(57)【要約】【課題】高い安全性を有する情報記録システムの構築を可能とする有機マイクロ共振器、有機マイクロ共振器アレイ、偽造防止システム、スイッチング素子、有機マイクロ共振器の製造方法、有機マイクロ共振器アレイの製造方法を提供する。【解決手段】基板２０と、基板２０の一面２０ａに形成された疎液性領域３１を少なくとも有する自己組織化単分子膜３０と、疎液性領域３１の一面３１ａに形成されたフォトクロミック分子からなる構造体４０と、を備え、構造体４０は、基板２０の一面２０ａから上方に突出し、先端面が凸球面状をなす突起であって、突起の高さをｈ（μｍ）、突起の半径をｒ（μｍ）とした場合、ｈ＞ｒ＞１μｍの関係を満たす有機マイクロ共振器１０。【選択図】図１
2020129041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板の一面に形成された疎液性領域を少なくとも有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる構造体と、を備え、
前記構造体は、前記基板の一面から上方に突出し、先端面が凸球面状をなす突起であって、前記突起の高さをｈ（μｍ）、前記突起の半径をｒ（μｍ）とした場合、ｈ＞ｒ＞１μｍの関係を満たすことを特徴とする有機マイクロ共振器。
【請求項２】
前記基板に対する前記突起の接触角は、９０°以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機マイクロ共振器。
【請求項３】
前記フォトクロミック分子は、下記式（１）で表わされるジアリールエテンであることを特徴とする請求項１または２に記載の有機マイクロ共振器。
【化１】
2020129041.tif 000005
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機マイクロ共振器と、前記有機マイクロ共振器に紫外光および赤外光を照射する照射手段と、を備えることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機マイクロ共振器が同一面上に複数配置されたことを特徴とする有機マイクロ共振器アレイ。
【請求項６】
前記自己組織化単分子膜が前記疎液性領域と親液性領域を有し、前記疎液性領域と前記親液性領域が前記基板の一面に交互に形成され、前記疎液性領域の一面に形成された構造体同士の間隔は１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の有機マイクロ共振器アレイ。
【請求項７】
前記同一面上に複数配置された有機マイクロ共振器の発光スペクトルパターンがそれぞれ異なることを特徴とする請求項５または６に記載の有機マイクロ共振器アレイ。
【請求項８】
請求項５〜６のいずれか１項に記載の有機マイクロ共振器アレイによりそれぞれ異なる発光スペクトルパターンを備える偽造防止パターンと、前記偽造防止パターンの発光スペクトル（Ａ）を測定する顕微蛍光分光計測装置と、予め測定された前記偽造防止パターンの発光スペクトル（Ｂ）を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている前記発光スペクトル（Ｂ）と前記顕微蛍光分光計測装置によって測定された前記発光スペクトル（Ａ）とを比較する偽造判定装置と、を有することを特徴とする偽造防止システム。
【請求項９】
基板と、該基板の一面に形成された疎液性領域を少なくとも有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる構造体と、を備えた有機マイクロ共振器の製造方法であって、
前記基板の一面に、前記自己組織化単分子膜を形成する工程と、
前記基板の一面に形成された前記自己組織化単分子膜に、前記疎液性領域と親液性領域を形成する工程と、
前記自己組織化単分子膜の一面に、フォトクロミック分子を含む溶液を塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて、フォトクロミック分子からなる薄膜を形成する工程と、
前記薄膜を、水とアセトンの混合溶媒に浸漬する工程と、
前記混合溶媒に浸漬した後の前記薄膜を自然乾燥することにより、前記疎液性領域の一面に、フォトクロミック分子からなる構造体を形成する工程と、を有することを特徴とする有機マイクロ共振器の製造方法。
【請求項１０】
前記混合溶媒における水とアセトンの配合比は、体積比で１０：５．５〜１０：７であることを特徴とする請求項９に記載の有機マイクロ共振器の製造方法。
【請求項１１】
前記薄膜を、前記混合溶媒に浸漬するとき、前記混合溶媒の温度は、１０℃以上４０℃以下であることを特徴とする請求項９または１０に記載の有機マイクロ共振器の製造方法。
【請求項１２】
前記薄膜を、前記混合溶媒に浸漬する時間は、５秒以上であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の有機マイクロ共振器の製造方法。
【請求項１３】
基板と、該基板の一面に形成された疎液性領域を少なくとも有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる複数の構造体と、を備えた有機マイクロ共振器アレイの製造方法であって、
前記基板の一面に、前記自己組織化単分子膜を形成する工程と、
前記基板の一面に形成された前記自己組織化単分子膜に、前記疎液性領域と親液性領域とを交互に形成する工程と、
前記自己組織化単分子膜の一面に、フォトクロミック分子を含む溶液を塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて、フォトクロミック分子からなる薄膜を形成する工程と、
前記薄膜を、水とアセトンの混合溶媒に浸漬する工程と、
前記混合溶媒に浸漬した後の前記薄膜を自然乾燥することにより、前記疎液性領域の一面に、フォトクロミック分子からなる構造体を形成する工程と、を有することを特徴とする有機マイクロ共振器アレイの製造方法。
【請求項１４】
前記混合溶媒における水とアセトンの配合比は、体積比で１０：５．５〜１０：７であることを特徴とする請求項１３に記載の有機マイクロ共振器アレイの製造方法。
【請求項１５】
前記薄膜を、前記混合溶媒に浸漬するとき、前記混合溶媒の温度は、１０℃以上４０℃以下であることを特徴とする請求項１３または１４に記載の有機マイクロ共振器アレイの製造方法。
【請求項１６】
前記薄膜を、前記混合溶媒に浸漬する時間は、５秒以上であることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の有機マイクロ共振器アレイの製造方法。
【請求項１７】
基板と、該基板の一面に形成された親液性領域と疎液性領域を有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる複数の構造体と、を備え、
前記構造体は、前記基板の一面から上方に突出し、先端面が凸球面状をなす突起であることを特徴とする有機マイクロ共振器アレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機マイクロ共振器、有機マイクロ共振器アレイ、偽造防止システム、スイッチング素子、有機マイクロ共振器の製造方法、有機マイクロ共振器アレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノメートルからマイクロメートルスケールのポリマー粒子を集積化してなる構造体は、新しい電子・光機能を発現することから注目されている。特に、紫外域から可視域の波長に近い大きさの構造体を集積化すると、新しい光電子機能を示すフォトニック材料の実現が期待できる。
【０００３】
π共役交互共重合からなる微粒子およびナノ粒子の形成方法が知られている（例えば、非特許文献１、２参照）。光異性化分子（ジアリールエテン）の合成と発光特性についても知られている（例えば、非特許文献３、４参照）。有機・高分子マイクロ光共振器、マイクロレーザーについても知られている（例えば、非特許文献５〜８参照）。
【０００４】
このようなフォトニック材料の球状構造体を形成し、その球状構造体を、例えば、シリコン製の基板上に配列してアレイを形成することにより、発光デバイス等に応用することができる。
本発明者等は、発光性高分子からなる球状または略球状の粒子であり、電子顕微鏡により測定した粒子径が２μｍ以上であり、かつ、励起光の照射により内部でウィスパリング・ギャレリー・モード発振が生じる、ウィスパリング・ギャレリー・モード発振発現用球状ポリマー粒子を開示している（例えば、特許文献１参照）。また、本発明者等は、基板の一面に、直接形成された、パイ共役高分子からなる球体や半球体から構成される高分子球状アレイおよびその製造方法を開示している（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第６３４４７５６号公報
【特許文献２】特開２０１６−０４４２７３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ  ｆｒｏｍ  π−Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ：Ｔｏｗａｒｄ  Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、Ｔａｅｋｏ  Ａｄａｃｈｉ、Ｌｉａｎｇ  Ｔｏｎｇ、Ｊｕｎｐｅｉ  Ｋｕｗａｂａｒａ、Ｔａｋａｋｉ  Ｋａｎｂａｒａ、Ａｋｉｎｏｒｉ  Ｓａｅｋｉ、Ｓｈｕ  Ｓｅｋｉ、Ｙｏｈｅｉ  Ｙａｍａｍｏｔｏ、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１３，１３５，８７０−８７６、ｄｘ．ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１０２１／ｊａ３１０６６２６
【非特許文献２】Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｂｉｔｈｉｏｐｈｅｎｅ  ｉｎ  π−ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ  ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ  ａｓ  ａｎ  ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ、Ｌｉａｎｇ  Ｔｏｎｇ、Ｓｏｈ  Ｋｕｓｈｉｄａ、Ｊｕｎｐｅｉ  Ｋｕｗａｂａｒａ、Ｔａｋａｋｉ  Ｋａｎｂａｒａ、Ｎｏｒｉｙｕｋｉ  Ｉｓｈｉｉ、Ａｋｉｎｏｒｉ  Ｓａｅｋｉ、Ｓｈｕ  Ｓｅｋｉ，Ｓｅｉｉｃｈｉ  Ｆｕｒｕｍｉ、Ｙｏｈｅｉ  Ｙａｍａｍｏｔｏ、Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．２０１４，５，３５８３−３５８７．ＤＯＩ：１０．１０３９／ｃ４ｐｙ０００２３ｄ
