JP2002261317A

JP2002261317A - 導電性有機薄膜とその製造方法及びそれを用いた有機光電子デバイス、電線及び電極

Info

Publication number: JP2002261317A
Application number: JP2001385031A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Ogawa; 小川　　一文
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2002-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】微細加工が可能で結晶性に左右されない有機物
質を用いたデバイスを作製することにより高集積化され
た導電性かつ光応答性デバイスを提供する。【解決手段】有機分子の一方の末端が基材21表面と共有
結合した末端結合基と、前記有機分子のいずれかの部分
に存在し、他の分子と重合した共役結合基25と、前記末
端結合基と前記共役結合基との間のいずれかの部分に、
活性水素を含まない光応答性官能基(例：-N=N-)を含
み、前記有機分子は配向しており、かつ前記共役結合基
は重合して導電ネットワークを形成している。この導電
性有機薄膜24cは、光の照射により電導度が変化する光
スイッチ機能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、有機材料を用いた
導電性有機薄膜とその製造方法、及びそれを用いた有機
光電子デバイス、電線及び電極に関するものである。さ
らに詳しくは、導電性と光応答性を有する単分子膜又は
単分子累積膜あるいは薄膜の光応答変化を利用した有機
光電子デバイスと電線及び電極に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から有機導電膜については様々な提
案がある。本出願人は、すでにポリアセチレン、ポリジ
アセチレン、ポリアセン(Polyacene)、ポリフェニレ
ン、ポリチェニレン、ポリピロール、ポリアニリンなど
の導電性共役基を含む導電膜を提案している(特開平2(1
990)-27766号公報、USP5,008,127、EP-A-0385656、EP-A
-0339677，EP-A-0552637、USP5,270,417、特開平5(199
3)-87559号公報、特開平6(1994)-242352号公報)。

【０００３】また、従来から電子デバイスには、シリコ
ン結晶に代表されるように無機系の半導体材料が用いら
れている。有機系の電子デバイス（以下、有機電子デバ
イス）としては、例えば日本国特許第2034197号及び第2
507153号等に開示されている。これら各公報に記載され
ている有機電子デバイスは、印加された電界に応答し端
子間に流れる電流をスイッチングする有機電子デバイス
である。

【０００４】前記従来の有機系導電膜は、導電性が金属
に比較すると低いという問題があった。また、従来から
用いられてきた無機結晶では、微細化が進展するに伴い
結晶欠陥が問題となり、デバイス性能が結晶に大きく左
右される問題があった。また、フレキシビリティーが悪
いという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みな
されたものであり、その目的は、デバイスの高密度化が
進展し０．１μｍ以下の微細加工がなされても、結晶性
に左右されない有機物質を用いたデバイスを作製するこ
とにより高集積化された導電性かつ光応答性デバイスを
提供することにある。また、プラスチック基板等に形成
することにより、フレキシビリティーに優れた有機光電
子デバイスを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の導電性有機薄膜は、有機分子の一方の末端
が基材表面と共有結合した末端結合基と、前記有機分子
のいずれかの部分に存在し、他の分子と重合した共役結
合基と、前記末端結合基と前記共役結合基との間のいず
れかの部分に、活性水素を含まない光応答性官能基を含
み、前記有機分子は配向しており、かつ、前記共役結合
基は他の分子の共役結合基と重合して導電ネットワーク
を形成していることを特徴とする。

【０００７】次に本発明の導電性有機薄膜の製造方法
は、有機分子の一方の末端が基材表面と共有結合可能な
末端官能基と、前記有機分子のいずれかの部分に存在
し、他の分子と重合可能な共役結合可能基と、前記末端
結合基と前記共役結合基との間のいずれかの部分に、活
性水素を含まない光応答性官能基を含む分子からなる化
合物を、表面に活性水素を有するか又は活性水素を付与
した基材上に接触させ、脱離反応により共有結合を形成
する有機薄膜を成膜し、前記有機薄膜を構成する有機分
子を所定の方向に傾斜して配向させ、前記共役結合可能
基同士を電解酸化重合、触媒重合およびエネルギービー
ム照射重合から選ばれる少なくとも一つの重合法により
共役結合させて導電ネットワークを形成する工程を含む
ことを特徴とする。

【０００８】次に本発明の２端子有機光電子デバイス
は、基板上に形成された第１の電極と、前記第１の電極
と離隔した第２の電極と、前記第１の電極と第２の電極
とを電気的に接続する導電性有機薄膜とを備えた２端子
有機光電子デバイスであって、前記導電性有機薄膜は、
有機分子の一方の末端が基材表面と共有結合した末端結
合基と、前記有機分子のいずれかの部分に存在し、他の
分子と重合した共役結合基と、前記末端結合基と前記共
役結合基との間のいずれかの部分に、活性水素を含まな
い光応答性官能基を含み、前記有機分子は配向してお
り、かつ、前記共役結合基は重合して導電ネットワーク
を形成していることを特徴とする。

【０００９】次に本発明の電気ケーブルは、芯線と、前
記芯線表面の長さ方向に形成されている導電性有機薄膜
と、前記導電性有機薄膜を覆う絶縁被膜とを備えた電気
ケーブルであって、前記導電性有機薄膜は、有機分子の
一方の末端が芯線の基材表面と共有結合した末端結合基
と、前記有機分子のいずれかの部分に存在し、他の分子
と重合した共役結合基と、前記末端結合基と前記共役結
合基との間のいずれかの部分に、活性水素を含まない光
応答性官能基を含み、前記有機分子は配向しており、か
つ、前記共役結合基は電解酸化重合により重合して導電
ネットワークを形成していることを特徴とする。

【００１０】次に本発明の電極は、可視光線領域の光波
長では透明な電極であって、前記電極は、有機分子の一
方の末端が基材表面と共有結合した末端結合基と、前記
有機分子のいずれかの部分に存在し、他の分子と重合し
た共役結合基と、前記末端結合基と前記共役結合基との
間のいずれかの部分に、活性水素を含まない光応答性官
能基を含み、前記有機分子は配向しており、かつ、前記
共役結合基は重合して導電ネットワークを形成している
導電性有機薄膜であることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明において、有機薄膜が導電
性を有するのは、有機分子の集合群を構成する分子相互
が共役結合してポリマー化していることによる。ここ
に、導電ネットワークは、電気伝導に関与する共役結合
で結合した有機分子の集合体であり、共役結合鎖（共役
系）を有するポリマーで形成されている。また、導電ネ
ットワークのは電極間の方向に形成されている。この共
役結合鎖ポリマーは厳密に１方向に連なるものではな
く、様々な方向のポリマー鎖が、全体として電極間に形
成されていればよい。

【００１２】前記有機分子は光応答性の官能基を有する
ことにより、光に対する感度が向上し、応答速度が高速
となる。したがって、光応答型導電性有機薄膜の導電性
を高速に変化させることができる。光が照射された際の
導電性変化は、光応答性の官能基が光に応答し、その応
答による影響が導電ネットワークの構造に波及するため
に生じると考えられる。

【００１３】光応答性は光照射により可逆的に分子の状
態を変化する特性である。光応答には、分子を構成する
原子相互の結合の順序（配列）は同じで空間的な配置を
変化する、シス−トランス異性化に代表される、光異性
化等をも含む。したがって、有機薄膜の導電性の変化
は、波長の異なる光の照射の組合せ等で所定の状態に戻
すことができる可逆的なものである。

【００１４】ドーピングにより導電ネットワークに電荷
移動性のドーパント物質の組み込めば、さらに導電率を
向上することも可能である。このドーパント物質とし
て、ヨウ素、ＢＦ^-イオン、アルカリ金属、アルカリ土
類金属等の任意のドーパント物質が利用できる。さらに
有機膜形成工程の溶液に含まれる微量成分やガラス容器
などから不可避的に混入されるコンタミネーションによ
るドーパント物質を含んでいても良い。

【００１５】前記重合した共役結合基は、ポリピロー
ル、ポリチェニレン、ポリアセチレン、ポリジアセチレ
ン及びポリアセンから選ばれる少なくとも一つの共役結
合基であることが好ましい。

【００１６】前記活性水素を含まない光応答性官能基
が、アゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）であることが好ましい。

【００１７】前記末端結合基が、シロキサン（−ＳｉＯ
−）及び−ＳｉＮ−結合から選ばれる少なくとも一つの
結合であることが好ましい。

【００１８】前記末端結合基が、脱アルコール反応及び
脱塩化水素反応から選ばれる少なくとも一つの脱離反応
によって形成されていることが好ましい。

【００１９】この方法によって形成される分子膜は、当
業界では”化学吸着膜”または”セルフアセンブル(sel
f assemble)膜”と言われているが、本発明において
は”化学吸着膜”と呼ぶ。また、その方法を”化学吸着
法”と呼ぶ。

【００２０】本発明において、分子の配向がラビングに
よる配向処理、脱離反応によって基材表面に分子を共有
結合した後の反応溶液からの傾斜液切り処理、及び偏光
の照射処理から選ばれる少なくとも一つの処理によって
形成されていることが好ましい。

【００２１】前記有機薄膜の導電領域が可視領域の波長
を有する光に対して透明であることが好ましい。

【００２２】前記有機分子は下記化学式（６）で示され
る化合物であることが好ましい。

【００２３】

【化６】

【００２４】（但し、Ａは共役結合で結合して導電ネッ
トワーク形成が可能なピロール基、チェニレン基、アセ
チレン基及びジアセチレン基から選ばれる少なくとも一
つを含む共役結合官能基、Ｂは光応答性の官能基、Ｄは
ハロゲン原子、イソシアネート基及び炭素数１−３のア
ルコキシル基から選ばれる少なくとも一つの反応基、Ｅ
は水素、及び炭素数１−３のアルキル基から選ばれる少
なくとも一つの基、ｍ、ｎは整数でありｍ＋ｎは２以上
２５以下、とくに好ましくは１０以上２０以下の整数、
ｐは整数であり、１、２又は３である。）前記有機分子は下記化学式（７）−（１０）のいずれか
で示される化合物であることが好ましい。

