(57)【要約】【課題】二重の共役結合を備えた有機材料からなる薄膜における構造的異方性、組織および配向ならびに薄膜の機械的、電気的、光学的、光エレクトロニックス的、電荷運搬およびエネルギ運搬の特性の異方性を改変、改良および生成する新規なリソグラフィ方法。【解決手段】本方法は、型の表面との密接な接触により共役薄膜に直接的に成形を行う。型と直接に接触する膜部分は、特性上は局在的な変換を受け、その寸法は型に設けられた構造の寸法に依存する。成形は、静的条件および動的条件の双方で実行可能である。本プロセスの有効性は、型の特性（材料、形状、粘着性および表面張力）と係合および接触が生じる途中での成形プロセス（圧力Ｐと温度Ｔとの組み合わせ、成形持続時間）とに依存し、また、動的プロセスの場合には試料に対する型の速度に依存する。数十マイクロメートル（１０-6ｍ）乃至数十ナノメートル（１０-9ｍ）の空間スケールに対して、記載プロセスの効果が示された。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共役材料により構成される薄膜のテンソル特性を改変するプロセスであって、前記膜を型に接触させて配置し、前記型に成形圧力を印加する工程を備えることを特徴とするプロセス。
【請求項２】
堅固な棒状の共役ユニットを備える共役分子および高分子、棒状または二軸構造に基づく液晶高分子および分子からなる群から、前記共役材料が選択されることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項３】
オリゴチェニル好ましくはクアテル、キンク、セキシ、セプチ、オクトチェニル、その誘導体であってαおよびまたはω位置あるいはβまたはβ’位置あるいはα、ω、βまたはβ’位置のいずれかで置換したもの、ならびに、これに対応するレジオレギュラーおよび非レジオレギュラーな高分子と、オリゴフェニル好ましくはクアテル、キンク、セキシ、セプチ、オクトフェニル、その誘導体であってオーソおよびまたはメタ位置で置換したもの、ならびに、これに対応するレジオレギュラーおよび非レジオレギュラーな高分子と、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラセン、ペンタセンおよびアセン誘導体と、ビス−ジチエノ−チオフェンと、ビス−ジチエノ−フルバレンと、フルオレン、ビス−ジチエノ−フルオレンおよびその誘導体と、オリゴフェニレンビニレン好ましくはクアテル、キンク、セキシ、セプチ、オクトフェニレンビニレン、その誘導体であってオーソ、メタおよびまたはアリル位置で置換したものと、これに対応するレジオレギュラーおよび非レジオレギュラーな高分子と、ビス−ジスチリル−スチルビンとからなる群から、棒状の共役ユニットを備えた前記共役分子および高分子が選択されることを特徴とする請求項２のプロセス。
【請求項４】
ディスク状の共役ユニットを有する共役分子および高分子からなる群から前記材料が選択されることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項５】
ペリレンおよびその誘導体、好ましくは、３、４、９、１０−ペリレン−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物と、置換のある或いは置換のないテリレン、コロネン、ヘキサベンゾコロネンと、好ましくはＣｕまたはＺｎの金属中心を備えたフタロシアニンおよびポルフィリンと、ディスク状構造を基礎とする液晶分子とからなる群から、前記材料が選択されることを特徴とする請求項４のプロセス。
【請求項６】
電気的双極子による強い電子異方性のある配位化合物および分子からなる群から、前記材料が選択されることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項７】
Ａｌｑ３と称されるアルミニウムキノリノール錯体（ＩＩＩ）、その誘導体であってＡｌ以外の好ましくはバナジル、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｎ、希土類元素などの金属中心を異にするもの、或いは、位置２または４または５において置換されたヒドロキシキノリン錯体ならびに酸素および窒素を基礎とする芳香族キレート剤などの結合剤を異にする誘導体からなる群から、前記材料が選択されることを特徴とする請求項６のプロセス。
【請求項８】
