JP2003231737A

JP2003231737A - 導電性有機薄膜とその製造方法およびこれに用いる３−ピロール化合物

Info

Publication number: JP2003231737A
Application number: JP2002031481A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Yamamoto; 伸一山本; Kazufumi Ogawa; 小川　　一文; Norihisa Mino; 規央美濃
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2003-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の有機導電膜よりも高い導電性を有する導
電性有機薄膜とその製造方法とこれに用いる３−ピロリ
ル化合物を提供する。【解決手段】表面に活性水素を含む基材(1,2)表面と共
有結合した末端結合基と、Ｎ基に活性水素を含まない３
−ピロリル基と、前記末端結合基と前記３−ピロリル基
との間は活性水素を含まない有機基を含む有機分子で構
成され、前記３−ピロリル基は他の分子の共役結合基と
重合して導電性ポリマー(34)を形成している。共役結合
基の重合は、電解酸化重合、触媒重合、エネルギー線照
射重合を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、導電性有機薄膜と
その製造方法およびこれに用いる３−ピロリル化合物に
関するものである。さらに詳しくは、基材表面に形成す
る単分子または単分子累積膜からなる導電性ポリマー膜
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】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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題を解決するため、従来の有機導電膜よりも高い導電
性を有し、好ましくは金属よりも高い導電性を有する導
電性有機薄膜とその製造方法およびこれに用いる３−ピ
ロリル化合物を提供することを目的とする。

【０００５】

【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、表面に活性水素を含む
基材表面と共有結合した末端結合基と、Ｎ基に活性水素
を含まない３−ピロリル基と、前記末端結合基と前記３
−ピロリル基との間は活性水素を含まない有機基を含む
有機分子で構成された被膜であり、前記被膜内で３−ピ
ロリル基は他の分子の共役結合基と重合して導電性共役
結合鎖を形成していることを特徴とする。

【０００６】次に本発明の導電性有機薄膜の製造方法
は、表面に活性水素を含む基材表面と共有結合可能な末
端官能基と、Ｎ基に活性水素を含まない３−ピロリル基
と、前記末端官能基と前記３−ピロリル基との間は活性
水素を含まない有機基を含む化合物を、前記表面に活性
水素を含む基材表面に接触させ、脱離反応により共有結
合させて有機薄膜を成膜し、前記前記３−ピロリル基と
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性ポリマーを形成する
ことを特徴とする。

【０００７】次に本発明の３−ピロリル基を含む化合物
は、下記式（Ｂ）で示される。

【０００８】

【化４】

【０００９】（但し、Ｂは水素、炭素数１〜１０のアル
キル基を含む有機基または活性水素導入可能基、Ｚはエ
ステル基（−ＣＯＯ−）、オキシカルボニル基（−ＯＣ
Ｏ−）、カルボニル基（−ＣＯ−）及びカーボネイト
（−ＯＣＯＯ−）基、アゾ（−Ｎ＝Ｎ−）基から選ばれ
る少なくとも一つの官能基または化学結合（−）、Ｒは
炭素数１〜３のアルキル基、ｍ，ｎは整数でありｍ＋ｎ
は２以上２５以下、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は水素または炭素数１−３のア
ルキル基、ｐは１，２又は３の整数である。）

【００１０】

【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、導電性有機薄膜（以下「導電性ポリマー」ともい
う。）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、導電性ポリマーは電極
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
マー鎖が形成されていればよい。

【００１１】本発明においては、導電性有機薄膜の電導
度（ρ）は、１Ｓ／ｃｍ以上、好ましくは１×１０³Ｓ
／ｃｍ以上、さらに好ましくは５．５×１０⁵Ｓ／ｃｍ
以上、最も好適には１×１０⁷Ｓ／ｃｍ以上である。前
記の値はすべて室温（２５℃）、相対湿度６０％におけ
るドーパントなしの場合である。

【００１２】前記導電性ポリマーの部分は、ポリ（３−
ピロール）、ポリ（３−ピロール）とポリ（１−ピロー
ル）との共重合体、およびポリ（３−ピロール）とポリ
チェニレンから選ばれる少なくとも一つのポリマーであ
ることが好ましい。共重合体の場合は、ポリ（３−ピロ
ール）ユニットを含むポリマーが５０モル％以上である
ことが好ましい。

【００１３】本発明の導電性ポリマーは、重合を電解酸
化重合法で行った薄膜はとくに高い電導度を有する。

【００１４】前記末端結合基は、シロキサン（−ＳｉＯ
−）および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。

【００１５】前記末端結合基は、脱塩化水素反応、脱ア
ルコール反応および脱イソシアネート反応から選ばれる
少なくとも一つの脱離反応によって形成されている。例
えば分子末端の官能基が-SiCl₃,-Si(OR)₃(但しRは炭素
数1-3のアルキル基),または-Si(NCO)₃の場合、基材表面
または基材の上に形成した下地層表面に-OH基,-CHO基,-
COOH基,-NH₂基,>NH基等に含まれる活性水素が存在する
と、脱塩化水素反応、脱アルコール反応または脱イソシ
アネート反応が起こり、化学吸着分子を基材表面または
基材の上に形成した下地層表面に共有結合させる。

【００１６】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”セルフアセンブリン
グフィルム(self assembling film)”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
の形成方法を”化学吸着法”と呼ぶ。

【００１７】本発明において、好ましくは導電性分子を
配向させる。分子の配向は、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、偏光の照射処理、および
重合工程における分子のゆらぎによる配向から選ばれる
少なくとも一つによって形成されていることが好まし
い。

【００１８】前記導電性有機薄膜は可視領域の波長を有
する光に対して透明である。これは、膜厚がナノメータ
ーレベル（通常１０ｎｍ以下、分子修飾しても５０ｎｍ
以下）であり、可視光線の波長領域（３００ｎｍ〜８０
０ｎｍ）よりはるかに薄いからである。

【００１９】前記導電性有機薄膜を形成している分子ユ
ニットは例えば下記式（Ａ）で示されることが好まし
い。

【００２０】

【化５】

【００２１】（但し、Ｂは水素、炭素数１〜１０のアル
キル基を含む有機基、活性水素導入可能基またはその残
基、Ｚはエステル基（−ＣＯＯ−）、オキシカルボニル
基（−ＯＣＯ−）、カルボニル基（−ＣＯ−）及びカー
ボネイト（−ＯＣＯＯ−）基、アゾ（−Ｎ＝Ｎ−）基か
ら選ばれる少なくとも一つの官能基または化学結合
（−）、Ｒは炭素数１〜３のアルキル基、ｍ，ｎは整数
でありｍ＋ｎは２以上２５以下、Ｙは酸素（Ｏ）または
窒素（Ｎ）、Ｅは水素または炭素数１−３のアルキル
基、ｐは１，２又は３の整数である。）前記導電性有機
薄膜を形成するための化学吸着剤分子は例えば下記式
（Ｂ）で示される。

【００２２】

【化６】

【００２３】（但し、Ｂは水素、炭素数１〜１０のアル
キル基を含む有機基または活性水素導入可能基、Ｚはエ
ステル基（−ＣＯＯ−）、オキシカルボニル基（−ＯＣ
Ｏ−）、カルボニル基（−ＣＯ−）及びカーボネイト
（−ＯＣＯＯ−）基、アゾ（−Ｎ＝Ｎ−）基から選ばれ
る少なくとも一つの官能基または化学結合（−）、Ｒは
炭素数１〜３のアルキル基、ｍ，ｎは整数でありｍ＋ｎ
は２以上２５以下、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は水素または炭素数１−３のア
ルキル基、ｐは１，２又は３の整数である。）とくに末
端がトリクロロシリル基（-SiCl₃）の場合は、基材との
反応性が高いので好ましい。

【００２４】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。

【００２５】前記化学式Ｂにおいて、Ｂ基がビニル結合
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線などのエネルギー線を照射す
ることにより水酸基（−ＯＨ）を導入でき、また、過マ
ンガン酸カリウム水溶液に浸漬することにより−ＣＯＯ
Ｈを導入できる。他の方法として、酸素プラズマ処理、
ＵＶ／オゾン処理、コロナ処理、または濃硫酸と重クロ
ム酸カリウムの混合溶液に浸漬する方法（クロム混酸液
処理）などもある。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。

【００２６】また、前記単分子層形成工程と前記傾斜処
理（配向）工程とを交互に繰り返し行った後、前記導電
性ポリマー形成工程で、単分子累積膜の各単分子層内に
導電性ポリマー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。

【００２７】また、前記単分子層形成工程、前記傾斜処
理工程および前記導電性ポリマー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。

【００２８】重合方法としては、電解酸化重合、触媒重
合およびエネルギー線照射重合から選ばれる少なくとも
一つの重合方法がある。前記電解酸化による導電性ポリ
マーを形成する前に、触媒重合およ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。

【００２９】前記エネルギー線は、紫外線、遠紫外線、
Ｘ線およ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。

【００３０】前記エネルギー線は、偏光した紫外線、偏
光した遠紫外線および偏光した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性ポリマ
ー形成とを同時に行っても良い。

【００３１】有機分子が有極性の官能基を含むことによ
り、印加された電界に対する感度が高く、応答速度が高
速となる。したがって、有機薄膜の導電性を高速に変化
させることができる。電界が印加された際、前記有機薄
膜の導電性の変化は、有極性の官能基が電界に応答し、
その応答による影響が前記導電性ポリマーの構造に波及
されたため、生じたと考えられる。

【００３２】また、ドーピングにより導電性ポリマーに
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、Ｎａ，Ｋ等のアルカリ金
属、Ｃａ等の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。

【００３３】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、導電性ポリマーの共役結
合鎖が特定平面内に存在する。したがって、単分子層に
形成された導電性ポリマーは所定の方向に直線的に連な
る。その導電性ポリマーの直線性により、高い導電異方
性を有する。また、その導電性ポリマーの直線性は、導
電性ポリマー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、前記導電性ポリマ
ーの直線性により、重合度の高い共役結合鎖を単分子層
に有する。

【００３４】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および導電性単分子
累積膜を提供できる。

【００３５】導電性単分子累積膜の場合、各導電性単分
子層に導電性ポリマーが形成されているので、単分子累
積膜の導電性ポリマーの導電率は、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性
ポリマーの導電率はほぼ比例する。

【００３６】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性ポリマー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。

【００３７】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
れているので、耐剥離性等の耐久性に優れる。

【００３８】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。

【００３９】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。精度よく配向させることが
できるので、導電性ポリマー形成工程において、方向性
を有する導電性ポリマーを簡便に形成できる。

【００４０】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
導電性ポリマーが形成できる。また、導電性ポリマーの
直線性により、均質な導電性単分子層が形成できる。

【００４１】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または抑制できる。

【００４２】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。

【００４３】前記ラビング処理で用いるラビング布とし
て、ナイロン製またはレーヨン製の布を用いることがで
きる。前記の構成の如くナイロン製またはレーヨン製の
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。

【００４４】前記導電性ポリマー形成工程で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
合によりまたは重合および該重合後の架橋により共役結
合させて導電性ポリマーを形成しても良い。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性ポリマーを形成できる。重合
の種類としては電解酸化重合、触媒重合およびエネルギ
ービームの照射重合から選ばれる少なくと一つの重合法
が利用できる。とくに最終工程において、電解酸化重合
により導電性ポリマーを完結させると、高い導電性を得
ることができる。

【００４５】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性ポリマーを形
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。

【００４６】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。効率よく導電性ポリマーを
形成するには、まず触媒重合法および／またはエネルギ
ービーム重合を行い、最終工程で電解酸化重合により反
応を完結させる。

【００４７】複数回の架橋工程を採用する場合は、異な
る作用による架橋工程の組合せでもよいが、同じ作用で
あるが反応条件が異なる工程の組合せも含む。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
性ポリマーを形成してもよい。

【００４８】また、前記エネルギービームとして偏光し
た紫外線、偏光した遠紫外線または偏光したＸ線を用
い、前記傾斜処理工程と前記導電性ポリマー形成工程と
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。

【００４９】本発明で用いる基材は、表面に活性水素を
有するか、活性水素を付与した基材を用いる。ガラス、
金属、セラミックス、プラスチック、紙など基材の種類
は問わない。表面に活性水素が少ない基材の場合は、Si
Cl₄,HSiCl₃,SiCl₃O-(SiCl₂-O)_n-SiCl₃(但し、nは0以上
6以下の整数),Si(OCH₃)₄,HSi(OCH₃)₃,Si(OCH₃)₃O-(Si
(OCH₃)₂-O)_n-Si(OCH₃)₃（但し、ｎは０以上６以下の整
数）などで処理する。前記化合物も化学吸着法により形
成でき、膜厚は１〜１０ｎｍ程度の薄膜で形成するのが
透明性を損なわないので好ましい。また、蒸着法を用い
てシリカ膜、またはAl₂O₃膜を形成しても良い。また、
コロナ放電や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。

【００５０】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、導電
ガラス、透明アンテナ線、面発熱膜、ＣＲＴガラス表面
フィルター（静電気発生防止）、乗り物ガラス、建築物
の窓ガラス等様々な用途が考えられる。

【００５１】（実施の形態１）本実施の形態１において
は、有機薄膜が単分子膜である場合について、その製造
方法及びその構造を説明する。

【００５２】まず、製造方法について説明する。共役重
合性官能基を有する有機分子を基材と接触させて、基材
上に単分子膜を形成する単分子層形成工程（化学吸着膜
形成工程）を行い、次に、単分子膜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性ポリマーを有す
る導電領域を単分子膜の少なくとも一部に形成する導電
領域形成工程を行うことにより、導電領域を有する単分
子膜を形成できる。前記において、化学吸着膜形成工程
で形成された有機分子を所定の方向に配向（傾斜）させ
ることが好ましい。このようにすると、重合度及び導電
率の高い導電領域を形成できる。

【００５３】ここに、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ることは、単分子膜を構成す
る有機分子を配向させることと同じであるので、以下、
単分子膜や単分子層に対しては、配向ともいう。

【００５４】このような配向した単分子膜を形成する方
法としては、単分子層形成工程前に基材表面をラビング
処理しておき（前処理工程）、ラビング処理済みの基材
表面に単分子膜を形成する方法や、単分子層形成工程後
に単分子膜に対して配向処理を施して（傾斜処理工
程）、配向した単分子膜を形成する方法等が適用でき
る。また、前処理工程と傾斜処理工程とを含む製造方法
であれば極めて直線性に優れた導電性ポリマーを形成で
きる。

【００５５】前記の単分子層形成工程に引き続き、洗浄
工程を含む製造方法であれば、表面に汚れのない単分子
膜を形成することができる。また、電荷移動性のドーパ
ントをドーピングするドーピング工程を含む製造方法で
あれば、簡便に、導電領域の導電率を向上させることが
できる。また、導電領域形成工程後に、単分子膜上に絶
縁性の保護膜を形成する工程を含む製造方法であれば、
耐剥離性等の耐久性に優れる保護膜付き単分子膜を製造
できる。以下に、各工程について説明する。

【００５６】単分子層形成工程では、膜材料分子を含む
有機溶液に基材を浸漬することにより単分子膜を形成し
てもよいし、有機溶液を基材上に塗布することにより単
分子膜を形成してもよい。また、膜材料分子を含むガス
中に基材を暴露することにより単分子膜を形成してもよ
い。

【００５７】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を膜材料分子
として用いると、基材上に結合固定された耐剥離性等の
耐久性に優れた単分子膜を形成できる。２層目以降の積
層膜を形成する場合は、化学吸着法あるいはラングミュ
アーブロジェット法を適用できる。

【００５８】また、単分子層形成工程は、基材の全面又
は一部の面に単分子膜を形成する工程であってもよい
し、基材に、所定のパターンに単分子膜を形成する工程
であってもよい。例えば、基材表面に単分子膜を形成す
るパターン以外の部位に被膜（レジストパターン）を形
成し、被膜の形成された基材と膜材料分子とを接触させ
て単分子膜を成膜した後、被膜を除去することにより所
定のパターンに単分子膜を形成することができる。

【００５９】次に、洗浄工程では、単分子層形成工程後
に、単分子膜の形成された基材を洗浄用の有機溶媒に浸
漬させて、未吸着の有機分子を洗浄除去することができ
る。洗浄用の有機溶媒として非水系の有機溶媒を用いる
ことが好ましい。

【００６０】次に、配向処理工程では、基材の表面を任
意の１方向にラビング処理する工程であってもよいし、
所定の部位ごとにラビング方向を異ならせる様にラビン
グ処理する工程であってもよい。ラビング処理方法につ
いては、下記の傾斜処理工程において説明する。配向処
理工程で用いるラビング装置と傾斜処理工程で用いるラ
ビング装置とは同一の装置であり、基材上に単分子膜が
形成されているか否かの違いである（図５Ａ）。

【００６１】以下に、所定の部位ごとにラビング方向を
異ならせる場合の前処理工程の例を説明する。基材表面
に所定の第１のパターン状に被膜を形成し（レジストパ
ターン）、被膜の形成されていない基材表面を所定の第
１のラビング方向にラビングし、ラビング処理後に被膜
を除去する。その後、基材表面に第１のパターンと異な
る第２のパターン状に被膜（レジストパターン）を形成
し、被膜の形成されていない基材表面を所定の第２のラ
ビング方向にラビングし、ラビング処理後に被膜を除去
する。これにより、第１のラビング方向にラビング処理
した部位と、第２のラビング方向にラビング処理した部
位とを形成できる。更に、これをラビング方向を異なら
せて繰り返すことにより、複雑なラビングパターンを形
成することもできる。

【００６２】次に、配向処理工程（傾斜処理工程）で
は、ラビング配向法、光配向法、液切り配向法等を適用
して、単分子膜を構成する有機分子を所定の方向に配向
させることができる。図５Ａ−Ｃは、有機薄膜を構成す
る分子を傾斜（配向）させる配向法を説明するための模
式的斜視図であり、図５Ａはラビング配向法、図５Ｂは
光配向法、図５Ｃは液切り配向法である。

【００６３】ラビング配向法は、図５Ａに示したよう
に、単分子膜４の形成された基材１を所定の方向（基材
搬送方向）Ｃに搬送しながら、単分子膜４と接触するラ
ビング布４１の巻き付けられたラビングロール４２を回
転方向Ａに回転させて、ラビング布４１で単分子膜４の
表面を擦ることにより、単分子膜４を構成する有機分子
をラビング方向Ｂに配向させる方法である。これによ
り、基材１上に、ラビング方向Ｂに配向した単分子膜４
を形成することができる。

【００６４】光配向法は、図５Ｂに示したように、透過
軸方向Ｄを有する偏光板４３に紫外線または可視光線４
５を照射し、偏光４６により単分子膜４を構成する有機
分子を偏光方向Ｅに配向させる方法である。偏光として
は直線偏光が好ましい。これにより、基材１上に、偏光
方向に配向した単分子膜４を形成することができる。

【００６５】また、液切り配向法は、図５Ｃに示したよ
うに、洗浄用の有機溶媒４４の液面に対して所定の傾斜
角度を保ちつつ引き上げ方向Ｆに基材１を引き上げ、単
分子膜４を構成する有機分子を液切り方向Ｇに配向させ
る方法である。これにより基材１上に、配向した単分子
膜４を形成することができる。

【００６６】さらに図示していないが、触媒重合、電解
酸化重合時の溶液中における分子のゆらぎによっても配
向させることができる。

【００６７】液切り配向法、ラビング配向法、光配向
法、重合時の溶液中における分子のゆらぎによる配向い
ずれか１つの方法を適用する工程であってもよいし、複
数種の配向法を組み合わせて順次適用する工程であって
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。

【００６８】また、全体的又は部分的に単分子膜を一方
向に配向させる工程であってもよいし、所定の部位ごと
に配向方向を異ならせて配向させる工程であってもよ
い。所定の部位ごとに配向方向を異ならせる場合、ラビ
ング配向法又は光配向法を適用することが好ましい。ラ
ビング配向法を適用して所定の部位ごとに配向方向を異
ならせることもできる。

【００６９】また、光配向法を適用して所定の部位ごと
に配向方向を異ならせて配向させる場合には、例えば、
所定のパターンを形成した第１のフォトマスクを介し
て、第１の偏光を照射した後、第１のフォトマスクのパ
ターンと異なる所定のパターンを形成した第２のフォト
マスクを介して、第１の偏光の偏光方向と異なる偏光方
向を有する第２の偏光を照射すればよい。更に、パター
ンが互いに異なる複数のフォトマスクと偏光方向の互い
に異なる複数種の偏光とを用いれば、複雑な配向パター
ンを形成することができる。

【００７０】また、偏光方向を変化させながら、単分子
膜に偏光をスキャン照射すれば、直線的に連なる導電性
ポリマーばかりでなく、曲線的に連なる導電性ポリマー
を形成することが可能である。

【００７１】次に、導電領域形成工程では、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。重合や架橋を行う重合法として触媒重
合法、電解重合法、エネルギービーム照射重合法等を適
用することができる。

【００７２】重合又は架橋させる工程を複数回行うこと
により、導電性ポリマーを形成してもよい。例えば、膜
材料分子として、共役重合性官能基（共役結合で重合す
る重合性官能基）を複数有する有機分子を用いた場合、
単分子層内に含まれる複数の平行な平面それぞれに共役
系（共役結合鎖）を形成することができる。

【００７３】更に、重合又は架橋を複数回行う際、各回
ごとに重合法あるいは重合条件が異なっていてもよい。
ここで、重合条件とは、同一の重合法を用いた場合の反
応条件を意味する。例えば、触媒重合において触媒の種
類や反応温度等が異なる場合、また、電解重合において
印加電圧等が異なる場合、また、エネルギービーム照射
重合においてビームの種類やビームのエネルギーやビー
ムの照射強度等が異なる場合である。

【００７４】また、単分子膜の全部又は１部に導電領域
を形成する工程であってもよいし、電気的に互いに絶縁
された複数の導電領域を単分子膜に形成する工程であっ
てもよい。以下に、膜材料分子に含まれる共役重合性官
能基が触媒重合性官能基の場合、電解重合性官能基であ
る場合、エネルギービーム照射重合性官能基である場合
について説明する。

【００７５】第１に、単分子膜を構成する有機分子が触
媒重合性官能基を有する場合について説明する。単分子
膜と触媒とを接触させることにより導電性ポリマーを形
成できる。したがって、触媒を含む溶液に単分子膜を浸
漬してもよいし、触媒を含む溶液を単分子膜に塗布して
もよく、また、触媒を含むガス雰囲気中に単分子膜を暴
露してもよいし、触媒を含むガスを単分子膜に吹き付け
てもよい。

【００７６】また、前記配向処理工程（傾斜処理工程）
を行わない場合、触媒を含む溶液を単分子膜表面に対し
て一定方向に流すことにより、又は、触媒を含むガスを
単分子膜表面に対して一定方向に吹き付けることによ
り、単分子膜を配向させると共に導電性ポリマーを形成
することが可能である。したがって、配向処理工程を省
略して、所定の方向に連なる導電性ポリマーを含む導電
領域を形成できる。

【００７７】また、電気的に互いに絶縁された複数の導
電領域を形成する場合、単分子膜上に所定のパターンの
被膜（レジストパターン）を形成した後、触媒と接触さ
せることにより、被膜の形成されていない部位に導電領
域を形成することができる。不要であれば被膜を除去す
ればよい。

【００７８】第２に、単分子膜を構成する有機分子が電
解重合性官能基を有する場合について説明する。単分子
膜に電位差のある１対の電極を接触させることにより、
所定の方向に連なる導電性ポリマーを形成できる。した
がって、単分子膜の表面又は側面に接触しかつ互いに離
隔した１対の電解重合用の電極を形成し、形成した１対
の電極間に電圧を印加してもよいし、単分子膜の表面又
は側面に１対の外部電極を互いの電極が離隔するように
接触させ、一対の外部電極間に電圧を印加してもよい。

【００７９】また、電気的に互いに絶縁された複数の導
電領域を形成する場合、複数対の電極を所定のパターン
に形成し、電極に所定の電位を与えることにより、電位
の異なる電極間に導電領域を形成できる。このとき２つ
の電極のみに電位を与えて導電領域を１つずつ形成して
もよいし、３つ以上の複数の電極に電位を与えて複数の
導電領域を同時に形成してもよい。

【００８０】前記において、電極を形成して電解重合を
行うと端子付き導電領域を有する単分子膜を製造でき
る。不要であれば、これらの電極は除去する。

【００８１】第３に、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官能基を有する場合について
説明する。単分子膜にエネルギービームを照射すること
により、導電性ポリマーを形成することができる。エネ
ルギービームとしては光、Ｘ線、電子線等を用いること
ができる。好ましくは、エネルギービームとして偏光又
は偏光Ｘ線を用いる。

【００８２】また、前記配向処理工程（傾斜処理工程）
を行わない場合であっても、偏光を照射することによ
り、単分子膜を配向させると共に、導電性ポリマーを形
成することが可能である。したがって、配向処理工程を
省略して、所定の方向に連なる導電性ポリマーを含む導
電領域を形成できる。

【００８３】また、電気的に互いに絶縁された複数の導
電領域を形成する場合、所定のパターンを形成した第１
のフォトマスクを介して、エネルギービームを照射した
後、第１のフォトマスクのパターンと異なる所定のパタ
ーンを形成した第２のフォトマスクを介して、エネルギ
ービームを照射する。

【００８４】このとき、第１のフォトマスクを介して照
射されるエネルギービームと第２のフォトマスクを介し
て照射されるエネルギービームとは同じエネルギービー
ムでなくともよい。更に、エネルギービームとして偏光
又は偏光Ｘ線を用いる場合には、それらの偏光方向が同
じでなくともよい。例えば、パターンが互いに異なる複
数のフォトマスクと偏光方向の互いに異なる複数種の偏
光とを用いれば、導電性ポリマーの方向が互いに異なる
導電領域を簡便に形成できる。

【００８５】また、エネルギービームを単分子膜にスキ
ャン照射すれば、より簡便に電気的に互いに絶縁された
複数の導電領域を形成できる。このとき、エネルギービ
ームとして偏光又は偏光Ｘ線を用いれば、導電性ポリマ
ーの方向が互いに異なる導電領域を簡便に形成すること
ができる。更に、偏光方向とスキャン方向（エネルギー
ビームの進行方向）とを平行に保ちながらスキャン照射
すれば、曲線的に所定の方向に連なる導電性ポリマーを
形成できる。

【００８６】前記導電性ポリマーを効率よく形成するた
めには、触媒重合および／または光エネルギービーム照
射による重合をまず行い、最後に電解酸化重合によりネ
ットワークを完結させる手段がある。触媒重合および／
または光エネルギービーム照射による重合は重合速度が
速く、また電解酸化重合はそれほど速くはないが電流を
流しながら重合させるので、ネットワークが完結した瞬
間に大電流が流れるため、完結したい否かを容易に検知
できる。

【００８７】次にドーピング工程では、電荷移動性のド
ーパントをドーピングすることにより、簡便に導電率を
向上させることができる。ドーパントとしてはヨウ素
（Ｉ₂）、ＢＦ^-イオン等のアクセプター・ドーパント
（電子受容体）であってもよいし、Ｌｉ等のドナー・ド
ーパント（電子供与体）であってもよい。

【００８８】次に、基材絶縁膜形成工程では、基材上に
シリカ膜又は酸化アルミニウム膜等の絶縁性の被膜を形
成することができる。透明電極等に用いるためには透明
な被膜を形成する必要がある。また、絶縁性の被膜とし
て、膜構成分子が化学吸着しやすい被膜を形成すると、
基材の材質に依らず、単分子膜を形成できる。

【００８９】最後に、保護膜形成工程では、単分子膜表
面にの絶縁性の保護膜を形成する。保護膜形成工程を行
えば、耐剥離性等の耐久性に優れた単分子膜を形成する
ことができる。また、ドーパントを含む単分子膜であれ
ば、脱ドーピングによるドーパントの蒸発を低減でき
る。また、透明電極等に用いるためには透明な保護膜を
形成する。

【００９０】前記の製造方法により形成された導電領域
を有する単分子膜の構造例を図１Ａ−Ｃに示す。図１Ａ
−Ｃは、例えばガラス基材１上に形成された、導電領域
を有する単分子膜を模式的に示す断面図である。図１Ａ
は基材１の表面に単分子膜４が共有結合により固定され
ており、共役重合性官能基９が重合されて導電領域６が
全領域に形成され、導電性ポリマー５が形成されている
状態を示す。図１Ｂは複数の部分領域（導電領域６，
６）に導電性ポリマー５が形成された単分子膜を示す。
図１Ｃは共役重合性官能基を内部に有する有機分子から
なり、複数の部分領域（導電領域６）に導電性ポリマー
の形成された単分子膜を示す。

【００９１】図２は、単分子膜４中の導電性ポリマー５
の方向を説明するための模式的平面図である。なお、図
２以外の図面においては、蛇行した導電性ポリマーを蛇
行のない直線又は蛇行のない曲線として表す。

【００９２】また、前記導電領域を有する単分子膜内に
おける、導電領域のパターン例を図３Ａ−Ｄに示す。図
３Ａ−Ｄは、基材上に形成された導電性ポリマーを含む
単分子層の導電領域６の構成例を模式的に示す平面図で
ある。図３Ａは一方向に連なる導電性ポリマー５が全領
域に形成され単分子層４であり、図３Ｂは、各導電領域
６に一方向に連なる導電性ポリマー５の形成された、平
行な導電領域６を有する単分子層４を示し、図３Ｃは、
各導電領域に一方向に連なる導電性ポリマー６の形成さ
れた、マトリックス状に配列した導電領域６を有する単
分子層４を示し、図３Ｄは、各導電領域に形成された導
電性ポリマーの方向が同じでなく、かつ、各導電領域の
形状も同じでない、任意のパターンに配列した導電領域
６を有する単分子層４を示す。

【００９３】また、基材上に形成される導電領域を有す
る単分子膜の構成を図４Ａ−Ｂに示す。図４Ａ−Ｂは、
基材上に形成された、単分子膜の構造例を模式的に示す
断面図である。図４Ａは基材絶縁膜２付き基材１上に形
成された単分子膜を示し、図４Ｂは基材１上に形成さ
れ、かつ表面に保護膜３の形成された単分子膜４を示
す。図示していないが、基材上に、絶縁膜と単分子膜と
保護膜とが基材表面から順次積層された構造でもよい。

【００９４】また、図６Ａ−Ｂは、基材上の選択的な部
位に導電領域を形成した構成例を模式的に示す斜視図で
ある。図６Ａは基材１上の全部位に形成された単分子膜
４内に、複数の導電領域６が形成された構成を示し、図
６Ｂは全領域に導電領域６の形成された単分子膜４を、
基材１上に複数形成した構成を示す。

【００９５】（実施の形態２）本実施の形態２において
は、導電領域を有する単分子累積膜の例を説明する。

【００９６】単分子累積膜を形成する場合、第１層目は
化学吸着法により形成する。第２層目以降は化学吸着法
でもよいし、ラングミュアーブロジェット法を適用して
も良い。しかし、全層を化学吸着法による単分子積層膜
とすることが簡便であり、好ましい。また、配向処理工
程（傾斜処理工程）を行うことは実施の形態１において
も説明したが、単分子累積膜の場合は単分子膜の場合に
比べその重要性が大きい。以下においては、配向処理工
程を含む製造方法について説明する。

【００９７】本発明に係る導電領域を有する単分子累積
膜に製造方法おいては、単分子層形成工程と、導電領域
形成工程と、配向処理工程との様々な組合せ及び順序が
可能である。以下に、好ましい製造方法を製造方法１〜
５に説明する。

【００９８】製造方法１は、単分子層形成工程を複数回
連続して行って単分子累積膜を形成した後、導電領域形
成工程を行うことにより、導電領域を有する単分子累積
膜を形成する製造方法である。

【００９９】製造方法２は、単分子層形成工程と配向処
理工程（傾斜処理工程）とを順次交互に複数回行って、
配向した単分子層を積層させた後、導電領域形成工程を
行うことにより、導電領域を有する単分子累積膜を形成
する製造方法である。

【０１００】製造方法３は、単分子層形成工程と配向処
理工程（傾斜処理工程）と導電領域形成工程を順次行う
一連の工程を複数回行うことにより、導電領域を有する
単分子累積膜を形成する製造方法である。

【０１０１】製造方法４は、単分子層形成工程と配向処
理工程（傾斜処理工程）と導電領域形成工程を順次行っ
て導電領域を有する単分子膜を形成した後、単分子層形
成工程を複数回連続して行い、その後、導電領域形成工
程を行うことにより、導電領域を有する単分子累積膜を
形成する製造方法である。

【０１０２】製造方法５は、前処理工程を行った後、単
分子層形成工程を複数回連続して行い、その後、導電領
域形成工程を行うことにより、導電領域を有する単分子
累積膜を形成する製造方法である。また、前処理工程を
行った後、前記製造方法１〜製造方法５のいずれかの製
造方法を行う製造方法であっても好ましい。

【０１０３】前記の製造方法１〜５を用いた場合であっ
ても、導電領域を有する単分子累積膜にどの様な導電領
域のパターンを形成するか、また、配向処理工程でどの
様な配向方法を適用するか、導電領域形成工程でどの様
な重合方法を適用するか、等によりその優位性は製造方
法ごとに異なる。したがって、所望の導電領域を有する
単分子累積膜を形成するために最適な製造方法を選択す
ることが重要である。

【０１０４】前記製造方法１〜５は、更に、基材絶縁膜
形成工程、洗浄工程、ドーピング工程、保護膜形成工程
のいずれか１つ又は複数の工程を含む製造方法であって
もよい。単分子層形成工程、導電領域形成工程、前処理
工程、配向工程、基材絶縁膜形成工程、洗浄工程、ドー
ピング工程及び保護膜形成工程の各々についての詳細
は、前記実施の形態１を参照することとし、以下におい
て、有機薄膜が単分子膜であるか、又は単分子累積膜で
あるかによって生じる各工程の相違点について述べる。

【０１０５】各単分子層形成工程において、同一の膜材
料分子を用いて、１種の有機分子からなる単分子累積膜
を形成してもよいし、異なる膜材料分子を用いて、単分
子層ごとに構成分子の異なる単分子累積膜を形成しても
よい。

【０１０６】次に、配向処理工程におけるラビング配向
法及び光配向法の適用性について説明する。単分子膜形
成工程で、基材は膜構成分子を含む溶液中から所定の角
度、通常は溶液面に対して垂直で引き上げられるため、
単分子形成工程で液切り配向が行われていることにな
る。

【０１０７】ラビング配向法は、膜表面をラビングする
ことにより、膜を構成する有機分子を配向させる方法で
あるため、積層数の多い単分子累積膜に対して適用した
場合、基材側下層の単分子層を十分に配向させることが
できなくなる。したがって、ラビング配向は、製造方法
２〜４を適用する場合に適している。なお、製造方法１
を適用して積層数の少ない単分子累積膜を形成する場合
であれば、ラビング配向法を用いることができる。

【０１０８】一方、光配向法は、積層数の多い単分子累
積膜に対しも適用できるので、製造方法１〜５のいずれ
に対しても適している。ただし、過度に積層数が多くな
り、光透過性が劣化する場合においては、基材側下層の
単分子層を十分に配向させることができなくなる。

【０１０９】次に、導電領域形成工程で触媒重合法、電
解重合法、エネルギービーム照射重合法を適用する場合
について、好ましい製造方法を重合法ごとに説明する。

【０１１０】触媒重合法は、単分子累積膜の表面と触媒
とを接触させて重合反応を誘起する方法であるので、基
材側下層の単分子層内に十分に重合した導電性ポリマー
を形成することが困難となる。したがって、触媒重合法
を適用する場合は、前記製造方法４が適している。積層
数が極めて少ない単分子累積膜を形成する場合には、前
記製造方法１又は製造方法２であってもよい。

【０１１１】また、電解重合法を適用する場合、単分子
累積膜表面に接触した一対の電極に電圧を印加すると基
材側下層の単分子層内に十分に重合した導電性ポリマー
を形成することが困難となるので、単分子累積膜の側面
部に接触した電極に電圧を印加することが好ましい。こ
のように、側面部に接触した電極に電圧を印加すれば、
前記製造方法１〜５のいずれの製造方法を適用しても単
分子累積膜の各単分子層に導電性ポリマーを形成するこ
とができる。更に、電解重合法は、単分子累積膜の全面
に導電領域を形成する場合や単分子累積膜を貫通する導
電領域を形成する場合に適する。

【０１１２】また、エネルギービーム照射重合法は、積
層数の多い単分子累積膜に対しも適用できるので、製造
方法１〜５のいずれに対しても適している。ただし、過
度に積層数が多くなり、エネルギービームの透過性が劣
化する場合においては、基材側下層の単分子層を十分に
配向させることができなくなる。

【０１１３】次に、洗浄工程は、単層形成後ごとに行う
ことが好ましい。

【０１１４】次に、ドーピング工程は、導電性ポリマー
の形成された単分子層に対して個々に行うことが好まし
い。したがって、ドーピング工程を行う際には、前記製
造方法３を適用することが好ましく、前記製造方法３の
各導電領域形成工程後に行うことが好ましい。

【０１１５】前記の製造方法により形成される、単分子
累積膜の導電領域の構造例を図７Ａ−Ｃに示す。図７Ａ
は各単分子層４の配向方向を同一方向とするＸ型の単分
子累積膜を示し、図７Ｂは各単分子層４ごとに配向方向
を強めたＸ型の単分子累積膜であり、図７Ｃは各単分子
層４ごとに２つの配向方向のいずれかに配向したＸ型の
単分子累積膜である。

【０１１６】（実施の形態３）本実施の形態に係る電気
ケーブルを図８Ａ−Ｃを用いて説明する。図８Ａ−Ｃ
は、単分子膜が形成された導電領域を芯線として用いる
電気ケーブルの構造例を模式的に示す図である。図８Ａ
は、ガラスまたは金属からなる芯線１１の外表面に形成
され、全領域を導電領域とする導電性単分子膜６を備
え、その表面が電気的絶縁膜１３で被覆された電気ケー
ブルの断面図である。図８Ｂは、四角柱状の絶縁基材１
１の表面に形成され、かつ、外側表面を絶縁保護膜１３
で被膜された、４つの導電領域を有する単分子膜４を備
えた集合電線型の電気ケーブルの斜視図である。図８Ｃ
は、基材上に形成された、全領域を導電領域６とする単
分子膜４と４対の接点７とを備えた集合電極型のフラッ
トケーブルの斜視図である。なお、図８Ｃのフラットケ
ーブルは、有機薄膜の導電領域が高い導電異方性を有す
ることにより、４本の芯線を備えたフラットケーブルと
なる。

【０１１７】また、図６Ａ−Ｂに示された、絶縁基材１
上に導電領域６を有する有機薄膜４に、更に、絶縁性の
保護膜を形成することによっても、集合電極型のフラッ
トケーブルを提供することができる。

【０１１８】（実施の形態４）本発明の有機薄膜は、導
線、集合配線、電極、透明電極として利用した様々なデ
バイスを提供できる。例えば、半導体素子、コンデン
サ、半導体装置等の電子デバイスや、液晶表示装置、電
界発光素子、太陽電池等の光デバイスを提供できる。

【０１１９】例えば、図９Ａ−Ｂは、単分子膜に形成さ
れた導電領域を電極として用いるコンデンサの構造例を
模式的に示す断面図であり、図９Ａは、導電領域６を有
する単分子膜４の形成された２つの基材１で、各単分子
膜４を内側にして、誘電体８を狭持した構造であり、図
９Ｂは、誘電体８の平行な２つの表面それぞれに、導電
領域６を有する単分子膜４の形成された構造である。図
９Ａ及び図９Ｂにおいて、導電性ポリマーの方向と直交
する方向に、導電領域６を貫く金属接点７（配線、リー
ド線）が形成されていると、有機薄膜電極全面に均一な
電圧を印加でき、好ましい。

【０１２０】本発明のピロール化合物は、例えば３−ア
ルキルピロールと末端ブロモ１−アルキルを反応させて
（３−アルキルピロリル）アルキルを合成する工程と、
前記合成された（３−アルキルピロリル）アルキルとト
リクロロシランを反応させることで、（３−アルキルピ
ロリル）アルキルトリクロロシランを合成できる。アル
キル（３−アルキルピロリル）アルキルトリクロロシラ
ンの場合は、例えばアルキル（３−アルキルピロール）
と末端ブロモ１−アルキルを反応させてアルキル（３−
アルキルピロリル）アルキルを合成する工程と、前記合
成されたアルキル（３−アルキルピロリル）アルキルと
トリクロロシランを反応させることで合成できる。

【０１２１】

【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に
説明する。下記の実施例において、単に％と表示してい
るのは質量％を意味する。

【０１２２】（実施例１）［１］合成工程１．１１−（３−メチルピロリル）−
１−ウンデセンの合成下記化学式（Ｃ）に示す反応式に従って、アルゴン気流
下、２Ｌの反応容器に３−メチルピロ−ル０．５６７
mol、脱水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２００ｍｌを
仕込み、５℃以下に冷却した。

【０１２３】これに１.６Ｍ n-ブチルリチウムヘキサ
ン溶液３５４ｍｌ（０．５６７mol）を１０℃以下で滴
下した。同温度で１時間攪拌させた後、ジメチルスルホ
キシドを６００ｍｌ加えてＴＨＦを加熱留去して溶媒置
換した。次に、１１―ブロモ−１−ウンデセン１４
５.２ｇ（０．６２３mol）を室温にて滴下した。滴下
後、２時間、同温度で攪拌させた。

【０１２４】次に、前記反応混合物に水６００molを加
え、ヘキサン抽出し、有機層を水洗した。無水硫酸マグ
ネシウムにて乾燥後、溶媒留去した。

【０１２５】さらに、残渣を、ヘキサン／酢酸エチル＝
５０／１にてシリカゲルカラムで精製して１１３.２ｇ
の１１−（３−メチルピロリル）−１−ウンデセンを得
た。

【０１２６】

【化７】

【０１２７】収率は９１.２％であった。

【０１２８】なお、ここで、ピロリル基の５位をアルキ
ル基、または末端にビニル基やエチニル基のような不飽
和基を含む下記式の（ａ）−（ｇ）で示される官能基で
置換した原料を用いても、分子修飾された１１−（３−
メチルピロリル）−１−ウンデセン誘導体がそれぞれ得
られた。

【０１２９】

【化８】

【０１３０】［２］合成工程２．１１−（３−メチル
ピロリル）−ウンデセニルトリクロロシランの合成下記化学式（Ｃ２）に示す反応式に従って、(1)〜(8)の
反応をそれぞれ行った。

【０１３１】

【化９】

【０１３２】(1) ５０ｍｌキャップ付き耐圧試験管
に、１１−（３−メチルピロリル）−１−ウンデセン
９.１×１０^-3mol、トリクロロシラン１.４８×１０^-2m
ol、AIBN０.０１５ｇを仕込み８０℃で５時間反応させ
た。

【０１３３】その後、NMRにて反応チェックしたとこ
ろ、ほとんど未反応であった。

【０１３４】さらにトリクロロシラン１.４８×１０^-2m
ol、AIBN ０.０１５ｇを加え、１００℃で２２時間反
応させた。反応チェックすると、５０％程度反応が進行
していた。(2) ５０ｍｌキャップ付き耐圧試験管に、
１１−（３−メチルピロリル）−１−ウンデセン９.１
×１０^-3mol、トリクロロシラン１.４８×１０^-2mol、H
₂PtCl ₆・6H₂Oの５％イソプロピルアルコ−ル溶液０.０
１ｇを仕込み５０℃で９時間反応させた。NMRにて反応
チェックしたところ、５０％程度反応が進行していた。

【０１３５】その後、一夜同温度にて反応させたが反応
は進行しなかった。 (3) 還流冷却管、滴下ロートを取り付けた３０ｍｌ反
応容器に、１１−（３−メチルピロリル）−１−ウンデ
セン９.１×１０^-3mol、H₂PtCl₆・6H₂Oの５％イソプロ
ピルアルコ−ル溶液０.０１ｇを仕込み、７０℃に加熱
した。これにトリクロロシラン１０×１０^-2molを６０
〜７０℃で２時間かけて滴下した。

【０１３６】その後２時間同温度で反応させた。

【０１３７】NMRにて反応チェックしたところ、５０％
程度反応が進行していた。

【０１３８】その後、一夜同温度にて反応させたが反応
は進行しなかった。 (4) 還流冷却管、滴下ロートを取り付けた５０ｍｌ反
応容器に、１１−（３−メチルピロリル）−１−ウンデ
セン４.５７×１０^-2mol、H₂PtCl₆・6H₂Oの５％イソプ
ロピルアルコ−ル溶液０.０５ｇを仕込み、７０℃に加
熱した。これにトリクロロシラン５.５０×１０^-2molを
６０〜７０℃で４時間かけて滴下した。

【０１３９】その後、６時間同温度で反応させた。NMR
にて反応チェックしたところ、５０％程度反応が進行し
ていた。

【０１４０】その後、H₂PtCl₆・6H₂Oの５％イソプロピ
ルアルコ−ル溶液０.０５ｇ加えて一夜同温度にて反応
させたが反応は進行しなかった。

【０１４１】これにトリクロロシラン５.５０×１０^-2m
olを６０〜７０℃で２時間かけて滴下した。このとき、
トリクロロシランが還流するため内温５０℃に下がっ
た。なお、滴下後６時間反応させて、反応チェックした
ところ反応は進行していなかった。

【０１４２】これを５０ｍｌキャップ付き耐圧試験管に
移し、１００℃で一夜反応させたが、変化がなかった。

【０１４３】これを減圧蒸留して４.０ｇの１１−（３
−メチルピロリル）−ウンデセニルトリクロロシランを
得た。

【０１４４】このとき、得た物質のｂｐは１１９〜１２
１℃／５．３２Pa（０.０４mmHg）であり、収率は２４.
７％であった。 (5) ５０ｍｌキャップ付き耐圧試験管に、１１−（３
−メチルピロリル）−１−ウンデセン４.５７×１０^-2m
ol、トリクロロシラン７.３８×１０^-2mol、H₂PtCl₆・6
H₂Oの５％イソプロピルアルコ−ル溶液０.０５ｇを仕込
み１００℃で３時間反応させた。NMRにて反応チェック
したところ、５０％程度反応が進行していた。その後、
一夜同温度にて反応させたが反応は進行しなかった。 (6) 還流冷却管、滴下ロートを取り付けた５０ｍｌ反
応容器に、１１−（３−メチルピロリル）−１−ウンデ
セン３.０６×１０^-1mol、H₂PtCl₆・6H₂Oの５％イソプ
ロピルアルコ−ル溶液０.３４ｇを仕込み、７０℃に加
熱した。これにトリクロロシラン３.６９×１０^-1molを
６０〜７０℃で２時間かけて滴下した。その後、３時間
同温で反応させた。NMRにて反応チェックしたところ、
４０％程度反応が進行していた。その後、一夜同温度に
て反応させたが反応は進行しなかった。

【０１４５】前記(5)、(6)を合わせて減圧蒸留して、２
６.９ｇの１１−（３−メチルピロリル）−ウンデセニ
ルトリクロロシランを得た。このとき、得た物質のｂｐ
は１２１〜１２３℃／６．６５Pa（０.０５mmHg）であ
り、収率は２1.6％であった。 (7) 還流冷却管、滴下ロートを取り付けた５０ｍｌ反
応容器に、１１−（３−メチルピロリル）−１−ウンデ
セン３.６５×１０^-1mol、H₂PtCl₆・6H₂Oの５％イソプ
ロピルアルコ−ル溶液０.４１ｇを仕込み、７０℃に加
熱した。これにトリクロロシラン４.４２×１０^-1molを
６０〜７０℃で２時間かけて滴下した。その後一夜同温
にて反応させた。NMRにて反応チェックしたところ、３
０％程度反応が進行していた。

【０１４６】これを減圧蒸留して、１７.０ｇの１１−
（３−メチルピロリル）−ウンデセニルトリクロロシラ
ンを得た。このとき、得た物質のｂｐは１２9〜１32℃
／３３．２５Pa(０.２５mmHg)であり、収率は１３.１％
であった。 (8) １００ｍｌキャップ付き耐圧試験管に、１１−
（３−メチルピロリル）−１−ウンデセン４５.０ｇ
（２.０５×１０^-1mol）、トリクロロシラン１.８５×
１０^-1mol、H₂PtCl₆・6H₂Oの５％イソプロピルアルコ−
ル溶液０.２３ｇを仕込み１００℃で１２時間反応させ
た。NMRにて反応チェックしたところ、５０％程度反応
が進行していた。

【０１４７】これを減圧蒸留して、１４.７ｇの１１−
（３−メチルピロリル）−ウンデセニルトリクロロシラ
ンを得た。このとき、得た物質のｂｐは１２４〜１２５
℃／１３．３Pa(０.１mmHg)であり、収率は２２．４％
であった。

【０１４８】なお、ここで反応(7)、(8)では回収した原
料を用いて反応させた。

【０１４９】以上、工程２の合成方法として８種の合成
条件を検討したが、どれも収率２０〜２５％程度であっ
た。ただし、回収原料を使って、トリクロロシラン滴下
法では１３％と低くなってしまった。また、滴下法はス
ケ−ルが大きくなると反応率が低下するようである。

【０１５０】以上の結果から、仕込量、反応時間等を考
慮すると、反応条件(2)か(8)の方法が適当と思われる。

【０１５１】ここで、ピロリル基の５位を炭素数１−１
０のアルキル基、または末端にビニル基やアセチレン基
のような不飽和基を含むアルキル基で置換した１１−
（３−メチルピロリル）−ウンデセンを原料として用い
ても、１１−（３−メチルピロリル）−ウンデセニルト
リクロロシラン誘導体がそれぞれ得られた。

【０１５２】前記化学式（Ｃ２）で得られた下記化学式
（Ｃ３）に示す１１−（３−メチルピロリル）−ウンデ
セニルトリクロロシランを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。

【０１５３】

【化１０】

【０１５４】また、図１０Ａに示すように予め厚み０．
２ｍｍの電気的絶縁性ポリイミド基材２１の表面に、厚
み０．５μｍの電気的絶縁性シリカ膜２を形成した。

【０１５５】次に、ポリイミド基材２１を化学吸着溶液
に浸漬して、シリカ膜２の表面に化学吸着分子を化学吸
着させた（単分子層形成工程）。単分子層形成工程後、
ポリイミド基材２１をクロロホルム溶液に浸漬して、ポ
リイミド基材２１上に残留する未反応の膜材料分子を洗
浄除去した。これにより、表面に汚れのない単分子膜１
４を形成した（図１０Ａ）。

【０１５６】このとき、ポリイミド基材２１上のシリカ
膜２表面には、活性水素を含む水酸基が多数存在するの
で、それらの水酸基と化学吸着分子の−ＳｉＣｌ結合基
との脱塩素反応により共有結合で化学結合して、化学式
（Ｃ４）に示す化学吸着分子で構成された単分子膜１４
が形成されている。ただし、化学式（Ｃ４）において、
化学吸着分子中の全ての−ＳｉＣｌ結合基がシリカ膜２
表面と反応した場合を示したが、少なくとも１つの−Ｓ
ｉＣｌ結合基がシリカ膜２表面と反応していればよい。

【０１５７】

【化１１】

【０１５８】次に、形成した単分子膜１４の表面に、液
晶配向膜の作製に使用するラビング装置（図５Ａ）を使
用してラビング処理を行い、単分子膜１４を構成する化
学吸着分子を配向させた（傾斜処理工程）（図１０
Ｂ）。ラビング処理においてレーヨン製のラビング布４
１を巻き付けた直径７．０ｃｍのラビングロール４２を
用い、押し込み深さ０．３ｍｍ、ニップ幅１１．７ｍ
ｍ、回転数１２００回転／ｓ、テーブルスピード（基材
走行速度）４０ｍｍ／ｓの条件でラビングを行った。こ
のとき、ラビング方向と略平行に配向（傾斜）した単分
子膜２４となった。

【０１５９】次に、真空蒸着法、フォトリソグラフィ法
及びエッチング法を適用して、単分子膜２４の表面に、
長さ５０ｍｍの一対の白金電極１７を５ｍｍ隔てて蒸着
形成した後、室温下で超純水中に浸漬し、かつ、一対の
白金電極１７間に８Ｖの電圧を６時間印加して、電解酸
化重合を行った（導電領域形成工程）。これにより、下
記化学式（Ｃ５）を重合単位とする、所定の方向（ラビ
ング方向）に連なる導電性のポリピロール型共役系を含
む導電性ポリマーを有する導電領域１６を一対の白金電
極１７間に形成できた（導電領域形成工程）（図１０
Ｄ）。

【０１６０】

【化１２】

【０１６１】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であった。

【０１６２】前記の一対の白金電極１７間に有機導電膜
を介して８Ｖの電圧印加で１ｍＡの電流を流すことがで
きた。したがって、ドナーやアクセプタ等の不純物をド
ープしなくとも、導電性ポリマーの導電率が約１０³Ｓ
／ｃｍの導電領域を有する単分子膜３４が得られた。

【０１６３】上記のようにして形成された導電領域の導
電率は金属の１／１０〜１／１００程度であるので、単
分子膜３４を積層すれば半導体素子やコンデンサ等の機
能デバイスの配線や電極に使用できるレベルであった。
また、本実施例に係る単分子膜３４は可視領域の波長の
光を吸収しないため、積層すれば液晶表示素子、電解発
光素子、太陽電池等の透明電極としても使用できるレベ
ルであった。

【０１６４】なお、上記の本実施例では絶縁性のシリカ
膜２を表面に設けたポリイミド基材２１を用いたが、絶
縁性の酸化アルミニウム膜を表面に設けたポリイミド基
材を用いても同様の導電領域を有する単分子膜が得られ
た。また、ポリイミド基材の代わりに導電性のアルミニ
ウム基材を用いても、その基材表面にシリカ膜を設ける
こと又はその基材表面に酸化処理を施すことにより、同
様の導電領域を有する単分子膜が得られた。

【０１６５】また、上記の本実施例の傾斜処理工程でラ
ビング配向法を適用したが、単分子層形成工程前に、シ
リカ膜を設けたポリイミド基材の表面にラビング処理を
施し、その後、同様の方法で単分子膜を形成すればラビ
ング方向に配向した単分子膜を形成することができ、更
にその後、同様の方法で導電領域を形成すると、同様な
導電特性の導電領域を有する単分子膜が得られた。

【０１６６】また、上記の本実施例の傾斜処理工程でラ
ビング配向法を適用したが、図５Ｂに示す如く、偏光板
４３を介して紫外線を照射しても、単分子膜１４を構成
する化学吸着分子２２が偏光方向と略平行に配向した単
分子膜２４を形成する（光配向法）ことができ、その
後、上記と同じ方法で導電領域を形成すると、より導電
性に優れた導電領域を有する単分子膜３４が得られた。
なお、光配向法で用いる光としては、上記の偏光紫外線
のみに限らず、単分子膜３４が吸収する波長の光であれ
ば用いることができた。

【０１６７】また、上記の本実施例の洗浄工程におい
て、洗浄用のクロロフォルム溶液からポリイミド基材１
を引き上げる際に、図５Ｃに示す如く、ポリイミド基材
１の表面を洗浄用のクロロフォルム溶液４４の液面にし
て、略垂直に引き上げて液切りを行っても、単分子膜を
構成する化学吸着分子２２が液切り方向と略平行に配向
した単分子膜２４を形成する（液切り配向法）ことがで
きた。これにより、洗浄工程と傾斜処理工程とを同時に
行うことができる。更に、液切り配向処理を行った単分
子膜に光配向処理を施し、その後、上記と同じ方法で導
電領域を形成すると、導電率１０⁴Ｓ／ｃｍの導電領域
を有する単分子膜３４が得られた。

【０１６８】（実施例２）実施例１と同様の方法で合成
した下記化学式（Ｄ１）に示す５−ヘキシル−（３−メ
チルピロリル）オクタデセニルトリクロロシランを用
い、脱水したジメチルシリコーンの有機溶媒で１％に薄
めて化学吸着液を調製した。

【０１６９】

【化１３】

【０１７０】次に、厚み０．２ｍｍの絶縁性ポリイミド
基材101（ガラスあるいは導電性のメタル基材でも良
い）の表面に厚み０．５μｍの絶縁性の薄膜、例えばシ
リカ保護膜あるいはＡｌ₂Ｏ₃の保護膜102を形成した
（図１１Ａ）。

【０１７１】次に、前記吸着液に浸漬して前記シリカ膜
表面に化学吸着を行い、さらに表面に残った未反応の前
記物質をクロロホルムで洗浄除去して、前記物質よりな
る単分子膜103を選択的に形成した（図１１Ｂ）。

【０１７２】このとき、基材表面（シリカ膜またはＡｌ
₂Ｏ₃膜）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−ＳｉＣｌ基が水酸基と脱塩化水素反応
を生じて基材表面に共有結合した下記化学式（Ｄ２）で
示される分子で構成された単分子膜103が形成された。

【０１７３】

【化１４】

【０１７４】その後、図１１Ｃに示したように、液晶配
向膜作製に使用するラビング装置104を使用し、レーヨ
ン製布105（吉川加工（株）製：ＹＡ−２０−Ｒ）で、
押し込み深さ０．３ｍｍ、ニップ幅１１．７ｍｍ、回転
数１２００回転、テーブルスピード４０ｍｍ／ｓｅｃの
条件で電極ギャップとほぼ垂直方向にラビング処理する
と、単分子膜を構成する分子がラビング方向とほぼ並行
に配向した単分子膜103'が得られた（図１１Ｄ）。

【０１７５】次に、前記単分子膜表面に長さ５０ｍｍの
白金電極（ソース、ドレーン電極）106,106'を５ｍｍ間
隔で１対を蒸着形成し、超純水中で室温（２５℃）下で
６時間この電極間に８Ｖの直流電界を印加してピロリル
基107の電解酸化重合を行った。その結果、図１１Ｅと
下記化学式（Ｄ３）で示されるような前記電極間を導電
性のポリピロリル基107'（共役結合基）で接続され、室
温（２５℃）での導電度が４×１０³Ｓ／ｃｍ（この単
分子膜の場合、８Ｖの電界印加で、４ｍＡの電流を流す
ことができた）の導電性単分子膜108が得られた（図１
１Ｆ）。

【０１７６】

【化１５】

【０１７７】なお、より大きな電流容量が必要な場合に
は、前記物質の代わりに末端アルキル基を不飽和炭化水
素基、たとえば前記化学式８のＤ−Ｆで示したようなビ
ニル基やアセチレン基を組み込んだ物質を用い、化学吸
着反応させた後、重合後または重合前に酸化して水酸基
（−ＯＨ）またはカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）に変換
し、この活性水素の部分に次層の単分子膜を累積する工
程を繰り返して単分子膜を累積形成すれば導電性の単分
子累積膜を形成できた。

【０１７８】この導電度は、金属の１／１０〜１／１０
０程度であり、積層すれば半導体装置やコンデンサ等の
機能デバイスの配線や電極に使用できるレベルであっ
た。また、この被膜は、単分子膜であり、膜厚がナノメ
ーターレベルできわめて薄いため、可視光の波長の光を
ほとんど吸収せず、透過する。このため、液晶表示素子
や電界発光素子、太陽電池等の透明電極に使用できるレ
ベルであった。

【０１７９】なお、ここで、単分子膜を構成する分子を
配向させる際、偏光板121を介して紫外線122を照射する
（図１２Ａ）と、単分子膜を構成する分子123が偏光方
向とほぼ並行に配向した単分子膜が得られ、その後、前
記と同様の方法で重合するとより導電性に優れた導電性
単分子膜が得られた。

【０１８０】なお、光配向に用いる光として、単分子膜
が吸収する波長の光であれば、紫外光あるいは可視光領
域の偏光を用いて光配向を行うことが可能であった。

【０１８１】また、同単分子膜を形成後、もう一度洗浄
液124であるクロロフォルムに浸漬し、同様の洗浄を行
い、さらに基材を立てながら引き上げて液切りを行う
と、単分子膜を構成する分子が液切り方向とほぼ並行に
配向した単分子膜123'が得られ、その後、前記と同様の
方法で電解酸化重合すると、室温（２５℃）で１０⁴Ｓ
・ｃｍの導電性単分子膜が得られた（図１２Ｂ）。

【０１８２】また、基材を立てながら引き上げて液切り
を行う工程を光配向の前に行うとさらに配向性を向上で
きた。

【０１８３】なお、この様な被膜は、電界発光素子（Ｅ
Ｌ）や太陽電池で用いられているインジウム錫酸化物合
金（ＩＴＯ）製透明電極の代わりの透明電極としても利
用可能であった。

【０１８４】また、層内の複数の導電性共役結合基が特
定の方向に配向した単分子膜状または単分子累積膜状の
被膜で、導電度が１０³S/cm以上の被膜を作成すると、
コンデンサの電極、半導体ＩＣチップの配線、または電
磁波シールド膜にも利用可能であった。

【０１８５】（実施例３）図１３に示すように、実施例
１においてポリイミド基材101の代わりにＳｉ基材131
（ゲート電極として利用）を用い、保護膜102の代わり
に２酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂）132を形成し、同様の導
電性単分子膜133を形成した後、一対の白金電極（それ
ぞれソース134、ドレーン135電極として利用）を５μｍ
間隔で形成した他は、同様のプロセスを行ない、前記Ｓ
ｉＯ₂膜をゲート絶縁膜とした薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）型有機電子デバイス（３端子素子）136を作製でき
た（図１３）。

【０１８６】このデバイスでは、ＴＦＴのチャネルは、
それぞれ両端がソース及びドレーン電極に結合された共
役結合基であるポリピロリル基で構成されているため、
電界効果の移動度が約１０００cm²/V・S数百以上の有機
ＴＦＴが容易に得られた。

【０１８７】（実施例４）図１４に示すように、まず、
多数の有機電子デバイスを液晶の動作スイッチとして用
いるため、実施例１と同様のプロセスでアクリル基材
（０．５ｍｍ厚）141表面に３端子有機電子デバイス142
群をマトリック状に複数個配列配置形成して、さらに、
それぞれのソース側及びゲート側電極をソース配線とゲ
ート配線でそれぞれ接続した。またドレーン側電極に
は、インジウム−錫酸化物合金（ＩＴＯ）を用いて透明
電極143を形成した。

【０１８８】次に、前記アレイ基材表面に通常の方法で
ポリイミド被膜を形成し、ラビングして配向膜144を形
成し、アレイ基材145を作製した。

【０１８９】一方、平行して、アクリル基材146表面に
マトリック状にＲＧＢの色要素147群を配列配置してカ
ラーフィルターを形成し、さらに導電性透明電極148を
前面に形成してカラーフィルター基材149を作製した。

【０１９０】次に、前記カラーフィルター表面にポリイ
ミド被膜を形成し、ラビングして配向膜144'を作製し
た。

【０１９１】次に、前記配向膜の形成されたアレイ基材
145とカラーフィルター基材149を配向膜が向かい合わせ
になるよう重ね合わせし、スペーサー150を挟んでエポ
キシ系接着剤151で封口部を除いて接着して所定の間隔
で周縁部をシール接着した液晶セルを作製した。

【０１９２】最後に、ＴＮ型液晶152を注入し封止し
て、さらに周辺回路を組み込んだＩＣチップを実装し、
前後に偏光板153,153'を設置してバックライト154を組
み込んでＴＮ型液晶表示装置155を製造できた（図１
４）。

【０１９３】この方法では、アレイの製造において、基
材加熱の必要がないので、アクリル基材のようなガラス
転移点（Ｔｇ）が低い基材を用いても十分高画質な型液
晶表示装置を作成できた。

【０１９４】このとき、有機電子デバイスのゲート電極
に接する絶縁性単分子膜または絶縁性単分子累積膜とし
て、炭化水素基を含む界面活性剤（例えばCH₃-(CH₂)₉-S
i-Cl ₃）を用い、化学吸着法によりCH₃-(CH₂)₉-Si(-O-)₃
の単分子膜を形成した。この場合は、耐電圧特性を０．
５×１０¹⁰Ｖ／ｃｍ〜１×１０¹⁰Ｖ／ｃｍまで大幅に向
上できた。その耐剥離強度は、１トン／ｃｍ²程度にな
り、信頼性に優れた液晶表示装置製造できた。

【０１９５】なお、実施例４においてはボトムゲートタ
イプの液晶表示装置の作成例を示したが、トップゲート
タイプの液晶表示装置に応用することもできる。

【０１９６】（実施例５）図１５に示すように、まず、
多数の有機電子デバイスを電界発光素子の動作スイッチ
として用いるため、実施例１と同様のプロセスでポリエ
ーテルサルホン基材（厚み０．２ｍｍ）161表面に３端
子有機電子デバイス162群をマトリック状に複数個配列
配置形成して、さらに、それぞれのソース側及びゲート
側電極をソース配線とゲート配線でそれぞれ接続した。
またドレーン側電極には、インジウム−錫酸化物合金
（ＩＴＯ）を用いて透明電極163を形成してアレイ基材1
64を作製した。

【０１９７】次に、前記３端子有機電子デバイスのドレ
ーンに接続された透明電極163上にホール輸送層165を蒸
着し、さらに赤色発光層166（2,3,7,8,12,13,17,18-オ
クタエチル-２１Ｈ２３Ｈ-ポルフィンプラチナ（I
I））と緑色発光層６６’（トリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム）と青色発光層166"（4,4'−ビス
（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル）をそれぞれ
マスク蒸着した後、さらに電子輸送層167を全面蒸着
し、陰極168（例えばＭｇとＡｇの合金、ＡｌとＬｉの
合金、または電子輸送層167の上にＬｉＦとＡｌを積層
したもの）を形成して、最後に、周辺回路を組み込んだ
ＩＣチップを実装するとＥＬ型表示装置169を製造した
（図１５）。

【０１９８】この方法ではアレイの製造において、基材
を加熱する必要がないので、ポリエーテルサルホン基材
を用いても十分高画質なＥＬ型表示装置を作成できた。

【０１９９】このとき、有機電子デバイスのゲート電極
の上に実施例４で用いた炭化水素基を含む界面活性剤で
絶縁膜を形成すると、耐電圧特性を０．５×１０¹⁰Ｖ／
ｃｍ〜１×１０¹⁰Ｖ／ｃｍまで大幅に向上できた。その
耐剥離強度は、１トン／ｃｍ ²程度になり、信頼性に優
れた液晶表示装置が製造できた。

【０２００】また、３端子有機電子デバイスのドレーン
に個々に接続されたエレクトロルミネッセンス膜を接続
形成する工程において、それぞれ赤、青、緑色の光を発
光する３種類のエレクトロルミネッセンス膜を形成して
エレクトロルミネッセンス型カラー表示装置を製造でき
た。

【０２０１】（実施例６）まず、３−メチルピロリル基
(C₄H₄N-CH₃)と、分極性の官能基であるオキシカルボニ
ル基(-OCO-)と、基板表面の活性水素（例えば水酸基(-O
H)）と脱塩化水素反応するトリクロロシリル基(-SiCl₃)
とを有する下記化学式（Ｅ１）の物質（ＰＥＮ：6-(3-m
ethyl pyrrolyl)hexyl-12,12,12-trichloro-12-siladod
ecanoate）を下記工程１〜５にしたがって合成した。

【０２０２】

【化１６】

【０２０３】Ｉ．前記化学式（１）の物質（ＰＥＮ）の
合成方法工程１ 6-ブロモ-1-(テトラヒドロピラニルオキシ)ヘ
キサンの合成 500mlの反応容器に6-ブロモ-1-ヘキサノール197.8g(1.0
9mol)を仕込み、5℃以下に冷却した。これにジヒドロピ
ラン102.1g(1.21mol)を10℃以下の温度で滴下した。滴
下終了後、室温に戻して1時間攪拌させた。反応により
得られた残渣をヘキサン／IPE（ジイソプロピルエーテ
ル）＝５／１にてシリカゲルカラム精製して263.4gの6-
ブロモ-1-(テトラヒドロピラニルオキシ)ヘキサンを得
た。収率は90.9%であった。工程１の反応式を下記式
（Ｅ２）に示す。

【０２０４】

【化１７】

【０２０５】工程２（３−Ｎメチル）［６−（テトラ
ヒドロピラニルオキシ）ヘキシル］ピロールの合成アルゴン気流下、２リットルの反応容器に３メチルピロ
ール0.567mol、脱水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）200m
1を仕込み、５℃以下に冷却した。これに1.6Mのｎ−ブ
チルリチウムヘキサン溶液354ml(0.567mol)を１０℃以
下で滴下した。同温度で１時間攪拌させた後、ジメチル
スルホキシド600mlを加えてＴＨＦを加熱留去して溶媒
置換した。次に、6-ブロモ-1-(テトラヒドロピラニルオ
キシ)ヘキサン165.2g(0.623mol)を室温にて滴下した。
滴下後、２時間、同温度で攪拌させた。

【０２０６】反応混合物に水600molを加え、ヘキサン抽
出し、有機層を水洗した。無水硫酸マグネシウムにて乾
燥後、溶媒留去した。残渣をヘキサン／酢酸エチル＝４
／１にてシリカゲルカラム精製して107.0gの（３−Ｎメ
チル）［６−（テトラヒドロピラニルオキシ）ヘキシ
ル］ピロールを得た。収率７５．２％であった。工程２
の反応式を下記式（Ｅ３）に示す。

【０２０７】

【化１８】

【０２０８】工程３（３−Ｎメチル）(６-ヒドロキシ
ヘキシル)-ピロールの合成１リットルの反応容器に上記で得られた（３−Ｎメチ
ル）［６-（テトラヒドロピラニルオキシ）ヘキシル］
ピロール0.418mol、メタノール４５０ｍｌ、水２２５ｍ
ｌ、濃塩酸３７．５ｍｌを仕込み、室温にて６時間攪拌
させた。反応混合物を飽和食塩水７５０ｍｌに注加し、
ＩＰＥ抽出した。有機層を飽和食塩水洗浄し、無水硫酸
マグネシウムにて乾燥させ、溶媒留去した。得られた残
渣をｎ−ヘキサン／酢酸エチル＝３／１にてシリカゲル
カラム精製し、65.1gの（３−Ｎメチル）(６-ヒドロキ
シヘキシル)-ピロールを得た。収率８８．１％であっ
た。工程３の反応式を下記式（Ｅ４）に示す。

【０２０９】

【化１９】

【０２１０】工程４（３−Ｎメチル）［６-（１０-ウ
ンデセノイルオキシ）ヘキシル］−ピロールの合成２リットルの反応容器に（３−Ｎメチル）(６-ヒドロキ
シヘキシル)-ピロール0.371molと、ｄｒｙピリジン３
３．２ｇ（０．４２０ｍｏｌ）、ｄｒｙトルエン１８５
０ｍｌを仕込み、２０℃以下で10-ウンデセノイルクロ
リド75.7g(０．３７３ｍｏｌ)のｄｒｙトルエン３００
ｍ１溶液を滴下した。滴下時間は３０分であった。その
後、同温度にて１時間攪拌させた。反応混合物を氷水
１．５リットルに注加し、１Ｎ塩酸で酸性にした。酢酸
エチル抽出し、有機層を水洗、飽和食塩水洗浄し、無水
硫酸マグネシウムにて乾燥させ、溶媒を除去し、１２
８．２ｇの粗体を得た。これをｎ−ヘキサン／アセトン
＝２０／１にてシリカゲルカラム精製し、９９．６ｇの
（３−Ｎメチル）［６-（１０-ウンデセノイルオキシ）
ヘキシル］-ピロールを得た。収率８０．１％であっ
た。工程４の反応式を下記式（Ｅ５）に示す。

【０２１１】

【化２０】

【０２１２】工程５ＰＥＮの合成１００ｍｌキャップ付き耐圧試験管に（３−Ｎメチル）
［６-（１０-ウンデセノイルオキシ）ヘキシル］-ピロ
ール６．０×１０^-3ｍｏ１、トリクロロシラン0.98g
（７．２３×１０^-3ｍｏｌ）、H₂PtC1₆・6H₂0の５％イソ
プロピルアルコール溶液０．０１ｇを仕込み、１００℃
で１２時間反応させた。この反応液を活性炭で処理した
後、2.66×10³Pa(20Torr)の減圧下で低沸点成分を留去
した。２．３ｇのＰＥＮを得た。収率８１．７％であっ
た。工程５の反応式を下記式（Ｅ６）に示す。

【０２１３】

【化２１】

【０２１４】なお、末端のトリクロロシリル基をトリメ
トキシシリル基に置換するには、前記化学式１のＰＥＮ
を３モル倍のメチルアルコールと室温（２５℃）で攪拌
し、脱塩化水素反応させる。必要に応じて前記塩化水素
は水酸化ナトリウムを加えて塩化ナトリウムとして分離
する。 II．分子膜の形成方法前記化学式（Ｅ１）のＰＥＮを用い、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Ｅを調製し
た。

【０２１５】次に、厚み５ｍｍのガラス基板の表面に厚
み２ｎｍのシリカ下地層を形成した。このシリカ下地層
は、テトラクロロシラン(SiCl₄)を、脱水したジメチル
シリコーンの有機溶媒で１％に薄めて化学吸着下地層溶
液を調製し、この化学吸着下地層溶液をガラス基板の片
面にコーティングし、テトラクロロシラン(SiCl₄)とガ
ラス基板の表面の水酸基(-OH)との間で脱塩化水素反応
を起こさせ、次いでクロロホルムで洗浄除去して未反応
物を除去し、トリクロロシラノール(Cl₃Si-O-)からなる
単分子膜を形成した。次に水と反応させ、(OH)₃Si-O-膜
に置換し、水酸基を導入してシリカ下地層を形成した。

【０２１６】次に、前記シリカ下地層の表面に前記化学
吸着液Ｅをコーティングして、化学吸着反応を行い、さ
らに表面に残った未反応の前記物質をクロロホルムで洗
浄除去して、前記物質よりなる単分子膜を形成した。

【０２１７】このとき、シリカ下地層には活性水素を含
む水酸基が多数存在するので、前記物質（Ｅ１）の−Ｓ
ｉＣｌ基が水酸基と脱塩化水素反応を生じて基板表面に
共有結合した下記化学式（Ｅ７）で示される分子で構成
された単分子膜が形成された。

【０２１８】

【化２２】

【０２１９】III．分子膜の配向方法次に、単分子膜が形成されたガラス基板を非水クロロフ
ォルム溶液で洗浄し、乾燥後、図５Ａに示すラビング配
向処理をして配向した単分子膜を形成した。 IV．電極の形成方法次に、単分子膜の両端の所定の部分にニッケル薄膜を蒸
着形成した。ギャップ間距離は１０ｃｍ、長さが３０ｃ
ｍの第１電極と第２電極とを形成した。Ｖ．重合法まず、光エネルギービーム重合をした。図５Ｂに示すよ
うに、第１の電極から第２の電極に向かう方向を偏光方
向とする偏光した可視光を５００ｍＪ／ｃｍ²程度照射
して、配向性させつつ、予備重合した。

【０２２０】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、電解重合して導電性有機薄膜を形成した。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、第１の電極
と第２の電極とは導電性ポリマーで電気的に接続され
た。得られた有機導電膜の膜厚は約２．０ｎｍ、ポリピ
ロール部分の厚さは約０．２ｎｍ、有機導電膜の長さは
１０ｃｍ、幅３０ｃｍであった。

【０２２１】下記化学式（Ｅ８）に得られた有機導電膜
ポリマーの１ユニットを示す。

【０２２２】

【化２３】

【０２２３】VI.測定得られた導電性有機薄膜を、市販の原子間力顕微鏡（Ａ
ＦＭ）（セイコーインスツルメント社製、ＳＡＰ３８
００Ｎ）を用い、ＡＦＭ−ＣＩＴＳモードで、電圧：１
ｍＶ、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＞１×１０⁷Ｓ／
ｃｍであった。これは、前記電流計１×１０⁷Ｓ／ｃｍ
までしか測定することができず、針がオーバーして振り
切れてしまったからである。電導度の良好な金属である
金は室温（２５℃）において５．２×１０⁵Ｓ／ｃｍ、
銀は５．４×１０⁵Ｓ／ｃｍであることからすると、本
実施例の有機導電膜の電導度ρは驚くべき高い導電性で
ある。ゆえに本発明の有機導電膜は、「超金属導電膜」
ということができる。

【０２２４】本発明において、有機導電膜の電導度ρを
下げることは、導電ネットワークを不完全なものとした
り、分子の配向度を低下させることにより、容易にでき
る。

【０２２５】得られた導電性有機薄膜は、透明電極また
は電線として有用であった。

【０２２６】前記実施例２と同様に、前記化学式（Ｅ
１）の分子の５位に、CH₂=CH-CH₂-を導入しておき、前
記化学式（Ｅ８）に示す導電性有機薄膜を形成後、２重
結合の部分を酸化することにより水酸基(-OH)を導入
し、次いで前記化学式（Ｅ１）のピロリル化合物を反応
させて累積膜を形成することができた。

【０２２７】（実施例７）前記実施例６で得られた化合
物を、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。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（−ＳｉＣ
ｌ）との間で塩化水素反応を生じて単分子膜が形成され
た。

【０２２８】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。

【０２２９】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。

【０２３０】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、電解重合して導電性ポリマーを形成し、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、両電極間は導電性ポリマーで電気的に
接続されたことになる。このようにして、ガラスファイ
バー上にポリピロールの共役結合重合膜がガラスファイ
バーの軸方向に沿って長さ１０ｍｍ形成できた。有機薄
膜の膜厚は約２．０ｎｍ、ポリピロール部分の厚さは約
０．２ｎｍ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。

【０２３１】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８Ａに示す。図８
Ａにおいて、１１はガラス芯線、６はポリピロール電解
酸化重合膜、１３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。

【０２３２】得られた導電性有機薄膜を、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、
ＳＡＰ３８００Ｎ）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
×１０⁷Ｓ／ｃｍであった。これは、前記電流計１×１
０⁷Ｓ／ｃｍまでしか測定することができず、針がオー
バーして振り切れてしまったからである。

【０２３３】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。被覆絶縁膜は、室温硬化型のシリコーンゴム
を用いた。

【０２３４】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。

【０２３５】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。

【０２３６】（実施例８）前記実施例１〜７おいて、導
電性分子が配向しているか否かは、図１６に示すような
液晶セル170を形成し、偏光板177,178で挟み、裏面より
光を照射して180の位置から観察することにより確認で
きる。液晶セル170は、導電性分子膜172,174がそれぞれ
形成されたガラス板171,173の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
175で封止し、内部に液晶組成物176（ネマチック液晶、
例えばチッソ社製”ＬＣ，ＭＴ−５０８７ＬＡ”）を注
入して作成した。（１）偏光板177,178をクロスにした場合、導電性分子
膜172,174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177,178を平行にした場合、導電性分子膜1
72,174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。

【０２３７】なお、裏側の基材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。

【０２３８】この方法により、前記実施例１〜１３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。

【０２３９】

【発明の効果】本発明は、導線、配線、電極または透明
電極として利用できる導電性ポリマーからなる有機薄膜
を提供できる。また、この導電性ポリマーからなる有機
薄膜を導線、配線、電極、透明電極として用いた、半導
体装置、コンデンサ、液晶表示素子、電界発光素子、太
陽電池等の高性能なデバイスを提供できる。更に、この
導電性ポリマーからなる有機薄膜を用いた同軸ケーブ
ル、フラットケーブル等の電気ケーブルが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１における基材上に形成され
た導電性ポリマーを含む単分子膜を模式的に示す断面図
であり、Ａは全領域に導電性ポリマーの形成された単分
子膜、Ｂは複数の部分領域に導電性ポリマーの形成され
た単分子膜、Ｃは共役重合性官能基を内部に有する有機
分子からなり、複数の部分領域に導電性ポリマーの形成
された単分子膜である。

【図２】本発明の実施形態１における導電性ポリマーの
方向を説明するための模式的平面図である。

【図３】本発明の実施形態１における基材上に形成され
た導電性ポリマーを含む単分子層の導電領域の構成例を
模式的に示す平面図であり、Ａは一方向に連なる導電性
ポリマーが全領域に形成され単分子層、Ｂは各導電領域
に一方向に連なる導電性ポリマーの形成された平行な導
電領域を有する単分子層、Ｃは各導電領域に一方向に連
なる導電性ポリマーの形成されたマトリックス状に配列
した導電領域を有する単分子層、Ｄは各導電領域に形成
された導電性ポリマーの方向が同じで、かつ、各導電領
域の形状も同じでない、任意のパターンに配列した導電
領域を有する単分子層である。

【図４】本発明の実施形態１における基材上に形成され
た単分子膜の構造例を模式的に示す断面図であり、Ａは
電気絶縁膜付き基材上に形成された単分子膜、Ｂは基材
上に形成され、かつ、表面に保護膜の形成された単分子
膜である。

【図５】本発明の実施形態１における有機薄膜を構成す
る分子を傾斜（配向）させる配向法を説明するための模
式的斜視図であり、Ａはラビング配向法、Ｂは光配向
法、Ｃは液切り配向法である。

【図６】本発明の実施形態１における基材上の選択的な
部位に導電領域を形成した構成例を模式的に示す斜視図
であり、Ａは基材上の全部位に形成された単分子膜内に
複数の導電領域が形成された構成を示し、Ｂは全領域に
導電領域の形成された単分子膜を、基材上に複数形成し
た構成を示す。

【図７】本発明の実施形態２における基材上に形成され
た単分子累積膜の積層構造例を模式的に示す断面図であ
り、Ａは各単分子層の配向方向を同一方向とするＸ型の
単分子累積膜、Ｂは各単分子層ごとに配向方向の傾斜が
強くなるＸ型の単分子累積膜、Ｃ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型の単分子累積膜
である。

【図８】Ａは本発明の実施例１２における芯線の外表面
に形成され、全領域を導電領域とする導電性単分子膜を
備え、その表面が電気的絶縁膜で被覆された電気ケーブ
ルの断面図、Ｂは本発明の実施形態３における四角柱状
の絶縁体の表面に形成され、外側表面は絶縁膜で被膜さ
れた４つの導電領域を有する単分子膜を備えた集合電線
型の電気ケーブルの斜視図、Ｃは本発明の実施形態３に
おける基材上に形成された全領域を導電領域とする単分
子膜と３対の接続部とを備えた集合電線型のフラットケ
ーブルの斜視図である。

【図９】本発明の実施形態４における単分子膜に形成さ
れた導電領域を電極として用いるコンデンサの構造例を
模式的に示す断面図であり、Ａは導電領域を有する単分
子膜の形成された２つの基材で各単分子膜を内側にして
誘電体を狭持した構造、Ｂは誘電体の平行な２つの表面
それぞれに導電領域を有する単分子膜が形成された構造
を示す。

【図１０】本発明の実施形態１および実施例６における
導電領域を有する単分子膜を製造する工程を説明するた
めの断面図であり、Ａは単分子層形成工程後における基
材上に形成された単分子膜、Ｂは傾斜処理（配向処理）
工程後における配向した単分子膜、Ｃは重合電極形成工
程で表面に形成された一対の電極に電圧を印加する導電
領域形成工程を開始した直後の単分子膜、Ｄは導電領域
形成工程後における導電性ポリマーが形成された単分子
膜である。

【図１１】Ａ〜Ｆは本発明の実施例２における有機導電
性膜の製造工程概念図である。

【図１２】Ａ〜Ｂは本発明の実施例２における分子層内
の分子を配向させるプロセスを説明するための断面概念
図である。

【図１３】本発明の実施例３における有機電子デバイス
を説明するための断面概念図である。

【図１４】本発明の実施例４における液晶表示装置を説
明するための断面概念図である。

【図１５】本発明の実施例５におけるエレクトロルミネ
ッセンス（ＥＬ）表示装置を説明するための断面概念図
である。

【図１６】本発明の実施例８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である。

【符号の説明】

１基材（基材）２基材絶縁膜３保護被膜４単分子膜（単分子層）５共役系（共役結合鎖）６導電領域７金属接点（配線）８誘電体９共役重合性官能基１１絶縁性基材１３絶縁保護膜１４ピロール基を有する有機分子からなる単分子膜１６ポリピロール型導電性ポリマーを有する導電領域１７電解重合用の白金電極２１樹脂基材２４ピロール基を有する有機分子が配向した単分子膜３４ポリピロール型導電性ポリマーを有する単分子膜４１ラビングロール４２ラビング布４３偏光板４４洗浄用の有機溶液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者美濃規央大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4J032 BA13 BA14 BB01 BB03 BC01 BC02 BC03 BC07 BC12 BC21 BC32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に活性水素を含む基材表面と共有結
合した末端結合基と、Ｎ基に活性水素を含まない３−ピ
ロリル基と、前記末端結合基と前記３−ピロリル基との
間は活性水素を含まない有機基を含む有機分子で構成さ
れた被膜であり、前記被膜内で３−ピロリル基は他の分子の共役結合基と
重合して導電性共役結合鎖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】前記導電性有機薄膜の電導度（ρ）が、
室温（２５℃）においてドーパントなしで１Ｓ／ｃｍ以
上である請求項１に記載の導電性有機薄膜。
【請求項４】前記導電性有機薄膜の電導度（ρ）が、
室温（２５℃）においてドーパントなしで１×１０³Ｓ
／ｃｍ以上である請求項３に記載の導電性有機薄膜。
【請求項５】前記導電性有機薄膜の電導度（ρ）が、
室温（２５℃）においてドーパントなしで５．５×１０
⁵Ｓ／ｃｍ以上である請求項４に記載の導電性有機薄
膜。
【請求項６】前記重合した共役結合基が、ポリ（３−
ピロール）、ポリ（３−ピロール）とポリ（１−ピロー
ル）との共重合体、およびポリ（３−ピロール）とポリ
チェニレンから選ばれる少なくとも一つのポリマーであ
る請求項１に記載の導電性有機薄膜。
【請求項７】前記末端結合基が、シロキサン（−Ｓｉ
Ｏ−）およびＳｉＮ−結合から選ばれる少なくとも一つ
の結合（但し、Ｓｉおよび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８】前記導電性有機薄膜を構成する分子は配
向されている請求項１に記載の導電性有機薄膜。
【請求項９】前記導電性有機薄膜は、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１０】前記導電性有機薄膜を形成しているポ
リ（３−ピロール）分子ユニットが下記化学式（Ａ）で
示される請求項１に記載の導電性有機薄膜。【化１】（但し、Ｂは水素、炭素数１〜１０のアルキル基を含む
有機基、活性水素導入可能基またはその残基、Ｚはエス
テル基（−ＣＯＯ−）、オキシカルボニル基（−ＯＣＯ
−）、カルボニル基（−ＣＯ−）及びカーボネイト（−
ＯＣＯＯ−）基、アゾ（−Ｎ＝Ｎ−）基から選ばれる少
なくとも一つの官能基または化学結合（−）、Ｒは炭素
数１〜３のアルキル基、ｍ，ｎは整数でありｍ＋ｎは２
以上２５以下、Ｙは酸素（Ｏ）または窒素（Ｎ）、Ｅは
水素または炭素数１−３のアルキル基、ｐは１，２又は
３の整数である。）
【請求項１１】前記導電性有機薄膜が、さらにドーパ
ント物質を含む請求項１に記載の導電性有機薄膜。
【請求項１２】前記導電性有機薄膜が、単分子膜また
は単分子累積膜である請求項１に記載の導電性有機薄
膜。
【請求項１３】表面に活性水素を含む基材表面と共有
結合可能な末端官能基と、Ｎ基に活性水素を含まない３
−ピロリル基と、前記末端官能基と前記３−ピロリル基
との間は活性水素を含まない有機基を含む化合物を、前記表面に活性水素を含む基材表面に接触させ、脱離反
応により共有結合させて有機薄膜を成膜し、前記３−ピロリル基と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
性ポリマーを形成することを特徴とする導電性有機薄膜
の製造方法。
【請求項１４】前記末端官能基が、ハロゲン化シリル
基、アルコシシリル基またはイソシアネート基であり、
基材表面の活性水素と脱塩化水素反応、脱アルコール反
応および脱イソシアネート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１３
に記載の導電性有機薄膜の製造方法。
【請求項１５】前記共役結合可能基が、３−ピロリル
基、１−ピロリル基、およびチェニル基から選ばれる少
なくとも一つの基である請求項１３に記載の導電性有機
薄膜の製造方法。
【請求項１６】前記脱離反応により共有結合させた後
の有機薄膜を、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、偏光の照射処理、および重合時の分子
のゆらぎによる配向から選ばれる少なくとも一つの配向
処理を行う請求項１３に記載の導電性ガラスの製造方
法。
【請求項１７】前記Ｎ基に活性水素を含まない３−ピ
ロリル基を含む有機分子が下記化学式（Ｂ）で示される
請求項１３に記載の導電性有機薄膜の製造方法。【化２】（但し、Ｂは水素、炭素数１〜１０のアルキル基を含む
有機基または活性水素導入可能基、Ｚはエステル基（−
ＣＯＯ−）、オキシカルボニル基（−ＯＣＯ−）、カル
ボニル基（−ＣＯ−）及びカーボネイト（−ＯＣＯＯ
−）基、アゾ（−Ｎ＝Ｎ−）基から選ばれる少なくとも
一つの官能基または化学結合（−）、Ｒは炭素数１〜３
のアルキル基、ｍ，ｎは整数でありｍ＋ｎは２以上２５
以下、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は水素または炭素数１−３のアルキル基、ｐ
は１，２又は３の整数である。）
【請求項１８】前記導電性有機薄膜を単分子層状に形
成する請求項１３に記載の導電性有機薄膜の製造方法。
【請求項１９】前記導電性有機薄膜を形成した後、前
記化学式（Ｂ）の不飽和基Ｂに活性水素を導入し、さら
に単分子膜を積層させて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２０】前記エネルギービームが、紫外線、遠
紫外線、Ｘ線および電子線から選ばれる少なくとも一つ
である請求項１３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、偏光した紫
外線、偏光した遠紫外線および偏光したＸ線から選ばれ
る少なくとも一つであり、配向処理と導電性有機薄膜形
成とを同時に行う請求項２０に記載の導電性有機薄膜の
製造方法。
【請求項２２】前記導電性有機薄膜形成中または形成
後に、さらにドーパントを添加する請求項１３に記載の
導電性有機薄膜の製造方法。
【請求項２３】下記式（Ｂ）で示される３−ピロリル
基を含む化合物。【化３】（但し、Ｂは水素、炭素数１〜１０のアルキル基を含む
有機基または活性水素導入可能基、Ｚはエステル基（−
ＣＯＯ−）、オキシカルボニル基（−ＯＣＯ−）、カル
ボニル基（−ＣＯ−）及びカーボネイト（−ＯＣＯＯ
−）基、アゾ（−Ｎ＝Ｎ−）基から選ばれる少なくとも
一つの官能基または化学結合（−）、Ｒは炭素数１〜３
のアルキル基、ｍ，ｎは整数でありｍ＋ｎは２以上２５
以下、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は水素または炭素数１−３のアルキル基、ｐ
は１，２又は３の整数である。）