(57)【要約】【課題】  有機結晶を任意の厚さに制御した有機結晶付基板製造装置及び有機結晶付基板製造方法を提供する。【解決手段】  結晶作製基板上の所定の間隔を有する密閉空間内に結晶が溶解した溶液を循環させることにより、任意の厚さの有機結晶を直接形成することができるので、有機結晶を任意の厚さに制御した有機結晶付基板を得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機結晶が溶解した溶液の温度を制御する温度差法を用いることにより結晶作製基板上に膜状の有機結晶を作製する有機結晶付基板作製装置において、
前記結晶作製基板が載置される温度調整モジュールと、
前記結晶作製基板上に載置され前記結晶作製基板との間に所定の間隔を有する密閉空間を形成するセルモジュールと、
前記温度調整モジュールに一端が固定され他端が前記セルモジュールを着脱自在に保持する保持手段と、
前記セルモジュールに形成され前記密閉空間に連通する供給部に接続された流路を介して前記密閉空間内に前記溶液を供給する供給手段とを備えたことを特徴とする有機結晶付基板作製装置。
【請求項２】
前記結晶作製基板には前記密閉空間側に導波路溝パターンが形成されていることを特徴とする請求項１記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項３】
前記セルモジュールは、前記密閉空間の外周部を形成するように前記結晶作製基板上に載置され弾性体からなる環状のシール部材と、前記シール部材の外周部が露出するように挿入される環状の溝が形成されたセル基板と、前記所定の間隔を調整する調整手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項４】
前記セルモジュールの前記密閉空間側には前記供給部に連通すると共に前記溶液の流速を調整する流速調整溝が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項５】
前記セルモジュールの前記密閉空間側には前記供給部が複数箇所形成され、各供給部を結ぶ溶液ガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項６】
前記供給手段は、前記溶液を保持するリザーバーと、前記リザーバーの温度を一定の温度に保持するための恒温槽と、前記リザーバー内の溶液の温度を制御する温度制御手段と、前記リザーバー内の溶液を前記流路を介して前記密閉空間内に供給するための送液ポンプとを備え、前記溶液を保持するリザーバーと前記セルモジュールとの間の溶液供給路の少なくとも一部に温度保持手段を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項７】
前記セルモジュールの前記密閉空間側にはフッ素部材が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項８】
前記リザーバーには前記リザーバー内の溶液と接触するように不活性ガスを供給すると共に余分な空気を排出する不活性ガス供給手段を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項９】
前記セルモジュールに形成され前記密閉空間に連通する排出部と前記リザーバーとの間に前記溶液を循環させる循環手段を備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項１０】
前記循環手段に設けられ溶液内に発生した雑晶等を含んだ雑晶含有溶液を保持する他のリザーバーと、該他のリザーバーを前記リザーバーより高い温度に保持するための他の恒温槽と、前記他のリザーバー内の雑晶含有溶液の温度を前記リザーバー内の溶液の温度より高い温度に制御する他の温度制御手段と、前記他のリザーバー内で前記雑晶等が溶解された溶液を前記リザーバー内に供給する他の送液ポンプとを備えたことを特徴とする請求項９記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項１１】
前記有機結晶が溶解した溶液を遮光する遮光手段を備えたことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項１２】
前記セルモジュールは、前記セル基板の供給部側に形成され前記流路内の溶液の温度を温度調整モジュールの設定温度近傍で安定化するための熱交換部を備えたことを特徴とする請求項２から１１のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項１３】
前記有機結晶は、４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレートであることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項１４】
前記結晶作製基板の前記密閉空間側には親水性処理が施されていることを特徴とする請求項１から１３に記載の有機結晶付基板作製装置。
【請求項１５】
有機結晶が溶解した溶液の温度を制御する温度差法を用いることにより結晶作製基板上に膜状の有機結晶を作製する有機結晶付基板作製方法において、
温度調整モジュール上に結晶作製基板を載置し、
前記結晶作製基板上にセルモジュールを載置して前記結晶作製基板との間に所定の間隔を有する密閉空間を形成し、
前記温度調整モジュールに一端が固定され、他端が着脱自在な保持手段により前記セルモジュールを保持し、
供給手段により前記セルモジュールに形成された供給部に接続された流路を介して前記密閉空間に前記溶液を供給して前記結晶作製基板に前記有機結晶を作製することを特徴とする有機結晶付基板作製方法。
【請求項１６】
前記結晶作製基板として、前記密閉空間側に導波路溝パターンが形成されている基板を用いることを特徴とする請求項１５記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項１７】
前記セルモジュールとして、前記密閉空間の外周部を形成するように前記結晶作製基板上に載置され弾性体からなる環状のシール部材と、前記シール部材の外周部が露出するように挿入される環状の溝が形成されたセル基板と、前記所定の間隔を調整する調整手段とを備えたモジュールを用いることを特徴とする請求項１５または１６記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項１８】
前記セルモジュールとして、前記密閉空間側には前記供給部に連通すると共に前記溶液の流速を調整する流速調整溝が形成されているモジュールを用いることを特徴とする請求項１５から１７のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項１９】