前記テンソル特性が、分極率、誘電率、屈折率、光学的吸収、エネルギトランスポート、電荷移動度、電気伝導率および熱伝導率、磁化および磁化率、弾性率、可塑性および応力であることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項９】
前記型が、単一の突起、好ましくは、マイクロメートル乃至ナノメートルの範囲の寸法を有することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１０】
前記型が多数の突起を有することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１１】
前記型が、硬質の型、好ましくは、クロミウム、スチール、または酸化ケイ素からなることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１２】
前記型が、エラストマ材料好ましくはポリジメチルシロキサンからなる型であることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１３】
前記圧力が１乃至１０００バールの範囲であることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１４】
前記工程が摂氏０度乃至３００度の温度範囲で行われることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１５】
前記型が、垂直およびまたは側方の静的または動的な力を前記膜に加えることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１６】
前記成形プロセスが、型の突起の寸法に対して広い領域について行われることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１７】
前記型が、表面に対して傾斜した配置で適用され、配向の連続した空間的な改変を行うことを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１８】
前記型が多数の突起により構成され、前記突起が前記膜に印加する圧力を個々に制御可能であることを特徴とする請求項１０のプロセス。
【請求項１９】
上記の圧力は変調可能であり、連続または不連続の局所的な分子的な再配向を生じさせることを特徴とする請求項１、９、１０および１８のプロセス。
【請求項２０】
前記再配向効果を変調可能とし、バイナリ書き込み系により得ることができる密度と同等またはそれ以上の情報記憶密度で情報を局所的に書き込むために使用されることを特徴とする請求項１９のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共役材料の薄膜の関連する特性すなわち構造的、機械的、電気的、光学的および光電気的な特性の異方性を生成および制御するのに適したマイクロメートルスケールおよびナノメートルスケールでの製造方法を報告するものである。
【背景技術】
【０００２】
共役材料は、各種成分原子（Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓ）上の空間的に非局在化されたパイ電子を備えた官能基を含む有機分子、配位化合物、高分子、共重合体および高分子混合物からなる。これらの材料は、無機半導体に類似の光学的および電子的な挙動を示す（従って、有機半導体と称することが多い）。更に、これらの材料は、適当な実験条件で金属または超伝導体に似た挙動を示すことが証明されている。分子中のパイ電子の空間分布には一般に異方性がある。これは、電磁場、流体力学的な流れ、機械的力における分子集合反応が、原理的には、その他の配向パラメータに応じて異方性を有し得ることを示唆している。
【０００３】
共役材料は、有機（またはプラスチック）オプトエレクトロニクス、エレクトロニクスおよびフォトニックなどの革新技術の開発において重要である。これらの用語は、厚さが１０ないし１０００ナノメートルの範囲の共役材料の薄膜が、放射形式で電荷またはエネルギのトランスポート層の役割を担うような各種のシステム、デバイス、回路および集積部品（光部品および電子部品の双方）を指している。
【０００４】
