JP3400260B2 - 有機薄膜素子 - Google Patents
有機薄膜素子Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機薄膜素子に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、有機分子を用いて新しい機能素子
を実現しようとする試みが各所で活発化してきている。
素子への応用の面から見て、有機分子材料において特に
注目される現象は分子間の電荷移動現象である。この現
象を示す代表として、ドナー（Ｄ分子）とアクセプター
（Ａ分子）とからなる交互積層型電荷移動錯体（ＤＡ錯
体）が注目されている。ＤＡ錯体は、Ｄ分子とＡ分子と
の様々な組み合わせにより、Ｄ分子−Ａ分子間の電荷移
動が小さい中性状態または電荷移動が大きいイオン性状
態になることが知られている。これらのＤＡ錯体は、そ
の状態に応じて、様々な光学特性または電気特性を示
す。また、いくつかのＤＡ錯体、例えばテトラチアフル
バレン−クロラニル（ＴＴＦ−ＣＡ）は、温度または圧
力によって中性状態からイオン性状態への転移（ＮＩ転
移）を起こし、転移に伴ってその光学特性や電気特性が
変化することが知られている（Ｊ．Ｂ．Ｔｏｒｒａｎｃ
ｅ ｅｔ ａｌ．；Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．４
６，２５３（１９８１）、Ｙ．Ｔｏｋｕｒａ ｅｔ ａ
ｌ．；Ｐｈｙｓｉｃａ １４３Ｂ，５２７（１９８
６））。
を実現しようとする試みが各所で活発化してきている。
素子への応用の面から見て、有機分子材料において特に
注目される現象は分子間の電荷移動現象である。この現
象を示す代表として、ドナー（Ｄ分子）とアクセプター
（Ａ分子）とからなる交互積層型電荷移動錯体（ＤＡ錯
体）が注目されている。ＤＡ錯体は、Ｄ分子とＡ分子と
の様々な組み合わせにより、Ｄ分子−Ａ分子間の電荷移
動が小さい中性状態または電荷移動が大きいイオン性状
態になることが知られている。これらのＤＡ錯体は、そ
の状態に応じて、様々な光学特性または電気特性を示
す。また、いくつかのＤＡ錯体、例えばテトラチアフル
バレン−クロラニル（ＴＴＦ−ＣＡ）は、温度または圧
力によって中性状態からイオン性状態への転移（ＮＩ転
移）を起こし、転移に伴ってその光学特性や電気特性が
変化することが知られている（Ｊ．Ｂ．Ｔｏｒｒａｎｃ
ｅ ｅｔ ａｌ．；Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．４
６，２５３（１９８１）、Ｙ．Ｔｏｋｕｒａ ｅｔ ａ
ｌ．；Ｐｈｙｓｉｃａ １４３Ｂ，５２７（１９８
６））。
【０００３】このようなＤＡ錯体における電荷移動現象
を電気素子または光学素子の動作原理として応用する場
合には、電場または光によって、いかに効率よくしかも
制御性よく錯体の電荷移動状態の変化を起こすかという
ことが重要になる。
を電気素子または光学素子の動作原理として応用する場
合には、電場または光によって、いかに効率よくしかも
制御性よく錯体の電荷移動状態の変化を起こすかという
ことが重要になる。
【０００４】電場または光により中性状態からイオン性
状態への状態変化を容易に引き起こすためには、中性基
底状態とイオン性励起状態とのエネルギー差が小さいＤ
Ａ錯体を用いることが必要である。このエネルギー差が
小さい錯体種としては、温度によってＮＩ転移を起こす
錯体が挙げられる。しかし、温度誘起ＮＩ転移を示す錯
体として従来報告されているものは、先に挙げたテトラ
チアフルバレン−クロラニル（ＴＴＦ−ＣＡ）のほか、
３，３’，５，５’−テトラメチルベンジジン−テトラ
シアノキノジメタン（ＴＭＢ−ＴＣＮＱ）（Ｙ．Ｉｗａ
ｓａ ｅｔ ａｌ．；Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ４２，２３
７４（１９９０））、ジメチルテトラチアフルバレン−
クロラニル（ＤＭＴＴＦ−ＣＡ）（Ｓ．Ａｏｋｉ ｅｔ
ａｌ．；Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ４８，６２６（１９９
３））などわずかである。このように素子への応用が可
能なＤＡ錯体種は限られており、所望の光学特性や電気
特性などを示す素子を作製することが困難であった。
状態への状態変化を容易に引き起こすためには、中性基
底状態とイオン性励起状態とのエネルギー差が小さいＤ
Ａ錯体を用いることが必要である。このエネルギー差が
小さい錯体種としては、温度によってＮＩ転移を起こす
錯体が挙げられる。しかし、温度誘起ＮＩ転移を示す錯
体として従来報告されているものは、先に挙げたテトラ
チアフルバレン−クロラニル（ＴＴＦ−ＣＡ）のほか、
３，３’，５，５’−テトラメチルベンジジン−テトラ
シアノキノジメタン（ＴＭＢ−ＴＣＮＱ）（Ｙ．Ｉｗａ
ｓａ ｅｔ ａｌ．；Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ４２，２３
７４（１９９０））、ジメチルテトラチアフルバレン−
クロラニル（ＤＭＴＴＦ−ＣＡ）（Ｓ．Ａｏｋｉ ｅｔ
ａｌ．；Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ４８，６２６（１９９
３））などわずかである。このように素子への応用が可
能なＤＡ錯体種は限られており、所望の光学特性や電気
特性などを示す素子を作製することが困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、中性
基底状態とイオン性励起状態とのエネルギー差を制御可
能な有機薄膜を有する、表示素子などの有機薄膜素子を
提供することにある。
基底状態とイオン性励起状態とのエネルギー差を制御可
能な有機薄膜を有する、表示素子などの有機薄膜素子を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の有機薄膜素子
は、ドナー分子とアクセプター分子（ドナーおよびアク
セプターの少なくとも一方は２種以上の分子種を含む）
が交互に積層された、混晶をなす交互積層型電荷移動錯
体からなる有機薄膜を有し、ドナー分子とアクセプター
分子との組み合わせが、イオン性錯体結晶を形成する群
と、中性錯体結晶を形成する群とからなるものである。
は、ドナー分子とアクセプター分子（ドナーおよびアク
セプターの少なくとも一方は２種以上の分子種を含む）
が交互に積層された、混晶をなす交互積層型電荷移動錯
体からなる有機薄膜を有し、ドナー分子とアクセプター
分子との組み合わせが、イオン性錯体結晶を形成する群
と、中性錯体結晶を形成する群とからなるものである。
【０００７】本発明において、有機薄膜はｎ種類のドナ
ー分子Ｄ1 、…Ｄn とｍ種類のアクセプター分子Ａ1 、
…Ａm （ただし、ｎおよびｍはｎ＋ｍ＞２をみたす正の
自然数）を含有する。交互積層型電荷移動錯体とは、ド
ナー分子Ｄi （ｉ＝１〜ｎ）およびアクセプター分子Ａ
j （ｊ＝１〜ｍ）が、有機薄膜の膜厚方向に沿って以下
のように配列して一次元的なカラムを形成し、さらにこ
のようなカラムが互いに隣り合って多数形成されている
ものである。
ー分子Ｄ1 、…Ｄn とｍ種類のアクセプター分子Ａ1 、
…Ａm （ただし、ｎおよびｍはｎ＋ｍ＞２をみたす正の
自然数）を含有する。交互積層型電荷移動錯体とは、ド
ナー分子Ｄi （ｉ＝１〜ｎ）およびアクセプター分子Ａ
j （ｊ＝１〜ｍ）が、有機薄膜の膜厚方向に沿って以下
のように配列して一次元的なカラムを形成し、さらにこ
のようなカラムが互いに隣り合って多数形成されている
ものである。
【０００８】・・・Ｄi Ａj Ｄi Ａj Ｄi Ａj ・・・
例えば、２種類のドナー分子と１種類のアクセプター分
子とからなる交互積層型電荷移動錯体では、・・・Ｄ1
ＡＤ2 ＡＤ1 ＡＤ2 Ａ・・・のようなカラムが形成され
る。また、１種類のドナー分子と２種類のアクセプター
分子とからなる交互積層型電荷移動錯体では、・・・Ｄ
Ａ1 ＤＡ2 ＤＡ1 ＤＡ2 ・・・のようなカラムが形成さ
れる。
子とからなる交互積層型電荷移動錯体では、・・・Ｄ1
ＡＤ2 ＡＤ1 ＡＤ2 Ａ・・・のようなカラムが形成され
る。また、１種類のドナー分子と２種類のアクセプター
分子とからなる交互積層型電荷移動錯体では、・・・Ｄ
Ａ1 ＤＡ2 ＤＡ1 ＤＡ2 ・・・のようなカラムが形成さ
れる。
【０００９】本発明においては、ドナーおよびアクセプ
ターの少なくとも一方が２種以上の分子種を含むので、
交互積層型電荷移動錯体が混晶となる。このような混晶
をなす交互積層型電荷移動錯体を下記式のように表す。
ターの少なくとも一方が２種以上の分子種を含むので、
交互積層型電荷移動錯体が混晶となる。このような混晶
をなす交互積層型電荷移動錯体を下記式のように表す。
【００１０】
（Ｄ1 ）x1…（Ｄn ）xn−（Ａ1 ）y1…（Ａm ）ym
（ただし、ｘi （ｉ＝１〜ｎ）はドナー分子Ｄi のモル
分率、ｙj （ｊ＝１〜ｍ）はアクセプター分子Ａj のモ
ル分率であり、ｘ1 ＋…＋ｘn ＝１、ｙ1 ＋…＋ｙm ＝
１） 本発明において、有機薄膜に含有されるドナー分子Ｄi
とアクセプター分子Ａj との組み合わせは、典型的に
は、イオン性錯体結晶を形成する群と中性錯体結晶を形
成する群からなっている。ここで、錯体結晶は主に交互
積層型電荷移動錯体の結晶を意味する。
分率、ｙj （ｊ＝１〜ｍ）はアクセプター分子Ａj のモ
ル分率であり、ｘ1 ＋…＋ｘn ＝１、ｙ1 ＋…＋ｙm ＝
１） 本発明において、有機薄膜に含有されるドナー分子Ｄi
とアクセプター分子Ａj との組み合わせは、典型的に
は、イオン性錯体結晶を形成する群と中性錯体結晶を形
成する群からなっている。ここで、錯体結晶は主に交互
積層型電荷移動錯体の結晶を意味する。
【００１１】本発明においては、ドナー分子Ｄi とアク
セプター分子Ａj との組み合わせがイオン性または中性
の錯体結晶を形成する温度は、８５Ｋ以上、好ましくは
室温である。室温という用語は、何らの冷却手段または
加熱手段を必要としないという意味で用いており、具体
的にはおおよそ−３０〜６０℃の範囲である。
セプター分子Ａj との組み合わせがイオン性または中性
の錯体結晶を形成する温度は、８５Ｋ以上、好ましくは
室温である。室温という用語は、何らの冷却手段または
加熱手段を必要としないという意味で用いており、具体
的にはおおよそ−３０〜６０℃の範囲である。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の有機薄膜素子において、
有機薄膜を構成する混晶をなす交互積層型電荷移動錯体
は、中性基底状態とイオン性励起状態とのエネルギー差
を小さくすることができる。以下、その理由について説
明する。
有機薄膜を構成する混晶をなす交互積層型電荷移動錯体
は、中性基底状態とイオン性励起状態とのエネルギー差
を小さくすることができる。以下、その理由について説
明する。
【００１３】まず、１種類のドナーＤと１種類のアクセ
プターＡとからなるＤＡ錯体について、イオン性状態と
中性状態とのエネルギー差ＥI −ＥN を考える。ここ
で、ドナーＤのイオン化ポテンシャルをＩ、アクセプタ
ーＡの電子親和力をＥとする。このエネルギー差は、Ｄ
分子およびＡ分子のイオン化エネルギーＩ−Ｅと、イオ
ン化したＤＡ錯体のＤＡ１ペア当りのマーデルングエネ
ルギーＥM とを用いて、以下のように表される。
プターＡとからなるＤＡ錯体について、イオン性状態と
中性状態とのエネルギー差ＥI −ＥN を考える。ここ
で、ドナーＤのイオン化ポテンシャルをＩ、アクセプタ
ーＡの電子親和力をＥとする。このエネルギー差は、Ｄ
分子およびＡ分子のイオン化エネルギーＩ−Ｅと、イオ
ン化したＤＡ錯体のＤＡ１ペア当りのマーデルングエネ
ルギーＥM とを用いて、以下のように表される。
【００１４】ＥI −ＥN ＝Ｉ−Ｅ−｜ＥM ｜
Ｉ−Ｅ−｜ＥM ｜＞０であればＤＡ錯体は中性を示し、
Ｉ−Ｅ−｜ＥM ｜＜０であればＤＡ錯体はイオン性を示
す。イオン化エネルギーＩ−ＥはＤＡ錯体を構成する分
子種に固有の値である。また、マーデルングエネルギー
｜ＥM ｜の大きさは錯体の種類によらず約４．１ｅＶと
いうほぼ一定の値をとることが知られている（Ｊ．Ｂ．
Ｔｏｒｒａｎｃｅ ｅｔ ａｌ．，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．
Ｌｅｔｔ．，４６，２５３（１９８１））。したがっ
て、ＥI −ＥN の値は、選択された特定のＤ分子および
Ａ分子に依存してほぼ決定され、この値を制御すること
は困難である。このような理由により、上述したように
ＮＩ転移を示す錯体種が限られており、素子への応用が
困難であった。
Ｉ−Ｅ−｜ＥM ｜＜０であればＤＡ錯体はイオン性を示
す。イオン化エネルギーＩ−ＥはＤＡ錯体を構成する分
子種に固有の値である。また、マーデルングエネルギー
｜ＥM ｜の大きさは錯体の種類によらず約４．１ｅＶと
いうほぼ一定の値をとることが知られている（Ｊ．Ｂ．
Ｔｏｒｒａｎｃｅ ｅｔ ａｌ．，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．
Ｌｅｔｔ．，４６，２５３（１９８１））。したがっ
て、ＥI −ＥN の値は、選択された特定のＤ分子および
Ａ分子に依存してほぼ決定され、この値を制御すること
は困難である。このような理由により、上述したように
ＮＩ転移を示す錯体種が限られており、素子への応用が
困難であった。
【００１５】これに対して、本発明の有機薄膜素子は、
ｎ種類のドナーＤ1 、…Ｄn とｍ種類のアクセプターＡ
1 、…Ａm （ただし、ｎおよびｍはｎ＋ｍ＞２をみたす
自然数）とを用いて混晶を形成することにより、以下に
示すようにＤＡ錯体のイオン化エネルギーＩ−Ｅを任意
に制御できる。
ｎ種類のドナーＤ1 、…Ｄn とｍ種類のアクセプターＡ
1 、…Ａm （ただし、ｎおよびｍはｎ＋ｍ＞２をみたす
自然数）とを用いて混晶を形成することにより、以下に
示すようにＤＡ錯体のイオン化エネルギーＩ−Ｅを任意
に制御できる。
【００１６】以下においてはまず、最も簡単なモデルの
１つとして、２種類のドナーＤ1 およびＤ2 と１種類の
アクセプターＡとからなる混晶すなわち（Ｄ1 ）x1（Ｄ
