JP2000119545A

JP2000119545A - 色素会合体薄膜、その製造方法および光スイッチ

Info

Publication number: JP2000119545A
Application number: JP10306336A
Authority: JP
Inventors: Makoto Furuki; 真古木; Satoshi Tatsuura; 智辰浦; Yasusato Sato; 康郊佐藤; Taminori Den; 民権田; Ryujun Fu; 龍淳夫
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】スクエアリリウム色素誘導体を用い、ＬＢ法
により、固体基板上に気水界面上での会合体の構造を充
分に維持した色素会合体薄膜を形成する。【解決手段】下記一般式（Ｉ）【化１】（Ｒ₁およびＲ₂は同じでも異なっていてもよく、それぞ
れアルキル基を示し、Ｘは、Ｈ、Ｃｌ、ＯＨ、ＣＨ₃、
Ｃ₂Ｈ₅またはＯＣＨ₃を示す）で示されるスクエアリリ
ウム色素誘導体を溶媒に溶解し、気水界面上に滴下して
単分子膜を形成し、得られた単分子膜をＬＢ法により固
体基板上に塗布することにより色素会合体薄膜を製造す
る。得られた色素会合体薄膜を用いて、超高速光スイッ
チ材料、光分配器、光変調器、光スイッチ列を製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、色素会合体薄膜、
その製造方法、それを用いて形成した光スイッチ、光分
配器、光変調器および光スイッチ列に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクエアリリウム色素誘導体の中には会
合体を形成するものがあることが知られている。会合体
とは、数十〜数百の分子が規則正しく配列して緩く結合
し、光学的にあたかも一つの超分子として振る舞うよう
になった状態をいう。会合体を形成する際、吸収は分子
単体（図１（ａ））に比べ長波長（７８０ｎｍ）にシフ
トし、先鋭化する（図１（ｂ））。会合体は、吸収ピー
ク付近の波長の光に対して極めて大きな相互作用を持
ち、しかも、３次の非線形光学効果である吸収飽和の回
復が非常に早いことが報告されている（M.Furuki, L.S.
Pu, F.Sasaki, S.Kobayashi and T.Tani, Appl.Phys.Le
tt.,72,21(1998)2648）。また、水面上で良質な会合体
（Ｊ−会合体）を形成するスクエアリリウム誘導体の単
分子膜状態について、吸収飽和の回復時定数は約３００
ｆｓ（１ｆｓ＝１０^-15秒）であることが示されている
（図２）。これは気水界面というミクロに極めて均質な
二次元空間に束縛されて成長した色素会合体が非常に均
質な二次元構造を有するためである（M. Furuki, L. S.
Pu, F. Sasaki, S. Kobayashi and T. Tani, Mat. Re
s. Symp. Proc. Vol. 488. (1998) 777）。このような
特徴により、スクエアリリウム誘導体は、テラビット
（１０¹²ｂｉｔ/s）オーダーの光情報通信の際に光スイ
ッチとして使用され得るものであると認められる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなスクエアリ
リウム色素誘導体を用いて実際に光スイッチを製造する
ためには、固体基板上に色素会合体薄膜を形成する方法
が必要とされる。有機薄膜を固体基板上に形成するため
の方法として、ＬＢ法（ラングミュア・プロジェット
法）、スピンコート法、キャスト法、ディップコート法
等が知られており、これらのいずれの方法によっても、
色素会合体を含む薄膜を形成することが可能である。上
記したように、スクエアリリウム色素誘導体について
は、水面上で最も均質な会合体が形成されるため、水面
上での構造をできるだけ維持したまま固体基板上に移し
取ることが望ましく、これらの方法の中ではＬＢ法によ
る薄膜化が有効であると考えられるが、会合体構造を充
分に維持したＬＢ膜の有効な作製条件がまだ確立してい
なかった。