【００２５】

【化７】

【００２６】

【化８】

【００２７】

【化９】

【００２８】

【化１０】

【００２９】（但し、化学式（７）−（１０）におい
て、Ｘは水素、エステル基を含む有機基または不飽和基
を含む有機基、ｑは０〜１０の整数、ｍ，ｎは１〜２０
の整数。）前記化学式（９）は基材と化学結合させ、その後、導電
性共役結合基を重合させると次の化学式（１１）のよう
になる。

【００３０】

【化１１】

【００３１】また、前記化学式（１０）は基材と化学結
合させ、その後、導電性共役結合基を重合させると次の
化学式（１２）のようになる。

【００３２】

【化１２】

【００３３】前記化学式（１１）または（１２）におい
て、Ｘがエステル基を含む場合は加水分解することによ
り−ＯＨ基を導入でき、またビニル結合などの不飽和基
を含む場合は、例えば水分の存在する雰囲気中で電子線
またはＸ線などの照射により−ＯＨ基を導入できる。ま
た、Ｘがビニル結合などの不飽和基を含む場合は、例え
ば過マンガン酸カリウム水溶液に浸漬することにより−
ＣＯＯＨを導入できる。このようにすると、活性水素を
導入できるので、さらに単分子膜を累積結合させること
ができる。

【００３４】前記有機分子は単分子層状に形成されてい
てもよい。また、前記単分子層形成工程を複数回繰り返
すことにより、単分子層を積層させて単分子累積膜を形
成しても良い。

【００３５】また、前記単分子層形成工程と前記傾斜処
理工程とを交互に繰り返し行った後、前記導電ネットワ
ーク形成工程で、単分子累積膜の各単分子層内に導電ネ
ットワークを一括形成することにより、導電性単分子累
積膜を形成しても良い。

【００３６】また、前記単分子層形成工程、前記傾斜処
理工程及び前記導電ネットワーク形成工程よりなる一連
の工程を繰り返し行うことにより、導電性単分子累積膜
を形成しても良い。

【００３７】また、前記重合による導電ネットワークを
形成する際に、触媒重合、エネルギー線照射重合及び電
解酸化重合から選ばれる少なくとも一つの重合を行う。

【００３８】前記エネルギー線は、紫外線、遠紫外線、
Ｘ線及び電子線から選ばれる少なくとも一つであること
が好ましい。

【００３９】前記エネルギー線は、偏光した紫外線、偏
光した遠紫外線及び偏光したＸ線から選ばれる少なくと
も一つであり、前記傾斜配向処理と前記導電ネットワー
ク形成とを同時に行っても良い。

【００４０】前記導電ネットワークの導電率は、前記有
機薄膜に光が照射されると変化するものもある。この例
によれば、有機薄膜に吸収される光のエネルギーを、光
の照射強度や照射時間等により調整すれば、導電ネット
ワークの導電率の変化を制御することが可能である。一
般的に、吸収スペクトルにおいて、光応答性の官能基は
それぞれ固有の吸収特性を有しているので、吸収率の優
れた波長の光を用いると効率良く、かつ、高速に導電性
を変化させることが可能となる。

【００４１】光応答性の官能基に吸収される波長を有す
る第１の光が照射されると、導電性有機薄膜に含まれる
導電ネットワークの導電率は、初期導電率から第１の導
電率へと変化する。ここで、初期導電率は光照射前の導
電ネットワークの導電率である。また、照射される第１
の光の光量を、強度や照射時間等により調整すれば、導
電ネットワークの導電率を初期導電率と第１の導電率と
の間の任意の導電率に変化させることができる。

【００４２】更に、光応答性の官能基に吸収される波長
を有し、第１の光と波長の異なる第２の光が照射される
と、導電ネットワークの導電性は第１の導電率から第２
の導電率へと変化する。このとき、第２の光の光量を調
整すれば、導電ネットワークの導電率を、第１の導電率
と第２の導電率との間の任意の導電率に変化させること
ができる。

【００４３】これにより、第１の光及び第２の光を用い
て、有機薄膜に含まれる導電ネットワークの導電率をス
イッチングさせることもできる。このスイッチング動作
において、第１の導電率を有する安定状態と第２の導電
率を有する安定状態との状態間のスイッチングのみなら
ず、第１の導電率と第２の導電率との間の任意の異なる
導電率を有する状態間のスイッチングが可能である。

【００４４】導電単分子層を構成する有機分子はかなり
良く配向した状態にあるため、導電ネットワークの共役
結合鎖が特定平面内に存在することとなる。したがっ
て、単分子層に形成された導電ネットワークは所定の方
向に直線的に連なる。その導電ネットワークの直線性に
より、高い導電異方性を有する。また、その導電ネット
ワークの直線性は、導電ネットワークを構成する各共役
結合鎖（共役系）が単分子層内の同一平面で略平行に配
列していることを意味する。したがって、導電単分子層
は、高い導電率を有し、且つ均一な導電率を有する。ま
た上記導電ネットワークの直線性により、重合度の高い
共役結合鎖を単分子層に有することとなる。

【００４５】別の例によれば、膜厚が薄くても極めて良
好な導電性を有する導電性単分子膜及び導電性単分子累
積膜を提供できる。また、それらの導電性の変化は極め
て高速である。

【００４６】導電性単分子累積膜の場合、各導電性単分
子層に導電ネットワークが形成されているので、単分子
累積膜の導電ネットワークの導電率は、積層された単分
子膜の層数に依存する。したがって、導電単分子層の積
層数を変更することにより所望の導電率を有する導電性
有機薄膜を提供できる。例えば、同一の導電性単分子層
が積層された導電性累積膜であれば、それに含まれる導
電ネットワークの導電率はほぼ比例する。

【００４７】導電性単分子累積膜において、すべての単
分子層に形成された導電ネットワークの方向が同一であ
る限り、各単分子層ごとに有機分子の配向の傾斜角が異
なっていてもよい。また、すべての単分子層を同一有機
分子から構成するものでなくとも良い。また、各導電性
単分子層ごとに異なる種類の有機分子から構成された導
電性単分子累積膜であってもよい。

【００４８】また、導電性単分子累積膜の場合は、基材
に最近接する導電性単分子層が基材と化学結合で結合さ
れていると、耐剥離性等の耐久性に優れる。

【００４９】本発明方法の別の例によれば、方向性を有
する導電ネットワークを備えた光応答型導電性有機薄膜
を製造することができる。一般的に、導電ネットワーク
の方向は、傾斜処理工程を経た有機薄膜を構成した有機
分子の傾斜方向と同一方向となる場合もある。方向性を
有する導電ネットワークが形成される限り、有機分子の
傾斜方向と同一でなくてもよい。

【００５０】ここに、傾斜処理工程における有機分子の
傾斜方向は、有機分子の長軸を基材表面に射影した線分
の方向を意味する。したがって、基材に対する傾斜角は
同一角度でなくてもよい。

【００５１】別の例によれば、単分子層を有する有機薄
膜が成膜できる。更に、単分子層を構成した有機分子の
集合群を、傾斜処理工程において、精度よく所定の方向
に傾斜させることができる。一般的には、単分子層を構
成した分子を配向させることができる。更にまた、精度
よく配向させることができることにより、導電ネットワ
ーク形成工程において、方向性を有する導電ネットワー
クを簡便に形成できる。

【００５２】また、単分子層内の配向した有機分子相互
を共役結合させると、重合度が高くかつ直線的に連なる
導電ネットワークが形成できる。また、導電ネットワー
クの直線性により、均質な導電性単分子層が形成でき
る。

【００５３】別の例によれば、有機薄膜を構成する有機
分子を簡便に傾斜させることができる。また、有機薄膜
が単分子膜又は単分子累積膜であれば、各単分子層を精
度よく配向させることができる。このように精度よく配
向した単分子層であれば、導電ネットワーク形成工程に
おいて、重合度の高い共役系を有する導電ネットワーク
を形成することができる。

【００５４】別の例においては、前記偏光として可視光
領域の波長を有する偏光を用いる。この例によれば、有
機薄膜を構成した有機分子の剥離や、有機分子自体の破
壊等による有機薄膜の破壊を防止又は抑制できる。

【００５５】別の例によれば、ラビング処理を施した基
材表面に有機薄膜を成膜すると、その有機薄膜を構成し
た有機分子は所定の方向に傾斜した状態となる。一般的
には、ラビング処理におけるラビング方向と成膜された
有機分子の傾斜方向とは同一方向となる。

【００５６】別の例によれば、前記ラビング処理で用い
るラビング布として、ナイロン製又はレーヨン製の布を
用いることができる。上記の構成の如くナイロン製又は
レーヨン製のラビング布を用いることが、配向の精度を
向上させる目的にとって適正である。

【００５７】本発明において、前記傾斜処理工程で、前
記有機薄膜を形成した基板を洗浄液に浸漬して該有機薄
膜の表面を洗浄した後、洗浄液の液切りが所定の方向と
なるように、液面に対して所定の角度で該基板を引き上
げて、該有機薄膜を構成する有機分子を傾斜させてもよ
い。この例によれば、有機薄膜を構成する有機分子を簡
便に傾斜させることができる。また、有機薄膜が単分子
膜又は単分子累積膜であれば、各単分子層を配向させる
ことができる。一般的には、液切りの方向と有機薄膜を
構成する有機分子の傾斜方向とは同一方向となる。

