偏光有機光電変換素子、偏光有機光電変換素子の製造方法、偏光光学素子、撮像装置および電子機器

【課題】偏光に対する感応性が高い偏光有機光電変換素子およびその製造方法ならびに偏光に対する感応性が高く、しかも２軸方位の偏光を受光して光電変換することができる偏光光学素子を提供する。
【解決手段】偏光有機光電変換素子は、第１の電極１１と第２の電極１２との間に、その面内で少なくともその一部が予め所定の方向に一軸配向された有機光電変換層１３が挟まれた構造を有する。第１の電極１１と第２の電極１２との間に所定のバイアス電圧を印加した状態で偏光有機光電変換素子に光を入射させ、有機光電変換層１３の配向軸に平行な方向の偏光を光電変換する。二つの偏光有機光電変換素子を上下に配置して偏光光学素子を構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、偏光有機光電変換素子、偏光有機光電変換素子の製造方法、偏光光学素子、撮像装置および電子機器に関する。本開示は、例えば、有機光電変換層を用いた偏光有機撮像装置に適用して好適な偏光有機光電変換素子およびその製造方法ならびにこの偏光有機光電変換素子を用いた偏光光学素子ならびにこの偏光有機光電変換素子あるいは偏光光学素子を用いた撮像装置あるいは各種の電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機光電変換層を用いた偏光有機光電変換素子としては、ラビング処理を施した配向膜上に形成されたフタロシアニン分子からなる薄膜を有する半導体素子が知られている（特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１０２６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来の偏光有機光電変換素子は、有機光電変換層となるフタロシアニン分子からなる薄膜は、ラビング処理を施した配向膜上に形成されることから、配向規制力が弱く、偏光性が低かった。このため、この偏光光電変換素子は、偏光に対する感応性が低かった。
【０００５】
そこで、本開示が解決しようとする課題は、偏光に対する感応性が高い偏光有機光電変換素子およびその製造方法を提供することである。
【０００６】
本開示が解決しようとする他の課題は、偏光に対する感応性が高く、しかも２軸方位の偏光を受光して光電変換することができる偏光光学素子を提供することである。
【０００７】
本開示が解決しようとする他の課題は、上記の優れた偏光光電変換素子または偏光光学素子を用いた高性能の撮像装置および電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本開示は、
少なくとも一方が透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、
上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子である。
【０００９】
また、本開示は、
少なくとも一方が透明な第１の電極と第２の電極との間に、その面内で少なくともその一部が予め一軸配向された有機光電変換層が挟まれた構造を形成するようにした偏光有機光電変換素子の製造方法である。
【００１０】
また、本開示は、
それぞれ透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子が少なくとも二つ、それらの配向軸が互いに交差するように配置されている偏光光学素子である。
【００１１】
また、本開示は、
少なくとも一方が透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子を有する撮像装置である。
【００１２】
また、本開示は、
それぞれ透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子が少なくとも二つ、それらの配向軸が互いに交差するように配置されている偏光光学素子を有する撮像装置である。
【００１３】
また、本開示は、
少なくとも一方が透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子を有する電子機器である。
【００１４】
また、本開示は、
それぞれ透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子が少なくとも二つ、それらの配向軸が互いに交差するように配置されている偏光光学素子を有する電子機器である。
【００１５】
上記の有機光電変換層は、好適には少なくともその大部分、最も好適にはその全体が予め一軸配向されたものである。この有機光電変換層は、例えば、ラビング、摩擦転写、光配向、無機蒸着配向、一軸引っ張り延伸、一軸摩擦延伸およびせん断からなる群より選ばれた少なくとも一つの方法により一軸配向されたものである。有機光電変換層は、種々の光電変換材料により形成することができ、必要に応じて選ばれる。有機光電変換層は、例えば、液晶性色素および／または二色性色素を含む。これらの液晶性色素および二色性色素としては従来公知のものを用いることができ、必要に応じて選ばれる。
【００１６】
第１の電極および第２の電極の材料は必要に応じて選ばれるが、第１の電極および第２の電極のうちの少なくとも一方、例えば受光面側の一方は、例えば可視光に対して透明な透明導電性金属酸化物からなる。第１の電極および第２の電極のうちの少なくとも一方、例えば受光面側の一方がグラフェンからなるようにしてもよい。グラフェンの可視光領域の透過率は、使用するグラフェンの層数にもよるが、例えば８０％から９０％にもなる。このため、このグラフェンからなる電極を透過して有機光電変換層に入射する光の量を増加させることができる。また、グラフェンは化学気相成長（ＣＶＤ）法により容易に成長させることができるため、グラフェンの成膜時に有機光電変換層にダメージが発生するおそれがない。
【００１７】
有機光電変換層は、互いに連結された溶液蓄積領域およびこの溶液蓄積領域よりも幅が狭い溶液絞込領域を一主面に有する第１の電極または第２の電極の上記溶液蓄積領域および上記溶液絞込領域に、有機光電変換材料を溶媒に溶解させた有機溶液を、この有機溶液の温度を、この有機溶液に関する溶解度曲線よりも高温側に位置する第１の温度とし、かつ上記有機溶液の周辺環境の蒸気圧が上記第１の温度における飽和蒸気圧になるようにして供給し、上記有機溶液の温度を上記第１の温度から上記溶解度曲線とこの有機溶液に関する過溶解度曲線との間に位置する第２の温度まで低下させることにより形成されたものであってもよい。あるいは、有機光電変換層は、互いに連結された溶液蓄積領域およびこの溶液蓄積領域よりも幅が狭い溶液絞込領域を一主面に有する第１の電極または第２の電極の上記溶液蓄積領域および上記溶液絞込領域に、有機光電変換材料を溶媒に溶解させた有機溶液を、この有機溶液の温度を、この有機溶液に関する溶解度曲線とこの有機溶液に関する過溶解度曲線との間に位置する第３の温度とし、かつ上記有機溶液の周辺環境の蒸気圧が上記第３の温度における飽和蒸気圧になるようにして供給し、上記蒸気圧を低下させることにより形成されたものであってもよい。さらに、有機光電変換層は、光電変換材料とバインダーとの混合物からなる有機光電変換層形成用膜を形成した後、この有機光電変換層形成用膜を一軸引っ張り延伸、一軸摩擦延伸およびせん断からなる群より選ばれた少なくとも一つの方法により一軸配向させたものであってもよい。
【００１８】
上記の偏光光学素子においては、典型的には、有機光電変換素子が二つ、それらの配向軸が互いに直交するように配置されている。
【００１９】
偏光有機光電変換素子は、例えば、偏光有機撮像装置や測距機能素子などとして用いることができる。偏光有機光電変換素子あるいは偏光光学素子は、偏光を利用する各種の電子機器に用いることができる。この電子機器は、具体的には、例えば、偏光有機光電変換素子からなる偏光有機撮像装置を用いる３次元カメラなどである。
【００２０】
本開示によれば、偏光有機光電変換素子および偏光光学素子は、有機光電変換層そのものが予め一軸配向されたものであるため、偏光性が高い。このため、これらの偏光有機光電変換素子および偏光光学素子は、偏光に対する感応性が高い。
【発明の効果】
【００２１】
本開示によれば、偏光に対する感応性が高い偏光有機光電変換素子および偏光光学素子を得ることができる。特に、この偏光光学素子によれば、２軸方位の偏光を受光して光電変換することができる。そして、これらの偏光有機光電変換素子または偏光光学素子を用いることにより、高性能の撮像装置あるいは電子機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施の形態による偏光有機光電変換素子を示す斜視図およびこの偏光有機光電変換素子の一軸配向された有機光電変換層を示す平面図である。
【図２】第１の実施の形態による偏光有機光電変換素子にその有機光電変換層の配向軸に対して平行な偏光が入射する様子を示す略線図である。
【図３】第１の実施の形態による偏光有機光電変換素子にその有機光電変換層の配向軸に対して直交する偏光が入射する様子を示す略線図である。
【図４】第１の実施の形態による偏光有機光電変換素子にその有機光電変換層の配向軸に対して平行な偏光および直交する偏光が入射したときに得られる光電流の測定結果を示す略線図である。
【図５】第２の実施の形態による偏光有機光電変換素子の製造方法に用いる製膜装置を示す略線図である。
【図６】第２の実施の形態による偏光有機光電変換素子の製造方法を説明するための略線図である。
【図７】第２の実施の形態による偏光有機光電変換素子の製造方法において用いられる有機溶液に関する溶解度曲線および過溶解度曲線を示す略線図である。
【図８】第２の実施の形態による偏光有機光電変換素子の製造方法に用いる製膜装置を示す略線図である。
【図９】第２の実施の形態による偏光有機光電変換素子の製造方法を説明するための略線図である。
【図１０】第２の実施の形態による偏光有機光電変換素子の製造方法を説明するための略線図である。
【図１１】第２の実施の形態による偏光有機光電変換素子の製造方法を説明するための略線図である。
【図１２】第４の実施の形態による偏光有機光電変換素子を示す断面図である。
【図１３】第４の実施の形態による偏光有機光電変換素子の製造方法を説明するための斜視図である。
【図１４】第４の実施の形態による偏光有機光電変換素子の製造方法を説明するための斜視図である。
【図１５】第４の実施の形態による偏光有機光電変換素子の製造方法を説明するための斜視図である。
【図１６】第５の実施の形態による偏光光学素子を示す斜視図である。
【図１７】第５の実施の形態による偏光光学素子を構成する二つの偏光有機光電変換素子を示す斜視図である。
【図１８】第５の実施の形態による偏光光学素子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、発明を実施するための形態（以下「実施の形態」という。）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（偏光有機光電変換素子およびその製造方法）
２．第２の実施の形態（偏光有機光電変換素子およびその製造方法）
３．第３の実施の形態（偏光有機光電変換素子およびその製造方法）
４．第４の実施の形態（偏光有機光電変換素子およびその製造方法）
５．第５の実施の形態（偏光光学素子およびその製造方法）
【００２４】
〈１．第１の実施の形態〉
［偏光有機光電変換素子］
第１の実施の形態による偏光有機光電変換素子を図１Ａに示す。
【００２５】
図１Ａに示すように、この偏光有機光電変換素子は、第１の電極１１と第２の電極１２との間に有機光電変換材料からなる有機光電変換層１３が挟まれた構造を有する。有機光電変換層１３は、その面内で少なくともその一部が予め所定の方向に一軸配向されたものである。例えば、図１Ｂに示すように、この有機光電変換層１３は、その全体が同一の方向に一軸配向されたものである。第１の電極１１および第２の電極１２のうちの少なくとも受光面側の一方は、光電変換しようとする光、例えば可視光に対して透明であり、他方は光電変換しようとする光に対して透明であっても透明でなくてもよい。例えば、第１の電極１１および第２の電極１２のうちの一方はグラウンド電極（接地電極）、他方はバイアス印加電極として用いられる。第１の電極１１および第２の電極１２は、必要に応じて、基板上に形成されたものであってもよい。第１の電極１１および第２の電極１２のうちの少なくとも受光面側の一方を基板上に形成する場合、その基板としては光電変換しようとする光に対して透明なものが用いられる。この偏光有機光電変換素子においては、例えば第２の電極１２側が受光面となる場合、入射光は、この第２の電極１２を透過して、あるいはこの第２の電極１２が基板上に形成されている場合にはこれらの基板および第２の電極１２を透過して、有機光電変換層１３に入射する。
【００２６】
第１の電極１１または第２の電極１２を例えば可視光に対して透明に構成する場合、その材料としては、例えば、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、インジウムドープ酸化亜鉛（ＩＺＯ）、インジウム・ガリウムドープ酸化亜鉛（ＩＧＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）などの透明導電性金属酸化物などの一種または二種類以上を混合したものや、グラフェンなどの炭素材料などを用いることができる。第１の電極１１または第２の電極１２の材料としてグラフェンを用いる場合、このグラフェンは一層であっても二層以上の複数層であってもよいが、一層増えるごとに可視光透過率が２．３％低下するため、グラフェンの層数は、第１の電極１１および第２の電極１２のうちの透明に構成するものに必要とされる透過率に応じて適宜決められる。第１の電極１１または第２の電極１２の材料としてグラフェンを用いることにより、第１の電極１１または第２の電極１２の可視光に対する透過率を、第１の電極１１または第２の電極１２の材料としてＩＴＯなどの透明導電性酸化物を用いた場合に比べて大幅に高くすることができる。また、グラフェンはＣＶＤ法により容易に形成することができるため、第１の電極１１または第２の電極１２を形成する際にスパッタリング法や真空蒸着法などを用いる必要がなくなり、第１の電極１１または第２の電極１２の形成時に有機光電変換層１３にダメージが発生するのを防止することができる。また、グラフェンはガスバリア性に優れているため、第１の電極１１または第２の電極１２を通して酸素などが有機光電変換層１３に拡散するのを防止することができことから、有機光電変換層１３の特性の劣化を防止することができる。以上により、偏光性、光電変換特性、電気的特性および信頼性に優れた高性能かつ長寿命の偏光有機光電変換素子を実現することができる。また、第１の電極１１または第２の電極１２の材料として環境に優しい炭素材料の一種であるグラフェンを用いた場合には、ＩＴＯなどのレアメタルを含む材料を用いないため、地球資源の枯渇を抑えることができ、対環境面にも優れている。第１の電極１２または第２の電極１２を透明にする必要がない場合、その材料としては、具体的には、例えば、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）などの各種の金属やそれらの合金などを用いることができる。第１の電極１１および第２の電極１２の厚さは必要に応じて選ばれ、特に限定されない。
【００２７】
第１の電極１１または第２の電極１２を基板上に形成する場合、この基板の材料は従来公知の材料の中から必要に応じて選ばれる。具体的には、基板の材料は、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、プラスチック基板などが用いられる。プラスチック基板としては、例えば、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォンなどからなるものが用いられる。基板の厚さは必要に応じて選ばれ、特に限定されない。
【００２８】
有機光電変換層１３を構成する有機光電変換材料としては従来公知の各種のものを用いることができ、光電変換しようとする光の波長などに応じて適宜選ばれる。有機光電変換材料としては、具体的には、例えば、次のような各種の有機色素を用いることができるが、これらに限定されるものではない。使用する有機色素は、例えば、この有機色素の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）のバンド構造を考慮して第１の電極１１および第２の電極１２と仕事関数が揃うように選ばれるが、第１の電極１１および第２の電極１２と有機光電変換層１３との間に中間層（バッファ層）を形成する場合には必ずしもそのようにする必要はない。有機光電変換層１３は、一種類の有機光電変換材料で構成してもよいし、二種類以上の有機光電変換材料を組み合わせて、例えば二種類以上の有機光電変換材料を混合して構成してもよい。有機光電変換層１３の厚さは必要に応じて選ばれるが、例えば、この偏光有機光電変換素子の動作時に印加される電界の強度や成膜安定性などを考慮して、好適には３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下に得られる。
【００２９】
・Vat Violet 1
イソビオラントロン
【化１】

