JPH0596858A - Optical functional element with memory properties - Google Patents
Optical functional element with memory propertiesInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、メモリー性を有する光
機能素子に関するものであり、詳しくは、特定の有機材
料から成る感光層を利用することにより、光の照射によ
り変化した感光層の電導性を光照射後も持続し得る機能
を有する光機能素子に関するものである。なお、本発明
においては、上記の機能をメモリー性と称する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical functional device having a memory property, and more specifically, it utilizes a photosensitive layer made of a specific organic material, so that the conductivity of the photosensitive layer is changed by the irradiation of light. The present invention relates to an optical functional device having a function of maintaining the property even after light irradiation. In addition, in the present invention, the above function is referred to as a memory property.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、有機材料の持つ機能をエレクトロ
ニクス分野に応用する研究が活発に行なわれている。そ
して、液晶ディスプレイ、コンデンサー、光プリンタ用
感光体など幾つかの商品が上市され、その市場が急速に
拡大している。これらの商品の成功により、従来、有機
材料の欠点とされていた耐久性が、材料や使用条件の最
適化により、無機材料と比べ遜色なく、場合によっては
無機材料よりも優れていることが明らかにされた。2. Description of the Related Art In recent years, active research has been conducted to apply the functions of organic materials to the electronics field. Then, several products such as liquid crystal displays, capacitors, and photoconductors for optical printers are put on the market, and the market is expanding rapidly. With the success of these products, it was revealed that the durability, which was conventionally regarded as a drawback of organic materials, is not inferior to inorganic materials and in some cases superior to inorganic materials due to optimization of materials and use conditions. I was killed.
【0003】上記のような背景から、エレクトロニクス
の基本部品である素子に有機材料を用いる研究が更に盛
んに行なわれるようになった。これらの中で、スイッチ
ング素子やフォトダイオード素子に関する研究が幾つか
行なわれている。代表例としては、高電界下で抵抗状態
が変化する銅−テトラシアノキノジメタン錯体を用いた
スイッチング現象の研究が知られている(Applie
d Physics Letters、34巻、405
頁、1979年)。そして、上記の現象がメモリー性を
示すことから、その後、銅−テトラシアノキノジメタン
錯体を用いたスイッチング素子に関する研究が各地で行
なわれるようになった。From the background described above, researches using organic materials for elements, which are basic components of electronics, have been actively conducted. Among these, some studies have been conducted on switching elements and photodiode elements. As a typical example, research on switching phenomena using a copper-tetracyanoquinodimethane complex whose resistance state changes under a high electric field is known (Applie).
d Physics Letters, Volume 34, 405
P., 1979). Then, since the above phenomenon exhibits a memory property, thereafter, researches on switching elements using the copper-tetracyanoquinodimethane complex have been conducted in various places.
【0004】電界によるメモリー性を有する上記のよう
なスイッチング素子は、他の有機材料、例えば、ある種
のフタロシアニンの薄膜などについても研究されてい
る。しかしながら、これらの素子は、電圧の印加により
機能を発現するものであり、従って、素子の微細化や部
分的に電圧を印加するためには、電極の微細加工や電圧
印加法の工夫が必要である。それがために、製造コスト
が高く、加工や応用面での制約がある等の欠点があり、
しかも、メモリー性能も十分なものではない。The above-mentioned switching element having a memory property by an electric field has also been studied for other organic materials such as a thin film of a certain phthalocyanine. However, these elements exhibit a function by applying a voltage, and therefore, in order to miniaturize the element or partially apply a voltage, it is necessary to finely process the electrodes and devise a voltage application method. is there. Therefore, there are drawbacks such as high manufacturing cost, restrictions on processing and application,
Moreover, the memory performance is not sufficient.
【0005】一方、光機能素子、例えば、光信号を用い
るスイッチング素子は、入力光の波長や強度、照射面
積、照射時間などを巾広く変えることが可能であり、し
かも、用途分野も広いため、これからの素子として有望
である。このタイプのメモリー性を有する素子として
は、例えば、ポリビニルカルバゾールとトリニトロフル
オレノンから成る光導電層と電極との間に沃素をドープ
したポリピロールから成る導電性ポリマー層を設けた光
機能素子が報告されている(Japanese Jou
rnal of Applied Physics、3
0巻、1002頁、1991年)。On the other hand, an optical functional element, for example, a switching element using an optical signal, can widely change the wavelength and intensity of input light, the irradiation area, the irradiation time, and the like, and also has a wide range of applications. It is a promising future device. As an element having this type of memory property, for example, an optical functional element in which a conductive polymer layer made of polypyrrole doped with iodine is provided between a photoconductive layer made of polyvinylcarbazole and trinitrofluorenone and an electrode is reported. It is (Japanes Jou
rnal of Applied Physics, 3
0, 1002, 1991).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
光機能素子のメモリー効果は、十分でなく短時間で元の
状態に戻るため実用化は困難である。このように、メモ
リー性を有する光機能素子については多くの研究が行な
われているものの、メモリー保持性能などの基本的性能
が十分でなく、なかなか実用化されないのが現状であ
る。本発明は、上記実情に鑑み成されたものであり、そ
の目的は、光信号による素子の電導性の変化の大きさと
変化した状態を安定に保持し得る時間、すなわち、所謂
メモリー特性を改善した光機能素子を提供することにあ
る。However, the memory effect of the above-mentioned optical functional element is not sufficient, and it returns to the original state in a short time, so that it is difficult to put it into practical use. As described above, although much research has been conducted on optical functional devices having a memory property, basic performance such as memory retention performance is not sufficient, and it is difficult to put the device into practical use at present. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve the magnitude of the change in electrical conductivity of an element due to an optical signal and the time during which the changed state can be stably maintained, that is, the so-called memory characteristic is improved. It is to provide an optical functional element.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、少なくとも一方が光透過性を有する電極間に感光層
を形成して成り、当該感光層が、分子内に1個以上の窒
素原子を有する正孔輸送性の低分子化合物、光の照射に
より変化した感光層の電導性を光照射後も持続させるメ
モリー性付与機能を有する化合物および必要に応じて用
いられるメモリー性付与機能を有しない電子吸引性化合
物をバインダーポリマー中に分散して構成されているこ
とを特徴とするメモリー性を有する光機能素子に存す
る。That is, the gist of the present invention is that a photosensitive layer is formed between electrodes, at least one of which has a light-transmitting property, and the photosensitive layer has at least one nitrogen atom in its molecule. A low molecular weight compound having a hole-transporting property, a compound having a memory property-imparting function for maintaining the electrical conductivity of a photosensitive layer changed by light irradiation after light irradiation, and a memory property-imparting function optionally used The present invention resides in an optical functional device having a memory property, which is characterized in that an electron-withdrawing compound is dispersed in a binder polymer.
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。先ず、電
極について説明する。電極は、支持体上に導電性薄膜層
として形成される。支持体としては、石英やガラスの
板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシート等
が用いられるが、ガラス板、透明なプラスチック(ポリ
エステル、ポリメタアクリレート、ポリカーボネート
等)の板などが好ましい。電極として用いることのでき
る金属板などは支持体を兼ねることができる。The present invention will be described in detail below. First, the electrodes will be described. The electrode is formed as a conductive thin film layer on the support. As the support, a quartz or glass plate, a metal plate or a metal foil, a plastic film or a sheet, and the like are used, but a glass plate, a transparent plastic (polyester, polymethacrylate, polycarbonate, etc.) plate and the like are preferable. A metal plate or the like that can be used as an electrode can also serve as a support.
【0009】電極形成材料は、通常、アルミニウム、
金、銀、ニッケル、インジウム、パラジウム、テルル等
の金属、インジウム及び/又はスズ等の金属酸化物、ヨ
ウ化銅、カーボンブラック、ポリ(3−メチルチオフェ
ン)等の導電性樹脂が用いられる。The electrode forming material is usually aluminum,
A metal such as gold, silver, nickel, indium, palladium, tellurium, a metal oxide such as indium and / or tin, a conductive resin such as copper iodide, carbon black, and poly (3-methylthiophene) is used.
【0010】導電性薄膜層は、電極形成材料が金属や金
属酸化物の場合は、通常、スパッタリング法、真空蒸着
法などにより形成されるが、電極形成材料の種類によっ
ては他の方法により形成される。例えば、銀などの金属
微粒子、ヨウ化銅、カーボンブラック、導電性の金属酸
化物微粒子、導電性樹脂微粉末などの場合には、適当な
バインダー樹脂溶液に電極形成材料を分散させたのち支
持体上に塗布する方法により形成する。更に、導電性樹
脂の場合は、電解重合により、直接支持体上に形成する
こともできる。導電性薄膜層は、異なる物質で積層する
ことも可能である。When the electrode forming material is a metal or a metal oxide, the conductive thin film layer is usually formed by a sputtering method, a vacuum deposition method or the like, but it is formed by another method depending on the kind of the electrode forming material. It For example, in the case of fine particles of metal such as silver, copper iodide, carbon black, fine particles of conductive metal oxide, fine powder of conductive resin, etc., the electrode forming material is dispersed in an appropriate binder resin solution and then the support is used. It is formed by the method of coating on top. Further, in the case of a conductive resin, it can be directly formed on the support by electrolytic polymerization. The conductive thin film layers can be laminated with different materials.
【0011】導電性薄膜層の厚さは、特に制約はない
が、均一な導電性発現のためには少なくとも50Å以上
とするのが好ましい。一方、光透過性が必要な場合は、
透過率を満足する膜厚以上にならないようにする必要が
ある。膜厚が厚くなる塗布法による場合でも、膜厚は、
通常100μm以下である。The thickness of the conductive thin film layer is not particularly limited, but it is preferably at least 50 Å or more for uniform expression of conductivity. On the other hand, when light transmission is required,
It is necessary not to exceed the film thickness that satisfies the transmittance. Even with the coating method that increases the film thickness, the film thickness is
It is usually 100 μm or less.
【0012】本発明においては、電極の少なく共一方が
光透過性電極であることが必要である。光透過性は、必
ずしも、全波長域に亙る必要はないが、少なくとも感光
層が吸収する光の波長域での光透過性が要求される。光
の透過率は、高いほど照射光の効率上好ましい。透過率
としては少なくとも10%以上、実用上は30%以上、
好ましくは60%以上が必要である。In the present invention, it is necessary that at least one of the electrodes is a light transmissive electrode. The light transmittance does not necessarily have to cover the entire wavelength range, but at least the light transmittance in the wavelength range of the light absorbed by the photosensitive layer is required. The higher the light transmittance, the more preferable in terms of irradiation light efficiency. The transmittance is at least 10% or more, practically 30% or more,
It is preferably 60% or more.
【0013】次に、電極間に形成される感光層について
説明する。感光層は、分子内に1個以上の窒素原子を有
する正孔輸送性の低分子化合物、光の照射により変化し
た感光層の電導性を光照射後も持続させるメモリー性付
与機能を有する化合物および必要に応じて用いられるメ
モリー性付与機能を有しない電子吸引性化合物をバイン
ダーポリマー中に分散して構成される。Next, the photosensitive layer formed between the electrodes will be described. The photosensitive layer is a low-molecular compound having a hole-transporting property having one or more nitrogen atoms in the molecule, a compound having a memory property-imparting function of maintaining the electrical conductivity of the photosensitive layer changed by irradiation of light even after irradiation with light, and An electron-withdrawing compound having no memory-providing function, which is used as necessary, is dispersed in a binder polymer.
【0014】先ず、正孔輸送性の低分子化合物について
説明する。正孔輸送性の低分子化合物は、感光層内の電
荷キャリヤーである正孔の輸送担体として作用する。正
孔輸送現象は、分子間の電子移動あるいは酸化還元反応
と見なすことができ、効果的な正孔輸送のためには、イ
オン化ポテンシャルが小さい電子供与性化合物が適して
いる。First, the low molecular weight compound having a hole transporting property will be described. The low molecular weight compound having a hole-transporting property acts as a carrier for transporting holes which are charge carriers in the photosensitive layer. The hole transport phenomenon can be regarded as an electron transfer between molecules or a redox reaction, and an electron donating compound having a small ionization potential is suitable for effective hole transport.
【0015】本発明においては、上記の趣旨から、正孔
輸送性の低分子化合物として、分子内に1個以上の窒素
原子を有する化合物を用いる。特に、分子内に2個以上
の窒素原子を有し、分子間の配向配列性が良好な化合物
が好適である。また、窒素原子の形態としては、ジエチ
ルアミノ基のようなジアルキルアミノ基、ジフェニルア
ミノ基のようなジアリールアミノ基などにより芳香族炭
化水素や芳香族複素環に直接結合したアミノ基、同様
に、芳香族炭化水素や芳香族複素環に結合したヒドラゾ
基、ヒドラゾノ基が挙げられ、その他には、複素環を構
成する窒素原子が挙げられる。そして、複素環の例とし
ては、カルバゾール、インドール、ピラゾール、ピラゾ
リン、オキサゾール等が挙げられる。In the present invention, a compound having one or more nitrogen atoms in the molecule is used as the hole transporting low molecular weight compound in view of the above-mentioned purpose. In particular, a compound having two or more nitrogen atoms in the molecule and having a good orientation alignment between the molecules is suitable. The form of the nitrogen atom is, for example, a dialkylamino group such as a diethylamino group, an amino group directly bonded to an aromatic hydrocarbon or an aromatic heterocycle by a diarylamino group such as a diphenylamino group, and the like. Examples thereof include a hydrazo group and a hydrazono group bonded to a hydrocarbon or an aromatic heterocycle, and other examples include a nitrogen atom constituting the heterocycle. Then, examples of the heterocycle include carbazole, indole, pyrazole, pyrazoline, oxazole and the like.
【0016】上記のような正孔輸送性の低分子化合物
は、高分子化合物に比べて製造が容易であり、また、精
製による不純物の除去も容易なため、不純物に由来する
トラップ形成等によるメモリー特性の低下が少ない。更
に、低分子化合物は、一般的に、バインダーポリマーと
の相溶性に優れているため、感光層中の含有量を増すこ
とにより正孔の移動度を高めることも容易である。本発
明においては、正孔輸送性の低分子化合物として、ヒド
ラゾン化合物、特に、下記の化学式[化4]([化1]
と同じ)で表されるヒドラゾン化合物が好適に用いられ
る。The hole transporting low molecular weight compound as described above is easier to manufacture than the high molecular weight compound, and the impurities can be easily removed by purification. Little deterioration in characteristics. Further, since the low molecular weight compound is generally excellent in compatibility with the binder polymer, it is easy to increase the hole mobility by increasing the content in the photosensitive layer. In the present invention, the low molecular weight compound having a hole-transporting property is a hydrazone compound, particularly the following chemical formula [Chemical formula 4] (Chemical formula 1)
The same as the above) is preferably used.
【0017】[0017]
【化4】 [Chemical 4]
【0018】上記の化学式[化4]中、Aは少なくとも
1個の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を含む1価
または2価の有機基を表し、そして、これらの環は置換
基を有していてもよい。具体的には、次の(a)〜
(d)に記載の有機基が挙げられる。In the above chemical formula [Chemical Formula 4], A represents a monovalent or divalent organic group containing at least one aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle, and these rings represent a substituent. You may have. Specifically, the following (a)-
The organic group described in (d) can be mentioned.
【0019】(a)ベンゼン、ナフタリン、アントラセ
ン、ピレン、ペリレン、フェナントレン、フルオランテ
ン、アセナフテン、アセナフチレン、アズレン、フルオ
レン、インデン、テトラリン、ナフタセン等から誘導さ
れる1価または2価の有機基。当該有機基は、少なくと
も1個の芳香族炭化水素環を含む例である。 (b)ピロール、チオフェン、フラン、インドール、カ
ルバゾール、ピラゾール、ピリジン、アクリジン、フェ
ナジン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン等から誘導さ
れる1価または2価の有機基。当該有機基は、少なくと
も1個の芳香族複素環を含む例である。(A) A monovalent or divalent organic group derived from benzene, naphthalene, anthracene, pyrene, perylene, phenanthrene, fluoranthene, acenaphthene, acenaphthylene, azulene, fluorene, indene, tetralin, naphthacene and the like. The organic group is an example containing at least one aromatic hydrocarbon ring. (B) A monovalent or divalent organic group derived from pyrrole, thiophene, furan, indole, carbazole, pyrazole, pyridine, acridine, phenazine, benzothiophene, benzofuran and the like. The organic group is an example containing at least one aromatic heterocycle.
【0020】(c)上記の各有機基が直接結合した化合
物から誘導される1価または2価の有機基。 上記の化合物としては、ビフェニル、ターフェニル、フ
ェニルアントラセン、ビチオフェン、ターチオフェン、
ビフラン、チエニルベンゼン、チエニルナフタリン、ピ
ロリルチイオフェン、N−フェニルカルバゾール等が挙
げられる。 (d)上記の各有機基が結合基を介して結合した化合物
から誘導される1価または2価の有機基。 上記の結合基としては、下記の化学式[化5]で表され
るような置換基を有していてもよいアルキレン基または
下記の化学式[化6]で表されるような2価の有機基が
挙げられる。また、斯かるアルキレン基および2価の有
機基を組合せた結合基が挙げられる。(C) A monovalent or divalent organic group derived from a compound in which each of the above organic groups is directly bonded. The above compounds include biphenyl, terphenyl, phenylanthracene, bithiophene, terthiophene,
Bifuran, thienylbenzene, thienylnaphthalene, pyrrolylthiophene, N-phenylcarbazole and the like can be mentioned. (D) A monovalent or divalent organic group derived from a compound in which each of the above organic groups is bonded via a bonding group. As the above-mentioned bonding group, an alkylene group which may have a substituent represented by the following chemical formula [Chemical formula 5] or a divalent organic group represented by the following chemical formula [Chemical formula 6] Is mentioned. Further, a bonding group in which such an alkylene group and a divalent organic group are combined can be mentioned.
【0021】[0021]
【化5】 [Chemical 5]
【0022】[0022]
【化6】 [Chemical 6]
【0023】そして、(d)に該当する化合物の具体例
としては、結合基により前記の芳香環や複素環が縮合環
を形成した、例えば、キサンテン、チオキサンテン、イ
ンドリン、フェノチアジン、下記の化学式[化7]で表
される化合物が挙げられる。As a specific example of the compound corresponding to (d), for example, xanthene, thioxanthene, indoline, phenothiazine represented by the following chemical formula [ [Chemical formula 7].
【0024】[0024]
【化7】 [Chemical 7]
【0025】また、上記の他に、(d)に該当する化合
物の具体例としては、ジフェニルメタン、スチルベン、
トラン、1,4−ジフェニルフタジエン、ジフェニルエ
ーテル、ジフェニルスルフィド、N−メチルジフェニル
アミン、トリフェニルアミン、アゾベンゼン等が挙げら
れる。更にまた、これらの化合物のベンゼン環の代わり
に、他の芳香環や複素環を結合基を用いて組み合わせた
化合物などが挙げられる。In addition to the above, specific examples of the compound corresponding to (d) include diphenylmethane, stilbene,
Examples thereof include tolan, 1,4-diphenylphthaldiene, diphenyl ether, diphenyl sulfide, N-methyldiphenylamine, triphenylamine and azobenzene. Furthermore, instead of the benzene ring of these compounds, compounds in which other aromatic rings or heterocycles are combined by using a bonding group can be cited.
【0026】前記の(a)〜(d)における芳香族炭化
水素環および/または芳香族複素環が有していてもよい
置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、ヘキシル基等の低級アルキル基、メト
キシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の低級アルコキシ
基、アリル基、ベンジル基、ナフチルメチル基、フェネ
チル基等のアラルキル基、フェノキシ基、トリオキシ基
等のアリールオキシ基、ベンジルオキシ基、フェネチル
オキシ基等のアリールアルコキシ基、フェニル基、ナフ
チル基等のアリール基、スチリル基、ナフチルビニル基
等のアリールビニル基、ジメチルアミノ基、ジエチルア
ミノ基等のジアルキルアミノ基が挙げられる。そして、
これらの置換基中のアルキル成分には、エーテル基、エ
ステル基、シアノ基、スルフィド基等が含有されていて
もよい。Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon ring and / or the aromatic heterocycle in the above (a) to (d) may have include, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group. , Lower alkyl group such as hexyl group, lower alkoxy group such as methoxy group, ethoxy group, butoxy group, aralkyl group such as allyl group, benzyl group, naphthylmethyl group and phenethyl group, phenoxy group, aryloxy group such as trioxy group Examples include arylalkoxy groups such as benzyloxy group and phenethyloxy group, aryl groups such as phenyl group and naphthyl group, arylvinyl groups such as styryl group and naphthylvinyl group, and dialkylamino groups such as dimethylamino group and diethylamino group. .. And
The alkyl component in these substituents may contain an ether group, an ester group, a cyano group, a sulfide group or the like.
【0027】前記の化学式[化4]中、R1 、R2 、R
3 、R4 、R5 は、水素原子または置換基を有していて
もよいアルキル基、アラルキル基、芳香族炭化水素基、
複素環基を表す。R1 〜R5 の具体的例としては、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基等
の低級アルキル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラ
ルキル基、フェニル基、ナフチル基、アセナフチル基、
アントリル基、ピレニル基等のAにおけるのと同様の芳
香族炭化水素基、チエニル基、ビチエニル基、カルバゾ
ル基、インドリル基、フリル基、インドリン基等のAに
おけるのと同様の複素環基が挙げられる。In the above chemical formula [Chemical Formula 4], R 1 , R 2 and R
3 , R 4 and R 5 are each a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group, an aromatic hydrocarbon group,
Represents a heterocyclic group. Specific examples of R 1 to R 5 include lower alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group and hexyl group, aralkyl groups such as benzyl group and phenethyl group, phenyl group, naphthyl group and acenaphthyl group. ,
An aromatic hydrocarbon group similar to A such as an anthryl group and a pyrenyl group, a thienyl group, a bithienyl group, a carbazole group, an indolyl group, a furyl group, an indoline group and the like heterocyclic group similar to that in A can be mentioned. ..
【0028】そして、上記のR1 〜R5 の各有機基が有
していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、ヘキシル基等の低級アルキル
基、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の低級アル
コキシ基、フェノキシ基、トリオキシ基等のアリールオ
キシ基、ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基等のア
リールアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリ
ール基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、フェニ
ルメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等の置換アミノ
基等が挙げられる。但し、R1 はAと一体となって環を
形成してもよい。このような例としては、下記の化学式
[化8]で表される有機基が挙げられる。The substituents that each of the organic groups R 1 to R 5 may have include a methyl group, an ethyl group,
Lower alkyl group such as propyl group, butyl group and hexyl group, lower alkoxy group such as methoxy group, ethoxy group, butoxy group, aryloxy group such as phenoxy group and trioxy group, arylalkoxy group such as benzyloxy group and phenethyloxy group Group, an aryl group such as a phenyl group and a naphthyl group, a substituted amino group such as a dimethylamino group, a diethylamino group, a phenylmethylamino group and a diphenylamino group. However, R 1 may form a ring together with A. As such an example, an organic group represented by the following chemical formula [Formula 8] can be given.
【0029】[0029]
【化8】 [Chemical 8]
【0030】前記の化学式[化4]中、R6 、R7 は、
置換基を有していてもよいアルキル基、アラルキル基、
アリル基、芳香族炭化水素基または複素環基を表す。具
体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
等の低級アルキル基、ベンジル基、フェネチル基、ナフ
チルメチル基等のアラルキル基、アリル基、フェニル
基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基、ピリジル基、チ
エニル基、フリル基、ピロリル基等の複素環基を表す。
これらが有していてもよい置換基としては、前記R1 、
R2 、R3 、R4 、R5 におけるのと同様の置換基が挙
げられる。但し、R6 とR7 は一体となって環を形成し
てもよく、このような例としては、下記の化学式[化
9]で表される有機基が挙げられる。In the above chemical formula [Chemical formula 4], R 6 and R 7 are
An alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group,
It represents an allyl group, an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group. Specifically, lower alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group and butyl group, aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group and naphthylmethyl group, aromatic hydrocarbons such as allyl group, phenyl group and naphthyl group. Represents a heterocyclic group such as a group, a pyridyl group, a thienyl group, a furyl group and a pyrrolyl group.
Examples of the substituent which these may have include the above R 1 and
The same substituents as in R 2 , R 3 , R 4 and R 5 can be mentioned. However, R 6 and R 7 may be combined to form a ring, and examples thereof include an organic group represented by the following chemical formula [Chemical formula 9].
【0031】[0031]
【化9】 [Chemical 9]
【0032】前記の化学式[化4]中、lは0又は1、
mは0、1又は2、nは1又は2の整数を表す。尚、n
はAが1価の基の場合には1を、2価の基の場合は2を
表す。In the above chemical formula [Chemical Formula 4], l is 0 or 1,
m represents an integer of 0, 1 or 2, and n represents an integer of 1 or 2. Note that n
Represents 1 when A is a monovalent group and 2 when A is a divalent group.
【0033】前記の化学式[化4]で表されるヒドラゾ
ン化合物の中では、特に、Aがカルバゾール環であるヒ
ドラゾン化合物が好ましい。下記の化学式[化10]
は、斯かるヒドラゾン化合物の幾つかを例示したもので
ある。Among the hydrazone compounds represented by the chemical formula [Formula 4], a hydrazone compound in which A is a carbazole ring is particularly preferable. The following chemical formula [Chemical formula 10]
Are some of such hydrazone compounds.
【0034】[0034]
【化10】 [Chemical 10]
【0035】次に、メモリー性付与機能を有する化合物
について説明する。メモリー性は、数多くの化合物によ
り達成することができる。代表的な化合物としては、例
えば、クロロ酢酸、オルソベンゾイル安息香酸等のプロ
トン酸、芳香族ジアゾニウム塩、ロイコクリスタルバイ
オレット、ロイコマラカイトグリーン等のトリアリール
メタン類、ヨウ化メチレン、ヘキサクロロエタン等のハ
ロゲン化炭化水素、1,3,5−トリブロモベンセン、
9,10−ジクロロアントラセン、9,10−ジブロモ
アントラセン等の芳香族ハロゲン化合物、ベンズアミ
ド、ニトロフェノール、ニトロアニリン、ヘキサクロロ
アセトン、ブロモアセトフェノン等のハロゲン化ケトン
化合物、塩化アセチル、臭化アセチル、クロロベンゾイ
ルクロリド等のハロゲン化アシル化合物、無水フタル酸
等の酸無水物、チオミヒラーズケトン等のチオケトンが
挙げられる。特に、塩素原子および/または臭素原子が
2つ以上置換した芳香族ハロゲン化合物または下記の化
学式[化11]([化2]と同じ)で表されるチオケト
ンが好ましい。Next, the compound having a memory property-imparting function will be described. Memory properties can be achieved by numerous compounds. Typical compounds include, for example, protic acids such as chloroacetic acid and orthobenzoylbenzoic acid, aromatic diazonium salts, triarylmethanes such as leuco crystal violet and leucomalachite green, halogenated methylene iodide, hexachloroethane and the like. Hydrocarbon, 1,3,5-tribromobenzene,
Aromatic halogen compounds such as 9,10-dichloroanthracene and 9,10-dibromoanthracene, halogenated ketone compounds such as benzamide, nitrophenol, nitroaniline, hexachloroacetone and bromoacetophenone, acetyl chloride, acetyl bromide and chlorobenzoyl chloride. And the like, acid anhydrides such as phthalic anhydride, and thioketones such as thiomichler's ketone. In particular, an aromatic halogen compound in which two or more chlorine atoms and / or bromine atoms are substituted or a thioketone represented by the following chemical formula [Chemical formula 11] (same as [Chemical formula 2]) is preferable.
【0036】[0036]
【化11】 [Chemical 11]
【0037】上記の化学式[化11]中、Ar1 、Ar
2 は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基また
は芳香族複素環基を表わし、具体的には、前記の化学式
[化4]中のAにおけるのと同様の芳香族炭化水素基ま
たは芳香族複素環基が挙げられる。下記の化学式[化1
2]は、好ましいチオケトン類を例示したものである。In the above chemical formula [Chemical formula 11], Ar 1 and Ar
2 represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, and specifically, the same aromatic hydrocarbon group as in A in the above chemical formula [Chemical Formula 4] Group or an aromatic heterocyclic group. The following chemical formula [Chemical formula 1
[2] is an example of preferable thioketones.
【0038】[0038]
【化12】 [Chemical formula 12]
【0039】次に、メモリー性付与機能を有しない電子
吸引性化合物について説明する。上記の電子吸引性化合
物は、任意成分として用いられるが、次のような作用を
奏する。すなわち、本発明の光機能素子においては、感
光層中を正孔が移動する場合、感光層中のトラップに正
孔がトラップされ、繰り返し使用した場合、トラップさ
れた電荷により感光層内の電荷が低下する。その結果、
キャリヤーの移動度が低下すると共に次第に電導性も低
下し、遂には、光機能素子が機能を発現しなくなる。メ
モリー性付与機能を有しない電子吸引性化合物は、電荷
が感光層中にトラップされるのを効果的に防止し、上記
の機能喪失の問題を解消する。Next, the electron-withdrawing compound having no memory property-imparting function will be described. The above-mentioned electron-withdrawing compound is used as an optional component, but has the following effects. That is, in the optical functional device of the present invention, when the holes move in the photosensitive layer, the holes are trapped in the traps in the photosensitive layer, and when repeatedly used, the trapped charges cause the charges in the photosensitive layer to be changed. descend. as a result,
The mobility of the carrier is lowered and the electrical conductivity is gradually lowered, so that the optical functional element finally fails to exhibit its function. The electron-withdrawing compound having no memory property-providing function effectively prevents charges from being trapped in the photosensitive layer and solves the above-mentioned problem of loss of function.
【0040】メモリー性付与機能を有しない電子吸引性
化合物としては、例えば、ニトロ基、シアノ基、アシル
オキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノビニル基、
スルホニル基、スルフィニル基、スルホニルオキシ基の
何れか1つ以上を置換基として有する芳香族性化合物が
用いられる。そして、芳香族性化合物としては、例え
ば、ベンゼン、ナフタリン、アントラセン、アセナフテ
ン、インデン、フルオレン、ビフェニル、スチルベン等
の芳香族炭化水素化合物、ベンゾキノン、インダノン、
テトラロン、ナフトキノン、アントラキノン等の芳香族
性キノン化合物、チオフェン、カルバゾール、ピラゾー
ル、ピリジン、キノリン、オキサジアゾール、ベンゾオ
キサゾール、ベンゾチアゾール等の芳香族性複素環化合
物が挙げられる。上記の電子吸引性化合物の中では、下
記の化学式[化13]([化3]と同じ)で表されるジ
シアノビニル化合物が好適である。Examples of the electron-withdrawing compound having no function of giving a memory property include, for example, nitro group, cyano group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyanovinyl group,
An aromatic compound having at least one of a sulfonyl group, a sulfinyl group and a sulfonyloxy group as a substituent is used. And, as the aromatic compound, for example, benzene, naphthalene, anthracene, acenaphthene, indene, fluorene, biphenyl, aromatic hydrocarbon compounds such as stilbene, benzoquinone, indanone,
Examples thereof include aromatic quinone compounds such as tetralone, naphthoquinone and anthraquinone, and aromatic heterocyclic compounds such as thiophene, carbazole, pyrazole, pyridine, quinoline, oxadiazole, benzoxazole and benzothiazole. Among the above electron-withdrawing compounds, a dicyanovinyl compound represented by the following chemical formula [Chemical Formula 13] (the same as [Chemical Formula 3]) is preferable.
【0041】[0041]
【化13】 [Chemical 13]
【0042】上記の化学式[化13]中、Ar3 は置換
基を有していてもよい芳香族炭化水素基、Xはアルキル
基または置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を
表し、具体的には、前記の化学式[化4]中のAにおけ
るのと同様の芳香族炭化水素基が挙げられる。また、上
記の化学式[化13]中、pは0、1又は2の整数を表
す。下記の化学式[化14]及び[化15]は、好まし
いジシアノビニル化合物を例示したものである。In the above chemical formula [Chemical Formula 13], Ar 3 is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and X is an alkyl group or an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent. The same aromatic hydrocarbon group as in A in the above chemical formula [Chemical Formula 4] can be mentioned. In the chemical formula [Chemical Formula 13], p represents an integer of 0, 1 or 2. The following chemical formulas [Chemical formula 14] and [Chemical formula 15] are examples of preferable dicyanovinyl compounds.
【0043】[0043]
【化14】 [Chemical 14]
【0044】[0044]
【化15】 [Chemical 15]
【0045】次に、バインダーポリマーについて説明す
る。バインダーポリマーとしては、前記の各化合物との
相溶性が良好であり、更に、電荷キャリヤーの層内移動
に対して悪影響を及ぼさないポリマーが好ましい。例え
ば、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステル、ブタジエン等のビニル
化合物の重合体および共重合体、ポリビニルアセター
ル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、
ポリフェニレンオキシド、ポリウレタン、セルロースエ
ステル、セルロースエーテル、アルキド樹脂、フェノキ
シ樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。これ
らの中では、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂およびフェノキシ樹
脂が好ましく、特に、ポリカーボネート樹脂およびメタ
クリル樹脂が好ましい。Next, the binder polymer will be described. The binder polymer is preferably a polymer that has good compatibility with each of the above compounds and does not adversely affect the movement of charge carriers in the layer. For example, polymers and copolymers of vinyl compounds such as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, butadiene, polyvinyl acetal, polycarbonate, polyester, polysulfone,
Examples thereof include polyphenylene oxide, polyurethane, cellulose ester, cellulose ether, alkyd resin, phenoxy resin, silicon resin and epoxy resin. Among these, polyester resins, polycarbonate resins, methacrylic resins, acrylic resins and phenoxy resins are preferable, and polycarbonate resins and methacrylic resins are particularly preferable.
【0046】バインダーポリマーの使用量は、通常、正
孔輸送性低分子化合物に対し、0.3〜30重量倍、好
ましくは0.7〜10重量倍の範囲である。そして、メ
モリー性付与機能を有する化合物の使用量は、バインダ
ーポリマー100重量部に対し、通常0.001〜30
重量部、好ましくは0.01〜20重量部の範囲であ
り、メモリー性付与機能を有しない電子吸引性化合物の
使用量は、バインダーポリマー100重量部に対し、通
常0.01〜30重量部、好ましくは0.1〜20重量
部の範囲である。The amount of the binder polymer used is usually in the range of 0.3 to 30 times by weight, preferably 0.7 to 10 times by weight, based on the hole transporting low molecular weight compound. The amount of the compound having the memory property-imparting function is usually 0.001 to 30 with respect to 100 parts by weight of the binder polymer.
The amount is preferably 0.01 to 20 parts by weight, and the amount of the electron-withdrawing compound having no memory property imparting function is usually 0.01 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder polymer. It is preferably in the range of 0.1 to 20 parts by weight.
【0047】本発明の光機能素子における感光層は、前
述の正孔輸送性の低分子化合物、メモリー性付与機能を
有する化合物および必要に応じて用いられる電子吸引性
化合物をバインダーポリマー中に分散して構成される
が、更に、必要に応じて、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化
防止剤等の添加物を含有させることができる。そして、
感光層の膜厚は、光機能素子の動作に必要な電界強度、
電源電圧の範囲により決定されるが、通常は100μm
以下、好ましくは30μm以下とされる。そして、膜厚
の下限は、塗膜の均一性確保の点から、0.01μm、
好ましくは0.1μmとするのがよい。The photosensitive layer in the optical functional element of the present invention comprises a binder polymer in which the above-described low-molecular compound having a hole-transporting property, a compound having a memory property-imparting function, and an electron-withdrawing compound which is optionally used are dispersed. However, if necessary, additives such as a plasticizer, an ultraviolet absorber and an antioxidant can be added. And
The film thickness of the photosensitive layer depends on the electric field strength necessary for the operation of the optical functional element,
Determined by the range of power supply voltage, but usually 100 μm
The following is preferably 30 μm or less. The lower limit of the film thickness is 0.01 μm from the viewpoint of ensuring the uniformity of the coating film.
The thickness is preferably 0.1 μm.
【0048】次に、本発明の光機能素子の製造方法につ
いて説明する。本発明の光機能素子は、上記の感光層の
各成分および必要に応じて使用される各種の添加物成分
を溶剤に溶解して塗布液を調製し、当該塗布液を電極上
に塗布したのち乾燥して感光層を形成し、次いで、電極
を積層して製造される。電極の積層は、スパッタリング
や蒸着法などの他、圧着法によってもよい。また、電極
上に形成した感光層同士を加熱圧着して一体化する製造
法も採用することができる。Next, a method of manufacturing the optical functional element of the present invention will be described. The optical functional element of the present invention is prepared by dissolving each component of the above-described photosensitive layer and various additive components used as necessary in a solvent to prepare a coating solution, and coating the coating solution on the electrode. It is manufactured by drying to form a photosensitive layer and then laminating electrodes. The electrodes may be laminated by a pressure bonding method as well as a sputtering method or a vapor deposition method. Also, a manufacturing method in which the photosensitive layers formed on the electrodes are integrated by thermocompression bonding can be employed.
【0049】本発明の光機能素子は、光を照射しない状
態では絶縁性であるが、感光層の吸収波長域の光を照射
することにより、電導性が増加するスイッチング現象を
示し、電流が著しく増加する。そして、上記の状態は、
光照射後も長時間安定に持続してメモリー性を有する。
メモリー性の解除は、加熱により可能であり、また、メ
モリー性には可逆性がある。The optical functional device of the present invention is insulative in the absence of light irradiation, but when irradiated with light in the absorption wavelength range of the photosensitive layer, it exhibits a switching phenomenon in which the electrical conductivity is increased and the current is remarkably increased. To increase. And the above state is
It has a memory property that continues stably for a long time after light irradiation.
The memory property can be released by heating, and the memory property is reversible.
【0050】上記の現象のメカニズムに関しては、現時
点では十分に明らかではないが、可逆的な現象であるこ
とから、感光層成分の化学的分解によるものではないこ
とは明らかである。しかしながら、一応は、次のように
仮説することができる。すなわち、正孔輸送性の低分子
化合物、メモリー性付与機能を有する化合物あるいはバ
インダーポリマー等が単独あるいは分子間でプロトトロ
ピー、異性化、立体配座の変化、配向状態の変化等を引
き起こし、例えば、電極界面近傍での分極を変化させる
ことにより、界面のエネルギー障壁を低下させ、電極か
らの電荷流入を容易にさせる等の変化を生じさせて電導
性が増加する。そして、この様に変化した状態が安定に
持続することにより、メモリー機能が発現される。Although the mechanism of the above phenomenon is not sufficiently clear at the present time, it is clear that it is not due to chemical decomposition of the components of the photosensitive layer because it is a reversible phenomenon. However, for the time being, the following can be hypothesized. That is, a low-molecular compound having a hole-transporting property, a compound having a memory property-imparting function, a binder polymer, or the like causes prototropy, isomerization, a change in conformation, a change in orientation state, or the like alone or between molecules, and, for example, By changing the polarization in the vicinity of the electrode interface, the energy barrier at the interface is lowered, and changes such as facilitating the inflow of charges from the electrode occur, thereby increasing the conductivity. Then, the memory function is expressed by the stable and sustained state changed in this way.
【0051】本発明の光機能素子は、電極間に直流電圧
を印加して使用される。そして、使用に先立って、感光
層の吸収波長域の光を照射することにより、感光層の電
導性を増加する。この場合、電極間に直流電圧を印加し
た状態で光の照射を行なうならば、感光層の電導性は増
感されて一層高い状態となる。すなわち、本発明の光機
能素子は、電界強度により、光機能素子の感度を制御す
ることができ、照射する光が弱い場合でも、電界強度を
大きくすることにより、電導性を十分に増加させること
ができる。そして、本発明の光機能素子を増感して使用
するか否かは、使用目的により、適宜決定される。上記
の増感においては、適用する直流電圧が高い程、増感効
果が大きいが余りにも直流電圧が高い場合は、光機能素
子が絶縁破壊を起こす恐れがあるため、電界強度は、一
般的には108 V/cm以下とされ、通常は10-3〜1
07 V/cm、好ましくは10-2〜107 V/cmとさ
れる。The optical functional device of the present invention is used by applying a DC voltage between the electrodes. Then, prior to use, light in the absorption wavelength region of the photosensitive layer is irradiated to increase the electrical conductivity of the photosensitive layer. In this case, if light irradiation is performed with a DC voltage applied between the electrodes, the electroconductivity of the photosensitive layer is sensitized to a higher level. That is, the optical functional element of the present invention can control the sensitivity of the optical functional element by the electric field intensity, and can increase the electric conductivity sufficiently by increasing the electric field intensity even when the irradiation light is weak. You can Whether or not the optical functional element of the present invention is used after being sensitized is appropriately determined depending on the purpose of use. In the above-mentioned sensitization, the higher the applied DC voltage is, the greater the sensitizing effect is, but if the DC voltage is too high, the optical functional element may cause a dielectric breakdown. Is set to 10 8 V / cm or less, usually 10 -3 to 1
It is set to 0 7 V / cm, preferably 10 -2 to 10 7 V / cm.
【0052】[0052]
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。 実施例1 <光機能素子の作製>4,4′−ビス(ジメチルアミ
ノ)チオベンゾフェノン0.2重量部、N−エチル−3
−カルバゾールカルバルデヒドジフェニルヒドラゾン8
0重量部およびポリカーボネート100重量部をジオキ
サン880重量部に溶解して塗布液を調整した。厚さ1
00μmポリエステルフィルム上に形成したITO電極
層の上に上記の塗布液を乾燥後の膜厚が13μmになる
ように塗布して乾燥し、感光層を形成した。次いで、感
光層の表面にアルミニウムを真空蒸着して直径1cmの
円形の対向電極を形成し、光機能素子を作製した。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded. Example 1 <Production of optical functional element> 0.2 parts by weight of 4,4'-bis (dimethylamino) thiobenzophenone, N-ethyl-3
-Carbazole carbaldehyde diphenylhydrazone 8
A coating solution was prepared by dissolving 0 part by weight and 100 parts by weight of polycarbonate in 880 parts by weight of dioxane. Thickness 1
The above coating solution was applied onto the ITO electrode layer formed on a 00 μm polyester film so that the film thickness after drying was 13 μm, and dried to form a photosensitive layer. Then, aluminum was vacuum-deposited on the surface of the photosensitive layer to form a circular counter electrode having a diameter of 1 cm, and an optical functional element was produced.
【0053】<メモリー性の評価(1)>上記の光機能
素子の透明電極(ITO電極)側から出力100μW/
cm2 で波長435nmの単色光を100秒間(10m
J/cm2 )照射後、光機能素子の電流−電圧特性を測
定した。得られた結果を図1に示す。図1中、横軸は電
圧(V)、縦軸は電流を示し、実線は露光後の結果、破
線は露光前の結果である。図1より明らかなように、透
明電極側が正極の場合(図1のプラス電圧側)、透明電
極側が負極の場合(図1のマイナス電圧側)のいずれの
場合も、電流値は、露光前に比べて10V印加時で7倍
程度に増加している。そして、この状態は、室温で10
時間以上維持されることを確認した。<Evaluation of Memory Property (1)> Output from the transparent electrode (ITO electrode) side of the above-mentioned optical functional element 100 μW /
monochromatic light with a wavelength of 435 nm in cm 2 for 100 seconds (10 m
After irradiation with J / cm 2 ), the current-voltage characteristics of the optical functional element were measured. The obtained results are shown in FIG. In FIG. 1, the horizontal axis represents voltage (V), the vertical axis represents current, the solid line represents the result after exposure, and the broken line represents the result before exposure. As is clear from FIG. 1, in both cases where the transparent electrode side is the positive electrode (the positive voltage side in FIG. 1) and the transparent electrode side is the negative electrode (the negative voltage side in FIG. 1), the current value is In comparison, when applied with 10 V, it increases about 7 times. And this state is 10 at room temperature.
I confirmed that it would be maintained for more than an hour.
【0054】<メモリー性の評価(2)>また、上記の
光機能素子を120℃の恒温器中に5分間収容すること
により、メモリー状態を消去して電流値を元の状態に戻
した。次いで、上記の光機能素子に透明電極側が正極と
なるように直流バイアス100Vを印加し、透明電極側
から出力100μW/cm2 で波長435nmの単色光
を100秒間(10mJ/cm2 )照射後、光機能素子
の電流−電圧特性を測定した。得られた結果を図1と同
様に表記して図2に示す。図2より明らかなように、透
明電極側が正極の場合、透明電極側が負極の場合のいず
れの場合も、電流値は、露光前に比べて10V印加時で
40倍程度に増加している。そして、この状態は、室温
で10時間以上維持されることを確認した。<Evaluation of Memory Property (2)> By storing the above-mentioned optical functional element in a thermostat at 120 ° C. for 5 minutes, the memory state was erased and the current value was returned to the original state. Then, a DC bias of 100 V was applied to the optical functional element so that the transparent electrode side became a positive electrode, and monochromatic light having a wavelength of 435 nm with an output of 100 μW / cm 2 was irradiated from the transparent electrode side for 100 seconds (10 mJ / cm 2 ). The current-voltage characteristics of the optical functional element were measured. The obtained results are shown in FIG. 2 in the same manner as in FIG. As is clear from FIG. 2, in both cases where the transparent electrode side is the positive electrode and where the transparent electrode side is the negative electrode, the current value increases about 40 times when 10 V is applied, compared to before the exposure. Then, it was confirmed that this state was maintained at room temperature for 10 hours or more.
【0055】実施例2 <光機能素子の作製>9,10−ジブロモアントラセン
7.0重量部、N−エチル−3−カルバゾールカルバル
デヒドジフェニルヒドラゾン80重量部およびポリカー
ボネート100重量部をジオキサン880重量部に溶解
して塗布液を調整した。厚さ100μmポリエステルフ
ィルム上に形成したITO電極層の上に上記の塗布液を
乾燥後の膜厚が15μmになるように塗布して乾燥し、
感光層を形成した。次いで、感光層の表面にアルミニウ
ムを真空蒸着して直径1cmの円形の対向電極を形成
し、光機能素子を作製した。Example 2 <Preparation of optical functional device> 7.0 parts by weight of 9,10-dibromoanthracene, 80 parts by weight of N-ethyl-3-carbazolecarbaldehyde diphenylhydrazone and 100 parts by weight of polycarbonate were added to 880 parts by weight of dioxane. A coating solution was prepared by dissolving. On the ITO electrode layer formed on a polyester film having a thickness of 100 μm, the above-mentioned coating solution is applied so that the film thickness after drying becomes 15 μm, and dried.
A photosensitive layer was formed. Then, aluminum was vacuum-deposited on the surface of the photosensitive layer to form a circular counter electrode having a diameter of 1 cm, and an optical functional element was produced.
【0056】<メモリー性の評価>上記の光機能素子の
透明電極側から5000ルクスの白色光を5分間照射
後、光機能素子の電流−電圧特性を測定した。得られた
結果を図1と同様に表記して図3に示す。図2より明ら
かなように、透明電極側が正極、負極のいずれの場合
も、電流値は、露光前に比べて10V印加時で2〜3倍
程度に増加している。そして、この状態は、室温で10
時間以上維持されることを確認した。<Evaluation of Memory Property> After illuminating 5000 lux of white light from the transparent electrode side of the above-mentioned optical functional element for 5 minutes, the current-voltage characteristic of the optical functional element was measured. The obtained results are shown in FIG. 3 in the same manner as in FIG. As is clear from FIG. 2, the current value increases about 2 to 3 times at the time of applying 10 V compared to before the exposure regardless of whether the transparent electrode side is the positive electrode or the negative electrode. And this state is 10 at room temperature.
I confirmed that it would be maintained for more than an hour.
【0057】実施例3 <光機能素子の作製>実施例1において、更に、アクセ
プターとして、4−ニトロジシアノビニルベンゼン3.
0重量部を溶解した塗布液を使用した他は、実施例1と
同様にして光機能素子を作製した。Example 3 <Fabrication of optical functional element> In Example 1, further, 4-nitrodicyanovinylbenzene as an acceptor 3.
An optical functional device was produced in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid in which 0 part by weight was dissolved was used.
【0058】<メモリー性の評価>上記の光機能素子の
透明電極側から出力100μW/cm2 で波長435n
mの単色光を100秒間(10mJ/cm2 )照射後、
光機能素子の電流−電圧特性を測定した結果、図1示し
たものと同様の電流−電圧特性を示した。また、上記の
光機能素子を120℃の恒温器中に5分間収容すること
により、メモリー状態を消去して電流値を元の状態に戻
し、再度、上記と同様の光照射を行なってメモリ状態と
した。斯かるメモリ状態とその消去の操作とを繰り返し
行なった結果、上記の光機能素子は、感光層にアクセプ
ターを含有していない実施例1の光機能素子に比べてメ
モリー性の劣化が少なかった。<Evaluation of Memory Property> A wavelength of 435 n at an output of 100 μW / cm 2 from the transparent electrode side of the above optical functional element.
After irradiating m monochromatic light for 100 seconds (10 mJ / cm 2 ),
As a result of measuring the current-voltage characteristics of the optical functional element, the same current-voltage characteristics as those shown in FIG. 1 were shown. In addition, by storing the above-mentioned optical functional element in a thermostat at 120 ° C for 5 minutes, the memory state is erased and the current value is returned to the original state, and the same light irradiation as above is performed again to perform the memory state. And As a result of repeating such a memory state and the operation of erasing thereof, the above-mentioned optical functional element was less deteriorated in memory property than the optical functional element of Example 1 in which the photosensitive layer did not contain an acceptor.
【0059】[0059]
【発明の効果】本発明の光機能素子は、光信号によりス
イッチング機能を発現し、そして、この状態が安定にメ
モリーされ、しかも、可逆性を有するとの特徴を有す
る。更に、光を吸収する感光層は、塗布により形成され
ることから、製造が容易で且つ大面積化も容易という特
徴も有し、従来のメモリー性の光機能素子比べ実用性が
高く、演算処理、センサー、パターン処理等各種の用途
に応用することが期待できる。The optical functional element of the present invention is characterized in that it exhibits a switching function by an optical signal, and this state is stably memorized and has reversibility. Furthermore, since the photosensitive layer that absorbs light is formed by coating, it has the characteristics of being easy to manufacture and having a large area. It can be expected to be applied to various applications such as sensors, sensors, and pattern processing.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】実施例1で得られた本発明の光機能素子の電流
−電圧特性の測定結果である。FIG. 1 is a measurement result of current-voltage characteristics of the optical functional device of the present invention obtained in Example 1.
【図2】実施例1で得られた本発明の光機能素子の電流
−電圧特性の測定結果である。2 is a measurement result of current-voltage characteristics of the optical functional device of the present invention obtained in Example 1. FIG.
【図3】実施例2で得られた本発明の光機能素子の電流
−電圧特性の測定結果である。3 is a measurement result of current-voltage characteristics of the optical functional device of the present invention obtained in Example 2. FIG.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 章照 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成株式会社総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shoteru Fujii Sanboshi Kasei Co., Ltd. Research Institute, 1000, Kamoshida-cho, Midori-ku, Yokohama-shi, Kanagawa
Claims (9)
間に感光層を形成して成り、当該感光層が、分子内に1
個以上の窒素原子を有する正孔輸送性の低分子化合物、
光の照射により変化した感光層の電導性を光照射後も持
続させるメモリー性付与機能を有する化合物および必要
に応じて用いられるメモリー性付与機能を有しない電子
吸引性化合物をバインダーポリマー中に分散して構成さ
れていることを特徴とするメモリー性を有する光機能素
子。1. A photosensitive layer is formed between electrodes, at least one of which has a light-transmitting property.
Hole transporting low molecular weight compound having at least one nitrogen atom,
A compound having a memory property-imparting function for maintaining the electrical conductivity of the photosensitive layer changed by light irradiation after light irradiation and an electron-withdrawing compound having no memory property-imparting function used as necessary are dispersed in a binder polymer. An optical functional element having a memory property, which is characterized by being configured as follows.
化合物であることを特徴とする請求項1記載のメモリー
性を有する光機能素子。2. The optical functional element having a memory property according to claim 1, wherein the low molecular compound having a hole transporting property is a hydrazone compound.
1]で表される化合物であることを特徴とする請求項2
記載のメモリー性を有する光機能素子。 【化1】 (化学式[化1]中、Aは少なくとも1個の芳香族炭化
水素環または芳香族複素環を含む1価または2価の有機
基を表し、これらの環は置換基を有していてもよい。R
1 、R2 、R3 、R4 、R5 は、水素原子または置換基
を有していてもよいアルキル基、アラルキル基、芳香族
炭化水素基、複素環基を表し、R6 、R7 は、置換基を
有していてもよいアルキル基、アラルキル基、アリル
基、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、lは0又
は1、mは0、1又は2、nは1又は2の整数を表す。
但し、AとR1 とは互いに結合して環を形成してもよ
く、また、R6 とR7 とは互いに結合して環を形成して
もよい)3. The hydrazone compound is a compound represented by the following chemical formula [Chemical formula 1].
An optical functional device having the described memory property. [Chemical 1] (In the chemical formula [Chemical Formula 1], A represents a monovalent or divalent organic group containing at least one aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle, and these rings may have a substituent. . R
1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group, an aromatic hydrocarbon group, or a heterocyclic group, and R 6 , R 7 Represents an optionally substituted alkyl group, aralkyl group, allyl group, aromatic hydrocarbon group or heterocyclic group, l is 0 or 1, m is 0, 1 or 2, n is 1 or Represents an integer of 2.
However, A and R 1 may combine with each other to form a ring, and R 6 and R 7 may combine with each other to form a ring)
有していてもよいカルバゾール基であり、R6 及びR7
が芳香族炭化水素基であることを特徴とする請求項3記
載のメモリー性を有する光機能素子。4. In the chemical formula [Chemical Formula 1], A is a carbazole group which may have a substituent, and R 6 and R 7
Is an aromatic hydrocarbon group, and the optical functional element having a memory property according to claim 3.
素原子および/または臭素原子が2つ以上置換した芳香
族ハロゲン化合物であることを特徴とする請求項1〜4
のいずれかに記載のメモリー性を有する光機能素子。5. The compound having a memory-providing function is an aromatic halogen compound in which two or more chlorine atoms and / or bromine atoms are substituted.
An optical functional element having a memory property according to any one of 1.
記の化学式[化2]で表されるチオケトンであることを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のメモリー性
を有する光機能素子。 【化2】 (化学式[化2]中、Ar1 、Ar2 は、置換基を有し
ていてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を
表わす)6. The optical functional device having a memory property according to claim 1, wherein the compound having a memory property imparting function is a thioketone represented by the following chemical formula [Chemical formula 2]. .. [Chemical 2] (In the chemical formula [Chemical Formula 2], Ar 1 and Ar 2 represent an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent)
性化合物が、置換基として、ニトロ基、シアノ基、アシ
ルオキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノビニル
基、スルホニル基、スルフィニル基、スルホニルオキシ
基のいずれか1つ以上を有する芳香族性化合物であるこ
とを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のメモリ
ー性を有する光機能素子。7. The electron-withdrawing compound having no memory-providing function has, as a substituent, any one of a nitro group, a cyano group, an acyloxy group, an alkoxycarbonyl group, a cyanovinyl group, a sulfonyl group, a sulfinyl group and a sulfonyloxy group. It is an aromatic compound which has one or more, The optical functional element which has a memory property in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
性化合物が下記の化学式[化3]で表されるジシアノビ
ニル化合物であることを特徴とする請求項7に記載のメ
モリー性を有する光機能素子。 【化3】 (化学式[化3]中、Ar3 は置換基を有していてもよ
い芳香族炭化水素基、Xはアルキル基または置換基を有
していてもよい芳香族炭化水素基、Pは0、1又は2の
整数を表す)8. The optical function having a memory property according to claim 7, wherein the electron-withdrawing compound having no memory property imparting function is a dicyanovinyl compound represented by the following chemical formula [Chemical Formula 3]. element. [Chemical 3] (In the chemical formula [Chemical Formula 3], Ar 3 is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, X is an alkyl group or an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, P is 0, Represents an integer of 1 or 2)
脂、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、アクリル
樹脂またはフェノキシ樹脂であることを特徴とする請求
項1〜8のいずれかに記載のメモリー性を有する光機能
素子。9. The optical functional device having a memory property according to claim 1, wherein the binder polymer is a polyester resin, a polycarbonate resin, a methacrylic resin, an acrylic resin or a phenoxy resin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3292509A JPH0596858A (en) | 1991-10-10 | 1991-10-10 | Optical functional element with memory properties |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3292509A JPH0596858A (en) | 1991-10-10 | 1991-10-10 | Optical functional element with memory properties |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0596858A true JPH0596858A (en) | 1993-04-20 |
Family
ID=17782740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3292509A Pending JPH0596858A (en) | 1991-10-10 | 1991-10-10 | Optical functional element with memory properties |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0596858A (en) |
-
1991
- 1991-10-10 JP JP3292509A patent/JPH0596858A/en active Pending
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