JPH06264047A - ラングミュアーブロジェット膜の保持体およびラングミュアーブロジェット膜の作製方法 - Google Patents
ラングミュアーブロジェット膜の保持体およびラングミュアーブロジェット膜の作製方法Info
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- JPH06264047A JPH06264047A JP5429593A JP5429593A JPH06264047A JP H06264047 A JPH06264047 A JP H06264047A JP 5429593 A JP5429593 A JP 5429593A JP 5429593 A JP5429593 A JP 5429593A JP H06264047 A JPH06264047 A JP H06264047A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 気−液界面上に形成した単分子膜を良好に移
し取ることができるＬＢ膜の保持体および気−液界面上
で設計したＬＢ膜の機能を金属表面上でも発現できるＬ
Ｂ膜の作製方法を提供する。 【構成】 気−液界面上に形成された両親媒性化合物の
単分子膜を移し取って累積膜を得るＬＢ膜の保持体であ
って、金属(2) と、その表面に設けた超薄膜(3)とを有
し、この超薄膜(3) 上に目的のＬＢ膜(4) を形成し得る
よう構成する。また、気−液界面上に両親媒性化合物の
単分子膜を形成し、この単分子膜を移し取ってＬＢ膜を
作製するにあたり、金属(2) の表面に１００Å以下の膜
厚で超薄膜(3) を作製し、その上に目的とするＬＢ膜
(4) を累積する。
し取ることができるＬＢ膜の保持体および気−液界面上
で設計したＬＢ膜の機能を金属表面上でも発現できるＬ
Ｂ膜の作製方法を提供する。 【構成】 気−液界面上に形成された両親媒性化合物の
単分子膜を移し取って累積膜を得るＬＢ膜の保持体であ
って、金属(2) と、その表面に設けた超薄膜(3)とを有
し、この超薄膜(3) 上に目的のＬＢ膜(4) を形成し得る
よう構成する。また、気−液界面上に両親媒性化合物の
単分子膜を形成し、この単分子膜を移し取ってＬＢ膜を
作製するにあたり、金属(2) の表面に１００Å以下の膜
厚で超薄膜(3) を作製し、その上に目的とするＬＢ膜
(4) を累積する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ラングミュアーブロ
ジェット膜の保持体およびラングミュアーブロジェット
膜の作製方法に関するものである。
ジェット膜の保持体およびラングミュアーブロジェット
膜の作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ラングミュアーブロジェット膜（ＬＢ
膜）は、分子レベルでの構造制御が可能であるところか
ら、センサ、非線型光学、有機エレクトロニクスなどの
種々の分野で注目を集めている。また、従来、ＬＢ膜修
飾電極、絶縁膜、ＬＢ膜を形成した水晶振動子によるセ
ンサ、ＬＢ膜を用いた表面プラズモン共鳴センサなど、
所定の機能を有するＬＢ膜を金属表面上に形成して応用
した例が、数多く報告されている。
膜）は、分子レベルでの構造制御が可能であるところか
ら、センサ、非線型光学、有機エレクトロニクスなどの
種々の分野で注目を集めている。また、従来、ＬＢ膜修
飾電極、絶縁膜、ＬＢ膜を形成した水晶振動子によるセ
ンサ、ＬＢ膜を用いた表面プラズモン共鳴センサなど、
所定の機能を有するＬＢ膜を金属表面上に形成して応用
した例が、数多く報告されている。
【０００３】金属表面上にＬＢ膜を累積するにあたって
は、例えば、日本化学会編「新実験化学講座１８」丸善
（株）刊、ｐ．４９８〜４９９に記載されているよう
に、高度に研磨した金属表面や、完全に清浄化した表面
を用いることが有効だといわれている。
は、例えば、日本化学会編「新実験化学講座１８」丸善
（株）刊、ｐ．４９８〜４９９に記載されているよう
に、高度に研磨した金属表面や、完全に清浄化した表面
を用いることが有効だといわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、「ぬれ
の基礎と応用」リアライズ社刊、ｐ．３９９〜４１４、
や小石真純・角田光雄著「粉体の表面化学」日刊工業新
聞社、ｐ．７１〜７６に記載されているように、金属は
表面張力が非常に大きく、金属表面を清浄化して親水性
としても、空気中に放置しておくと、空気中に存在する
有機物などに汚染されて疎水性に変化してしまうという
ことが報告されており、表面状態は非常に不安定であ
る。
の基礎と応用」リアライズ社刊、ｐ．３９９〜４１４、
や小石真純・角田光雄著「粉体の表面化学」日刊工業新
聞社、ｐ．７１〜７６に記載されているように、金属は
表面張力が非常に大きく、金属表面を清浄化して親水性
としても、空気中に放置しておくと、空気中に存在する
有機物などに汚染されて疎水性に変化してしまうという
ことが報告されており、表面状態は非常に不安定であ
る。
【０００５】また、ＬＢ膜は基板の表面状態の影響を受
け易いため、表面状態によっては累積のされ方が変化す
る膜材料もある。このため、金属表面上にＬＢ膜を累積
する場合、金属表面上を清浄化するだけの処理では不安
定である場合がある。
け易いため、表面状態によっては累積のされ方が変化す
る膜材料もある。このため、金属表面上にＬＢ膜を累積
する場合、金属表面上を清浄化するだけの処理では不安
定である場合がある。
【０００６】この発明は、上述した問題点を解決すべく
成されたもので、気−液界面上に形成した単分子膜を良
好に移し取ることができるよう適切に構成したＬＢ膜の
保持体を提供することを目的とする。