【非特許文献３】Ｉｎ  Ｓｉｔｕ  Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｉｇｈｌｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｄｙｅｓ  ｕｐｏｎ  Ｐｈｏｔｏｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ、Ｋａｋｉｓｈｉ  Ｕｎｏ、Ｈｉｒｏｙｕｋｉ  Ｎｉｉｋｕｒａ、Ｍａｓａｋａｚｕ  Ｍｏｒｉｍｏｔｏ、Ｙｕｋｉｈｉｄｅ  Ｉｓｈｉｂａｓｈｉ、Ｈｉｒｏｓｈｉ  Ｍｉｙａｓａｋａ、Ｍａｓａｈｉｒｏ  Ｉｒｉｅ、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１１，１３３，１３５５８−１３５６４、ｄｘ．ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１０２１／ｊａ２０４５８３ｅ
【非特許文献４】Ｐｈｏｔｏｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｄｉａｒｙｌｅｔｈｅｎｅ  ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ  ｗｉｔｈ  ｓｈｏｒｔ  ａｌｋｙｌ  ｃｈａｉｎ  ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｎｔｓ、Ｙｕｔａ  Ｔａｋａｇｉ、Ｔｏｍｏｈｉｒｏ  Ｋｕｎｓｈｉ、Ｔｅｔｓｕｒｏ  Ｋａｔａｙａｍａ、Ｙｕｋｉｈｉｄｅ  Ｉｓｈｉｂａｓｈｉ、Ｈｉｒｏｓｈｉ  Ｍｉｙａｓａｋａ、Ｍａｓａｋａｚｕ  Ｍｏｒｉｍｏｔｏ、Ｍａｓａｈｉｒｏ  Ｉｒｉｅ、Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ，Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ．Ｓｃｉ．，２０１２，１１，１６６１−１６６５、ＤＯＩ：１０．１０３９／ｃ２ｐｐ２５０７８ｋ
【非特許文献５】Ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒｓｐｈｅｒｅｓ  ａｓ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｍｉｃｒｏｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ、Ｋｅｎｉｃｈｉ  Ｔａｂａｔａ、Ｄａｎｉｅｌ  Ｂｒａａｍ、Ｓｏｈ  Ｋｕｓｈｉｄａ、Ｌｉａｎｇ  Ｔｏｎｇ、Ｊｕｎｐｅｉ  Ｋｕｗａｂａｒａ、Ｔａｋａｋｉ  Ｋａｎｂａｒａ、Ａｎｄｒｅａｓ  Ｂｅｃｋｅｌ、Ａｘｅｌ  Ｌｏｒｋｅ、Ｙｏｈｅｉ  Ｙａｍａｍｏｔｏ、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｒｅｐｏｒｔｓ、２０１４，４，５９０２、ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓｒｅｐ０５９０２
【非特許文献６】Ｃｏｌｏｒ−Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｒｅｓｏｎａｎｔ  Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｃａｖｉｔｙ−Ｍｅｄｉａｔｅｄ  Ｍｕｌｔｉｓｔｅｐ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｃａｓｃａｄｅ、Ｄａｉｃｈｉ  Ｏｋａｄａ、Ｔａｋａｓｈｉ  Ｎａｋａｍｕｒａ、Ｄａｎｉｅｌ  Ｂｒａａｍ、Ｔｈａｎｇ  Ｄｕｙ  Ｄａｏ、Ｓａｔｏｓｈｉ  Ｉｓｈｉｉ、Ｔａｄａａｋｉ  Ｎａｇａｎｏ、Ａｘｅｌ  Ｌｏｒｋｅ、Ｔａｔｓｕｙａ  Ｎａｂｅｓｈｉｍａ、Ｙｏｈｅｉ  Ｙａｍａｍｏｔｏ、ＡＣＳ  Ｎａｎｏ  ２０１６，１０，７０５３−７０６３、ＤＯＩ：１０．１０２１／ａｃｓｎａｎｏ．６ｂ０３１８８
【非特許文献７】Ｌｏｗ−Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  Ｗｈｉｓｐｅｒｉｎｇ  Ｇａｌｌｅｒｙ  Ｍｏｄｅ  Ｌａｓｉｎｇ  ｆｒｏｍ  Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｍｉｃｒｏｓｈｅｒｅｓ  ｏｆ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｓｏｒｔ  Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、Ｓｏｈ  Ｋｕｓｈｉｄａ、Ｄａｉｃｈｉ  Ｏｋａｄａ、Ｆｕｍｉｏ  Ｓａｓａｋｉ、Ｚｈａｎ−Ｈｏｎｇ  Ｌｉｎ、Ｊｅｒ−Ｓｈｉｎｇ  Ｈｕａｎｇ、Ｙｏｈｅｉ  Ｙａｍａｍｏｔｏ、Ａｄｖ．Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒ．２０１７，５，１７００１２３、ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｏｍ．２０１７００１２３
【非特許文献８】π−Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏ−ｃｒｙｓｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｉｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｖｉｂｒｏｎｉｃ−Ｍｏｄｅ  Ｌｉｇｈｔ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ：  Ｔｏｗａｒｄ  Ｆｏｅｒｓｔｅｒ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｌａｓｉｎｇ、Ｄａｉｃｈｉ  Ｏｋａｄａ、Ｓｔｅｆａｎｏ  Ａｚｚｉｎｉ、Ｈｉｒｏｋｉ  Ｎｉｓｈｉｏｋａ、Ａｎｎａ  Ｉｃｈｉｍｕｒａ、Ｈａｙａｔｏ  Ｔｓｕｊｉ、Ｅｉｉｃｈｉ  Ｎａｋａｍｕｒａ、Ｆｕｍｉｏ  Ｓａｓａｋｉ、Ｃｙｒｉａｑｕｅ  Ｇｅｎｅｔ、Ｔｈｏｍａｓ  Ｗ．Ｅｂｂｅｓｅｎ、Ｙｏｈｅｉ  Ｙａｍａｍｏｔｏ、Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔ．２０１８，１８，４３９６−４４０２、ＤＯＩ：１０．１０２１／ａｃｓ．ｎａｎｏｌｅｔｔ．８ｂ０１４４２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的な認証システムにおいては、例えば、バーコードのような１次元的な情報配列やＱＲコード（登録商標）のような２次元的な０／１の情報配列が用いられている。しかしながら、これらの情報配列は画像認識が容易であるため、容易に偽造することができるという課題があった。そこで、高度情報化社会においては、高い安全性を有する情報記録システムの構築が望まれていた。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高い安全性を有する情報記録システムの構築を可能とする有機マイクロ共振器、有機マイクロ共振器アレイ、偽造防止システム、スイッチング素子、有機マイクロ共振器の製造方法、有機マイクロ共振器アレイの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［１］基板と、該基板の一面に形成された疎液性領域を少なくとも有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる構造体と、を備え、前記構造体は、前記基板の一面から上方に突出し、先端面が凸球面状をなす突起であって、前記突起の高さをｈ（μｍ）、前記突起の半径をｒ（μｍ）とした場合、ｈ＞ｒ＞１μｍの関係を満たす有機マイクロ共振器。
【００１０】
［２］前記基板に対する前記突起の接触角は、９０°以下である［１］に記載の有機マイクロ共振器。
【００１１】
［３］前記フォトクロミック分子は、下記式（１）で表わされるジアリールエテンである［１］または［２］に記載の有機マイクロ共振器。
【００１２】
【化１】
2020129041.tif 000003
【００１３】
［４］［１］〜［３］のいずれかに記載の有機マイクロ共振器と、前記有機マイクロ共振器に紫外光および赤外光を照射する照射手段と、を備えるスイッチング素子。
【００１４】
［５］［１］〜［３］のいずれかに記載の有機マイクロ共振器が同一面上に複数配置された有機マイクロ共振器アレイ。
【００１５】
［６］前記自己組織化単分子膜が前記疎液性領域と親液性領域を有し、前記疎液性領域と前記親液性領域が前記基板の一面に交互に形成され、前記疎液性領域の一面に形成された構造体同士の間隔は１μｍ以上１０μｍ以下である［５］に記載の有機マイクロ共振器アレイ。
【００１６】
［７］前記同一面上に複数配置された有機マイクロ共振器の発光スペクトルパターンがそれぞれ異なる［５］または［６］に記載の有機マイクロ共振器アレイ。
【００１７】
［８］［５］〜［７］のいずれかに記載の有機マイクロ共振器アレイによりそれぞれ異なる発光スペクトルパターンを備える偽造防止パターンと、前記偽造防止パターンの発光スペクトル（Ａ）を測定する顕微蛍光分光計測装置と、予め測定された前記偽造防止パターンの発光スペクトル（Ｂ）を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている前記発光スペクトル（Ｂ）と前記顕微蛍光分光計測装置によって測定された前記発光スペクトル（Ａ）とを比較する偽造判定装置と、を有する偽造防止システム。
【００１８】
［９］基板と、該基板の一面に形成された疎液性領域を少なくとも有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる構造体と、を備えた有機マイクロ共振器の製造方法であって、前記基板の一面に、前記自己組織化単分子膜を形成する工程と、前記基板の一面に形成された前記自己組織化単分子膜に、前記疎液性領域と親液性領域を形成する工程と、前記自己組織化単分子膜の一面に、フォトクロミック分子を含む溶液を塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて、フォトクロミック分子からなる薄膜を形成する工程と、前記薄膜を、水とアセトンの混合溶媒に浸漬する工程と、前記混合溶媒に浸漬した後の前記薄膜を自然乾燥することにより、前記疎液性領域の一面に、フォトクロミック分子からなる構造体を形成する工程と、を有する有機マイクロ共振器の製造方法。