・Vat Violet 2
Pigment Violent 36
・Vat Violet 3
４，４’，７，７’−テトラメチル−５，５’−ジクロロ−△２，２’（３Ｈ，３’Ｈ）−ビ［ベンゾ［ｂ］チオフェン］−３，３’−ジオン
【化２】

・Vat Violet 4
・Vat Violet 5
５，７−ジクロロ−２−［５，６，７−トリクロロ−３−オキソベンゾ［ｂ］チオフェン−２（３Ｈ）−イリデン］−１Ｈ−インドール−３（２Ｈ）−オン
【化３】

・Vat Violet 6
・Vat Violet 7
・Pigment Violet 1
キサンテン、ローダミンＢ
9-(2-carboxyphenyl)-3,6-bis(diethylamino)-xanthylium molybdatetungstatephosphate
【化４】

・Pigment Violet 3
4-［(4-Aminophenyl)(4-imino-2,5-cyclohexadien-1-ylidene)methyl］-benzenamine N-Me derivs
【化５】

・Pigment Violet 4
カルボニウム、マゼンタ
・Pigment Violet 5
アントラキノン、スルフォン化キニザリン、アリザリンバイオレット
・Pigment Violet 5:1
アントラキノンアルミニウムレーキ、スルフォン化キニザリンアルミニウムレーキ、アリザリンバイオレット
・Pigment Violet 19
無置換キナクリドン
・Pigment Violet 23
ジオキサジン、ジオキサジンカルバゾールバイオレット
８，１８−ジクロロ−５，１５−ジエチル−５，１５−ジヒドロジインドロ［３，２−ｂ：３’，２’−ｍ］トリフェノジオキサジン
【化６】

・Pigment Violet 27
ferrate(4-),hexakis(cyano-c)-,methylated 4- ［(4-aminophenyl)(4-imino-2,5-cyclohexadien-1-ylidene)methyl］benzenamine copper(2＋)salts
【化７】

・Pigment Violet 29
３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド
【化８】

・Pigment Violet 31
ビオラントロン、ブリリアントバイオレットＲＲ
ジクロロベンゾ［ｒｓｔ］フェナントロ［１０，１，２−ｃｄｅ］ペンタフェン−９，１０−ジオン；ピグメントバイオレット３１；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３１
【化９】

・Pigment Violet 32
N-(2,3-dihydro-2-oxo-1H-benzimidazole-5-yl)-3-hydroxy-4-［［2,5-dimethoxy-4-［(methylamino)sulphonyl］phenyl］azo ］naphtalene-2-carboxamide
ジクロロベンゾ［ｒｓｔ］フェナントロ［１０，１，２−ｃｄｅ］ペンタフェン−９，１０−ジオン）；ピグメントバイオレット３１；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３１
【化１０】

・Pigment Violet 33
bromobenzo［rst ］phenanthro［10,1,2-cde］pentaphene-9,18-dione
THRENE BRILLIANT VIOLET 3B
【化１１】

・Pigment Violet 34
４−［（４−アミノフェニル）アゾ］−４’−［（２，４−ジヒドロキシフェニル）アゾ］［１，１’−アゾビスナフタレン］−６’，７−ジスルホン酸二ナトリウム
【化１２】

・Pigment Violet 35
【化１３】

・Pigment Violet 36
チオインディゴ
5-chloro-2-(5-chloro-7-methyl-3-oxobenzo［b ］thien-2(3h)-ylidene)-7-methyl-
benzo ［b ］thiophen-3(2h)-on
５−クロロ−２−（５−クロロ−７−メチル−３−オキソベンゾ［ｂ］チオフェン−２（３Ｈ）−イリデン）−７−メチルベンゾ［ｂ］チオフェン−３（２Ｈ）−オン
【化１４】

・Pigment Violet 37
ジオキサジン
３−メチルブタン酸（２Ｅ）−３，７−ジメチル−２，６−オクタジエニル
【化１５】

・Pigment Violet 38
ALLYL 2-CHLORO-1,1,2-TRIFLUOROETHYL ETHER
【化１６】

・Pigment Violet 40
オレイルアミン
【化１７】

・Pigment Violet 42
４−（２，４−ジクロロフェノキシ）酪酸２−ブトキシエチル
【化１８】

・Pigment Violet 42
キナクリドン、キナクリドン固溶体、キナクリドンマルーンＢ
【化１９】

・Pigment Violet 43
４−［［４−（ベンゾイルアミノ）−２−メトキシ−５−メチルフェニル］アゾ］−Ｎ−（４−クロロフェニル）−３−ヒドロキシ−２−ナフタレンカルボアミド
【化２０】

・Pigment Violet 44
４−（４−メトキシフェニル）−２−ブタノン
【化２１】

・Pigment Violet 50
４−［（４−（ベンゾイルアミノ−２−メトキシ−５−メチルフェニル）アゾ］−３−ヒドロキシ−Ｎ−フェニル−２−ナフタレンカルボアミド
【化２２】

・Pigment Blue 1
カルボニウム、ビクトリアピュアブルー
【化２３】

・Pigment Blue 5
２−メチル−４−［［４−［［４−［（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］［４−［（３−メチルフェニル）イミノ］−２，５−シクロヘキサジエン−１−イリデン］メチル］フェニル］アミノ］ベンゼンスルホン酸
【化２４】

・Pigment Blue 7
フタロシアニンコバルト（ＩＩ）
【化２５】

・Pigment Blue 15
無置換銅フタロシアニンα型結晶
【化２６】

・Pigment Blue 15:1
低塩素化銅フタロシアニンα型結晶
・Pigment Blue 15:2
ＮＦ処理銅フタロシアニンα型結晶
（ＮＦ処理無置換銅フタロシアニンα型結晶、ＮＦ処理低塩素化銅フタロシアニンα型結晶）
・Pigment Blue 15:3
無置換銅フタロシアニンβ型結晶
・Pigment Blue 15:4
ＮＦ処理無置換銅フタロシアニンβ型結晶
・Pigment Blue 15:5
無置換銅フタロシアニンγ型結晶
・Pigment Blue 15:6
無置換銅フタロシアニンε型結晶
・Pigment Blue 16
無金属フタロシアニン、Ｐｃ
【化２７】

・Pigment Blue 17
スルホン化銅フタロシアニンレーキ
・Pigment Blue 24
Ｎ−エチル−Ｎ−［４−［［４−［エチル［（３−スルホフェニル）メチル］アミノ］フェニル］（２−スルホナトフェニル）メチレン］−２，５−シクロヘキサジエン−１−イリデン］−３−スルホベンゼンメタンアミニウム／バリウム，（１：１）
・Pigment Blue 25
４，４’−［３，３’−ジメトキシビフェニル−４，４’−ジイルビス（アゾ）］ビス（３−ヒドロキシ−Ｎ−フェニル−２−ナフトアミド）
【化２８】

・Pigment Blue 56
２−メチル−４−［［４−［［４−［（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］［４−［（３−メチルフェニル）イミノ］−２，５−シクロヘキサジエン−１−イリデン］メチル］フェニル］アミノ］ベンゼンスルホン酸
【化２９】

・Pigment Blue 57
３−メチル−４−［［４−［［４−［（２−メチルフェニル）アミノ］フェニル］［４−［（２−メチルフェニル）イミノ］−２，５−シクロヘキサジエン−１−イリデン］メチル］フェニル］アミノ］ベンゼンスルホン酸
・Pigment Blue 60
インダンスレン、アントラキノン、インダンスレン青
【化３０】

・Pigment Blue 61
［［４−［［４−（フェニルアミノ）フェニル］［４−（フェニルイミノ）−２，５−シクロヘキサジエン−１−イリデン］メチル］フェニル］アミノ］ベンゼンスルホン酸
【化３１】

・Pigment Blue 63
Ｃ．Ｉ．アルミニウムレーキ
【化３２】

・Pigment Blue 64
Ｃ₂₈Ｈ₁₂Ｃｌ₂Ｎ₂Ｏ₄
【化３３】

・Pigment Blue 65
ビオラントレン−５，１０−ジオン
【化３４】

・Pigment Blue 66
インジゴ、藍
【化３５】

・Pigment Blue 75
コバルトフタロシアニンブルー、ＣｏＰｃ
・Pigment Blue 76
フタロシアニンブルーグリーン１０ＧＮ（高塩素化フタロシアニンブルー）
・Pigment Blue 79
アルミニウムフタロシアニンブルー、ＡｌＰｃ
・Pigment Blue 80
ベンツイミダゾロンジオキサジンブルー
・Pigment Blue 82
インジゴとクレーの混成（マヤブルー）
・Pigment Red 1
βナフトール、モノアゾ、パラレッド
【化３６】

・Pigment Red 2
ナフトールＡＳ、モノアゾ
【化３７】

・Pigment Red 3
【化３８】

・Pigment Red 4
【化３９】

・Pigment Red 5
【化４０】

・Pigment Red 6
ナフトールＡＳ、モノアゾ、カーミンＦＢ
【化４１】

・Pigment Red 7
【化４２】

・Pigment Red 8
【化４３】

・Pigment Red 9
ナフトールＡＳ、モノアゾ、パーマネントレッドＦＲＬＬ
【化４４】

・Pigment Red 12
【化４５】

・Pigment Red 13
【化４６】

・Pigment Red 17
【化４７】

・Pigment Red 21
【化４８】

・Pigment Red 22
【化４９】

・Pigment Red 23
ナフトールＡＳ、モノアゾ、カーミンＢＳ
【化５０】

・Pigment Red 24
【化５１】

・Pigment Red 31
【化５２】

・Pigment Red 32
【化５３】

・Pigment Red 38
【化５４】

・Pigment Red 48
ＢＯＮＡ、モノアゾ
【化５５】

・Pigment Red 49
【化５６】

・Pigment Red 50
・Pigment Red 51
【化５７】

・Pigment Red 52
【化５８】

・Pigment Red 53
βナフトール、モノアゾ、レーキッドＣ
【化５９】

・Pigment Red 54
βナフトールカルシウムレーキ、モノアゾ
【化６０】

・Pigment Red 64
【化６１】

・Pigment Red 68
【化６２】

・Pigment Red 88
チオインジゴ
【化６３】

・Pigment Red 112
ナフトールＡＳ、モノアゾ、パーマネントレッドＦＧＲ
【化６４】

・Pigment Red 113
カドミウム水銀赤
・Pigment Red 114
ナフトールＡＳ、モノアゾ、ブリリアントカーミンＢＳ
【化６５】

・Pigment Red 122
キナクリドン、ジメチルキナクリドン、キナクリドンマゼンタ
【化６６】

・Pigment Red 123
【化６７】

・Pigment Red 144
縮合ジアゾ
【化６８】

・Pigment Red 146
ナフトールＡＳ、モノアゾ、カーミンＦＢＢ
【化６９】

・Pigment Red 147
【化７０】

・Pigment Red 148
【化７１】

・Pigment Red 149
ペリレン、ペリレンレッドＢＬ
【化７２】

・Pigment Red 150
【化７３】

・Pigment Red 151
【化７４】

・Pigment Red 168
アントラキノン、ジブロムアンサンスロンレッド
【化７５】

・Pigment Red 170
ナフトールＡＳ、モノアゾ、ナフトールカーバミドイエロー
・Pigment Red 171
【化７６】

・Pigment Red 173
【化７７】

・Pigment Red 174
【化７８】

・Pigment Red 175
ベンツイミダゾロン系モノアゾ
【化７９】

・Pigment Red 176
【化８０】

・Pigment Red 177
アントラキノン
【化８１】

・Pigment Red 178
【化８２】

・Pigment Red 179
【化８３】

・Pigment Red 181
【化８４】

・Pigment Red 184
【化８５】

・Pigment Red 185
【化８６】

・Pigment Red 190
【化８７】

・Pigment Red 195
【化８８】

・Pigment Red 200
【化８９】

・Pigment Red 202
キナクリドン、ジクロロキナクリドン、キナクリドンマゼンタ
【化９０】

・Pigment Red 206
キナクリドン、キナクリドン固溶体、キナクリドンマルーン
・Pigment Red 207
キナクリドン、キナクリドン固溶体、キナクリドンスカーレット
・Pigment Red 208
【化９１】

・Pigment Red 209
キナクリドン、キナクリドンスカーレット
・Pigment Red 214
【化９２】

・Pigment Red 216
ピランスロンレッド
・Pigment Red 221
縮合ジアゾ
【化９３】

・Pigment Red 224
【化９４】

・Pigment Red 225
【化９５】

・Pigment Red 242
縮合ジアゾ
【化９６】

・Pigment Red 251
ピラゾロキナゾロン
・Pigment Red 254
塩素置換ジケトピロロピロール、ジケトピロロピロール、ＤＰＰ
【化９７】

・Pigment Red 255
無置換ジケトピロロピロール、ジケトピロロピロール、ＤＰＰ
【化９８】

・Pigment Red 259
ウルトラマリンピンク
・Pigment Red 264
ジケトピロロピロール、ＤＰＰ
・Pigment Red 266
【化９９】

・Pigment Red 268
【化１００】

・Pigment Red 269
【化１０１】

・Pigment Yellow 1
モノアゾ、ハンザイエローＧ
【化１０２】

・Pigment Yellow 3
モノアゾ、ハンザイエロー１０Ｇ
２−［（４−クロロ−２−ニトロフェニル）アゾ］−Ｎ−（２−クロロフェニル）−３−オキソブタンアミド
【化１０３】

・Pigment Yellow 4
２−［（４−ニトロフェニル）アゾ］−３−オキソ−Ｎ−フェニルブタンアミド
【化１０４】

・Pigment Yellow 5
２−［（２−ニトロフェニル）アゾ］−３−オキソ−Ｎ−フェニルブタンアミド
【化１０５】

・Pigment Yellow 6
モノアゾ、ハンザイエロー１０Ｇ
Ｃ₁₆Ｈ₁₃ＣｌＮ₄Ｏ₄
【化１０６】

・Pigment Yellow 14
ジアゾ、ジアゾイエローＡＡＯＴ、ベンジジンイエロー５Ｇ、ベンジジンエロー
【化１０７】

・Pigment Yellow 17
ジアゾ、ジアゾイエローＡＡＯＡ
４，４’−ビス［［１−（２−メトキシフェニルアミノ）−１，３−ジオキソブタン−２−イル］アゾ］−３，３’−ジクロロ−１，１’−ビフェニル
【化１０８】

・Pigment Yellow 24
フラバントロン
【化１０９】

・Pigment Yellow 55
ジアゾ、Pigment Yellow 2RN
【化１１０】

・Pigment Yellow 60
４−［（２−クロロフェニル）アゾ］−２，４−ジヒドロ−５−メチル−２−フェニル−３Ｈ−ピラゾール−３−オン
【化１１１】

・Pigment Yellow 62
ビス［４−［［１−［［（２−メチルフェニル）アミノ］カルボニル］−２−オキソプロピル］アゾ］−３０−ニトロベンゼンスルホン酸］カルシウム
【化１１２】

・Pigment Yellow 63
４，４’−ビス［［１−（２−クロロフェニルアミノ）−１，３−ジオキソブタン−２−イル］アゾ］−３，３’−ジクロロ−１，１’−ビフェニル
【化１１３】

・Pigment Yellow 64
・Pigment Yellow 65
モノアゾ
２−［（４−メトキシ−２−ニトロフェニル）アゾ］−Ｎ−（２−メトキシフェニル）−３−オキソブタンアミド
【化１１４】

・Pigment Yellow 73
モノアゾ
２−［（４−クロロ−２−ニトロフェニル）アゾ］−Ｎ−（２−メトキシフェニル）−３−オキソブタンアミド
【化１１５】

・Pigment Yellow 74
モノアゾ、アジシニンイエロー、Permanent Yellow GX
２−［（２−メトキシ−４−ニトロフェニル）アゾ］−Ｎ−（２−メトキシフェニル）−３−オキソブタンアミド
【化１１６】

・Pigment Yellow 75
Ｎ−（４−エトキシフェニル）−２−［（４−クロロ−２−ニトロフェニル）アゾ］−３−オキソブタンアミド
【化１１７】

・Pigment Yellow 81
ジアゾ
２，２’−［（２，２’，５，５’−テトラクロロ［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジイル）ビス（アゾ）］ビス［Ｎ−（２，４−ジメチルフェニル）−３−オキソブタンアミド］
【化１１８】

・Pigment Yellow 83
ジアゾ、ベンジジンイエロー
２，２’−［（３，３’−ジクロロ−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（アゾ）］ビス［Ｎ−（４−クロロ−２，５−ジトメキシフェニル）−３−オキソブタンアミド］
・Pigment Yellow 93
３，３’−［（２−クロロ−５−メチル−１，４−フェニレン）ビス（イミノ）ビス（１−アセチル−２−オキソ−２，１−エタンジイル）ビス（アゾ）］ビス［４−クロロ−Ｎ−（３−クロロ−２−メチルフェニル）ベンズアミド］
【化１１９】

・Pigment Yellow 94
３，３’−［（２，５−ジクロロ−１，４−フェニレン）ビス（イミノ）ビス（１−アセチル−２−オキソ−２，１−エタンジイル）ビス（アゾ）］ビス［４−クロロ−Ｎ−（５−クロロ−２−メチルフェニル）ベンズアミド］
【化１２０】

・Pigment Yellow 95
縮合ジアゾ、ポリアゾイエローＧＲ
【化１２１】

・Pigment Yellow 97
モノアゾ
Ｎ−（４−クロロ−２，５−ジトメキシフェニル）−２−［［２，５−ジメトキシ−４−［（フェニルアミノ）スルホニル］フェニル］アゾ］−３−オキソブタンアミド
【化１２２】

・Pigment Yellow 98
４’−クロロ−２’−メチル−α−（４−クロロ−２−ニトロフェニルアゾ）アセトアニリド
【化１２３】

・Pigment Yellow 99
アントラキノン
・Pigment Yellow 100
タートラジンイエロー、レーキ型ピラゾロン
【化１２４】

・Pigment Yellow 101
１，２−ビス（２−ヒドロキシナフタレン−１−イルメチレン）ヒドラジン
【化１２５】

・Pigment Yellow 104
５−［（４−スルホフェニル）アゾ］−６−ヒドロキシ−２−ナフタレンスルホン酸／アルミニウム，（３：２）
【化１２６】

・Pigment Yellow 108
アントラピリミジン（Anthrapyrimidin)
・Pigment Yellow 109
イソインドリノン、Pigment Yellow 2GLT
３，３’−［（２−メチル−１，３−フェニレン）ジイミノ］ビス［４，５，６，７−テトラクロロ−１Ｈ−イソインドール−１−オン］
【化１２７】

・Pigment Yellow 110
イソインドリノン
４，５，６，７−テトラクロロ−３−［［４−［（１−オキソ−４，５，６，７−テトラクロロ−２Ｈ−イソインドール−３−イリデン）アミノ］フェニル］イミノ］−２Ｈ−イソインドール−１（３Ｈ）−オン
【化１２８】

・Pigment Yellow 111
モノアゾ、モノアゾイエロー７Ｇ
・Pigment Yellow 117
アゾメチン、銅アゾメチンイエロー、グリニッシュイエロー
・Pigment Yellow 120
ベンツイミダゾロン系モノアゾ
・Pigment Yellow 121
４，４’−ビス［［１−（２−クロロフェニルアミノ）−１，３−ジオキソブタン−２−イル］アゾ］−３，３’−ジクロロ−１，１’−ビフェニル
【化１２９】

・Pigment Yellow 122
４，４’−ビス［［１−（２，４−ジメチルフェニルアミノ）−１，３−ジオキソブタン−２−イル］アゾ］−３，３’−ジクロロ−１，１’−ビフェニル
・Pigment Yellow 138
キノフタロン
【化１３０】

・Pigment Yellow 139
イソインドリン
【化１３１】

・Pigment Yellow 142
Ｃ₁₇Ｈ₁₂ＣａＮ₄Ｏ₆Ｓ
【化１３２】

・Pigment Yellow 147
Ｃ₃₇Ｈ₂₁Ｎ₅Ｏ₄
【化１３３】

・Pigment Yellow 148
Ｃ₃₉Ｈ₂₃Ｎ₃Ｏ₂
【化１３４】

・Pigment Yellow 150
アゾメチン、ニッケル錯塩アゾ
【化１３５】

・Pigment Yellow 151
ベンツイミダゾロン系モノアゾ
【化１３６】

・Pigment Yellow 152
ジアゾ
【化１３７】

・Pigment Yellow 154
ベンツイミダゾロン系モノアゾ
【化１３８】

・Pigment Yellow 155
ジアゾ
【化１３９】

・Pigment Yellow 168
【化１４０】

・Pigment Yellow 170
【化１４１】

・Pigment Yellow 174
【化１４２】

・Pigment Yellow 175
ベンツイミダゾロン系モノアゾ
【化１４３】

・Pigment Yellow 180
ベンツイミダゾロン系ジアゾ
【化１４４】

・Pigment Yellow 181
ベンツイミダゾロン系モノアゾ
【化１４５】

・Pigment Yellow 183
【化１４６】

・Pigment Yellow 184
バナジン酸ビスマス
・Pigment Yellow 185
【化１４７】

・Pigment Yellow 186
・Pigment Yellow 187
・Pigment Yellow 188
【化１４８】

・Pigment Yellow 193
【化１４９】

・Pigment Yellow 194
【化１５０】

【００３０】
必要に応じて、第１の電極１１と有機光電変換層１３との間および／または第２の電極１２と有機光電変換層１３との間に中間層が設けられる。中間層には、光電変換により発生する電子および正孔を高効率で第１の電極１１または第２の電極１２に輸送することが重要であるため、場合によっては、注入層のほかに輸送層を形成することもある。加えて、中間層には、電子および正孔の移動を補助する機能を有する層のほかに、バンドダイアグラム的な電気的障壁を形成して、漏れ電流を防ぐ技術を用いることもある。正孔をストップさせる場合は、正孔障壁、電子をストップさせる場合には電子障壁と呼ぶことがある。
【００３１】
［偏光有機光電変換素子の製造方法］
この偏光有機光電変換素子の製造方法について説明する。
まず、図１Ａに示すように、第１の電極１１上に、所定の方向に一軸配向した有機光電変換層１３を形成する。この一軸配向した有機光電変換層１３は、第１の電極１１上に直接形成されたものであっても、第１の電極１１上に一軸配向していない有機光電変換層を形成した後、この有機光電変換層を一軸配向させたものであっても、基板上に一軸配向した有機光電変換層１３を形成した後、この有機光電変換層１３をこの基板から第１の電極１１上に転写したものであってよい。一軸配向していない有機光電変換層を形成した後、この有機光電変換層を一軸配向させる方法としては、有機光電変換層の表面にラビング布によりラビング処理を施したり、光配向処理を施したりする方法を用いることができる。このように有機光電変換層１３に一軸配向処理を施し、あるいは最初から一軸配向した有機光電変換層１３を用いていることにより、一軸配向性が高い。一軸配向した有機光電変換層１３は無機蒸着配向により形成することもできる。一軸配向していない有機光電変換層を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、化学気相成長（ＣＶＤ）法、塗布法、印刷法などの従来公知の方法を用いることができ、必要に応じて選ばれる。有機色素を用いて有機光電変換層１３を形成する具体的な方法について説明すると次の通りである。すなわち、まず、第１の電極１１の表面を清浄化する。次に、この第１の電極１１上に、例えば、圧力１×１０^-3Ｐａ以下、好適には１×１０^-4Ｐａ以下、さらに好適には１×１０^-5Ｐａ以下で、抵抗加熱、ランプ加熱、電子ビーム加熱、高周波誘導加熱、レーザー加熱などにより加熱された蒸発源から有機色素分子を昇華させて堆積させることにより、有機色素からなる有機光電変換層１３を形成する。昇華温度については、有機色素分子が熱的に安定な範囲で高温の温度に選ぶことにより、成膜速度が高速となる。また、昇華温度の制御により成膜速度の制御が可能である。第１の電極１１または第２の電極１２と有機光電変換層１３との間に上述の中間層を形成する場合、この中間層の形成には、上述の加熱蒸着法以外にＣＶＤ法や塗布法などを用いてもよい。
【００３２】
次に、有機光電変換層１３上に第２の電極１２を形成する。この第２の電極１２を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、化学気相成長（ＣＶＤ）法、塗布法、印刷法などの従来公知の方法を用いることができ、有機光電変換層１３の安定性や耐熱性などに応じて適宜選ばれる。この第２の電極１２は、別の基板上に形成されたものを有機光電変換層１３上に転写することにより形成してもよい。
以上により、目的とする偏光有機光電変換素子が製造される。
【００３３】
［偏光有機光電変換素子の動作］
例えば、この偏光有機光電変換素子の第１の電極１１をバイアス印加電極、第２の電極１２をグラウンド電極（電位＝０）として用い、第１の電極１１にバイアス電圧を印加する。例えば、第２の電極１２を透明に構成する。この状態で偏光有機光電変換素子の第２の電極１２側に光が入射すると、この光は第２の電極１２を透過して有機光電変換層１３に入射する。この際、この入射光のうちの有機光電変換層１３の配向軸に平行な方向の偏光成分だけが有機光電変換層１３により光電変換される。すなわち、この有機光電変換層１３への光の入射により電子および正孔が生成され、そのうち電子は第２の電極１２に移動し、正孔は第１の電極１１に移動してそれぞれ捕集される。これによって、第１の電極１２と第２の電極１５との間に外部回路を接続した場合、この外部回路に光電流が流れる。この光電流を測定することにより、偏光有機光電変換素子に入射した光のうちの有機光電変換層１３の配向軸に平行な方向の偏光成分の検出を行うことができる。このとき、有機光電変換層１３に入射する光の偏光の状態および波長に応じて光電流が得られる。
【００３４】
〈実施例１〉
ガラス基板上にスパッタリング法により厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成して第１の電極１１を形成した。
第１の電極１１上に真空蒸着法により厚さ１００ｎｍのキナクリドン膜を形成した後、真空蒸着装置の真空チャンバーから試料を取り出した。次に、このキナクリドン膜の表面を、毛先０．５ｍｍ程度のレーヨンを用いて、深さ０．２ｍｍ程度となるようにして１回摺動させた。こうして、一軸配向したキナクリドン膜からなる有機光電変換層１３を形成した。
次に、この有機光電変換層１３上に真空蒸着法により厚さ１００ｎｍのＡｌ膜を形成して第２の電極１２を形成した。
以上により、偏光有機光電変換素子を製造した。
【００３５】
この偏光有機光電変換素子に入射する光の偏光方向が有機光電変換層１３の配向軸（光軸）に平行である場合と垂直である場合とについて光電変換特性を測定した。前者の場合の測定は、図２に示すように、第２の電極１２側に偏光板１４をその偏光軸が有機光電変換層１３の配向軸と平行になるように配置し、この偏光板１４の上方から光を入射させることにより、有機光電変換層１３の配向軸と平行な偏光を得てこの偏光を有機光電変換層１３に入射させる。後者の場合の測定は、図３に示すように、第２の電極１２側に偏光板１４をその偏光軸が有機光電変換層１３の配向軸と垂直になるように配置し、この偏光板１４の上方から光を入射させることにより、有機光電変換層１３の配向軸と垂直な偏光を得てこの偏光を有機光電変換層１３に入射させる。第１の電極１１の電位を０とし、第２の電極１２に対して＋５Ｖを印加し、入射光の強度を１００μＷ／ｃｍ²としたときの波長分散の光電変換電流値を強度として特性評価を行った。測定結果を図４に示す。図４に示すように、偏光板１４の偏光軸が有機光電変換層１３の配向軸と平行な場合と垂直な場合とで光電変換電流値に差が見られ、一軸配向の光特性が得られていることがわかる。この特性を用いることにより、偏光板１４を用いないでも、偏光方位を選択することが可能となることが示された。
【００３６】
以上のように、この第１の実施の形態によれば、有機光電変換層１３の一軸配向性が高いため、高い偏光性を得ることができる。このため、偏光に対する感応性が高い偏光有機光電変換素子を実現することができる。この偏光有機光電変換素子は、偏光板を用いる必要がないため、偏光板による入射光量の損失がなく、入射光量を最大限利用することができる。また、この偏光有機光電変換素子は一体的に形成されているため、小型かつ簡素に構成することができる。この偏光有機光電変換素子は、例えば、偏光有機撮像装置に適用して好適なものである。
【００３７】
〈２．第２の実施の形態〉
［偏光有機光電変換素子の製造方法］
第１の電極１１上に次のようにして溶液成長により有機光電変換層１３を形成する。この溶液成長には溶液温度制御型と蒸気圧制御型とがある。
【００３８】
・溶液温度制御型溶液成長による有機光電変換層１３の形成
図５は、この有機光電変換層１３の形成に用いられる製膜装置を示す。図５に示すように、この製膜装置は、チャンバー２１と連結管２２を介してこのチャンバー２１と連結された溶媒タンク２３とを有する。チャンバー２１は溶媒タンク２３と連結された状態において密閉可能となっている。チャンバー２１には排気管２４が設けられている。チャンバー２１内には、温度制御可能なホルダー２５が設けられており、このホルダー２５上に製膜を行う基体として第１の電極１１が載置される。
【００３９】
溶媒タンク２３には、有機光電変換層１３の形成に用いられる有機溶液（有機光電変換材料を溶媒に溶解させたもの）中の溶媒と同じ種類の補助溶媒２６が蓄積されている。この補助溶媒２６の温度は、図示省略したオイルバスなどの加熱手段により調整可能になっている。この補助溶媒２６には、溶媒タンク２３の外部から内部に導入されたガス導入管２７を通じてガスを導入可能になっている。溶媒タンク２３は、連結管２２を通じてチャンバー２１に補助溶媒２６の蒸気を含む蒸気を供給可能になっている。これにより、補助溶媒２６の温度に応じて、有機溶液の周辺環境、すなわちチャンバー２１の内部における蒸気の圧力（蒸気圧）Ｐが制御されるようになっている。なお、チャンバー２１に供給された蒸気は、必要に応じて排気管２４を通じて外部に排気可能である。
【００４０】
図６に示すように、有機光電変換層１３が形成される第１の電極１１の一主面に、溶液蓄積領域４１およびこの溶液蓄積領域４１に連結された溶液絞込領域４２を形成する。
【００４１】
溶液蓄積領域４１は、有機光電変換層１３の形成ための有機溶液を蓄積するための領域であり、その面積は幅Ｗ₁および長さＬ₁により決定される。幅Ｗ₁および長さＬ₁は有機光電変換層１３の形状および大きさに応じて適宜選ばれるが、有機溶液の量を確保するために、幅Ｗ₁および長さＬ₁は好適には十分に大きく選ばれ、例えば、幅Ｗ₁＝１０００〜１００００μｍ、長さＬ₁＝１００〜８００μｍに選ばれる。
【００４２】
溶液絞込領域４２は、溶液蓄積領域４１に供給された有機溶液を絞り込むための領域であり、その面積は幅Ｗ₂および長さＬ₂により決定される。この溶液絞込領域４２の幅Ｗ₂は、溶液絞込領域４２の幅Ｗ₁よりも狭くなっており、溶液蓄積領域４１と溶液絞込領域４２との連結位置４３には、内側に向かって凸状の角部４４が形成されている。溶液蓄積領域４１から溶液絞込領域４２に流入する有機溶液を絞り込むために、幅Ｗ₂は好適には十分に小さく選ばれ、例えば、幅Ｗ₂＝５〜３０μｍ、長さＬ₂＝５〜２００μｍに選ばれる。ただし、幅Ｗ₂が幅Ｗ₁よりも狭くなっている限り、幅Ｗ₂および長さＬ₂は任意に変更可能である。
【００４３】
第１の電極１１の一主面に幅広の溶液蓄積領域４１および幅狭の溶液絞込領域４２を形成しているのは、気相（蒸気）と接する液相（有機溶液）の面積に差異を生じさせるためである。気相と接する面積が大きい（幅Ｗ₁が幅Ｗ₂よりも広い）溶液蓄積領域４１では、有機溶液中の溶媒が蒸発しやすくなるのに対して、気相と接する面積が小さい（幅Ｗ₂が幅Ｗ₁よりも狭い）溶液絞込領域４２では、有機溶液中の溶媒が蒸発しにくくなる。これにより、連結位置４３の近傍において溶媒の蒸発速度が局所的に速くなるため、有機溶液の過飽和度が局所的に上昇する。ここでは、有機溶液を用いた溶液成長により有機光電変換層１３を形成するために、この過飽和度の局所的上昇を利用して、有機溶液中の溶質、すなわち有機光電変換材料を結晶化させる。
【００４４】
角部４４の先端形状は、特に限定されないが、中でも、連結位置４３において有機溶液を確実に絞り込むために、先鋭であることが好ましい。また、角部４４の角度θは、特に限定されないが、中でも、角部４４の先端形状と同様の理由により、直角であることが好ましい。
【００４５】
好適には、第１の電極１１は、例えば、図６に示すように、親液性領域４５および撥液性領域４６を一主面に有しており、上記の溶液蓄積領域４１および溶液絞込領域４２は好適には親液性領域４５である。この場合には、溶液蓄積領域４１および溶液絞込領域４２が有機溶液に対して親液性（親液性領域４５）になるのに対して、それ以外の領域が有機溶液に対して撥液性（撥液性領域４６）になる。ここでは、親液性領域４５の数（溶液蓄積領域４１および溶液絞込領域４２の組数）は、例えば、一つ（一組）である。
【００４６】
親液性領域４５は、有機溶液に対して濡れやすい領域であり、第１の電極１１の一面において有機溶液を定着させる性質を有している。一方、撥液性領域４６は、有機溶液に対して濡れにくい領域であり、第１の電極１１の一面において有機溶液をはじく性質を有している。親液性領域４５および撥液性領域４６を有する第１の電極１１は、例えば、親液性の第１の電極１１の表面に撥液性の表面処理または膜形成処理が施されたものである。親液性の第１の電極１１の表面を撥液性とするためには、例えば、アモルファスフッ素樹脂膜（旭硝子株式会社製サイトップ）を撥液性としたい領域に形成すればよい。
【００４７】
第１の電極１１の一主面が親液性領域４５および撥液性領域４６を有しているのは、濡れ性の違いを利用して有機溶液を所望の領域（親液性領域４５）に定着させるためである。これにより、有機溶液の存在範囲が正確に制御される。なお、親液性領域４５および撥液性領域４６のそれぞれの濡れ性（表面エネルギー）は、親液性領域４５および撥液性領域４６を定着させることができる程度に異なっていればよい。
【００４８】
［溶解度曲線および過溶解度曲線］
溶媒に有機光電変換材料を溶解させた有機溶液に関する溶解度曲線Ｙ₁および過溶解度曲線Ｙ₂を図７に示す。これらの溶解度曲線Ｙ₁および過溶解度曲線Ｙ₂は、溶媒に対する有機光電変換材料の溶解特性を表している。これらの溶解度曲線Ｙ₁および過溶解度曲線Ｙ₂は、有機光電変換層１３を形成するために用いる有機光電変換材料およびそれを溶解させる溶媒について、有機光電変換層１３を形成する前に予め準備（測定）されていることが好ましい。
【００４９】
図７の領域Ｒ₁〜Ｒ₃は、有機溶液の状態を表している。溶解度曲線Ｙ₁よりも高温側の領域Ｒ₃は、結晶が溶解する状態（溶液状態）である。溶解度曲線Ｙ₁と過溶解度曲線Ｙ₂との間の領域Ｒ₂は、結晶核を起点として結晶が成長する状態（結晶成長状態）である。過溶解度曲線Ｙ₂よりも低温側の領域Ｒ₁は、結晶核が形成される状態（結晶核形成状態）である。なお、点Ａ〜Ｃは、有機光電変換層１３を形成する際の温度条件の一例を表す。
【００５０】
有機光電変換層１３を形成するには、最初に、有機溶液（任意の濃度Ｃ₁：図７）と、その有機溶液に関する溶解度曲線Ｙ₁および過溶解度曲線Ｙ₂（図７）と、溶液蓄積領域４１および幅狭の溶液絞込領域４２を一主面に有する第１の電極１１とを準備する。
【００５１】
有機溶液を調製するために用いる溶媒の種類は、溶質である有機光電変換材料を溶解させることができるものであれば特に限定されないが、中でも、多くの種類の有機光電変換材料を安定に溶解させやすく、しかも優れた揮発性を有する有機溶媒が好ましい。また、有機光電変換材料の種類は形成すべき有機光電変換層１３に応じて適宜選ばれる。
【００５２】
次に、図８に示すように、第１の電極１１の一主面（親液性領域４５である溶液蓄積領域４１および溶液絞込領域４２）に有機溶液４７を供給する。この場合には、例えば、溶液蓄積領域４１に有機溶液４７を供給して、その溶液蓄積領域４１から溶液絞込領域４２に有機溶液４７を流入させる。溶液蓄積領域４１および溶液絞込領域４２は有機溶液４７に対して親液性（親液性領域４５）であるため、その有機溶液４７は溶液蓄積領域４１および溶液絞込領域４２を満たすように定着する。有機溶液４７の供給量は任意であり、少なくとも溶液蓄積領域４１および溶液絞込領域４２を満たすことができる量であればよい。
【００５３】
次に、排気管２４を閉じてチャンバー２１および溶媒タンク２３を密閉した後、例えば、ガス導入管２７から溶媒タンク２３に窒素（Ｎ₂）などのガスを導入する。これにより、補助溶媒２６を含む蒸気が溶媒タンク２３から連結管２２を通じてチャンバー２１に供給されるため、そのチャンバー２１の内部は蒸気が満たされた環境となる。
【００５４】
この場合には、ホルダー２５を用いて第１の電極１１の温度をＴ₁に設定する。また、オイルバスなどを用いて補助溶媒２６の温度もＴ₁に設定することが好ましい。これにより、チャンバー２１の内部の蒸気圧Ｐが温度Ｔ₁における飽和蒸気圧になるため、液相（有機溶液４７）と気相（蒸気）とが平衡状態になる。このことは、溶媒タンク２３の内部における液相（補助溶媒２６）と気相（蒸気）とにおいても同様である。
【００５５】
ここで設定される温度Ｔ₁は、図７に示すように、溶解度曲線Ｙ₁よりも高温側（領域Ｒ₃）に位置する温度であり、より具体的には、例えば、点Ａに対応する温度である。これにより、有機溶液４７の温度もＴ₁になるため、その有機溶液４７は溶液状態になる。以降、有機溶液４７の温度などは、ホルダー２５などを用いて適宜設定される。
【００５６】
続いて、有機溶液４７の温度をＴ₁からＴ₂まで低下させる。この場合には、補助溶媒２６の温度もＴ₁からＴ₂まで低下させることが好ましい。有機溶液４７の温度だけでなく補助溶媒２６の温度も一緒に低下させるのは、液相と気相との平衡状態を維持して蒸気圧Ｐが溶媒の蒸発に影響を及ぼすことを抑制するためであり、以降においても同様である。
【００５７】
ここで設定される温度Ｔ₂は、図７に示すように、溶解度曲線Ｙ₁と過溶解度曲線Ｙ₂との間（領域Ｒ₂）に位置する温度であり、より具体的には、例えば、点Ｂに対応する温度である。これにより、有機溶液４７は結晶成長状態になる。
【００５８】
ここで、有機溶液４７中には未だ結晶核が形成されていないため、その有機溶液４７が結晶成長状態になっても、本来であれば、結晶核の形成も結晶の成長も生じないはずである。ところが、有機溶液４７の温度もＴ₂になると、以下の理由により、図１０および図１１に示すように、有機溶液４７中に結晶核が形成されるとともに、その結晶核を起点として結晶が成長する。
【００５９】
有機溶液４７は、幅広の溶液蓄積領域４１および幅狭の溶液絞込領域４２に存在しているため、溶液蓄積領域４１よりも溶液絞込領域４２において絞り込まれている。これによ、上述のように、溶液蓄積領域４１に存在している有機溶液４７と溶液絞込領域４２に存在している有機溶液４７とでは、気相（蒸気）と接する面積に差異が生じる。このため、気相と接する面積が大きい溶液蓄積領域４１では、有機溶液４７中の溶媒が蒸発しやすくなるのに対して、気相と接する面積が小さい溶液絞込領域４２では、有機溶液４７中の溶媒が蒸発しにくくなる。この気相と接する面積の違いに応じて蒸発速度に差異が生じ、有機溶液４７中における連結位置４３の近傍において溶媒の蒸発が局所的に速くなるため、その有機溶液４７中の過飽和度が局所的に上昇する。これにより、過飽和度が局所的に上昇した領域では、有機溶液４７が過溶解度曲線Ｙ₂よりも低温側（領域Ｒ₁）の結晶核形成状態と同様の状態になるため、その有機溶液４７中の溶質が結晶化する。この結果、有機溶液４７中における狭い範囲（連結位置４３の近傍）に結晶核が形成される。また、有機溶液４７中における溶質の拡散現象により、その有機溶液４７から溶質を供給されながら結晶核を起点として結晶が成長する。これにより、単結晶の有機光電変換層１３が形成される。この場合には、溶液絞込領域４２の幅Ｗ₂が十分に狭いと、実質的に単一の結晶核が形成される。
【００６０】
この後、必要に応じて、有機溶液４７の温度をＴ₂からそれよりも低い温度まで低下させてもよい。この場合には、補助溶媒２６の温度も同様に低下させることが好ましい。この場合の目標温度は、温度Ｔ₂よりも低い温度であれば特に限定されないが、例えば、図７に示したように、過溶解度曲線Ｙ₂よりも低温側（領域Ｒ₁）に位置する温度、より具体的には点Ｃに対応するＴ₃である。有機溶液４７の温度をＴ₂よりも低下させると、結晶成長を進行させるための強い駆動力が生じるため、有機光電変換層１３が大きく成長する。
【００６１】
最後に、必要に応じて吸引などして第１の電極１１の一主面から有機溶液４７を除去することにより、図１１に示すように、有機光電変換層１３が得られる。
【００６２】
ここでは、例えば、図１１に示すように、ほぼ三角形の平面形状を有する有機光電変換層１３が形成される。ただし、有機溶液４７の滞留性（流れの有無および程度）などの条件によっては、矩形などの他の平面形状を有する有機光電変換層１３が形成される場合もある。この場合には、必要に応じて、エッチング法などを用いて所望の平面形状となるように有機光電変換層１３をパターニングしてもよい。
【００６３】
なお、溶液蓄積領域４１および溶液絞込領域４２の構成と有機光電変換層１３の構成との間には、以下のような関係がある。
【００６４】
第１に、溶液蓄積領域４１と溶液絞込領域４２との連結位置４３は、有機溶液４７の過飽和度が局所的に上昇する位置を決定するため、結晶核が形成される位置を決定することになる。よって、連結位置４３に応じて、結晶の成長開始位置および有機光電変換層１３の形成位置を制御することができる。
【００６５】
第２に、溶液蓄積領域４１の長さＬ₁は、結晶核を起点として結晶が成長する際に、その結晶成長を継続的に進行させるために溶質を供給し続けることができる有機溶液４７の量を決定することになる。よって、長さＬ₁に応じて、有機光電変換層１３の大きさ（平面サイズ）を制御することができる。
【００６６】
第３に、溶液絞込領域４２の幅Ｗ₂は、結晶核の形成範囲および数に影響を及ぼす。幅Ｗ₂が十分に狭いと、結晶核の形成範囲が極狭い範囲に絞られるため、単一の結晶核が形成されやすくなる。なお、幅Ｗ₂が大きい場合には、角部４４ごとに結晶核が形成されるため、各結晶核を起点として結晶が成長すると考えられる。よって、幅Ｗ₂が大きくても、その幅Ｗ₂が十分に狭い場合と同様に、角部４４ごとに単結晶の有機光電変換層１３を形成することができるはずである。ただし、角部４４ごとに結晶核が形成される場合には、幅Ｗ₂が狭すぎると、結晶の成長途中において有機光電変換層１３同士が衝突する可能性があるため、その衝突を回避するためには、むしろ幅Ｗ₂を十分に大きくすることが好ましい。
【００６７】
この有機光電変換層１３の形成方法（溶液温度制御型）では、有機溶液４７の温度がＴ₁になるとともに、蒸気圧ＰがＴ₁における飽和蒸気圧になるようにして幅広の溶液蓄積領域４１および幅狭の溶液絞込領域４２に有機溶液４７を供給した後、有機溶液４７の温度をＴ₁からＴ₂まで低下させている。このＴ₁は、溶解度曲線Ｙ₁よりも高温側（領域Ｒ₃）に位置する温度であり、Ｔ₂は、溶解度曲線Ｙ₁と過溶解度曲線Ｙ₂との間（領域Ｒ₂）に位置する温度である。
【００６８】
この場合には、図５〜図１１を参照して説明したように、有機溶液４７の温度の低下に起因して、溶液蓄積領域４１と溶液絞込領域４２との連結位置４３の近傍において有機溶液４７の過飽和度が局所的に上昇する。これにより、有機溶液４７中における狭い範囲に結晶核が形成されるとともに、その結晶核を起点として結晶が成長するため、有機分子が規則的に配列された単結晶の有機光電変換層１３が形成される。よって、結晶核の形成位置および結晶の成長方向を制御して単結晶の有機光電変換層１３を形成することができる。
【００６９】
特に、単結晶の有機光電変換層１３を形成するためには、蒸気圧Ｐが飽和蒸気圧である環境中において溶液蓄積領域４１および溶液絞込領域４２に有機溶液４７を供給した後、その有機溶液４７の温度を変化させるだけでよい。よって、減圧環境などの特別な環境を必要とせず、特殊な装置なども必要としないため、単結晶の有機光電変換層１３を容易に形成することができる。
【００７０】
また、有機溶液４７の温度をさらにＴ₂よりも低下させれば、結晶成長を進行させるための強い駆動力が生じるため、有機光電変換層１３の平面サイズを大きくすることができる。
【００７１】
また、溶液蓄積領域４１および溶液絞込領域４２が有機溶液４７に対して親液性（親液性領域４５）であるとともに、それ以外の領域が有機溶液４７に対して撥液性（撥液性領域４６）であれば、濡れ性の違いを利用して有機溶液４７が所望の範囲（親液性領域４５）に定着しやすくなる。よって、上述の有機溶液４７の過飽和度の上昇が確実に生じるため、有機光電変換層１３の形成位置を正確に制御することができる。
【００７２】
・蒸気圧制御型溶液成長による有機光電変換層１３の形成
上述の溶液温度制御型溶液成長による有機光電変換層１３の形成方法と同様に、有機溶液４７と、溶解度曲線Ｙ₁および過溶解度曲線Ｙ₂（図７）と、製膜を行う基体として第１の電極１１（図６）とを準備した後、図５および図８に示すように、チャンバー２１の内部に蒸気Ｖが満たされた環境中において、第１の電極１１の一主面（溶液蓄積領域４１および溶液絞込領域４２）に有機溶液４７（任意の濃度Ｃ１：図７）を供給する。
【００７３】
この場合には、第１の電極１１の温度および補助溶媒２６の温度をＴ₂に設定するとともに、蒸気圧Ｐを温度Ｔ₂における飽和蒸気圧にして液相と気相とを平衡状態にする。
【００７４】
ここで設定される温度Ｔ₂は、図７に示すように、溶解度曲線Ｙ₁と過溶解度曲線Ｙ₂との間（領域Ｒ₂）に位置する温度であり、より具体的には、例えば、点Ｂに対応する温度である。これにより、有機溶液４７は、結晶成長状態になる。
【００７５】
続いて、有機溶液４７の温度をＴ₂に維持したまま、蒸気圧Ｐを低下させる。この場合には、例えば、排気管２４を僅かに開けて、チャンバー２１内の蒸気を外部に排出すればよい。この場合における蒸気の排出量（目標蒸気圧）は任意である。ただし、有機溶液４７中において結晶核がランダムに形成されることを防止するために、蒸気圧Ｐを急激に低下させすぎないことが好ましい。
【００７６】
ここで、有機溶液４７中には未だ結晶核が形成されていないため、蒸気圧Ｐを低下させても、本来であれば、結晶核の形成も結晶の成長も生じないはずである。ところが、蒸気圧Ｐが低下すると、以下の理由により、図１０および図１１に示すように、有機溶液４７中に結晶核が形成されるとともに、その結晶核を起点として結晶が成長する。
【００７７】
蒸気圧Ｐが低下すると、液相と気相との平衡状態が崩れるため、有機溶液４７中の溶媒が蒸発しやすくなる。この場合には、幅広の溶液蓄積領域４１および幅狭の溶液絞込領域４２に有機溶液４７が存在しているため、上述の溶液温度制御型溶液成長と同様に、連結位置４３の近傍において有機溶液４７の過飽和度が局所的に上昇する。よって、有機溶液４７中における狭い範囲に結晶核が形成されるとともに、その結晶核を起点として結晶が成長するため、単結晶の有機光電変換層１３が形成される。
【００７８】
最後に、溶液温度制御型溶液成長と同様に、必要に応じて第１の電極１１の一主面から有機溶液４７を除去することにより、図１１に示すように、有機光電変換層１３が得られる。
【００７９】
この蒸気圧制御型溶液成長による有機光電変換層１３の形成方法では、有機溶液４７の温度がＴ₂になるとともに、蒸気圧ＰがＴ₂における飽和蒸気圧になるようにして幅広の溶液蓄積領域４１および幅狭の溶液絞込領域４２に有機溶液４７を供給した後、蒸気圧Ｐを低下させている。このＴ₂は、溶解度曲線Ｙ₁と過溶解度曲線Ｙ₂との間（領域Ｒ₂）に位置する温度である。
【００８０】
この場合には、図５〜図１１を参照して説明したように、蒸気圧Ｐの低下に起因して、溶液温度制御型溶液成長と同様に、溶液蓄積領域４１と溶液絞込領域４２との連結位置４３の近傍において有機溶液４７の過飽和度が局所的に上昇する。これにより、有機溶液４７中における狭い範囲に結晶核が形成されるとともに、その結晶核を起点として結晶が成長するため、単結晶の有機光電変換層１３が形成される。よって、結晶核の形成位置および結晶の成長方向を制御して単結晶の有機光電変換層１３を形成することができる。
【００８１】
特に、蒸気圧制御型溶液成長では、溶液温度制御型溶液成長よりも短時間で単結晶の有機光電変換層１３を形成することができる。蒸気圧Ｐを低下させると、有機溶液４７の温度を低下させる場合よりも溶媒が著しく蒸発しやすいため、その有機溶液４７の過飽和度が短時間で上昇しやすいからである。
【００８２】
第２の実施の形態においては、有機光電変換層１３を溶液温度制御型溶液成長または蒸気圧制御型溶液成長により形成すること以外のことについては、第１の実施の形態と同様である。
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な利点を得ることができる。
【００８３】
〈３．第３の実施の形態〉
［偏光有機光電変換素子の製造方法］
この偏光有機光電変換素子の製造方法においては、予め一軸配向された有機光電変換層１３を用意し、この有機光電変換層１３を第１の電極１１または第２の電極１３上に配置する。この際、有機光電変換層１３の配向軸がこの第１の電極１１または第２の電極１３に対して所定の方位となるようにする。この後、この有機光電変換層１３上に第２の電極１２または第１の電極１１を形成することにより偏光有機光電変換素子を製造する。この場合、有機光電変換層１３の化学的安定性が低い場合には、第１の電極１１および第２の電極１２のうちのより穏やかな条件で形成することができる方のものではない方のものの上に有機光電変換層１３を配置した後、その上に穏やかな条件の方法、例えば輻射熱の少ない真空蒸着法や塗布法などにより、第１の電極１１および第２の電極１２のうちのより穏やかな条件で形成することができる他方を形成する。また、有機光電変換層１３の化学的安定性が高く、ダメージに強い場合には、第１の電極１１または第２の電極１２のうちの一方の上に有機光電変換層１３を配置した後、その上に例えばスパッタリング法などにより第１の電極１１および第２の電極１２のうちの他方を形成することができる。
【００８４】
第３の実施の形態においては、上記以外のことについては、第１の実施の形態と同様である。
第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な利点を得ることができる。
【００８５】
〈４．第４の実施の形態〉
［偏光有機光電変換素子］
第４の実施の形態による偏光有機光電変換素子を図１２に示す。
【００８６】
図１２に示すように、この偏光有機光電変換素子においては、基板５１上に第１の電極５２が設けられている。この第１の電極５２上に、基板５１に平行な一方向に一軸配向された有機光電変換層５３が設けられている。この有機光電変換層５３の周囲を覆うように絶縁層５４が設けられている。そして、この絶縁層５４上に延在するように有機光電変換層５３上に第２の電極５５が設けられている。これによって、第１の電極５２と第２の電極５５との間に有機光電変換層５３が挟まれた構造が形成されている。
【００８７】
有機光電変換層５３の構造の詳細を図１３に示す。図１３に示すように、この有機光電変換層５３は、バインダー５３ａと光電変換可能な色素５３ｂとからなり、色素５３ｂは配向軸方向に方位が揃っている。バインダー５３ａとしては、従来公知のものを用いることができ、必要に応じて選ばれる。バインダー５３ａとしては、具体的には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオルエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）などのフッ素樹脂、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＨＦＰ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロプロピレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＰ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＰ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＭＶＥ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−クロロトリフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＣＴＦＥ系フッ素ゴム）などのビニリデンフルオライド系フッ素ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素ゴム（ＴＦＥ−Ｐ系フッ素ゴム）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル系フッ素ゴム、熱可塑性フッ素ゴム（例えば、ダイキン工業製ダイエルサーモプラスチック）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などのセルロースなどが挙げられる。色素５３ｂとしては上述の種々のものを用いることができる。
【００８８】
［偏光有機光電変換素子の製造方法］
この偏光有機光電変換素子の製造方法について説明する。
まず、図１４に示すように、基板５１上に第１の電極５２を形成した後、この第１の電極５２上に、延伸可能なバインダー５３ａと光電変換可能な色素５３ｂとの混合物からなる有機光電変換層形成用膜５６を塗布した後、固化させる。この有機光電変換層形成用膜５６においては、各色素５３ｂは種々の方位を取っている。
【００８９】
次に、有機光電変換層形成用膜５６を第１の電極５２に平行な一方向に延伸させながら第１の電極５２上に固定する。この延伸により、図１５に示すように、色素５３ｂの方位がこの延伸方向に揃い、一軸配向された有機光電変換層５３が形成される。
【００９０】
次に、こうして形成された有機光電変換層５３の周囲に絶縁膜５４を形成した後、この絶縁膜５４上に延在するように、有機光電変換層５３上に第２の電極５２を形成する。
以上により、目的とする偏光有機光電変換素子が製造される。
【００９１】
この第４の実施の形態においては、上記以外のことについては、第１の実施の形態と同様である。
第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な利点を得ることができる。
【００９２】
〈５．第５の実施の形態〉
［偏光光学素子］
第５の実施の形態による偏光光学素子を図１６に示す。
図１６に示すように、この偏光光学素子においては、第１の実施の形態による偏光有機光電変換素子と同様な構成を有する二つの偏光有機光電変換素子６１、６２が上下に配置されている。この場合、これらの偏光有機光電変換素子６１、６２の間には隙間が設けられている。図１７Ａに上側の偏光有機光電変換素子６２の詳細を、図１７Ｂに下側の偏光有機光電変換素子６１の詳細を示す。図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、これらの偏光有機光電変換素子６１、６２における有機光電変換層１３の配向軸、従って偏光軸は互いに直交している。
【００９３】
図１６においては、偏光有機光電変換素子６１、６２の間に隙間が設けられているが、図１８に示すように、偏光有機光電変換素子６１、６２が絶縁層６３を介して積層された構成としてもよい。絶縁層６３としては従来公知のものを用いることができ、有機膜であっても無機膜であってもよく、必要に応じて選ばれるが、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ₂）膜や正珪酸四エチル（ＴＥＯＳ）膜などが用いられる。この絶縁層６３の厚さは必要に応じて選ばれるが、例えば数μｍ程度で足りる。
【００９４】
［偏光光学素子の製造方法］
この偏光光学素子は次のようにして製造することができる。
まず、偏光有機光電変換素子６１、６２を第１〜第４の実施の形態のいずれかと同様にしてそれぞれ形成する。次に、これらの偏光有機光電変換素子６１、６２をそれらの間に隙間が形成されるように上下に配置して相互に固定する。これによって、図１６に示す偏光光学素子が製造される。あるいは、例えば、偏光有機光電変換素子６１の第２の電極１２上に例えばＣＶＤ法により絶縁層６３を形成する。次に、この絶縁層６３上に、偏光有機光電変換素子６２の第１の電極１１が下側になるように積層して貼り合わせる。これによって、図１８に示す偏光光学素子が製造される。
【００９５】
この偏光光学素子は次のようにして製造してもよい。
まず、基板上に第１の電極１１、有機光電変換層１３および第２の電極１２を順次形成して偏光有機光電変換素子６１を形成する。引き続いて、この偏光有機光電変換素子６１の第２の電極１２上に絶縁層６３を形成した後、この絶縁層６３上に第１の電極１１、有機光電変換層１３および第２の電極１２を順次形成して偏光有機光電変換素子６２を形成する。これによって、図１８に示す偏光光学素子が製造される。
【００９６】
［偏光光学素子の動作］
例えば、この偏光光学素子の偏光有機光電変換素子６１、６２の第１の電極１１をバイアス印加電極、第２の電極１２をグラウンド電極（電位＝０）として用い、第１の電極１１にバイアス電圧を印加する。少なくとも上側の偏光有機光電変換素子６２の第１の電極１１および第２の電極１２と下側の偏光有機光電変換素子６２の第２の電極１２とを透明に構成する。この状態で上側の偏光有機光電変換素子６２の第２の電極１２側に光が入射すると、この光はこの第２の電極１２を透過して有機光電変換層１３に入射する。この際、この入射光のうちの、図１７Ａに示すように、有機光電変換層１３の配向軸に平行な方向の偏光成分だけが有機光電変換層１３により光電変換される。続いて、上側の偏光有機光電変換素子６２を透過した光が下側の偏光有機光電変換素子６１の第２の電極１２に入射すると、この光はこの第２の電極１２を透過して有機光電変換層１３に入射する。そして、この際、この入射光のうちの、図１７Ｂに示すように、有機光電変換層１３の配向軸に平行な方向の偏光成分だけが有機光電変換層１３により光電変換される。こうして偏光有機光電変換素子６１、６２の第１の電極１２と第２の電極１５との間に流れる光電流を測定することにより、この偏光光学素子に入射した光のうちの偏光有機光電変換素子６２の有機光電変換層１３の配向軸に平行な方向の偏光成分および偏光有機光電変換素子６１の有機光電変換層１３の配向軸に平行な方向の偏光成分の検出を行うことができ、２軸の偏光成分の分光を行うことができる。
【００９７】
この第５の実施の形態によれば、偏光有機光電変換素子６１、６２における有機光電変換層１３の配向軸、従って偏光軸が互いに直交していることにより、２軸の偏光成分の分光が可能で光電変換可能なな新規な偏光光学素子を実現することができる。
【００９８】
以上、実施の形態および実施例について具体的に説明したが、本開示は、上述の実施の形態および実施例に限定されるものではない。
【００９９】
例えば、上述の実施の形態および実施例において挙げた数値、構造、構成、形状、材料などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、構成、形状、材料などを用いてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１１…第１の電極、１２…第２の電極、１３……有機光電変換層、１４…偏光板、４７…有機溶液、基板、５１…基板、５２…第１の電極、５３…有機光電変換層、５３ａ…バインダー、５３ｂ…色素、５４…絶縁層、５５…第２の電極、５６…有機光電変換層形成用膜、６１…偏光光学素子、６２…偏光光学素子、６３…絶縁層

【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、
上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子。
【請求項２】
上記有機光電変換層は、ラビング、摩擦転写、光配向、無機蒸着配向、一軸引っ張り延伸、一軸摩擦延伸およびせん断からなる群より選ばれた少なくとも一つの方法により一軸配向されたものである請求項１記載の偏光有機光電変換素子。
【請求項３】
上記有機光電変換層は液晶性色素および／または二色性色素を含む請求項２記載の偏光有機光電変換素子。
【請求項４】
上記第１の電極および上記第２の電極が透明である請求項３記載の偏光有機光電変換素子。
【請求項５】
上記第１の電極および上記第２の電極のうちの少なくとも一方がグラフェンからなる請求項４記載の偏光有機光電変換素子。
【請求項６】
上記有機光電変換層は、互いに連結された溶液蓄積領域およびこの溶液蓄積領域よりも幅が狭い溶液絞込領域を一主面に有する上記第１の電極または上記第２の電極の上記溶液蓄積領域および上記溶液絞込領域に、有機光電変換材料を溶媒に溶解させた有機溶液を、この有機溶液の温度を、この有機溶液に関する溶解度曲線よりも高温側に位置する第１の温度とし、かつ上記有機溶液の周辺環境の蒸気圧が上記第１の温度における飽和蒸気圧になるようにして供給し、上記有機溶液の温度を上記第１の温度から上記溶解度曲線とこの有機溶液に関する過溶解度曲線との間に位置する第２の温度まで低下させることにより形成されたものである請求項１記載の偏光有機光電変換素子。
【請求項７】
上記有機光電変換層は、互いに連結された溶液蓄積領域およびこの溶液蓄積領域よりも幅が狭い溶液絞込領域を一主面に有する上記第１の電極または上記第２の電極の上記溶液蓄積領域および上記溶液絞込領域に、有機光電変換材料を溶媒に溶解させた有機溶液を、この有機溶液の温度を、この有機溶液に関する溶解度曲線とこの有機溶液に関する過溶解度曲線との間に位置する第３の温度とし、かつ上記有機溶液の周辺環境の蒸気圧が上記第３の温度における飽和蒸気圧になるようにして供給し、上記蒸気圧を低下させることにより形成されたものである請求項１記載の偏光有機光電変換素子。
【請求項８】
上記有機光電変換層は、光電変換材料とバインダーとの混合物からなる有機光電変換層形成用膜を形成した後、この有機光電変換層形成用膜を一軸引っ張り延伸、一軸摩擦延伸およびせん断からなる群より選ばれた少なくとも一つの方法により一軸配向させたものである請求項１記載の偏光有機光電変換素子。
【請求項９】
上記偏光有機光電変換素子は偏光有機撮像装置である請求項１記載の偏光有機光電変換素子。
【請求項１０】
少なくとも一方が透明な第１の電極と第２の電極との間に、その面内で少なくともその一部が予め一軸配向された有機光電変換層が挟まれた構造を形成するようにした偏光有機光電変換素子の製造方法。
【請求項１１】
互いに連結された溶液蓄積領域およびこの溶液蓄積領域よりも幅が狭い溶液絞込領域を一主面に有する上記第１の電極または上記第２の電極の上記溶液蓄積領域および上記溶液絞込領域に、有機光電変換材料を溶媒に溶解させた有機溶液を、この有機溶液の温度を、この有機溶液に関する溶解度曲線よりも高温側に位置する第１の温度とし、かつ上記有機溶液の周辺環境の蒸気圧が上記第１の温度における飽和蒸気圧になるようにして供給し、上記有機溶液の温度を上記第１の温度から上記溶解度曲線とこの有機溶液に関する過溶解度曲線との間に位置する第２の温度まで低下させることにより上記有機光電変換層を形成する請求項１０記載の偏光有機光電変換素子の製造方法。
【請求項１２】
互いに連結された溶液蓄積領域およびこの溶液蓄積領域よりも幅が狭い溶液絞込領域を一主面に有する上記第１の電極または上記第２の電極の上記溶液蓄積領域および上記溶液絞込領域に、有機光電変換材料を溶媒に溶解させた有機溶液を、この有機溶液の温度を、この有機溶液に関する溶解度曲線とこの有機溶液に関する過溶解度曲線との間に位置する第３の温度とし、かつ上記有機溶液の周辺環境の蒸気圧が上記第３の温度における飽和蒸気圧になるようにして供給し、上記蒸気圧を低下させることにより上記有機光電変換層を形成する請求項１０記載の偏光有機光電変換素子の製造方法。
【請求項１３】
それぞれ透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子が少なくとも二つ、それらの配向軸が互いに交差するように配置されている偏光光学素子。
【請求項１４】
上記偏光有機光電変換素子が二つ、それらの配向軸が互いに直交するように配置されている請求項１３記載の偏光光学素子。
【請求項１５】
少なくとも一方が透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子を有する撮像装置。
【請求項１６】
それぞれ透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子が少なくとも二つ、それらの配向軸が互いに交差するように配置されている偏光光学素子を有する撮像装置。
【請求項１７】
少なくとも一方が透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子を有する電子機器。
【請求項１８】
それぞれ透明な第１の電極と第２の電極との間に有機光電変換層が挟まれた構造を有し、上記有機光電変換層はその面内で少なくともその一部が予め一軸配向されたものである偏光有機光電変換素子が少なくとも二つ、それらの配向軸が互いに交差するように配置されている偏光光学素子を有する電子機器。

【図１】