【０００４】このような状況に鑑み、本発明は、スクエ
アリリウム色素誘導体を用い、ＬＢ法により、固体基板
上に気水界面上での会合体の構造を充分に維持した色素
会合体薄膜を形成する方法を提供することを目的とす
る。さらに、本発明は、その色素会合体薄膜を用いて形
成された光スイッチ、光分配器、光変調器および光スイ
ッチ列を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、一定のスクエ
アリリウム色素誘導体を用いてＬＢ法により色素会合体
薄膜を製造すること、スクエアリリウム色素誘導体薄膜
を固体基板上に形成した後に膜表面を高分子化合物薄膜
で被覆すること、スクエアリリウム色素誘導体薄膜形成
時に単分子膜の展開相として電解質イオンを含む純水を
使用すること、またはＬＢ法による累積の表面圧を一定
範囲とすることにより、水面上での会合体構造を充分に
維持した色素会合体薄膜を形成することができることを
見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、下
記一般式（Ｉ）

【化５】

【０００６】（Ｒ₁およびＲ₂は同じでも異なっていても
よく、それぞれアルキル基を示し、Ｘは、Ｈ、Ｃｌ、Ｏ
Ｈ、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅またはＯＣＨ₃を示す）で示されるス
クエアリリウム色素誘導体を溶媒に溶解し、気水界面上
に滴下して単分子膜を形成し、得られた単分子膜をＬＢ
法により固体基板上に塗布することにより形成すること
を特徴とする色素会合体薄膜の製造方法、下記一般式
（II）

【０００７】

【化６】

【０００８】（Ｒ₁〜Ｒ₄は同じでも異なっていてもよ
く、それぞれアルキル基を示し、Ｘ₁〜Ｘ₈は同じでも異
なっていてもよく、それぞれ、Ｈ、Ｃｌ、ＯＨ、Ｃ
Ｈ₃、Ｃ₂Ｈ₅またはＯＣＨ₃を示す）で示されるスクエア
リリウム色素誘導体を溶媒に溶解し、気水界面上に滴下
して単分子膜を形成し、得られた単分子膜をＬＢ法によ
り固体基板上に塗布することにより形成することを特徴
とする色素会合体薄膜の製造方法、色素会合体薄膜を固
体基板上に形成した後に、前記薄膜の膜表面を高分子化
合物薄膜により被覆することを特徴とする前記色素会合
体薄膜の製造方法、単分子膜の展開相として、電解質イ
オンを含む純水を使用することを特徴とする前記色素会
合体薄膜の製造方法、ＬＢ法による累積が、表面圧２０
〜３０ｍＮ／ｍの範囲であることを特徴とする前記色素
会合体薄膜の製造方法、前記製造方法により得られる色
素会合体薄膜、前記色素会合体薄膜を用いて形成する光
スイッチ、光分配器、光変調器、光スイッチ列である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。

【００１０】上記一般式（Ｉ）において、Ｒ₁およびＲ₂
は同じでも異なっていてもよく、それぞれ、アルキル基
を示すが、炭素数２〜７の低級アルキル基が好ましく、
炭素数３〜７の低級アルキル基がより好ましく、ｎ−プ
ロピル基またはｎ−ブチル基が特に好ましい。また、上
記一般式（Ｉ）中、Ｘは、Ｈ、Ｃｌ、ＯＨ、ＣＨ₃、Ｃ₂
Ｈ₅またはＯＣＨ₃を示し、ＯＨ、ＣＨ₃またはＣ₂Ｈ₅が
好ましい。

【００１１】上記一般式（II）において、Ｒ₁〜Ｒ₈は同
じでも異なっていてもよく、それぞれ、アルキル基を示
すが、炭素数２〜７の低級アルキル基が好ましく、炭素
数３〜７の低級アルキル基がより好ましく、ｎ−プロピ
ル基およびｎ−ブチル基が特に好ましい。なお、アルキ
ル基の炭素数を増やすことにより、溶媒に対する溶解度
を高めることができる。また、上記一般式（II）中、Ｘ
₁〜Ｘ₈は同じでも異なっていてもよく、それぞれ、Ｈ、
Ｃｌ、ＯＨ、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅またはＯＣＨ₃Ｈを示す。特
に、Ｘ₂、Ｘ₄、Ｘ₅およびＸ₇からなる群から選ばれる１
または２以上がＯＨ基である場合には、色素の耐熱性を
１００℃以上高めることができるので好ましい。また、
Ｘ₁、Ｘ₃、Ｘ₆およびＸ₈からなる群から選ばれる１また
は２以上がＣｌである場合には、分子に双極子モーメン
トを与えることができ、二次の非線形光学効果を発現さ
せることができるので好ましい。