【００１９】
［１０］前記混合溶媒における水とアセトンの配合比は、体積比で１０：５．５〜１０：７である［９］に記載の有機マイクロ共振器の製造方法。
【００２０】
［１１］前記薄膜を、前記混合溶媒に浸漬するとき、前記混合溶媒の温度は、１０℃以上４０℃以下である［９］または［１０］に記載の有機マイクロ共振器の製造方法。
【００２１】
［１２］前記薄膜を、前記混合溶媒に浸漬する時間は、５秒以上である［９］〜［１１］のいずれかに記載の有機マイクロ共振器の製造方法。
【００２２】
［１３］基板と、該基板の一面に形成された疎液性領域を少なくとも有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる複数の構造体と、を備えた有機マイクロ共振器アレイの製造方法であって、前記基板の一面に、前記自己組織化単分子膜を形成する工程と、前記基板の一面に形成された前記自己組織化単分子膜に、前記疎液性領域と親液性領域とを交互に形成する工程と、前記自己組織化単分子膜の一面に、フォトクロミック分子を含む溶液を塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて、フォトクロミック分子からなる薄膜を形成する工程と、前記薄膜を、水とアセトンの混合溶媒に浸漬する工程と、前記混合溶媒に浸漬した後の前記薄膜を自然乾燥することにより、前記疎液性領域の一面に、フォトクロミック分子からなる構造体を形成する工程と、を有する有機マイクロ共振器アレイの製造方法。
【００２３】
［１４］前記混合溶媒における水とアセトンの配合比は、体積比で１０：５．５〜１０：７である［１３］に記載の有機マイクロ共振器アレイの製造方法。
【００２４】
［１５］前記薄膜を、前記混合溶媒に浸漬するとき、前記混合溶媒の温度は、１０℃以上４０℃以下である［１３］または［１４］に記載の有機マイクロ共振器アレイの製造方法。
【００２５】
［１６］前記薄膜を、前記混合溶媒に浸漬する時間は、５秒以上である［１３］〜［１５］のいずれかに記載の有機マイクロ共振器アレイの製造方法。
【００２６】
［１７］基板と、該基板の一面に形成された親液性領域と疎液性領域を有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる複数の構造体と、を備え、前記構造体は、前記基板の一面から上方に突出し、先端面が凸球面状をなす突起である有機マイクロ共振器アレイ。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、高い安全性を有する情報記録システムの構築を可能とする有機マイクロ共振器、有機マイクロ共振器アレイ、偽造防止システム、スイッチング素子、有機マイクロ共振器の製造方法、有機マイクロ共振器アレイの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の有機マイクロ共振器の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図の第１の例である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図の第２の例である。
【図４】本発明のスイッチング素子を示す模式図である。
【図５】本発明の有機マイクロ共振器アレイの一実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図の第１の例である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図の第２の例である。
【図８】本発明の偽造防止システムを示す模式図である。
【図９】本発明の偽造防止システムを構成する顕微蛍光分光計測装置を示す模式図である。
【図１０】本発明の有機マイクロ共振器の製造方法および本発明の有機マイクロ共振器アレイの製造方法を示す断面図である。
【図１１】本発明の有機マイクロ共振器の製造方法および本発明の有機マイクロ共振器アレイの製造方法を示す断面図である。
【図１２】実験例１において、試験用基板上に形成されたジアリールエテン溶液からなる塗膜の走査型電子顕微鏡である。
【図１３】実験例１において、試験用基板上に形成されたジアリールエテン溶液からなる塗膜の光学顕微鏡像である。
【図１４】実験例１において、試験用基板上に形成されたジアリールエテン溶液からなる塗膜の蛍光顕微鏡像である。
【図１５】実験例１において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の走査型電子顕微鏡である。
【図１６】実験例１において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の走査型電子顕微鏡である。
【図１７】実験例１において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の光学顕微鏡像である。
【図１８】実験例１において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の蛍光顕微鏡像である。
【図１９】実験例１において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の吸収スペクトルと発光スペクトルを測定した結果を図である。
【図２０】実験例１において、試験用基板上に形成された複数の構造体の光学顕微鏡像である。
【図２１】図２０に示す構造体（１−１）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図２２】図２０に示す構造体（１−２）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図２３】図２０に示す構造体（１−３）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図２４】図２０に示す構造体（１−４）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図２５】図２０に示す構造体（１−５）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図２６】図２０に示す構造体（１−６）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図２７】図２０に示す構造体（１−７）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図２８】図２０に示す構造体（２−１）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図２９】図２０に示す構造体（２−２）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図３０】図２０に示す構造体（２−３）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図３１】図２０に示す構造体（２−４）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図３２】図２０に示す構造体（２−５）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図３３】図２０に示す構造体（２−６）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図３４】図２０に示す構造体（２−７）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図３５】図２０に示す構造体（３−１）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図３６】図２０に示す構造体（３−２）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図３７】図２０に示す構造体（３−３）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図３８】図２０に示す構造体（３−４）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図３９】図２０に示す構造体（３−５）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図４０】図２０に示す構造体（３−６）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図４１】図２０に示す構造体（３−７）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図４２】図２０に示す構造体（４−１）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図４３】図２０に示す構造体（４−２）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図４４】図２０に示す構造体（４−３）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図４５】図２０に示す構造体（４−４）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図４６】図２０に示す構造体（４−５）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図４７】図２０に示す構造体（４−６）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図４８】図２０に示す構造体（４−７）から発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。
【図４９】実験例２において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の走査型電子顕微鏡である。
【図５０】実験例２において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の光学顕微鏡像である。
