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 1296 cm-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 908 cm-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.

Pentacene을 폴리이미드(PI) 배향막 위에 증착하면 기판 위에 수직으로 배열하는 것을 편광 FTIR 실험을 이용하여 확인하였다. Pentacene이 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 moment를 가지는 1296 cm-1 밴드는 러빙 방향과 평행일 때 그리고 ring 평면에 수직한 진동운동의 908 cm-1 밴드는 러빙 방향에 수직인 편광 IR 스펙트럼에서 피크가 크게 나타나는 것이 관찰되었다. 이와 같은 편광 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.

Keywords: pentacene; deposition; polarized FTIR spectroscopy; polyimide alignment layer