前記セルモジュールとして、前記密閉空間側には前記供給部が複数箇所形成され、各供給部を結ぶ溶液ガイド溝が形成されているモジュールを用いることを特徴とする請求項１５から１８のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項２０】
前記供給手段として、前記溶液を保持するリザーバーと、前記リザーバーの温度を一定の温度に保持するための恒温槽と、前記リザーバー内の溶液の温度を制御する温度制御手段と、前記リザーバー内の溶液を前記流路を介して前記密閉空間内に供給するための送液ポンプとを備え、前記溶液を保持するリザーバーと前記セルモジュールとの間の溶液供給路のすくなくとも一部に温度保持手段を備えたことを特徴とする請求項１５から１９のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項２１】
前記セルモジュールとして、前記密閉空間側にはフッ素部材が設けられているモジュールを用いることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項２２】
前記リザーバーとして、前記リザーバー内の溶液と接触するように不活性ガスを供給すると共に余分な空気を排出する不活性ガス供給手段を備えたリザーバーを用いることを特徴とする請求項１５から２１のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項２３】
前記セルモジュールに形成され前記密閉空間に連通する排出部と前記リザーバーとの間に前記溶液を循環させる循環手段を用いることを特徴とする請求項１５から２２のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項２４】
前記溶液内に発生した雑晶等を含んだ雑晶含有溶液を他のリザーバーで保持し、該他のリザーバー内の雑晶含有溶液の温度を前記リザーバー内の溶液より高い温度に保持することで前記雑晶含有溶液の雑晶等を溶解し、得られた溶液を前記リザーバー内に供給することを特徴とする請求項２３記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項２５】
前記有機結晶が溶解した溶液を遮光手段で遮光することを特徴とする請求項１５から２４のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項２６】
前記セルモジュールとして、前記セル基板の供給部側に形成され前記他方の流路内の溶液の温度を温度調整モジュールの設定温度近傍で安定化するための熱交換部を備えたモジュールを用いることを特徴とする請求項１５から２５のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項２７】
前記有機結晶として、４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレートを用いることを特徴とする請求項１５から２６のいずれか１項記載の有機結晶付基板作製方法。
【請求項２８】
前記結晶作製基板として、前記密閉空間側に親水性処理を施した基板を用いることを特徴とする請求項２７記載の有機結晶付基板作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非線形光学材料、電子材料、及び発光材料等に用いられる有機結晶を基板上に形成する、有機結晶付基板作製装置及び有機結晶付基板作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機材料は、無機材料と比較して優れた電気的特性や光学特性を有していることが明らかになり注目されてきている。このため有機材料は、熱伝導材料、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）材料、ＰＨＢ（フォトケミカルホールバーニング）材料、フォトクロミック材料、非線形光学材料などの分野への応用開発が盛んに進められている。
中でも、有機材料を非線形光学材料として使用する場合、無機材料と比較して大きな非線形光学定数が得られ、また高速応答性などに優れていることが見出されている。このため、有機材料の２次の非線形光学効果を利用した光波長変換用バルク単結晶、光波長変換素子、光変調器、また３次の非線形光学効果を利用した光双安定素子、光シャッター、光位相共役素子などの各種非線形光学素子への開発が盛んに進められている。
【０００３】
従来から、有機材料の単結晶の作成方法としては真空蒸着法、分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法などの乾式法と、溶媒蒸発法、融液法、ラングミュアーブロジェット（ＬＢ）法などの湿式法とが用いられている。
ここで、乾式法は、均一性、膜厚の制御性が優れている方法である反面、有機材料は一般的に熱分解点が低く、熱による分解が発生するため、使用できる材料が非常に限定さたものとなる（例えば、特許文献１参照）。
また、湿式法には、有機材料を融点まで加温して液体にした後、除冷し結晶化を行う融液法と、有機材料（溶質）を可溶な溶媒に完全に溶解した後に、飽和濃度を制御することで結晶化を行う溶液法とが知られている。
融液法は、これまでも数多くの報告例があるが（例えば、特許文献２、３参照）、有機材料の融点まで温度を上げる必要があるため、高温により昇華や分解の恐れのある材料では使用できないため、使用できる材料が限定されたものとなる。
また、溶液法は、使用する溶媒を選択することで多様な条件を選択することができる。中でも徐冷法や温度差法、溶媒蒸発法がバルク単結晶の製造方法として一般的に用いられている。
徐冷法は、飽和していない溶液を温度制御（冷却）して飽和状態（材料によっては過飽和状態）にすることで結晶を析出させる方法である。温度差法は、２つのタンクの温度差が成長に必要な過飽和を作り出すもので、飽和溶液に相当する温度Ｔ1のタンクＡと過飽和温度Ｔ2のタンクＢとがあり、タンクＡの飽和溶液はタンクＢに送られ、この温度では過飽和であるため結晶成長を行う方法である。過飽和度および、成長速度は、Ｔ1、Ｔ2によって制御できる。また、溶媒蒸発法は溶媒の蒸発により溶液が飽和状態（材料によっては過飽和状態）になることで結晶を析出させる方法である。
【０００４】
有機単結晶は上記に記述したような様々な作製方法が提案されているが、実際の応用を考えた場合には、それぞれの析出した結晶形状をそのまま使用することは困難であり、有機単結晶を切削や研磨等により適した形状に加工する必要がある。特に光学素子として使用する場合には結晶面の平坦性も重要である。
その点から、特許文献３記載の技術では、基板間で薄膜状に結晶を成長させる報告がされているが、融液法の応用であり、前述したように融点付近で分解が発生する有機材料では使用できず、材料が限定されたものである。
【０００５】