【図５１】実験例２において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の蛍光顕微鏡像である。
【図５２】実験例３において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の走査型電子顕微鏡である。
【図５３】実験例３において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の光学顕微鏡像である。
【図５４】実験例３において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の蛍光顕微鏡像である。
【図５５】実験例４において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の走査型電子顕微鏡である。
【図５６】実験例４において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の光学顕微鏡像である。
【図５７】実験例４において、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体の蛍光顕微鏡像である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の有機マイクロ共振器、有機マイクロ共振器アレイ、偽造防止システム、スイッチング素子、有機マイクロ共振器の製造方法、有機マイクロ共振器アレイの製造方法の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００３０】
［有機マイクロ共振器］
本実施形態の有機マイクロ共振器は、基板と、該基板の一面に形成された疎液性領域を少なくとも有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる構造体と、を備える。本実施形態の有機マイクロ共振器において、前記構造体は、前記基板の一面から上方に突出し、先端面が凸球面状をなす突起であって、前記突起の高さをｈ（μｍ）、前記突起の半径をｒ（μｍ）とした場合、ｈ＞ｒ＞１μｍの関係を満たす。
【００３１】
以下、図１〜図３を参照しながら、本実施形態の有機マイクロ共振器を説明する。
図１は、本実施形態の有機マイクロ共振器の一例を示す斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図の第１の例である。図３は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図の第２の例である。
本実施形態の有機マイクロ共振器１０は、基板２０と、基板２０の一面２０ａに形成された疎液性領域３１を少なくとも有する自己組織化単分子膜３０と、疎液性領域３１の一面３１ａに形成されたフォトクロミック分子からなる構造体４０とから概略構成されている。なお、図２および図３には、自己組織化単分子膜３０が親液性領域３２を有する場合を示す。
【００３２】
構造体４０は、基板２０の一面２０ａから上方（基板２０の一面２０ａから離隔する側）に突出し、先端面が凸球面状をなす突起である。すなわち、構造体４０は、自己組織化単分子膜３０よりも基板２０の一面２０ａとは反対側（基板２０の厚さ方向）に突出する突起である。
【００３３】
自己組織化単分子膜３０は、次のようにして形成されたものである。
基板２０を、後述する有機化合物を含む溶液に浸漬すると、その有機化合物が、基板２０の一面２０ａに化学吸着する。すると、その化学吸着の過程で、分子間相互作用により、有機化合物がさらに基板２０の一面２０ａに高密度に集積し、有機化合物の配向性が揃って自己組織化単分子膜３０が形成される。
【００３４】
自己組織化単分子膜３０を形成する有機化合物は、自己組織化単分子膜３０を形成した場合に、基板２０の一面２０ａとは反対側の末端（基板２０の一面２０ａと結合していない末端）に疎液性（疎水性）の官能基を有する分子である。疎液性（疎水性）の官能基としては、アルキル基、フェニル基、フッ素基等が挙げられる。
【００３５】
自己組織化単分子膜３０の疎液性領域３１は、後述する親液化処理により、上記の有機化合物の疎液性の官能基を除去することにより、後述する親液化処理が施されて（すなわち、上記の有機化合物の疎液性の官能基が除去されて）相対的に親液性（親水性）とした親液性領域３２に対して、相対的に疎液性（疎水性）とした領域である。このような疎液性領域３１は、後述する、フォトクロミック分子を含む溶液の濡れ性に優れる。したがって、後述する有機マイクロ共振器の製造方法によって、疎液性領域３１の一面３１ａに、フォトクロミック分子からなる構造体４０が形成される。
【００３６】
疎液性領域３１の幅（図１に示すＸ方向の長さ）Ｗ１は、特に限定されず、有機マイクロ共振器１０の用途等に応じて適宜調整されるが、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。疎液性領域３１の幅Ｗ１が前記の範囲内であれば、疎液性領域３１に形成される構造体４０が可視から近赤外光領域のフォトニック結晶を構築する。また、構造体４０が励起光の照射により、内部でウィスパリング・ギャレリー・モード（Ｗｈｉｓｐｅｒｉｎｇ  Ｇａｌｌｅｒｙ  Ｍｏｄｅ、ＷＧＭ）発振する。
【００３７】
また、疎液性領域３１の長さ（図１に示すＹ方向の長さ）Ｌ１は、特に限定されず、有機マイクロ共振器１０の用途等に応じて適宜調整されるが、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。疎液性領域３１の長さＬ１が前記の範囲内であれば、疎液性領域３１に形成される構造体４０が可視から近赤外光領域のフォトニック結晶を構築する。また、構造体４０が励起光の照射により内部でウィスパリング・ギャレリー・モード（ＷＧＭ）発振する。
【００３８】
構造体４０としては、例えば、図２に示す第１の例の突起が挙げられる。ここで、第１の例の構造体を「構造体４０Ａ」とする。
構造体４０Ａは、球体の一部を切り落としたような形状をなしている。また、構造体４０Ａの基端部（基板２０の一面２０ａ側の部分）の外径は、上方（基板２０の一面２０ａから離隔する側）から下方（基板２０の一面２０ａ側）に向かうに従って径が小さくなっている。また、図２に示すように、構造体４０Ａと基板２０の一面２０ａとで形成される角度である接触角θ１は９０°よりも小さくなっていることが好ましい。
【００３９】
さらに、図２に示すように、構造体４０Ａの高さ（疎液性領域３１の一面３１ａを基準とした構造体４０Ａの頂点までの高さ）をｈ１（μｍ）、構造体４０Ａの半径をｒ１（μｍ）とした場合、ｈ１＞ｒ１＞１μｍの関係を満たしている。構造体４０Ａがこの関係を満たすことにより、構造体４０Ａが励起光の照射により、内部でウィスパリング・ギャレリー・モード（ＷＧＭ）発振する。
【００４０】
構造体４０Ａの半径ｒ１は、特に限定されず、有機マイクロ共振器１０の用途等に応じて適宜調整されるが、可視から近赤外光領域のフォトニック結晶を構築する観点から、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。なお、構造体４０Ａは、疎液性領域３１内に形成されるため、構造体４０Ａの半径ｒ１は、疎液性領域３１の幅Ｗ１と疎液性領域３１の長さＬ１以下である。
【００４１】
構造体４０Ａの高さｈ１は、特に限定されず、有機マイクロ共振器１０の用途等に応じて適宜調整されるが、可視〜近赤外光の閉じ込めの観点から、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。
【００４２】
構造体４０としては、例えば、図３に示す第２の例の突起が挙げられる。ここで、第２の例の構造体を「構造体４０Ｂ」とする。
構造体４０Ｂは、半球体と円柱が複合したような形状をなしている。また、構造体４０Ｂの基端部（基板２０の一面２０ａ側の部分、円柱状の部分）の外径は、上下方向の位置によらず同径となっている。また、図３に示すように、構造体４０Ｂと基板２０の一面２０ａとで形成される角度である接触角θ２は約９０°となっていることが好ましい。
【００４３】
さらに、図３に示すように、構造体４０Ｂの高さ（疎液性領域３１の一面３１ａを基準とした構造体４０Ｂの頂点までの高さ）をｈ２（μｍ）、構造体４０Ｂの半径をｒ２（μｍ）とした場合、ｈ２＞ｒ２＞１μｍの関係を満たしている。構造体４０Ｂがこの関係を満たすことにより、構造体４０Ｂが励起光の照射により、内部でウィスパリング・ギャレリー・モード（ＷＧＭ）発振する。
【００４４】
構造体４０Ｂの半径ｒ２は、特に限定されず、有機マイクロ共振器１０の用途等に応じて適宜調整されるが、可視から近赤外光領域のフォトニック結晶を構築する観点から、１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。なお、構造体４０Ｂは、疎液性領域３１内に形成されるため、構造体４０Ｂの半径ｒ２は、疎液性領域３１の幅Ｗ１と疎液性領域３１の長さＬ１以下である。
【００４５】
構造体４０Ｂの高さｈ２は、特に限定されず、有機マイクロ共振器１０の用途等に応じて適宜調整されるが、可視〜近赤外光の閉じ込めの観点から、０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。
【００４６】
基板２０としては、シリコン基板、石英基板、ガラス基板、サファイア基板、マイカ基板等が挙げられる。
【００４７】
自己組織化単分子膜３０を形成する有機化合物としては、特に限定されないが、例えば、石英、ガラス基板を用いる場合には、シランカップリング剤（ヘキサメチルジシラザン、アリールアルキルシラン、フルオロアルキルシラン、フルオロフェニルシラン等）やこれらの酸化物が用いられ、金属基板を用いる場合には、チオールやホスホン酸の結合部位と、アルキル基等が結合したアルキルチオールやアルキルホスホン酸等が用いられる。これらの有機化合物は、アルキル基、フェニル基、フッ素基等の疎液性（疎水性）の官能基を有する。
【００４８】
構造体４０は、フォトクロミック分子からなる。
本実施形態において、フォトクロミック分子とは、光反応により色が異なる２つの状態を可逆に生成することができる化合物である。フォトクロミック分子は、例えば、ある波長範囲（Ａ）の光を照射すると、光を照射する前とは異なる色に変化し、波長範囲（Ａ）とは異なる波長範囲（Ｂ）の光を照射すると、波長範囲（Ａ）の光を照射する前の色に戻る性質を有する。２つの状態はともに同じ分子量をもち同じ原子から構成されているが、その結合様式が異なる。