【００１２】上記一般式（Ｉ）または（II）で示される
スクエアリリウム色素誘導体を溶解する溶媒としては、
特に限定されないが、クロロホルム、ジクロロメタン、
ジクロロエタン、トリクロルエタン、塩化メチレン等の
ハロゲン化炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、
モノクロロベンゼン等の芳香族炭化水素、メタノール、
エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール
類、シクロヘキサン、メチルエチルケトン等のケトン
類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、
酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、プロピルアミ
ン、エチルアミン等のアミン類を用いることができる。
これらの中でも、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロ
ロエタンまたはモノクロロベンゼンは好ましく、クロロ
ホルムまたはジクロロエタンは特に好ましい。

【００１３】上記一般式（Ｉ）または（II）で示される
スクエアリリウム色素誘導体の溶媒中の濃度は、０.０
０１〜１重量％とすることが好ましく、０.０１〜０.１
重量％とすることが特に好ましい。濃度をこの範囲とす
ることにより、会合体の形成が顕著となる。

【００１４】以下に、本発明の色素会合体薄膜の製造方
法を具体例を挙げて説明する。上記一般式（Ｉ）（式
中、Ｒ₁およびＲ₂は、ｎ−プロピル基を示し、Ｘは、Ｃ
Ｈ３を示す）のスクエアリリウム色素誘導体（ＳＱ３３
ｍＭｅ）を、ジクロロエタン中に０.１重量％となるよ
うに溶解し、その溶液を純水面上に滴下して、気水界面
上の単分子膜を得る。得られた気水界面上の単分子膜の
吸収スペクトルを図３に示し、表面圧−面積曲線を図４
に示す。図３中、（ａ）は、図４において単分子膜が
０.７ｎｍ²の場合の吸収スペクトルを示し、（ｂ）は、
図４において単分子膜が０.３ｎｍ²の場合の吸収スペク
トルを示す。図４における０.７ｎｍ²の単分子膜状態で
は、図３（ａ）に示すように、７８０ｎｍに会合体由来
の単一の吸収ピーク見られる。これは分子分散状態（例
えば溶液）における６４０ｎｍの吸収から１４０ｎｍも
長波長にシフトしたものである。一方、単分子膜崩壊を
越えて、図４における０.３ｎｍ²まで圧縮すると、図３
（ｂ）に示すように、色素分子の面内密度上昇に伴って
吸収が大きくなるが、７８０ｎｍより秩序性の低い７７
０ｎｍの吸収ピークも見られる。これは、単分子膜構造
が過剰な圧縮により崩れて多層化したためで、会合体構
造が乱れたものも含まれていることを示している。

【００１５】この気水界面上単分子膜を一般的なＬＢ膜
作製手法に従い、単分子膜崩壊圧より低い２０ｍＮ／ｍ
の一定表面圧下で、ガラス基板上に１層累積すると、図
５（ａ）の吸収スペクトルに示すように、会合体の構造
を全く維持しない累積膜となる。一方、これを単分子膜
崩壊圧を越えて過剰に圧縮し、累積すると、図５（ｂ）
に示すように、７７０ｎｍの乱れた会合体構造をある程
度維持したＬＢ膜を得ることができる。ＬＢ法による累
積は、表面圧２０〜３０ｍＮ／ｍの範囲であることが好
ましい。２０ｍＮ／ｍ未満となると、会合体を含まない
膜が得られる。また、ＬＢ法による累積は、固体基板へ
の累積面積の１.２〜３倍過剰に圧縮することが好まし
い。１.２倍未満となると、会合体を形成する比率が低
下する。

【００１６】さらに累積条件として、単分子膜の展開相
である純水中に０.０１〜１重量％の電解質イオンを添
加すると、長波長成分をより多く残した図５（ｃ）に示
す吸収スペクトルを持つ膜を得ることができる。電解質
イオンを与える物質としては、塩化ナトリウム、塩化カ
リウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等を挙
げることができるが、これらに限定されない。図５
（ｃ）に示す吸収スペクトルを持つ膜は、単分子膜崩壊
後の水面上での吸収スペクトルをほぼ再現したものとな
っている。