また、図８に示す４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレート（以下「ＤＡＳＴ」という。）は、東北大学中西研究室において開発され、極めて大きな非線形光学定数と電気光学定数とを有し、有機結晶特有の低い誘電率を有することから、低電圧、高速の光変調や検波、ミリ波発生など関心を集めている。
【０００６】
ここで、ＤＡＳＴの電気光学定数は、ｒ11＝５３〔ｐｍ／Ｖ〕（１．３μｍ）、９２〔ｐｍ／Ｖ〕（７２０ｎｍ）とＬｉＮｂＯ3のｒ33＝３０．８〔ｐｍ／Ｖ〕（６３３ｎｍ）と比較して大きく、また、ＤＡＳＴの誘電率はε11＝５．２と、ＬｉＮｂＯ3の２８に比べて小さいため、光変調器において高速、低電圧の光変調の可能性がある。
一方、ＤＡＳＴは、その透過特性が０．８〜１．６μｍ帯においてほぼ平坦であり、光通信波長帯用デバイスに適した材料である。
ＤＡＳＴ結晶作製に関しては、溶液からのバルク結晶の作製法（溶液法）では大阪大学佐々木研究室などから、数多く報告されている（例えば、特許文献４参照）。
しかし、結晶形状は制御されておらず、得られた結晶に加工を施さずに応用することは非常に困難である。また、溶液からのバルク結晶作製方法では温度パラメーター等を制御することで結晶を任意の厚さ（結晶形状）に設定することは極めて困難である。
【０００７】
また、ＤＡＳＴ薄膜状結晶作製において、改良シェア法を用いて、Ｍ．Ｔｈａｋｕｒ氏らから厚さ３〜４μｍ、１ｃｍ2の薄膜結晶の報告がされている（例えば、非特許文献１参照）。
しかし、この改良シェア法においては、結晶の厚さを加重のみで制御しているため、数μｍ程度の比較的薄い結晶しか作製することができない。
ＤＡＳＴは融点Ｔｍ＝２５６℃以下でも分解してしまうため、融液法を用いて結晶作製することは困難で、溶液からの結晶成長がＰ．Ｇｕｎｔｅｒ氏から報告されている（例えば、非特許文献２参照）。
この報告の中で、Ｐ．Ｇｕｎｔｅｒ氏らのＦｌｏｗ  Ｃｅｌｌ  Ｍｅｔｈｏｄでは、石英セル中で、面積１１ｍｍ2、厚さ４０μｍの膜状結晶が作製されている。しかし、膜状結晶作製のみに主眼が置かれ、雑晶が発生している点、ハーメチックシールなどでセルを形成した場合は作製した結晶を取り出すにはセルを壊す必要がある点など、デバイス作製のためには、結晶作製後の取り扱いが困難な課題がある。
以上のことから、結晶成長基板上に大型な単結晶を成長させるには、新たな方法が必要であることが判明した。
【特許文献１】特開平７−１０６９８号公報
【特許文献２】特開平５−１７０６００号公報
【特許文献３】特開平６−１８６６００号公報
【特許文献４】特開２００２−２９８９９号公報
【非特許文献１】「ＡＰＰＬＩＥＤ  ＰＨＹＳＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ」ＶＯＬＵＭＥ７４，ＮＵＭＢＥＲ５，１９９９年２月１日，ｐ．６３５
【非特許文献２】「Ｃ．Ｒ．Ｐｈｙｓｉｑｕｅ」Ｓａｂｉｎｅ  Ｍａｎｅｔｔａ，Ｐｅｔｅｒ  Ｇｕｎｔｅｒ，２００２年３月１日，ｐ．４４９−４６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、これまで有機結晶を任意の厚さに制御した薄膜状有機結晶を基板上に作製した報告はない。
そこで、本発明の目的は、有機結晶を任意の厚さに制御した有機結晶付基板製造装置及び有機結晶付基板製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の請求項１記載の発明は、有機結晶が溶解した溶液の温度を制御する温度差法を用いることにより結晶作製基板上に膜状の有機結晶を作製する有機結晶付基板作製装置において、前記結晶作製基板が載置される温度調整モジュールと、前記結晶作製基板上に載置され前記結晶作製基板との間に所定の間隔を有する密閉空間を形成するセルモジュールと、前記温度調整モジュールに一端が固定され他端が前記セルモジュールを着脱自在に保持する保持手段と、前記セルモジュールに形成され前記密閉空間に連通する供給部に接続された流路を介して前記密閉空間内に前記溶液を供給する供給手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記結晶作製基板には前記密閉空間側に導波路溝パターンが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記セルモジュールは、前記密閉空間の外周部を形成するように前記結晶作製基板上に載置され弾性体からなる環状のシール部材と、前記シール部材の外周部が露出するように挿入される環状の溝が形成されたセル基板と、前記所定の間隔を調整する調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の発明において、前記セルモジュールの前記密閉空間側には前記供給部に連通すると共に前記溶液の流速を調整する流速調整溝が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の発明において、前記セルモジュールの前記密閉空間側には前記供給部が複数箇所形成され、各供給部を結ぶ溶液ガイド溝が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の発明において、前記供給手段は、前記溶液を保持するリザーバーと、前記リザーバーの温度を一定の温度に保持するための恒温槽と、前記リザーバー内の溶液の温度を制御する温度制御手段と、前記リザーバー内の溶液を前記流路を介して前記密閉空間内に供給するための送液ポンプとを備え、前記溶液を保持スルリザーバーと前記セルモジュールとの間の溶液供給路の少なくとも一部に温度保持手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項記載の発明において、前記セルモジュールの前記密閉空間側にはフッ素部材が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項記載の発明において、前記リザーバーには前記リザーバー内の溶液と接触するように不活性ガスを供給すると共に余分な空気を排出する不活性ガス供給手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項記載の発明において、前記セルモジュールに形成され前記密閉空間に連通する排出部と前記リザーバーとの間に前記溶液を循環させる循環手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記循環手段に設けられ溶液内に発生した雑晶等を含んだ雑晶含有溶液を保持する他のリザーバーと、該他のリザーバーを前記リザーバーより高い温度に保持するための他の恒温槽と、前記他のリザーバー内の雑晶含有溶液の温度を前記リザーバー内の溶液の温度より高い温度に制御する他の温度制御手段と、前記他のリザーバー内で前記雑晶等が溶解された溶液を前記リザーバー内に供給する他の送液ポンプとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明は、請求項１から１０のいずれか１項記載の発明において、前記有機結晶が溶解した溶液を遮光する遮光手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１２記載の発明は、請求項２から１１のいずれか１項記載の発明において、前記セルモジュールは、前記セル基板の供給部側に形成され前記他方の流路内の溶液の温度を温度調整モジュールの設定温度近傍で安定化するための熱交換部を備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項１３記載の発明は、請求項１から１２のいずれか１項記載の発明において、前記有機結晶は、４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレートであることを特徴とする。