2 ）x2−Ａ（ただしｘ1 ＋ｘ2 ＝１、以下これを混晶１
という）からなる有機薄膜の場合について説明する。
１つとして、２種類のドナーＤ1 およびＤ2 と１種類の
アクセプターＡとからなる混晶すなわち（Ｄ1 ）x1（Ｄ
2 ）x2−Ａ（ただしｘ1 ＋ｘ2 ＝１、以下これを混晶１
という）からなる有機薄膜の場合について説明する。
【００１７】混晶１における２種類のドナーＤ1 および
Ｄ2 のイオン化ポテンシャルをそれぞれＩ1 およびＩ2
とする。ドナーのイオン化ポテンシャルの平均値ＩはＩ
＝ｘ1 Ｉ1 ＋ｘ2 Ｉ2 と表される。また、１種類のアク
セプターＡの電子親和力をＥとする。このとき錯体のイ
オン化エネルギーＩ−Ｅは、以下のように表される。
Ｄ2 のイオン化ポテンシャルをそれぞれＩ1 およびＩ2
とする。ドナーのイオン化ポテンシャルの平均値ＩはＩ
＝ｘ1 Ｉ1 ＋ｘ2 Ｉ2 と表される。また、１種類のアク
セプターＡの電子親和力をＥとする。このとき錯体のイ
オン化エネルギーＩ−Ｅは、以下のように表される。
【００１８】
Ｉ−Ｅ＝（ｘ1 Ｉ1 ＋ｘ2 Ｉ2 ）−Ｅ （ｉ）
一方、Ｄ1 −Ａ錯体およびＤ2 −Ａ錯体のマーデルング
エネルギーはいずれもほぼ一定値（約４．１ｅＶ）であ
る。このため、混晶１のマーデルングエネルギーも、構
成錯体種およびその成分比によらず、ほぼ一定値である
約４．１ｅＶとなる。
エネルギーはいずれもほぼ一定値（約４．１ｅＶ）であ
る。このため、混晶１のマーデルングエネルギーも、構
成錯体種およびその成分比によらず、ほぼ一定値である
約４．１ｅＶとなる。
【００１９】したがって、混晶１におけるイオン性励起
状態と中性基底状態とのエネルギー差は、ＥI −ＥN ＝
Ｉ−Ｅ−｜ＥM ｜に（ｉ）式を代入して、以下のように
表される。
状態と中性基底状態とのエネルギー差は、ＥI −ＥN ＝
Ｉ−Ｅ−｜ＥM ｜に（ｉ）式を代入して、以下のように
表される。
【００２０】
ＥI −ＥN ＝（ｘ1 Ｉ1 ＋ｘ2 Ｉ2 ）−Ｅ−｜ＥM ｜ （ii）
（ii）式から、２種類のドナーのモル比を制御すること
によって、ＥI −ＥNの値を制御できることがわかる。
例えば、Ｄ1 −Ａが中性錯体結晶を形成し、Ｄ2 −Ａが
イオン性錯体結晶を形成する場合には、｜ＥI −ＥN ｜
を極めて小さくすることができる。この場合、Ｉ1 −Ｅ
−｜ＥM ｜＞０、Ｉ2 −Ｅ−｜ＥM ｜＜０が成立する。
このとき（ii）式よりＥI −ＥN ＝０となるｘNI（０＜
ｘNI＜１）が存在する。この値は、（ii）式にｘ1 ＝１
−ｘ2 を代入してｘ2 を求めることにより次式のように
与えられる。
によって、ＥI −ＥNの値を制御できることがわかる。
例えば、Ｄ1 −Ａが中性錯体結晶を形成し、Ｄ2 −Ａが
イオン性錯体結晶を形成する場合には、｜ＥI −ＥN ｜
を極めて小さくすることができる。この場合、Ｉ1 −Ｅ
−｜ＥM ｜＞０、Ｉ2 −Ｅ−｜ＥM ｜＜０が成立する。
このとき（ii）式よりＥI −ＥN ＝０となるｘNI（０＜
ｘNI＜１）が存在する。この値は、（ii）式にｘ1 ＝１
−ｘ2 を代入してｘ2 を求めることにより次式のように
与えられる。
【００２１】
ｘNI＝（Ｉ1 −Ｅ−｜ＥM ｜）／（Ｉ1 −Ｉ2 ） (iii)
混晶１はｘ2 ＜ｘNIで中性を示し、ｘNI＜ｘ2 でイオン
性を示す。したがって、２種のドナーのモル比を調整し
て｜ｘ2 −ｘNI｜を小さくすることによって、｜ＥI −
ＥN ｜を極めて小さくすることができる。
性を示す。したがって、２種のドナーのモル比を調整し
て｜ｘ2 −ｘNI｜を小さくすることによって、｜ＥI −
ＥN ｜を極めて小さくすることができる。
【００２２】最も簡単な他のモデルである、１種類のド
ナーＤと２種類のアクセプターＡ1およびＡ2 とからな
る混晶すなわちＤ−（Ａ1 ）y1（Ａ2 ）y2（ただしｙ1
＋ｙ2 ＝１、以下これを混晶２という）からなる有機薄
膜の場合についても上記と同様な議論が成立する。
ナーＤと２種類のアクセプターＡ1およびＡ2 とからな
る混晶すなわちＤ−（Ａ1 ）y1（Ａ2 ）y2（ただしｙ1
＋ｙ2 ＝１、以下これを混晶２という）からなる有機薄
膜の場合についても上記と同様な議論が成立する。
【００２３】混晶２における１種のドナーＤのイオン化
ポテンシャルをＩ、２種のアクセプターＡ1 およびＡ2
の電子親和力をそれぞれＥ1 およびＥ2 とすると、錯体
のイオン化エネルギーＩ−Ｅは、 Ｉ−Ｅ＝Ｉ−（ｙ1 Ｅ1 ＋ｙ2 Ｅ2 ） （ｉ’） と表される。また、混晶２におけるマーデルングエネル
ギーも、構成錯体種およびその成分比によらずほぼ一定
値である約４．１ｅＶをとる。したがって、混晶２にお
けるイオン性励起状態と中性基底状態とのエネルギー差
は、ＥI −ＥN ＝Ｉ−Ｅ−｜ＥM ｜に（ｉ’）式を代入
して、 ＥI −ＥN ＝Ｉ−（ｙ1 Ｅ1 ＋ｙ2 Ｅ2 ）−｜ＥM ｜ （ii’） と表される。
ポテンシャルをＩ、２種のアクセプターＡ1 およびＡ2
の電子親和力をそれぞれＥ1 およびＥ2 とすると、錯体
のイオン化エネルギーＩ−Ｅは、 Ｉ−Ｅ＝Ｉ−（ｙ1 Ｅ1 ＋ｙ2 Ｅ2 ） （ｉ’） と表される。また、混晶２におけるマーデルングエネル
ギーも、構成錯体種およびその成分比によらずほぼ一定
値である約４．１ｅＶをとる。したがって、混晶２にお
けるイオン性励起状態と中性基底状態とのエネルギー差
は、ＥI −ＥN ＝Ｉ−Ｅ−｜ＥM ｜に（ｉ’）式を代入
して、 ＥI −ＥN ＝Ｉ−（ｙ1 Ｅ1 ＋ｙ2 Ｅ2 ）−｜ＥM ｜ （ii’） と表される。
【００２４】（ii’）式から、２種類のアクセプターの
モル比を制御することによって、ＥI −ＥN の値を制御
できる。例えば、Ｄ−Ａ1 が中性錯体結晶を形成し、Ｄ
−Ａ2 がイオン性錯体結晶を形成する場合、Ｉ−Ｅ1 −
｜ＥM ｜＞０、Ｉ−Ｅ2 −｜ＥM ｜＜０が成立する。こ
のとき（ii’）式よりＥI −ＥN ＝０となるｙNI（０＜
ｙNI＜１）が存在し、この値は次式のように与えられ
る。
モル比を制御することによって、ＥI −ＥN の値を制御
できる。例えば、Ｄ−Ａ1 が中性錯体結晶を形成し、Ｄ
−Ａ2 がイオン性錯体結晶を形成する場合、Ｉ−Ｅ1 −
｜ＥM ｜＞０、Ｉ−Ｅ2 −｜ＥM ｜＜０が成立する。こ
のとき（ii’）式よりＥI −ＥN ＝０となるｙNI（０＜
ｙNI＜１）が存在し、この値は次式のように与えられ
る。
【００２５】
ｙNI＝（Ｉ−Ｅ1 −｜ＥM ｜）／（Ｅ2 −Ｅ1 ） (iii’）
混晶２はｙ2 ＜ｙNIで中性を示し、ｙNI＜ｙ2 でイオン
性を示す。したがって、２種のアクセプターのモル比を
調整して｜ｙ2 −ｙNI｜を小さくすることによって、｜
ＥI −ＥN ｜を極めて小さくすることができる。
性を示す。したがって、２種のアクセプターのモル比を
調整して｜ｙ2 −ｙNI｜を小さくすることによって、｜
ＥI −ＥN ｜を極めて小さくすることができる。
【００２６】以上では、最も簡単なモデルとして混晶１
および混晶２について説明したが、これ以外の混晶、す
なわち２種類のドナーと２種類のアクセプターとからな
る混晶、またはドナーまたはアクセプターの少なくとも
一方が３種類以上含まれる混晶の場合にも、上記と同様
にドナーおよび／またはアクセプターのモル比を調整し
て｜ＥI −ＥN ｜を極めて小さくすることができる。
および混晶２について説明したが、これ以外の混晶、す
なわち２種類のドナーと２種類のアクセプターとからな
る混晶、またはドナーまたはアクセプターの少なくとも
一方が３種類以上含まれる混晶の場合にも、上記と同様
にドナーおよび／またはアクセプターのモル比を調整し
て｜ＥI −ＥN ｜を極めて小さくすることができる。
【００２７】本発明においては、有機薄膜に含有される
ドナー分子Ｄi とアクセプター分子Ａj との組み合わせ
が、錯体結晶を形成しない群を含んでいてもよい。この
ようにドナー分子とアクセプター分子との組み合わせが
錯体結晶を形成しない群を含む場合でも、他の群が錯体
結晶を形成すれば、全体として上記のような錯体混晶を
形成することができる。この場合、通常の条件では錯体
結晶を形成しないドナー分子とアクセプター分子との組
み合わせでも、仮想的に錯体結晶を形成するものと仮定
して上記と同様に考えてよい。
ドナー分子Ｄi とアクセプター分子Ａj との組み合わせ
が、錯体結晶を形成しない群を含んでいてもよい。この
ようにドナー分子とアクセプター分子との組み合わせが
錯体結晶を形成しない群を含む場合でも、他の群が錯体
結晶を形成すれば、全体として上記のような錯体混晶を
形成することができる。この場合、通常の条件では錯体
結晶を形成しないドナー分子とアクセプター分子との組
み合わせでも、仮想的に錯体結晶を形成するものと仮定
して上記と同様に考えてよい。
【００２８】錯体結晶を形成しないドナー分子Ｄi とア
クセプター分子Ａj との間の電荷移動度は、イオン化エ
ネルギーＩ−Ｅとマーデルングエネルギー（約４．１ｅ
Ｖ）との大小関係により予測できる。すなわち、Ｉ−Ｅ
＜４．１ｅＶを満たすドナー分子Ｄi とアクセプター分
子Ａj との組み合わせは、イオン性錯体結晶を形成する
とみなしてもよい。また、Ｉ−Ｅ＞４．１ｅＶを満たす
ドナー分子Ｄi とアクセプター分子Ａj との組み合わせ
は、中性錯体結晶を形成するとみなしてもよい。したが
って、本発明においては、ドナー分子Ｄi とアクセプタ
ー分子Ａj との組み合わせが、中性錯体結晶を形成する
群とＩ−Ｅ＜４．１ｅＶを満たす群とからなっていても
よいし、イオン性錯体結晶を形成する群とＩ−Ｅ＞４．
１ｅＶを満たす群からなっていてもよい。なお、Ｉ−Ｅ
の値は、前者の場合１ｅＶ以上、後者の場合９ｅＶ以下
であることが好ましい。
クセプター分子Ａj との間の電荷移動度は、イオン化エ
ネルギーＩ−Ｅとマーデルングエネルギー（約４．１ｅ
Ｖ）との大小関係により予測できる。すなわち、Ｉ−Ｅ
＜４．１ｅＶを満たすドナー分子Ｄi とアクセプター分
子Ａj との組み合わせは、イオン性錯体結晶を形成する
とみなしてもよい。また、Ｉ−Ｅ＞４．１ｅＶを満たす
ドナー分子Ｄi とアクセプター分子Ａj との組み合わせ
は、中性錯体結晶を形成するとみなしてもよい。したが
って、本発明においては、ドナー分子Ｄi とアクセプタ
ー分子Ａj との組み合わせが、中性錯体結晶を形成する
群とＩ−Ｅ＜４．１ｅＶを満たす群とからなっていても
よいし、イオン性錯体結晶を形成する群とＩ−Ｅ＞４．
１ｅＶを満たす群からなっていてもよい。なお、Ｉ−Ｅ
の値は、前者の場合１ｅＶ以上、後者の場合９ｅＶ以下
であることが好ましい。
【００２９】本発明においては、有機薄膜に含有される
ドナー分子Ｄi とアクセプター分子Ａj との組み合わせ
が、分離積層型錯体結晶を形成する群を含んでいてもよ
い。このようにドナー分子とアクセプター分子との組み
合わせがイオン性である分離積層型錯体結晶を形成する
群を含む場合でも、他の群が中性錯体結晶を形成すれ
ば、全体として上記のような錯体混晶を形成することが
できる。したがって、本発明においては、ドナー分子Ｄ
i とアクセプター分子Ａj との組み合わせが、中性錯体
結晶を形成する群と分離積層型錯体結晶を形成する群か
らなっていてもよい。
ドナー分子Ｄi とアクセプター分子Ａj との組み合わせ
が、分離積層型錯体結晶を形成する群を含んでいてもよ
い。このようにドナー分子とアクセプター分子との組み
合わせがイオン性である分離積層型錯体結晶を形成する
群を含む場合でも、他の群が中性錯体結晶を形成すれ
ば、全体として上記のような錯体混晶を形成することが
できる。したがって、本発明においては、ドナー分子Ｄ
i とアクセプター分子Ａj との組み合わせが、中性錯体
結晶を形成する群と分離積層型錯体結晶を形成する群か
らなっていてもよい。
【００３０】以上のように本発明の有機薄膜素子では、
有機薄膜の｜ＥI −ＥN ｜の値を小さくできるので、電
場または光によるＮＩ転移が容易であり、表示素子など
の有機薄膜素子に容易に応用できる。
有機薄膜の｜ＥI −ＥN ｜の値を小さくできるので、電
場または光によるＮＩ転移が容易であり、表示素子など
の有機薄膜素子に容易に応用できる。
【００３１】次に、本発明において用いられる、有機薄
膜を構成するドナー分子およびアクセプター分子を例示
する。以下においては、ドナー分子およびアクセプター
分子の略称、化合物名および化学式を示す。また、イオ
ン性錯体結晶を形成するドナーとアクセプターとの組み
合わせ、および中性錯体結晶を形成するドナーとアクセ
プターとの組み合わせを表に示す。
膜を構成するドナー分子およびアクセプター分子を例示
する。以下においては、ドナー分子およびアクセプター
分子の略称、化合物名および化学式を示す。また、イオ
ン性錯体結晶を形成するドナーとアクセプターとの組み
合わせ、および中性錯体結晶を形成するドナーとアクセ
プターとの組み合わせを表に示す。
【００３２】( ドナー分子）
アニリン［Ｄ−１］
Ｎ−メチルアニリン［Ｄ−２］
Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン［Ｄ−３］
ＰＤ：ｐ−フェニレンジアミン［Ｄ−４］
ＣｌＰＤ：２−クロロ−ｐ−フェニレンジアミン［Ｄ−
５］ ＣｌＭｅＰＤ：２−クロロ−５−メチル−ｐ−フェニレ
ンジアミン［Ｄ−６］ ＤＣｌＰＤ：２，５−ジクロロ−ｐ−フェニレンジアミ
ン［Ｄ−７］ ＤＭｅＰＤ：２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミ
ン［Ｄ−８］ ＤＡＤ：ジアミノジュレン［Ｄ−９］ ＴＭＰＤ：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−ＰＤ
［Ｄ−１０］ Ｎ，Ｎ−ＤＭｅＰＤ：Ｎ，Ｎ−ジメチル−ＰＤ［Ｄ−１
１］ １，５−ジメチルナフタレン［Ｄ−１２］ １，８−ジメチルナフタレン［Ｄ−１３］ ベンジジン［Ｄ−１４］ ＴＭＢ：３，３’，５，５’−テトラメチルベンジジン
［Ｄ−１５］ ＮＮＮ’Ｎ’−ＴＭＢ：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメ
チル−ベンジジン［Ｄ−１６］ ＤＡＰ：１，６−ジアミノピレン［Ｄ−１７］ ＴＭＤＡＰ：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−ＤＡ