有機オプトエレクトロニクスおよびエレクトロニクスは、製造コストが低廉であり、環境への影響を抑制しつつ廃棄可能かつ再生可能な成分を備えるので、日常生活上の各種消費分野での従来の半導体技術の代替技術となる。製品を例示すれば、スマートカード（プラスチック媒体上の共役材料に基づくマイクロプロセッサにおいてコード化されかつ変更可能な情報を備えるもの）、極めて平坦で高効率かつ極めて明るいフレキシブルスクリーンの製造に分子およびまたは高分子の電気蛍光発光薄膜と共に用いられる発光ダイオード、生物学的な適合性が高く且つ軽量な環境衛生センサ、直接且つ非破壊的にいつでもアクセス可能な情報を備え広く一般に使用される物品（食品、衣料品、手紙、小荷物）の識別に供されるラベル、ならびに、秘密保持（クレジットカード、小荷物、手紙）および暗号作成を挙げることができる。有機集積回路だけでも、そのマーケットは２００２年末で７００万ユーロ以上になると予測されている。
【０００５】
この技術が成功するか否かは、共役材料の固有特性に依拠するのみならず、装置製造の効率、簡易さおよびコストにも依拠する。
非既存の製造方法（例えば、フォトリソグラフィプロセスに基づく方法に代わる方法）のうち、有機集積回路の製造に関しては接触プリンティング、インプリンティング（エンボッシング）が最も有望視されている。その理由は、アプローチが単純であること、プレーナ技術と適合すること、プロセス数が限定されること、エネルギ、環境の清浄さ及び化学的危険に係る要件が緩いこと、および、広い領域につき多数回繰り返し可能な自動巡回形式にまでプロセスの高級化を図れる可能性があることによる。これらの方法は国際特許によって保護されており、抵抗性材料の薄膜上に構造をインプリントすることを意味しており、次いで、現像プロセスおよび各種の他のステップ（例えば、異方性エッチング、リフトオフ、薄膜堆積）を施されて、パターンまたはモチーフになる。製造対象は、一般にはインプリントされる材料とは異なる。本件の特許保護に関連する国際特許の保護対象は、ｉ）反射性スクリーンを製造するために感光性樹脂への圧力エンボッシングプロセス（アルプス電気株式会社（日本）の鹿野らにより１９９８年１０月１３日に出願され出願番号第１７０７１５号が付与された特許文献１）、ｉｉ）電位障壁による基本粒子の透過性を増大させる目的をもって、電子ビームリソグラフィと圧力インプリンティング、リフトオフおよびまたはローリングプロセスとの組み合わせによる表面のナノ構造（ポレアリス・テクニカルリミテッド（英国、ロンドン）のコックスらにより１９９８年３月２０日に出願され出願番号第０４５２９９号が付与された特許文献２）、ｉｉｉ）反応剤を含浸させた型を表面に押圧することによりサブミクロンメートルスケールでリソグラフィ構造を得るシステム（インターナショナル・ビジネス・マシンズ・コーポレーション（ニューヨーク州アーモンク）のビーブイクおよびミヒェルにより１９９６年８月１日に出願され出願番号第６９０９５６号が付与された特許文献３）、ｉｖ）金属膜にトポグラフィックコントラストを付与するプロセスに続く腐食溶液（エッチング）プロセスによる複数の金属膜の製造（ニュージーランド、エムビーイーエヌ１８０、オークランド、プライベートバグのカルベリにより１９９９年１２月２９日に出願され出願番号第４７４４２０号が付与された特許文献４）、ｖ）ニュージャージ、プリンストン大学のエス・シュー及びエル・チュアンにより１９９９年１０月８日に出願された特許文献５がある。
【０００６】
先進経済の成長を維持する上でのナノテクノロジーの影響については、米国、日本および欧州連合の政府資金が示すところである。欧州委員会は、２００３年度から開始される６つのフレームワークプログラムにおいてナノテクノロジーを優先テーマとして１３００万ユーロの資金を割り当てることにしている。
【特許文献１】
米国特許第６１９３８９８号明細書
【特許文献２】
米国特許第６１１７３４４号明細書
【特許文献３】
米国特許第５９２５２５９号明細書
【特許文献４】
米国特許第６１６５９１１号明細書
【特許文献５】
米国特許出願第２３７１７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の主たる目的は、薄膜における共役分子およびまたは高分子の構造組織、配向および異方性を改変、促進、操作および製造可能とするプロセスを提供することにある。
本発明の目的は、高い分子配向または異なる分子配向、すなわち、分極率、超分極率、誘電率、線形および非線形屈折率、電荷移動度、電気伝導率、熱伝導率、磁化、磁化率、弾性率、可塑性および応力などの、分子配向に依存するテンソル特性の空間変調を備えると共に設定された周期性を備える等方性領域および異方性領域からなる薄膜を製造するのに好適なプロセスを提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、大規模で実施可能であると共に、多数回サイクルにわたって繰り返し可能であり、また、既存のおよび商業的なテクノロジーにおいて設計可能なプロセスを提供することにある。