【００２２】
請求項１４記載の発明は、請求項１３項記載の発明において、前記結晶作製基板の前記密閉空間側には親水性処理が施されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項１５記載の発明は、有機結晶が溶解した溶液の温度を制御する温度差法を用いることにより結晶作製基板上に膜状の有機結晶を作製する有機結晶付基板作製方法において、温度調整モジュール上に結晶作製基板を載置し、前記結晶作製基板上にセルモジュールを載置して前記結晶作製基板との間に所定の間隔を有する密閉空間を形成し、前記温度調整モジュールに一端が固定され、他端が着脱自在な保持手段により前記セルモジュールを保持し、供給手段により前記セルモジュールに形成された供給部に接続された流路を介して前記密閉空間に前記溶液を供給して前記結晶作製基板に前記有機結晶を作製することを特徴とする。
【００２４】
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記結晶作製基板として、前記密閉空間側に導波路溝パターンが形成されている基板を用いることを特徴とする。
【００２５】
請求項１７記載の発明は、請求項１５または１６記載の発明において、前記セルモジュールとして、前記密閉空間の外周部を形成するように前記結晶作製基板上に載置され弾性体からなる環状のシール部材と、前記シール部材の外周部が露出するように挿入される環状の溝が形成されたセル基板と、前記所定の間隔を調整する調整手段とを備えたモジュールを用いることを特徴とする。
【００２６】
請求項１８記載の発明は、請求項１５から１７のいずれか１項記載の発明において、前記セルモジュールとして、前記密閉空間側には前記供給部に連通すると共に前記溶液の流速を調整する流速調整溝が形成されているモジュールを用いることを特徴とする。
【００２７】
請求項１９記載の発明は、請求項１５から１８のいずれか１項記載の発明において、前記セルモジュールとして、前記密閉空間側には前記供給部が複数箇所形成され、各供給部を結ぶ溶液ガイド溝が形成されているモジュールを用いることを特徴とする。
【００２８】
請求項２０記載の発明は、請求項１５から１９のいずれか１項記載の発明において、前記供給手段として、前記溶液を保持するリザーバーと、前記リザーバーの温度を一定の温度に保持するための恒温槽と、前記リザーバー内の溶液の温度を制御する温度制御手段と、前記リザーバー内の溶液を前記流路を介して前記密閉空間内に供給するための送液ポンプとを備え、前記溶液を保持するリザーバーと前記セルモジュールとの間の溶液供給路の少なくとも一部に温度保持手段を備えたことを特徴とする。
【００２９】
請求項２１記載の発明は、請求項１５から２０のいずれか１項記載の発明において、前記セルモジュールとして、前記密閉空間側にはフッ素部材が設けられているモジュールを用いることを特徴とする。
【００３０】
請求項２２記載の発明は、請求項１５から２１のいずれか１項記載の発明において、前記リザーバーとして、前記リザーバー内の溶液と接触するように不活性ガスを供給すると共に余分な空気を排出する不活性ガス供給手段を備えたリザーバーを用いることを特徴とする。
【００３１】
請求項２３記載の発明は、請求項１５から２２のいずれか１項記載の発明において、前記セルモジュールに形成され前記密閉空間に連通する排出部と前記リザーバーとの間に前記溶液を循環させる循環手段を用いることを特徴とする。
【００３２】
請求項２４記載の発明は、請求項２３記載の発明において、前記溶液内に発生した雑晶等を含んだ雑晶含有溶液を他のリザーバーで保持し、該他のリザーバー内の雑晶含有溶液の温度を前記リザーバー内の溶液より高い温度に保持することで前記雑晶含有溶液の雑晶等を溶解し、得られた溶液を前記リザーバー内に供給することを特徴とする。
【００３３】
請求項２５記載の発明は、請求項１５から２４のいずれか１項記載の発明において、前記有機結晶が溶解した溶液を遮光手段で遮光することを特徴とする。
【００３４】
請求項２６記載の発明は、請求項１５から２５のいずれか１項記載の発明において、前記セルモジュールとして、前記セル基板の供給部側に形成され前記他方の流路内の溶液の温度を温度調整モジュールの設定温度近傍で安定化するための熱交換部を備えたモジュールを用いることを特徴とする。
【００３５】
請求項２７記載の発明は、請求項１５から２６のいずれか１項記載の発明において、前記有機結晶として、４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレートを用いることを特徴とする。
【００３６】
請求項２８記載の発明は、請求項２７項記載の発明において、前記結晶作製基板として、前記密閉空間側に親水性処理を施した基板を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１、１５記載の発明によれば、結晶作製基板上の所定の間隔を有する密閉空間内に結晶が溶解した溶液を循環させることにより、任意の厚さの有機結晶を直接形成することができるので、有機結晶を任意の厚さに制御した有機結晶付基板を得ることができる。
すなわち、温度により過飽和度を制御して有機結晶が溶解した溶液から膜状結晶を作製する装置/方法において、結晶成長を行う対向基板との取り外しが可能で、かつ密閉空間（「微小ギャップ」ともいう。厚さ３００ｎｍ〜８００μｍ、好ましくは１μｍ〜１００μｍ）を形成することのできるセルモジュールと、微小ギャップ部の温度を制御する手段と、有機結晶が溶解した溶液を微小ギャップ間との間で循環させる循環手段とを有することによって、微小ギャップセルにおいて顕著な課題となる有機結晶近傍の低濃度領域が抑制され、結晶への溶質の供給が加速されるため、セルギャップによって膜状の結晶が高速で大型の有機結晶が得られる有機結晶付作製装置／方法を提供することができる。また溶液濃度が均一化されるため、より低過飽和度での結晶成長が可能となるために、雑晶の発生が抑制され、この点からも高速で大型の有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。また、セルモジュール化することで、ディスクリートなデバイス基板ばかりではなく、ＯＥＭＣＭなどの光電気集積基板上の光変調器などを形成する場合に必要な場所に有機非線形光学結晶を形成できるため、生産性に優れた有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００３８】