Ｐ［Ｄ−１８］ フェナジン［Ｄ−１９］ Ｍ2 Ｐ：５，１０−ジメチル−５，１０−ジヒドロフェ
ナジン［Ｄ−２０］ Ｅ2 Ｐ：５，１０−ジエチル−５，１０−ジヒドロフェ
ナジン［Ｄ−２１］ Ｐｒ2 Ｐ：５，１０−ジプロピル−５，１０−ジヒドロ
フェナジン［Ｄ−２２］ ＨＭＰ：５−メチル−５，１０−ジヒドロフェナジン
［Ｄ−２３］ Ｍ6 Ｐ：５，１０−ジヒドロ−２，３，５，７，８，１
０−ヘキサメチルフェナジン［Ｄ−２４］ ＰＴＺ：フェノチアジン［Ｄ−２５］ Ｎ−ＭｅＰＴＺ：Ｎ−メチルフェノチアジン［Ｄ−２
６］ ＣｌＰＴＺ：２−クロロフェノチアジン［Ｄ−２７］ ＴＤＡＥ：テトラキス（ジメチルアミノ）エチレン フェロセン［Ｄ−２８］ ジメチルフェロセン［Ｄ−２９］ デカメチルフェロセン［Ｄ−３０］ ニッケロセン デカメチルニッケロセン コバルトセン ＴＴＦ：テトラチアフルバレン［Ｄ−３１］ ＤＭＴＴＦ：２，６−ジメチルテトラチアフルバレン
［Ｄ−３２］ ＴＭＴＴＦ：テトラメチルテトラチアフルバレン［Ｄ−
３３］ ＤＰｈＴＴＦ：２，６−ジフェニルテトラチアフルバレ
ン［Ｄ−３４］ ＤＰｈＤＭＴＴＦ：２，６−ジフェニル−３，７−ジメ
チルテトラチアフルバレン［Ｄ−３５］ ＤＢＴＴＦ：ジベンゾテトラチアフルバレン［Ｄ−３
６］ ＯＭＴＴＦ：オクタメチレンテトラチアフルバレン［Ｄ
−３７］ ＨＭＴＴＦ：ヘキサメチレンテトラチアフルバレン［Ｄ
−３８］ ＴＴＣ1 ＴＴＦ［Ｄ−３９］ ＴＴｅＣ1 ＴＴＦ［Ｄ−４０］ ＴＳＦ：テトラセレナフルバレン［Ｄ−４１］ ＴＭＴＳＦ：テトラメチルテトラセレナフルバレン［Ｄ
−４２］ ＨＭＴＳＦ：ヘキサメチレンテトラセレナフルバレン
［Ｄ−４３］ ＨＭＴＴｅＦ：ヘキサメチレンテトラテルラフルバレン
［Ｄ−４４］ＴＴＴ：テトラチアテトラセン［Ｄ−４
５］ ＴＳＴ：テトラセレナテトラセン［Ｄ−４６］ ＢＴＰ：テトラフェニルビチオピラリデン［Ｄ−４７］ ナフタレン アントラセン フェナントレン ペンタセン ピレン ペニレン アズレン アセナフテン カルバゾール アクリジン （アクセプター分子） ＢＱ：ｐ−ベンゾキノン［Ａ−１］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 ＢＱ（Ｒ1 −Ｒ4 ＝Ｈ，Ｍｅ，Ｃｌ，
Ｂｒ，Ｉ，Ｆ，ＣＮ）［Ａ−２］ Ｒ1 ＢＱ：２−Ｒ1 −ＢＱ（Ｒ1 ＝Ｍｅ，Ｃｌ，Ｂｒ）
［Ａ−３］ ＭｅＢＱ ＣｌＢＱ ＢｒＢＱ Ｒ1 Ｒ2 ＢＱ：２−Ｒ1 −５−Ｒ2 −ＢＱ（Ｒ1 ，Ｒ2
＝Ｍｅ，Ｃｌ，Ｂｒ）［Ａ−４］ Ｍｅ2 ＢＱ Ｃｌ2 ＢＱ ＣｌＭｅＢＱ Ｂｒ2 ＢＱ ＢｒＭｅＢＱ ２−Ｒ1 −６−Ｒ2 −ＢＱ（Ｒ1 ，Ｒ2 ＝Ｍｅ，Ｃｌ，
Ｂｒ）［Ａ−５］ ２，６−Ｃｌ2 ＢＱ ２，６−Ｂｒ2 ＢＱ ２，６−Ｍｅ2 ＢＱ Ｃｌ3 ＢＱ：２，３，５−トリクロロ−ｐ−ベンゾキノ
ン［Ａ−６］ ＣＡ：クロラニル［Ａ−７］ ＢＡ：ブロマニル［Ａ−８］ ＩＡ：ヨーダニル［Ａ−９］ ＦＡ：フルオラニル［Ａ−１０］ ＤＤＱ：２，３−ジシアノ−５，６−ジクロロ−ｐ−ベ
ンゾキノン［Ａ−１１］ Ｍｅ4 ＢＱ：テトラメチル−ｐ−ベンゾキノン［Ａ−１
２］ ｏ−ＢＱ：ｏ−ベンゾキノン［Ａ−１３］ ｏ−ＣＡ：ｏ−クロラニル［Ａ−１４］ ｏ−ＢＡ：ｏ−ブロマニル［Ａ−１５］ ＮＱ：ナフトキノン［Ａ−１６］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6 ＮＱ［Ａ−１７］ Ｒ1 Ｒ2 ＮＱ：２−Ｒ1 −３−Ｒ2 −ＮＱ（Ｒ1 ，Ｒ2
＝Ｃｌ，ＣＮ）［Ａ−１８］ Ｃｌ2 ＮＱ：２，３−ジクロロナフトキノン （ＣＮ）2 ＮＱ：２，３−ジシアノナフトキノン ＡＱ：９，１０−アントラキノン［Ａ−１９］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 ＡＱ［Ａ−２０］ ＴＣＮＱ：テトラシアノキノジメタン［Ａ−２１］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 ＴＣＮＱ［Ａ−２２］ Ｒ1 ＴＣＮＱ：２−Ｒ1 −ＴＣＮＱ（Ｒ1 ＝Ｍｅ，ＯＭ
ｅ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ）［Ａ−２３］ ＭｅＴＣＮＱ （ＯＭｅ）ＴＣＮＱＦＴＣＮＱ ＣｌＴＣＮＱ ＢｒＴＣＮＱ Ｒ1 Ｒ2 ＴＣＮＱ：２−Ｒ1 −５−Ｒ2 −ＴＣＮＱ（Ｒ
1 ＝Ｍｅ，Ｅｔ，Ｐｒ，ＯＭｅ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）
［Ａ−２４］ Ｍｅ2 ＴＣＮＱ Ｅｔ2 ＴＣＮＱ Ｐｒ2 ＴＣＮＱ （ＯＭｅ）2 ＴＣＮＱ Ｆ2 ＴＣＮＱ Ｃｌ2 ＴＣＮＱ Ｂｒ2 ＴＣＮＱ Ｉ2 ＴＣＮＱ ＣｌＭｅＴＣＮＱ ＢｒＭｅＴＣＮＱ ＩＭｅＴＣＮＱ Ｆ4 ＴＣＮＱ［Ａ−２５］ ＴＣＮＮＱ：テトラシアノ−１，４−ナフトキノジメタ
ン［Ａ−２６］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6 ＴＣＮＮＱ［Ａ−２７］ ＴＣＮＡＱ：テトラシアノ−９，１０−アントラキノジ
メタン［Ａ−２８］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 ＴＣＮＡＱ［Ａ−２９］ ＴＮＡＰ：テトラシアノ−２，６−ナフトキノジメタン
［Ａ−３０］ Ｆ6 ＴＮＡＰ［Ａ−３１］ ＴＣＮＤＱ［Ａ−３２］ Ｆ8 ＴＣＮＤＱ［Ａ−３３］ ＤＣＮＱＩ：ジシアノキノンジイミン［Ａ−３４］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 ＤＣＮＱＩ［Ａ−３５］ Ｒ1 ＤＣＮＱＩ：２−Ｒ1 −ジシアノキノンジイミン
（Ｒ1 ，Ｒ2 ＝Ｍｅ，Ｃｌ，Ｂｒ）［Ａ−３６］ ＭｅＤＣＮＱＩ：２−メチルジシアノキノンジイミン ＣｌＤＣＮＱＩ：２−クロロジシアノキノンジイミン ＢｒＤＣＮＱＩ：２−ブロモジシアノキノンジイミン Ｒ1 Ｒ2 ＤＣＮＱＩ：２−Ｒ1 −５−Ｒ2 −ＤＣＮＱＩ
（Ｒ1 ，Ｒ2 ＝Ｍｅ，Ｃｌ，Ｂｒ）［Ａ−３７］ ＤＭｅＤＣＮＱＩ：２，５−ジメチルジシアノキノンジ
イミン ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ：２−メチル−５−ジメチルジシア
ノキノンジイミン ＤＣｌＤＣＮＱＩ：２，５−ジクロロジシアノキノンジ
イミン ＢｒＭｅＤＣＮＱＩ：２−ブロモ−５−ジメチルジシア
ノキノンジイミン Ｂｒ2 ＤＣＮＱＩ：２，５−ジブロモジシアノキノンジ
イミン Ｃｌ4 ＤＣＮＱＩ：２，３，５，６−テトラクロロジシ
アノキノンジイミン Ｆ4 ＤＣＮＱＩ：２，３，５，６−テトラフルオロジシ
アノキノンジイミン ＤＣＮＮＱＩ：ジシアノ−１，４−ナフトキノンジイミ
ン［Ａ−３８］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6 ＤＣＮＮＱＩ［Ａ−３９］ ＤＣＮＡＱＩ：ジシアノ−９，１０−アントラキノンジ
イミン［Ａ−４０］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 ＤＣＮＡＱＩ［Ａ−４１］ ＴＮＢ：１，３，５−トリニトロベンゼン［Ａ−４２］ ＴＮＦ：２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン
［Ａ−４３］ ＤＴＦ：２，４，７−トリニトロ−９−フルオレニリデ
ンマロノニトリル［Ａ−４４］ ＴＥＮＦ：２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオ
レノン［Ａ−４５］ ＤＴＥＮＦ：２，４，５，７−テトラニトロ−９−フル
オレニリデンマロノニトリル［Ａ−４６］ ＴＣＮＥ：テトラシアノエチレン［Ａ−４７］ ＨＣＢＤ：ヘキサシアノブタジエン［Ａ−４８］ ＨＣＮＢ：ヘキサシアノベンゼン［Ａ−４９］ ＴＣＮＢ：テトラシアノベンゼン［Ａ−５０］ ＤＣＮＢ：ジシアノベンゼン［Ａ−５１］ ＰＭＤＡ：ピロメリト酸二無水物［Ａ−５２］
５］ ＣｌＭｅＰＤ：２−クロロ−５−メチル−ｐ−フェニレ
ンジアミン［Ｄ−６］ ＤＣｌＰＤ：２，５−ジクロロ−ｐ−フェニレンジアミ
ン［Ｄ−７］ ＤＭｅＰＤ：２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミ
ン［Ｄ−８］ ＤＡＤ：ジアミノジュレン［Ｄ−９］ ＴＭＰＤ：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−ＰＤ
［Ｄ−１０］ Ｎ，Ｎ−ＤＭｅＰＤ：Ｎ，Ｎ−ジメチル−ＰＤ［Ｄ−１
１］ １，５−ジメチルナフタレン［Ｄ−１２］ １，８−ジメチルナフタレン［Ｄ−１３］ ベンジジン［Ｄ−１４］ ＴＭＢ：３，３’，５，５’−テトラメチルベンジジン
［Ｄ−１５］ ＮＮＮ’Ｎ’−ＴＭＢ：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメ
チル−ベンジジン［Ｄ−１６］ ＤＡＰ：１，６−ジアミノピレン［Ｄ−１７］ ＴＭＤＡＰ：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−ＤＡ
Ｐ［Ｄ−１８］ フェナジン［Ｄ−１９］ Ｍ2 Ｐ：５，１０−ジメチル−５，１０−ジヒドロフェ
ナジン［Ｄ−２０］ Ｅ2 Ｐ：５，１０−ジエチル−５，１０−ジヒドロフェ
ナジン［Ｄ−２１］ Ｐｒ2 Ｐ：５，１０−ジプロピル−５，１０−ジヒドロ
フェナジン［Ｄ−２２］ ＨＭＰ：５−メチル−５，１０−ジヒドロフェナジン
［Ｄ−２３］ Ｍ6 Ｐ：５，１０−ジヒドロ−２，３，５，７，８，１
０−ヘキサメチルフェナジン［Ｄ−２４］ ＰＴＺ：フェノチアジン［Ｄ−２５］ Ｎ−ＭｅＰＴＺ：Ｎ−メチルフェノチアジン［Ｄ−２
６］ ＣｌＰＴＺ：２−クロロフェノチアジン［Ｄ−２７］ ＴＤＡＥ：テトラキス（ジメチルアミノ）エチレン フェロセン［Ｄ−２８］ ジメチルフェロセン［Ｄ−２９］ デカメチルフェロセン［Ｄ−３０］ ニッケロセン デカメチルニッケロセン コバルトセン ＴＴＦ：テトラチアフルバレン［Ｄ−３１］ ＤＭＴＴＦ：２，６−ジメチルテトラチアフルバレン
［Ｄ−３２］ ＴＭＴＴＦ：テトラメチルテトラチアフルバレン［Ｄ−
３３］ ＤＰｈＴＴＦ：２，６−ジフェニルテトラチアフルバレ
ン［Ｄ−３４］ ＤＰｈＤＭＴＴＦ：２，６−ジフェニル−３，７−ジメ
チルテトラチアフルバレン［Ｄ−３５］ ＤＢＴＴＦ：ジベンゾテトラチアフルバレン［Ｄ−３
６］ ＯＭＴＴＦ：オクタメチレンテトラチアフルバレン［Ｄ
−３７］ ＨＭＴＴＦ：ヘキサメチレンテトラチアフルバレン［Ｄ
−３８］ ＴＴＣ1 ＴＴＦ［Ｄ−３９］ ＴＴｅＣ1 ＴＴＦ［Ｄ−４０］ ＴＳＦ：テトラセレナフルバレン［Ｄ−４１］ ＴＭＴＳＦ：テトラメチルテトラセレナフルバレン［Ｄ
−４２］ ＨＭＴＳＦ：ヘキサメチレンテトラセレナフルバレン
［Ｄ−４３］ ＨＭＴＴｅＦ：ヘキサメチレンテトラテルラフルバレン
［Ｄ−４４］ＴＴＴ：テトラチアテトラセン［Ｄ−４
５］ ＴＳＴ：テトラセレナテトラセン［Ｄ−４６］ ＢＴＰ：テトラフェニルビチオピラリデン［Ｄ−４７］ ナフタレン アントラセン フェナントレン ペンタセン ピレン ペニレン アズレン アセナフテン カルバゾール アクリジン （アクセプター分子） ＢＱ：ｐ−ベンゾキノン［Ａ−１］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 ＢＱ（Ｒ1 −Ｒ4 ＝Ｈ，Ｍｅ，Ｃｌ，
Ｂｒ，Ｉ，Ｆ，ＣＮ）［Ａ−２］ Ｒ1 ＢＱ：２−Ｒ1 −ＢＱ（Ｒ1 ＝Ｍｅ，Ｃｌ，Ｂｒ）
［Ａ−３］ ＭｅＢＱ ＣｌＢＱ ＢｒＢＱ Ｒ1 Ｒ2 ＢＱ：２−Ｒ1 −５−Ｒ2 −ＢＱ（Ｒ1 ，Ｒ2
＝Ｍｅ，Ｃｌ，Ｂｒ）［Ａ−４］ Ｍｅ2 ＢＱ Ｃｌ2 ＢＱ ＣｌＭｅＢＱ Ｂｒ2 ＢＱ ＢｒＭｅＢＱ ２−Ｒ1 −６−Ｒ2 −ＢＱ（Ｒ1 ，Ｒ2 ＝Ｍｅ，Ｃｌ，
Ｂｒ）［Ａ−５］ ２，６−Ｃｌ2 ＢＱ ２，６−Ｂｒ2 ＢＱ ２，６−Ｍｅ2 ＢＱ Ｃｌ3 ＢＱ：２，３，５−トリクロロ−ｐ−ベンゾキノ
ン［Ａ−６］ ＣＡ：クロラニル［Ａ−７］ ＢＡ：ブロマニル［Ａ−８］ ＩＡ：ヨーダニル［Ａ−９］ ＦＡ：フルオラニル［Ａ−１０］ ＤＤＱ：２，３−ジシアノ−５，６−ジクロロ−ｐ−ベ
ンゾキノン［Ａ−１１］ Ｍｅ4 ＢＱ：テトラメチル−ｐ−ベンゾキノン［Ａ−１
２］ ｏ−ＢＱ：ｏ−ベンゾキノン［Ａ−１３］ ｏ−ＣＡ：ｏ−クロラニル［Ａ−１４］ ｏ−ＢＡ：ｏ−ブロマニル［Ａ−１５］ ＮＱ：ナフトキノン［Ａ−１６］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6 ＮＱ［Ａ−１７］ Ｒ1 Ｒ2 ＮＱ：２−Ｒ1 −３−Ｒ2 −ＮＱ（Ｒ1 ，Ｒ2
＝Ｃｌ，ＣＮ）［Ａ−１８］ Ｃｌ2 ＮＱ：２，３−ジクロロナフトキノン （ＣＮ）2 ＮＱ：２，３−ジシアノナフトキノン ＡＱ：９，１０−アントラキノン［Ａ−１９］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 ＡＱ［Ａ−２０］ ＴＣＮＱ：テトラシアノキノジメタン［Ａ−２１］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 ＴＣＮＱ［Ａ−２２］ Ｒ1 ＴＣＮＱ：２−Ｒ1 −ＴＣＮＱ（Ｒ1 ＝Ｍｅ，ＯＭ
ｅ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ）［Ａ−２３］ ＭｅＴＣＮＱ （ＯＭｅ）ＴＣＮＱＦＴＣＮＱ ＣｌＴＣＮＱ ＢｒＴＣＮＱ Ｒ1 Ｒ2 ＴＣＮＱ：２−Ｒ1 −５−Ｒ2 −ＴＣＮＱ（Ｒ
1 ＝Ｍｅ，Ｅｔ，Ｐｒ，ＯＭｅ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）
［Ａ−２４］ Ｍｅ2 ＴＣＮＱ Ｅｔ2 ＴＣＮＱ Ｐｒ2 ＴＣＮＱ （ＯＭｅ）2 ＴＣＮＱ Ｆ2 ＴＣＮＱ Ｃｌ2 ＴＣＮＱ Ｂｒ2 ＴＣＮＱ Ｉ2 ＴＣＮＱ ＣｌＭｅＴＣＮＱ ＢｒＭｅＴＣＮＱ ＩＭｅＴＣＮＱ Ｆ4 ＴＣＮＱ［Ａ−２５］ ＴＣＮＮＱ：テトラシアノ−１，４−ナフトキノジメタ
ン［Ａ−２６］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6 ＴＣＮＮＱ［Ａ−２７］ ＴＣＮＡＱ：テトラシアノ−９，１０−アントラキノジ