成されたもので、気−液界面上に形成した単分子膜を良
好に移し取ることができるよう適切に構成したＬＢ膜の
保持体を提供することを目的とする。
【０００７】また、この発明は、気−液界面上で設計し
たＬＢ膜の機能を金属表面上でも発現できるようにした
ＬＢ膜の作製方法を提供することを目的とする。
たＬＢ膜の機能を金属表面上でも発現できるようにした
ＬＢ膜の作製方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明では、気−液界面上に形成された両親媒性
化合物の単分子膜を移し取って累積膜を得るＬＢ膜の保
持体であって、金属と、その表面に設けた超薄膜とを有
し、この超薄膜上に目的のＬＢ膜を形成し得るよう構成
する。
め、この発明では、気−液界面上に形成された両親媒性
化合物の単分子膜を移し取って累積膜を得るＬＢ膜の保
持体であって、金属と、その表面に設けた超薄膜とを有
し、この超薄膜上に目的のＬＢ膜を形成し得るよう構成
する。
【０００９】さらに、この発明では、気−液界面上に両
親媒性化合物の単分子膜を形成し、この単分子膜を移し
取ってＬＢ膜を作製するにあたり、金属の表面に１００
Å以下の膜厚で超薄膜を作製し、その上に目的とするＬ
Ｂ膜を累積する。
親媒性化合物の単分子膜を形成し、この単分子膜を移し
取ってＬＢ膜を作製するにあたり、金属の表面に１００
Å以下の膜厚で超薄膜を作製し、その上に目的とするＬ
Ｂ膜を累積する。
【００１０】
【作用】この発明によれば、金属表面上にＬＢ膜を良好
に移し取ることが可能となり、水面上で設計したＬＢ膜
の機能を金属表面上でも再現することが可能となる。ま
た、金属上に作成した超薄膜が１００Å以下の膜厚であ
れば、金属を電極として作用させることも可能となる。
に移し取ることが可能となり、水面上で設計したＬＢ膜
の機能を金属表面上でも再現することが可能となる。ま
た、金属上に作成した超薄膜が１００Å以下の膜厚であ
れば、金属を電極として作用させることも可能となる。
【００１１】すなわち、気−液界面上に展開した両親媒
性化合物を基板に累積する際、累積性には基板との相互
作用が大きく影響を及ぼすと考えられている。ここで、
相互作用とは、親水、疎水性の親和力や、化学吸着、ま
たは物理的なアンカリングなどである。金属表面へ累積
する場合は、金属の表面状態が非常に不安定であるた
め、その影響も大きい。そこで、この発明におけるよう
に、金属表面上に安定性に優れたＬＢ膜、または金属に
化学吸着することによって形成した有機単分子膜、また
は均一に薄く形成した無機薄膜を作製し、その上に目的
とするＬＢ膜を累積するようにすれば、金属表面とＬＢ
膜材料との相互作用が緩和され、気−液界面上に形成し
た単分子膜を金属表面上に良好に移し取ることが可能に
なる。なお、累積性の評価は、金属表面上の有機薄膜を
高感度で観察できる表面プラズモン顕微鏡を用いて行う
ことができる。この表面プラズモン顕微鏡については、
「Thin Solid Films, 187, (1990) 349 −356 」および
「光学，19, (1990) 682−686 」に詳しく説明されてい
る。
性化合物を基板に累積する際、累積性には基板との相互
作用が大きく影響を及ぼすと考えられている。ここで、
相互作用とは、親水、疎水性の親和力や、化学吸着、ま
たは物理的なアンカリングなどである。金属表面へ累積
する場合は、金属の表面状態が非常に不安定であるた
め、その影響も大きい。そこで、この発明におけるよう
に、金属表面上に安定性に優れたＬＢ膜、または金属に
化学吸着することによって形成した有機単分子膜、また
は均一に薄く形成した無機薄膜を作製し、その上に目的
とするＬＢ膜を累積するようにすれば、金属表面とＬＢ
膜材料との相互作用が緩和され、気−液界面上に形成し
た単分子膜を金属表面上に良好に移し取ることが可能に
なる。なお、累積性の評価は、金属表面上の有機薄膜を
高感度で観察できる表面プラズモン顕微鏡を用いて行う
ことができる。この表面プラズモン顕微鏡については、
「Thin Solid Films, 187, (1990) 349 −356 」および
「光学，19, (1990) 682−686 」に詳しく説明されてい
る。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図１は、この発明の第１実施例を示すものである。この
実施例では、洗浄したガラス基板１の表面に、真空蒸着
装置により金を蒸着して金属薄膜２を形成した後、酸素
プラズマで処理することによって清浄化し、その上に高
分子の超薄膜としてポリイミドＬＢ膜３を１層形成して
保持体を形成したものである。ポリイミドＬＢ膜３は、
「Chem. Lett.,823 (1986)」に報告されているように、
その前駆体であるポリアミック酸と、Ｎ，Ｎジメチルヘ
キサデシルアミンとのポリイオンコンプレックスを水面
上に展開し、これを基板に累積した後、イミド化して作
製する。このポリイミドＬＢ膜３の膜厚は、「Chem. Le
tt.,823 (1986)」に報告されているように、約４Åであ
る。
図１は、この発明の第１実施例を示すものである。この
実施例では、洗浄したガラス基板１の表面に、真空蒸着
装置により金を蒸着して金属薄膜２を形成した後、酸素
プラズマで処理することによって清浄化し、その上に高
分子の超薄膜としてポリイミドＬＢ膜３を１層形成して
保持体を形成したものである。ポリイミドＬＢ膜３は、
「Chem. Lett.,823 (1986)」に報告されているように、
その前駆体であるポリアミック酸と、Ｎ，Ｎジメチルヘ
キサデシルアミンとのポリイオンコンプレックスを水面
上に展開し、これを基板に累積した後、イミド化して作
製する。このポリイミドＬＢ膜３の膜厚は、「Chem. Le
tt.,823 (1986)」に報告されているように、約４Åであ