請求項２、１６記載の発明によれば、結晶作製基板に導波路溝パターンが形成されていることにより、有機結晶と導波路のコアとを同時に作製することができるので、有機薄膜結晶が溝パターンに埋め込みができ、デバイス作製が容易となる有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００３９】
請求項３、１７記載の発明によれば、可変手段により結晶作製基板とセル基板との間の間隔を変えることで、有機結晶の膜厚を制御できるため、デバイス作製に適した膜厚をえることができ、また、結晶作製中の溶液循環のつまりを防止することも可能な有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００４０】
請求項４、１８記載の発明によれば、セルモジュールに流速を調整する溝を有することによって、雑晶発生によるセルのつまり防止ができ、また流速を制御することで高品質な有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００４１】
請求項５、１９記載の発明によれば、複数の供給部を有することにより、結晶近傍の溶液濃度を均一化でき、より高品質な有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００４２】
請求項６、２０記載の発明によれば、有機結晶が溶解した溶液を保持するリザーバーと結晶成長を行わせるセルモジュールとの間の溶液供給路の少なくとも一部に温度保持手段を備えることによって、雑晶発生の少ない有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００４３】
請求項７、２１記載の発明によれば、セルモジュールにおいて、微小ギャップ（密閉空間）を構成するセル基板の表面にフッ素部材が設けられていることによって、雑晶発生が少なく、セルモジュールからの膜状結晶の剥離が容易な有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００４４】
請求項８、２２記載の発明によれば、溶液と接する気体が窒素、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｒｎ）などの不活性ガスとなることによって、より高品質な有機結晶を作製することができる有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００４５】
請求項９、２３記載の発明によれば、有機結晶が溶解した溶液を循環させる手段を有することによって、より少ない試料で結晶作製を行えるため経済的な有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００４６】
請求項１０、２４記載の発明によれば、有機結晶が溶解した溶液を循環させる循環手段において、複数のリザーバーを持ち、微小ギャップセル（密閉空間）から戻った上流側のリザーバー（第二のリザーバー）温度を循環させるリザーバー（第一のリザーバー）温度より高温に保持することによって、発生した雑晶を再溶解させ、また分子クラスター破壊によって、雑晶発生を抑制でき、より高速で高品質な有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００４７】
請求項１１、２５記載の発明によれば、有機結晶が溶解した溶液を遮光する遮光手段を有することによって、より高品質な有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００４８】
請求項１２、２６記載の発明によれば、結晶成長させるための温度制御を行っている微小ギャップセル（密閉空間）において、熱交換部（流路長を長くする、液だまりを設ける、溝を深くするなど）を有することによって、フローしている溶液温度を安定化できるため、より高品質な有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００４９】
請求項１３、２７記載の発明によれば、有機結晶は、４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレートであることによって、電気光学定数が大きいため、光変調器の駆動電圧が小さく高速変調ができるなど、デバイス特性が向上する有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【００５０】
請求項１４、２８記載の発明によれば、膜状結晶を作製する結晶作製基板において、結晶成長をさせる表面を親水性処理することによって、イオン性有機結晶や極性基を持つ有機結晶との密着性を向上でき、特にＤＡＳＴとの密着性を向上できる有機結晶付基板作製装置／方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
本発明の有機結晶付基板作製装置は、有機結晶が溶解した溶液の温度を制御する温度差法を用いることにより結晶作製基板上に膜状の有機結晶を作製する有機結晶付基板作製装置において、結晶作製基板が載置される温度調整モジュールと、結晶作製基板上に載置され結晶作製基板との間に所定の間隔を有する密閉空間（以下「微小ギャップ」という）を形成するセルモジュールと、温度調整モジュールに一端が固定され他端がセルモジュールを着脱自在に保持する保持手段と、セルモジュールに形成され微小ギャップに連通する供給部に接続された流路を介して微小ギャップ内に溶液を供給する供給手段とを備えたことを特徴とする。
【００５２】
また、本発明の有機結晶付基板作製方法は、有機結晶が溶解した溶液の温度を制御する温度差法を用いることにより結晶作製基板上に膜状の有機結晶を作製する有機結晶付基板作製方法において、温度調整モジュール上に結晶作製基板を載置し、結晶作製基板上にセルモジュールを載置して結晶作製基板との間に所定の間隔を有する微小ギャップを形成し、温度調整モジュールに一端が固定され、他端が着脱自在な保持手段によりセルモジュールを保持し、供給手段によりセルモジュールに形成された供給部に接続された流路を介して微小ギャップに前記溶液を供給して結晶作製基板に有機結晶を作製することを特徴とする。
【００５３】