【００４９】
本実施形態におけるフォトクロミック分子としては、例えば、下記式（１）で表わされるジアリールエテン（１，２−ジチエニルエテンの誘導体群）、アゾベンゼン、スピロピラン、ヘキサアリールイミダゾール誘導体等が挙げられる。ジアリールエテンは、紫外光を照射すると、下記式（１）に示す閉環構造（ｃｌｏｓｅｄ）となり、赤外光を照射すると、下記式（１）に示す開環構造（ｏｐｅｎ）となる。この性質を利用することにより、ジアリールエテンからなる構造体４０を有する有機マイクロ共振器１０を紫外光と赤外光を用いたスイッチング素子に利用することが可能である。
【００５０】
【化２】
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【００５１】
構造体４０が、フォトクロミック分子から構成されるため、構造体４０に、ある波長範囲（Ａ）の光を照射すると、構造体４０は波長範囲（Ａ）の光を照射する前とは異なる色に変化する。また、構造体４０に、波長範囲（Ａ）とは異なる波長範囲（Ｂ）の光を照射すると、構造体４０は波長範囲（Ａ）の光を照射する前の色に戻る。したがって、本実施形態の有機マイクロ共振器１０を光メモリーデバイスやディスプレイ等として利用することができる。
【００５２】
本実施形態の有機マイクロ共振器１０は、基板２０と、基板２０の一面２０ａに形成された疎液性領域３１を少なくとも有する自己組織化単分子膜３０と、疎液性領域３１の一面３１ａに形成されたフォトクロミック分子からなる構造体４０とを備え、構造体４０は、基板２０の一面２０ａから上方に突出し、先端面が凸球面状をなす突起であって、突起の高さをｈ（μｍ）、突起の半径をｒ（μｍ）とした場合、ｈ＞ｒ＞１μｍの関係を満たすため、構造体４０に励起光を照射すると、構造体４０の内部でウィスパリング・ギャレリー・モード（ＷＧＭ）発振するので、高い安全性を有する情報記録システムの構築が可能である。
【００５３】
なお、本実施形態では、自己組織化単分子膜３０の疎液性領域３１内に、１つの構造体４０が形成されている場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態にあっては、疎液性領域３１の大きさ（面積）に応じて、疎液性領域３１内に複数の構造体４０が隣接して形成されていてもよい。
【００５４】
［スイッチング素子］
本実施形態のスイッチング素子は、上述の本実施形態の有機マイクロ共振器と、有機マイクロ共振器に紫外光および赤外光を照射する照射手段と、を備える。
【００５５】
以下、図４を参照しながら、本実施形態のスイッチング素子を説明する。
図４は、本実施形態のスイッチング素子を示す模式図である。図４において、図１に示した有機マイクロ共振器と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態のスイッチング素子１００は、有機マイクロ共振器１０と、有機マイクロ共振器１０に紫外光および赤外光を照射する照射手段１１０とから概略構成されている。
【００５６】
有機マイクロ共振器１０のフォトクロミック分子からなる構造体４０は、上述のように、紫外光を照射すると閉環構造（ｃｌｏｓｅｄ）となり、可視光を照射すると開環構造（ｏｐｅｎ）となる。この性質を利用することにより、構造体４０を有する有機マイクロ共振器１０を紫外光と可視光を用いたスイッチング素子として利用することが可能である。
【００５７】
照射手段１１０としては、有機マイクロ共振器１０の構造体４０に、紫外光と赤外光を照射することができるものであれば特に限定されない。
【００５８】
本実施形態のスイッチング素子１００によれば、紫外光を照射した場合と赤外光を照射した場合とで、構造体４０を形成するフォトクロミック分子の構造が変化することを利用して、種々の電子部品等のスイッチング（Ｏｎ／Ｏｆｆの切り替え）を行うことができる。構造体４０を形成するフォトクロミック分子は、特定の波長の光を照射することによって構造が変化するため、スイッチングにおける誤作動を防止することができる。
【００５９】
［有機マイクロ共振器アレイ］
本実施形態の有機マイクロ共振器アレイは、上述の本実施形態の有機マイクロ共振器が同一面上に複数配置されたものである。
また、本実施形態の有機マイクロ共振器アレイは、基板と、該基板の一面に形成された親液性領域と疎液性領域を有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる複数の構造体と、を備え、前記構造体は、前記基板の一面から上方に突出し、先端面が凸球面状をなす突起である。
【００６０】
以下、図５〜図７を参照しながら、本実施形態の有機マイクロ共振器アレイを説明する。
図５は、本実施形態の有機マイクロ共振器アレイの一例を示す斜視図である。図６は、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図の第１の例である。図７は、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図の第２の例である。図５〜図７において、図１〜図３に示した有機マイクロ共振器と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態の有機マイクロ共振器アレイ２００は、基板２０と、基板２０の一面２０ａに形成された疎液性領域３１と親液性領域３２を有する自己組織化単分子膜３０と、疎液性領域３１の一面３１ａに形成されたフォトクロミック分子からなる複数の構造体４０とから概略構成されている。
【００６１】
疎液性領域３１と親液性領域３２は、図５に示すように、基板２０の一面２０ａに、基板２０の幅方向（図５に示すＸ方向）と基板２０の長さ方向（図５に示すＹ方向）に沿って、間隔をおいて交互に形成されていることが好ましい。言い換えれば、親液性領域３２は、疎液性領域３１からなる膜（自己組織化単分子膜３０）に間隔をおいて形成された格子状の領域である。
したがって、複数の構造体４０は、図５に示すように、間隔をおいて形成された疎液性領域３１の一面３１ａに形成されることにより、基板２０の幅方向（図５に示すＸ方向）と基板２０の長さ方向（図５に示すＹ方向）に沿って、間隔をおいて形成されている。このように、疎液性領域３１と親液性領域３２が間隔をおいて交互に形成されていることにより、基板２０の一面２０ａにおいて、構造体４０を高密度に（緻密に）配置することができる。
【００６２】
疎液性領域３１の幅（図５に示すＸ方向の長さ）Ｗ１と親液性領域３２の幅（図５に示すＸ方向の長さ）Ｗ２は、特に限定されず、有機マイクロ共振器アレイ２００の用途等に応じて適宜調整されるが、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。疎液性領域３１の幅Ｗ１と親液性領域３２の幅Ｗ２が前記の範囲内であれば、疎液性領域３１に形成される構造体４０が可視から近赤外光領域のフォトニック結晶を構築する。また、構造体４０が励起光の照射により、内部でウィスパリング・ギャレリー・モード（Ｗｈｉｓｐｅｒｉｎｇ  Ｇａｌｌｅｒｙ  Ｍｏｄｅ、ＷＧＭ）発振する。なお、図５に示すＸ方向において、構造体４０同士の間隔は、疎液性領域３１の幅Ｗ１と親液性領域３２の幅Ｗ２で調節することができるため、疎液性領域３１の一面３１ａに形成された構造体４０同士の間隔は１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。
【００６３】
また、疎液性領域３１の長さ（図５に示すＹ方向の長さ）Ｌ１と親液性領域３２の長さ（図５に示すＹ方向の長さ）Ｌ２は、特に限定されず、有機マイクロ共振器アレイ２００の用途等に応じて適宜調整されるが、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。疎液性領域３１の長さＬ１と親液性領域３２の長さＬ２が前記の範囲内であれば、疎液性領域３１に形成される構造体４０が可視から近赤外光領域のフォトニック結晶を構築する。また、構造体４０が励起光の照射により内部でウィスパリング・ギャレリー・モード（ＷＧＭ）発振する。なお、図５に示すＹ方向において、構造体４０同士の間隔は、疎液性領域３１の長さＬ１と親液性領域３２の長さＬ２で調節することができるため、構造体４０同士の間隔は１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。
【００６４】
構造体４０としては、例えば、図６に示す第１の例の突起が挙げられる。
有機マイクロ共振器アレイ２００において、複数の構造体４０Ａはそれぞれ、互いに大きさが異なっていることが好ましい。すなわち、複数の構造体４０Ａはそれぞれ、互いに半径ｒ１と高さｈ１が異なっていることが好ましい。このようにすれば、励起光を照射した場合に、それぞれの構造体４０Ａから発する蛍光（発光）のスペクトルパターンが異なるものとなり、それぞれの構造体４０Ａから発する蛍光（発光）のスペクトルパターンが同一ではなくなる。
【００６５】
構造体４０としては、例えば、図７に示す第２の例の突起が挙げられる。
有機マイクロ共振器アレイ２００において、複数の構造体４０Ｂはそれぞれ、互いに大きさが異なっていることが好ましい。すなわち、複数の構造体４０Ｂはそれぞれ、互いに半径ｒ２と高さｈ２が異なっていることが好ましい。このようにすれば、励起光を照射した場合に、それぞれの構造体４０Ａから発する蛍光（発光）のスペクトルパターンが異なるものとなり、それぞれの構造体４０Ｂから発する蛍光（発光）のスペクトルパターンが同一ではなくなる。
【００６６】
本実施形態によれば、複数の構造体４０が、間隔おいて形成された疎液性領域３１の一面３１ａに形成されるため、複数の構造体４０が、基板２０の幅方向（図５に示すＸ方向）と基板２０の長さ方向（図５に示すＹ方向）に沿って高密度に配置された有機マイクロ共振器アレイ２００が得られる。
【００６７】
本実施形態の有機マイクロ共振器アレイ２００は、上述の本実施形態の有機マイクロ共振器１０が同一面上に複数配置されたものであり、例えば、基板２０と、基板２０の一面２０ａに形成された疎液性領域３１と親液性領域３２を有する自己組織化単分子膜３０と、疎液性領域３１の一面３１ａに形成されたフォトクロミック分子からなる複数の構造体４０とを備えるため、構造体４０に励起光を照射すると、構造体４０の内部でウィスパリング・ギャレリー・モード（ＷＧＭ）発振するので、高い安全性を有する情報記録システムの構築が可能である。また、本実施形態の有機マイクロ共振器アレイ２００は、フォトクロミック分子からなる複数の構造体４０が高密度に配置されているため、光メモリーデバイス、超高解像度ディスプレイ、網膜投影ディスプレイとしても好適に用いられる。
【００６８】