る。
【００１３】目的のＬＢ膜４は、ポリイミドＬＢ膜３を
形成した基板の上に累積する。この実施例では、目的の
ＬＢ膜４として、蛍光色素のオクタデシルローダミンＢ
を２モル％含んだジドデシルリン酸を用い、これをクロ
ロホルムに溶解して、ＬＢ膜作製装置の水面上に展開
し、２０ｍＮの表面圧で１層累積した。この膜材料は、
「Sensors and Materials 4,29(1992)」に報告されてい
るように、イオンセンサーのマトリックス膜としての機
能を有している。この実施例において、累積した基板の
面積と、ＬＢ膜作製装置のバリアーの駆動した距離とか
ら累積率を求めると、累積率は１００％であった。
形成した基板の上に累積する。この実施例では、目的の
ＬＢ膜４として、蛍光色素のオクタデシルローダミンＢ
を２モル％含んだジドデシルリン酸を用い、これをクロ
ロホルムに溶解して、ＬＢ膜作製装置の水面上に展開
し、２０ｍＮの表面圧で１層累積した。この膜材料は、
「Sensors and Materials 4,29(1992)」に報告されてい
るように、イオンセンサーのマトリックス膜としての機
能を有している。この実施例において、累積した基板の
面積と、ＬＢ膜作製装置のバリアーの駆動した距離とか
ら累積率を求めると、累積率は１００％であった。
【００１４】累積性を比較するため、上記の金属薄膜２
上に直接ジドデシルリン酸ＬＢ膜４を累積したサンプル
も作製した。作製条件は、ポリイミドＬＢ膜３を形成し
ていないこと以外は全て同じである。この場合の累積率
も、ポリイミドＬＢ膜３を累積した場合と同様に１００
％であった。
上に直接ジドデシルリン酸ＬＢ膜４を累積したサンプル
も作製した。作製条件は、ポリイミドＬＢ膜３を形成し
ていないこと以外は全て同じである。この場合の累積率
も、ポリイミドＬＢ膜３を累積した場合と同様に１００
％であった。
【００１５】さらに、膜の状態を比較するため、気−液
界面上のジドデシルリン酸単分子膜と、ガラス基板１上
に直接累積したジドデシルリン酸ＬＢ膜４と、ガラス基
板１にポリイミドＬＢ膜３を１層累積し、その上に累積
したジドデシルリン酸ＬＢ膜４を蛍光顕微鏡によって観
察した。なお、金属薄膜２の上に直接ジドデシルリン酸
ＬＢ膜４を累積したものは、蛍光が消光して蛍光顕微鏡
で観察することができなかった。
界面上のジドデシルリン酸単分子膜と、ガラス基板１上
に直接累積したジドデシルリン酸ＬＢ膜４と、ガラス基
板１にポリイミドＬＢ膜３を１層累積し、その上に累積
したジドデシルリン酸ＬＢ膜４を蛍光顕微鏡によって観
察した。なお、金属薄膜２の上に直接ジドデシルリン酸
ＬＢ膜４を累積したものは、蛍光が消光して蛍光顕微鏡
で観察することができなかった。
【００１６】図２は、ガラス基板１上に直接累積したジ
ドデシルリン酸ＬＢ膜４の蛍光顕微鏡像の模式図を示す
ものである。図２において、暗い部分がＬＢ膜４の二次
元結晶である。気−液界面上のジドデシルリン酸単分子
膜、およびポリイミドＬＢ膜３を累積した上にジドデシ
ルリン酸ＬＢ膜４を累積したそれぞれのサンプルにおい
ても、同様のモルフォロジーが得られた。
ドデシルリン酸ＬＢ膜４の蛍光顕微鏡像の模式図を示す
ものである。図２において、暗い部分がＬＢ膜４の二次
元結晶である。気−液界面上のジドデシルリン酸単分子
膜、およびポリイミドＬＢ膜３を累積した上にジドデシ
ルリン酸ＬＢ膜４を累積したそれぞれのサンプルにおい
ても、同様のモルフォロジーが得られた。
【００１７】図３は、金属薄膜２上に直接累積したジド
デシルリン酸ＬＢ膜４を表面プラズモン顕微鏡で観察し
た像の模式図を示すものである。図３には、膜全体にむ
らがあり、図２に見られたような二次元結晶は存在しな
い。このように、図３は図２と比較して明らかに膜の状
態が異なっており、ジドデシルリン酸ＬＢ膜４が金属薄
膜２上に良好に移し取られていないことがわかる。
デシルリン酸ＬＢ膜４を表面プラズモン顕微鏡で観察し
た像の模式図を示すものである。図３には、膜全体にむ
らがあり、図２に見られたような二次元結晶は存在しな
い。このように、図３は図２と比較して明らかに膜の状
態が異なっており、ジドデシルリン酸ＬＢ膜４が金属薄
膜２上に良好に移し取られていないことがわかる。
【００１８】図４は、この実施例により金属薄膜２上に
ポリイミドＬＢ膜３を累積し、その上にジドデシルリン
酸ＬＢ膜４を累積したサンプルの表面プラズモン顕微鏡
像の模式図を示すものである。この場合は、図２と同様
のモルフォロジーが観察できた。このことから、ジドデ
シルリン酸ＬＢ膜４がガラス基板１上と同様に、金属薄
膜２上にも気−液界面上での分子凝縮状態を保持したま
ま移し取られていることがわかる。したがって、この実
施例によれば、気−液界面上で設計した単分子膜を金属
薄膜２上に良好に移し取ることが可能となり、金属薄膜
２上で設計通りの機能を持たせることができる。
ポリイミドＬＢ膜３を累積し、その上にジドデシルリン
酸ＬＢ膜４を累積したサンプルの表面プラズモン顕微鏡
像の模式図を示すものである。この場合は、図２と同様
のモルフォロジーが観察できた。このことから、ジドデ
シルリン酸ＬＢ膜４がガラス基板１上と同様に、金属薄
膜２上にも気−液界面上での分子凝縮状態を保持したま
ま移し取られていることがわかる。したがって、この実
施例によれば、気−液界面上で設計した単分子膜を金属
薄膜２上に良好に移し取ることが可能となり、金属薄膜
２上で設計通りの機能を持たせることができる。
【００１９】なお、高分子の超薄膜のＬＢ膜３として
は、ポリイミドに限らず、ポリアクリル酸やポリメタク
リル酸オクタデシルなどのホモポリマー、ポリビニルア
ルコールに長鎖アルキル基をアセタール化により導入し
たポリマー、無水マレイン酸とスチレンあるいは長鎖ビ
ニル化合物の共重合体などをもって作製することもでき