【００５８】前記所定の角度は、前記洗浄液の液面に対
して直角であってもよい。

【００５９】上記の例によれば、引き上げの機構が簡単
になり、容易に所定の方向に液切りを行うことができ
る。

【００６０】前記導電ネットワーク形成工程で１種以上
の重合法を適用し、前記有機薄膜を構成する分子相互を
重合により又は重合及び該重合後の架橋により共役結合
させて導電ネットワークを形成しても良い。この例によ
れば、有機分子の前記重合性基を共役結合で連結させ電
気伝導を可能にする導電ネットワークを形成できる。重
合の種類としては電解重合、触媒重合及びエネルギービ
ームの照射重合から選ばれる少なくと一つの重合等が利
用できる。

【００６１】また、前記電解酸化による導電ネットワー
クを形成する前に、触媒重合及びエネルギー線照射重合
から選ばれる少なくとも一つの予備重合を行っても良
い。

【００６２】また、前記有機薄膜を形成する分子が共役
結合で結合する重合性基を複数有する場合、一方の重合
性基の重合で形成された高分子に対して、さらに架橋反
応を行い他方の重合性基を共役結合させることにより、
重合後の構造と異なる構造を有する導電ネットワークを
形成できる。この際、重合により形成された高分子の側
鎖にある前記他方の重合性基が架橋される。

【００６３】例えば、ジアセチレン基を有する有機分子
の集合群からなる単分子膜を形成し、その単分子膜に触
媒重合を行い、更に、エネルギービーム照射重合により
架橋を行うと、極めて高い導電率を有するポリアセン型
共役系を含む導電ネットワークを形成することができ
る。

【００６４】前記重合を行う工程で触媒重合法、電解重
合法、エネルギービーム重合法よりなる群から選択され
る重合法を適用してもよい。この例によれば、触媒重合
性を有する重合性基（以下、触媒重合性基ともいう）を
有する有機分子からなる有機薄膜には触媒重合法を適用
して、また、電界重合性を有する重合性基（以下、電界
重合性基とも略記する）を有する有機分子からなる有機
薄膜には電界重合法を適用して、また、エネルギービー
ムの照射により重合する重合性基（以下、エネルギービ
ーム重合性基ともいう）を有する有機分子からなる有機
薄膜にはエネルギービーム重合法を適用して、導電ネッ
トワークを形成することができる。

【００６５】前記架橋を行う工程が触媒重合法による架
橋工程、電解重合法による架橋工程、エネルギービーム
重合法での架橋工程よりなる群から選択される１つ以上
の架橋工程であることが好ましい。

【００６６】さらに、最終的には電解酸化重合により反
応を完結させる方法もある。

【００６７】上記の構成によれば、重合後の高分子が異
なる架橋性の結合基を複数有する場合であっても複数回
の架橋工程を行い導電ネットワークを形成することがで
きる。また、架橋に触媒作用、電解作用、エネルギービ
ーム作用による重合法が利用できる。

【００６８】複数回の架橋工程には、異なる作用による
架橋工程の組合せのみではなく、同じ作用であるが反応
条件が異なる工程の組合せをも含む。例えば、触媒作用
による架橋工程後に第１の種類のエネルギービーム照射
による架橋工程を行い、さらに第２の種類のエネルギー
ビーム照射による架橋工程を行う等により、導電ネット
ワークを形成する場合であってもよい。

【００６９】前記導電ネットワーク形成工程で重合法と
して前記触媒重合法を適用し、前記重合性基としてピロ
ール基、チェニレン基、アセチレン基又はジアセチレン
基を有する有機分子の集合群よりなる有機薄膜に導電ネ
ットワークを形成する。

【００７０】上記の例によれば、有機薄膜を構成する有
機分子として、ピロール基、チェニレン基、アセチレン
基又はジアセチレン基を有する有機分子を用いて、ポリ
ピロール型共役系、ポリチェニレン型共役系、ポリアセ
チレン型共役系、ポリジアセチレン型共役系又はポリア
セン型共役系を含む導電ネットワークを形成できる。

【００７１】前記導電ネットワーク形成工程で前記電解
重合法を適用し、前記重合性基としてピロール基又はチ
ェニレン基を有する有機分子の集合群よりなる有機薄膜
に導電ネットワークを形成することができる。

【００７２】上記の例によれば、有機薄膜を構成する有
機分子として、ピロール基又はチェニレン基を有する有
機分子を用いて、ポリピロール型共役系又はポリチェニ
レン型共役系を含む導電ネットワークを形成できる。

【００７３】前記導電ネットワーク形成工程で前記エネ
ルギービーム重合法を適用し、前記重合性基としてアセ
チレン基又はジアセチレン基を有する有機分子の集合群
からなる前記有機薄膜に導電ネットワークを形成すこと
もできる。この例によれば、有機薄膜を構成する有機分
子として、アセチレン基を有する有機分子を用いてポリ
アセチレン型共役系含む導電ネットワークを形成でき、
ジアセチレン基を有する有機分子を用いて、ポリジアセ
チレン型共役系又はポリアセン型共役系を含む導電ネッ
トワークを形成できる。

【００７４】前記エネルギービームとして紫外線、遠紫
外線、Ｘ線又は電子線を用いてもよい。この例によれ
ば、効率よく導電ネットワークを形成することができ
る。また、ビーム照射重合性基の種類によりそれぞれ吸
収特性は異なるので、吸収効率の良いエネルギービーム
の種類及びエネルギーを選択すれば反応効率を向上でき
る。更に、多くのビーム照射重合性基がこれらのエネル
ギービームに対し吸収性を有する為、様々な種類のビー
ム照射重合性基を有する有機分子からなる有機薄膜に適
用できる。

【００７５】また、前記エネルギービームとして偏光し
た紫外線、偏光した遠紫外線又は偏光したＸ線を用い、
前記傾斜処理工程と前記導電ネットワーク形成工程とを
同時に行うこともできる。この例によれば、有機薄膜を
構成する有機分子を所定の方向に傾斜（配向）させると
ともに、有機分子相互を共役結合させることができる。
したがって、工程を簡素化できる。

【００７６】また、第１の電極と第２の電極とを電気的
に接続するチャネル部が導電性有機薄膜で形成され、導
電性有機薄膜に光が照射されると第１の電極と第２の電
極との電極間（以下、対電極間とも略記する）の導電率
が変化する２端子有機光電子デバイスを提供できる。ま
た、導電性薄膜を構成する有機分子が光応答性の官能基
を有することにより、照射された光に対する感度が高
く、応答速度が高速である。したがって、対電極間の導
電性の変化速度が高速な有機光電子デバイスを提供でき
る。以下、有機光電子デバイスにおいて、導電ネットワ
ークの導電率と対電極間の導電率とは等価とする。

【００７７】第１の電極と第２の電極とが導電ネットワ
ークの方向に配列配置されていると対電極間の導電率が
最も大きくなり、導電ネットワークの方向と直交する用
に配列配置されていると導電率が最も小さくなる。最大
の導電率を有する状態に第１の電極と第２の電極とを形
成すれば、導電率の変化域が大きな２端子有機光電子デ
バイスを提供できる。

【００７８】対電極間の配列方向を調整して、第１の電
極と第２の電極とを配置すれば、電極間の導電率を調整
できる。また、電極の大きさの調整や、対電極間の距離
の調整により、導電率の変化域を調整することもでき
る。

【００７９】前記導電ネットワークの導電率は、前記導
電性有機薄膜に照射される光の光量により変化してもよ
い。この例によれば、有機薄膜に吸収される光のエネル
ギーを、光の照射強度や照射時間等により調整すれば、
対電極間の導電率を変化することが可能である。また、
導電率が変化する特性により、可変抵抗等の有機光電子
デバイスを提供できる。

【００８０】一般的に吸収スペクトルにおいて、光応答
性の官能基はそれぞれ固有の吸収特性を有しているの
で、吸収率の優れた波長の光を用いると効率良くまた高
速に導電性を変化させることが可能となる前記導電ネットワークの導電率は、前記導電性有機薄膜
に照射される波長の異なる第１の光又は第２の光によ
り、それぞれ第１の導電率又は第２の導電率に移行し且
つ消光後もそれぞれ前記第１の導電率又は第２の導電率
が維持されてもよい。この例によれば、対電極間に電圧
印加した状態で第１の光又は第２の光を照射し、第１の
導電率又は第２の導電率を有する安定状態間を移行させ
ることにより、導電ネットワークの導電率をスイッチン
グすることが可能となる。さらに、安定状態が遮光後も
維持されるためメモリ機能を有する。したがって、光可
変抵抗、光スイッチ素子、光メモリ素子、又は光センサ
ー等の有機光電子デバイスを提供できる。

【００８１】また、第１の導電率又は第２の導電率は、
光を照射する前の状態及び照射される第１の光又は第２
の光の光量に依存する為、光強度や照射時間等を調整す
ることによりそれぞれの安定状態の導電率を可変制御で
きる。

【００８２】前記光応答性の官能基は光異性化する官能
基であっても良い。この例によれば、異性化に伴い前記
第１と第２の導電率を有する安定状態をとることが可能
となる。また、導電ネットワークの導電率の極めて高速
な制御が可能となる。ここで、安定状態とは、あくまで
導電ネットワークが安定且つ所定の導電率を有する状態
であればよい。例えば、第１の異性体と第２の異性体と
がある比率で存在する場合に導電ネットワークが有する
導電率が第１の導電率とし、その状態が第１の導電率を
有する安定状態である。