【００１７】一方、ＬＢ法による累積直後に、膜表面を
高分子化合物により被覆して、保護膜を形成することに
より、膜内での分子の再配列が起こり、理想的な単分子
状態が得られる。この高分子化合物として、パーフルオ
ロ溶媒に可溶なフッ素樹脂を用い、スピンコート法によ
り、色素会合体薄膜の膜表面を被覆すると、限りなく理
想的な単分子膜状態に近い吸収スペクトル（図５
（ｄ））を有する薄膜が得られた。このことは、上記一
般式（Ｉ）および（II）で示される他の化合物において
も確認された。

【００１８】さらに、このフッ素樹脂による保護膜の形
成は、色素会合体ＬＢ膜の構造安定性にも大きく寄与し
た。保護膜が設けられていないLB膜では、数日以内に吸
収強度がほぼ半減するのに対し、保護膜を設けたもので
は一週間経過した後でも吸収スペクトルには全く変化が
認められなかった。このことは、フッ素樹脂膜がLB膜を
酸素や水の吸着から保護し、構造安定性を著しく向上さ
せる効果を有していることを示している。このような効
果は、他のフッ素樹脂以外の高分子化合物、例えば、ポ
リビニルアルコール、ポリビニル硫酸、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリアクリルアミド、ポリメチルメタアクリ
レート等を用いて保護膜を形成した場合にも認められ
た。

【００１９】次に、得られたスクエアリリウム色素会合
体薄膜の光スイッチへの適用可能性を検証するため、吸
収飽和の回復時定数を測定した。会合体薄膜は図５
（ｄ）に示すLB法により得られた色素会合体薄膜を用い
た。測定はポンプ・プローブ法により行った。図６に測
定結果を示す。ポンプ光強度３μＪ／ｃｍ²のとき、明
瞭な吸収変化が観測され、４００ｆｓで変化分の半分以
上が回復することが確認された。図７に吸収飽和の時間
変化を示す。モデル関数によりフィッティングした結
果、時定数として、速い成分は約２００ｆｓ、遅い成分
は約１４ｐｓであることがわかった。これは、本発明の
色素会合体薄膜を用いることにより、１ＴＨｚ以上で動
作可能な光スイッチを形成することができることを示し
ている。

【００２０】本発明のスクエアリリウム色素会合体薄膜
は、光スイッチの他、光分配器、光変調器、光スイッチ
列の材料として使用することができる。すなわち、本発
明における光スイッチは、光で光を変調する広い意味で
の光変調器全体を包含する。したがって、必ずしもオン
・オフ型の光スイッチのみを意味しない。光変調器は、
光路変換素子、レンズ、ミラー、方向性結合器の他、制
御光により誘起された屈折率変化により信号光を変調す
るデバイスすべてを含む。また、屈折率変化の要因は特
に限定しておらず、吸収飽和の回復現象以外にも、色素
会合体薄膜の示す２次または３次の非線形光学効果のす
べてを利用することができる。さらに、本発明の光スイ
ッチは、個々の光スイッチを組み合わせた光分配器等の
システムデバイスも包含している。

【００２１】（光スイッチについて）本発明の色素会合
体薄膜を用いて形成された光スイッチの構造を図８に模
式的に示す。図８中、本発明の色素会合体薄膜１１（膜
厚２００〜３００ｎｍ）は、ガラス基板の上の誘起体多
層膜反射ミラー１３上に、スペーサ１２を介して設けら
れている。制御光なしの状態で、信号光の色素会合体薄
膜の膜表面での反射光と誘起体多層膜反射ミラー１３か
らの反射光が干渉により０になるように調整した。パル
ス幅１００ｆｓの信号光（５ｎＪ／ｃｍ²）および制御
光（１μＪ／ｃｍ²）を用いたところ、制御光の照射時
のみ信号光の反射が観測され、光スイッチ動作が確認さ
れた。この光スイッチの応答時定数は約３００ｆｓであ
った。なお、光スイッチは、本発明の色素会合体薄膜を
１ｍｍ²以上、特に１ｃｍ²以上の面積に渡って製膜して
利用したものであることが好ましい。