結晶作製基板とセル基板とによって形成された微小ギャップ内に有機結晶を作製することにより、得られる有機結晶の厚さは、両基板によって形成された隙間の距離となり、平面性も良好となる。
【００５４】
両基板は、石英基板、ポリイミド、ポリエチレンなどの樹脂基板、ガラス、シリコンなどを用いることができる。なお、両基板の表面形状は、特に限定されず、例えば、円形であっても、四角形であっても、楕円形であってもよい。
【００５５】
両基板によって形成された隙間の距離は、任意に定めることができ、特に限定されないが、光変調器などの光デバイスへの応用という点から、３００ｎｍ〜８００μｍであり、特に導波路型光デバイスにおいては１μｍ〜１００μｍが好ましい。
【００５６】
有機物質としては、従来用いられ、ＫＨ2ＰＯ4、ＬｉＮｂＯ3などに代表される無機材料に比べ、非線形光学定数が大きい有機材料であれば用いることができ、例えば、４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレート（ＤＡＳＴ）、２−メチル−４−ニトロアニリン（ＭＮＡ）、メタニトロアニリン（ｍＮＡ）、３−メチル−４−ニトロピリジン−１−オキサイド（ＰＯＭ）、尿素、２−シアノ−３−(２−メトキシフェニル)−２−プロペン酸メチル（ＣＭＰメチル）、Ｌ−アルギニンフォスフェイトモノハイドレイト（ＬＡＰ）、４−（Ｎ，Ｎジメチルアミノ）−３−アセトアミドニトロベンゼン（ＤＡＮ）、３、５−ジメチル−１−（４−ニトロフェニル）ピラゾール（ＤＭＮＰ）、４’−ニトロベンジリデン−３−アセトアミノ−４−メトキシアニリン（ＭＮＢＡ）等が挙げられる。ここで、極めて大きな非線形光学定数と電気光学定数を有し、有機結晶特有の低い誘電率であることから、４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレートであることが好ましい。
【００５７】
溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、アセトン、２−ブタノン、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタンジメチルエーテル、酢酸エチル、ヘキサン、シクロヘキサン、アセトニトリル、トルエン等、各種有機物質にあわせて、温度に対する溶解度の変化が大きく、溶質との会合等がない溶液を選定すればよい。４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレートの場合は、メタノールが最適な溶媒のひとつである。
【００５８】
親水性処理としては、石英やガラス基板であれば、硫酸と過酸化水素水とを用いたＳＭＰ洗浄、さらにＳＰＭ洗浄に引き続いたフッ酸による表面処理、酸素Ｏ2プラズマ処理などがある。シリコン基板においては、同様に硫酸と過酸化水素水とを用いたＳＰＭ洗浄、塩酸と過酸化水素水とを用いたＨＰＭ洗浄、酸素Ｏ2プラズマ処理などがある。ポリイミド、ポリイミド、ポリエチレンなどの樹脂基板などの場合は、酸素Ｏ2プラズマ処理などがある。
【実施例１】
【００５９】
図１は本発明の有機結晶付基板作製方法を適用した有機結晶付基板作製装置の一実施例を示す模式図であり、図２は図１に示した有機結晶付基板作製装置のセルモジュール２００のセル基板１０３の上面模式図である。図３は図１に示した有機結晶付基板作製装置のセルモジュール２００の断面模式図である。図１〜図３は、請求項１、２、３、６、１５、１６、１７、１８に対応している。
図１に示す有機結晶付基板作製装置は、有機結晶（ＤＡＳＴ）が溶解した溶液１１２の温度差法を用いることにより結晶作製基板１０１上に膜状の有機結晶２０１（図２参照）を作製する有機結晶付基板作製装置であって、結晶作製基板１０１が載置される温度調整モジュール１００（例えば、ペルチェ素子）と、結晶作製基板１０１上に載置され結晶作製基板１０１との間に所定の間隔を有する密閉空間３０１（以下「微小ギャップ」という。図３参照）を形成するセルモジュール１００と、温度調整モジュール２００に一端が固定され他端がセルモジュール２００を着脱自在に保持する保持手段１５２ａ〜１５２ｄ（図２参照）と、セルモジュール２００に形成され、微小ギャップ３０１に連通する供給部１１３に接続された流路としての送液チューブ１０６を介して微小ギャップ３０１内に溶液１１２を供給する供給手段１２０とを備えたことを特徴とする。
【００６０】
図１に示す供給手段１２０は、溶液１１２を保持するリザーバー１０７と、リザーバー１０７の温度を一定の温度に保持するための恒温槽１０８と、リザーバー１０７内の溶液１１２の温度を制御する温度制御手段１２１（例えば、ペルチェ素子、ヒーターと冷凍ユニット）と、リザーバー１０７内の溶液１１２を流路としての送液チューブ１０６を介して矢印Ｐ１方向に微小ギャップ３０１内に供給するための送液ポンプ１０４とを備えている。
図１に示す保持手段１５２ａは、一端（図では下端）が温度モジュール１００に固定され、他端（この場合、上端）がセルモジュール２００を着脱自在に保持するためのクランプ１５０ｃと、クランプ１５０ｃの他端とセルモジュール２００との間に設けられセルモジュール２００を結晶作製基板１０１側に付勢する弾性体（例えば、コイルバネ、スポンジ、もしくは樹脂）１５１ｃとで構成されている。
セルモジュール２００に形成され微小ギャップ３０１（図２参照）に連通する排出部１１４とリザーバー１０７との間には、溶液１１２を矢印Ｐ２方向に送ることで循環させる循環手段としての送液チューブ１０５が設けられている。
リザーバー１０７にはリザーバー１０７内の溶液１１２と接触するように不活性ガス（例えば、窒素、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｒｎ））を供給する不活性ガス供給手段としてのガスボンベ１０９が接続され、余分な空気を排出するための排気弁１１１が接続されている。
【００６１】
図２に示すセル基板１０３と結晶作製基板１０１との間にはシール２０６で平面形状を規制される微小ギャップ３０１が形成されている。この微小ギャップ３０１内には供給部１１３から排出部１１４に向かって矢印Ｐ３方向に溶液１１２（図１参照）が流れ、時間の経過と共にほぼ菱形の有機結晶２０１が形成されるようになっている。
図３に示す結晶作製基板１０１は、基板２０２と、基板２０２上に形成された下部クラッド層２０３とを有している。下部クラッド層２０３の微小ギャップ３０１側には導波路溝パターン１２０ａ、１２０ｂが形成されている。
【００６２】
図３に示すセルモジュール２００は、結晶作製基板１０１上に載置され弾性体（例えば、シリコーンゴム）からなる環状のシール部材２０６と、シール部材２０６の外周面が露出するように挿入される環状の溝３１０が底面に形成されたセル基板１０３と、所定の間隔としての結晶作製基板１０１とセル基板１０３との間の間隔を調整する調整手段としてのマイクロメータ２０５ａ〜２０５ｄとを備えている。マイクロメータ２０５ａ〜２０５ｄを用いることにより微小ギャップ３０１における結晶作製基板１０１とセル基板１０３との間の間隔を３００ｎｍ〜８００μｍの範囲内に調整することができる。
