新反応場としてのガラスおよび過冷却液体における新規有機分子の光化学反応の動的制御

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08218236
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 城田 靖彦 大阪大学, 工学部, 教授 (90029091)
• 研究分担者: 中野 英之 大阪大学, 工学部, 助手 (00222167) ; 野間 直樹 大阪大学, 工学部, 助手 (70208388)
• キーワード: ガラス / 過冷却液体 / 分子性フォトクロミックガラス / 量子収率 / 分子性ガラスマトリックス / 微視的構造 / 分子性レジスト / exciplex

研究概要

新反応場としての分子性ガラスならびに過冷却液体における光化学反応と画像形成への応用およびアモルファス有機/有機固相界面における発光現象について以下の研究を行った。
(1)分子性フォトクロミックガラスの創製と光・熱異性化反応:分子性フォトクロミックガラスを創出するとともに、そのアモルファス薄膜における光異性化反応の速度解析を様々な温度で行い、ガラス状態に比べて過冷却液体ではtrans-cis光異性化反応の量子収率が約1.3倍大きいことを明らかにした。
(2)分子性ガラスマトリックス中におけるフォトクロミック反応:π電子系starburst分子のガラスマトリックス中におけるアゾベンゼン誘導体のフォトクロミック特性を様々な温度で検討し、分子性ガラスの微視的構造ならびに反応場の効果について知見を得た。
(3)分子性レジストの創製:分子性レジストという新しい概念を提出し、この概念に基づく新規な電子線レジスト材料を創出した。創出した分子線レジスト材料は、西暦二千年以降の開発目標である4Gbit DRAMに要求される解像度(150nm)を上回る70nmの高解像パターンの作製を可能にすることを明らかにした。
(4)アモルファス有機/有機固相界面における発光現象:有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層と正孔輸送層との固相界面における相互作用を検討した。正孔と電子の再結合の結果界面で生成すると考えられるexciplexからの発光を見いだし、そのスペクトルはホール輸送層に用いる分子のイオン化ポテンシャルの減少とともに長波長シフトすることが示され、アモルファス有機/有機固相界面を利用して発光色を制御することができることを示した。

研究成果

• [文献書誌] H.Inada,Y.Yonemoto,T.Wakimoto,K.Imai,Y.Shirota: "Organic Electroluminescent Devices Using Novel Starburst Molecules,1,3,5-Tris[4-(3-methylphenylphenylamino)-phenyl]benzene and 4,4',4"-Tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine as Hole Transport Materials" Mol.Cryst.Liq.Cryst.280. 331-336 (1996)
• [文献書誌] M.Yoshiiwa,H.Kageyama,F.Wakaya,M.Takai,K.Gamo,Y.Shirota: "1,3,5-Tri[4-(tert-Butoxycarbonylmethoxy)phenyl]benzene as a Novel Electron-beam Positive Resist for Nanometer Lithography" J.Photopolym.Sci.Technol.9. 57-58 (1996)
• [文献書誌] H.Nakano,K.Akamatsu,K.Moriwaki,Y.Shirota: "Photochromic Behavior of 4-Dimethylaminoazobenzene in the Molecular Glass of 4,4',4"-Tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine" Chem.Lett.(8). 701-702 (1996)
• [文献書誌] M.Yoshiiwa,H.Kageyama,F.Wakaya,M.Takai,K.Gamo,Y.Shirota: "A Novel Class of Low Molecular-weight Resists for Nanometer Lithography" Appl.Phys.Lett.69(17). 2605-2607 (1996)
• [文献書誌] J.Sakai,H.Kageyama,S.Nomura,H.Nakano,Y.Shirota: "Photo- and Electro-active Amorphous Molecular Materials:Morphology,Structures,and Hole-Transport Properties of Tris[4-(2-thienyl)phenyl]amine" Mol.Cryst.Liq.Cryst.(in press). (1997)
• [文献書誌] Y.Shirota,Y.Kuwabara,D.Okuda,R.Okuda,H.Ogawa,H.Inada,T.Wakimoto,H.Nakada,Y.Yonemoto: "Starburst Molecules Based on π-Electron Systems as Materials for Organic Electroluminescent Devices" J.Luminescence. (in press). (1997)