上に形成した水膜上に引き上げ、これを
連続的に基板へ転写させることを特徴とする有機薄膜の
作製方法である。
に基づき更に重ねて検討した結果、本発明を完成するに
いたった。即ち本発明は、ＬＢ法により有機薄膜を作製
するにあたり、水面上に形成した単分子膜を親水性表面
を持つローラー上に形成した水膜上に引き上げ、これを
連続的に基板へ転写させることを特徴とする有機薄膜の
作製方法である。
【０００５】第２図に本発明の方法を実施するに有用な
装置の一例の模式図を示す。以下、図に従い本発明の構
成を説明する。本発明の方法は以下の手順に従って行わ
れる。
装置の一例の模式図を示す。以下、図に従い本発明の構
成を説明する。本発明の方法は以下の手順に従って行わ
れる。
【０００６】まず、水槽１３の水面上に両親媒性分子を
展開し、これに圧縮板１２を移動させることにより適性
な圧力を加える。最適圧は両親媒性分子の種類により異
なり、あらかじめ表面圧─面積等温曲線より求めておく
のが好ましい。引き上げローラー１４の表面が濡れてい
る場合はローラー上に形成した水膜上に単分子膜がずり
あがる現象が観察される。そのため適性な圧力に至る前
に単分子膜がローラーを乗り越えない様水面から持ち上
げられる高さ、高さｈ、あるいはローラーと水面の接触
角ψを大きくする必要がある。接触角ψを無制限に大き
くすることは両親媒性分子の種類によっては単分子膜の
破壊あるいは膜欠陥の発生を引き起こす場合があるが、
３０度以上の接触角を与えることはより緻密な配向を得
るに有効である。
展開し、これに圧縮板１２を移動させることにより適性
な圧力を加える。最適圧は両親媒性分子の種類により異
なり、あらかじめ表面圧─面積等温曲線より求めておく
のが好ましい。引き上げローラー１４の表面が濡れてい
る場合はローラー上に形成した水膜上に単分子膜がずり
あがる現象が観察される。そのため適性な圧力に至る前
に単分子膜がローラーを乗り越えない様水面から持ち上
げられる高さ、高さｈ、あるいはローラーと水面の接触
角ψを大きくする必要がある。接触角ψを無制限に大き
くすることは両親媒性分子の種類によっては単分子膜の
破壊あるいは膜欠陥の発生を引き起こす場合があるが、
３０度以上の接触角を与えることはより緻密な配向を得
るに有効である。
【０００７】単分子膜が形成されると、次に引き上げロ
ーラー１４を回転させ単分子膜をローラー上に形成した
水膜上に引き上げる。引き上げに従い圧縮板１２を適宜
移動させ、必要な圧力を維持しなければならない。
ーラー１４を回転させ単分子膜をローラー上に形成した
水膜上に引き上げる。引き上げに従い圧縮板１２を適宜
移動させ、必要な圧力を維持しなければならない。
【０００８】水膜上に引き上げられた単分子膜に転写ロ
ーラー１５で基板となるフィルムを接触させる。フィル
ムの素材としては著しく親水性をしめす材料、例えばポ
リビニルアルコールやポリアクリルアミド、及びテフロ
ン系の材料を除き、ほとんどすべてのポリマーを用いる
ことができる。接触させる位置は単分子膜がローラーを
乗り越える前が好ましく、そのため転写ローラー１５と
引き上げローラー１４の中心を結ぶ線が水面と成す角度
θは９０度以下でなければならない。接触により単分子
膜は基板に転写されここにＬＢ膜が形成する。
ーラー１５で基板となるフィルムを接触させる。フィル
ムの素材としては著しく親水性をしめす材料、例えばポ
リビニルアルコールやポリアクリルアミド、及びテフロ
ン系の材料を除き、ほとんどすべてのポリマーを用いる
ことができる。接触させる位置は単分子膜がローラーを
乗り越える前が好ましく、そのため転写ローラー１５と
引き上げローラー１４の中心を結ぶ線が水面と成す角度
θは９０度以下でなければならない。接触により単分子
膜は基板に転写されここにＬＢ膜が形成する。
【０００９】圧縮板１２が引き上げローラー１４近くに
進行するまで転写を行った後、圧縮板１１で新たな単分
子膜を形成しこの圧力を維持しつつ圧縮板１２を水中に
沈め軌道１７に添って移動させることにより単分子膜を
連続させ引き続き転写を行うことができる。そのため圧
縮板１１，１２の上部はくさび状の形状であるのが好ま
しい。以上の操作を繰り返すことにより連続したＬＢ膜
を得ることができる。
進行するまで転写を行った後、圧縮板１１で新たな単分
子膜を形成しこの圧力を維持しつつ圧縮板１２を水中に
沈め軌道１７に添って移動させることにより単分子膜を
連続させ引き続き転写を行うことができる。そのため圧
縮板１１，１２の上部はくさび状の形状であるのが好ま
しい。以上の操作を繰り返すことにより連続したＬＢ膜
を得ることができる。
【００１０】
【実施例】実際に上記の方法により累積ＬＢ膜を作製し
た。製膜分子にはステアリルアミン（ＳＡ）を用いた。
ＳＡの分子構造を下記に示す。 Ｈ2 ＮＣＨ2 （ＣＨ )16ＣＨ3
た。製膜分子にはステアリルアミン（ＳＡ）を用いた。
ＳＡの分子構造を下記に示す。 Ｈ2 ＮＣＨ2 （ＣＨ )16ＣＨ3
【００１１】第２図の水槽の水温を２０℃に保ち、ここ
にＳＡを２．５×１０-3Ｍのクロロホルム溶液として滴
下、展開した。圧縮板２を移動して圧力３０ｄｙｎｅ／
ｃｍで単分子膜を形成した。滑らかな表面を有するアル
ミニウム製の引き上げローラーを周速１０ｍｍ／ｍｉｎ
で回転させ単分子膜を引き上げ、θ＝６０度の位置でポ
リエチレンフィルムを接触させ基板に転写させた。引き
続き単分子膜を形成、転写し巾２０ｃｍ、長さ６０ｃｍ
のＬＢ膜を得た。また同様の操作を繰り返すことにより
５層の累積ＬＢ膜を得た。
にＳＡを２．５×１０-3Ｍのクロロホルム溶液として滴
下、展開した。圧縮板２を移動して圧力３０ｄｙｎｅ／
ｃｍで単分子膜を形成した。滑らかな表面を有するアル
ミニウム製の引き上げローラーを周速１０ｍｍ／ｍｉｎ
で回転させ単分子膜を引き上げ、θ＝６０度の位置でポ
リエチレンフィルムを接触させ基板に転写させた。引き
続き単分子膜を形成、転写し巾２０ｃｍ、長さ６０ｃｍ
のＬＢ膜を得た。また同様の操作を繰り返すことにより
５層の累積ＬＢ膜を得た。