この微小ギャップ３０１に、溶液としてのＤＡＳＴメタノール溶液１１２をフローさせ、結晶成長させることができる。得られる結晶は、結晶作製基板１０１とセル基板１０３との間の間隔に相当する厚さの結晶となり、膜状結晶を得ることができる。
さらに結晶作製基板１０１に図１〜図３に示すようなデバイス作製溝１０２ａ、１０２ｂが形成されている場合には、種結晶法などにより、このデバイス作製溝１０２ａ、１０２ｂを埋め込み形で結晶成長させることも可能である。そのほか,微小ギャップ３０１の形成には、マイラーなどのフィルムを用いたり、液晶のギャップ剤を用いたり、リソグラフィー技術やスクリーン印刷によるリブを用いたりするなど各種方法が可能である。
セルモジュール２００の微小ギャップ３０１側にはフッ素部材が設けられている（セルモジュール２００と有機結晶との剥離を容易にするためである）。
【００６３】
図１に示す装置は、結晶作製基板１０１とセル基板１０３とで構成される微小ギャップ３０１に、有機結晶を溶解した溶液１１２を供給し、温度差法を用いて結晶成長を行うことを特徴としている。結晶成長は、自然核発生もしくは種結晶法のいずれを用いてもよい。恒温槽１０８によって、リザーバー１０７内の溶液１１２は未飽和領域となる温度に保持されており、送液ポンプ１０４によって微小ギャップ３０１に供給される。
【００６４】
ここで、送液チューブ１０５、１０６は図示しない温度保持手段としての断熱材（例えば、グラスファイバー、発泡ウレタン）により保温されている。ついで、セルモジュール２００及び結晶作製基板１０１で形成される微小ギャップ３０１内の温度は、温度調整モジュール１００によって制御されており、溶液１１２の濃度とこの微小ギャップ３０１の温度とに対応する飽和濃度Ｃｅによって規定される過飽和度を調整することによって、結晶成長が行われる。
過飽和度σ＝（Ｃ−Ｃｅ）／Ｃｅ                  Ｃｅ：飽和濃度、Ｃ：溶液濃度
図１２は４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレートのメナノールに対する溶解度曲線である。同図において、横軸は温度を示し、縦軸は溶解度を示す。
図１２に示すＤＡＳＴのメタノール溶液に対する溶解度曲線をもとに、温度差法で結晶成長させるために、ＤＡＳＴメタノール溶液濃度、未飽和もしくは飽和溶液となるリザーバー１０７内の溶液１１２の温度、微少ギャップ３０１内で過飽和溶液となる温度調整モジュール１００の設定温度を設定することができる。
ここでは、ＤＡＳＴメタノール溶液濃度２０ｍｇ／ｍｌ、リザーバー内の溶液温度３５℃、温度調整モジュールの設定温度を２０℃で行った。
微小ギャップ３０１内の溶液１１２は、排出部１１４から送液チューブ１０５をつたって再び微小ギャップ３０１内より高温に保持されている恒温槽１０８に戻る（循環する）ようになっている。このため、溶液１１２を効率的に無駄なく利用することができる。なお、有機結晶作製後の有機結晶付基板１０１は、有機結晶を下部クラッド２０３（図３参照）ごと上部クラッド（図示せず）で覆うことにより光導波路を構成することができる。但し、下部クラッド２０３及び上部クラッドは共にコアより光屈折率が低くなるように設定されている。
【実施例２】
【００６５】
図４は本発明の有機結晶作製方法を適用した有機結晶作製装置に用いられるセルモジュールの他の実施例を示す上面模式図であり、図５は本発明の有機結晶作製方法を適用した有機結晶作製装置に用いられるセルモジュールの他の実施例を示す断面模式図である。図４、図５は請求項４、１８に対応している。
図４に示すセルモジュール４０１は、溶液の流速を調整する流速調整溝の一例を示す図である。
セル基板４０２の微小ギャップ３０１領域には、供給部１１３から排出部１１４を結ぶと共にシール２０６に沿って長さ数百μｍ程度の比較的大きな複数（図では２本であるが限定されない）の流速調整溝４００ａ、４００ｂが形成されている。流速調整溝４００ａ、４００ｂは機械加工で形成されているが、リソグラフィー技術とエッチング技術を施すなどして作製してもよい。
【００６６】
このような流速調整溝４００ａ、４００ｂを結晶作製基板１０１に形成することにより、供給部１１３から微小ギャップ３０１内に溶液（図１参照）１１２が供給されると、溶液１１２は微小ギャップ３０１内を矢印Ｐ４ａ方向に流れると共に、その一部が流速調整溝４００ａ、４００ｂを排出部１１４に矢印Ｐ４ｂ、Ｐ４ｃ方向に向かって流れる。このため、微小ギャップ３０１内に有機結晶２０１（図２参照）が形成されることにより、微小ギャップ３０１内における溶液１１２の流路の断面積が狭くなっても流速統制溝４００ａ、４００ｂを通りながら有機結晶２０１に供給される。その結果、雑晶発生によるセル基板４０２のつまり防止や流速を制御することで結晶作製基板１０１上への高品質な有機結晶の作製が可能となる。
【実施例３】
【００６７】
図６は本発明の有機結晶付基板作製方法を適用した有機結晶付基板作製装置の他の実施例を示す模式図である。図６は請求項１０、２４に対応している。
図６に示した装置の図１に示した装置との相違点は、循環手段としての送液チューブ１０５に設けられ微小ギャップ３０１（図２参照）内の溶液１１２内に発生した雑晶等を含んだ雑晶含有溶液１１２ａを保持する他のリザーバー（以下「第２のリザーバー」という）６０２と、第２のリザーバー６０２をリザーバー（以下「第１のリザーバー」という）１０７より高い温度に保持するための他の恒温槽１０８ａと、第２のリザーバー６０２内の雑晶含有溶液の温度を第１のリザーバー１０７内の溶液１１２の温度より高い温度に制御する他の温度制御手段（例えば、ペルチェ素子、ヒーターと冷凍機ユニット）６０３と、第２のリザーバー６０２内で雑晶等が溶解された溶液１１２ａを第１のリザーバー１０７内に供給する他の送液ポンプ６０１とを備えた点である。
すなわち、本実施例は、第一のリザーバー１０７の上流（低温に保持された微小ギャップ３０１（図２、３参照）と高温に保持された第一のリザーバー１０７との間）に、第一のリザーバー１０７より高温に保持した第二のリザーバー６０２を配して溶液１１２が矢印Ｐ５、Ｐ６方向に流れる循環型としたものである。
結晶作製基板１０３とセル基板７０２との間に形成される微小ギャップ３０１内においては、温度調整モジュール１００で結晶成長する低温に保持されているため、雑晶が発生したり、溶質のクラスター化が生じたりしているため、より高温の第２のリザーバー６０２で一度保持することで、雑晶の溶解、クラスターの破壊ができ、また、微小ギャップ３０１内では結晶成長するのに十分な温度まで制御できるように、第一のリザーバー１０７はより低い温度に保たれている。
【００６８】
図７は本発明の有機結晶付基板作製方法を適用した有機結晶付基板製造装置に用いられるセルモジュールの他の実施例を示す上面模式図である。図７は請求項５、１９に対応している。
図７に示す実施例と図１に示した実施例との相違点は、セルモジュール７００のセル基板１０３の微小ギャップ３０１領域内には複数（図では２箇所であるが限定されない）の供給部１１３ａ、１１３ｂが形成され、各供給部１１３ａ、１１３ｂを結ぶ溶液ガイド溝７０１が形成されている点である。
セルモジュール７００がこのような複数の供給部１１３ａ、１１３ｂと溶液ガイド溝７０１とを有することにより、これらの供給部１１３ａ、１１３ｂ及び溶液ガイド溝７０１をつたって溶液１１２が矢印Ｐ７方向に流れる際に二つの流れが合流する部分およびその下流で乱流（カルマン渦）が発生し、セル中に溶液をフローさせる場合に比べて、より有機結晶の近傍の濃度を均一化でき、低濃度領域を抑制することができる。
なお、本実施例では結晶作製基板１０１の下部クラッド層２０３にデバイス作製溝（コア溝）１０２ａ、１０２ｂが形成されている場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、コア溝１０１ａ、１０２ｂが形成されていない場合であってもよい。
【実施例４】
【００６９】
図９は本発明の有機結晶付基板作製方法を適用した有機結晶付基板作製装置に用いられるセルモジュールの他の実施例を示す上面模式図であり、図１０は図９のＸ−Ｘ線断面図である。図９、図１０は請求項１２、２６に対応する。
図９に示したセルモジュール９００と図２に示したセルモジュール２００との相違点は、セル基板１０３の供給部１１３側に形成され送液チューブ１０６内の溶液１１２の温度を温度調整モジュールの設定温度近傍で安定化するための熱交換部９０１を備えた点である。
結晶作製基板１０１とセル基板１０３との間にシール及びギャップ制御部材９０２が挿入される。このシール及びギャップ制御部材９０２には、一端（図では下端）が供給部１１３に連通する熱交換部９０１となる貫通孔と、一端（この場合、中央）が熱交換部９０１となる貫通孔の他端（この場合、中央）と連通し、他端（この場合、上端）が排出部１１４に連通する微小ギャップ３０１となる貫通孔とが形成されている。シール及びギャップ制御部材９０２は、例えば、１００μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）をプレス加工することにより得られる。
このような熱交換部（液溜まり）９０１を有することにより、結晶作製基板１０１とセル基板１０３との間をフローしている溶液１１２の温度を安定に制御することができる。
【００７０】
図１１（ａ）〜（ｃ）は本発明の有機結晶付基板作製方法を適用した有機結晶付基板作製装置に用いられるセルモジュールの変形例を示す上面模式図である。
図１１（ａ）に示すセルモジュールと図９に示したセルモジュール９００との相違点は熱交換部９０１ａの形状を菱形とした点である。図中９０２ａ〜９０２ｃはシール及びギャップ制御部材である。
このような熱交換部９０１ａを用いても図９に示した熱交換部９０１と同様な効果が得られる。
図１１（ｂ）に示すセルモジュールと図９に示したセルモジュール９００との相違点は熱交換部９０１ｂを液溜まり形状から流路を蛇行させて流路長を大きくした形とした点である。
このような熱交換部９０１ｂを用いても図９に示した熱交換部９０１と同様な効果が得られる。
図１１（ｃ）に示すセルモジュール９０１ｃの図９に示したセルモジュール９０１との相違点は微小ギャップと熱交換部とを一体化して長六角形とし、さらにセル基板１０３側に溝１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃを形成し、溶液がこれらの溝１０２ａ〜１０２ｃ部分に保持されるようにした点である。
ここでは、楕円形や菱形の液溜まり、矩形に蛇行させた流路、長六角形でセル基板に溝をつけた形状などの熱交換部を示したが、その他円形などの各種形状の液溜まりなど、溶液の滞留がない形状で一定時間溶液が滞在し、リザーバーの溶液温度から温度調整モジュールの設定温度近傍に安定化するための形状であればよい。
このような熱交換部９０１ｃを用いても図９に示した熱交換部９０１と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の有機結晶付基板作製方法を適用した有機結晶付基板作製装置の一実施例を示す模式図である。
【図２】図１に示した有機結晶付基板作製装置のセルモジュール２００のセル基板の上面模式図である。
【図３】図１に示した有機結晶付基板作製装置のセルモジュール２００の断面模式図である。
【図４】本発明の有機結晶作製方法を適用した有機結晶作製装置に用いられるセルモジュールの他の実施例を示す上面模式図である。
【図５】本発明の有機結晶作製方法を適用した有機結晶作製装置に用いられるセルモジュールの他の実施例を示す断面模式図である。
【図６】本発明の有機結晶付基板作製方法を適用した有機結晶付基板作製装置の他の実施例を示す模式図である。
【図７】本発明の有機結晶付基板作製方法を適用した有機結晶付基板製造装置に用いられるセルモジュールの他の実施例を示す上面模式図である。
【図８】４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレートの化学構造式である。
【図９】本発明の有機結晶付基板作製方法を適用した有機結晶付基板作製装置に用いられるセルモジュールの他の実施例を示す上面模式図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の有機結晶付基板作製方法を適用した有機結晶付基板作製装置に用いられるセルモジュールの変形例を示す上面模式図である。
【図１２】４−ジメチルアミノ−Ｎ−メチル−４−スチルバゾリウムトシレートのメナノールに対する溶解度曲線である。
【符号の説明】
【００７２】
１００    温度調整モジュール
１０１    結晶作製基板
１０２ａ、１０２ｂ    デバイス作製溝（コア溝）
１０３    セル基板
１０４    送液ポンプ
１０５、１０６    送液チューブ
１０７    第１のリザーバー（リザーバー）
１０８    第１の恒温槽
１０９    ガスボンベ
１１１    排気弁
１１２    溶液
１１３    供給部
１１４    排出部
１２０    供給手段
【図１】
2006027968.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006027968.tif 000005
【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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