Electron-beam-induced chromism combined with photo- or thermal reverse reaction for color imaging

電子線クロミズムと光/熱逆反応を利用したカラーイメージング

榎本 一之; 前川 康成; 高野 幸子*; 岩崎 政和*; 成田 正*

Enomoto, Kazuyuki; Maekawa, Yasunari; Kono, Sachiko*; Iwasaki, Masakazu*; Narita, Tadashi*

光メモリーに比べ超高密度化が期待できる電子線を用いた記録素子材料への応用を目的に、スピロピラン及びジアリルアレーンを含むポリマー膜を用いて、電子線/熱、及び、電子線/光と異なる応答を示す可逆的ナノカラーイメージング方法を検討した。電子線による着色イメージを、スピロピランを用いた場合は熱により、ジアリルアレーンを用いたときは光により元の無色形に戻すことができた。そこで、スピロピラン及びジアリルアレーンを含むポリマー膜に電子線描画装置を用いてナノスケールのカラーイメージングを行ったところ、それぞれ200nm, 100nmの解像度でカラーによるパターン形成ができた。このカラーイメージは加熱及び露光処理により初期状態に戻せることが確認できた。これは、熱又は露光による逆反応と組合せた可逆的電子線カラーイメージングの初めての例である。

Reversible color imaging on polymer films with spiropyran (SP-NO) or diarylethene (DE) has been examined by electron-beam (EB) induced chromism combined with a photo- or thermal reverse reaction. Colorless SP-NO in a film transformed into red-colored merocyanine (MC-NO), which subsequently converted to the original SP-NO via thermal treatment. In contrast, a photo reverse reaction could be applied for EB-induced color imaging using DE in the polymer films, where the thermally stable colored close-form can be converted to the original colorless open-form via photoreaction. The color images of 200 nm L/S patterns were produced in the PMMA film containing SP-NO; the images could be faded upon the thermal treatment. It is noted that these reactions are the first example for reversible transformation of color imaging induced by EB radiation together with heat or light treatment.