【００８３】前記光異性化する官能基がアゾ基であって
も良い。この例によれば、可視光の照射でトランス型の
第１の異性体に、また紫外線の照射でシス型の第２の異
性体に異性化され、導電ネットワークの導電率は変化す
る。

【００８４】前記基板は、ガラスや樹脂フィルムなどの
電気絶縁性の基板、又は任意の基板表面に絶縁膜が形成
された絶縁膜付き基板であっても良い。基板はガラスや
ポリイミド樹脂などであれば表面に活性水素を有するの
で、そのままでも使用できる。活性水素が少ない基板の
場合は、ＳｉＣｌ₄，ＨＳｉＣｌ₃，ＳｉＣｌ₃Ｏ-（Ｓｉ
Ｃｌ₂-Ｏ）_n-ＳｉＣｌ₃（但し、ｎは０以上６以下の整
数），Ｓｉ（ＯＨ）₄，ＨＳｉ（ＯＨ）₃，Ｓｉ（ＯＨ）
₃Ｏ-（Ｓｉ（ＯＨ）₂-Ｏ）_n-Ｓｉ（ＯＨ）₃（但し、ｎ
は０以上６以下の整数）などで処理するか、シリカ膜を
形成するか、コロナ放電、プラズマ照射などで基材表面
を活性化することにより活性水素を付与できる。

【００８５】基板が電気絶縁性材料の場合は、リーク電
流が小さく、動作安定性に優れる有機光電子デバイスを
提供できる。

【００８６】本発明の有機導電膜は、電導度が高く、透
明性も高い。この性質を利用した用途としては、電線、
モーター、発電機、コンデンサー（キャパシター）、透
明電極（ＩＴＯ代替）、半導体装置配線・ＣＰＵ配線
（電気抵抗により発熱しない）、電磁波シールド、ＣＲ
Ｔガラス表面フィルター（静電気発生防止）等様々な用
途が考えられる。

【００８７】（実施の形態１）本実施の形態１において
は、導電性単分子膜を例にし、図１及至図４を参照しな
がら、導電性単分子膜の製造方法及びその構造を説明す
る。図１２は有機分子の傾斜方向を説明するための概念
図である。また、図１Ａ−Ｂは基材上に形成された導電
性単分子膜を分子レベルにまで拡大した概念図であり、
図１Ａはその断面図であり、図１Ｂはその平面図であ
る。（１）基材表面に対する有機分子の固定工程まず、活性水素を含まない光応答性の官能基（例えばア
ゾ結合基（−Ｎ＝Ｎ−））７及び共役結合で結合する重
合性基５を有する有機分子からなる単分子膜４を基材１
上に形成する（成膜工程、単分子層形成工程）。光応答
性の官能基に活性水素を含むと、下記に説明する分子末
端のクロロシリル基と分子内反応（自己縮合）してしま
い不都合である。

【００８８】分子末端がクロロシリル基またはアルコキ
シシリル基を有するシラン系界面活性剤等のような基材
に化学吸着する官能基を末端に有する有機分子である
と、脱離反応により、基材に結合固定され、耐剥離性、
耐久性に優れた単分子膜を形成できる。また、単分子層
形成工程後に、有機溶媒に浸漬して、未吸着の有機分子
を洗浄除去する工程（以下、「洗浄工程」ともいう。）
を行えば、表面に汚れのない単分子膜４が形成される。（２）配向工程次に、単分子膜を構成する有機分子を所定の方向に傾斜
させる（傾斜処理工程）。単分子膜及び単分子層におい
ては、所定の方向に傾斜させ、単分子膜を構成する有機
分子を配向させる（以下、単分子膜及び単分子層に対し
ては、「配向」という）。

【００８９】(i) ラビング処理傾斜処理工程では、図２に示すように、ラビング装置を
用いて単分子膜表面にラビング処理を行い、単分子膜を
構成する有機分子をラビング方向に配向させることがで
きる。図２において、４１はラビング布を、４２はラビ
ングロールを表す。

【００９０】(ii) 偏光処理図３に示すように、偏光板１３を用いて偏光を照射する
ことにより、単分子膜４を構成する有機分子を偏光方向
に配向させることができる。偏光としては、直線偏光が
好ましい。これらの配向方法を適用すれば、精度よく配
向させることができる。

【００９１】また、単分子層形成工程より前に、ラビン
グ装置を用いて基材表面にラビング処理を施しておけば
（前処理工程）、単分子膜形成工程で該ラビング処理し
た基材に配向した単分子膜を形成できる。このときの配
向方向は、ラビング方向と同一方向である。

【００９２】(iii) 液切り配向処理上記洗浄工程において、未吸着の有機分子を除去した
後、図４に示すように、有機溶媒４４の液面に対して所
定の傾斜角度を保ちつつ基材を引き上げれば、単分子膜
を構成する有機分子を液切り方向に配向させる（以下、
「液切り配向」という。）ことができる。

【００９３】上記の３つの配向方法を単独で適用しても
よいし、複数の配向方法を適用してもよい。異なる配向
方法を組み合わせて、精度よく配向した状態にある配向
した単分子膜を形成する際には、ラビング方向や偏光方
向や液切り方向が同一方向になるようにすることが好ま
しい。（３）導電ネットワーク形成工程次に、単分子膜を構成する分子相互を共役結合させて導
電ネットワークを形成する。

【００９４】共役結合で結合する重合性基が重合してな
る共役系を形成できるのであれば、どのような方法であ
ってもよい。単分子膜を構成する分子相互を重合又は架
橋させて共役系を形成することができる。重合法として
は、触媒重合法、電解重合法、エネルギービーム照射重
合法等が利用でき、前記重合法を適用して重合又は架橋
させることができる。このうち、触媒重合法及びエネル
ギービーム照射重合法は、予備ネットワーク形成に使用
すると、重合速度が速いので効率よくネットワークを形
成できる。

【００９５】共役結合可能基がエチニル基（アセチレン
基を含む）の場合は、触媒重合及び／又は電子線重合を
採用してポリアセチレンに重合することができる。

【００９６】共役結合可能基がジエチニル基（ジアセチ
レン基を含む）の場合は、触媒重合及び／又は光重合を
採用してポリジアセチレン又はポリアセンに重合するこ
とができる。

【００９７】共役結合可能基がピロール基又はチオフェ
ン基の場合は、触媒重合及び／又は電解酸化重合を採用
してポリピロール又はポリチオチェンに重合することが
できる。とくに最終工程は電解酸化重合法を行い、導電
ネットワークを形成させるのが好ましい。電解酸化重合
の一例として、反応温度は室温（２５℃）程度で良く、
無触媒、純水溶液中で電界をかけることにより行う。も
ちろん反応温度を高くしたりあるいは低くしたり、触媒
を使用したり、水以外の溶液を使用することは任意にで
きる。電解酸化重合法では電極間に電界をかけて重合す
るので、導電ネットワークが完成したか否かは、電極間
の通電状態を観察することにより容易に判断できる。す
なわち、導電ネットワークが完成した場合は、電極間の
膜中を電流が急激に流れる現象が観察できる。

【００９８】また、重合又は架橋させる工程を複数回行
うことにより、導電ネットワークを形成してもよい。例
えば、膜材料分子として、共役結合で結合する重合性基
を複数有する有機分子を用いた場合、該有機分子からな
る単分子層に含まれる複数の平面に導電ネットワークを
形成することができる。更に、重合又は架橋を複数回行
う際、各回ごとに重合法が異なっていてもよい。

【００９９】また、単分子膜を構成する有機分子がエネ
ルギービーム照射重合性基を有する場合、偏光を照射す
れば、単分子膜を配向させると同時に、導電ネットワー
クを形成することも可能である。

【０１００】上記一連の工程により、光応答性の官能基
７を有する有機分子の集合群からなる単分子膜であっ
て、該単分子膜には該有機分子の集合群を構成する分子
相互が共役結合で所定の方向に連なる導電ネットワーク
５を有する光応答型導電性単分子膜４が製造できる。

【０１０１】（実施の形態２）本実施の形態は、光応答
型導電性有機薄膜が光応答型単分子累積膜である場合に
ついて、その製造方法及び構造を説明する。必要に応じ
て図５Ａ−Ｄを参照する。

【０１０２】まず、導電性単分子累積膜の製造方法につ
いて説明する。主に、次の３種の方法で導電性単分子累
積膜の形成が可能である。（１）第１の製造方法は、単分子層を形成する工程を繰
り返して単分子層を積層させた後、各単分子層を所定の
方向に一括配向させ、続いて各単分子層内に導電ネット
ワークを形成する方法である。（２）第２の製造方法は、単分子層を形成する工程と、
続いて単分子層を配向させることを繰り返して配向した
単分子累積層を形成した後、その配向した単分子累積膜
の各単分子層に導電ネットワークを一括形成する方法で
ある。（３）第３の製造方法は、単分子層を形成し、続いてそ
の単分子層を配向させ、更に続いてその単分子層に導電
ネットワークを形成することを繰り返し行う方法であ
る。

【０１０３】単分子層の配向方法及び単分子層内の導電
ネットワーク形成方法としては、上記実施の形態１の方
法が同様に利用できる。ただし、配向処理法は重合前に
ついてのみ有効な配向法である。

【０１０４】上記３種の製造方法は、どの様な方法で単
分子層を配向させるか、どの様な方法で導電ネットワー
クを形成させるか等により最適化されることが好まし
い。更に、導電性単分子層を何層積層させた導電性単分
子累積膜を形成するか等により、いずれの製造方法を適
用するかを選択することが好ましい。