メタン［Ａ−２８］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 ＴＣＮＡＱ［Ａ−２９］ ＴＮＡＰ：テトラシアノ−２，６−ナフトキノジメタン
［Ａ−３０］ Ｆ6 ＴＮＡＰ［Ａ−３１］ ＴＣＮＤＱ［Ａ−３２］ Ｆ8 ＴＣＮＤＱ［Ａ−３３］ ＤＣＮＱＩ：ジシアノキノンジイミン［Ａ−３４］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 ＤＣＮＱＩ［Ａ−３５］ Ｒ1 ＤＣＮＱＩ：２−Ｒ1 −ジシアノキノンジイミン
（Ｒ1 ，Ｒ2 ＝Ｍｅ，Ｃｌ，Ｂｒ）［Ａ−３６］ ＭｅＤＣＮＱＩ：２−メチルジシアノキノンジイミン ＣｌＤＣＮＱＩ：２−クロロジシアノキノンジイミン ＢｒＤＣＮＱＩ：２−ブロモジシアノキノンジイミン Ｒ1 Ｒ2 ＤＣＮＱＩ：２−Ｒ1 −５−Ｒ2 −ＤＣＮＱＩ
（Ｒ1 ，Ｒ2 ＝Ｍｅ，Ｃｌ，Ｂｒ）［Ａ−３７］ ＤＭｅＤＣＮＱＩ：２，５−ジメチルジシアノキノンジ
イミン ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ：２−メチル−５−ジメチルジシア
ノキノンジイミン ＤＣｌＤＣＮＱＩ：２，５−ジクロロジシアノキノンジ
イミン ＢｒＭｅＤＣＮＱＩ：２−ブロモ−５−ジメチルジシア
ノキノンジイミン Ｂｒ2 ＤＣＮＱＩ：２，５−ジブロモジシアノキノンジ
イミン Ｃｌ4 ＤＣＮＱＩ：２，３，５，６−テトラクロロジシ
アノキノンジイミン Ｆ4 ＤＣＮＱＩ：２，３，５，６−テトラフルオロジシ
アノキノンジイミン ＤＣＮＮＱＩ：ジシアノ−１，４−ナフトキノンジイミ
ン［Ａ−３８］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6 ＤＣＮＮＱＩ［Ａ−３９］ ＤＣＮＡＱＩ：ジシアノ−９，１０−アントラキノンジ
イミン［Ａ−４０］ Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 ＤＣＮＡＱＩ［Ａ−４１］ ＴＮＢ：１，３，５−トリニトロベンゼン［Ａ−４２］ ＴＮＦ：２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン
［Ａ−４３］ ＤＴＦ：２，４，７−トリニトロ−９−フルオレニリデ
ンマロノニトリル［Ａ−４４］ ＴＥＮＦ：２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオ
レノン［Ａ−４５］ ＤＴＥＮＦ：２，４，５，７−テトラニトロ−９−フル
オレニリデンマロノニトリル［Ａ−４６］ ＴＣＮＥ：テトラシアノエチレン［Ａ−４７］ ＨＣＢＤ：ヘキサシアノブタジエン［Ａ−４８］ ＨＣＮＢ：ヘキサシアノベンゼン［Ａ−４９］ ＴＣＮＢ：テトラシアノベンゼン［Ａ−５０］ ＤＣＮＢ：ジシアノベンゼン［Ａ−５１］ ＰＭＤＡ：ピロメリト酸二無水物［Ａ−５２］
【化１】
【００３３】
【化２】
【００３４】
【化３】
【００３５】
【化４】
【００３６】
【化５】
【００３７】
【化６】
【００３８】
【化７】
【００３９】
【化８】
【００４０】
【化９】
【００４１】
【化１０】
【００４２】
【化１１】
【００４３】
【化１２】
【００４４】
【化１３】
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】
【表５】
【００５０】
【表６】
【００５１】
【表７】
【００５２】
【表８】
【００５３】
【表９】
【００５４】
【表１０】
【００５５】
【表１１】
【００５６】次に、本発明において好適に用いられるド
ナー分子およびアクセプター分子を選択する基準につい
て説明する。まず、素子への応用を考慮すると、有機薄
膜が電場または光により容易にＮＩ転移を引き起こすこ
とが重要になる。この観点から、有機薄膜を構成するド
ナーのイオン化ポテンシャルの平均値Ｉとアクセプター
の電子親和力の平均値Ｅとの差Ｉ−Ｅが、マーデルング
エネルギー｜ＥM ｜よりわずかに大きいことが好まし
い。具体的には、Ｉ−Ｅと｜ＥM ｜との差は０．５ｅＶ
以下、さらには０．１ｅＶ以下であることが好ましい。
上記の平均値ＩおよびＥは、モル分率による重みつきの
平均値であり、それぞれ次式で表される。
ナー分子およびアクセプター分子を選択する基準につい
て説明する。まず、素子への応用を考慮すると、有機薄
膜が電場または光により容易にＮＩ転移を引き起こすこ
とが重要になる。この観点から、有機薄膜を構成するド
ナーのイオン化ポテンシャルの平均値Ｉとアクセプター
の電子親和力の平均値Ｅとの差Ｉ−Ｅが、マーデルング
エネルギー｜ＥM ｜よりわずかに大きいことが好まし
い。具体的には、Ｉ−Ｅと｜ＥM ｜との差は０．５ｅＶ
以下、さらには０．１ｅＶ以下であることが好ましい。
上記の平均値ＩおよびＥは、モル分率による重みつきの
平均値であり、それぞれ次式で表される。
【００５７】Ｉ＝ｘ1 Ｉ1 ＋…＋ｘn Ｉn
Ｅ＝ｙ1 Ｅ1 ＋…＋ｙm Ｅm
上記の条件を満たすＤＡ錯体は圧力誘起ＮＩ転移または
温度誘起ＮＩ転移を起こさないものでもよいが、好まし
くは圧力誘起ＮＩ転移を起こすＤＡ錯体、より好ましく
は温度誘起ＮＩ転移を起こすＤＡ錯体が好適である。こ
のようなＤＡ錯体は室温で中性であり、温度誘起ＮＩ転
移を起こす温度はかなり低温である。このようなＤＡ錯
体では、温度誘起ＮＩ転移を起こす温度が高いほど、Ｉ
−Ｅと｜ＥM ｜との差が小さく、電場または光によるＮ
Ｉ転移が容易になる。
温度誘起ＮＩ転移を起こさないものでもよいが、好まし
くは圧力誘起ＮＩ転移を起こすＤＡ錯体、より好ましく
は温度誘起ＮＩ転移を起こすＤＡ錯体が好適である。こ
のようなＤＡ錯体は室温で中性であり、温度誘起ＮＩ転
移を起こす温度はかなり低温である。このようなＤＡ錯
体では、温度誘起ＮＩ転移を起こす温度が高いほど、Ｉ
−Ｅと｜ＥM ｜との差が小さく、電場または光によるＮ
Ｉ転移が容易になる。
【００５８】本発明者らは、上記のような温度誘起ＮＩ
転移を起こすＤＡ錯体を構成するドナーおよびアクセプ
ターに着目し、置換基を変更することにより室温でイオ
ン性錯体結晶を形成するドナーおよびアクセプターの組
み合わせを容易に選択できることを見い出した。
転移を起こすＤＡ錯体を構成するドナーおよびアクセプ
ターに着目し、置換基を変更することにより室温でイオ
ン性錯体結晶を形成するドナーおよびアクセプターの組
み合わせを容易に選択できることを見い出した。
【００５９】例えば、２−クロロ−５−メチルパラフェ
ニレンジアミン（ＣｌＭｅＰＤ）と２，５−ジメチルジ
シアノキノンジイミン（ＤＭｅＤＣＮＱＩ）との錯体
は、温度ＮＩ転移を示す。この錯体結晶について、３０
０Ｋおよび１００Ｋにおいて紫外・可視吸収スペクトル
および赤外吸収スペクトルを測定した結果を図１（ａ）
および（ｂ）ならびに図２（ａ）および（ｂ）に示す。
これらの図に示されるように、温度によってＣｌＭｅＰ
Ｄ−ＤＭｅＤＣＮＱＩ錯体結晶のスペクトルに顕著な差
が認められる。この錯体結晶は、３００Ｋで中性、１０
０Ｋでイオン性であり、１００Ｋと３００Ｋの間で温度
誘起ＮＩ転移を示す。また、この錯体結晶に関しては、
Ｉ−Ｅ−｜ＥM ｜＜＜０．１ｅＶと見積もることができ
る。
ニレンジアミン（ＣｌＭｅＰＤ）と２，５−ジメチルジ
シアノキノンジイミン（ＤＭｅＤＣＮＱＩ）との錯体
は、温度ＮＩ転移を示す。この錯体結晶について、３０
０Ｋおよび１００Ｋにおいて紫外・可視吸収スペクトル
および赤外吸収スペクトルを測定した結果を図１（ａ）
および（ｂ）ならびに図２（ａ）および（ｂ）に示す。
これらの図に示されるように、温度によってＣｌＭｅＰ
Ｄ−ＤＭｅＤＣＮＱＩ錯体結晶のスペクトルに顕著な差
が認められる。この錯体結晶は、３００Ｋで中性、１０
０Ｋでイオン性であり、１００Ｋと３００Ｋの間で温度
誘起ＮＩ転移を示す。また、この錯体結晶に関しては、
Ｉ−Ｅ−｜ＥM ｜＜＜０．１ｅＶと見積もることができ
る。
【００６０】次に、本発明者らは、ＣｌＭｅＰＤの置換
基を別の置換基で置換したドナー分子とＤＭｅＤＣＮＱ
Ｉの置換基を別の置換基で置換したアクセプター分子と
の組み合わせからなる錯体結晶について検討した。ここ
では、置換基として塩素原子およびメチル基に着目して
いる。これらの分子を以下に示す。
基を別の置換基で置換したドナー分子とＤＭｅＤＣＮＱ
Ｉの置換基を別の置換基で置換したアクセプター分子と
の組み合わせからなる錯体結晶について検討した。ここ
では、置換基として塩素原子およびメチル基に着目して
いる。これらの分子を以下に示す。
【００６１】これらのドナー分子とアクセプター分子と
の組み合わせからなる錯体結晶について電荷移動度から
判断される性質は以下の通りであった。
の組み合わせからなる錯体結晶について電荷移動度から
判断される性質は以下の通りであった。
【００６２】中性
ＣｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤＣＮＱＩ
ＤＣｌＰＤ−ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ
このＤＣｌＰＤ−ＣｌＭｅＤＣＮＱＩは、ＣｌＭｅＰＤ
−ＤＭｅＤＣＮＱＩと同様に、温度誘起ＮＩ転移を示し
た。
−ＤＭｅＤＣＮＱＩと同様に、温度誘起ＮＩ転移を示し
た。
【００６３】イオン性
ＣｌＭｅＰＤ−ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ
ＤＭｅＰＤ−ＤＭｅＤＣＮＱＩ
ＤＣｌＰＤ−ＤＣｌＤＣＮＱＩ
【化１４】
【００６４】３種のドナー分子どうしおよび３種のアク
セプター分子どうしは、互いに分子構造が類似している
が、電子構造が異なる。また、分子構造の類似性から、
いずれのドナー分子とアクセプター分子とを組み合わせ
からなる錯体でも、結晶構造は類似していると予想され
る。
セプター分子どうしは、互いに分子構造が類似している
が、電子構造が異なる。また、分子構造の類似性から、
いずれのドナー分子とアクセプター分子とを組み合わせ
からなる錯体でも、結晶構造は類似していると予想され
る。
【００６５】上記のように分子構造の類似性を保つため
には、変更する置換基として互いにファンデルワールス
半径Ｒの近いものを選択することが好ましい。上記の例
では、ファンデルワールス半径ＲはＣｌで０．１８ｎ
ｍ、Ｍｅで０．２ｎｍである。本発明では、一方の置換
基のファンデルワールス半径Ｒが他方の置換基に対して
０．８〜１．２の範囲であることが好ましい。
には、変更する置換基として互いにファンデルワールス
半径Ｒの近いものを選択することが好ましい。上記の例
では、ファンデルワールス半径ＲはＣｌで０．１８ｎ
ｍ、Ｍｅで０．２ｎｍである。本発明では、一方の置換
基のファンデルワールス半径Ｒが他方の置換基に対して
０．８〜１．２の範囲であることが好ましい。
【００６６】メチル基に対してこのような条件を満たす
置換基としては、塩素原子のほかに、臭素原子（Ｒ＝
０．１９５ｎｍ）およびヨウ素原子（Ｒ＝０．２１５ｎ
ｍ）が挙げられる。他の例として、水素原子（Ｒ＝０．
１２ｎｍ）に対するフッ素原子（Ｒ＝０．１３５ｎｍ）
が挙げられる。
置換基としては、塩素原子のほかに、臭素原子（Ｒ＝
０．１９５ｎｍ）およびヨウ素原子（Ｒ＝０．２１５ｎ
ｍ）が挙げられる。他の例として、水素原子（Ｒ＝０．
１２ｎｍ）に対するフッ素原子（Ｒ＝０．１３５ｎｍ）
が挙げられる。
【００６７】置換基がドナー分子またはアクセプター分
子の電子状態に及ぼす影響に関しては定性的には以下の
ようなことがいえる。例えば、塩素などのハロゲンは、
Ｄ分子に導入されるとそのＩの値を大きくしてドナー性
を弱め、Ａ分子に導入されるとそのＥの値を大きくして
アクセプター性を強める。一方、メチル基などのアルキ
ル基は、Ｄ分子に導入されるとそのＩの値を小さくして
ドナー性を強め、Ａ分子に導入されるとそのＥの値を小
さくしてアクセプター性を弱める。したがって、上記で
例示したドナー分子とアクセプター分子との組み合わせ
による、錯体結晶の中性とイオン性の違いは、導入され
た置換基の違いによるものであることがわかる。
子の電子状態に及ぼす影響に関しては定性的には以下の
ようなことがいえる。例えば、塩素などのハロゲンは、
Ｄ分子に導入されるとそのＩの値を大きくしてドナー性
を弱め、Ａ分子に導入されるとそのＥの値を大きくして
アクセプター性を強める。一方、メチル基などのアルキ
ル基は、Ｄ分子に導入されるとそのＩの値を小さくして
ドナー性を強め、Ａ分子に導入されるとそのＥの値を小
さくしてアクセプター性を弱める。したがって、上記で
例示したドナー分子とアクセプター分子との組み合わせ
による、錯体結晶の中性とイオン性の違いは、導入され
た置換基の違いによるものであることがわかる。
【００６８】なお、ハロゲンと同様な傾向を示す置換基
としては、シアノ基が挙げられる。一方、アルキル基と
同様な傾向を示す置換基としては、アルケニル基、アル
キニル基、アリール基、アルキルオキシ基、アミノ基が
挙げられる。これらの置換基のうち、特にハロゲン、炭
素数３以下のアルキル基、アルケニル基、アルキニル
基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基およびシアノ基
を導入したＤ分子およびＡ分子は比較的合成が容易であ
る。したがって、これらの置換基は、Ｄ分子のＩの値
や、Ａ分子のＥの値を調整するうえで有効である。
としては、シアノ基が挙げられる。一方、アルキル基と
同様な傾向を示す置換基としては、アルケニル基、アル
キニル基、アリール基、アルキルオキシ基、アミノ基が
挙げられる。これらの置換基のうち、特にハロゲン、炭
素数３以下のアルキル基、アルケニル基、アルキニル
基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基およびシアノ基
を導入したＤ分子およびＡ分子は比較的合成が容易であ
る。したがって、これらの置換基は、Ｄ分子のＩの値
や、Ａ分子のＥの値を調整するうえで有効である。
【００６９】本発明において好適に用いられるドナー分
子およびアクセプター分子を選択するための上述した基
準は、分子骨格が類似する他のドナー分子およびアクセ
プター分子にも適用できる。上記の例では、パラフェニ
レンジアミン骨格を有するドナー分子とジシアノキノン