る。
は、ポリイミドに限らず、ポリアクリル酸やポリメタク
リル酸オクタデシルなどのホモポリマー、ポリビニルア
ルコールに長鎖アルキル基をアセタール化により導入し
たポリマー、無水マレイン酸とスチレンあるいは長鎖ビ
ニル化合物の共重合体などをもって作製することもでき
る。
【００２０】次に、この発明の第２実施例について説明
する。第２実施例においては、洗浄したガラス基板の表
面に、真空蒸着装置により金を蒸着して金属薄膜を形成
した後、酸素プラズマで処理することによって清浄化
し、その上に高分子の超薄膜としてジオクタデシルジメ
チルアンモニウムブロマイドとカルボキシメチルセルロ
ースからなるポリイオンコンプレックスＬＢ膜を１層形
成して保持体を形成する。ポリイオンコンプレックスＬ
Ｂ膜は、ＬＢ膜作製装置の水槽に１０-3ｗｔ％のカルボ
キシメチルセルロース水溶液を入れ、その上にオクタデ
シルアンモニウムブロマイドを展開して形成し、これを
基板に累積して形成した。ポリイオンコンプレックスＬ
Ｂ膜１層の膜厚は、分子モデルから推定すると約３０Å
である。
する。第２実施例においては、洗浄したガラス基板の表
面に、真空蒸着装置により金を蒸着して金属薄膜を形成
した後、酸素プラズマで処理することによって清浄化
し、その上に高分子の超薄膜としてジオクタデシルジメ
チルアンモニウムブロマイドとカルボキシメチルセルロ
ースからなるポリイオンコンプレックスＬＢ膜を１層形
成して保持体を形成する。ポリイオンコンプレックスＬ
Ｂ膜は、ＬＢ膜作製装置の水槽に１０-3ｗｔ％のカルボ
キシメチルセルロース水溶液を入れ、その上にオクタデ
シルアンモニウムブロマイドを展開して形成し、これを
基板に累積して形成した。ポリイオンコンプレックスＬ
Ｂ膜１層の膜厚は、分子モデルから推定すると約３０Å
である。
【００２１】目的のＬＢ膜は、ポリイオンコンプレック
スＬＢ膜を形成した基板の上に累積した。目的のＬＢ膜
としては、蛍光色素のオクタデシルローダミンＢを２モ
ル％含んだジドデシルリン酸を用い、クロロホルムに溶
解し、ＬＢ膜作製装置の水面上に展開して、２０ｍＮの
表面圧で１層累積した。累積した基板の面積と、ＬＢ膜
作製装置のバリアーの駆動した距離とから累積率を求め
ると、累積率は１００％であった。
スＬＢ膜を形成した基板の上に累積した。目的のＬＢ膜
としては、蛍光色素のオクタデシルローダミンＢを２モ
ル％含んだジドデシルリン酸を用い、クロロホルムに溶
解し、ＬＢ膜作製装置の水面上に展開して、２０ｍＮの
表面圧で１層累積した。累積した基板の面積と、ＬＢ膜
作製装置のバリアーの駆動した距離とから累積率を求め
ると、累積率は１００％であった。
【００２２】この実施例により作製したＬＢ膜を表面プ
ラズモン顕微鏡で観察したところ、図２と同様のモルフ
ォロジーを観察することができた。このことから、ジド
デシルリン酸ＬＢ膜がガラス基板上と同様に、金属薄膜
上にも気−液界面上での分子凝縮状態を保持したまま移
し取られていることがわかる。したがって、この実施例
においも、気−液界面上で設計した単分子膜を金属薄膜
上に良好に移し取ることが可能となり、金属薄膜上で設
計通りの機能を持たせることができる。
ラズモン顕微鏡で観察したところ、図２と同様のモルフ
ォロジーを観察することができた。このことから、ジド
デシルリン酸ＬＢ膜がガラス基板上と同様に、金属薄膜
上にも気−液界面上での分子凝縮状態を保持したまま移
し取られていることがわかる。したがって、この実施例
においも、気−液界面上で設計した単分子膜を金属薄膜
上に良好に移し取ることが可能となり、金属薄膜上で設
計通りの機能を持たせることができる。
【００２３】なお、ポリイオンコンプレックスＬＢ膜を
形成するイオン性の両親媒性化合物としては、ジオクタ
デシルジメチルアンモニウムブロマイドに限らず特開昭
６１−２５４６３４号公報に示されているように、二本
鎖または三本鎖のアルキルアンモニウム塩、アゾベンゼ
ルまたはスチルベンまたはナフタレンなどの剛直部位を
有する一本鎖のアルキルアンモニウム塩、二本鎖または
三本鎖のアルキルピリジウム塩、アゾベンゼンまたはス
チルベンまたはナフタレンなどの剛直部位を有する一本
鎖のアルキルピリジニウム塩、二本鎖または三本鎖のア
ルキルリン酸などを用いることもでき、また、両親媒性
化合物と反対電荷のイオン性高分子としては、カルボキ
シメチルセルロースに限らず、ポリエチレンスルホン酸
ナトリウム、ポリビニル硫酸カリウム、ポリスチレンス
ルホン酸カリウム、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デ
キストラン硫酸カリウム、硫酸セルロース、ポリビニル
ピリジンなどを用いることもできる。
形成するイオン性の両親媒性化合物としては、ジオクタ
デシルジメチルアンモニウムブロマイドに限らず特開昭
６１−２５４６３４号公報に示されているように、二本
鎖または三本鎖のアルキルアンモニウム塩、アゾベンゼ
ルまたはスチルベンまたはナフタレンなどの剛直部位を
有する一本鎖のアルキルアンモニウム塩、二本鎖または
三本鎖のアルキルピリジウム塩、アゾベンゼンまたはス
チルベンまたはナフタレンなどの剛直部位を有する一本
鎖のアルキルピリジニウム塩、二本鎖または三本鎖のア
ルキルリン酸などを用いることもでき、また、両親媒性
化合物と反対電荷のイオン性高分子としては、カルボキ
シメチルセルロースに限らず、ポリエチレンスルホン酸
ナトリウム、ポリビニル硫酸カリウム、ポリスチレンス
ルホン酸カリウム、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デ
キストラン硫酸カリウム、硫酸セルロース、ポリビニル
ピリジンなどを用いることもできる。
【００２４】次に、この発明の第３実施例について説明