【０１０５】積層数の多い導電性単分子累積膜を形成す
るのであれば、第２の製造方法若しくは第３の製造方法
を適用することが好ましい。

【０１０６】第１の製造方法を適用する場合、配向方法
としては光配向法又はラビング配向法を適用し、かつ重
合法としてはエネルギービーム照射重合法又は電界重合
法が好ましい。更に積層数の増加と共に、配向方法とし
て光配向法の適用が有効である。触媒重合法を適用する
と、基材側下層の単分子層に導電ネットワークを形成す
ることが困難となる。

【０１０７】第２の製造方法を適用する場合も、第１の
製造方法と同様であるが、配向を行う工程が増すため、
配向処理工程（傾斜処理工程）では光配向法を適用する
ことが簡便である好ましい。

【０１０８】第３の製造方法を適用する場合は、すべて
の配向方法及びすべての重合方法が可能である。工程が
多いため、製造効率は低くかつ製造コストは高くなる
が、導電性に優れる単分子層からなり、かつ、各単分子
層ごとの導電性の均一性に優れる導電性単分子累積膜が
形成できる。

【０１０９】上記一連の工程により、光応答性の官能基
を有する有機分子の集合群からなる単分子累積膜であっ
て、その単分子累積膜には、該有機分子の集合群を構成
する分子相互が共役結合で所定の方向に連なる導電ネッ
トワークを有することを特徴とする光応答型導電性単分
子累積膜が製造できる。

【０１１０】次に、上記のようにして形成された導電性
単分子累積膜の構造例を図５Ａ−Ｄに示す。図５Ａ−Ｄ
は単分子累積膜の構造例を示す分子レベルまで拡大した
概念図である。図５Ａは化学吸着法を用いた累積膜を示
し、各単分子層の配向方向が同一方向であるＸ型導電性
単分子累積膜の断面図である。図５Ｂは１層目が化学吸
着膜、２層目以降がラングミュアー−ブロジェット法を
用いて形成された累積膜であり、各単分子層の配向方向
が同一方向であるＹ型導電性単分子累積膜の断面図であ
る。図５Ｃはすべて化学吸着法によって形成された累積
膜であり、各単分子層ごとに配向方向が異なるＸ型導電
性単分子累積膜の断面図である。図５Ｄはすべて化学吸
着法によって形成された累積膜であり、各単分子層ごと
に２つの配向方向のいずれかに配向したＸ型導電性単分
子累積膜の断面図である。図５Ａ−Ｄにおいて、１は基
材、４は単分子層、５は共役結合による導電性基、７は
光応答性官能基である。図５Ａ−Ｄの各種の導電性単分
子累積膜の各単分子層４の平面図は図１Ｂと同様であ
る。

【０１１１】（実施の形態３）２端子有機光電子デバイ
スの製造方法及び構造を図６Ａ−Ｂに基づいて説明す
る。図６Ａ−Ｂは、２端子有機光電子デバイスの構造の
例を模式的に説明した説明図である。

【０１１２】まず、絶縁性の基板上又は任意の基板表面
に絶縁膜が形成された絶縁膜付き基板１上に、光応答性
の官能基７及び共役結合で結合する重合性基５を有する
有機分子の集合群から成る単分子膜を形成し、その単分
子膜を配向させ、単分子膜を構成する分子相互を共役結
合させ導電ネットワーク５を形成し、導電ネットワーク
５に接触するように、互いに離隔する第１の電極２と第
２の電極３とを形成すれば２端子有機光電子デバイスが
製造できる。

【０１１３】これにより、基板上に形成された、第１の
電極２と、前記第１の電極２と離隔した第２の電極３
と、第１の電極２と第２の電極３を電気的に接続する導
電性単分子膜４とを備えた２端子有機光電子デバイスで
あって、導電性単分子膜４は光応答性の官能基を有する
有機分子の集合群からなり、その有機分子の集合群を構
成する分子相互が共役結合した導電ネットワーク５を有
する２端子有機光電子デバイスが提供できる。

【０１１４】図６Ａは第１の電極２と第２の電極３が基
板１の表面と導電性単分子膜４の側面に接した構造の２
端子有機光電子デバイスであり、図６Ｂは第１の電極２
と第２の電極３が導電性単分子膜４表面に形成された構
造の２端子有機光電子デバイスである。第１の電極２と
第２の電極３の形成において、それぞれの電極を形成す
る物質を蒸着した後、フォトレジストでマスクパターン
を形成し、エッチングにより所定の第１の電極２と第２
の電極３を形成する場合、異なるマスクパターンを用い
ることにより図６Ａ又はＢに示された構造の２端子有機
光電子デバイスを製造できる。

【０１１５】図６Ａに示された構造であれば、分子内の
任意の位置に重合性基を含む有機分子が利用でき、また
有機分子に重合性基が複数存在する場合も第１の電極２
と第２の電極３との間を電気的に接続する複数の導電ネ
ットワークを形成できる。更に、有機薄膜が単分子累積
膜であれば各単分子層に導電ネットワークを形成するこ
ともできる。

【０１１６】また、この構造の２端子有機光電子デバイ
スを製造する際、前記成膜工程より前に前記対電極工程
を行ってもよい。

【０１１７】図６Ｂに示された構造であれば、導電ネッ
トワークが基板と反対側の単分子膜４表面に存在してい
ないと、導電ネットワーク５と電極２，３との間の電気
伝導が悪くなる。したがって、材料物質としては分子の
端末に重合性基を有するものを用いた方がよい。このよ
うな分子を用いた場合、導電性単分子膜４の導電ネット
ワーク５と電極２，３との接触面積を大きくとれる為、
接点抵抗を低減することが可能となり、単分子膜であっ
ても良好な導電性を確保できる利点がある。

【０１１８】さらに高い導電性が必要であれば、第１の
電極２と第２の電極３の電極間に導電ネットワークを有
する被膜を形成することができる。例えば、前記前記対
電極工程後に、電解重合性の官能基を含む物質を溶かし
た有機溶媒中に浸漬し、第１の電極２と第２の電極３の
電極間に第１の電圧を印加し且つ第１の電極２又は第２
の電極３と前記有機溶媒に接触し前記有機薄膜の上方に
配置された外部電極との電極間に第２の電圧を印加すれ
ば、第１の構造の導電ネットワークを有する単分子膜の
表面にさらに被膜が形成され且つ被膜を構成する分子相
互は電解重合して第２の構造の導電ネットワークが形成
される。

【０１１９】また被膜を形成する際、電解重合性の官能
基を含む物質を塗布し、第１の電極２と第２の電極３と
の間に電圧を印加すれば、同様に導電ネットワークを有
するポリマー膜状の被膜を形成できる。

【０１２０】有機薄膜を構成する有機分子が単分子層状
に配列した単分子膜を含まない有機薄膜であれば、図６
Ａ、図６Ｂのどちらの構造であっても上記のような差は
ない。

【０１２１】２端子有機光電子デバイスの光照射による
導電率の時間変化及びスイッチング動作を図７Ａ−Ｂに
基づいて説明する。図７Ａは、有機薄膜に一定強度の光
を照射した場合の照射時間による導電率の変化を定性的
に示した模式図である。

【０１２２】照射された光の光量が照射光強度と照射時
間の積に比例すると考えると、横軸として有機薄膜に照
射された光量をとる、光の強度が一定の条件下での時間
をとる、又は照射時間が一定の条件下での光強度をとる
ことは等価である。以下、光の強度が一定の場合につい
て説明する。また、導電性の変化は、第１の電極２と第
２の電極３との電極間に一定電圧を印加した状態での電
流の変化で説明する。

【０１２３】導電ネットワークの導電性は照射とともに
変化しある一定の値となる。図７Ａの場合とは異なり、
変化するために十分な時間、光が照射されたとき、電流
値が０Ａ（ゼロアンペア）に至るものであってもよい。
さらに、図７Ａは光照射により電流値が減少する場合を
示しているが、増加するものであってもよい。これらは
有機薄膜の構成物質や構造又は導電ネットワークの構造
等に依存する。

【０１２４】次に、図７Ｂは、光官能性の官能基が光異
性化する官能基であり、第１の光又は第２の光の照射に
よる異性化に伴うそれぞれ第１と第２の導電率を有する
安定状態間の移行によるスイッチング動作を示す概念図
である。図７ＢのラインＬ１とラインＬ２はそれぞれ第
１の光、第２の光が照射中（Ｐ_1ON、Ｐ_2ON）又は遮光中
（Ｐ_1OFF、Ｐ_2OFF）の照射状態を表す。図７Ｂのライン
Ｌ３はその応答を表し、第１の光が照射された際の電流
値がＩ₁、第２の光が照射された際の電流値がＩ₂であ
る。

【０１２５】第１の電極２と第２の電極３との電極間に
電圧を印加した状態で、第１の電極２と第２の電極３と
の電極間に流れる電流のスイッチングを表している。図
７ＢのラインＬ３にから、第１の光及び第２の光をトリ
ガとした電流のスイッチングであり、リセット−セット
型（Ｒ−Ｓ型）フリップフロップと同様の動作であるこ
とがわかる。

【０１２６】ただし、図７Ｂでは、異なる異性体の一方
のみを含む場合を第１の導電率を有する安定状態とし、
また他方のみを含む場合を第２の導電率を有する安定状
態とした。つまり、完全に異性化した２つの状態が第１
の導電率又は第２の導電率を有する安定状態である。こ
の場合、第１の安定状態に第１の光をさらに照射しても
導電率を変化することはない。第２の安定状態に第２の
光を照射する場合についても同様である。