【００２２】（光分配器、光変調器、光スイッチ列につ
いて）図９は、本発明の色素会合体薄膜を用いて形成さ
れた光分配器（ＤＥＭＵＸ）、光変調器および光スイッ
チ列を模式的に示す図である。このうち、光分配器（Ｄ
ＥＭＵＸ）は、テラビット信号光１〜５をギガビット信
号光に変換する本システム全体を指している。本発明の
色素会合体薄膜１１は、光分配器中にある超高速空間変
調素子１４の材料として用いられる。超高速空間変調素
子１４は、光変調器として、制御光により、信号光に強
度変調を与えるものである。この超高速空間変調素子１
４は、図９に示すような個々の光スイッチが集合した光
スイッチ列により形成される。光スイッチ列は、固体基
板上に形成された色素会合体薄膜１１を部分的に被覆す
ることにより容易に形成することができる。

【００２３】本発明の光分配器の動作原理を簡単に説明
する。十分に波面の広がった信号光を超高速空間変調素
子１４に対して垂直に入射させる。一方、同様に波面を
広げた制御光を、超高速空間変調素子１４に対して傾斜
した方向から入射させる。超高速空間変調素子１４の傾
斜による制御光の光路差のため、ある主観においては、
超高速空間変調素子１４を形成する光スイッチ列のう
ち、唯一つの光スイッチのみを作動させることが可能で
ある。このとき、超高速空間変調素子１４上に達してい
る信号光は、動作した光スイッチの位置に対応した受光
素子アレイ１５の一素子に入射する信号光と制御光の交
差する位置が各光スイッチに対応するように信号光と制
御光を同期させることにより、シリアルに送られてきた
信号光を各受光素子に割り振ることが可能になる。

【００２４】本発明の色素会合体薄膜を用いて形成した
光スイッチは、半導体により形成される光スイッチに比
べて、絶対的な応答時間に優れたものであるが、さらに
下記のような利点を有している。

【００２５】（１）材料、プロセスが安価で、簡易であ
るため、極めて低コストで形成することができる。（２）光スイッチの製造、動作ともに常温、大気中で行
なうことができる。（３）材料作製に要する時間が極めて短く、大掛かりな
設備を必要としないため生産性に優れる。（４）大面積化が容易である。

【００２６】この大面積化が容易であるという特徴によ
って、本発明の光スイッチが形成可能となる。すなわ
ち、これまで半導体材料では作製が不可能であるか極め
て困難であった、大面積（数ｃｍ〜数十ｃｍφ）の光ス
イッチを容易に形成することができる。また、ある程度
の面積の膜を作製し、その後、マスク形成によって膜を
複数に分割することにより、極めて容易に１次元または
２次元の光スイッチ列を形成することができる。これら
の特徴から、本発明の光スイッチは、並列光情報処理等
の用途にも極めて有望である。その他、本発明の光スイ
ッチは、多様な分子を利用することにより高機能化が容
易であること、製膜に高温を必要としないため他種材料
とのハイブリッド化が容易であること等の利点も有して
いる。

【００２７】本発明によれば、スクエアリリウム色素誘
導体単分子膜を、水面上の単分子膜状態からその構造を
維持したまま固体基板上に移し取ることができ、その構
造安定性を著しく向上させることができる。本発明によ
る色素会合体膜は、他の方法により得られる固体薄膜に
比べてはるかに均質性が高く、単一のシャープな吸収ピ
ークを７８０ｎｍに有する。また、本発明の色素会合体
薄膜の吸収飽和の回復時定数は、＜３００ｆｓであり、
その制御光のエネルギーも数μＪ／ｃｍ²という極めて
低いレベルでの励起による動作が確認されている。さら
に、本発明の色素会合体薄膜は、フェムト秒領域での超
高速光スイッチ材料、光分配器、光変調器、光スイッチ
列として使用可能である。本発明の色素会合体薄膜は、
テラビット光情報通信のための極めて低コストで高性能
な超高速光スイッチ材料として、非常に有望である。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、任意の固体基板上に、
ＬＢ法により、気水界面上での単分子構造を充分に維持
したスクエアリリウム色素会合体薄膜を形成することが
でき、同色素会合体薄膜は、フェムト秒領域での光スイ
ッチ材料として使用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】会合体と光の相互作用を示す図である。（ａ）
は、分子がランダムに分散した状態を示し、（ｂ）は、
分子が会合体を形成して規則的に配列した状態を示す。