する。第３実施例においては、洗浄したガラス基板の表
面に、真空蒸着装置により金を蒸着して金属薄膜を形成
した後、酸素プラズマで処理することによって洗浄化
し、その上に高分子の超薄膜としてステアリン酸ビニル
ＬＢ膜を高分子化した膜を１層形成して保持体を形成す
る。ステアリン酸ビニルＬＢ膜は、基板に累積した後、
γ線を照射して重合した。このステアリン酸ビニルＬＢ
膜１層の膜厚は、分子モデルから推定すると約２０Åで
ある。
する。第３実施例においては、洗浄したガラス基板の表
面に、真空蒸着装置により金を蒸着して金属薄膜を形成
した後、酸素プラズマで処理することによって洗浄化
し、その上に高分子の超薄膜としてステアリン酸ビニル
ＬＢ膜を高分子化した膜を１層形成して保持体を形成す
る。ステアリン酸ビニルＬＢ膜は、基板に累積した後、
γ線を照射して重合した。このステアリン酸ビニルＬＢ
膜１層の膜厚は、分子モデルから推定すると約２０Åで
ある。
【００２５】目的のＬＢ膜は、ステアリン酸ビニルＬＢ
膜を高分子化した膜を形成した基板の上に累積した。こ
の実施例では、目的のＬＢ膜として、蛍光色素のオクタ
デシルローダミンＢを２モル％含んだジドデシルリン酸
を用い、これをクロロホルムに溶解し、ＬＢ膜作製装置
の水面上に展開して、２０ｍＮの表面圧で１層累積し
た。累積した基板の面積と、ＬＢ膜作製装置のバリアー
の駆動した距離とから累積率を求めると、累積率は１０
０％であった。
膜を高分子化した膜を形成した基板の上に累積した。こ
の実施例では、目的のＬＢ膜として、蛍光色素のオクタ
デシルローダミンＢを２モル％含んだジドデシルリン酸
を用い、これをクロロホルムに溶解し、ＬＢ膜作製装置
の水面上に展開して、２０ｍＮの表面圧で１層累積し
た。累積した基板の面積と、ＬＢ膜作製装置のバリアー
の駆動した距離とから累積率を求めると、累積率は１０
０％であった。
【００２６】この実施例により作製したＬＢ膜を表面プ
ラズモン顕微鏡で観察したところ、図２と同様のモルフ
ォロジーを観察することができた。このことから、ジド
デシルリン酸ＬＢ膜がガラス基板上と同様に、金属薄膜
上にも気−液界面上での分子凝縮状態を保持したまま移
し取られていることがわかる。したがって、この実施例
においも、気−液界面上で設計した単分子膜を金属薄膜
上に良好に移し取ることが可能となり、金属薄膜上で設
計通りの機能を持たせることができる。
ラズモン顕微鏡で観察したところ、図２と同様のモルフ
ォロジーを観察することができた。このことから、ジド
デシルリン酸ＬＢ膜がガラス基板上と同様に、金属薄膜
上にも気−液界面上での分子凝縮状態を保持したまま移
し取られていることがわかる。したがって、この実施例
においも、気−液界面上で設計した単分子膜を金属薄膜
上に良好に移し取ることが可能となり、金属薄膜上で設
計通りの機能を持たせることができる。
【００２７】なお、単量体分子を高分子化したＬＢ膜と
しては、ステアリン酸ビニルに限らず、ωトリコセン
酸、αオクタデシルアクリル酸、アクリル酸オクタデシ
ル、メタクリル酸オクタデシル、長鎖ジイン酸、２，４
−オクタデカジエン酸、αアミノ酸長鎖エステルなどの
Ｃ＝Ｃ結合またはＣ≡Ｃ結合の重合性基を持つ両親媒性
化合物をＬＢ膜として累積した後、重合した膜を用いる
こともできる。
しては、ステアリン酸ビニルに限らず、ωトリコセン
酸、αオクタデシルアクリル酸、アクリル酸オクタデシ
ル、メタクリル酸オクタデシル、長鎖ジイン酸、２，４
−オクタデカジエン酸、αアミノ酸長鎖エステルなどの
Ｃ＝Ｃ結合またはＣ≡Ｃ結合の重合性基を持つ両親媒性
化合物をＬＢ膜として累積した後、重合した膜を用いる
こともできる。
【００２８】また、この実施例において、超薄膜は高分
子の膜材料でなくとも、緻密な膜を形成するアラキジン
酸、ステアリン酸、オクタデカノールなどのＬＢ膜をも
って構成することも可能である。なお、超薄膜を高分子
のＬＢ膜で構成する場合、その累積層数は１層に限ら
ず、膜厚１００Å以下の範囲内で数層累積して構成する
こともできる。
子の膜材料でなくとも、緻密な膜を形成するアラキジン
酸、ステアリン酸、オクタデカノールなどのＬＢ膜をも
って構成することも可能である。なお、超薄膜を高分子
のＬＢ膜で構成する場合、その累積層数は１層に限ら
ず、膜厚１００Å以下の範囲内で数層累積して構成する
こともできる。
【００２９】次に、この発明の第４実施例について説明
する。第４実施例においては、洗浄したガラス基板の表
面に、真空蒸着装置により銀を蒸着して金属薄膜を形成
した後、アルゴンプラズマで処理することによって清浄
化し、その上に超薄膜としてωヒドロキシウンデカンチ
オール単分子膜を化学吸着により形成して保持体を形成
した。ωヒドロキシウンデカンチオール単分子膜は、
「Science, 240, 62 (1988) 」に報告されているよう
に、ωヒドロキシウンデカンチオールの１ｍＭのエタノ
ール溶液に、銀を蒸着した基板を１２時間浸漬すること
により、チオール基を銀に配位結合させて形成する。こ
のωヒドロキシウンデカンチオール単分子膜は、「Scie
nce, 240, 62 (1988) 」に報告されているように、約１
３Åである。
する。第４実施例においては、洗浄したガラス基板の表
面に、真空蒸着装置により銀を蒸着して金属薄膜を形成
した後、アルゴンプラズマで処理することによって清浄
化し、その上に超薄膜としてωヒドロキシウンデカンチ
オール単分子膜を化学吸着により形成して保持体を形成
した。ωヒドロキシウンデカンチオール単分子膜は、
「Science, 240, 62 (1988) 」に報告されているよう
に、ωヒドロキシウンデカンチオールの１ｍＭのエタノ
ール溶液に、銀を蒸着した基板を１２時間浸漬すること
により、チオール基を銀に配位結合させて形成する。こ
のωヒドロキシウンデカンチオール単分子膜は、「Scie