【０１２７】上記実施の形態１において、第１の電極と
第２の電極との電極間に流れる電流のスイッチ素子とし
ての動作を例示したが、光照射により有機薄膜の導電性
が変化するので、光制御の可変抵抗として利用できる。

【０１２８】光応答性の官能基として光異性化する官能
基を有する分子群から成る有機薄膜の場合、第１と第２
の電極間に一定電流を流した状態又は一定電圧を印加し
た状態で、第１又は第２の光を照射し、第１の電極２と
第２の電極３との電極間の電圧変化又は電流変化を読み
出すことにより光センサーとして、あるいは照射時間と
共にそれぞれ電圧変化又は電流変化を読み出せば照度計
の受光素子としての利用も可能である。ただしこの際、
第１の光又は第２の光の一方を状態を初期化する光とし
て用い、他方の光の照射後に有機薄膜の導電性を初期化
する必要がある。

【０１２９】また、異性化に伴う２つの異性体の状態間
を移行し、その異性体の状態が遮光後も維持されるので
メモリー素子としての利用も可能である。

【０１３０】

【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明の内容を具
体的に説明する。下記の実施例において、単に％と記載
しているのは重量％を意味する。

【０１３１】（実施例１）図８及至図１１を参照しなが
ら、光応答型導電性単分子膜を備えた２端子有機光電子
デバイスについて説明する。

【０１３２】まず、重合により共役結合して導電ネット
ワークを形成するエチニル基（−Ｃ≡Ｃ−）と、光異性
化する官能基であるアゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）と、基板表面
の活性水素（例えば水酸基（−ＯＨ））と反応するトリ
クロロシリル基（−ＳｉＣｌ ₃）とを含む下記化学式
（１３）の物質を用い、脱水したジメチルシリコーン溶
媒で１％に薄めて化学吸着液を調製した。

【０１３３】

【化１３】

【０１３４】次に、単分子膜を形成する部分を残してレ
ジストで覆われた絶縁性の基板２１（ガラス基板）を室
温（２５℃）の化学吸着液に１時間浸漬して、基板表面
で脱塩化反応させ、レジスト開口部に選択的に薄膜を形
成した。次に、基板上に残った未反応の前記物質を非水
溶液のクロロフォルムで洗浄除去し、続いて前記フォト
レジストのマスクパターンを除去して、前記物質よりな
る単分子膜２４ａを選択的に成膜した。

【０１３５】薄膜形成を行う際、レジスト開口部のガラ
ス基板２１表面には活性水素を含む水酸基が多数存在す
るので、前記物質のトリクロロシリル基（−ＳｉＣ
ｌ₃）は水酸基と脱塩化水素反応し、基板２１表面に共
有結合した化学式（１４）で構成される単分子膜２４ａ
が形成された（図８）。

【０１３６】

【化１４】

【０１３７】次に、液晶配向膜作製に使用するラビング
装置を用いて、第１の電極２２から第２の電極２３に向
かう方向と平行にラビング処理を行った。このとき、レ
ーヨン製のラビング布４１（吉川加工（株）製：ＹＡ−
２０−Ｒ）を巻き付けた直径７ｃｍのラビングロール４
２を用い、ニップ幅は１１．７ｍｍ、ロールの回転数は
１２００回転／ｓｅｃ、テーブルスピードは４０ｍｍ／
ｓｅｃの条件で行った。

【０１３８】なお、ここでは、単分子膜２４ａに対して
ラビング処理を行ったが、単分子層形成工程前に、ガラ
ス基板２１に対してラビング処理を同様の条件で行い、
ラビング処理を施されたガラス基板２１に単分子膜を形
成しても配向した単分子膜が同様に得られた。また、こ
の場合、レジスト除去後、もう一度単分子膜成膜後のク
ロロフォルム洗浄と同様の洗浄を行い、基板を洗浄用有
機溶媒４４の溶液面に対して略垂直方向に引き上げてラ
ビング方向に液切りを行うと、精度よく液切り方向に配
向した単分子膜２４ｂが得られた（図９）。

【０１３９】その後、チグラーナッタ触媒(トリエチル
アルミニウムの５×１０^-2mol／リットル溶液とテトラ
ブチルチタネートの２．５×１０^-2mol／リットル溶液)
を含むトルエン溶媒中に浸漬し、単分子膜２４ｂを構成
する分子のアセチレン基を触媒重合させ、ポリアセチレ
ン型の導電ネットワーク２５を形成した（図１０）。得
られた有機導電膜２４Ｃの膜厚は約２．０ｎｍ、長さは
約１０ｍｍ、幅は約１００μｍであった。

【０１４０】次に、全面にニッケル薄膜を蒸着形成し、
ホトリソグラフィ法を用いてギャップ間距離が１０μｍ
で長さが３０μｍの第１の電極２２及び第２の電極２３
をエッチングして形成した。

【０１４１】これらの操作により、基板２１上に形成さ
れた、第１の電極２２と、第２の電極２３と、第１の電
極２２と第２の電極２３を電気的に接続する導電性単分
子膜２４ｃとを備えた２端子有機光電子デバイスであっ
て、導電性単分子膜２４ｃはアゾ基を有する有機分子の
集合群からなり、導電性単分子膜を構成する分子相互が
ポリアセチレン型の共役結合で所定の方向に連なる導電
ネットワーク２５を有する２端子有機光電子デバイスを
製造した（図１１）。

【０１４２】この２端子有機デバイスでは、第１の電極
２２と第２の電極２３との電極間はポリアセチレン型の
導電ネットワーク２５で接続されているので、前記第１
の電極２２と第２の電極２３との間に数ボルトの電圧を
印加すると数百ナノアンペアの電流（１Ｖで１００ｎＡ
程度）が流れた。ただし、測定前に導電性単分子膜２４
ｃには可視光線を照射している。

【０１４３】次に、引き続き導電性単分子膜２４ｃに紫
外線を照射すると、アゾ基がトランス型からシス型に転
移して、電流値がほぼ０Ａとなった。また、その後、可
視光線を照射すると、アゾ基がシス型からトランス型に
転移して元の導電性が再現された。６は集光された照射
光である。

【０１４４】なお、このような紫外線の照射による導電
性の低下は、アゾ基の光異性化（トランス型からシス型
への転移）により、導電性単分子膜２４ｃ内のポリアセ
チレン型の共役結合が歪み導電ネットワーク２５の導電
率が低下することにより生じるものと考えられる。

【０１４５】すなわち、光の照射により、導電ネットワ
ーク２５の導電率を制御して第１の電極２２と第２の電
極２３との電極間に流れる電流をスイッチングできた。

【０１４６】なお、ポリアセチレン型の共役系を導電ネ
ットワーク２５として用いる場合、重合度が低いと抵抗
が高くなる。すなわち、オン電流が低くなるが、その場
合には、電荷移動性の官能基を有するドーパント物質
（例えば、アクセプタ分子としてハロゲンガスやルイス
酸、ドナー分子としてアルカリ金属やアンモニウム塩）
を導電ネットワーク２５に拡散する、すなわちドーピン
グすることで、オン電流を大きくできた。例えば、この
導電性単分子膜２４ｃに沃素をドープした場合、第１の
電極２２と第２の電極２３との電極間に１Ｖの電圧を印
加すると０．２ｍＡの電流が流れた。

【０１４７】ここで、基板として金属等の導電性の基板
を用いる場合には、導電性の基板表面に絶縁性の薄膜を
介して単分子膜を形成しておけばよい。なお、このよう
な構造では、基板自体が帯電することがないので、有機
光電子デバイスの動作安定性が向上した。

【０１４８】なお、より大きなオン電流を必要とする場
合には、第１の電極２２と第２の電極２３との電極間距
離を小さくするか、電極幅を広げればよい。さらに大き
なオン電流を必要とする場合には、単分子膜を累積す
る、又は第１の電極２２と第２の電極２３との間に導電
ネットワークを有する被膜を形成しておけばよい。

【０１４９】導電ネットワークの形成に触媒重合法を用
いたが、電解重合法又は光や電子線やＸ線等のエネルギ
ービーム照射重合法を用いて、同様に導電ネットワーク
を形成できた。

【０１５０】また、導電ネットワークとしてポリアセチ
レン型の共役系以外に、ポリジアセチレン型、ポリアセ
ン型、ポリピロール型、ポリチェニレン型等の共役系が
利用できる。なお、触媒重合を行う際には、重合性基と
して前記アセチレン基以外にピロール基、チェニレン
基、ジアセチレン基等が適している。

【０１５１】さらに、単分子膜又は単分子累積膜の作製
には、化学吸着法以外に、ラングミュアーブロジェット
法が適用できる。

【０１５２】また、前記有機薄膜を構成する分子相互を
重合する前記導電ネットワーク形成工程の前に、前記第
１と第２の電極を形成する前記対電極形成工程を行う
と、導電ネットワークの作製に際して、前記第１と第２
電極を電解重合に利用できる。すなわち、電解重合性の
官能基としてピロール基又はチェニレン基を有する有機
分子の集合群からなる前記有機薄膜の前記第１と第２の
電極間に電圧を印加して、第１と第２の電極間の有機薄
膜を選択的に電解重合できる。