なお、本実施形態では、有機マイクロ共振器アレイ２００として、基板２０と、基板２０の一面２０ａに形成された疎液性領域３１と親液性領域３２を有する自己組織化単分子膜３０と、疎液性領域３１の一面３１ａに形成されたフォトクロミック分子からなる複数の構造体４０とを備えるものを例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明の有機マイクロ共振器アレイは、本発明の有機マイクロ共振器が同一基板の同一面上に複数配置されたものであってもよい。
【００６９】
［偽造防止システム］
本実施形態の偽造防止システムは、上述の本実施形態の有機マイクロ共振器アレイによりそれぞれ異なる発光スペクトルパターンを備える偽造防止パターンと、前記偽造防止パターンの発光スペクトル（Ａ）を測定する顕微蛍光分光計測装置と、予め測定された前記偽造防止パターンの発光スペクトル（Ｂ）を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている前記発光スペクトル（Ｂ）と前記顕微蛍光分光計測装置によって測定された前記発光スペクトル（Ａ）とを比較する偽造判定装置と、を有する。
【００７０】
以下、図８および図９を参照しながら、本実施形態の偽造防止システムを説明する。
図８は、本実施形態の偽造防止システムを示す模式図である。図９は、偽造防止システムを構成する顕微蛍光分光計測装置を示す模式図である。
本実施形態の偽造防止システム３００は、偽造防止パターン４００と、偽造防止パターン４００の発光スペクトル（Ａ）を測定する顕微蛍光分光計測装置５００と、予め測定された偽造防止パターン４００の発光スペクトル（Ｂ）を記憶する記憶装置６００と、記憶装置６００に記憶されている発光スペクトル（Ｂ）と顕微蛍光分光計測装置５００によって測定された発光スペクトル（Ａ）とを比較する偽造判定装置７００とから概略構成されている。
【００７１】
偽造防止パターン４００は、上述の有機マイクロ共振器アレイ２００から形成される任意形状のパターンである。偽造防止パターン４００を形成する有機マイクロ共振器アレイ２００を構成する複数の構造体４０はそれぞれ、互いに大きさが異なっている。すなわち、複数の構造体４０はそれぞれ、互いに半径（構造体４０Ａの半径ｒ１、構造体４０Ｂの半径ｒ２）と高さ（構造体４０Ａの高さｈ１、構造体４０Ｂの高さｈ２）が異なっていることが好ましい。このようにすれば、励起光を照射した場合に、それぞれの構造体４０から発する蛍光（発光）のスペクトルパターン（発光スペクトルパターン）が異なるものとなる。
【００７２】
偽造防止パターン４００は、複数の構造体４０に対向するように、フォトマスクを配置し、フォトマスクを介して、複数の構造体４０に紫外線（波長３５５ｎｍ）を照射することにより、構造体４０を構成するジアリールエテンの構造が変化している。それぞれの構造体４０は大きさが異なるため、構造体４０に励起光を照射することによって、構造体４０の内部で発振したウィスパリング・ギャレリー・モード（ＷＧＭ）によって、構造体４０から発する蛍光のスペクトルパターンが異なる。すなわち、複数の構造体４０に紫外線を照射することにより、複数の構造体４０に互いに異なる蛍光のスペクトルパターンを形成することができる。このスペクトルパターンの差異を利用して、偽造防止パターン４００に絵や文字等からなるパターンを描画することができる。
【００７３】
フォトマスクとしては、フォトマスクの厚さ方向に光を透過する透過部を有するものが用いられる。透過部は、任意の絵や文字等に対応するパターンからなる。
【００７４】
顕微蛍光分光計測装置５００は、図９に示すように、レーザー光源５１０と、スペクトロメーター５２０と、撮像装置５３０と、ビームスプリッター５４０と、オブジェクティブレンズ５５０と、フリップミラー５６０と、ロングパスフィルター５７０と、Ｘ−Ｙステージ５８０とから概略構成されている。
【００７５】
レーザー光源５１０は、Ｘ−Ｙステージ５８０上に載置された偽造防止パターン４００に、レーザー光（励起光）を照射する。レーザー光源５１０としては、波長４００ｎｍ〜５００ｎｍの光を、周波数１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚで発光するか、もしくは連続光で発光するものが用いられる。
【００７６】
スペクトロメーター５２０は、偽造防止パターン４００の複数の構造体４０それぞれから発する蛍光（発光）のスペクトルを測定する。
【００７７】
撮像装置５３０は、偽造防止パターン４００を撮影（観察）する。
【００７８】
ビームスプリッター５４０は、レーザー光源５１０から発せられた光を反射して、その光の光路を偽造防止パターン４００側に向ける。
【００７９】
オブジェクティブレンズ５５０は、レーザー光源５１０から発せられた光を収束して、偽造防止パターン４００に照射する。また、オブジェクティブレンズ５５０は、偽造防止パターン４００から発する蛍光（発光）を収束する。
【００８０】
フリップミラー５６０は、偽造防止パターン４００から発せられた蛍光（発光）を反射して、その光の光路をスペクトロメーター５２０側に向ける。
【００８１】
ロングパスフィルター５７０は、偽造防止パターン４００から発せられた蛍光（発光）のうち、長波長側の光を透過し、短波長側の光を透過しない。
【００８２】
Ｘ−Ｙステージ５８０は、測定対象である偽造防止パターン４００を載置して、所定の測定位置に設定する。
【００８３】
顕微蛍光分光計測装置５００では、レーザー光源５１０からレーザー光（励起光）を発すると、そのレーザー光がビームスプリッター５４０で反射し、さらに、オブジェクティブレンズ５５０で収束されて、偽造防止パターン４００に照射される。
偽造防止パターン４００にレーザー光が照射されると、偽造防止パターン４００の複数の構造体４０はそれぞれ、内部でウィスパリング・ギャレリー・モード（ＷＧＭ）発振する。これにより、複数の構造体４０はそれぞれ、蛍光を発する。
構造体４０が発する蛍光は、フリップミラー５６０で反射し、さらに、その蛍光のうち、長波長側の光がロングパスフィルター５７０を透過して、スペクトロメーター５２０に入射する。
スペクトロメーター５２０では、受光した蛍光のスペクトルを測定し、そのスペクトルパターンを表示装置等に出力する。
なお、撮像装置５３０で偽造防止パターン４００を観察しながら蛍光のスペクトルを測定することにより、偽造防止パターン４００の複数の構造体４０のうち、特定の構造体４０の蛍光のスペクトルを測定することができる。
【００８４】
記憶装置６００は、顕微蛍光分光計測装置５００を用いて、予め測定しておいた偽造防止パターン４００の発光スペクトル（Ｂ）を記憶する。
記憶装置６００としては、顕微蛍光分光計測装置５００で測定した偽造防止パターン４００に関するデータ（発光スペクトルに関するデータ）を記憶することができるものであれば特に限定されず、例えば、ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）、ソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）等が挙げられる。
【００８５】
偽造判定装置７００は、記憶装置６００に記憶されている発光スペクトル（Ｂ）と顕微蛍光分光計測装置５００によって測定された発光スペクトル（Ａ）とを比較して、偽造防止パターン４００の真贋（真偽）を判定する。
偽造判定装置７００としては、発光スペクトル（Ａ）と発光スペクトル（Ｂ）を比較するプログラムを内蔵するとともに、そのプログラムを実行するパーソナルコンピューター等が挙げられる。
【００８６】
本実施形態の偽造防止システム３００によれば、予め顕微蛍光分光計測装置５００によって測定され、記憶装置６００に記憶されている偽造防止パターン４００の発光スペクトル（Ｂ）と、顕微蛍光分光計測装置５００によって測定された偽造防止パターン４００の発光スペクトル（Ａ）とを、偽造判定装置７００によって比較することにより、偽造防止パターン４００の真贋（真偽）を判定することができる。なお、偽造防止パターン４００は、半径が２μｍ以上１０μｍ以下、高さが１μｍ以上１０μｍ以下であり、互いに大きさが異なる複数の構造体４０を有する有機マイクロ共振器アレイ２００からなるため、容易に複製することができない。従って、本実施形態の偽造防止システム３００によれば、高い安全性を有し、偽造を防止することができる。
【００８７】
［有機マイクロ共振器の製造方法］
本実施形態の有機マイクロ共振器の製造方法は、基板と、該基板の一面に形成された疎液性領域を少なくとも有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる構造体と、を備えた有機マイクロ共振器の製造方法であって、前記基板の一面に、前記自己組織化単分子膜を形成する工程と、前記基板の一面に形成された前記自己組織化単分子膜に、前記疎液性領域と親液性領域を形成する工程と、前記自己組織化単分子膜の一面に、フォトクロミック分子を含む溶液を塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて、フォトクロミック分子からなる薄膜を形成する工程と、前記薄膜を、水とアセトンの混合溶媒に浸漬する工程と、前記混合溶媒に浸漬した後の前記薄膜を自然乾燥することにより、前記自己組織化単分子膜の疎液性領域の一面に、フォトクロミック分子からなる構造体を形成する工程と、を有する。
【００８８】
以下、図１０および図１１を参照しながら、本実施形態の有機マイクロ共振器の製造方法を説明する。
図１０および図１１は、本実施形態の有機マイクロ共振器の製造方法を示す断面図である。
【００８９】
基板２０を、自己組織化単分子膜３０を形成する有機化合物を含む溶液に浸漬して、図１０（ａ）に示すように、基板２０の一面２０ａに自己組織化単分子膜３０を形成する（自己組織化単分子膜形成工程）。
【００９０】
上記の有機化合物を含む溶液の溶媒、すなわち、有機化合物を溶解するための溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、トルエン、クロロベンゼン等が挙げられる。
また、有機化合物を含む溶液における有機化合物の含有量（濃度）は、０．１ｍｇ／ｍＬ以上１０ｍｇ／ｍＬ以下であることが好ましく、１ｍｇ／ｍＬ以上２ｍｇ／ｍＬ以下であることがより好ましい。
【００９１】
図１０（ｂ）に示すように、自己組織化単分子膜３０は、基板２０の一面２０ａとは反対側の末端（基板２０の一面２０ａと結合していない末端）に疎液性の官能基（図１０（ｂ）ではメチル基（ＣＨ３））を有する。
【００９２】