【００１２】
【発明の効果】以上の様に、本発明は新規のＬＢ膜作製
方法を提供するものである。すなわち水面上に形成した
単分子膜を親水性表面を持つローラー上に形成した水膜
上に引き上げ、これを連続的に基板へ転写させることに
より、従来のＬＢ膜の大きさが基板の大きさに制限され
るといった欠点を克服するものであり、ＬＢ膜の工業的
利用において寄与するところ大である。
方法を提供するものである。すなわち水面上に形成した
単分子膜を親水性表面を持つローラー上に形成した水膜
上に引き上げ、これを連続的に基板へ転写させることに
より、従来のＬＢ膜の大きさが基板の大きさに制限され
るといった欠点を克服するものであり、ＬＢ膜の工業的
利用において寄与するところ大である。
【図１】従来のＬＢ膜の作製過程を説明する断面図
１・・・水槽 ２・・・水 ３・・・両親媒性分子 ４・・・基板 ５・・・浮板 ６・・・滑車 ７・・・重り ８・・・ＬＢ膜
【図２】本発明の方法を実施するに有用な装置の一例を
示す断面図 １１，１２・・・圧縮板 １３・・・水槽 １４・・・引き上げローラー １５・・・転写ローラー １６・・・基板 １７・・・圧縮板の移動する軌跡
示す断面図 １１，１２・・・圧縮板 １３・・・水槽 １４・・・引き上げローラー １５・・・転写ローラー １６・・・基板 １７・・・圧縮板の移動する軌跡
Claims (1)
- 【請求項１】ラングミュア・ブロジェット法により有機
薄膜を作製するにあたり、水面上に形成した単分子膜を
親水性表面を持つローラー上に形成した水膜上に引き上
げ、これを連続的に基板へ転写させることを特徴とする
有機薄膜の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24417291A JPH0557227A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 有機薄膜の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24417291A JPH0557227A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 有機薄膜の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0557227A true JPH0557227A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=17114843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24417291A Pending JPH0557227A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 有機薄膜の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0557227A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998053920A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Gilles Picard | Method and apparatus for the preparation of monolayers of particles or molecules |
| WO2001089717A3 (en) * | 2000-05-24 | 2003-05-30 | Nano World Projects Corp | System for the preparation of monolayers of particles or molecules |
| WO2001089716A3 (en) * | 2000-05-24 | 2003-05-30 | Nano World Projects Corp | Process for the preparation of monolayers of particles or molecules |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP24417291A patent/JPH0557227A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998053920A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Gilles Picard | Method and apparatus for the preparation of monolayers of particles or molecules |
| US6284310B2 (en) * | 1997-05-30 | 2001-09-04 | Nano World Projects Corporation | Method and apparatus for the preparation of monolayers of particles or molecules |
| WO2001089717A3 (en) * | 2000-05-24 | 2003-05-30 | Nano World Projects Corp | System for the preparation of monolayers of particles or molecules |
| WO2001089716A3 (en) * | 2000-05-24 | 2003-05-30 | Nano World Projects Corp | Process for the preparation of monolayers of particles or molecules |
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