【０１５３】基板上にピロール基又はチェニレン基を有
する有機分子の集合群からなる単分子膜と第１の電極
と、第２の電極とを形成した後に、ピロール基又はチェ
ニレン基を含む物質を溶かした有機溶媒中に浸漬し、且
つ前記第１の電極と第２の電極との間に第１の電圧を印
加し、さらに前記第１又は第２の電極と前記有機溶媒に
接触し前記単分子膜の上方に配置された外部電極との電
極間に第２の電圧を印加して、前記単分子膜の表面にさ
らに被膜を形成すると同時に前記単分子膜と前記被膜に
それぞれ導電ネットワークを形成できる。この場合、有
機光電子デバイスは、それぞれに導電ネットワークを有
する単分子層とポリマー膜状の被膜層とからなるチャネ
ル部を有する。

【０１５４】また、基板上に、ピロール基又はチェニレ
ン基を有する有機分子の集合群からなる単分子膜と第１
の電極と第２の電極とを形成し、単分子膜に第１の構造
の導電ネットワークを形成した後に、ピロール基又はチ
ェニレン基を含む物質を溶かした有機溶媒中に浸漬し、
第１と第２の電極間に第１の電圧を印加し、且つ前記第
１又は第２の電極と前記有機溶媒に接触し前記有機薄膜
の上方に配置された外部電極との電極間に第２の電圧を
印加して、ポリピロール型又はポリチェニレン型の導電
ネットワークが形成された単分子膜の表面にさらに被膜
を形成すると同時に前記被膜にもポリピロール型又はポ
リチェニレン型の第２の構造の導電ネットワークを形成
できる。この場合、有機光電子デバイスは、それぞれに
導電ネットワークを有する単分子層とポリマー膜状の被
膜層とからなるチャネル部を有する。

【０１５５】また、重合性基としてエネルギービームに
より重合する官能基であるアセチレン基やジアセチレン
基等を有する有機分子の集合群からなる単分子膜又は単
分子累積膜に、紫外線、遠紫外線、電子線又はＸ線等の
エネルギービームを照射して、単分子膜又は単分子累積
膜を構成する分子相互を重合させることにより、導電ネ
ットワークを形成できる。

【０１５６】（実施例２）本実施例は、下記化学式（１
５）の化合物を用いた。

【０１５７】

【化１５】

【０１５８】前記化学式（１５）の化合物を、脱水した
ジメチルシリコーン溶媒で１wt％に薄めて化学吸着液を
調製した。この化学吸着液に直径１ｍｍのガラスファイ
バーを室温（２５℃）で１時間浸漬し、ガラスファイバ
ー表面で脱塩化反応させ、薄膜を形成させた。次に、未
反応の前記化合物を非水溶液のクロロフォルムで洗浄除
去した。これにより、ガラスファイバー表面の水酸基
と、前記化合物のクロロシリル基（−ＳｉＣｌ）との間
で塩化水素反応を生じて下記化学式（１６）で示される
分子で構成された単分子膜が形成された。

【０１５９】

【化１６】

【０１６０】次に、単分子膜が形成されたガラスファイ
バーをクロロフォルム溶液中に浸漬して洗浄し、クロロ
フォルム溶液から引き上げる際、長さ方向に液切りして
単分子膜を配向させた。

【０１６１】次に、ガラスファイバーの端部の一部分に
ニッケル薄膜を蒸着形成した。

【０１６２】その後、純水溶液中で、電極間に５Ｖ／ｃ
ｍの電解を印加し電解酸化重合させた。電解酸化重合の
条件は、反応温度２５℃、反応時間８時間であった。こ
れにより、電解重合して導電ネットワークを形成し、両
電極間を電気的に接続した。このとき、電界の方向に沿
って共役結合が自己組織的に形成されて行くので、完全
に重合が終われば、両電極間は導電ネットワークで電気
的に接続されていることになる。得られた有機導電膜の
化学式（１７）を示す。

【０１６３】

【化１７】

【０１６４】得られた有機導電膜の膜厚は約２．０ｎ
ｍ、ポリピロール部分の厚さは約０．２ｎｍ、有機導電
膜の長さは１０ｍｍ、幅１００μｍであった。また、得
られた有機導電膜は可視光線のもとでは透明であった。

【０１６５】得られた有機導電膜を、市販の原子間力顕
微鏡（ＡＦＭ）（セイコーインスツルメント社製、ＳＡ
Ｐ３８００Ｎ）を用い、ＡＦＭ−ＣＩＴＳモードで、
電圧：１ｍＶ、電流：１６０ｎＡの条件における電導度
ρは、室温（２５℃）においてドープなしでρ：１×１
０³Ｓ／ｃｍであった。

【０１６６】また、ヨウ素イオンをドーピングすること
により、電導度ρは１×１０⁴Ｓ／ｃｍとなった。

【０１６７】このようにして得られた有機薄膜の表面を
覆うように絶縁膜を形成することにより電気ケーブルを
作製した。得られた電線の断面図を図１３に示す。図１
３において、５０は電気ケーブル、５１はガラス芯線、
５２はポリピロール電解酸化重合膜、５３は室温硬化型
のシリコーンゴムからなる被覆絶縁膜である。この電気
ケーブルは、ガラスファイバーに光を照射することによ
り、導電ネットワークの導電率を制御して電極間に流れ
る電流をスイッチングできた。

【０１６８】本実施例においては、前記電気ケーブルは
互いに電気的に絶縁された複数本の芯線を含む集合電線
を形成していてもよい。

【０１６９】また、電線を作成する場合の芯線は、ガラ
ス以外にも金属も使用することができる。金属の場合
は、表面に酸化物を形成すると、単分子膜は形成しやす
い。

【０１７０】（実施例３）前記実施例１において、導電
性分子が配向しているか否かは、図１５に示すような液
晶セル６０を形成し、偏光板６７，６８で挟み、裏面よ
り光を照射して７０の位置から観察することにより確認
できる。液晶セル６０は、導電性分子膜６２、６４がそ
れぞれ形成されたガラス板６１、６３を導電性分子膜を
内側にして、ギャップ間距離５〜６μｍに保持して周囲
を接着剤６５で封止し、内部に液晶組成物６６（ネマチ
ック液晶、例えばチッソ社製”ＬＣ，ＭＴ−５０８７Ｌ
Ａ”）を注入して作成する。（１）偏光板６７，６８をクロスにした場合、導電性分
子膜６２、６４の配向方向を揃え、この方向と、一方の
偏光板を平行にし、他方の偏光板を直交させる。完全に
配向していれば液晶が配向して均一な黒色になる。均一
な黒色にならない場合は配向不良である。（２）偏光板６７，６８を平行にした場合、導電性分子
膜６２、６４の配向方向を揃え、この方向と、両方の偏
光板を平行にする。完全に配向していれば液晶が配向し
て均一な白色になる。均一な白色にならない場合は配向
不良である。

【０１７１】なお、裏側の基板が透明でない場合は、偏
光板は上側一枚とし、表面より光を照射して反射光で観
察する。

【０１７２】この方法により、前記実施例１で得られた
導電性分子膜は配向していることが確認できた。前記実
施例２の導電性分子膜も作り方は実施例１と同様である
ので、配向していると推認できる。

【０１７３】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明は、デバ
イスの高密化が進展し０．１μｍ以下の微細加工がなさ
れても、結晶性に左右されず、導電性と光応答性を有す
る有機薄膜とこれを用いた電極、電線及び高集積化され
た光デバイスを提供できる。また、プラスチック基板等
に形成することにより、フレキシビリティーに優れた有
機光電子デバイスを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａは本発明の実施の形態１における基材上に形
成された導電性単分子膜を分子レベルにまで拡大した概
念断面図であり、Ｂはその平面図である。

【図２】本発明の実施の形態１におけるラビング配向法
を説明するための概念図である。

【図３】本発明の実施の形態１における光配向法を説明
するための概念図である。

【図４】本発明の実施の形態１における引き上げ配向法
を説明するための概念図である。

【図５】Ａ−Ｄは本発明の実施の形態２における単分子
累積膜の構造例を示す分子レベルまで拡大した概念図で
あり、Ａは化学吸着法を用いた累積膜を示し、各単分子
層の配向方向が同一方向であるＸ型導電性単分子累積膜
の断面図であり、Ｂは２層目以降がラングミュアー−ブ
ロジェット法を用いて形成された累積膜であり、各単分
子層の配向方向が同一方向であるＹ型導電性単分子累積
膜の断面図であり、Ｃは各単分子層ごとに配向方向が異
なるＸ型導電性単分子累積膜の断面図であり、Ｄは各単
分子層ごとに２つの配向方向のいずれかに配向したＸ型
導電性単分子累積膜の断面図である。

【図６】Ａ−Ｂは本発明の実施の形態３における２端子
有機光電子デバイスの構造を分子レベルまで拡大した概
念図であり、Ａは第１と第２の電極が基板表面に形成さ
れた構造の断面図、Ｂは第１と第２の電極が有機薄膜表
面に形成された構造の断面図である。

【図７】Ａ−Ｂは本発明の実施の形態３における光照射
に対する２端子有機光電子デバイスの導電性の変化を説
明する概念図であり、Ａは光照射に対する有機薄膜の導
電性の変化を説明する概念図、Ｂは光異性化に伴うスイ
ッチング動作を説明する概念図である。

【図８】本発明の実施例１における成膜工程を説明する
ための単分子膜の形成された基板を分子レベルまで拡大
した概念断面図である。

【図９】本発明の実施例１における配向した単分子膜を
形成した基板を分子レベルまで拡大した概念断面図であ
る。

【図１０】本発明の実施例１における配向処理後の導電
ネットワーク形成工程を説明するための導電ネットワー
クを有する導電性単分子膜が形成された基板を分子レベ
ルまで拡大した概念断面図である。

【図１１】本発明の実施例１における対電極工程を説明
するための導電ネットワークを形成しかつ第１の電極と
第２の電極とを形成した基板を分子レベルまで拡大した
概念断面図である。