nce, 240, 62 (1988) 」に報告されているように、約１
３Åである。
【００３０】目的のＬＢ膜は、ωヒドロキシウンデカン
チオール単分子膜を形成した基板の上に累積した。機能
を有するＬＢ膜としては、蛍光色素のオクタデシルロー
ダミンＢを２モル％含んだジドデシルリン酸を用い、こ
れをクロロホルムに溶解して、ＬＢ膜作製装置の水面上
に展開し、２０ｍＮの表面圧で１層累積した。累積した
基板の面積と、ＬＢ膜作製装置のバリアーの駆動した距
離とから累積率を求めると、累積率は１００％であっ
た。
チオール単分子膜を形成した基板の上に累積した。機能
を有するＬＢ膜としては、蛍光色素のオクタデシルロー
ダミンＢを２モル％含んだジドデシルリン酸を用い、こ
れをクロロホルムに溶解して、ＬＢ膜作製装置の水面上
に展開し、２０ｍＮの表面圧で１層累積した。累積した
基板の面積と、ＬＢ膜作製装置のバリアーの駆動した距
離とから累積率を求めると、累積率は１００％であっ
た。
【００３１】累積性を比較するため、銀蒸着膜上に直接
ジドデシルリン酸ＬＢ膜を累積したサンプルも作製し
た。作製条件は、ωヒドロキシウンデカンチオール単分
子膜を形成していないこと以外は全て同じである。累積
率は、ωヒドロキシウンデカンチオール単分子膜を形成
した場合と同様に１００％であった。
ジドデシルリン酸ＬＢ膜を累積したサンプルも作製し
た。作製条件は、ωヒドロキシウンデカンチオール単分
子膜を形成していないこと以外は全て同じである。累積
率は、ωヒドロキシウンデカンチオール単分子膜を形成
した場合と同様に１００％であった。
【００３２】しかし、銀蒸着膜上に直接累積したジドデ
シルリン酸ＬＢ膜を表面プラズモン顕微鏡で観察したと
ころ、その膜状態は、図２と比較して明らかに異なって
おり、ジドデシルリン酸ＬＢ膜が銀蒸着膜上に良好に移
し取られていないことがわかった。
シルリン酸ＬＢ膜を表面プラズモン顕微鏡で観察したと
ころ、その膜状態は、図２と比較して明らかに異なって
おり、ジドデシルリン酸ＬＢ膜が銀蒸着膜上に良好に移
し取られていないことがわかった。
【００３３】これに対し、この実施例により作製したＬ
Ｂ膜を表面プラズモン顕微鏡像で観察したところ、図２
と同様のモルフォロジーを観察することができた。この
ことから、ジドデシルリン酸ＬＢ膜がガラス基板上と同
様に、銀蒸着膜上にも気−液界面上での分子凝縮状態を
保持したまま移し取られていることがわかる。したがっ
て、この実施例においても、気−液界面上で設計した単
分子膜を銀蒸着膜上に良好に移し取ることが可能とな
り、銀蒸着膜上で設計通りの機能を持たせることができ
る。
Ｂ膜を表面プラズモン顕微鏡像で観察したところ、図２
と同様のモルフォロジーを観察することができた。この
ことから、ジドデシルリン酸ＬＢ膜がガラス基板上と同
様に、銀蒸着膜上にも気−液界面上での分子凝縮状態を
保持したまま移し取られていることがわかる。したがっ
て、この実施例においても、気−液界面上で設計した単
分子膜を銀蒸着膜上に良好に移し取ることが可能とな
り、銀蒸着膜上で設計通りの機能を持たせることができ
る。
【００３４】なお、化学吸着によって形成する単分子膜
としては、ωヒドロキシウンデカンチオールに限らず、
ωヒドロキシヘキサデカンチオールなどの長鎖ωアルカ
ンチオール、オクタデカンチオールやヘキサデカンチオ
ールなどのアルカンチオール、ジオクタデシルジサルフ
ァイドやジヘキサデシルジサルファイドなどのアルキル
ジサルファイド、などのチオール基またはチエニル基を
有する物質をもって作製することもできる。
としては、ωヒドロキシウンデカンチオールに限らず、
ωヒドロキシヘキサデカンチオールなどの長鎖ωアルカ
ンチオール、オクタデカンチオールやヘキサデカンチオ
ールなどのアルカンチオール、ジオクタデシルジサルフ
ァイドやジヘキサデシルジサルファイドなどのアルキル
ジサルファイド、などのチオール基またはチエニル基を
有する物質をもって作製することもできる。
【００３５】次に、第５実施例について説明する。第５
実施例においては、洗浄したガラス基板の表面に、スパ
ッタリングによって銅の薄膜を形成した後、アルゴンプ
ラズマで逆スパッタすることによって洗浄化し、その上
に超薄膜として、SiO2をスパッタして５０Åの膜厚の無
機薄膜を均一に形成して保持体を形成した。
実施例においては、洗浄したガラス基板の表面に、スパ
ッタリングによって銅の薄膜を形成した後、アルゴンプ
ラズマで逆スパッタすることによって洗浄化し、その上
に超薄膜として、SiO2をスパッタして５０Åの膜厚の無
機薄膜を均一に形成して保持体を形成した。
【００３６】目的のＬＢ膜は、SiO2の薄膜を形成した基
板の上に累積した。この実施例では、目的のＬＢ膜とし
て、蛍光色素のオクタデシルローダミンＢを２モル％含
んだジドデシルリン酸を用い、これをクロホルムに溶解
して、ＬＢ膜作製装置の水面上に展開し、２０ｍＮの表
面圧で１層累積した。累積した基板の面積と、ＬＢ膜作
製装置のバリアーの駆動した距離とから累積率を求める
と、累積率は１００％であった。
板の上に累積した。この実施例では、目的のＬＢ膜とし
て、蛍光色素のオクタデシルローダミンＢを２モル％含
んだジドデシルリン酸を用い、これをクロホルムに溶解
して、ＬＢ膜作製装置の水面上に展開し、２０ｍＮの表
面圧で１層累積した。累積した基板の面積と、ＬＢ膜作
製装置のバリアーの駆動した距離とから累積率を求める
と、累積率は１００％であった。
【００３７】累積性を比較するため、銅スパッタ膜上に
直接ジドデシルリン酸ＬＢ膜を累積したサンプルも作製
した。作製条件は、SiO2の薄膜を形成していないこと以
外は全て同じである。この場合の累積率も、SiO2の薄膜
を形成した場合と同様に１００％であった。
直接ジドデシルリン酸ＬＢ膜を累積したサンプルも作製
