폴리이미드 배향막에 증착된 Pentacene 분자의 배향 연구

Molecular Orientation of Evaporated Pentacene Film on Polyimide Alignment Layer

  • 김범경 (경희대학교 영상정보 소재기술 연구센터) ;
  • 김도회 (경희대학교 영상정보 소재기술 연구센터) ;
  • 정재선 (경희대학교 영상정보 소재기술 연구센터) ;
  • 김영주 (경희대학교 영상정보 소재기술 연구센터) ;
  • 서인선 (경희대학교 영상정보 소재기술 연구센터) ;
  • 권순기 (경상대학교 나노신소재공학부) ;
  • 송기국 (경희대학교 영상정보 소재기술 연구센터)
  • Kim Beom-Kyung (Materials Research Center for Information Display, Kyung Hee University) ;
  • Kim Do-Hoi (Materials Research Center for Information Display, Kyung Hee University) ;
  • Chung Jae-Sun (Materials Research Center for Information Display, Kyung Hee University) ;
  • Kim Young-Ju (Materials Research Center for Information Display, Kyung Hee University) ;
  • Seo In-Seon (Materials Research Center for Information Display, Kyung Hee University) ;
  • Kwon Soon-Ki (School of Nano & Advanced Materials Engineering, Gyeongsang National University) ;
  • Song Ki-Gook (Materials Research Center for Information Display, Kyung Hee University)
  • 발행 : 2006.07.01

초록

Pentacene을 폴리이미드(PI) 배향막 위에 증착하면 기판 위에 수직으로 배열하는 것을 편광 FTIR 실험을 이용하여 확인하였다. Pentacene 이 PI 필름 위에 수직으로 증착할 때, 러빙하지 않은 즉, 등방성인 PI 필름 위에서는 특정한 방향성이 없이 배열하는 반면 러빙한 PI 필름 위에서는 러빙 방향과 평행하게 pentacene의 ring 평면이 배열하였다. Pentacene 특성 피크 중 ring 평면에 평행한 transition dipole moment 를 가지는 $1296cm^{-1}$ 밴드는 러빙 방향과 평행일 때 그리고 ring 평면에 수직한 진동운동의 $908cm^{-1}$ 밴드는 러빙 방향에 수직인 편광 IR 스펙트럼 에서 피크가 크게 나타나는 것이 관찰되었다. 이와 같은 평광 FTIR 실험 결과는 기판에 수직으로 증착하는 pentacene 분자들이 PI 필름의 러빙 방향과 평행하게 ring 평면이 배열을 할 때 나타날 수 있는 것으로, PI 사슬들의 배향이 pentacene 분자들의 배향에 영향을 미치는 것을 보여주는 것이다.

It was found by polarized FTIR spectroscopic studies that pentacene molecules are arranged with their molecular axes perpendicular to the substrate surface when pentacene films are deposited on a polyimide alignment layer. The ring plane in a pentacene molecule is arranged parallel to the rubbing direction of the polyimide alignment film while no specific arrangement of vertically deposited pentacene molecules was found for the film without rubbing. The pentacene band at $1296cm^{-1}$ which has a transition dipole moment parallel to the ring plane is much stronger in a polarized IR spectrum of parallel to the rubbing direction, whereas the band at $908cm^{-1}$ whose transition dipole align normal to the ring plane shows much stronger intensity in a spectrum of perpendicular to the rubbing direction. These findings indicate that orientation of polyimide chains affects the arrangement of pentacene molecules when they are deposited on a polyimide alignment film.

키워드

참고문헌

  1. L. Torsi, N. Cioffi, C. D. Franco, L. Sabbatini, P, G, Zambonin, and T. Bleve-Zacheo, Solid-State Electronic, 45, 1479 (2001) https://doi.org/10.1016/S0038-1101(00)00268-9
  2. H. E. Katz and Z. Bao, J. Phys. Chem. B, 104, 671 (2000) https://doi.org/10.1021/jp992853n
  3. C. Reese, M. Robert, M. Ling, and Z. Bao, Materialstoday, 21 (2004)
  4. D. Voss, Nature, 407, 442 (2000) https://doi.org/10.1038/35035212
  5. T. Ehara, H. Hirose, H. Kobayashi, and M. Kotani, Synth. Met., 109, 43 (2000) https://doi.org/10.1016/S0379-6779(99)00196-4
  6. T. Ito, T. Mitani, T. Takenobu, and Y. Iwasa, J. Phys. Chem. Sol., 65, 609 (2004) https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2003.10.039
  7. R. Ruiz, D. Choudhary, B. Nickel, T. Toccoli, K. C. Chang, A. Mayer, P. Clancy, J. Blakey, R. Headrick, S. Iannotta, and G. Malliaras, Chem. Mater., 16, 4497 (2004) https://doi.org/10.1021/cm049563q
  8. H. Fujikake, T. Suzuki, F. Isaka, and F. Sato, Jap. J. Appl.Phys., 43, L536 (2004) https://doi.org/10.1143/JJAP.43.L536
  9. M. Brinkmann, S. Graff, C. Straupe, and J. Wittmann, J. Phys. Chem. B, 107, 10531 (2003) https://doi.org/10.1021/jp030217q
  10. Y. Hosoi, K. Okamura, Y. Kimura, H. Ishii, and M. Niwano, Appl. Surf Sci., 244, 607 (2005) https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.10.131
  11. D. Ross and R. Aroca, J. Chem. Phys., 117, 8095 (2002) https://doi.org/10.1063/1.1502656
  12. N. J. Watkins and Y. Gao, J. Appl. Phys., 94, 5782 (2003) https://doi.org/10.1063/1.1615298
  13. W. S. Hu, Y. T. Tao, Y. Z. Hsu, D. H. Wei, and Y. S. Wu, Langmuir, 21, 2266 (2005)