【図１２】本発明の実施の形態１における有機分子の傾
斜方向を説明するための概念斜視図である。

【図１３】本発明の実施例２で得られた電気ケーブルの
概念断面図である。

【図１４】本発明の実施例３における導電性分子の配向
を評価する方法を示す説明図。

【符号の説明】

１基板２第１の電極３第２の電極４光応答型導電性単分子膜５導電ネットワーク６集光された照射光７活性水素を含まない有極性官能基２１ガラス基板２２ニッケル製の第１の電極２３ニッケル製の第２の電極２４光応答型単分子膜２４ａ単分子膜２４ｂ配向した単分子膜２４ｃ導電性単分子膜２５導電ネットワーク４１ラビング布４２ラビングロール４３偏光板４４有機溶媒５０電気ケーブル５１ガラス芯線５２ポリピロール電解酸化重合膜５３被覆絶縁膜６０液晶セル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機分子の一方の末端が基材表面と共有
結合した末端結合基と、前記有機分子のいずれかの部分に存在し、他の分子と重
合した共役結合基と、前記末端結合基と前記共役結合基との間のいずれかの部
分に、活性水素を含まない光応答性官能基を含み、前記有機分子は配向しており、かつ、前記共役結合基は
他の分子の共役結合基と重合して導電ネットワークを形
成していることを特徴とする導電性有機薄膜。
【請求項２】重合が、電解酸化重合、触媒重合および
エネルギービーム照射重合から選ばれる少なくとも一つ
である請求項１に記載の導電性有機薄膜。
【請求項３】前記重合した共役結合基が、ポリピロー
ル、ポリチェニレン、ポリアセチレン、ポリジアセチレ
ン及びポリアセンから選ばれる少なくとも一つの共役結
合基である請求項１に記載の導電性有機薄膜。
【請求項４】前記活性水素を含まない光応答性官能基
がアゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）である請求項１に記載の導電性
有機薄膜。
【請求項５】前記末端結合基が、シロキサン（−Ｓｉ
Ｏ−）及び−ＳｉＮ−結合から選ばれる少なくとも一つ
の結合（但し、Ｓｉ及びＮには価数に相当する他の結合
基があっても良い。）である請求項１に記載の導電性有
機薄膜。
【請求項６】前記末端結合基が、脱アルコール反応及
び脱塩化水素反応から選ばれる少なくとも一つの脱離反
応によって形成されている請求項１に記載の導電性有機
薄膜。
【請求項７】前記分子の配向が、ラビングによる配向
処理、脱離反応によって基材表面に分子を共有結合した
後の反応溶液からの傾斜液切り処理、及び偏光の照射処
理から選ばれる少なくとも一つの処理によって形成され
ている請求項１に記載の導電性有機薄膜。
【請求項８】前記有機薄膜の導電領域が可視領域の波
長を有する光に対して透明である請求項１に記載の導電
性有機薄膜。
【請求項９】有機分子の一方の末端が基材表面と共有
結合可能な末端官能基と、前記有機分子のいずれかの部分に存在し、他の分子と重
合可能な共役結合可能基と、前記末端結合基と前記共役結合基との間のいずれかの部
分に、活性水素を含まない光応答性官能基を含む分子か
らなる化合物を、表面に活性水素を有するか又は活性水
素を付与した基材上に接触させ、脱離反応により共有結
合を形成する有機薄膜を成膜し、前記有機薄膜を構成する有機分子を所定の方向に傾斜し
て配向させ、前記共役結合可能基同士を電解酸化重合、触媒重合およ
びエネルギービーム照射重合から選ばれる少なくとも一
つの重合法により共役結合させて導電ネットワークを形
成する導電性有機薄膜の製造方法。
【請求項１０】前記末端官能基が、クロロシリル基ま
たはアルコシリル基であり、基材表面の活性水素と脱ア
ルコール反応及び脱塩化水素反応から選ばれる少なくと
も一つの脱離反応によって共有結合を形成する請求項９
に記載の導電性有機薄膜の製造方法。
【請求項１１】前記共役結合可能基が、ピロリル基、
チェニル基、エチニル基及びジエチニル基から選ばれる
少なくとも一つの基である請求項９に記載の導電性有機
薄膜の製造方法。
【請求項１２】前記活性水素を含まない光応答性官能
基がアゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）である請求項９に記載の導電
性有機薄膜の製造方法。
【請求項１３】前記分子の配向が、ラビングによる配
向処理、脱離反応によって基材表面に分子を共有結合し
た後の反応溶液からの傾斜液切り処理、及び偏光の照射
処理から選ばれる少なくとも一つの処理によって形成さ
れている請求項９に記載の導電性有機薄膜の製造方法。
【請求項１４】前記有機分子が下記化学式（１）で示
される化合物である請求項９に記載の導電性有機薄膜の
製造方法。【化１】（但し、Ａは共役結合で結合して導電ネットワーク形成
が可能なピロール基、チェニレン基、アセチレン基及び
ジアセチレン基から選ばれる少なくとも一つを含む共役
結合官能基、Ｂは光応答性の官能基、Ｄはハロゲン原
子、イソシアネート基及び炭素数１−３のアルコキシル
基から選ばれる少なくとも一つの反応基、Ｅは水素、及
び炭素数１−３のアルキル基から選ばれる少なくとも一
つの基、ｍ、ｎは整数でありｍ＋ｎは２以上２５以下、
ｐは整数であり、１、２又は３である。）
【請求項１５】前記有機分子が下記化学式（２）−
（５）のいずれかで示される化合物である請求項１４に
記載の導電性有機薄膜の製造方法。【化２】【化３】【化４】【化５】（但し、化学式（２）−（５）において、Ｘは水素、エ
ステル基を含む有機基または不飽和基を含む有機基、ｑ
は０〜１０の整数、ｍ，ｎは１〜２０の整数。）
【請求項１６】前記有機分子は単分子層状に形成され
ている請求項９に記載の導電性有機薄膜の製造方法。
【請求項１７】前記単分子層形成工程を複数回繰り返
すことにより、単分子層を積層させて単分子累積膜を形
成する請求項１６に記載の導電性有機薄膜の製造方法。
【請求項１８】前記単分子層形成工程と前記傾斜処理
工程とを交互に繰り返し行った後、前記導電ネットワー
ク形成工程で、単分子累積膜の各単分子層内に導電ネッ
トワークを一括形成することにより、導電性単分子累積
膜を形成する請求項１７に記載の導電性有機薄膜の製造
方法。
【請求項１９】前記単分子層形成工程、前記傾斜処理
工程及び前記導電ネットワーク形成工程を繰り返し行う
ことにより、導電性単分子累積膜を形成する請求項９に
記載の導電性有機薄膜の製造方法。
【請求項２０】前記電解酸化による導電ネットワーク
を形成する前に、触媒重合及びエネルギー線照射重合か
ら選ばれる少なくとも一つの予備重合を行う請求項９に
記載の導電性有機薄膜の製造方法。
【請求項２１】前記エネルギービームが、紫外線、遠
紫外線、Ｘ線及び電子線から選ばれる少なくとも一つで
ある請求項２０に記載の導電性有機薄膜の製造方法。
【請求項２２】前記エネルギービームが、偏光した紫
外線、偏光した遠紫外線及び偏光したＸ線から選ばれる
少なくとも一つであり、前記傾斜配向処理と前記導電ネ
ットワーク形成とを同時に行う請求項２１に記載の導電
性有機薄膜の製造方法。
【請求項２３】基板上に形成された第１の電極と、前
記第１の電極と離隔した第２の電極と、前記第１の電極
と第２の電極とを電気的に接続する導電性有機薄膜とを
備えた２端子有機光電子デバイスであって、前記導電性有機薄膜は、有機分子の一方の末端が基材表
面と共有結合した末端結合基と、前記有機分子のいずれ
かの部分に存在し、他の分子と重合した共役結合基と、
前記末端結合基と前記共役結合基との間のいずれかの部
分に、活性水素を含まない光応答性官能基を含み、前記
有機分子は配向しており、かつ、前記共役結合基は重合
して導電ネットワークを形成していることを特徴とする
２端子有機光電子デバイス。
【請求項２４】芯線と、前記芯線の表面の長さ方向に
形成されている導電性有機薄膜と、前記導電性有機薄膜
を覆う絶縁被膜とを備えた電気ケーブルであって、前記
導電性有機薄膜は、有機分子の一方の末端が芯線の基材
表面と共有結合した末端結合基と、前記有機分子のいず
れかの部分に存在し、他の分子と重合した共役結合基
と、前記末端結合基と前記共役結合基との間のいずれか
の部分に、活性水素を含まない光応答性官能基を含み、
前記有機分子は配向しており、かつ、前記共役結合基は
電解酸化重合により重合して導電ネットワークを形成し
ていることを特徴とする電気ケーブル。
【請求項２５】前記電気ケーブルは互いに電気的に絶
縁された複数本の芯線を含む集合電線を形成している請
求項２４に記載の電気ケーブル。
【請求項２６】芯線がガラスまたは金属である請求項
２４に記載の電気ケーブル。
【請求項２７】可視光線領域の光波長では透明な電極
であって、前記電極は、有機分子の一方の末端が基材表面と共有結
合した末端結合基と、前記有機分子のいずれかの部分に
存在し、他の分子と重合した共役結合基と、前記末端結
合基と前記共役結合基との間のいずれかの部分に、活性
水素を含まない光応答性官能基を含み、前記有機分子は
配向しており、かつ、前記共役結合基は重合して導電ネ
ットワークを形成している導電性有機薄膜であることを
特徴とする電極。