【図２】水面上スクエアリリウム色素会合体の単分子膜
の吸収飽和率の時間変化を示すグラフである。

【図３】水面上スクエアリリウム色素会合体の単分子膜
の吸収スペクトルである。（ａ）は、１分子当たりの占
有面積が０.７ｎｍ²の場合を示し、（ｂ）は、１分子当
たりの占有面積が０.３ｎｍ²の場合を示す。

【図４】水面上スクエアリリウム色素会合体の単分子膜
の面積−圧力曲線を示すグラフである。

【図５】ＬＢ法の累積により得られた色素会合体薄膜の
吸収スペクトルである。（ａ）は、２０ｍＮ／ｍの表面
圧で１層累積した場合、（ｂ）は、単分子膜崩壊面積を
超えて過剰に圧縮した場合、（ｃ）は、展開相に電解質
イオンを添加した場合、（ｄ）は、高分子化合物で被覆
した場合を示す。

【図６】色素会合体薄膜のポンプ・プローブ測定結果を
示すグラフである。

【図７】色素会合体薄膜の吸収回復の時間変化を示すグ
ラフである。

【図８】光スイッチの構造を示す図である。

【図９】光分配器、光変調器、光スイッチ列の構造を示
す摸式図である。

【符号の説明】

１、２、３、４、５テラビット信号光１１色素会合体薄膜１２スペーサ１３誘電体多層膜ミラー１４超高速空間変調素子１５受光素子アレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 101:04 (72)発明者佐藤康郊神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者田民権神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者夫龍淳神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB04 AB05 AB10 BA01 CA06 FA09 HA13 4D075 AB24 AB55 DC21 DC24 EB16 4F071 AA06 AE09 BB10 4J038 CD091 CE021 CG141 CG171 CH031 CR071 DH001 DJ021 MA07 MA09 NA05 PB09 PC05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（Ｉ）【化１】（Ｒ₁およびＲ₂は同じでも異なっていてもよく、それぞ
れアルキル基を示し、Ｘは、Ｈ、Ｃｌ、ＯＨ、ＣＨ₃、
Ｃ₂Ｈ₅またはＯＣＨ₃を示す）で示されるスクエアリリ
ウム色素誘導体を溶媒に溶解し、気水界面上に滴下して
単分子膜を形成し、得られた単分子膜をＬＢ法により固
体基板上に塗布することにより形成することを特徴とす
る色素会合体薄膜の製造方法。
【請求項２】Ｒ₁およびＲ₂が、それぞれ炭素数２〜７
の低級アルキル基であることを特徴とする請求項１記載
の色素会合体薄膜の製造方法。
【請求項３】Ｒ₁およびＲ₂が、それぞれｎ−プロピル
基またはｎ−ブチル基であることを特徴とする請求項１
記載の色素会合体薄膜の製造方法。
【請求項４】Ｘが、ＯＨ、ＣＨ₃またはＣ₂Ｈ₅である
ことを特徴とする請求項１記載の色素会合体薄膜の製造
法。
【請求項５】下記一般式（II）【化２】（Ｒ₁〜Ｒ₄は同じでも異なっていてもよく、それぞれア
ルキル基を示し、Ｘ₁〜Ｘ₈は同じでも異なっていてもよ
く、それぞれ、Ｈ、Ｃｌ、ＯＨ、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅または
ＯＣＨ₃を示す）で示されるスクエアリリウム色素誘導
体を溶媒に溶解し、気水界面上に滴下して単分子膜を形
成し、得られた単分子膜をＬＢ法により固体基板上に塗
布することにより形成することを特徴とする色素会合体
薄膜の製造方法。
【請求項６】溶媒が、クロロホルム、塩化メチレン、
ジクロロエタンまたはモノクロロベンゼンであることを
特徴とする請求項１または５記載の色素会合体薄膜の製
造方法。
【請求項７】色素会合体薄膜を固体基板上に形成した