本発明の別の目的は、薄膜における共役分子の構造組織、配向および異方性をマイクロメートルないしナノメートルの長さスケールで改変、促進、操作および製造可能なプロセスを提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、線形および非線形の光学的および電気的な反応における制御された形状、空間分布および異方性を備えるドメインを製造するプロセスを提供することにある。
本発明の別の目的は、構造的、電気的、光学的および光電気的な特性の異方性によって特別な特性を備える共役材料の膜を、効率的、簡単かつ低製造コストで製造するプロセスを提供することにある。
【００１０】
上記の目的および以下の説明からより明らかとなるその他の目的は、請求項に記載のプロセスおよび膜により達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、共役材料からなる薄膜のテンソル特性を改変するプロセスを提供するものであり、このプロセスは、前記膜を型に接触させて配置し、前記型に成形圧力を印加する工程を含む。
共役材料は、堅固な棒状の共役ユニット、棒状または二軸構造に基づく液晶高分子または分子を備える共役分子または高分子からなる群から選択することができる。
【００１２】
棒状の共役ユニットを備えた共役分子および高分子は、例えば、オリゴチェニル好ましくはクアテル、キンク、セキシ、セプチ、オクトチェニル、その誘導体であってαおよびまたはω位置あるいはβまたはβ’位置あるいはα、ω、βまたはβ’位置のいずれかで置換したもの、ならびに、これに対応するレジオレギュラーおよび非レジオレギュラーな高分子と、オリゴフェニル好ましくはクアテル、キンク、セキシ、セプチ、オクトフェニル、その誘導体であってオーソおよびまたはメタ位置で置換したもの、ならびに、これに対応するレジオレギュラーおよび非レジオレギュラーな高分子と、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラセン、ペンタセンおよびアセン誘導体と、ビス−ジチエノ−チオフェンと、ビス−ジチエノ−フルバレンと、フルオレンと、ビス−ジチエノ−フルオレンおよびその誘導体と、オリゴフェニレンビニレン好ましくはクアテル、キンク、セキシ、セプチ、オクトフェニレンビニレン、その誘導体であってオーソ、メタおよびまたはアリル位置で置換したものと、これに対応するレジオレギュラーおよび非レジオレギュラーな高分子と、ビス−ジスチリル−スチルビンとからなる群から選択される。
【００１３】
上記の材料は、ディスク状の共役ユニットを有する共役分子および高分子たとえばペリレンおよびその誘導体、好ましくは、３、４、９、１０−ペリレン−テトラカルボン酸二無水物（ＰＴＣＤＡ）、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（ＮＴＤＡ）と、置換のある或いは置換のないテリレン、コロネン、ヘキサベンゾコロネンと、好ましくはＣｕまたはＺｎの金属中心を備えたフタロシアニンおよびポルフィリンと、ディスク状構造を基礎とする液晶分子とからなる群からも選択することができる。
【００１４】
更に、上記の材料は、電気的双極子によって強い電子異方性を有する配位化合物および分子たとえばＡｌｑ３として公知のアルミニウムキノリノール錯体（ＩＩＩ）、その誘導体であって好ましくはバナジル、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｎ、希土類元素などの金属中心を異にするもの、或いは、位置２または４または５において置換されたヒドロキシキノリン錯体、より一般的には酸素および窒素を基礎とする芳香族キレート剤などの、リガンドを異にする誘導体からなる群から選択することができる。
【００１５】
本発明によるプロセスで改変可能なテンソル特性は、例えば、分極度、誘電分極度、屈折率、光学的吸収、エネルギトランスポート、電荷移動度、電気伝導率および熱伝導率、磁化および磁化率、弾性率、可塑性および応力である。
本発明のプロセスで使用される型は、単一の突起、好ましくは、マイクロメートル乃至ナノメートルの範囲の特性寸法を有し、あるいは、多数の突起を有することができる。