した。作製条件は、SiO2の薄膜を形成していないこと以
外は全て同じである。この場合の累積率も、SiO2の薄膜
を形成した場合と同様に１００％であった。
【００３８】しかし、銅表面上に直接累積したジドデシ
ルリン酸ＬＢ膜を表面プラズモン顕微鏡で観察したとこ
ろ、その膜状態は、図２と比較して明らかに異なり、ジ
ドデシルリン酸ＬＢ膜が銅表面上に良好に移し取られて
いないことがわかった。
ルリン酸ＬＢ膜を表面プラズモン顕微鏡で観察したとこ
ろ、その膜状態は、図２と比較して明らかに異なり、ジ
ドデシルリン酸ＬＢ膜が銅表面上に良好に移し取られて
いないことがわかった。
【００３９】これに対し、この実施例により作製したＬ
Ｂ膜を表面プラズモン顕微鏡像で観察したところ、図２
と同様のモルフォロジーを観察することができた。この
ことから、ジドデシルリン酸ＬＢ膜がガラス表面上と同
様に、銅表面上にも気−液界面上での分子凝縮状態を保
持したまま移し取られていることがわかる。したがっ
て、この実施例においても、気−液界面上で設計した単
分子膜を銅表面上に良好に移し取ることが可能となり、
銅表面上で設計通りの機能を発揮させることができる。
なお、無機薄膜は、SiO2に限らず、Si3N4 やTa2O5 など
の酸化膜や窒化膜を、１００Å以下の膜厚で形成したも
のを用いることも可能である。
Ｂ膜を表面プラズモン顕微鏡像で観察したところ、図２
と同様のモルフォロジーを観察することができた。この
ことから、ジドデシルリン酸ＬＢ膜がガラス表面上と同
様に、銅表面上にも気−液界面上での分子凝縮状態を保
持したまま移し取られていることがわかる。したがっ
て、この実施例においても、気−液界面上で設計した単
分子膜を銅表面上に良好に移し取ることが可能となり、
銅表面上で設計通りの機能を発揮させることができる。
なお、無機薄膜は、SiO2に限らず、Si3N4 やTa2O5 など
の酸化膜や窒化膜を、１００Å以下の膜厚で形成したも
のを用いることも可能である。
【００４０】以上述べた実施例においては、ジドデシル
リン酸ＬＢ膜を累積するようにしたが、他のＬＢ膜材料
を用いても同様の効果を得ることができる。特に、ジド
デシルリン酸やジアルキルアンモニウム塩のような累積
性に優れていない膜材料を用いる場合には効果的であ
る。
リン酸ＬＢ膜を累積するようにしたが、他のＬＢ膜材料
を用いても同様の効果を得ることができる。特に、ジド
デシルリン酸やジアルキルアンモニウム塩のような累積
性に優れていない膜材料を用いる場合には効果的であ
る。
【００４１】また、上述した実施例では、表面プラズモ
ン顕微鏡で観察するために、ＬＢ膜を累積する金属とし
て蒸着膜を用いるようにしたが、この金属は、蒸着膜に
限らず、スパッタリングやプラズマＣＶＤなどで形成し
た薄膜、金属板などのバルクの金属などを用いることが
でき、金属の種類、形成方法は何ら限定されるものでは
ない。
ン顕微鏡で観察するために、ＬＢ膜を累積する金属とし
て蒸着膜を用いるようにしたが、この金属は、蒸着膜に
限らず、スパッタリングやプラズマＣＶＤなどで形成し
た薄膜、金属板などのバルクの金属などを用いることが
でき、金属の種類、形成方法は何ら限定されるものでは
ない。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、金属
表面上にＬＢ膜を良好に移し取ることが可能となり、水
面上で設計したＬＢ膜の機能を金属表面上でも発揮する
ことが可能となる。また、金属上に作成した超薄膜が１
００Å以下の膜厚であれば、金属を電極として作用させ
ることも可能となる。したがって、この発明は、ＬＢ膜
修飾電極、絶縁膜、ＬＢ膜を形成した水晶振動子による
センサーなどＬＢ膜を有機エレクトロニクス素子として
応用する場合に、極めて有効である。
表面上にＬＢ膜を良好に移し取ることが可能となり、水
面上で設計したＬＢ膜の機能を金属表面上でも発揮する
ことが可能となる。また、金属上に作成した超薄膜が１
００Å以下の膜厚であれば、金属を電極として作用させ
ることも可能となる。したがって、この発明は、ＬＢ膜
修飾電極、絶縁膜、ＬＢ膜を形成した水晶振動子による
センサーなどＬＢ膜を有機エレクトロニクス素子として
応用する場合に、極めて有効である。
【図１】この発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】ガラス基板上に累積したジドデシルリン酸ＬＢ
膜の蛍光顕微鏡による観察像の模式図である。
膜の蛍光顕微鏡による観察像の模式図である。
【図３】金表面上に直接累積したジドデシルリン酸ＬＢ
膜を表面プラズモン顕微鏡で観察した像の模式図であ
る。
膜を表面プラズモン顕微鏡で観察した像の模式図であ
る。
【図４】第１実施例により作製したＬＢ膜を表面プラズ
モン顕微鏡で観察した像の模式図である。
モン顕微鏡で観察した像の模式図である。
１ ガラス基板 ２ 金属薄膜 ３ ポリイミドＬＢ膜 ４ ジドデシルリン酸ＬＢ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 聖二 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 岡本 隆之 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 (72)発明者 山口 一郎 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 (72)発明者 下村 政嗣 東京都小金井市中町２−24−48−103
Claims (7)
- 【請求項１】 気−液界面上に形成された両親媒性化合
物の単分子膜を移し取って累積膜を得るラングミュアー
ブロジェット膜の保持体であって、金属と、その表面に