次に、図１０（ｃ）および図１０（ｄ）に示すように、基板２０の一面２０ａに形成された自己組織化単分子膜３０に、疎液性領域３１と親液性領域３２を交互に形成する（親液／疎液パターン形成工程）。
【００９３】
親液／疎液パターン形成工程では、図１０（ｃ）に示すように、基板２０の一面２０ａに形成された自己組織化単分子膜３０に対向するように、フォトマスク１０００を配置した状態で、フォトマスク１０００を介して、自己組織化単分子膜３０に紫外線αを照射し、自己組織化単分子膜３０を露光する。
【００９４】
フォトマスク１０００としては、フォトマスク１０００の厚さ方向に光を透過する透過部１０００ａを有するものが用いられる。透過部１０００ａは、フォトマスク１０００の幅方向とフォトマスク１０００の長さ方向に沿って間隔をおいて形成されている。また、透過部１０００ａは、フォトマスク１０００の一面１０００ｂおよび他方の面１０００ｃにて開口している。透過部１０００ａの幅Ｗ３は、目的とする親液性領域３２の幅に応じて適宜調整される。なお、ここでは、説明を簡略化するために、透過部１０００ａの幅Ｗ３を、フォトマスク１０００の幅方向に沿う幅およびフォトマスク１０００の長さ方向に沿う幅とする。その場合、透過部１０００ａの幅Ｗ３は、上記の親液性領域３２の幅（図５に示すＸ方向の長さ）Ｗ２と親液性領域３２の長さ（図５に示すＹ方向の長さ）Ｌ２に応じて適宜調整される。すなわち、疎液性領域３１および親液性領域３２の面積や、疎液性領域３１および親液性領域３２を設ける間隔は、特に限定されず、親液性領域３２に形成される構造体４０に求められる大きさ（直径）や高さ、構造体４０を設ける間隔等に応じて適宜調整される。
【００９５】
紫外線αとしては、指向性が高い紫外線を用いる。このような紫外線としては、波長が１５０ｎｍ以上２４０ｎｍ以下の範囲に発光強度を有する光が用いられる。このような指向性が高い紫外線を用いることにより、フォトマスク１０００を介して、基板２０の一面２０ａに形成された自己組織化単分子膜３０に紫外線αを照射した際に、図１０（ｃ）に示すように、フォトマスク１０００に設けられた透過部１０００ａの形状に沿って、自己組織化単分子膜３０に紫外線αを照射することができる。その結果、図１０（ｄ）に示すように、自己組織化単分子膜３０における紫外線αを照射した領域の疎液性の官能基を消失させて、自己組織化単分子膜３０の目的の位置に、相対的に親液性を示す親液性領域３２を形成することができる。また、自己組織化単分子膜３０における紫外線αを照射していない領域は、疎液性の官能基が消失していないため相対的に疎液性を示す疎液性領域３１となる。このようにして、基板２０の一面２０ａに形成された自己組織化単分子膜３０に、疎液性領域３１と親液性領域３２を交互に形成する。
【００９６】
フォトマスク１０００を介して、基板２０の一面２０ａに形成された自己組織化単分子膜３０に紫外線αを照射する時間は、１００秒以上１５０秒以下であることが好ましい。
【００９７】
基板２０の一面２０ａに形成された自己組織化単分子膜３０に指向性が高い紫外線を照射する手段としては、例えば、エキシマランプや真空紫外線ランプを用いる。
【００９８】
次に、図１１（ａ）に示すように、疎液性領域３１の一面３１ａと親液性領域３２の一面３２ａに、フォトクロミック分子を含む溶液を塗布し、その溶液からなる塗膜を形成し、その塗膜を乾燥させて、フォトクロミック分子からなる薄膜５０を形成する（薄膜形成工程）。
【００９９】
フォトクロミック分子を含む溶液の溶媒、すなわち、フォトクロミック分子を溶解するための溶媒としては、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、トルエン、クロロベンゼン等が挙げられる。
【０１００】
また、フォトクロミック分子を含む溶液におけるフォトクロミック分子の含有量（濃度）は、０．１ｍｇ／ｍＬ以上１０ｍｇ／ｍＬ以下であることが好ましく、１．０ｍｇ／ｍＬ以上２．０ｍｇ／ｍＬ以下であることがより好ましい。
【０１０１】
疎液性領域３１の一面３１ａと親液性領域３２の一面３２ａに、フォトクロミック分子を含む溶液からなる塗膜を形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、バーコート法、フローコート法、ディップコート法、スピンコート法、ロールコート法、スプレーコート法、メニスカスコート法、はけ塗り法等、通常のウェットコート法が用いられる。
【０１０２】
塗膜の厚さは、最終的に得られる有機マイクロ共振器１０の用途にて、構造体４０に求められる高さに応じて適宜調整される。
【０１０３】
薄膜形成工程において、次いで、疎液性領域３１の一面３１ａと親液性領域３２の一面３２ａに形成した塗膜を乾燥（例えば、真空乾燥）させることにより、疎液性領域３１の一面３１ａと親液性領域３２の一面３２ａにフォトクロミック分子からなる薄膜５０を形成する。
塗膜を乾燥する温度は、特に限定されず、溶媒の種類に応じて適宜調整されるが、例えば、３０℃以上８０℃以下であることが好ましい。
また、均一な大きさの構造体４０を形成するためには、薄膜５０の厚さが均一であることが好ましい。
【０１０４】
次に、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）に示すように、疎液性領域３１の一面３１ａと親液性領域３２の一面３２ａに形成された薄膜５０を、水とアセトンの混合溶媒に浸漬し、薄膜５０を水とアセトンの混合溶媒に接触させることにより、疎液性領域３１に、フォトクロミック分子からなる構造体４０を形成する（構造体形成工程）。
【０１０５】
次に、基板２０、自己組織化単分子膜３０の疎液性領域３１および１つの構造体４０からなる積層体を切り出す（図１１（ｃ）に示す積層体の厚さ方向の破線に沿って切り出す）ことにより、図１１（ｄ）に示すような有機マイクロ共振器１０が得られる。なお、自己組織化単分子膜３０には親液性領域３２があってもよい。
【０１０６】
水とアセトンの混合溶媒における水とアセトンの配合比は、体積比で１０：５．５〜１０：７であることが好ましく、１０：６〜１０：６．５であることがより好ましい。
水とアセトンの配合比が、体積比で１０：５．５未満では、フォトクロミック分子からなる不定形の突状の構造体が形成されるか、あるいは、薄膜５０が全く変化しない。一方、水とアセトンの配合比が、体積比で１０：７を超えると、アセトンに薄膜５０が溶解してしまい、薄膜５０が破壊してしまう。
【０１０７】
薄膜５０を、混合溶媒に浸漬するとき、混合溶媒の温度は、１０℃以上４０℃以下であることが好ましく、２０℃以上３０℃以下であることがより好ましい。
混合溶媒の温度が１０℃未満では、構造体４０を形成することができない。一方、混合溶媒の温度が４０℃を超えても効果に差異がない。
【０１０８】
薄膜５０を、混合溶媒に浸漬する時間は、５秒以上であることが好ましく、５分以上であることがより好ましい。
薄膜５０を混合溶媒に接触させる時間が５秒未満では、疎液性領域３１の一面３１ａに構造体４０を形成できない。
【０１０９】
次に、図１１（ｃ）に示すように、混合溶媒に浸漬した後の薄膜５０を自然乾燥することにより、自己組織化単分子膜３０の疎液性領域３１の一面３１ａに、フォトクロミック分子からなる構造体４０を形成する（構造体形成工程）。
【０１１０】
構造体形成工程において、薄膜５０を乾燥することにより、薄膜５０を形成するフォトクロミック分子を含む溶液が疎液性領域３１の一面３１ａに移動して、最終的にフォトクロミック分子が構造体４０を形成する。
【０１１１】
本実施形態の有機マイクロ共振器の製造方法によれば、基板２０と、基板２０の一面２０ａに形成された少なくとも疎液性領域３１を有する自己組織化単分子膜３０と、疎液性領域３１の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる構造体４０と、を備え、構造体４０は、基板２０の一面２０ａから上方に突出し、先端面が凸球面状をなす突起であって、突起の高さをｈ（μｍ）、突起の半径をｒ（μｍ）とした場合、ｈ＞ｒ＞１μｍの関係を満たす有機マイクロ共振器１０が得られる。
【０１１２】
なお、本実施形態の有機マイクロ共振器の製造方法では、疎液性領域３１の一面３１ａに構造体４０を形成する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明の有機マイクロ共振器の製造方法にあっては、フォトクロミック分子を溶解するための溶媒の種類や、フォトクロミック分子を含む溶液におけるフォトクロミック分子の濃度等を調整することにより、フォトクロミック分子が集まる場所を制御して、構造体が形成される位置を制御することができる。
【０１１３】
［有機マイクロ共振器アレイの製造方法］
本実施形態の有機マイクロ共振器アレイの製造方法は、基板と、該基板の一面に形成された疎液性領域を少なくとも有する自己組織化単分子膜と、前記疎液性領域の一面に形成されたフォトクロミック分子からなる複数の構造体と、を備えた有機マイクロ共振器アレイの製造方法であって、前記基板の一面に、前記自己組織化単分子膜を形成する工程と、前記基板の一面に形成された前記自己組織化単分子膜に、前記疎液性領域と親液性領域とを交互に形成する工程と、前記自己組織化単分子膜の一面に、フォトクロミック分子を含む溶液を塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて、フォトクロミック分子からなる薄膜を形成する工程と、前記薄膜を、水とアセトンの混合溶媒に浸漬する工程と、前記混合溶媒に浸漬した後の前記薄膜を自然乾燥することにより、前記疎液性領域の一面に、フォトクロミック分子からなる構造体を形成する工程と、を有する。
【０１１４】
本実施形態の有機マイクロ共振器アレイの製造方法は、上述の本実施形態の有機マイクロ共振器の製造方法と同様に行うことができる。
すなわち、構造体形成工程の後、基板２０、自己組織化単分子膜３０の疎液性領域３１および１つの構造体４０からなる積層体を切り出さなければ、得られた基板２０、自己組織化単分子膜３０の疎液性領域３１および複数の構造体４０からなる積層体は、有機マイクロ共振器アレイ２００となる。
【０１１５】
なお、本実施形態の有機マイクロ共振器アレイの製造方法によれば、均一な厚さの薄膜５０を形成しても、最終的に得られる複数の構造体４０はそれぞれ、互いに大きさが異なるものとなる。
【実施例】
【０１１６】
以下、実験例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実験例に限定されるものではない。
【０１１７】
［実験例１］
厚さ０．５μｍのシリコン基板を、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍの大きさに切り出して、試験用基板とした。
この試験用基板を、ＵＶオゾン洗浄により、１０分間洗浄した。
次いで、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）の混合液中に、試験用基板を、５０℃で３０分間、静置した。混合液における硫酸と過酸化水素の配合比を、体積比で４：１とした。
その後、試験用基板を純水で洗浄し、試験用基板の洗浄を完了した。
ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）をクロロホルムに溶解して、ＨＭＤＳ液を調製した。この溶液におけるＨＭＤＳの含有量（濃度）を２ｍｇ／ｍＬとした。
次いで、洗浄後の試験用基板を、ＨＭＤＳ溶液に２４時間、浸漬して、試験用基板の一面に自己組織化単分子膜を形成した。
次いで、試験用基板の一面に形成された自己組織化単分子膜に対向するように、フォトマスクを配置し、フォトマスクを介して、自己組織化単分子膜に紫外線を照射し、自己組織化単分子膜を露光した。
フォトマスクとしては、その全面に複数の透過部が等間隔に形成されたものを用いた。透過部におけるフォトマスクの幅方向に沿う幅およびフォトマスクの長さ方向に沿う幅を２μｍとした。また、透過部同士の間隔を２μｍとした。
自己組織化単分子膜に照射する紫外線は、ピーク発光波長が２００ｎｍ、ピーク発光波長の半値幅が１０ｎｍであった。
また、自己組織化単分子膜に対して、紫外線を照射する時間を１３０秒、紫外線を照射する周期を１５１Ｈｚとした。
フォトクロミック分子のジアリールエテンをクロロホルムに溶解して、ジアリールエテン溶液を調製した。この溶液におけるジアリールエテンの含有量（濃度）を１ｍｇ／ｍＬとした。
次いで、自己組織化単分子膜が形成された試験用基板上に、ジアリールエテン溶液を２０μＬ直接滴下し、ジアリールエテン溶液からなる塗膜を形成した。
【０１１８】
次に、ジアリールエテン溶液からなる塗膜を形成した後の試験用基板を、走査型電子顕微鏡で観察し、その走査型電子顕微鏡像を図１２に示す。また、ジアリールエテン溶液からなる塗膜を形成した後の試験用基板を、光学顕微鏡で観察し、その光学顕微鏡像を図１３に示す。また、試験用基板上に形成されたジアリールエテン溶液からなる塗膜に、波長４５０ｎｍ〜４９０ｎｍの光を照射した際に、蛍光顕微鏡で観察し、その蛍光顕微鏡像を図１４に示す。
図１２の走査型電子顕微鏡像、図１３の光学顕微鏡像および図１４の蛍光顕微鏡像から、試験用基板の一面に形成された自己組織化単分子膜の疎液性領域上に、ジアリールエテンからなる構造体が形成されていないことが確認された。
【０１１９】
次に、ジアリールエテン溶液からなる塗膜を形成した試験用基板を真空乾燥して、試験用基板の自己組織化単分子膜上にジアリールエテンからなる薄膜を形成した。
次いで、自己組織化単分子膜上に形成された薄膜を、水とアセトンの混合溶媒に浸漬し、薄膜を水とアセトンの混合溶媒に接触させた。水とアセトンの混合溶媒における水とアセトンの配合比を、体積比で１０：６とした。また、自己組織化単分子膜上に形成された薄膜を、混合溶媒に浸漬するとき、混合溶媒の温度を３０℃とした。また、自己組織化単分子膜上に形成された薄膜を、混合溶媒に浸漬する時間を５分間とした。
次いで、混合溶媒に浸漬した後の薄膜を自然乾燥することにより、自己組織化単分子膜の疎液性領域上に、フォトクロミック分子からなる構造体を形成し、有機マイクロ共振器が試験用基板の一面上に複数形成された有機マイクロ共振器アレイを得た。
【０１２０】
次に、自然乾燥後の試験用基板を、走査型電子顕微鏡で観察し、その走査型電子顕微鏡像を図１５および図１６に示す。また、自然乾燥後の試験用基板を、光学顕微鏡で観察し、その光学顕微鏡像を図１７に示す。また、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体に、波長４５０ｎｍ〜４９０ｎｍの光を照射した際に、蛍光顕微鏡で観察し、その蛍光顕微鏡像を図１８に示す。
図１５および図１６の走査型電子顕微鏡像、図１７の光学顕微鏡像並びに図１８の蛍光顕微鏡像から、試験用基板の一面に形成された自己組織化単分子膜の疎液性領域上に、ジアリールエテンからなる構造体が形成されていることが確認された。
また、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体に、波長４５０ｎｍ〜４９０ｎｍの光を照射した際に、構造体の吸収スペクトルと発光スペクトルを測定した結果を図１９に示す。
図１９の結果から、構造体は、波長４５０ｎｍの光を吸収し、その吸収した光よりも長波長の波長５４０ｎｍの光を発光していることが確認された。
【０１２１】
次に、試験用基板上に形成された複数の構造体に対向するように、フォトマスクを配置し、フォトマスクを介して、複数の構造体に紫外線（波長３５５ｎｍ）を照射し、有機マイクロ共振器アレイに絵や文字等からなるパターンを描画した。
次に、顕微蛍光分光計測装置（商品名：Ａｌｐｈａ  ３００ｓ、ＷＩＴｅｃ社製）を用いて、試験用基板上に形成された複数の構造体それぞれから発する蛍光（発光）のスペクトルを測定した。
結果を図２０〜図４８に示す。図２０は、試験用基板上に形成された複数の構造体の光学顕微鏡像である。図２１〜図４８は、図２０に示す複数の構造体それぞれから発する蛍光（発光）のスペクトルパターンを示す図である。図２１〜図４８に示す「１−１」、「２−１」等の記号は、図２０に示す数字に対応しており、図２０の紙面左右方向の１〜４の数字が「１−１」、「２−１」等の記号の左側の数字に対応し、図２０の紙面上下方向の１〜７の数字が「１−１」、「２−１」等の記号の右側の数字に対応する。
図２１〜図４８の結果から、試験用基板上に形成された複数の構造体それぞれから発する蛍光（発光）のスペクトルパターンが異なることが確認された。
【０１２２】
［実験例２］
実験例１と同様にして、試験用基板の一面に自己組織化単分子膜を形成し、自己組織化単分子膜を露光した。
また、水とアセトンの混合溶媒における水とアセトンの配合比を、体積比で１０：５としたこと以外は実験例１と同様にして、自己組織化単分子膜の親液性領域上に、フォトクロミック分子からなる複数の構造体を形成した。
次に、自然乾燥後の試験用基板を、走査型電子顕微鏡で観察し、その走査型電子顕微鏡像を図４９に示す。また、自然乾燥後の試験用基板を、光学顕微鏡で観察し、その光学顕微鏡像を図５０に示す。また、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体に、波長４５０ｎｍ〜４９０ｎｍの光を照射した際に、蛍光顕微鏡で観察し、その蛍光顕微鏡像を図５１に示す。
図４９の走査型電子顕微鏡像、図５０の光学顕微鏡像および図５１の蛍光顕微鏡像から、試験用基板の一面に形成された自己組織化単分子膜の疎液性領域上に、ジアリールエテンからなる構造体が形成されているものの、それぞれの構造体が独立していないことが確認された。
【０１２３】
［実験例３］
実験例１と同様にして、試験用基板の一面に自己組織化単分子膜を形成し、自己組織化単分子膜を露光した。
また、水とアセトンの混合溶媒における水とアセトンの配合比を、体積比で１０：４としたこと以外は実験例１と同様にして、自己組織化単分子膜の親液性領域上に、フォトクロミック分子からなる複数の構造体を形成した。
次に、自然乾燥後の試験用基板を、走査型電子顕微鏡で観察し、その走査型電子顕微鏡像を図５２に示す。また、自然乾燥後の試験用基板を、光学顕微鏡で観察し、その光学顕微鏡像を図５３に示す。また、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体に、波長４５０ｎｍ〜４９０ｎｍの光を照射した際に、蛍光顕微鏡で観察し、その蛍光顕微鏡像を図５４に示す。
図５２の走査型電子顕微鏡像、図５３の光学顕微鏡像および図５４の蛍光顕微鏡像から、試験用基板の一面に形成された自己組織化単分子膜の疎液性領域上に、ジアリールエテンからなる構造体が形成されていないことが確認された。
【０１２４】
［実験例４］
実験例１と同様にして、試験用基板の一面に自己組織化単分子膜を形成し、自己組織化単分子膜を露光した。
また、水とアセトンの混合溶媒における水とアセトンの配合比を、体積比で１０：２．５としたこと以外は実験例１と同様にして、自己組織化単分子膜の親液性領域上に、フォトクロミック分子からなる複数の構造体を形成した。
次に、自然乾燥後の試験用基板を、走査型電子顕微鏡で観察し、その走査型電子顕微鏡像を図５５に示す。また、自然乾燥後の試験用基板を、光学顕微鏡で観察し、その光学顕微鏡像を図５６に示す。また、試験用基板上に形成されたジアリールエテンからなる構造体に、波長４５０ｎｍ〜４９０ｎｍの光を照射した際に、蛍光顕微鏡で観察し、その蛍光顕微鏡像を図５７に示す。
図５５の走査型電子顕微鏡像、図５６の光学顕微鏡像および図５７の蛍光顕微鏡像から、試験用基板の一面に形成された自己組織化単分子膜の疎液性領域上に、ジアリールエテンからなる構造体が形成されていないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明の有機マイクロ共振器は、フォトクロミック分子からなる構造体を備え、構造体が基板の一面から上方に突出し、先端面が凸球面状をなす突起であって、突起の高さをｈ（μｍ）、突起の半径をｒ（μｍ）とした場合、ｈ＞ｒ＞１μｍの関係を満たすため、有機フォトニック結晶としての用途、光メモリーデバイスとしての用途、発光デバイスとしての用途、超高解像度ディスプレイとしての用途、網膜投影ディスプレイとしての用途等に適用することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１０・・・有機マイクロ共振器、２０・・・基板、３０・・・自己組織化単分子膜、３１・・・疎液性領域、３２・・・親液性領域、４０，４０Ａ，４０Ｂ・・・構造体、５０・・・薄膜、１００・・・スイッチング素子、１１０・・・照射手段、２００・・・有機マイクロ共振器アレイ、３００・・・偽造防止システム、４００・・・偽造防止パターン、５００・・・顕微蛍光分光計測装置、５１０・・・レーザー光源、５２０・・・スペクトロメーター、５３０・・・撮像装置、５４０・・・ビームスプリッター、５５０・・・オブジェクティブレンズ、５６０・・・フリップミラー、５７０・・・ロングパスフィルター、５８０・・・Ｘ−Ｙステージ、６００・・・記憶装置、７００・・・偽造判定装置、１０００・・・フォトマスク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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