【００１６】
使用される型は、硬質の型、好ましくは、クロミウム、スチール、窒化ケイ素または酸化ケイ素、或いは、エラストマ材料好ましくはポリ−（ジメチルシロキサン）からなる型でよい。
本発明によるプロセスにおいて使用可能なプリンティング圧力は、１乃至１０００バールの範囲でよい。
【００１７】
本発明によるプロセスの成形工程は、好ましくは、摂氏０度乃至３００度の温度範囲で行われる。
成形中、型は前記膜に垂直およびまたは側方の静的または動的な力を加える。
プリンティングプロセスは、型の突起の特性寸法に対して広い領域について行うことができる。
【００１８】
型は、表面に対して垂直または傾斜した配置で適用可能であり、これにより、薄膜における配向を空間的に連続的に改変する。
型が多数の突起により構成される場合、各突起により膜に印加される圧力は、例えば、個々にアドレス可能な圧電素子により個々に制御することができる。
上記の圧力は局所的に変調可能であり、連続または不連続の分子的な再配向を生じさせることができる。
【００１９】
本発明による上記プロセスにおいて、作用された圧力による再配向を変調する可能性を活用して、同一の変調によって膜に情報を書き込むことができ、バイナリ系による密度と同等またはそれ以上の情報記憶密度が達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。
特定の機構に制限することを企図するものではないが、指摘すべきは、本プロセスの物理的な原理は、異方性のある共役分子の薄膜は、Ｚに垂直な負荷の作用の下でｘｙ平面上で分子の再配向を可能とする粘性応力（剪断）テンソルを有するという事実に基づくものである。分子の再配向は、空間的には型と接触する膜領域に局在化される。判明したところによれば、局所的な再配向効果を開始させるには以下が必要である。
【００２１】
薄膜が、異方性のある分子または高分子、或いは、形状および分極度に異方性がある分子または高分子、或いは、永久双極子を有する分子または高分子により構成され、
薄膜が、完全に可塑化させることなしに圧力印加状態の下で製造され、
薄膜が、配向粘性よりも大きい平行移動粘性を有し、
薄膜が、レオロジカルな流体でなく、少なくとも古典的な等方性の液体でなく、
薄膜が、型の表面に対する粘着性が低く且つ基板の表面に対する粘着性が高いこと。
【００２２】
本プロセスの直接的な証拠は、膜の形態学的および光学的な特性における、膜の構造の変化および分子の配向の変化により与えられる。これらの性質の改変は、電荷運搬特性（例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）における電荷移動度、オンオフ信号比、応答速度に依存する周波数）の変化となり、また、吸収ならびにフォトルミネッセンスおよびエレクトロルミネッセンスのような分光特性における変化となる。各種空間方向に沿って放射または吸収される光の強度、量子効率、スペクトル品質及び形状が、その例である。
【００２３】
成形は、好適に設計され且つ金属あるいはその他の材料からなる型を用いて行われる。動的な場合は、膜上で制御された負荷力をもって滑動するようにされた球状チップ（固定式または転動式）を用いることができる。各種因子のうち、プロセス中の膜の温度、接触表面当たりの型により加えられる力（すなわち有効圧力）、接触インターフェースの寸法、および、動的プロセスの場合における膜に対する型の進行速度が、分子薄膜に生じる変換の度合いを制御する因子である。
【００２４】
静的プロセス（図１ａ）の場合、プロセスの有効性は、成形中の圧力Ｐおよび温度Ｔの組み合わせ、成形の持続時間、ならびに、係合および接触の方法に依存する。表面は、互いにより接近するように移動され、ゼロの力で接触して配置され、次いで、圧力が選択値まで急増される。
これらの変換を行うために必要な定格圧力値は、厚さナノメートルあたり０．１乃至１０バールのオーダである。有効圧力は、型の表面の形状によって定まる接触面積、型に対する共役材料の適合性、および、インターフェースの相対的な平面性に依存する。型の突起と接触する薄膜の面積は、分子再配向プロセスにより影響され、従って、特性的には局所的である。型の形状（例えば平行な線および溝）は、方位角配向を生じさせることができ、従って、成形された領域では軸性を有する。ここに記載したプロセスの結果として得た薄膜では、成形された領域は、平面的に配向された分子のドメインにより形成される。異なる分子配向による厚さの減少により、成形された領域は非成形領域よりも薄くなる。