設けた超薄膜とを有し、この超薄膜上に目的のラングミ
ュアーブロジェット膜を形成し得るよう構成したことを
特徴とするラングミュアーブロジェット膜の保持体。 - 【請求項２】 気−液界面上に両親媒性化合物の単分子
膜を形成し、この単分子膜を移し取ってラングミュアー
ブロジェット膜を作製するにあたり、金属の表面に１０
０Å以下の膜厚で超薄膜を作製し、その上に目的とする
ラングミュアーブロジェット膜を累積することを特徴と
するラングミュアーブロジェット膜の作製方法。 - 【請求項３】 前記超薄膜が、ポリイミド、またはポリ
アクリル酸やポリメタクリル酸オクタデシルなどのホモ
ポリマー、またはポリビニルアルコールに長鎖アルキル
基を導入したポリマー、または無水マレイン酸とスチレ
ンあるいは長鎖ビニル化合物の共重合体から構成された
高分子のラングミュアーブロジェット膜から成ることを
特徴とする請求項２記載のラングミュアーブロジェット
膜の作製方法。 - 【請求項４】 前記超薄膜が、イオン性の両親媒性化合
物と反対電荷のイオン性高分子とから成るポリイオンコ
ンプレックスのラングミュアーブロジェット膜から成る
ことを特徴とする請求項２記載のラングミュアーブロジ
ェット膜の作製方法。 - 【請求項５】 前記超薄膜が、疎水基の末端または疎水
基の中間または親水基の末端にＣ＝Ｃ結合またはＣ≡Ｃ
結合の重合性基を有する両親媒性の単量体分子で構成さ
れたラングミュアーブロジェット膜を、累積後に重合し
た膜から成ることを特徴とする請求項２記載のラングミ
ュアーブロジェット膜の作製方法。 - 【請求項６】 前記金属が、金または銀または白金から
成り、前記超薄膜が、チオール基またはチエニル基を有
する化合物を前記金属の表面に化学吸着して形成した有
機単分子膜から成ることを特徴とする請求項２記載のラ
ングミュアーブロジェット膜の作製方法。 - 【請求項７】 前記超薄膜が、SiO2またはSi3N4 または
Ta2O5 の無機超薄膜から成ることを特徴とする請求項２
記載のラングミュアーブロジェット膜の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5429593A JPH06264047A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | ラングミュアーブロジェット膜の保持体およびラングミュアーブロジェット膜の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5429593A JPH06264047A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | ラングミュアーブロジェット膜の保持体およびラングミュアーブロジェット膜の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264047A true JPH06264047A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12966584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5429593A Withdrawn JPH06264047A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | ラングミュアーブロジェット膜の保持体およびラングミュアーブロジェット膜の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06264047A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005507760A (ja) * | 2001-08-09 | 2005-03-24 | フォルシュンクジンスティトゥート フュール ピヒメンテ ウント ラッケ エー．ファウ． | 基材の表面を処理する方法 |
| CN112687605A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-20 | 华东师范大学 | 一种减少芯片电子辐射损伤的方法和受电子辐射损伤较小的芯片 |
| CN117798033A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-04-02 | 燕山大学 | 一种利用lb膜技术制备光制异构薄膜的方法 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5429593A patent/JPH06264047A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005507760A (ja) * | 2001-08-09 | 2005-03-24 | フォルシュンクジンスティトゥート フュール ピヒメンテ ウント ラッケ エー．ファウ． | 基材の表面を処理する方法 |
| CN112687605A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-20 | 华东师范大学 | 一种减少芯片电子辐射损伤的方法和受电子辐射损伤较小的芯片 |
| CN112687605B (zh) * | 2020-12-28 | 2022-07-29 | 华东师范大学 | 一种减少电子辐射损伤的方法和芯片 |
| CN117798033A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-04-02 | 燕山大学 | 一种利用lb膜技术制备光制异构薄膜的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |