JPH063712A - 多層膜調光材料 - Google Patents
多層膜調光材料Info
- Publication number
- JPH063712A JPH063712A JP4205867A JP20586792A JPH063712A JP H063712 A JPH063712 A JP H063712A JP 4205867 A JP4205867 A JP 4205867A JP 20586792 A JP20586792 A JP 20586792A JP H063712 A JPH063712 A JP H063712A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- organic semiconductor
- inorganic semiconductor
- light control
- control material
- Prior art date
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- Pending
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- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 可視光入射強度の増大に伴って、赤外光の反
射率を高めることができる新規な調光材料を提供する。 【構成】 エネルギーギャップが１．８〜２．８ｅＶの
有機半導体層４とエネルギーギャップが３．０ｅＶ以上
の無機半導体層３とをそれぞれの厚み２〜１０００Åで
交互に積層し、前記無機半導体層３の電子親和力が相対
的に大きいないし有機半導体層４のイオン化ポテンシャ
ルが相対的に大きいものを用いる。
射率を高めることができる新規な調光材料を提供する。 【構成】 エネルギーギャップが１．８〜２．８ｅＶの
有機半導体層４とエネルギーギャップが３．０ｅＶ以上
の無機半導体層３とをそれぞれの厚み２〜１０００Åで
交互に積層し、前記無機半導体層３の電子親和力が相対
的に大きいないし有機半導体層４のイオン化ポテンシャ
ルが相対的に大きいものを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、調光材料に関し、特に
赤外光の反射率を調節する材料に関し、光通信等の光応
用装置や住宅、車両等の窓材に利用される。
赤外光の反射率を調節する材料に関し、光通信等の光応
用装置や住宅、車両等の窓材に利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来、赤外光の反射材料としては、薄い
金属や、透明導電物質をコーティングしたガラス等が用
いられている。
金属や、透明導電物質をコーティングしたガラス等が用
いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、この種の従
来の反射材料は、赤外光の光量に応じてその反射率は一
定であり、光量に応じて変化するものではないので、調
光材料としては用いることはできない。
来の反射材料は、赤外光の光量に応じてその反射率は一
定であり、光量に応じて変化するものではないので、調
光材料としては用いることはできない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の多層膜調光材料は、エネルギーギャップが１．８〜
２．８ｅＶの有機半導体層とエネルギーギャップが３．
０ｅＶ以上の無機半導体層とがそれぞれの厚み２〜１０
００Åで交互に積層され、前記無機半導体層の電子親和
力が相対的に大きいないし有機半導体層のイオン化ポテ
ンシャルが相対的に大きい材料である。
載の多層膜調光材料は、エネルギーギャップが１．８〜
２．８ｅＶの有機半導体層とエネルギーギャップが３．
０ｅＶ以上の無機半導体層とがそれぞれの厚み２〜１０
００Åで交互に積層され、前記無機半導体層の電子親和
力が相対的に大きいないし有機半導体層のイオン化ポテ
ンシャルが相対的に大きい材料である。
【０００５】本発明に係る請求項２記載の多層膜調光材
料は、請求項１記載の多層膜調光材料において、有機半
導体層の厚みが２〜２５０Åである材料である。
料は、請求項１記載の多層膜調光材料において、有機半
導体層の厚みが２〜２５０Åである材料である。
【０００６】
【作用】有機半導体層と無機半導体層とがそれぞれ所定
のエネルギーギャップ及び所定厚みの範囲で交互に積層
されているので、有機半導体層での光励起によりキャリ
アを発生させ界面で一方の符号のキャリアのみが無機半
導体層へ移動される。例えば、無機半導体層の電子親和
力が相対的に大きいと、光励起により有機半導体層に発
生した電子・正孔対のうちの電子のみが有効に電子親和
力の大きな無機半導体層へ移動し、正孔が有機半導体層
内に留まり、電荷分離が起きる。同様に、有機半導体層
のイオン化ポテンシャルが相対的に大きいと、光励起に
より有機半導体層に発生した電子・正孔対のうちの正孔
のみが有効に無機半導体層へ移動して電荷分離が起き
る。このような電荷分離によりこの多層膜中のフリーキ
ャリア濃度が増大し、赤外光の光量に応じてその反射率
は高くなる。
のエネルギーギャップ及び所定厚みの範囲で交互に積層
されているので、有機半導体層での光励起によりキャリ
アを発生させ界面で一方の符号のキャリアのみが無機半
導体層へ移動される。例えば、無機半導体層の電子親和
力が相対的に大きいと、光励起により有機半導体層に発
生した電子・正孔対のうちの電子のみが有効に電子親和
力の大きな無機半導体層へ移動し、正孔が有機半導体層
内に留まり、電荷分離が起きる。同様に、有機半導体層
のイオン化ポテンシャルが相対的に大きいと、光励起に
より有機半導体層に発生した電子・正孔対のうちの正孔
のみが有効に無機半導体層へ移動して電荷分離が起き
る。このような電荷分離によりこの多層膜中のフリーキ
ャリア濃度が増大し、赤外光の光量に応じてその反射率
は高くなる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。図１は本発明に係る多層膜調光材料を示
す断面図である。多層膜調光材料１は、例えばガラス等
の透光材からなる基板２上に半導体の性質を有する有機
半導体層３と、同じく半導体の性質を有する無機半導体
層４が交互に積層されたものである。図面では、有機半
導体層３と無機半導体層４とが交互に３段に積層したも
のを示している。無機半導体層４のバンドギャップ（Ｅ
ｇ１）は３．０ｅＶ以上であり（例えば、３．２ｅ
Ｖ）、有機半導体層３のバンドギャップ（Ｅｇ０）は
１．８〜２．８ｅＶ（例えば、２．０ｅＶ）である。従
って、無機半導体層４は可視光の感度はないが、有機半
導体層３は可視光に対し感度がある半導体材料である。
なお、基板２は上記ガラスの他に、光透過性の有機高分
子フィルム、透光性の結晶基板も用いることができるの
は勿論である。また、赤外光の反射の応用のみに利用す
る場合は、基板の透光性は問わないのは勿論である。
して説明する。図１は本発明に係る多層膜調光材料を示
す断面図である。多層膜調光材料１は、例えばガラス等
の透光材からなる基板２上に半導体の性質を有する有機
半導体層３と、同じく半導体の性質を有する無機半導体
層４が交互に積層されたものである。図面では、有機半
導体層３と無機半導体層４とが交互に３段に積層したも
のを示している。無機半導体層４のバンドギャップ（Ｅ
ｇ１）は３．０ｅＶ以上であり（例えば、３．２ｅ
Ｖ）、有機半導体層３のバンドギャップ（Ｅｇ０）は
１．８〜２．８ｅＶ（例えば、２．０ｅＶ）である。従
って、無機半導体層４は可視光の感度はないが、有機半
導体層３は可視光に対し感度がある半導体材料である。
なお、基板２は上記ガラスの他に、光透過性の有機高分
子フィルム、透光性の結晶基板も用いることができるの
は勿論である。また、赤外光の反射の応用のみに利用す
る場合は、基板の透光性は問わないのは勿論である。
【０００８】ここで、有機半導体層３の材料は、例えば
ポリチオフェン、ポリジアセチレン、ペンタセン、テラ
セン、ポリアセチレン、フタロシアニン等が用いられ、
一方無機半導体層４としては例えばＺｎＯ，ＳｎＯ２，
ＴｉＯ２，ＳｒＴｉＯ３等が用いられる。
ポリチオフェン、ポリジアセチレン、ペンタセン、テラ
セン、ポリアセチレン、フタロシアニン等が用いられ、
一方無機半導体層４としては例えばＺｎＯ，ＳｎＯ２，
ＴｉＯ２，ＳｒＴｉＯ３等が用いられる。
【０００９】また、有機半導体層３と無機半導体層４の
厚みは、２〜１０００Åの範囲になされ、好ましくは２
〜５００Åになされる。さらに再結合確率の高い有機半
導体層３の厚みは２〜２５０Åとするのがより好まし
い。このような厚みの限定は、多層膜調光材料１におい
て有機半導体層３で光励起により発生された電子・正孔
対のキャリアを光伝導度の向上に有効に寄与させるとと
もに、多層膜調光材料１の機械的強度を向上させるため
である。特に、有機半導体３の厚みが厚くなりすぎる
と、後述する電荷分離が有効に作用しなかったり、機械
的強度が十分でなくなるからである。
厚みは、２〜１０００Åの範囲になされ、好ましくは２
〜５００Åになされる。さらに再結合確率の高い有機半
導体層３の厚みは２〜２５０Åとするのがより好まし
い。このような厚みの限定は、多層膜調光材料１におい
て有機半導体層３で光励起により発生された電子・正孔
対のキャリアを光伝導度の向上に有効に寄与させるとと
もに、多層膜調光材料１の機械的強度を向上させるため
である。特に、有機半導体３の厚みが厚くなりすぎる
と、後述する電荷分離が有効に作用しなかったり、機械
的強度が十分でなくなるからである。
【００１０】しかして、例えば光励起により有機半導体
３層に電子・正孔対のキャリアを発生させると、例え
ば、無機半導体層４の電子親和力が相対的に大きいと、
光励起により有機半導体層３に発生した電子・正孔対の
うちの電子のみが有効に電子親和力の大きな無機半導体
層４へ移動し、正孔が有機半導体層３内に留まり、電荷
分離が起きる。同様に、有機半導体層３のイオン化ポテ
ンシャルが相対的に大きいと、光励起により有機半導体
層３に発生した電子・正孔対のうちの正孔のみが有効に
無機半導体層４へ移動して電荷分離が起きる。このよう
にして、電子と正孔とが空間分離されるので、多層膜中
のフリーキャリア濃度が増大し、可視光量に応じてその
反射率は高くなる。このとき、無機半導体層４の材料と
して、移動度の大きな材料を選ぶと、多層膜調光材料１
の面内における光伝導も飛躍的に向上できることにな
り、一層好ましい。
３層に電子・正孔対のキャリアを発生させると、例え
ば、無機半導体層４の電子親和力が相対的に大きいと、
光励起により有機半導体層３に発生した電子・正孔対の
うちの電子のみが有効に電子親和力の大きな無機半導体
層４へ移動し、正孔が有機半導体層３内に留まり、電荷
分離が起きる。同様に、有機半導体層３のイオン化ポテ
ンシャルが相対的に大きいと、光励起により有機半導体
層３に発生した電子・正孔対のうちの正孔のみが有効に
無機半導体層４へ移動して電荷分離が起きる。このよう
にして、電子と正孔とが空間分離されるので、多層膜中
のフリーキャリア濃度が増大し、可視光量に応じてその
反射率は高くなる。このとき、無機半導体層４の材料と
して、移動度の大きな材料を選ぶと、多層膜調光材料１
の面内における光伝導も飛躍的に向上できることにな
り、一層好ましい。
【００１１】また、有機半導体層３と無機半導体層４が
交互に積層されているので、機械的強度の弱い有機半導
体層３の欠点を機械的強度の高い金属酸化物等の無機半
導体層４が補うことができるので、機械的強度が向上
し、耐久性が向上する。
交互に積層されているので、機械的強度の弱い有機半導
体層３の欠点を機械的強度の高い金属酸化物等の無機半
導体層４が補うことができるので、機械的強度が向上
し、耐久性が向上する。
【００１２】上記構成からなる多層膜調光材料１を作製
するには、例えば、電子銃蒸着、スパッタ、モレキュラ
ービームエピタキシー（ＭＢＥ）、イオンクラスタービ
ーム法などが用いられるが、ＭＢＥによると、純度、結
晶の成長速度等を正確に制御できるので、多層化するに
は特に好ましい。また、無機半導体層４として例えばＴ
ｉＯ２を用いる場合には、チタン金属を酸素雰囲気下で
蒸発し、基板２を適当な温度に加熱しチタン金属と酸素
を反応させる反応蒸着方法で作製しても良いし、酸化物
源を蒸発させても良い。例えば、有機半導体層３及び無
機半導体層４としてそれぞれフタロシアニン薄膜及び酸
化チタン薄膜を作製する場合には、銅フタロシアニンＰ
ｃＣｕをカーボンルツボに入れ、Ｔｉ金属をモリブデン
ルツボに入れ夫々加熱蒸発させる。蒸発時の真空度は２
×１０−６ｔｏｒｒとして、Ｔｉ金属を蒸発の際には酸
素を導入し２×１０−４ｔｏｒｒとし、積層するための
基板２の温度を２００°Ｃにする。基板材料は、例えば
ガラス、石英、シリコン等を用いる。そして、蒸発源の
それぞれに取り付けたシャッターの開閉により有機半導
体層３（例えば、フタロシアニン薄膜）及び無機半導体
層４（例えば、ＴｉＯ２薄膜）を交互に所定厚み蒸着し
て積層する。
するには、例えば、電子銃蒸着、スパッタ、モレキュラ
ービームエピタキシー（ＭＢＥ）、イオンクラスタービ
ーム法などが用いられるが、ＭＢＥによると、純度、結
晶の成長速度等を正確に制御できるので、多層化するに
は特に好ましい。また、無機半導体層４として例えばＴ
ｉＯ２を用いる場合には、チタン金属を酸素雰囲気下で
蒸発し、基板２を適当な温度に加熱しチタン金属と酸素
を反応させる反応蒸着方法で作製しても良いし、酸化物
源を蒸発させても良い。例えば、有機半導体層３及び無
機半導体層４としてそれぞれフタロシアニン薄膜及び酸
化チタン薄膜を作製する場合には、銅フタロシアニンＰ
ｃＣｕをカーボンルツボに入れ、Ｔｉ金属をモリブデン
ルツボに入れ夫々加熱蒸発させる。蒸発時の真空度は２
×１０−６ｔｏｒｒとして、Ｔｉ金属を蒸発の際には酸
素を導入し２×１０−４ｔｏｒｒとし、積層するための
基板２の温度を２００°Ｃにする。基板材料は、例えば
ガラス、石英、シリコン等を用いる。そして、蒸発源の
それぞれに取り付けたシャッターの開閉により有機半導
体層３（例えば、フタロシアニン薄膜）及び無機半導体
層４（例えば、ＴｉＯ２薄膜）を交互に所定厚み蒸着し
て積層する。
【００１３】なお、上記実施例では、基板２上に有機半
導体層３，無機半導体層４を順次積層しているが、それ
とは積層順を逆にして無機半導体層４，有機半導体層３
を順次積層することができるのは勿論である。
導体層３，無機半導体層４を順次積層しているが、それ
とは積層順を逆にして無機半導体層４，有機半導体層３
を順次積層することができるのは勿論である。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、可
視光入射強度の増大にともなって赤外光の反射率を高め
ることができる調光材料を新規に提供することができ
る。また、有機半導体層に無機半導体層とを積層した構
造であるので、機械強度が向上し、耐久性も高いもので
ある。
視光入射強度の増大にともなって赤外光の反射率を高め
ることができる調光材料を新規に提供することができ
る。また、有機半導体層に無機半導体層とを積層した構
造であるので、機械強度が向上し、耐久性も高いもので
ある。
【図１】本発明に係る多層膜調光材料を示す断面図であ
る。
る。
１…多層膜調光材料 ２…基板 ３…有機半導体層 ４…無機半導体層
Claims (2)
- 【請求項１】 エネルギーギャップが１．８〜２．８ｅ
Ｖの有機半導体層とエネルギーギャップが３．０ｅＶ以
上の無機半導体層とがそれぞれの厚み２〜１０００Åで
交互に積層され、前記無機半導体層の電子親和力が相対
的に大きいないし有機半導体層のイオン化ポテンシャル
が相対的に大きいことを特徴とする多層膜調光材料。 - 【請求項２】 前記有機半導体層の厚みが２〜２５０Å
である請求項１記載の多層膜調光材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205867A JPH063712A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 多層膜調光材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205867A JPH063712A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 多層膜調光材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063712A true JPH063712A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=16514040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4205867A Pending JPH063712A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 多層膜調光材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063712A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0727862A1 (de) * | 1995-02-20 | 1996-08-21 | Bosch-Siemens HausgerÀ¤te GmbH | Steuerungssytem zur Ansteuerung von Einrichtungen im Haushaltsbereich |
| JP2010119996A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Osaka Univ | 可視光応答型光触媒複合体 |
| JP2017527118A (ja) * | 2014-08-28 | 2017-09-14 | コニカ ミノルタ ラボラトリー ユー．エス．エー．，インコーポレイテッド | 二次元層状材料の量子井戸接合デバイス、多重量子井戸デバイス及び量子井戸デバイスの製造方法 |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP4205867A patent/JPH063712A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0727862A1 (de) * | 1995-02-20 | 1996-08-21 | Bosch-Siemens HausgerÀ¤te GmbH | Steuerungssytem zur Ansteuerung von Einrichtungen im Haushaltsbereich |
| JP2010119996A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Osaka Univ | 可視光応答型光触媒複合体 |
| JP2017527118A (ja) * | 2014-08-28 | 2017-09-14 | コニカ ミノルタ ラボラトリー ユー．エス．エー．，インコーポレイテッド | 二次元層状材料の量子井戸接合デバイス、多重量子井戸デバイス及び量子井戸デバイスの製造方法 |
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