【００２５】
温度は、配向拡散を可能にするよう、しきい値（例えば高分子におけるガラス遷移温度）の直ぐ上でなければならないが、溶融温度に達してはならない。共役分子の薄膜については、１バールの圧力における材料の焼き鈍し温度に近くかつ焼き鈍し温度よりも低い温度で最適な結果が得られた。この温度は、プラスチックエレクトロニクスにおいて関連するものとなる共役分子については、一般には摂氏２００度よりも低い。
【００２６】
成形作業の持続時間は、分子再配向の時間スケールに関して一般には短いが、長い範囲を有している。１乃至１０分間は、５０乃至１００ナノメートルの膜における平衡条件に達するに十分な長さである。Ｐ及びＴの値は、薄膜の材料および厚さによって変化する。
動的な場合（図１ｂ）、ここではマイクロ摩擦またはナノ摩擦と称するが、互いに接触させた２つの表面を滑動させることにより成形を行う。半径が１００ミクロンであって、ガラス上のセキシチェニル（Ｔ６）からなる１００ナノメートルの薄膜に設定負荷力をもって係合する球の場合の実験装置を図５に示す。試料に対するボールの滑動により、均一の幅のラインが残る。ラインの幅は、漸減する負荷力に応じて２０ミクロンと２ミクロンとの間で変化可能である。偏光顕微鏡下での偏光像（偏光子−検光子構成）（図６）は、ボールとの接触による影響を受けた領域における光学的異方性（二色性）を示し、膜の残部では等方的な特性が維持される。偏光におけるフォトルミネッセンス顕微鏡法（ＰＬ）（図７）によれば、成形された領域において分子が進行方向に沿う平面的な配向を有することが確認された。成形による影響を受けない部分では、分子は、平面上において等方的に配向されている。文献［B. Servet, G. Horowitz, S. Ries, O.Lagorese, P. Alnot, A. Yassar, F. Deloffre, P. Srivastara, R. Hajlaoui, P. Lang and F. Garnier, Chem. Mater. 6, 1809 (1994)］に由来するＸ線回折測定は、基板表面に垂直な方向に対し長い軸線が平均で約２０度の角度をなすことを示す。従って、実験的な証拠から、球により印加された力の作用の下で長軸平面で分子が再配向されたことが推論される。
【００２７】
最良の結果はエージングした膜で得た。新たに調製した膜では、材料除去によるプロセス中の劣化が観察された。Ｐ及びＴパラメータに加えて、試料に対する型の速度Ｖも重要である。典型的なＶの値は毎秒１乃至１０ミリメートルである。分子の再配向は、垂直方向の力により部分的に定められ、また、粘性応力テンソルのｘ、ｙ成分に作用する２つの表面間の側方摩擦力により部分的に定められる。
【００２８】
本発明に記載したプロセスは、例えば球などの単一突起の型、または、走査プローブ顕微鏡法用の針、すなわち、数百ミクロン乃至数ナノメートルの曲率半径の針を用いて実施される。本発明は、最も一般的には、静的または動的な条件で分子の再配向を生じさせるため、多数の突起を有した型あるいは複雑さが変化する組立構造を有した型からなる。静的な成形による厚さの改変は公知であり、国際特許（例えばエンボッシング、ナノインプリンティング）により包括されているが、本発明が焦点とする、成形により生じる局所的な再配向の効果は完全に独創的でかつ革新的である。
【００２９】
分子の再配向を生じさせるために使用される型は、例えば、クロミウム、スチール、窒化ケイ素からなる硬質の型で良い。また、エラストマ材料たとえばポリ（ジメチルシロキサン）からなる型を使用することができる。
本発明のプロセスは、上述の如く成形条件を制御する広い領域に対する型によって、薄膜の分子再配向を局所的に改変することができる。
【００３０】
本願の優先権主張の基礎であるイタリア特許出願ＭＩ２００１Ａ００２０７５の開示をここに引用合体するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１ａ】本発明によるプロセスのプリンティング工程の概略図であり、静的成形プロセスの図である。
【図１ｂ】本発明によるプロセスのプリンティング工程の概略図であり、球を用いて行われる動的な成形プロセスの図である。
【図２】（ａ）は成形したラインのラマン顕微鏡像を５ミクロン幅且つ１０ミクロン周期で示す。（ｂ）は成形したラインのラマン顕微鏡像を２００ナノメートル幅且つ１ミクロン周期で示す。（ｃ）は  図２（ａ）でのプリントされた線の引き延ばし方向にわたる強度プロフィールである。