後に、その膜表面を高分子化合物薄膜により被覆するこ
とを特徴とする請求項１または５記載の色素会合体薄膜
の製造方法。
【請求項８】高分子化合物が、パーフルオロ溶媒に可
溶なフッ素樹脂であることを特徴とする請求項７記載の
色素会合体薄膜の製造方法。
【請求項９】単分子膜の展開相として、電解質イオン
を含む純水を使用することを特徴とする請求項１または
５記載の色素会合体薄膜の製造方法。
【請求項１０】電解質が、塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム、炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素カリウムであ
り、その濃度が、０.０１〜１重量％の範囲であること
を特徴とする請求項９記載の色素会合体薄膜の製造方
法。
【請求項１１】ＬＢ法による累積が、表面圧２０〜３
０ｍＮ／ｍの範囲であることを特徴とする請求項１また
は５記載の色素会合体薄膜の製造方法。
【請求項１２】ＬＢ法による累積が、単分子膜の崩壊
圧を越えて過剰に圧縮することを特徴とする請求項１ま
たは５記載の色素会合体薄膜の製造方法。
【請求項１３】ＬＢ法による累積が、固体基板への累
積面積の１.２〜３倍過剰に圧縮することを特徴とする
請求項１または５記載の色素会合体薄膜の製造方法。
【請求項１４】下記一般式（Ｉ）【化３】（Ｒ₁およびＲ₂は同じでも異なっていてもよく、それぞ
れアルキル基を示し、Ｘは、Ｈ、Ｃｌ、ＯＨ、ＣＨ₃、
Ｃ₂Ｈ₅またはＯＣＨ₃を示す）で示されるスクエアリリ
ウム色素誘導体を溶媒に溶解し、気水界面上に滴下して
単分子膜を形成し、得られた単分子膜をＬＢ法により固
体基板上に塗布して形成することにより得られることを
特徴とする色素会合体薄膜。
【請求項１５】下記一般式（II）【化４】（Ｒ₁〜Ｒ₄は同じでも異なっていてもよく、それぞれア
ルキル基を示し、Ｘ₁〜Ｘ₈は同じでも異なっていてもよ
く、それぞれ、Ｈ、Ｃｌ、ＯＨ、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅または
ＯＣＨ₃を示す）で示されるスクエアリリウム色素誘導
体を溶媒に溶解し、気水界面上に滴下して単分子膜を形
成し、得られた単分子膜をＬＢ法により固体基板上に塗
布して形成することにより得られることを特徴とする色
素会合体薄膜。
【請求項１６】請求項１４または１５記載の色素会合
体薄膜を用いて形成することにより得られることを特徴
とする光スイッチ。
【請求項１７】色素会合体薄膜の２次または３次の非
線形光学効果を利用することを特徴とする請求項１６記
載の光スイッチ。
【請求項１８】色素会合体薄膜の吸収飽和の回復現象
を利用することを特徴とする請求項１６記載の光スイッ
チ。
【請求項１９】色素会合体薄膜を１ｍｍ²以上の面積
に渡って製膜して利用することを特徴とする請求項１６
記載の光スイッチ。
【請求項２０】色素会合体薄膜を１ｃｍ²以上の面積
に渡って製膜して利用することを特徴とする請求項１６
記載の光スイッチ。
【請求項２１】請求項１４または１５記載の色素会合
体薄膜を用いて形成することを特徴とする光スイッチの
製造方法。
【請求項２２】請求項１４または１５記載の色素会合
体薄膜を用いて形成することにより得られることを特徴
とする光分配器（ＤＥＭＵＸ）。
【請求項２３】請求項１４または１５記載の色素会合
体薄膜を用いて形成することにより得られることを特徴
とする光変調器。
【請求項２４】請求項１４または１５記載の色素会合
体薄膜を部分的に覆い、色素会合体薄膜の各部分に独立
して動作する複数の光スイッチを形成することにより得
られることを特徴とする光スイッチ列。
【請求項２５】請求項１４または１５記載の色素会合
体薄膜を部分的に覆って、色素会合体薄膜の各部分に独
立して動作する複数の光スイッチを形成することを特徴
とする光スイッチ列の製造方法。