ジイミン骨格を有するアクセプター分子について説明し
た。このうち、アクセプター分子に関しては、ジシアノ
キノンジイミン骨格に類似する分子骨格として、例えば
テトラシアノキノジメタン骨格およびベンゾキノン骨格
が挙げられる。
子およびアクセプター分子を選択するための上述した基
準は、分子骨格が類似する他のドナー分子およびアクセ
プター分子にも適用できる。上記の例では、パラフェニ
レンジアミン骨格を有するドナー分子とジシアノキノン
ジイミン骨格を有するアクセプター分子について説明し
た。このうち、アクセプター分子に関しては、ジシアノ
キノンジイミン骨格に類似する分子骨格として、例えば
テトラシアノキノジメタン骨格およびベンゾキノン骨格
が挙げられる。
【００７０】ＴＭＢ−ＴＣＮＱはテトラシアノキノジメ
タン骨格を有するアクセプターを含有する。このＴＭＢ
−ＴＣＮＱ錯体は、室温で中性であり、約２０５Ｋで温
度誘起ＮＩ転移を起こすことが知られている。ＴＭＢ−
ＴＣＮＱについても、アクセプター分子に特定の置換基
を導入することにより、イオン性錯体結晶を形成するド
ナー分子およびアクセプター分子の組み合わせを見つけ
ることができる。例えば、ＴＭＢ−ＦＴＣＮＱ、ＴＭＢ
−Ｆ2 ＴＣＮＱ、またはＴＭＢ−Ｆ4 ＴＣＮＱはイオン
性錯体結晶を形成する。したがって、ドナー分子とアク
セプター分子との組み合わせとしてイオン性錯体結晶を
形成する群と中性錯体結晶を形成する群を用いることに
より、容易に混晶をなす交互積層型電荷移動錯体を形成
できる。
タン骨格を有するアクセプターを含有する。このＴＭＢ
−ＴＣＮＱ錯体は、室温で中性であり、約２０５Ｋで温
度誘起ＮＩ転移を起こすことが知られている。ＴＭＢ−
ＴＣＮＱについても、アクセプター分子に特定の置換基
を導入することにより、イオン性錯体結晶を形成するド
ナー分子およびアクセプター分子の組み合わせを見つけ
ることができる。例えば、ＴＭＢ−ＦＴＣＮＱ、ＴＭＢ
−Ｆ2 ＴＣＮＱ、またはＴＭＢ−Ｆ4 ＴＣＮＱはイオン
性錯体結晶を形成する。したがって、ドナー分子とアク
セプター分子との組み合わせとしてイオン性錯体結晶を
形成する群と中性錯体結晶を形成する群を用いることに
より、容易に混晶をなす交互積層型電荷移動錯体を形成
できる。
【００７１】また、ベンゾキノン骨格を有するアクセプ
ターを含有する混晶の例としては、中性錯体結晶を形成
するＭ2 Ｐ−ＢＱとイオン性錯体結晶を形成するＭ2 Ｐ
−ＦＡとの組み合わせからなるも錯体、および中性錯体
結晶を形成するＴＭＰＤ−ＢＱとイオン性錯体結晶を形
成するＴＭＰＤ−ＦＡとの組み合わせからなる錯体が挙
げられる。
ターを含有する混晶の例としては、中性錯体結晶を形成
するＭ2 Ｐ−ＢＱとイオン性錯体結晶を形成するＭ2 Ｐ
−ＦＡとの組み合わせからなるも錯体、および中性錯体
結晶を形成するＴＭＰＤ−ＢＱとイオン性錯体結晶を形
成するＴＭＰＤ−ＦＡとの組み合わせからなる錯体が挙
げられる。
【００７２】本発明の有機薄膜素子を構成する有機薄膜
を形成する方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキ
シー法、塗布法、スピンコート法などの成膜法を採用す
ることができる。真空蒸着法または分子線エピタキシー
法により有機薄膜を形成する場合には、混晶の構成要素
となるドナーおよびアクセプターまたは錯体を蒸発源と
して用いる多元法が考えられる。また、予め共昇華法、
溶媒を用いた徐冷法、拡散法、電解法などの別の方法に
よって形成した混晶を蒸発源として用いてもよい。塗布
法またはスピンコート法により有機薄膜を形成する場合
には、混晶の構成要素となるドナーおよびアクセプター
を含む溶液の塗布またはスピンコートを行う。
を形成する方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキ
シー法、塗布法、スピンコート法などの成膜法を採用す
ることができる。真空蒸着法または分子線エピタキシー
法により有機薄膜を形成する場合には、混晶の構成要素
となるドナーおよびアクセプターまたは錯体を蒸発源と
して用いる多元法が考えられる。また、予め共昇華法、
溶媒を用いた徐冷法、拡散法、電解法などの別の方法に
よって形成した混晶を蒸発源として用いてもよい。塗布
法またはスピンコート法により有機薄膜を形成する場合
には、混晶の構成要素となるドナーおよびアクセプター
を含む溶液の塗布またはスピンコートを行う。
【００７３】本発明の有機薄膜素子は上述した有機薄膜
を有するものであり、例えば表示素子、電界効果トラン
ジスタ、光記録素子などを含む。これらの素子におい
て、本発明に係る有機薄膜は種々の方法で組み込むこと
ができる。
を有するものであり、例えば表示素子、電界効果トラン
ジスタ、光記録素子などを含む。これらの素子におい
て、本発明に係る有機薄膜は種々の方法で組み込むこと
ができる。
【００７４】例えば、混晶を形成する複数の有機薄膜
を、他の有機薄膜（例えば絶縁膜）を挟んで積層しても
よい。この場合、複数の有機薄膜が、２種以上の混晶か
らなっていてもよい。
を、他の有機薄膜（例えば絶縁膜）を挟んで積層しても
よい。この場合、複数の有機薄膜が、２種以上の混晶か
らなっていてもよい。
【００７５】また、表示素子に組み込む場合、混晶を形
成する有機薄膜の両面に、絶縁層および電極を設ける。
成する有機薄膜の両面に、絶縁層および電極を設ける。
【００７６】また、電界効果トランジスタに組み込む場
合、シリコン基板と、シリコン基板中に形成されたソー
ス・ドレイン領域と、ソース・ドレイン領域間のチャネ
ル領域上に形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上
に形成された、混晶を形成する有機薄膜を含む有機薄膜
層と、有機薄膜層上に形成されたゲート電極とを設け
る。
合、シリコン基板と、シリコン基板中に形成されたソー
ス・ドレイン領域と、ソース・ドレイン領域間のチャネ
ル領域上に形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上
に形成された、混晶を形成する有機薄膜を含む有機薄膜
層と、有機薄膜層上に形成されたゲート電極とを設け
る。
【００７７】さらに、光記録素子に組み込む場合、混晶
を形成する有機薄膜の両面に、ドナー分子からなる有機
薄膜と、アクセプター分子からなる有機薄膜とを積層し
た３層構造の記録単位を形成する。この場合、ドナー分
子と、混晶錯体と、アクセプター分子の組み合わせが異
なる３層構造の複数の記録単位を形成すれば、多重光記
録素子として用いることができる。
を形成する有機薄膜の両面に、ドナー分子からなる有機
薄膜と、アクセプター分子からなる有機薄膜とを積層し
た３層構造の記録単位を形成する。この場合、ドナー分
子と、混晶錯体と、アクセプター分子の組み合わせが異
なる３層構造の複数の記録単位を形成すれば、多重光記
録素子として用いることができる。
【００７８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００７９】実施例１
Ｓｉ基板上およびガラス基板上に、２種類のドナーすな
わち２−クロロ−５−メチル−ｐ−フェニレンジアミン
（ＣｌＭｅＰＤ）および２，５−ジメチル−ｐ−フェニ
レンジアミン（ＤＭｅＰＤ）と、１種類のアクセプター
すなわち２，５−ジメチルジシアノキノンジイミン（Ｄ
ＭｅＤＣＮＱＩ）とを含有し、（ＣｌＭｅＰＤ）x1（Ｄ
ＭｅＰＤ）x2−ＤＭｅＤＣＮＱＩという混晶からなる有
機薄膜を以下に述べる（ａ）および（ｂ）の２通りの方
法で作製した。室温において、ＣｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤ
ＣＮＱＩは中性錯体結晶を形成し、ＤＭｅＰＤ−ＤＭｅ
ＤＣＮＱＩはイオン性錯体結晶を形成する。
わち２−クロロ−５−メチル−ｐ−フェニレンジアミン
（ＣｌＭｅＰＤ）および２，５−ジメチル−ｐ−フェニ
レンジアミン（ＤＭｅＰＤ）と、１種類のアクセプター
すなわち２，５−ジメチルジシアノキノンジイミン（Ｄ
ＭｅＤＣＮＱＩ）とを含有し、（ＣｌＭｅＰＤ）x1（Ｄ
ＭｅＰＤ）x2−ＤＭｅＤＣＮＱＩという混晶からなる有
機薄膜を以下に述べる（ａ）および（ｂ）の２通りの方
法で作製した。室温において、ＣｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤ
ＣＮＱＩは中性錯体結晶を形成し、ＤＭｅＰＤ−ＤＭｅ
ＤＣＮＱＩはイオン性錯体結晶を形成する。
【００８０】（ａ）ＣｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤＣＮＱＩ結
晶粉末とＤＭｅＰＤ結晶粉末とをそれぞれ別個のるつぼ
に入れた。１×１０-5Ｔｏｒｒの真空下で、それぞれの
るつぼを加熱し、約２４０Ｋに冷却した基板上に混晶を
蒸着した。このとき、２個のるつぼの温度を調節してＣ
ｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤＣＮＱＩとＤＭｅＰＤとのフラッ
クス比を変化させることにより、ドナー分子のモル比が
異なる種々の（ＣｌＭｅＰＤ）x1（ＤＭｅＰＤ）x2−Ｄ
ＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜を形成した。
晶粉末とＤＭｅＰＤ結晶粉末とをそれぞれ別個のるつぼ
に入れた。１×１０-5Ｔｏｒｒの真空下で、それぞれの
るつぼを加熱し、約２４０Ｋに冷却した基板上に混晶を
蒸着した。このとき、２個のるつぼの温度を調節してＣ
ｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤＣＮＱＩとＤＭｅＰＤとのフラッ
クス比を変化させることにより、ドナー分子のモル比が
異なる種々の（ＣｌＭｅＰＤ）x1（ＤＭｅＰＤ）x2−Ｄ
ＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜を形成した。
【００８１】（ｂ）ＣｌＭｅＰＤとＤＭｅＰＤとを溶解
した加熱トルエン溶液と、ＤＭｅＤＣＮＱＩを溶解した
加熱トルエン溶液とを、窒素雰囲気下で混合し、徐冷す
ることにより、（ＣｌＭｅＰＤ）x1（ＤＭｅＰＤ）x2−
ＤＭｅＤＣＮＱＩ混晶を得た。このとき、一方のトルエ
ン溶液中のＣｌＭｅＰＤおよびＤＭｅＰＤの濃度を調整
することにより、ドナーのモル分率ｘ1 およびｘ2 を様
々に変化させた。１×１０-5Ｔｏｒｒの真空下で、混晶
粉末を入れたるつぼを加熱し、およそ２４０Ｋに冷却し
た基板上に混晶を蒸着した。混晶粉末の種類に応じて、
ドナー分子のモル比が異なる種々の（ＣｌＭｅＰＤ）x1
（ＤＭｅＰＤ）x2−ＤＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜を形成し
た。
した加熱トルエン溶液と、ＤＭｅＤＣＮＱＩを溶解した
加熱トルエン溶液とを、窒素雰囲気下で混合し、徐冷す
ることにより、（ＣｌＭｅＰＤ）x1（ＤＭｅＰＤ）x2−
ＤＭｅＤＣＮＱＩ混晶を得た。このとき、一方のトルエ
ン溶液中のＣｌＭｅＰＤおよびＤＭｅＰＤの濃度を調整
することにより、ドナーのモル分率ｘ1 およびｘ2 を様
々に変化させた。１×１０-5Ｔｏｒｒの真空下で、混晶
粉末を入れたるつぼを加熱し、およそ２４０Ｋに冷却し
た基板上に混晶を蒸着した。混晶粉末の種類に応じて、
ドナー分子のモル比が異なる種々の（ＣｌＭｅＰＤ）x1
（ＤＭｅＰＤ）x2−ＤＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜を形成し
た。
【００８２】得られた混晶薄膜中のＣｌＭｅＰＤとＤＭ
ｅＰＤとのモル比は、混晶薄膜をトルエンに溶解し、紫
外・可視スペクトルを測定することにより求めた。
ｅＰＤとのモル比は、混晶薄膜をトルエンに溶解し、紫
外・可視スペクトルを測定することにより求めた。
【００８３】（ａ）および（ｂ）のいずれの方法でも、
得られた混晶薄膜の赤外吸収スペクトルおよびＸ線回折
パターンから、ＤＭｅＰＤのモル分率ｘ2 が０＜ｘ2 ＜
１の範囲で交互積層型ＣＴ錯体が形成されていることが
確認できた。赤外吸収スペクトルから室温におけるＣＴ
錯体のイオン化度を評価したところ、ｘ2 ＜０．３で中
性、ｘ2 ＞０．３でイオン性であることがわかった。ま
た、ガラス基板上に形成された薄膜において、ｘ2 の増
加に伴って黄褐色から赤褐色への色変化が確認できた。
得られた混晶薄膜の赤外吸収スペクトルおよびＸ線回折
パターンから、ＤＭｅＰＤのモル分率ｘ2 が０＜ｘ2 ＜
１の範囲で交互積層型ＣＴ錯体が形成されていることが
確認できた。赤外吸収スペクトルから室温におけるＣＴ
錯体のイオン化度を評価したところ、ｘ2 ＜０．３で中
性、ｘ2 ＞０．３でイオン性であることがわかった。ま
た、ガラス基板上に形成された薄膜において、ｘ2 の増
加に伴って黄褐色から赤褐色への色変化が確認できた。
【００８４】実施例２
Ｓｉ基板上およびガラス基板上に、１種類のドナーすな
わち２−クロロ−５−メチル−ｐ−フェニレンジアミン
（ＣｌＭｅＰＤ）と、２種類のアクセプターすなわち
２，５−ジメチルジシアノキノンジイミン（ＤＭｅＤＣ
ＮＱＩ）および２−クロロ−５−ジメチルジシアノキノ
ンジイミン（ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ）とを含有し、ＣｌＭ
ｅＰＤ−（ＤＭｅＤＣＮＱＩ）y1（ＣｌＭｅＤＣＮＱ
Ｉ）y2という混晶からなる有機薄膜を以下のようにして
作製した。室温において、ＣｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤＣＮ
ＱＩは中性錯体結晶を形成し、ＣｌＭｅＰＤ−ＣｌＭｅ
ＤＣＮＱＩはイオン性錯体結晶を形成する。
わち２−クロロ−５−メチル−ｐ−フェニレンジアミン
（ＣｌＭｅＰＤ）と、２種類のアクセプターすなわち
２，５−ジメチルジシアノキノンジイミン（ＤＭｅＤＣ
ＮＱＩ）および２−クロロ−５−ジメチルジシアノキノ
ンジイミン（ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ）とを含有し、ＣｌＭ
ｅＰＤ−（ＤＭｅＤＣＮＱＩ）y1（ＣｌＭｅＤＣＮＱ
Ｉ）y2という混晶からなる有機薄膜を以下のようにして
作製した。室温において、ＣｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤＣＮ
ＱＩは中性錯体結晶を形成し、ＣｌＭｅＰＤ−ＣｌＭｅ
ＤＣＮＱＩはイオン性錯体結晶を形成する。
【００８５】ＣｌＭｅＰＤを溶解した加熱アセトニトリ
ル溶液と、ＤＭｅＤＣＮＱＩとＣｌＭｅＤＣＮＱＩとを
溶解した加熱アセトニトリル溶液とを、窒素雰囲気下で
混合し、徐冷することにより、ＣｌＭｅＰＤ−（ＤＭｅ
ＤＣＮＱＩ）y1（ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ）y2混晶を得た。
このとき、一方のアセトニトリル溶液中のＤＭｅＤＣＮ
ＱＩおよびＣｌＭｅＤＣＮＱＩの濃度を調整することに
より、アクセプター分子のモル分率ｙ1 およびｙ2 を様
々に変化させた。１×１０-5Ｔｏｒｒの真空下で、混晶
粉末を入れたるつぼを加熱し、およそ２４０Ｋに冷却し
た基板上に混晶を蒸着した。混晶粉末の種類に応じて、
アクセプター分子のモル比が異なる種々のＣｌＭｅＰＤ
−（ＤＭｅＤＣＮＱＩ）y1（ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ）y2混
晶薄膜を形成した。
ル溶液と、ＤＭｅＤＣＮＱＩとＣｌＭｅＤＣＮＱＩとを
溶解した加熱アセトニトリル溶液とを、窒素雰囲気下で
混合し、徐冷することにより、ＣｌＭｅＰＤ−（ＤＭｅ
ＤＣＮＱＩ）y1（ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ）y2混晶を得た。
このとき、一方のアセトニトリル溶液中のＤＭｅＤＣＮ
ＱＩおよびＣｌＭｅＤＣＮＱＩの濃度を調整することに
より、アクセプター分子のモル分率ｙ1 およびｙ2 を様
々に変化させた。１×１０-5Ｔｏｒｒの真空下で、混晶
粉末を入れたるつぼを加熱し、およそ２４０Ｋに冷却し
た基板上に混晶を蒸着した。混晶粉末の種類に応じて、
アクセプター分子のモル比が異なる種々のＣｌＭｅＰＤ
−（ＤＭｅＤＣＮＱＩ）y1（ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ）y2混
晶薄膜を形成した。
【００８６】得られた混晶薄膜の赤外吸収スペクトルお
よびＸ線回折パターンから、ＣｌＭｅＤＣＮＱＩのモル
分率ｙ2 が０＜ｙ2 ＜１の範囲で交互積層型ＣＴ錯体が
形成されていることが確認できた。赤外吸収スペクトル
から室温におけるＣＴ錯体のイオン化度を評価したとこ
ろ、ｙ2 ＜０．３で中性、ｙ2 ＞０．３でイオン性であ
ることがわかった。また、ガラス基板上に形成された薄
膜において、ｙ2 の増加に伴い黄褐色から赤色への色変
化が確認できた。
よびＸ線回折パターンから、ＣｌＭｅＤＣＮＱＩのモル
分率ｙ2 が０＜ｙ2 ＜１の範囲で交互積層型ＣＴ錯体が
形成されていることが確認できた。赤外吸収スペクトル
から室温におけるＣＴ錯体のイオン化度を評価したとこ
ろ、ｙ2 ＜０．３で中性、ｙ2 ＞０．３でイオン性であ
ることがわかった。また、ガラス基板上に形成された薄
膜において、ｙ2 の増加に伴い黄褐色から赤色への色変
化が確認できた。
【００８７】実施例３
Ｓｉ基板上およびガラス基板上に、１種類のドナーすな
わちフェノチアジン（ＰＴＺ）と、２種類のアクセプタ
ーすなわちＴＣＮＱおよびテトラフルオロ−ＴＣＮＱ
（Ｆ4 ＴＣＮＱ）とを含有し、ＰＴＺ−（ＴＣＮＱ）y1
（Ｆ4 ＴＣＮＱ）y2という混晶をなす有機薄膜を作製し
た。室温において、ＰＴＺ−ＴＣＮＱは中性錯体結晶を
形成する。また、ＰＴＺとＦ4 ＴＣＮＱとの組み合わせ
は結晶を形成しないが、ＰＴＺのイオン化ポテンシャル
はＩ＝６．８ｅＶ、Ｆ4 ＴＣＮＱの電子親和力はＥ＝
３．３ｅＶであり、Ｉ−Ｅ＜４．１ｅＶを満たす。
わちフェノチアジン（ＰＴＺ）と、２種類のアクセプタ
ーすなわちＴＣＮＱおよびテトラフルオロ−ＴＣＮＱ
（Ｆ4 ＴＣＮＱ）とを含有し、ＰＴＺ−（ＴＣＮＱ）y1
（Ｆ4 ＴＣＮＱ）y2という混晶をなす有機薄膜を作製し
た。室温において、ＰＴＺ−ＴＣＮＱは中性錯体結晶を
形成する。また、ＰＴＺとＦ4 ＴＣＮＱとの組み合わせ
は結晶を形成しないが、ＰＴＺのイオン化ポテンシャル
はＩ＝６．８ｅＶ、Ｆ4 ＴＣＮＱの電子親和力はＥ＝
３．３ｅＶであり、Ｉ−Ｅ＜４．１ｅＶを満たす。
【００８８】本実施例では、混晶薄膜の作製方法として
実施例１の（ａ）と同様にＰＴＺ−ＴＣＮＱおよびＦ4
ＴＣＮＱをそれぞれ別個の蒸発源に用いる２元蒸着法を
用いた。そして、２つの蒸発源からのフラックス比を変
化させることにより、ＴＣＮＱとＦ4 ＴＣＮＱとのモル
比が異なるＰＴＺ−（ＴＣＮＱ）y1（Ｆ4 ＴＣＮＱ）y2
混晶薄膜を形成した。
実施例１の（ａ）と同様にＰＴＺ−ＴＣＮＱおよびＦ4
ＴＣＮＱをそれぞれ別個の蒸発源に用いる２元蒸着法を
用いた。そして、２つの蒸発源からのフラックス比を変
化させることにより、ＴＣＮＱとＦ4 ＴＣＮＱとのモル
比が異なるＰＴＺ−（ＴＣＮＱ）y1（Ｆ4 ＴＣＮＱ）y2
混晶薄膜を形成した。
【００８９】得られた混晶薄膜の赤外吸収スペクトルお
よびＸ線回折パターンから、Ｆ4 ＴＣＮＱのモル分率ｙ
2 に関して０＜ｙ2 ＜０．５の範囲で交互積層型ＣＴ錯
体が形成されていることが確認できた。赤外吸収スペク
トルから室温におけるＣＴ錯体のイオン化度を評価した
ところ、ｙ2 ＜０．３で中性、０．３＜ｙ2 ＜０．５で
イオン性であることがわかった。また、ガラス基板上に
形成された薄膜において、ｙ2 の増加に伴って赤褐色か
ら濃紫色への色変化が確認できた。
よびＸ線回折パターンから、Ｆ4 ＴＣＮＱのモル分率ｙ
2 に関して０＜ｙ2 ＜０．５の範囲で交互積層型ＣＴ錯
体が形成されていることが確認できた。赤外吸収スペク
トルから室温におけるＣＴ錯体のイオン化度を評価した
ところ、ｙ2 ＜０．３で中性、０．３＜ｙ2 ＜０．５で
イオン性であることがわかった。また、ガラス基板上に
形成された薄膜において、ｙ2 の増加に伴って赤褐色か
ら濃紫色への色変化が確認できた。
【００９０】実施例４
Ｓｉ基板上およびガラス基板上に、１種類のドナーすな
わちテトラチアフルバレン（ＴＴＦ）と、２種類のアク
セプターすなわちベンゾキノン（ＢＱ）およびブロマニ
ル（ＢＡ）とを含有し、ＴＴＦ−（ＢＱ）y1（ＢＡ）y2
という混晶をなす有機薄膜を作製した。室温において、
ＴＴＦ−ＢＡはイオン錯体結晶を形成する。また、ＴＴ
ＦとＢＱとの組み合わせは結晶を形成しないが、ＴＴＦ
のイオン化ポテンシャルはＩ＝６．４ｅＶ、ＢＱの電子
親和力はＥ＝１．９ｅＶであり、Ｉ−Ｅ＞４．１ｅＶを
満たす。
わちテトラチアフルバレン（ＴＴＦ）と、２種類のアク
セプターすなわちベンゾキノン（ＢＱ）およびブロマニ
ル（ＢＡ）とを含有し、ＴＴＦ−（ＢＱ）y1（ＢＡ）y2
という混晶をなす有機薄膜を作製した。室温において、
ＴＴＦ−ＢＡはイオン錯体結晶を形成する。また、ＴＴ
ＦとＢＱとの組み合わせは結晶を形成しないが、ＴＴＦ
のイオン化ポテンシャルはＩ＝６．４ｅＶ、ＢＱの電子
親和力はＥ＝１．９ｅＶであり、Ｉ−Ｅ＞４．１ｅＶを
満たす。
【００９１】本実施例ではＴＴＦ、ＢＱ、ＢＡをそれぞ
れ別個の蒸発源とする３元蒸着法により、１×１０-5Ｔ
ｏｒｒの真空下で、およそ１００Ｋに冷却した基板上に
混晶を蒸着した。そして、３つの蒸発源からのフラック
ス比を変化させることにより、ＢＱとＢＡとのモル比が
異なるＴＴＦ−（ＢＱ）y1（ＢＡ）y2混晶薄膜を形成し
た。
れ別個の蒸発源とする３元蒸着法により、１×１０-5Ｔ
ｏｒｒの真空下で、およそ１００Ｋに冷却した基板上に
混晶を蒸着した。そして、３つの蒸発源からのフラック
ス比を変化させることにより、ＢＱとＢＡとのモル比が
異なるＴＴＦ−（ＢＱ）y1（ＢＡ）y2混晶薄膜を形成し
た。
【００９２】得られた混晶薄膜について、赤外吸収スペ
クトルおよびＸ線回折パターンからＢＡのモル分率ｙ2
に関して０．５＜ｙ2 ＜１の範囲で交互積層型ＣＴ錯体
が形成されていることが確認できた。赤外吸収スペクト
ルからＣＴ錯体のイオン化度を評価したところ、ｙ2 ＜
０．７で中性、ｙ2 ＞０．７でイオン性であることがわ
かった。また、ガラス基板上に形成された薄膜におい
て、ｙ2 の増加に伴って黄褐色から黒色への色変化が確
認できた。
クトルおよびＸ線回折パターンからＢＡのモル分率ｙ2
に関して０．５＜ｙ2 ＜１の範囲で交互積層型ＣＴ錯体
が形成されていることが確認できた。赤外吸収スペクト
ルからＣＴ錯体のイオン化度を評価したところ、ｙ2 ＜
０．７で中性、ｙ2 ＞０．７でイオン性であることがわ
かった。また、ガラス基板上に形成された薄膜におい
て、ｙ2 の増加に伴って黄褐色から黒色への色変化が確
認できた。
【００９３】実施例５
Ｓｉ基板上およびガラス基板上に、１種類のドナーすな
わち２，５−ジクロロ−ｐ−フェニレンジアミン（ＤＣ
ｌＰＤ）と、２種類のアクセプターすなわち２−クロロ
−５−メチルジシアノキノンジイミン（ＣｌＭｅＤＣＮ
ＱＩ）および２，５−ジクロロジシアノキノンジイミン
（ＤＣｌＤＣＮＱＩ）とを含有し、ＤＣｌＰＤ−（Ｃｌ
ＭｅＤＣＮＱＩ）y1（ＤＣｌＤＣＮＱＩ）y2という混晶
をなす有機薄膜を作製した。室温において、ＤＣｌＰＤ
−ＣｌＭｅＤＣＮＱＩは中性錯体結晶を形成し、ＤＣｌ
ＰＤ−ＤＣｌＤＣＮＱＩはイオン性錯体結晶を形成す
る。
わち２，５−ジクロロ−ｐ−フェニレンジアミン（ＤＣ
ｌＰＤ）と、２種類のアクセプターすなわち２−クロロ
−５−メチルジシアノキノンジイミン（ＣｌＭｅＤＣＮ
ＱＩ）および２，５−ジクロロジシアノキノンジイミン
（ＤＣｌＤＣＮＱＩ）とを含有し、ＤＣｌＰＤ−（Ｃｌ
ＭｅＤＣＮＱＩ）y1（ＤＣｌＤＣＮＱＩ）y2という混晶
をなす有機薄膜を作製した。室温において、ＤＣｌＰＤ
−ＣｌＭｅＤＣＮＱＩは中性錯体結晶を形成し、ＤＣｌ
ＰＤ−ＤＣｌＤＣＮＱＩはイオン性錯体結晶を形成す
る。
【００９４】本実施例ではＤＣｌＰＤ、ＣｌＭｅＤＣＮ
ＱＩ、ＤＣｌＤＣＮＱＩをそれぞれ別個の蒸発源とする
３元蒸着法により、１×１０-5Ｔｏｒｒの真空下で、お
よそ２４０Ｋに冷却した基板上に混晶を蒸着した。そし
て、３つの蒸発源からのフラックス比を変化させること
により、ＣｌＭｅＤＣＮＱＩとＤＣｌＤＣＮＱＩとのモ
ル比が異なるＤＣｌＰＤ−（ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ）
y1（ＤＣｌＤＣＮＱＩ）y2混晶薄膜を形成した。
ＱＩ、ＤＣｌＤＣＮＱＩをそれぞれ別個の蒸発源とする
３元蒸着法により、１×１０-5Ｔｏｒｒの真空下で、お
よそ２４０Ｋに冷却した基板上に混晶を蒸着した。そし
て、３つの蒸発源からのフラックス比を変化させること
により、ＣｌＭｅＤＣＮＱＩとＤＣｌＤＣＮＱＩとのモ
ル比が異なるＤＣｌＰＤ−（ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ）
y1（ＤＣｌＤＣＮＱＩ）y2混晶薄膜を形成した。
【００９５】得られた混晶薄膜の赤外吸収スペクトルお
よびＸ線回折パターンからＤＣｌＤＣＮＱＩのモル分率
ｙ2 に関して０＜ｙ2 ＜１の範囲で交互積層型ＣＴ錯体
が形成されていることが確認できた。赤外吸収スペクト
ルから室温におけるＣＴ錯体のイオン化度を評価したと
ころ、ｙ2 ＜０．２で中性、ｙ2 ＞０．２でイオン性で
あることがわかった。また、ガラス基板上に形成された
薄膜において、ｙ2 の増加に伴って黄褐色から濃赤黒色
への色変化が確認できた。
よびＸ線回折パターンからＤＣｌＤＣＮＱＩのモル分率
ｙ2 に関して０＜ｙ2 ＜１の範囲で交互積層型ＣＴ錯体
が形成されていることが確認できた。赤外吸収スペクト
ルから室温におけるＣＴ錯体のイオン化度を評価したと
ころ、ｙ2 ＜０．２で中性、ｙ2 ＞０．２でイオン性で
あることがわかった。また、ガラス基板上に形成された
薄膜において、ｙ2 の増加に伴って黄褐色から濃赤黒色
への色変化が確認できた。
【００９６】実施例６
グラファイト基板上に、（ＤＣｌＰＤ）x1（ＣｌＭｅＰ
Ｄ）x2−ＣｌＭｅＤＣＮＱＩという混晶をなす有機薄膜
を作製した。
Ｄ）x2−ＣｌＭｅＤＣＮＱＩという混晶をなす有機薄膜
を作製した。
【００９７】本実施例ではＤＣｌＰＤ、ＣｌＭｅＰＤ、
ＣｌＭｅＤＣＮＱＩの３種類の分子線を用いた分子線エ
ピタキシー法により、１×１０-9Ｔｏｒｒの真空下で、
７７Ｋに冷却した基板上に、ＤＣｌＰＤおよびＣｌＭｅ
ＰＤからなるドナー層と、ＣｌＭｅＤＣＮＱＩからなる
アクセプター層とを交互に積層することにより、混晶を
成長させた。そして、分子線のフラックス比を変化させ
ることにより、ドナー分子のモル比が異なる（ＤＣｌＰ
Ｄ）x1（ＣｌＭｅＰＤ）x2−ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄
膜を形成した。
ＣｌＭｅＤＣＮＱＩの３種類の分子線を用いた分子線エ
ピタキシー法により、１×１０-9Ｔｏｒｒの真空下で、
７７Ｋに冷却した基板上に、ＤＣｌＰＤおよびＣｌＭｅ
ＰＤからなるドナー層と、ＣｌＭｅＤＣＮＱＩからなる
アクセプター層とを交互に積層することにより、混晶を
成長させた。そして、分子線のフラックス比を変化させ
ることにより、ドナー分子のモル比が異なる（ＤＣｌＰ
Ｄ）x1（ＣｌＭｅＰＤ）x2−ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄
膜を形成した。
【００９８】得られた混晶薄膜の赤外吸収スペクトルか
ら室温における混晶のイオン化度を評価したところ、ｘ
2 ＜０．３で中性、ｘ2 ＞０．３でイオン性であること
がわかった。
ら室温における混晶のイオン化度を評価したところ、ｘ
2 ＜０．３で中性、ｘ2 ＞０．３でイオン性であること
がわかった。
【００９９】実施例７（表示素子）
図３は本発明の表示素子の一例を示す断面図である。こ
の表示素子はガラス基板１上に厚さ４００ｎｍのＩＴＯ
膜からなる透明電極層２、厚さ１００ｎｍのＳｒＴｉＯ
3 膜からなる第１の絶縁層３、厚さ２００ｎｍのＴＴＦ
−（Ｂｒ2 ＢＱ）y1（ＢＡ）y2混晶からなる有機薄膜層
４、厚さ１００ｎｍのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）膜からなる第２の絶縁層５、厚さ２０ｎｍの半透明
のＡｕ膜からなる背面電極層６が積層された構造をも
つ。
の表示素子はガラス基板１上に厚さ４００ｎｍのＩＴＯ
膜からなる透明電極層２、厚さ１００ｎｍのＳｒＴｉＯ
3 膜からなる第１の絶縁層３、厚さ２００ｎｍのＴＴＦ
−（Ｂｒ2 ＢＱ）y1（ＢＡ）y2混晶からなる有機薄膜層
４、厚さ１００ｎｍのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）膜からなる第２の絶縁層５、厚さ２０ｎｍの半透明
のＡｕ膜からなる背面電極層６が積層された構造をも
つ。
【０１００】透明電極層２および第１の絶縁層３は、ガ
ラス基板１上に順次スパッタにより形成した。ＴＴＦ−
（Ｂｒ2 ＢＱ）y1（ＢＡ）y2混晶からなる有機薄膜層４
は、実施例４と同じ方法により形成した。本実施例で
は、ｙ2 ＝０．２９（素子１）およびｙ2 ＝０．４２
（素子２）となるようにフラックス比を調整して、２種
類の素子を作製した。第２の絶縁層５、背面電極層６は
真空蒸着法により順次形成した。
ラス基板１上に順次スパッタにより形成した。ＴＴＦ−
（Ｂｒ2 ＢＱ）y1（ＢＡ）y2混晶からなる有機薄膜層４
は、実施例４と同じ方法により形成した。本実施例で
は、ｙ2 ＝０．２９（素子１）およびｙ2 ＝０．４２
（素子２）となるようにフラックス比を調整して、２種
類の素子を作製した。第２の絶縁層５、背面電極層６は
真空蒸着法により順次形成した。
【０１０１】これらの表示素子１および２はいずれも、
２つの電極間に電圧を印加しないときにはＴＴＦ−（Ｂ
ｒ2 ＢＱ）y1（ＢＡ）y2からなる有機薄膜層４が黄緑色
を示した。また、透明電極層２を接地し、背面電極層６
に負電圧を印加すると、素子１では約−３０Ｖの印加電
圧で、素子２では約−１０Ｖの印加電圧で有機薄膜層４
がはっきりと黒色に変化した。
２つの電極間に電圧を印加しないときにはＴＴＦ−（Ｂ
ｒ2 ＢＱ）y1（ＢＡ）y2からなる有機薄膜層４が黄緑色
を示した。また、透明電極層２を接地し、背面電極層６
に負電圧を印加すると、素子１では約−３０Ｖの印加電
圧で、素子２では約−１０Ｖの印加電圧で有機薄膜層４
がはっきりと黒色に変化した。
【０１０２】一方、比較のために、ＴＴＦ−Ｂｒ2 ＢＱ
のみからなる有機薄膜層４を形成した以外は上記と全く
同様の表示素子を作製した。この素子では−１００Ｖま
で電圧を印加しても有機薄膜層４の色変化が見られなか
った。
のみからなる有機薄膜層４を形成した以外は上記と全く
同様の表示素子を作製した。この素子では−１００Ｖま
で電圧を印加しても有機薄膜層４の色変化が見られなか
った。
【０１０３】実施例８（表示素子）
本実施例では、図３の有機薄膜層４を図４に示す多層構
造に形成して多値（多色）表示素子を作製した。この有
機薄膜層４は、厚さ１００ｎｍの（ＣｌＭｅＰＤ）0.95
（ＤＭｅＰＤ）0.05−ＤＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜１１、
厚さ２０ｎｍのＰＶＤＦ膜１２、厚さ１００ｎｍの（Ｃ
ｌＭｅＰＤ）0.85（ＤＭｅＰＤ）0.15−ＤＭｅＤＣＮＱ
Ｉ混晶薄膜１３が積層された構造を有する。この有機薄
膜層の上に、厚さ５０ｎｍのＰＶＤＦ膜からなる第２の
絶縁層５が形成されている。
造に形成して多値（多色）表示素子を作製した。この有
機薄膜層４は、厚さ１００ｎｍの（ＣｌＭｅＰＤ）0.95
（ＤＭｅＰＤ）0.05−ＤＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜１１、
厚さ２０ｎｍのＰＶＤＦ膜１２、厚さ１００ｎｍの（Ｃ
ｌＭｅＰＤ）0.85（ＤＭｅＰＤ）0.15−ＤＭｅＤＣＮＱ
Ｉ混晶薄膜１３が積層された構造を有する。この有機薄
膜層の上に、厚さ５０ｎｍのＰＶＤＦ膜からなる第２の
絶縁層５が形成されている。
【０１０４】この表示素子は、印加電圧｜Ｖ｜の値に応
じて以下のような表示色を示した。
じて以下のような表示色を示した。
【０１０５】
｜Ｖ｜＜５Ｖで黄褐色
５＜｜Ｖ｜＜８Ｖで赤褐色
｜Ｖ｜＞８Ｖで濃赤黒色
実施例９（表示素子）
本実施例では、図３の有機薄膜層４を、図５に示す多層
構造に形成して多値（多色）表示素子を作製した。この
有機薄膜層４は、厚さ１００ｎｍのＣｌＭｅＰＤ−（Ｄ
ＭｅＤＣＮＱＩ）0.95（ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ）0.05混晶
薄膜２１、厚さ２０ｎｍのＰＶＤＦ膜２２、厚さ１００
ｎｍの（ＣｌＭｅＰＤ）0.85（ＤＭｅＰＤ）0.15−ＤＭ
ｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜２３が積層された構造を有する。
この有機薄膜層の上に、厚さ５０ｎｍのＰＶＤＦ膜から
なる第２の絶縁層５が形成されている。
構造に形成して多値（多色）表示素子を作製した。この
有機薄膜層４は、厚さ１００ｎｍのＣｌＭｅＰＤ−（Ｄ
ＭｅＤＣＮＱＩ）0.95（ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ）0.05混晶
薄膜２１、厚さ２０ｎｍのＰＶＤＦ膜２２、厚さ１００
ｎｍの（ＣｌＭｅＰＤ）0.85（ＤＭｅＰＤ）0.15−ＤＭ
ｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜２３が積層された構造を有する。
この有機薄膜層の上に、厚さ５０ｎｍのＰＶＤＦ膜から
なる第２の絶縁層５が形成されている。
【０１０６】この表示素子は、印加電圧｜Ｖ｜の値に応
じて以下のような表示色を示した。
じて以下のような表示色を示した。
【０１０７】
｜Ｖ｜＜５Ｖで黄褐色
５＜｜Ｖ｜＜８Ｖで赤褐色
｜Ｖ｜＞８Ｖで濃赤色
実施例１０（ＦＥＴ）
本実施例においては、図６に示すｎチャネルＭＯＳＦＥ
Ｔを作製した。図６において、ｐ型シリコン基板５１に
ｎ型ソース、ドレイン領域５２、５３が形成されてい
る。ソース、ドレイン領域５２、５３間のチャネル領域
上に厚さ約１０ｎｍの熱酸化膜からなるゲート酸化膜５
４を介して有機薄膜層５５が形成され、その上にゲート
電極５６が形成されている。ソース、ドレイン領域５
２、５３上にはソース、ドレイン電極５７、５８が形成
されている。
Ｔを作製した。図６において、ｐ型シリコン基板５１に
ｎ型ソース、ドレイン領域５２、５３が形成されてい
る。ソース、ドレイン領域５２、５３間のチャネル領域
上に厚さ約１０ｎｍの熱酸化膜からなるゲート酸化膜５
４を介して有機薄膜層５５が形成され、その上にゲート
電極５６が形成されている。ソース、ドレイン領域５
２、５３上にはソース、ドレイン電極５７、５８が形成
されている。
【０１０８】本実施例においては、図６のＦＥＴの有機
薄膜層５５を、図７に示す多層構造に形成した。この有
機薄膜層５５は、厚さ１０ｎｍのＤＣｌＰＤ−ＣｌＭｅ
ＤＣＮＱＩ薄膜６１、厚さ５ｎｍのＰＶＤＦ膜６２、厚
さ１０ｎｍの（ＤＣｌＰＤ）0.85（ＣｌＭｅＰＤ）0.15
−ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜６３、厚さ５ｎｍのＰＶ
ＤＦ膜６４が積層された構造を有する。これらの各層は
真空蒸着法により形成した。
薄膜層５５を、図７に示す多層構造に形成した。この有
機薄膜層５５は、厚さ１０ｎｍのＤＣｌＰＤ−ＣｌＭｅ
ＤＣＮＱＩ薄膜６１、厚さ５ｎｍのＰＶＤＦ膜６２、厚
さ１０ｎｍの（ＤＣｌＰＤ）0.85（ＣｌＭｅＰＤ）0.15
−ＣｌＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜６３、厚さ５ｎｍのＰＶ
ＤＦ膜６４が積層された構造を有する。これらの各層は
真空蒸着法により形成した。
【０１０９】このＦＥＴでは、図９に示すように、１．
５Ｖ（Ｖ1 ）および２．１Ｖ（Ｖ2）のゲート電圧が印
加されたときにソース・ドレイン電流が急激に増加し、
多段階のスイッチング機能を示した。
５Ｖ（Ｖ1 ）および２．１Ｖ（Ｖ2）のゲート電圧が印
加されたときにソース・ドレイン電流が急激に増加し、
多段階のスイッチング機能を示した。
【０１１０】実施例１１（ＦＥＴ）
本実施例においては、図６のＦＥＴの有機薄膜層５５
を、図８に示す多層構造に形成した。この有機薄膜層５
５は、厚さ１０ｎｍのＣｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤＣＮＱＩ
薄膜７１、厚さ５ｎｍのＰＶＤＦ膜７２、厚さ１０ｎｍ
の（ＤＣｌＰＤ）0.85（ＣｌＭｅＰＤ）0.15−ＣｌＭｅ
ＤＣＮＱＩ混晶薄膜７３、厚さ５ｎｍのＰＶＤＦ膜７４
が積層された構造を有する。これらの各層は真空蒸着法
により形成した。
を、図８に示す多層構造に形成した。この有機薄膜層５
５は、厚さ１０ｎｍのＣｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤＣＮＱＩ
薄膜７１、厚さ５ｎｍのＰＶＤＦ膜７２、厚さ１０ｎｍ
の（ＤＣｌＰＤ）0.85（ＣｌＭｅＰＤ）0.15−ＣｌＭｅ
ＤＣＮＱＩ混晶薄膜７３、厚さ５ｎｍのＰＶＤＦ膜７４
が積層された構造を有する。これらの各層は真空蒸着法
により形成した。
【０１１１】このＦＥＴでは、図９に示すように、１．
５Ｖ（Ｖ1 ）および１．８Ｖ（Ｖ2）のゲート電圧が印
加されたときにソース・ドレイン電流が急激に増加し、
多段階のスイッチング機能を示した。
５Ｖ（Ｖ1 ）および１．８Ｖ（Ｖ2）のゲート電圧が印
加されたときにソース・ドレイン電流が急激に増加し、
多段階のスイッチング機能を示した。
【０１１２】実施例１２（光記録素子）
図１０は本実施例の光記録素子の断面図である。図１０
に示すように、ガラス基板１１１上に、Ａ分子薄膜１１
２として厚さ５０ｎｍのＤＭｅＤＣＮＱＩ薄膜、錯体薄
膜１１３として厚さ１００ｎｍの（ＣｌＭｅＰＤ）0.85
（ＤＭｅＰＤ）0.15−ＤＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜、Ｄ分
子薄膜１１４として厚さ２０ｎｍのテトラアザアヌレン
ニッケル錯体薄膜が積層されており、３層構造の記録単
位が形成されている。
に示すように、ガラス基板１１１上に、Ａ分子薄膜１１
２として厚さ５０ｎｍのＤＭｅＤＣＮＱＩ薄膜、錯体薄
膜１１３として厚さ１００ｎｍの（ＣｌＭｅＰＤ）0.85
（ＤＭｅＰＤ）0.15−ＤＭｅＤＣＮＱＩ混晶薄膜、Ｄ分
子薄膜１１４として厚さ２０ｎｍのテトラアザアヌレン
ニッケル錯体薄膜が積層されており、３層構造の記録単
位が形成されている。
【０１１３】この光記録素子に、Ｄ分子であるテトラア
ザアヌレンニッケル錯体にだけ特異的な吸収波長である
４６０ｎｍのレーザー光を、光学系を通してスポット径
５ｎｍ、出力１００ｍＷの条件で照射して、情報を記録
する。記録領域では、Ｄ分子が光により励起し、混晶薄
膜を介してＡ分子薄膜への電子移動が生じ、Ｄ分子およ
びＡ分子がそれぞれイオン化され、分極場の作用によっ
て混晶錯体がイオン化される。この結果、情報が保持さ
れる。記録領域のイオン性混晶は５６０ｎｍに吸収を持
つ。一方、非記録領域の中性混晶は５６０ｎｍに吸収を
持たない。次に、白色光をバンドフィルターを通過さ
せ、５００〜６００ｎｍにだけ光強度分布を持つように
調整した出力０．２ｍＷの参照光を照射し、波長５６０
ｎｍの透過光の強度を増幅して検出する。記録領域と非
記録領域とで透過光強度を比較すると、雑音レベルの強
度変化ΔＴｎに対して極めて大きい信号強度変化ΔＴｓ
が検出される。
ザアヌレンニッケル錯体にだけ特異的な吸収波長である
４６０ｎｍのレーザー光を、光学系を通してスポット径
５ｎｍ、出力１００ｍＷの条件で照射して、情報を記録
する。記録領域では、Ｄ分子が光により励起し、混晶薄
膜を介してＡ分子薄膜への電子移動が生じ、Ｄ分子およ
びＡ分子がそれぞれイオン化され、分極場の作用によっ
て混晶錯体がイオン化される。この結果、情報が保持さ
れる。記録領域のイオン性混晶は５６０ｎｍに吸収を持
つ。一方、非記録領域の中性混晶は５６０ｎｍに吸収を
持たない。次に、白色光をバンドフィルターを通過さ
せ、５００〜６００ｎｍにだけ光強度分布を持つように
調整した出力０．２ｍＷの参照光を照射し、波長５６０
ｎｍの透過光の強度を増幅して検出する。記録領域と非
記録領域とで透過光強度を比較すると、雑音レベルの強
度変化ΔＴｎに対して極めて大きい信号強度変化ΔＴｓ
が検出される。
【０１１４】実施例１３（多重光記録素子）
本実施例においては、図１１および図１２を参照して多
重光記録素子への記録方法および読み出し方法を説明す
る。
重光記録素子への記録方法および読み出し方法を説明す
る。
【０１１５】図１１に示すように、ガラス基板１１１上
に、Ｄm ／［ＤＡ］m ／Ａm （ｍは１〜ｎ）という３層
構造からなる記録単位（各記録単位の構成分子の組み合
わせは異なる）がｎ段階にわたって積層されて多重光記
録素子１２１が形成されている。各記録単位を構成する
Ｄm （ｍは１〜ｎ）分子は、互いに異なる波長λm （ｍ
は１〜ｎ）の光に特異的に感応する。外部情報は、信号
割当て回路１２２によって、多重光源１２３を構成する
波長λm （ｍは１〜ｎ）の光を照射する各光源に割り当
てられ、各光源のオン・オフが制御される。外部情報に
対応する光は、光学系１２４を通して多重光記録素子１
２１の記録領域（ｘｙ）へ照射される。記録領域（ｘ
ｙ）では、照射された光に感応する記録単位のＤ分子が
励起され、［ＤＡ］混晶薄膜を介してＡ分子に電子移動
が起こり、Ｄ分子およびＡ分子がイオン化され、分極場
の作用によって混晶錯体がイオン化される。このため、
記録領域（ｘｙ）では、各記録単位が形成されている階
層毎に情報が記録される。
に、Ｄm ／［ＤＡ］m ／Ａm （ｍは１〜ｎ）という３層
構造からなる記録単位（各記録単位の構成分子の組み合
わせは異なる）がｎ段階にわたって積層されて多重光記
録素子１２１が形成されている。各記録単位を構成する
Ｄm （ｍは１〜ｎ）分子は、互いに異なる波長λm （ｍ
は１〜ｎ）の光に特異的に感応する。外部情報は、信号
割当て回路１２２によって、多重光源１２３を構成する
波長λm （ｍは１〜ｎ）の光を照射する各光源に割り当
てられ、各光源のオン・オフが制御される。外部情報に
対応する光は、光学系１２４を通して多重光記録素子１
２１の記録領域（ｘｙ）へ照射される。記録領域（ｘ
ｙ）では、照射された光に感応する記録単位のＤ分子が
励起され、［ＤＡ］混晶薄膜を介してＡ分子に電子移動