【図３】（ａ）は非成形領域につきラマン顕微鏡を用いて得たラマン二色性を示し、成形されたラインと平行および垂直な分極についての強度の二色性の比は１．６である。（ｂ）は成形されたラインにつきラマン顕微鏡を用いて得たラマン二色性を示し、成形されたラインと平行および垂直な分極につき、強度の二色性の比は２．２であり、この場合、成形により異方性が３５％以上促進された。
【図４】（ａ）は広い領域に関するプロセスの品質を示すＡＦＭ像であり、垂直方向のスケール（０（黒）からＺ（白）ナノメートルまで）はＺ＝６０ナノメートルであり、型の突起の高さは約１００ナノメートルであり、成形されたラインの形態的な押圧は２０ナノメートルに過ぎず、型が膜の表面全体と接触しないことを表している。（ｂ）は非成形領域の粒状形態に関するプロセスの品質を示すＡＦＭ像であり、垂直方向のスケールはＺ＝５０ナノメートルである。（ｃ）は図４（ｂ）において成形されたラインに垂直な形態プロフィールを示し、頂部に関して成形されたラインの約３０％の押圧を示す。
【図５】動的な成形（ナノ摩擦）を行うための実験装置を示し、負荷力は、ロッカーのカウンタウエイトにより付与され、また、膜に加える圧力値を例えば１０+4乃至１０+5Ｐａの好適なものにするように一定範囲内で設定可能であり、試料の平行移動はマイクロメータＸＹステージを用いて行われる。
【図６】転動する球によるナノ摩擦の後における異方性共役分子の薄膜の偏光顕微鏡下での光学的な像（倍率１００倍）を示し、本プロセスによる影響のある領域における白色光の吸収に強い異方性があることが分かる。
【図７】摩擦方向に平行および垂直な成分の間の分極比が大きいナノ摩擦にチャネルを供した場合の光ルミネッセンススペクトルを示す。
【図３】
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【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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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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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年10月9日(2003.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共役材料により構成される薄膜のテンソル特性を改変するプロセスであって、前記膜を型に接触させて配置し、前記型に接触している前記膜の領域において前記材料を構成する分子の配向を変化させるのに適した成形圧力を前記型に印加する工程を備えることを特徴とするプロセス。
【請求項２】
堅固な棒状の共役ユニットを備える共役分子および高分子、棒状または二軸構造に基づく液晶高分子および分子からなる群から、前記共役材料が選択されることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項３】
オリゴチェニル好ましくはクアテル、キンク、セキシ、セプチ、オクトチェニル、その誘導体であってαおよびまたはω位置あるいはβまたはβ’位置あるいはα、ω、βまたはβ’位置のいずれかで置換したもの、ならびに、これに対応するレジオレギュラーおよび非レジオレギュラーな高分子と、オリゴフェニル好ましくはクアテル、キンク、セキシ、セプチ、オクトフェニル、その誘導体であってオーソおよびまたはメタ位置で置換したもの、ならびに、これに対応するレジオレギュラーおよび非レジオレギュラーな高分子と、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラセン、ペンタセンおよびアセン誘導体と、ビス−ジチエノ−チオフェンと、ビス−ジチエノ−フルバレンと、フルオレン、ビス−ジチエノ−フルオレンおよびその誘導体と、オリゴフェニレンビニレン好ましくはクアテル、キンク、セキシ、セプチ、オクトフェニレンビニレン、その誘導体であってオーソ、メタおよびまたはアリル位置で置換したものと、これに対応するレジオレギュラーおよび非レジオレギュラーな高分子と、ビス−ジスチリル−スチルビンとからなる群から、
棒状の共役ユニットを備えた前記共役分子および高分子が選択されることを特徴とする請求項２のプロセス。
【請求項４】
ディスク状の共役ユニットを有する共役分子および高分子からなる群から前記材料が選択されることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項５】
ペリレンおよびその誘導体、好ましくは、３、４、９、１０−ペリレン−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物と、置換のある或いは置換のないテリレン、コロネン、ヘキサベンゾコロネンと、好ましくはＣｕまたはＺｎの金属中心を備えたフタロシアニンおよびポルフィリンと、ディスク状構造を基礎とする液晶分子とからなる群から、前記材料が選択されることを特徴とする請求項４のプロセス。
【請求項６】
電子異方性、電気的双極子を処理する配位化合物および分子からなる群から、前記材料が選択されることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項７】
Ａｌｑ３と称されるアルミニウムキノリノール錯体（ＩＩＩ）、その誘導体であってＡｌ以外の好ましくはバナジル、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｎ、希土類元素などの金属中心を異にするもの、或いは、位置２または４または５において置換されたヒドロキシキノリン錯体ならびに酸素および窒素を基礎とする芳香族キレート剤などの結合剤を異にする誘導体からなる群から、前記材料が選択されることを特徴とする請求項６のプロセス。
【請求項８】
前記テンソル特性が、分極率、誘電率、屈折率、光学的吸収、エネルギトランスポート、電荷移動度、電気伝導率および熱伝導率、磁化および磁化率、弾性率、可塑性および応力であることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項９】
前記型が、単一の突起、好ましくは、マイクロメートル乃至ナノメートルの範囲の寸法を有することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１０】
前記型が多数の突起を有することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１１】
前記型が前記膜よりも硬質の型であり、前記型が、好ましくは、クロミウム、スチール、または酸化ケイ素からなることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１２】
前記型が、エラストマ材料好ましくはポリジメチルシロキサンからなる型であることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１３】
前記圧力が１乃至１０００バールの範囲であることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１４】
前記工程が摂氏０度乃至３００度の温度範囲で行われることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１５】
前記型が、垂直およびまたは側方の静的または動的な力を前記膜に加えることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１６】
前記成形プロセスが、前記型の突起の寸法よりも広い領域について行われることを特徴とする請求項９または１０のプロセス。
【請求項１７】
前記型が、表面に対して傾斜した配置で適用され、分子配向の連続した空間的な改変を行うことを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１８】
前記型が多数の突起により構成され、前記突起が前記膜に印加する圧力を個々に制御可能であることを特徴とする請求項１０のプロセス。
【請求項１９】
上記の圧力は変調可能であり、連続または不連続の局所的な分子的な再配向を生じさせることを特徴とする請求項１、９、１０および１８のプロセス。
【請求項２０】
前記再配向効果を変調可能とし、バイナリ書き込み系により得ることができる密度と同等またはそれ以上の情報記憶密度で情報を局所的に書き込むために使用されることを特徴とする請求項１９のプロセス。
【国際調査報告】
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