が起こり、Ｄ分子およびＡ分子がイオン化され、分極場
の作用によって混晶錯体がイオン化される。このため、
記録領域（ｘｙ）では、各記録単位が形成されている階
層毎に情報が記録される。
【０１１６】図１２に示すように、記録がなされた記録
単位では、混晶錯体が中性からイオン性へ転移して［Ｄ
+ Ａ- ］m （ｍは１〜ｎ）となった状態で情報が保持さ
れている。これらのイオン性の［Ｄ+ Ａ- ］m 混晶錯体
は、中性の［ＤＡ］混晶錯体よりも長波長側に、光吸収
λ’m （ｍは１〜ｎ）を有する。そして、参照光源１２
５から波長域の広い低出力の参照光を一括照射し、多重
光記録素子１２１の下方に配置され、走査回路１２７に
よって走査される分光検出器１２６により、記録領域の
情報を同時並列的に読み出す。こうして、信号処理回路
１２８により元の情報と等価な情報が再生される。
単位では、混晶錯体が中性からイオン性へ転移して［Ｄ
+ Ａ- ］m （ｍは１〜ｎ）となった状態で情報が保持さ
れている。これらのイオン性の［Ｄ+ Ａ- ］m 混晶錯体
は、中性の［ＤＡ］混晶錯体よりも長波長側に、光吸収
λ’m （ｍは１〜ｎ）を有する。そして、参照光源１２
５から波長域の広い低出力の参照光を一括照射し、多重
光記録素子１２１の下方に配置され、走査回路１２７に
よって走査される分光検出器１２６により、記録領域の
情報を同時並列的に読み出す。こうして、信号処理回路
１２８により元の情報と等価な情報が再生される。
【０１１７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、中
性基底状態とイオン性励起状態とのエネルギー差を制御
可能な有機薄膜を有する、表示素子などの有機薄膜素子
を提供できる。
性基底状態とイオン性励起状態とのエネルギー差を制御
可能な有機薄膜を有する、表示素子などの有機薄膜素子
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤＣＮＱＩ錯体結晶の３
００Ｋおよび１００Ｋにおける紫外−可視吸収スペクト
ル。
００Ｋおよび１００Ｋにおける紫外−可視吸収スペクト
ル。
【図２】ＣｌＭｅＰＤ−ＤＭｅＤＣＮＱＩ錯体結晶の３
００Ｋおよび１００Ｋにおける赤外吸収スペクトル。
００Ｋおよび１００Ｋにおける赤外吸収スペクトル。
【図３】本発明の表示素子の断面図。
【図４】表示素子を構成する有機薄膜の積層構造を示す
図。
図。
【図５】表示素子を構成する有機薄膜の積層構造を示す
図。
図。
【図６】本発明のＦＥＴの断面図。
【図７】ＦＥＴを構成する有機薄膜の積層構造を示す
図。
図。
【図８】ＦＥＴを構成する有機薄膜の積層構造を示す
図。
図。
【図９】ＦＥＴの出力特性を示す図。
【図１０】本発明の光記録素子の断面図。
【図１１】本発明の光記録素子への記録方法を説明する
図。
図。
【図１２】本発明の光記録素子からの読み出し方法を説
明する図。
明する図。
１…ガラス基板
２…透明電極層
３…第１の絶縁層
４…有機薄膜層
５…第２の絶縁層
６…背面電極層
５１…ｐ型シリコン基板
５２、５３…ｎ型ソース、ドレイン領域
５４…ゲート酸化膜
５５…有機薄膜層
５６…ゲート電極
５７、５８…ソース、ドレイン電極
１１１…ガラス基板
１１２…Ａ分子薄膜
１１３…錯体薄膜
１１４…Ｄ分子薄膜
１２１…多重光記録素子
１２２…信号割当て回路
１２３…多重光源
１２４…光学系
１２５…参照光源
１２６…分光検出器
１２７…走査回路
１２８…信号処理回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−202296（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−162692（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−140434（ＪＰ，Ａ)
特公 平７−70708（ＪＰ，Ｂ２)
特許3361928（ＪＰ，Ｂ２)
特許3150331（ＪＰ，Ｂ２)
特許2902029（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 51/00
G11B 7/24
Claims (14)
- 【請求項１】 交互積層型電荷移動錯体からなる有機薄
膜を有する有機薄膜素子において、 有機薄膜がｎ種類のドナー分子Ｄ1 、…Ｄn とｍ種類の
アクセプター分子Ａ1 、…Ａm （ただし、ｎおよびｍは
ｎ＋ｍ＞２をみたす自然数）とを含有し、下記式 （Ｄ1 ）x1…（Ｄn ）xn−（Ａ1 ）y1…（Ａm ）ym （ただし、ｘi （ｉ＝１〜ｎ）はドナー分子Ｄi のモル
分率、ｙj （ｊ＝１〜ｍ）はアクセプター分子Ａj のモ
ル分率であり、ｘ1 ＋…＋ｘn ＝１、ｙ1 ＋…＋ｙm ＝
１）で表される混晶を形成しており、 ドナー分子とアクセプター分子との組み合わせが、イオ
ン性錯体結晶を形成する群と、中性錯体結晶を形成する
群とからなることを特徴とする有機薄膜素子。 - 【請求項２】 交互積層型電荷移動錯体からなる有機薄
膜を有する有機薄膜素子において、 有機薄膜がｎ種類のドナー分子Ｄ1 、…Ｄn とｍ種類の
アクセプター分子Ａ1 、…Ａm （ただし、ｎおよびｍは
ｎ＋ｍ＞２をみたす自然数）とを含有し、下記式 （Ｄ1 ）x1…（Ｄn ）xn−（Ａ1 ）y1…（Ａm ）ym （ただし、ｘi （ｉ＝１〜ｎ）はドナー分子Ｄi のモル
分率、ｙj （ｊ＝１〜ｍ）はアクセプター分子Ａj のモ
ル分率であり、ｘ1 ＋…＋ｘn ＝１、ｙ1 ＋…＋ｙm ＝
１）で表される混晶を形成しており、 ドナー分子とアクセプター分子との組み合わせが、中性
錯体結晶を形成する群と、ドナーＤi のイオン化ポテン
シャルＩi とアクセプターＡj の電子親和力Ｅjとの差
Ｉi −Ｅj が４．１ｅＶ以下である群とからなることを
特徴とする有機薄膜素子。 - 【請求項３】 交互積層型電荷移動錯体からなる有機薄
膜を有する有機薄膜素子において、 有機薄膜がｎ種類のドナー分子Ｄ1 、…Ｄn とｍ種類の
アクセプター分子Ａ1 、…Ａm （ただし、ｎおよびｍは
ｎ＋ｍ＞２をみたす自然数）とを含有し、下記式 （Ｄ1 ）x1…（Ｄn ）xn−（Ａ1 ）y1…（Ａm ）ym （ただし、ｘi （ｉ＝１〜ｎ）はドナー分子Ｄi のモル
分率、ｙj （ｊ＝１〜ｍ）はアクセプター分子Ａj のモ
ル分率であり、ｘ1 ＋…＋ｘn ＝１、ｙ1 ＋…＋ｙm ＝
１）で表される混晶を形成しており、 ドナー分子とアクセプター分子との組み合わせが、イオ
ン性錯体結晶を形成する群と、ドナーＤi のイオン化ポ
テンシャルＩi とアクセプターＡj の電子親和力Ｅj と
の差Ｉi −Ｅj が４．１ｅＶ以上である群とからなるこ
とを特徴とする有機薄膜素子。 - 【請求項４】 有機薄膜を有する有機薄膜素子におい
て、有機薄膜が、ドナー分子とアクセプター分子（ドナ
ー分子およびアクセプター分子の少なくとも一方は２種
以上の分子種を含む）が交互に積層された、混晶をなす
交互積層型電荷移動錯体からなり、ドナー分子とアクセ
プター分子との組み合わせが、８５Ｋ以上でイオン性錯
体結晶を形成する群と、８５Ｋ以上で中性錯体結晶を形
成する群とからなることを特徴とする有機薄膜素子。 - 【請求項５】 イオン性錯体結晶および中性錯体結晶が
いずれも交互積層型電荷移動錯体結晶であることを特徴
とする請求項１記載の有機薄膜素子。 - 【請求項６】 イオン性錯体結晶が分離積層型錯体結晶
であり、中性錯体結晶が交互積層型電荷移動錯体結晶で
あることを特徴とする請求項１記載の有機薄膜素子。 - 【請求項７】 有機薄膜を構成するドナーのイオン化ポ
テンシャルの平均値をＩ、アクセプターの電子親和力の
平均値をＥ、マーデルングエネルギーをＥMとしたと
き、Ｉ−Ｅ−｜ＥM ｜の値が０．１ｅＶ以下であること
を特徴とする請求項１記載の有機薄膜素子。 - 【請求項８】 混晶を形成する有機薄膜が、他の有機薄
膜を挟んで積層されていることを特徴とする請求項１記
載の有機薄膜素子。 - 【請求項９】 複数の有機薄膜が、２種以上の混晶から
なることを特徴とする請求項８記載の有機薄膜素子。 - 【請求項１０】 混晶を形成する有機薄膜が、絶縁層を
挟んで積層されていることを特徴とする請求項１記載の
有機薄膜素子。 - 【請求項１１】 混晶を形成する有機薄膜の両面に、絶
縁層および電極を有し、表示素子として用いられること
を特徴とする請求項１記載の有機薄膜素子。 - 【請求項１２】 シリコン基板と、シリコン基板中に形
成されたソース・ドレイン領域と、ソース・ドレイン領
域間のチャネル領域上に形成されたゲート絶縁膜と、ゲ
ート絶縁膜上に形成された、混晶を形成する有機薄膜を
含む有機薄膜層と、有機薄膜層上に形成されたゲート電
極とを有し、電界効果トランジスタとして用いられるこ
とを特徴とする請求項１記載の有機薄膜素子。 - 【請求項１３】 混晶を形成する有機薄膜の両面に、ド
ナー分子からなる有機薄膜と、アクセプター分子からな
る有機薄膜とを積層した３層構造の記録単位を有し、光
記録素子として用いられることを特徴とする請求項１記
載の有機薄膜素子。 - 【請求項１４】 ドナー分子と、混晶錯体と、アクセプ
ター分子の組み合わせが異なる３層構造の複数の記録単
位を有し、多重光記録素子として用いられることを特徴
とする請求項１３記載の有機薄膜素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24388096A JP3400260B2 (ja) | 1995-09-13 | 1996-09-13 | 有機薄膜素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-235836 | 1995-09-13 | ||
| JP23583695 | 1995-09-13 | ||
| JP24388096A JP3400260B2 (ja) | 1995-09-13 | 1996-09-13 | 有機薄膜素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09139532A JPH09139532A (ja) | 1997-05-27 |
| JP3400260B2 true JP3400260B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=26532358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24388096A Expired - Fee Related JP3400260B2 (ja) | 1995-09-13 | 1996-09-13 | 有機薄膜素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3400260B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130068920A (ko) * | 2011-12-16 | 2013-06-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드표시장치 |
| KR20130070671A (ko) * | 2011-12-16 | 2013-06-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드표시장치 |
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|---|---|---|---|---|
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| WO2003077323A1 (fr) * | 2002-03-11 | 2003-09-18 | Nippon Oil Corporation | Dispositif de conversion photoelectrique |
| ES2449396T3 (es) * | 2008-07-22 | 2014-03-19 | Trustees Of Dartmouth College | Cianoenonas monocíclicas y métodos de uso de las mismas |
| DE102008053107B4 (de) * | 2008-10-24 | 2022-05-12 | Cynora Gmbh | Verwendung von unterschiedlich geladenen Metallkomplexen als Absorber in organischen Solarzellen sowie organische Solarzelle diese umfassend |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP24388096A patent/JP3400260B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130068920A (ko) * | 2011-12-16 | 2013-06-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드표시장치 |
| KR20130070671A (ko) * | 2011-12-16 | 2013-06-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드표시장치 |
| KR101927207B1 (ko) * | 2011-12-16 | 2018-12-11 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드표시장치 |
| KR101929344B1 (ko) * | 2011-12-16 | 2019-03-13 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드표시장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09139532A (ja) | 1997-05-27 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |