(57)【要約】  電子装置の性能を向上する。第１電極Ｅａ１と、第１電極Ｅａ１と対向して配置された第２電極Ｅｂ１と、第１電極Ｅａ１と第２電極Ｅｂ１との間に配置された常温液状有機材料ＥＬと、を有している。常温液状有機材料ＥＬは、帯電した分子ＥＬＭを含有し、帯電した分子ＥＬＭは、２以上の側鎖を有するπ共役系分子であって、前記２以上の側鎖は、前記π共役系分子間のπ−π相互作用を阻害するように前記π共役系分子に結合している。
2019004085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、前記第１電極と対向して配置された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された常温液状有機材料と、を有し、
前記常温液状有機材料は、帯電した分子を含有し、
前記帯電した分子は、２以上の側鎖を有するπ共役系分子であり、
前記２以上の側鎖は、前記π共役系分子間のπ−π相互作用を阻害するように前記π共役系分子に結合している、電子装置。
【請求項２】
請求項１記載の電子装置において、
前記第１電極および前記第２電極は、前記第１電極と前記第２電極との間隔を変化可能に形成されている、電子装置。
【請求項３】
請求項１記載の電子装置において、
前記第１電極および前記第２電極は、可撓性を有している、電子装置。
【請求項４】
請求項１記載の電子装置において、
交流電源によって、前記第１電極と前記第２電極との間に交流電圧を印加する、電子装置。
【請求項５】
請求項１記載の電子装置において、
前記π共役系分子は、ポルフィリン、オリゴ（ｐ−）フェニレンビニレン、フルオレン、アントラセン、アゾベンゼン、ピレン、および、スチルベンからなる群から選択され、
前記２以上の側鎖のそれぞれは、分岐アルキル鎖であって、
前記分岐アルキル鎖は、次の（化学式１）で表されるように、前記π共役系分子に結合し、
【化１】
2019004085.tif 000028
前記Ｓは、エーテル基、メチレン基、および、フェニル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基であり、
前記Ｒ１および前記Ｒ２の組み合わせは、次の（化学式２）
【化２】
2019004085.tif 000029
からなる群から選択される、電子装置。
【請求項６】
請求項５記載の電子装置において、
前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子は、次の（化学式３）
【化３】
2019004085.tif 000030
のいずれかで表される、電子装置。
【請求項７】
請求項２記載の電子装置において、
前記第１電極と前記第２電極との間隔を変化させることにより、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差を変化させる、電子装置。
【請求項８】
請求項１記載の電子装置において、
前記第１電極と前記第２電極との間には、可撓性を有し、かつ、液体を保持可能な支持体が配置され、
前記常温液状有機材料は、前記支持体により保持されている、電子装置。
【請求項９】
請求項８記載の電子装置において、
前記第１電極、前記第２電極および前記支持体は、封止体により封止され、
前記封止体は、可撓性を有する、電子装置。
【請求項１０】
請求項９記載の電子装置において、
前記第１電極および前記第２電極は、金属が蒸着された繊維により構成され、
前記繊維は、前記封止体に貼着されている、電子装置。
【請求項１１】
第１電極と、第２電極と、前記第１電極および前記第２電極を覆うように配置された常温液状有機材料と、を有し、
前記常温液状有機材料は、帯電した分子を含有し、
前記帯電した分子は、２以上の側鎖を有するπ共役系分子であり、
前記２以上の側鎖は、前記π共役系分子間のπ−π相互作用を阻害するように前記π共役系分子に結合している、電子装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の電子装置において、
前記常温液状有機材料は、封止体により封止されている、電子装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の電子装置において、
前記封止体は、可撓性を有する、電子装置。
【請求項１４】
請求項１１記載の電子装置において、
前記第１電極および前記第２電極は、可撓性を有する、電子装置。
【請求項１５】
請求項１１記載の電子装置において、
前記π共役系分子は、ポルフィリン、オリゴ（ｐ−）フェニレンビニレン、フルオレン、アントラセン、アゾベンゼン、ピレン、および、スチルベンからなる群から選択され、
前記２以上の側鎖のそれぞれは、分岐アルキル鎖であって、
前記分岐アルキル鎖は、次の（化学式１）で表されるように、前記π共役系分子に結合し、
【化１】
2019004085.tif 000031
前記Ｓは、エーテル基、メチレン基、および、フェニル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基であり、
前記Ｒ１および前記Ｒ２の組み合わせは、次の（化学式２）
【化２】
2019004085.tif 000032
からなる群から選択される、電子装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の電子装置において、
前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子は、次の（化学式３）
【化３】
2019004085.tif 000033
のいずれかで表される、電子装置。
【請求項１７】
請求項１３記載の電子装置において、
前記封止体に封止された前記常温液状有機材料を変形させることにより、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差を変化させる、電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置に関し、特に、常温で液状の有機材料を用いた電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトレットとよばれる、電荷を半永久的に保持している誘電体（絶縁体）を用いたデバイスの開発が行われている。【０００３】
特許文献１には、互いに対向した状態を保ったまま、相対的に移動可能に構成された一対の基板を備え、一対の基板の一方に複数のエレクトレットが並べて配置され、他方に一対の電極を一組とする複数組の電極が並べて配置された静電誘導型発電装置が開示されている。【０００４】
特許文献２には、高分子分散溶液を静電型電気音響交換ユニットの振動膜に対する対向電極に塗布した後、焼付けて上記対向電極上に高分子フィルムを形成し、その後高分子フィルムをエレクトレット化する静電型電気音響変換ユニットの製法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０８６８３０号
【特許文献２】特開昭４８−３１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、電子装置についての研究、開発を行っている。例えば、形状任意性の高い電子装置は、人体に装着可能なウェアラブルデバイスに適用できるなど、高い汎用性を有している。そのため、前記電子装置の性能の向上が望まれる。【０００７】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。【０００９】
本発明の電子装置は、第１電極と、前記第１電極と対向して配置された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された常温液状有機材料と、を有している。前記常温液状有機材料は、帯電した分子を含有し、前記帯電した分子は、２以上の側鎖を有するπ共役系分子であって、前記２以上の側鎖は、前記π共役系分子間のπ−π相互作用を阻害するように前記π共役系分子に結合している。
【発明の効果】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。【００１１】
本願において開示される発明によれば、電子装置の性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】帯電した分子を含む常温液状有機材料の製造装置の模式図である。
【図２】実施の形態１の電子装置の断面図である。
【図３】実施の形態１の電子装置において、常温液状有機材料に含まれる分子を帯電させた直後の動作結果を示すグラフである。
【図４】実施の形態１の電子装置において、常温液状有機材料に含まれる分子を帯電させた３日後の動作結果を示すグラフである。
【図５】実施の形態１の電子装置において、常温液状有機材料に含まれる分子を帯電させた７日後の動作結果を示すグラフである。
【図６】実施の形態２の電子装置の断面図である。
【図７】実施の形態２の電子装置において、交流電源から出力される電圧の時間変化を示すグラフである。
【図８】実施の形態２の電子装置において、電極に発生する振動の時間変化を示すグラフである。
【図９】実施の形態２の電子装置において、電極に発生する振動の時間変化をフーリエ変換した結果を示すグラフである。
【図１０】検討例の電子装置の断面図である。
【図１１】実施の形態３の電子装置の平面図である。
【図１２】実施の形態３の電子装置の断面図である。
【図１３】実施の形態３の電子装置の動作原理を示す断面図である。
【図１４】実施の形態４の電子装置の断面図である。
【図１５】実施の形態４の電子装置において、常温液状有機材料に含まれる分子を帯電させた直後の動作結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（検討事項）
まず、実施の形態を説明する前に、本願発明者が検討した事項について説明する。前述のように、エレクトレットとは、電荷を半永久的に保持している誘電体（絶縁体）であり、固体材料からなる。エレクトレットは、コロナ放電等により固体材料に電子を衝突させ、固体材料を帯電させることにより製造する。エレクトレットは、固体材料からなるため、安定的に電荷を保持することができる一方で、柔軟性に欠けるという問題があった。
【００１４】
一方、電子装置に用いられる液体（流体）の材料として、イオン液体や電界共役流体（Electro-Conjugate Fluids）が知られている。しかし、イオン液体は、対（カウンター）イオンが存在するため、エレクトレットのように、単一の電荷を保持する液体としての利用には適していない。また、電界共役流体とは高い絶縁性を持った誘電性の液体であり、これを満たした容器内で電極対に高電圧を印加すると電極間に強いジェット流が生じる。しかし、電界共役流体は、印加していた電圧を除去すると、電荷を保持することができない。そのため、電荷を安定して保持できる液体が望まれる。
【００１５】
以下、「実施の形態」の欄において、本願発明者の検討事項をさらに詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態）
＜常温液状有機材料＞
以下、図１、図２、図６、図１１および図１２に示す一実施の形態の常温液状有機材料ＥＬは、２以上の側鎖を有するπ共役系分子からなる。前記２以上の側鎖は、分岐アルキル鎖、末端に重合部位を有するアルキル鎖、オリゴシロキサン鎖、フルオロカーボン鎖、オリゴエチレングリコール鎖、および、これらの誘導体からなる群から選択される同一または別異の側鎖である。前記２以上の側鎖の夫々は、直接または置換基を介して前記π共役系分子に結合している。
【００１７】
前記２以上の側鎖が分岐アルキル鎖である場合、前記２以上の側鎖は、以下の（化学式１）で表されるように、前記π共役系分子に結合している。
【００１８】
【化１】
2019004085.tif 000003
【００１９】
ここで、前記Ｓは、エーテル基、メチレン基、および、フェニル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基である。また、前記Ｒ１は、４以上の炭素原子からなる置換または無置換のアルキル基であり、前記Ｒ２は、６以上の炭素原子からなる置換または無置換のアルキル基である。前記Ｒ１の炭素原子数は、前記Ｒ２の炭素原子数よりも少なくてもよい。
【００２０】
具体的には、前記Ｒ１およびＲ２の組み合わせは、以下の（化学式２）からなる群から選択される。
【００２１】
【化２】
2019004085.tif 000004
【００２２】
続いて、前記２以上の側鎖が前記末端に重合部位を有するアルキル鎖である場合を説明する。この場合、前記２以上の側鎖は、末端オレフィン｛−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ＝ＣＨ２｝、末端ジエニル｛−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ２｝、末端アクリル酸エステル｛−（ＣＨ２）ｎ−ＯＣ（＝Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２｝、末端メタクリル酸エステル｛−（ＣＨ２）ｎ−ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２｝および末端エポキシ基｛−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨＯＣＨ２｝からなる群から選択され得る。ここで、いずれもｎは、６≦ｎ≦１４である。
【００２３】
また、前記２以上の側鎖が前記オリゴシロキサン鎖である場合、前記２以上の側鎖は、−（Ｓｉ−Ｒａ（Ｒｂ））ｎ−Ｈ、−（Ｓｉ−Ｒａ（Ｒｂ））ｎ−ＳｉＨ３および−（Ｓｉ−Ｒａ（Ｒｂ））ｎ−Ｓｉ（ＣＨ３）３からなる群から選択され得る。ここで、ｎは、２≦ｎ≦１０であり、ＲａおよびＲｂの組み合わせは、｛Ｒａ＝Ｈ，Ｒｂ＝Ｈ｝、｛Ｒａ＝Ｈ，Ｒｂ＝ＣＨ３｝および｛Ｒａ＝ＣＨ３，Ｒｂ＝ＣＨ３｝からなる群から選択される。
【００２４】
また、前記２以上の側鎖が前記フルオロカーボン鎖である場合、前記２以上の側鎖は、−（ＣＦ２）ｎＣＦ３、（ここで、ｎは、５≦ｎ≦９である）であり得る。
【００２５】
また、前記２以上の側鎖が、前記オリゴエチレングリコール鎖である場合、前記２以上の側鎖は、−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）ｎ−ＯＨまたは−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）ｎ−ＯＣＨ３（ｎは、２≦ｎ≦１０）であり得る。
【００２６】
また、前記π共役系分子は、ポルフィリン、フタロシアニン、オリゴ（ｐ−）フェニレンビニレン、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ピレン、アゾベンゼン、スチルベン、ジアリルエテン、オリゴフェニレン、オリゴチオフェン、オキザール系色素、および、その誘導体からある群から選択され得る。
【００２７】
具体的には、一実施の形態の常温液状有機材料ＥＬを構成する分子には、前記π共役系分子がポルフィリンであり、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子が、以下の（化学式３）のいずれかで表されるものを含む。
【００２８】
【化３】
2019004085.tif 000005
【００２９】
また、一実施の形態の常温液状有機材料ＥＬを構成する分子には、前記π共役系分子がアントラセンであり、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子が、以下の（化学式４）のいずれかで表されるものを含む。
【００３０】
【化４】
2019004085.tif 000006
【００３１】
また、一実施の形態の常温液状有機材料ＥＬを構成する分子には、前記π共役系分子がオリゴ（ｐ−）フェニレンビニレンであり、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子が、以下の（化学式５）のいずれかで表されるものを含む。
【００３２】
【化５】
2019004085.tif 000007
【００３３】
また、一実施の形態の常温液状有機材料ＥＬを構成する分子には、前記π共役系分子がフルオレンであり、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子が、以下の（化学式６）で表されるものを含む（ここで、ｎは１以上の自然数である）。
【００３４】
【化６】
2019004085.tif 000008
【００３５】
また、一実施の形態の常温液状有機材料ＥＬを構成する分子には、前記π共役系分子がスチルベンであり、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子が、以下の（化学式７）で表されるものを含む。
【００３６】
【化７】
2019004085.tif 000009
【００３７】
また、一実施の形態の常温液状有機材料ＥＬを構成する分子には、前記π共役系分子がアゾベンゼンであり、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子が、以下の（化学式８）で表されるものを含む。
【００３８】
【化８】
2019004085.tif 000010
【００３９】
また、一実施の形態の常温液状有機材料ＥＬを構成する分子には、前記π共役系分子がピレンであり、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子が、以下の（化学式９）で表されるものを含む。前記２以上の側鎖の位置は、特に制限はないが、製造の容易さから２位および５位、または、３位および５位が好ましい。
【００４０】
【化９】
2019004085.tif 000011
【００４１】
以上で説明した分子を含む、特定の２以上の側鎖を有するπ共役系分子は、前記２以上の側鎖によって、π共役系分子間のπ−π相互作用が阻害される。π−π相互作用が阻害されると、π共役系分子の結晶化が妨げられる。そのため、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子は、常温で液体となる。
【００４２】
また、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子にあっては、正電荷または負電荷を帯びた場合に、その電荷がπ共役系によって非局在化する。そのため、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子は、電荷を安定して保持することができる。また、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子は、前記２以上の側鎖によって、中心に位置するπ共役系分子が立体的に保護される。そのため、酸素や水分などの外的要因とπ共役系分子との相互作用が阻害される。特に、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子は、前記２以上の側鎖によって、π共役系分子間のπ−π相互作用が阻害される。そのため、電荷を帯びた分子から他の分子へとπ−π相互作用を介して電荷が逃げることを防止できる。
【００４３】
以上より、前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子は、分子内で電荷を安定して保持できることと、外部との相互作用を阻害して電荷を逃がさないこととの両方の性質を有する。そのため、常温液状有機材料ＥＬを構成する前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子を帯電させることにより、長期間に亘り電荷を保持できる分子を含む常温液状有機材料ＥＬを提供することができる。
【００４４】
以下では、常温液状有機材料を構成する分子の詳細について説明する。まず、π共役系分子がポルフィリンの場合、２以上の側鎖がすべて分岐アルキル鎖であり、以下の（化学式１０）をみたす分子が好ましい。（化学式１０）で表される分子を分子Ｐ１と称する。
【００４５】
【化１０】
2019004085.tif 000012
【００４６】
分子Ｐ１は、ガラス転移点が−１３．６℃である。分子Ｐ１は、紫色を有するインク材料となる。分子Ｐ１は、紫外線励起により赤色発光する発光体にもなり得る。さらに、分子Ｐ１は、電子ドナー性の溶媒、あるいは、液状電子ドナーそれ自身としても機能し得るので、電子アクセプタと共に用いることによって、光電変換素子を構成できる。
【００４７】
また、π共役系分子がポルフィリンであり、２以上の側鎖がすべて分岐アルキル鎖であり、置換基Ｓがフェニル基およびエーテル基の組み合わせであり、以下の（化学式１１）、（化学式１２）および（化学式１３）で表される分子がある。（化学式１１）で表される分子を分子Ｐ２と、（化学式１２）で表される分子を分子Ｐ３と、（化学式１３）で表される分子を分子Ｐ４と、夫々、称する。
【００４８】
【化１１】
2019004085.tif 000013
【００４９】
【化１２】
2019004085.tif 000014
【００５０】
【化１３】
2019004085.tif 000015
【００５１】
分子Ｐ２は分岐アルキル鎖（側鎖）の夫々が置換基Ｓとしてエーテル基を有するが、分岐アルキル鎖は、さらに、置換基Ｓとしてフェニル基を共有する。このような分子Ｐ２は、前述の分子Ｐ１と同様の特性を有する。
【００５２】
また、分子Ｐ２の粘性は、分子Ｐ１のそれよりも高い。これは、側鎖間のファンデルワールス相互作用に起因する。すなわち、π共役系分子の選択、および、選択されたπ共役系分子に導入する分岐アルキル鎖の数あるいは種類の選択によって、常温液状有機材料の粘性を制御できることを示す。
【００５３】
さらに、分子Ｐ２の量子収率は、分子Ｐ１のそれよりも高い。これは、分子Ｐ２の方が、分子Ｐ１よりも励起状態を長く維持することを示す。すなわち、π共役系分子に導入する側鎖の数あるいは種類の選択によって、π共役系分子のπ−π相互作用の立体的な阻害の程度を調整し、かつ、外的要因（空気中の酸素や水分）から孤立し、励起状態を長く維持できることを示す。
【００５４】
分子Ｐ３は、分子Ｐ２と同様に、分岐アルキル鎖（側鎖）の夫々が置換基Ｓとしてエーテル基を有し、分岐アルキル鎖は、さらに、置換基Ｓとしてフェニル基を共有する。また、分岐アルキル鎖はフェニル基の２位および５位に配置される。分子Ｐ３は、ガラス転移点が約−５０℃であり、ニュートニアン液体として振る舞う。すなわち、ポルフィリン部位が導入したアルキル鎖により効果的に隔離され、ポルフィリン環同士のπ−π相互作用の立体的な阻害の程度を大きくできることを示す。
【００５５】
分子Ｐ４は、分子Ｐ３と同様に、分岐アルキル鎖（側鎖）の夫々が置換基Ｓとしてエーテル基を有し、分岐アルキル鎖は、さらに、置換基Ｓとしてフェニル基を共有する。一方、分子Ｐ４は、分子Ｐ３と異なり、分岐アルキル鎖はフェニル基の３位および５位に配置される。分子Ｐ４の粘性は、分子Ｐ３のそれよりも５倍程度高い。これは、側鎖間のファンデルワールス相互作用に起因する。また、分子Ｐ４は、ガラス転移点が約−５０℃である。分子Ｐ４は、非ニュートニアン液体として振る舞う。すなわち、π共役系分子の選択、および、選択されたπ共役系分子に導入する分岐アルキル鎖の数あるいは種類の選択によって、常温液状有機材料の液体物性を制御できることを示す。
【００５６】
また、π共役系分子がオリゴ（ｐ−）フェニレンビニレンであり、２以上の側鎖がすべて分岐アルキル鎖であり、置換基Ｓがエーテルであり、以下の（化学式１４）をみたす分子が好ましい。高度に分岐した分岐アルキル鎖（ハイパーブランチ）あるいはシンプルに分岐したアルキル鎖（スワローテイル）を４つ有する分子を、分子ＯＰＶ１，ＯＰＶ２と、ハイパーブランチアルキル鎖あるいはスワローテイルアルキル鎖を６つ有する分子を、分子ＯＰＶ３，ＯＰＶ４と称する。
【００５７】
【化１４】
2019004085.tif 000016
【００５８】
分子ＯＰＶ１〜分子ＯＰＶ４は、いずれも淡黄色を有する分子である。また、分子ＯＰＶ１〜ＯＰＶ４は、紫外線励起および電子線励起により青色発光する発光体にもなり得る。さらに、分子ＯＰＶ１〜分子ＯＰＶ４は、分子Ｐ１，Ｐ２と同様に、電子ドナー性の溶媒あるいは液状電子ドナーそれ自身としても機能し得るので、電子アクセプタと共に用いることによって光電変換素子を構成することができる。
【００５９】
また、分子ＯＰＶ４＜分子ＯＰＶ３＝分子ＯＰＶ２＜分子ＯＰＶ１の順に粘性が高くなる（すなわち、ＯＰＶ４が最も柔らかく、ＯＰＶ１が最も硬い）。これは導入した側鎖によるπ共役系分子の効果的な孤立化に起因し、π共役系分子の選択、および、選択されたπ共役系分子に導入する分岐アルキル鎖の数あるいは種類の選択によって、常温液状有機材料の粘性を制御できることを示す。
【００６０】
さらに、量子収率は、分子ＯＰＶ１＜分子ＯＰＶ２＜分子ＯＰＶ３＜分子ＯＰＶ４の順に大きくなる。これもまた、π共役系分子に導入する分岐アルキル鎖の数あるいは種類の選択によって、π共役系分子のπ−π相互作用をより立体的に阻害し、外的要因からの孤立化がおこることで、励起状態を長く維持できることを示す。
【００６１】
また、π共役系分子がアントラセンであり、２以上の側鎖がすべて分岐アルキル鎖（ハイパーブランチあるいはスワローテイル）であり、置換基Ｓがエーテルであり、以下の（化学式１５）を満たす分子が好ましい。ハイパーブランチアルキル鎖を有する常温液状有機材料を分子ＡＣＮ１と、スワローテイルアルキル鎖を有する常温液状有機材料を分子ＡＣＮ２と称する。
【００６２】
【化１５】
2019004085.tif 000017
【００６３】
分子ＡＣＮ１および分子ＡＣＮ２は、いずれも淡黄色を有する常温液状有機材料である。また、分子ＡＣＮ１および分子ＡＣＮ２は、紫外線励起および電子線励起により青色発光する発光体にもなり得る。
【００６４】
また、π共役系分子がフルオレンであり、２以上の側鎖がすべて分岐アルキル鎖（スワローテイル）であり、以下の（化学式１６）を満たす分子が好ましい。（化学式１６）中、ｎは、１以上の自然数であるが、好ましくは、５以下である。ｎ＝１である分子を分子ＦＬ１、ｎ＝２である分子を分子ＦＬ２と称する（以降のｎについても同様である）。
【００６５】
【化１６】
2019004085.tif 000018
【００６６】
分子ＦＬ２および分子ＦＬ３は、紫外線励起および電子線励起により青色発光する発光体になり得る。また、ｎが増大するほど粘性が高くなる（すなわち、分子ＦＬ１が最も柔らかく、ｎが増大するにつれて硬くなる）。また、量子収率は、ｎが増大するにつれて増大する傾向がある。
【００６７】
また、π共役系分子がスチルベンであり、２以上の側鎖がすべて分岐アルキル鎖（スワローテイル）であり、置換基Ｓがエーテルであり、以下の（化学式１７）を満たす分子が好ましい。３つの分岐アルキル鎖を有する分子を分子ＳＴＬＢと称する。
【００６８】
【化１７】
2019004085.tif 000019
【００６９】
分子ＳＴＬＢは、無色透明な常温液状有機材料である、また、分子ＳＴＬＢは、紫外光照射によりトランス−シス異性化を生じる。また、異性化逆反応には光増感剤が必要であるため、シス体としての光学電子情報が熱的に安定に記憶された情報記憶媒体に有利である。
【００７０】
また、π共役系分子がアゾベンゼンであり、２以上の側鎖がすべて分岐アルキル鎖（スワローテイル）であり、置換基Ｓがエーテルであり、以下の（化学式１８）を満たす分子が好ましい。２つの分岐アルキル鎖を有する分子を分子ＡＺＯと称する。
【００７１】
【化１８】
2019004085.tif 000020
【００７２】
分子ＡＺＯは、赤褐色な常温液状有機材料である、また、分子ＡＺＯは、紫外光照射によりトランス−シス異性化を生じる。また、室内照明等の可視光によって容易に異性化逆反応が生じるため、光異性化に伴う動的変化の誘起に有利である。
【００７３】
また、π共役系分子がピレンであり、２以上の側鎖がすべて分岐アルキル鎖（スワローテイル）であり、置換基Ｓがフェニル基およびエーテル基の組み合わせであり、以下の（化学式１９）を満たす分子が好ましい。アルキル鎖（スワローテイル）を２つ有する分子を分子ＰＹ１、スワローテイルアルキル鎖を８つ有する分子を分子ＰＹ２と称する。
【００７４】
【化１９】
2019004085.tif 000021
【００７５】
分子ＰＹ１および分子ＰＹ２は、いずれも透明淡黄色を有する常温液状有機材料であり、ニュートニアン液体の挙動を示す。また、分子ＰＹ１および分子ＰＹ２は、紫外線励起および電子線励起により青色発光する。その際の発光波長は、分子ＰＹ１の方がエキシマー形成のため、分子ＰＹ２より長波長側で観測される。
【００７６】
なお、具体的に紹介した、分子Ｐ１〜Ｐ４，ＯＰＶ１〜ＯＰＶ４，ＡＣＮ１，ＡＣＮ２，ＦＬ１等，ＳＴＬＢ，ＡＺＯ，ＰＹ１およびＰＹ２の２以上の側鎖は、例示であって、これらに限定されるものではない。
【００７７】
後述する実施の形態１の電子装置ＥＤ１、実施の形態２の電子装置ＥＤ２および実施の形態３の電子装置ＥＤ３に用いる常温液状有機材料ＥＬは、前述した２以上の側鎖を有するπ共役系分子であれば、いずれの分子から構成されていてもよい。
【００７８】
＜帯電した分子を含む常温液状有機材料の製造装置および製造方法＞
図１は、帯電した分子を含む常温液状有機材料ＥＬの製造装置ＣＤの模式図である。帯電した分子を含む常温液状有機材料ＥＬの製造装置ＣＤは、板状の電極ＧＥと、電極ＧＥ上に配置された絶縁体ＩＬと、電極ＧＥおよび絶縁体ＩＬと所定間隔をおいて配置された点状（針状）の電極ＣＥとを有している。絶縁体ＩＬは、帯電させる試料を置くための試料台である。また、帯電した分子を含む常温液状有機材料ＥＬの製造装置ＣＤは、電極ＧＥを介して絶縁体ＩＬ上の試料を加熱するためのヒータＨＴを有している。また、電極ＧＥは接地されている。電極ＣＥはタングステンワイヤからなる。
【００７９】
以下、帯電した分子を含む常温液状有機材料ＥＬの製法方法について説明する。
【００８０】
図１に示すように、絶縁体ＩＬ上に常温液状有機材料ＥＬを置き、ヒータＨＴによって、常温液状有機材料ＥＬを約１５０℃に加熱する。常温液状有機材料ＥＬを加熱することによって、常温液状有機材料ＥＬの流動性が高まり、常温液状有機材料ＥＬに含まれる分子を帯電させやすくなる。
【００８１】
次に、電極ＣＥと電極ＧＥとの間に高電圧を印加すると、電極ＣＥの周りに不均一な電場が生じ、電極ＣＥから電極ＧＥに向かって持続的に放電が生じる。これをコロナ放電という。この際、絶縁体ＩＬに置いた常温液状有機材料ＥＬに放電による電子が衝突し、常温液状有機材料ＥＬに含まれる分子が帯電する。例えば、電極ＣＥと電極ＧＥとの電位差を−７ｋＶとして、常温液状有機材料ＥＬに含まれる分子を帯電させる。このように製造した、帯電した分子を含む常温液状有機材料ＥＬの帯電電位は、−４４０Ｖ程度である。
【００８２】
以上では、製造装置ＣＤを用いて帯電した分子を含む常温液状有機材料ＥＬを製造する方法について説明したが、これに限定されるものではない。帯電した分子を含む常温液状有機材料ＥＬは、例えば、静電ガンを用いて製造してもよい。静電ガンは、噴射口に高電圧を印加したスプレーガンであり、例えば、静電塗装に用いられる。まず、試料台を接地し、噴射口に負の電圧を印加する。その後、静電ガンから試料台に向けて常温液状有機材料ＥＬを噴射すると、静電ガンの噴射口において常温液状有機材料ＥＬに含まれる分子が帯電し、帯電した分子を含む常温液状有機材料ＥＬが試料台に塗布される。この方法によれば、試料台の電位を制御することによって、常温液状有機材料ＥＬをパターニングしながら塗布することもできる。
【００８３】
以下に説明する実施の形態１の電子装置ＥＤ１、実施の形態２の電子装置ＥＤ２および実施の形態３の電子装置ＥＤ３において、常温液状有機材料ＥＬといった場合には、帯電した分子を含む常温液状有機材料ＥＬを意味する。
【００８４】
＜実施の形態１の電子装置＞
図２は、実施の形態１の電子装置ＥＤ１の断面図である。
【００８５】
図２に示すように、実施の形態１の電子装置ＥＤ１は、板状の電極（第１電極）Ｅａ１と、電極Ｅａ１と所定間隔をおいて対向して配置された板状の電極（第２電極）Ｅｂ１と、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との間に配置された常温液状有機材料ＥＬとを有する。常温液状有機材料ＥＬには、負に帯電した分子ＥＬＭが含まれている。ここでは、常温液状有機材料ＥＬは粘性の高い液体であって、電極Ｅｂ１上に配置されている。
【００８６】
また、実施の形態１の電子装置ＥＤ１は、電極Ｅａ１，Ｅｂ１と同様の構成を有する電極Ｅａ２，Ｅｂ２および電極Ｅａ３，Ｅｂ３をも有している。電極Ｅａ１，Ｅｂ１、電極Ｅａ２，Ｅｂ２および電極Ｅａ３，Ｅｂ３は、電極の面方向に沿って平行に、互いに所定間隔をおいて配置されている。また、図示しないが、電極Ｅａ１，Ｅａ２，Ｅａ３，Ｅｂ１，Ｅｂ２，Ｅｂ３は、夫々、配線部を有しており、この配線部を介して電圧計、センサ等の外部装置に接続することができる。
【００８７】
さらに、実施の形態１の電子装置ＥＤ１は、電極Ｅａ１，Ｅａ２，Ｅａ３と電極Ｅｂ１，Ｅｂ２，Ｅｂ３との間隔を維持する複数のスペーサＳＣ，ＳＣ，ＳＣ，ＳＣと、電極Ｅａ１，Ｅａ２，Ｅａ３およびスペーサＳＣ，ＳＣ，ＳＣ，ＳＣの一端部が固定された支持部材ＰＴ１と、電極Ｅｂ１，Ｅｂ２，Ｅｂ３およびスペーサＳＣ，ＳＣ，ＳＣ，ＳＣの他端部が固定された支持部材ＰＴ２とを有する。実施の形態１の電子装置ＥＤ１において、支持部材ＰＴ１，ＰＴ２は、可撓性を有する材料により、好ましくはポリウレタンにより構成されている。また、電極Ｅａ１，Ｅａ２，Ｅａ３，Ｅｂ１，Ｅｂ２，Ｅｂ３は、可撓性を有する材料により、好ましくは導電性繊維により構成されている。また、常温液状有機材料ＥＬは、スペーサＳＣ，ＳＣ，ＳＣ，ＳＣおよび支持部材ＰＴ１，ＰＴ２によって形成された空間内に封止されている。そのため、実施の形態１の電子装置ＥＤ１では、常温液状有機材料ＥＬに含まれる帯電した分子ＥＬＭが、空気中の酸素や水分と接触することを防止できる。
【００８８】
なお、電極Ｅａ１，Ｅｂ１と同様の構成の構成を有する電極は、電極Ｅａ２，Ｅｂ２および電極Ｅａ３，Ｅｂ３の他にもあってもよく、その図示を省略している。
【００８９】
＜実施の形態１の電子装置の製造方法＞
図２に示すように、実施の形態１の電子装置ＥＤ１は、電極Ｅｂ１，Ｅｂ２，Ｅｂ３が固定された支持部材ＰＴ２に、スペーサＳＣを配置した後に、常温液状有機材料ＥＬを流し込み、電極Ｅａ１，Ｅａ２，Ｅａ３が固定された支持部材ＰＴ１を支持部材ＰＴ２と対向するようにスペーサＳＣに取り付けて完成する。
【００９０】
ここで、実施の形態１の電子装置ＥＤ１は、次のように製造することもできる。支持部材ＰＴ２に電極Ｅｂ１，Ｅｂ２，Ｅｂ３を固定し、その状態で負に帯電した分子ＥＬＭを含む常温液状有機材料ＥＬを支持部材ＰＴ２の電極Ｅｂ１，Ｅｂ２，Ｅｂ３が固定された側に塗布する。その後、電極Ｅｂ１，Ｅｂ２，Ｅｂ３に正電位を印加すると、負に帯電した分子ＥＬＭを含む常温液状有機材料ＥＬが電極Ｅｂ１，Ｅｂ２，Ｅｂ３に引き寄せられ、電極Ｅｂ１，Ｅｂ２，Ｅｂ３上に配置される。その後、支持部材ＰＴ２にスペーサＳＣおよび電極Ｅａ１，Ｅａ２，Ｅａ３が固定された支持部材ＰＴ１を順次取り付けることによって、実施の形態１の電子装置ＥＤ１が完成する。このように、常温液状有機材料ＥＬは液体であり、帯電した分子ＥＬＭが含まれているので、前述のような電気的な手法によりパターニングすることができる。
【００９１】
＜実施の形態１の電子装置の動作＞
以下、実施の形態１の電子装置ＥＤ１の動作について、図を用いて説明する。
【００９２】
図２に示すように、電極Ｅｂ１側に配置された常温液状有機材料ＥＬは、負に帯電した分子ＥＬＭが含まれている。従って、電極Ｅｂ１と対向する電極Ｅａ１には、正電荷が誘起される。ここで、電極Ｅａ１上の支持部材ＰＴ１を支持部材ＰＴ２側に押すと、支持部材ＰＴ１および電極Ｅａ１は可撓性を有しているので、電極Ｅａ１が電極Ｅｂ１側へ変形しながら近づく。電極Ｅｂ１と電極Ｅａ１との相対距離が小さくなると、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との間の静電容量が大きくなり、電極Ｅａ１に誘起される電荷量が多くなる。すなわち、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との間に生じる電位差が、支持部材ＰＴ１を押していくに従って徐々に大きくなる。
【００９３】
また逆に、支持部材ＰＴ１を押すのをやめると、支持部材ＰＴ１および電極Ｅａ１がもとの位置に戻ろうとして、電極Ｅａ１が電極Ｅｂ１側から遠ざかる。電極Ｅｂ１と電極Ｅａ１との相対距離が大きくなると、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との間の静電容量が小さくなり、電極Ｅａ１に誘起される電荷量が少なくなる。すなわち、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との間に生じる電位差が、支持部材ＰＴ１を押すのをやめて支持部材ＰＴ１がもとの位置に戻るに従って徐々に小さくなる。
【００９４】
以上より、実施の形態１の電子装置ＥＤ１は、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との相対距離を変化させることによって、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との間に起電力を発生させることができ、例えば、タッチセンサなどのセンサや発電装置として使用することができる。
【００９５】
なお、電極Ｅａ１，Ｅｂ１を例に説明したが、電極Ｅａ２，Ｅｂ２および電極Ｅａ３，Ｅｂ３についても、電極Ｅａ１，Ｅｂ１と同様の動作をする。
【００９６】
＜実施の形態１の動作結果＞
図３は、図２に示す実施の形態１の電子装置ＥＤ１において、常温液状有機材料ＥＬに含まれる分子ＥＬＭを帯電させた直後の動作結果を示すグラフである。図４は、図２に示す実施の形態１の電子装置ＥＤ１において、常温液状有機材料ＥＬに含まれる分子ＥＬＭを帯電させた３日後の動作結果を示すグラフである。図５は、図２に示す実施の形態１の電子装置ＥＤ１において、常温液状有機材料ＥＬに含まれる分子ＥＬＭを帯電させた７日後の動作結果を示すグラフである。具体的には、図３〜図５は、図２に示す実施の形態１の電子装置ＥＤ１において、支持部材ＰＴ１を支持部材ＰＴ２側に押し、その直後に、支持部材ＰＴ１を押すのをやめるという動作を繰り返し行なった際の、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との間の電位差を表したグラフである。
【００９７】
ここで、常温液状有機材料ＥＬは、前述のπ共役系分子がポルフィリンであり、２以上の側鎖がすべて分岐アルキル鎖であり、置換基Ｓがフェニル基およびエーテル基の組み合わせであり、（化学式１２）で表される分子Ｐ３または（化学式１３）で表される分子Ｐ４からなるものを用いた。
【００９８】
【化１２】
2019004085.tif 000022
【００９９】
【化１３】
2019004085.tif 000023
【０１００】
図３に示すように、実施の形態１の電子装置ＥＤ１において、支持部材ＰＴ１を支持部材ＰＴ２側に押すと、下向き（負の電位差）のピークＰＰが観測され、その直後に上向き（正の電位差）のピークＰＥが観測された。
【０１０１】
前述のように、支持部材ＰＴ１を支持部材ＰＴ２側に押すと、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との距離が短くなり、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との間の静電容量が大きくなる。電極Ｅｂ１側には、負に帯電した分子ＥＬＭを含む常温液状有機材料ＥＬが配置されているので、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との間の静電容量が大きくなると、外部から電極Ｅａ１側に正電荷が流れ込む。そのため、電極Ｅｂ１に対して電極Ｅａ１側が負の電位を有するため、図３に示すように、下向き（負の電位差）のピークＰＰが観測されると考えられる。
【０１０２】
逆に、支持部材ＰＴ１を押すのをやめると、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との距離が長くなり、電極Ｅａ１と電極Ｅｂ１との間の静電容量が小さくなる。その結果、電極Ｅａ１に溜まっていた正電荷が外部へ流れ出し、電極Ｅｂ１に対して電極Ｅａ１側が正の電位を有する。そのため、図３に示すように、上向き（正の電位差）のピークＰＥが観測されると考えられる。
【０１０３】
また、図３に示すように、実施の形態１の電子装置ＥＤ１において、その後も支持部材ＰＴ１を支持部材ＰＴ２側に押す度に、前述と同様に、下向きのピークが観測され、続いて上向きのピークが観測された。そのため、電極Ｅｂ１側に配置された常温液状有機材料ＥＬに含まれる帯電した分子ＥＬＭは、支持部材ＰＴ１の押圧動作を繰り返し行なっても、その帯電状態を維持しているものと考えられる。なお、ピーク強度の変化は、支持部材ＰＴ１の押し具合によるものと考えられる。
【０１０４】
また、図４に示すように、実施の形態１の電子装置ＥＤ１において、常温液状有機材料ＥＬに含まれる分子ＥＬＭを帯電させた３日後に、前述と同様に支持部材ＰＴ１を支持部材ＰＴ２側に押す操作を行ったところ、図３と同様に、下向き（負の電位差）のピークＰＰが観測され、その直後に上向き（正の電位差）のピークＰＥが観測された。
【０１０５】
さらに、図５に示すように、実施の形態１の電子装置ＥＤ１において、常温液状有機材料ＥＬに含まれる分子ＥＬＭを帯電させた７日後に、前述と同様に支持部材ＰＴ１を支持部材ＰＴ２側に押す操作を行ったところ、図３および図４と同様に、下向き（負の電位差）のピークＰＰが観測され、その直後に上向き（正の電位差）のピークＰＥが観測された。
【０１０６】
以上より、実施の形態１の電子装置ＥＤ１において、常温液状有機材料ＥＬに含まれる帯電した分子ＥＬＭは、帯電後７日経っても、その帯電状態を維持していることがわかる。前述のように、帯電した分子ＥＬＭを構成する２以上の側鎖を有するπ共役系分子は、分子内で電荷を安定して保持できることと、分子間の相互作用を阻害して他の分子に電荷が逃げないこととの両方の性質を有する。そのため、図３〜図５の結果は、常温液状有機材料ＥＬを構成する前記２以上の側鎖を有するπ共役系分子を帯電させることにより、長期間に亘り電荷を保持できることを反映している。
【０１０７】
なお、図３〜図５の結果は、分子Ｐ４からなる常温液状有機材料ＥＬの結果を示しているが、分子Ｐ３においても同様の結果が得られている。
【０１０８】
＜実施の形態１の電子装置の効果＞
図２に示す実施の形態１の電子装置ＥＤ１において、常温液状有機材料ＥＬの代わりに帯電した固体材料を用いて、他の構成は電子装置ＥＤ１と同じである電子装置（図示せず）について検討した。すなわち、この電子装置は、対向する一対の電極と、この対向する一対の電極間に配置された固体材料とを有する。この固体材料は、例えば、前述のエレクトレットであり、電荷を帯びている。
【０１０９】
前述したように、このような電子装置は、例えば、センサや発電装置として使用することができる。センサとしての感度を高めるため、または発電装置としての発電効率を高めるため、固体材料に保持できる電荷量を増やすことが望まれる。
【０１１０】
その一つの方法として、固体材料を厚くすることが考えられる。しかし、前述したように、帯電させることができる固体材料は、絶縁性が高い。そのため、例えば、コロナ放電で帯電させる際に、固体材料の内部まで電子が侵入せず、表面しか帯電させることができない。従って、保持できる電荷量を増やそうとして、固体材料を厚くしても、保持できる電荷量は頭打ちになる。以上より、固体材料を用いた電子装置では、固体材料に保持できる電荷量を増やすことによって感度や発電効率を高めることは難しい。
【０１１１】
一方、実施の形態１の電子装置ＥＤ１では、固体材料ではなく常温液状有機材料ＥＬを用いている。常温液状有機材料ＥＬは、帯電した分子ＥＬＭを含んでいるので、常温液状有機材料ＥＬの表面だけでなく、常温液状有機材料ＥＬの内部まで電荷を保持することができる。その結果、実施の形態１の電子装置ＥＤ１では、常温液状有機材料ＥＬの体積を増やすことによって、前述の固体材料を用いた電子装置に比べて、感度や発電効率を容易に高めることができる。
【０１１２】
また、このような電子装置は、利便性を向上する観点から、折り曲げ可能に形成し、形状自由度を高めることが望まれる。そのため、前述の固体材料を用いた電子装置を折り曲げ可能に形成するためには、固体材料を折り曲げ可能に形成する必要がある。例えば、固体材料をフィルム状に薄く形成することで、可撓性をもたせることができる。しかしながら、この固体材料を薄く形成すると、固体材料に保持できる電荷量が少なくなる。保持できる電荷量を増やすために、固体材料を厚く形成すると、固体材料に可撓性をもたせることができない。また、可撓性を有する固体材料であっても、伸縮させる等、変形量が大きい場合には、塑性変形をして、壊れてしまうことがある。
【０１１３】
一方、実施の形態１の電子装置ＥＤ１では、液体の常温液状有機材料ＥＬを用いている。そのため、常温液状有機材料ＥＬは、自由に変形することができ、外部の変形に対して追従することができる。さらに、前述のように、常温液状有機材料ＥＬの体積を増やすことによって、保持できる電荷量を容易に増やすことができる。常温液状有機材料ＥＬは液体であるため、体積を大きくしても自由に変形することができる。
【０１１４】
以上より、実施の形態１の電子装置ＥＤ１では、固体材料ではなく液体の常温液状有機材料ＥＬを用いることで、電子装置の形状自由度の向上と保持電荷量の増大とを両立させることができる。
【０１１５】
＜実施の形態２の電子装置＞
図６は、実施の形態２の電子装置ＥＤ２の断面図である。
【０１１６】
図６に示すように、実施の形態２の電子装置ＥＤ２は、板状の電極Ｅａと、電極Ｅａと所定間隔をおいて対向して配置された板状の電極Ｅｂと、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間に配置された常温液状有機材料ＥＬとを有する。常温液状有機材料ＥＬには、負に帯電した分子ＥＬＭが含まれている。ここでは、常温液状有機材料ＥＬは粘性の高い液体であって、電極Ｅｂ上に配置されている。また、実施の形態２の電子装置ＥＤ２は、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間に交流電圧を印加する交流電源ＰＳと、電極Ｅａに取り付けられ、電極Ｅａの振動を測定する振動センサＶＥとを有している。また、図示しないが、実施の形態２の電子装置ＥＤ２には、電極Ｅａ，Ｅｂを支持する支持部材が設けられている。また、図示しないが、常温液状有機材料ＥＬが電極Ｅｂ上に配置された状態を保持する封止体が設けられている。
【０１１７】
＜実施の形態２の電子装置の動作＞
以下、実施の形態２の電子装置ＥＤ２の動作について、図を用いて説明する。
【０１１８】
図６に示すように、電極Ｅｂ側に配置された常温液状有機材料ＥＬは、負に帯電した分子ＥＬＭが含まれている。まず、電極Ｅａ側に正の電位を、電極Ｅｂ側に負の電位を印加した場合には、負に帯電した分子ＥＬＭを含む常温液状有機材料ＥＬと電極Ｅａとが引き合う。一方、電極Ｅａ側に負の電位を、電極Ｅｂ側に正の電位を印加した場合には、負に帯電した分子ＥＬＭを含む常温液状有機材料ＥＬと電極Ｅａとが反発し合う。従って、交流電源ＰＳによって電極Ｅａと電極Ｅｂとの間に交流電圧を印加すると、電極Ｅａが常温液状有機材料ＥＬに対して、接近および離脱を繰り返すため、電極Ｅａが振動する。
【０１１９】
以上より、実施の形態２の電子装置ＥＤ２は、電極Ｅａ１に生じる振動を外部に取り出すことができる。そのため、実施の形態２の電子装置ＥＤ２は、例えば、振動発生装置、スピーカ、または、超音波発生装置として使用することができる。
【０１２０】
＜実施の形態２の電子装置の動作結果＞
図７は、実施の形態２の電子装置ＥＤ２において、交流電源ＰＳから出力される電圧の時間変化を示すグラフである。図８は、実施の形態２の電子装置ＥＤ２において、電極Ｅａに発生する振動の時間変化を示すグラフである。図９は、実施の形態２の電子装置ＥＤ２において、電極Ｅａに発生する振動の時間変化をフーリエ変換した結果を示すグラフである。
【０１２１】
ここで、常温液状有機材料ＥＬは、前述のπ共役系分子がポルフィリンであり、２以上の側鎖がすべて分岐アルキル鎖であり、置換基Ｓがフェニル基およびエーテル基の組み合わせであり、（化学式１２）で表される分子Ｐ３または（化学式１３）で表される分子Ｐ４からなるものを用いた。
【０１２２】
【化１２】
2019004085.tif 000024
【０１２３】
【化１３】
2019004085.tif 000025
【０１２４】
図６に示す実施の形態２の電子装置ＥＤ２において、電極Ｅｂ上に配置した常温液状有機材料ＥＬの帯電電位は−３３０Ｖである。また、図７に示すように、交流電源ＰＳはインバータを有し、最大値２００Ｖであって、周波数５００Ｈｚの交流電圧を出力する。図８には、交流電源ＰＳによって、図７に示す交流電圧を電極Ｅａと電極Ｅｂとの間に印加し、電極Ｅａに生じた振動を振動センサＶＥによって測定した結果を示す。
【０１２５】
図８に示すように、実施の形態２の電子装置ＥＤ２において、電極Ｅａには一定の周期を有する振動が生じることがわかる。そこで、電極Ｅａに生じた振動の周期を求めるために、図８に示す波形をフーリエ変換し、図９に示す周波数スペクトルとして解析した。その結果、図９に示すように、最大の強度を示すピークＰＭが２００Ｈｚであることから、電極Ｅａに生じた振動の周期は２００Ｈｚであることがわかった。
【０１２６】
なお、図７〜図９の結果は、分子Ｐ４からなる常温液状有機材料ＥＬの結果を示しているが、分子Ｐ３においても同様の結果が得られている。
【０１２７】
＜実施の形態２の電子装置の効果＞
まず、図６に示す実施の形態２の電子装置ＥＤ２において、常温液状有機材料ＥＬの代わりに帯電した固体材料を用いて、他の構成は電子装置ＥＤ２と同じである電子装置（図示せず）について検討した。すなわち、この電子装置は、対向する一対の電極と、この対向する一対の電極間に配置された固体材料と、この一対の電極間に交流電圧を印加する交流電源とを有する。この固体材料は、例えば、前述のエレクトレットであり、電荷を帯びている。前述したように、このような電子装置は、例えば、振動発生装置、スピーカ、または、超音波発生装置として使用することができる。
【０１２８】
これらの装置において、振動を効率よく発生させるため、固体材料に保持できる電荷量を増やすことが望まれる。しかし、前述の通り、固体材料を用いた電子装置では、固体材料に保持できる電荷量を増やすことによって感度や発電効率を高めることは難しい。
【０１２９】
一方、実施の形態２の電子装置ＥＤ２では、固体材料ではなく常温液状有機材料ＥＬを用いている。常温液状有機材料ＥＬは、帯電した分子ＥＬＭを含んでいるので、常温液状有機材料ＥＬの表面だけでなく、常温液状有機材料ＥＬの内部まで電荷を保持することができる。その結果、実施の形態２の電子装置ＥＤ２では、常温液状有機材料ＥＬの体積を増やすことによって、前述の固体材料を用いた電子装置に比べて、感度や発電効率を容易に高めることができる。
【０１３０】
また、実施の形態１の電子装置ＥＤ１と同様に、実施の形態２の電子装置ＥＤ２においても、利便性を向上する観点から、折り曲げ可能に形成し、形状自由度を高めることが望まれる。前述の通り、固体材料を薄く形成することと、保持できる電荷量を増やすことを両立することが難しかった。それに対して、実施の形態２の電子装置ＥＤ２では、固体材料ではなく液体の常温液状有機材料ＥＬを用いることで、電子装置の形状自由度の向上と保持電荷量の増大とを両立させることができる。
【０１３１】
＜検討例＞
ここで、電子装置に関して、本願発明者が検討した検討例について説明する。
【０１３２】
図１０は、検討例の電子装置ＥＤ１００の断面図である。図１０に示すように、検討例の電子装置ＥＤ１００は、基板ＢＰと、基板ＢＰ上に配置された電極Ｅｃ１０１，Ｅｃ１０２，Ｅｃ１０３，Ｅｃ１０４と、基板ＢＰから所定間隔をおいて、電極Ｅｃ１０１，Ｅｃ１０２，Ｅｃ１０３，Ｅｃ１０４と対向して配置された電極Ｅａ１０１，Ｅｂ１０１，Ｅａ１０２，Ｅｂ１０２とを有している。電極Ｅａ１０１と電極Ｅａ１０２とは、電気的に接続されている。同様に、電極Ｅｂ１０１と電極Ｅｂ１０２とは、電気的に接続されている。電極Ｅａ１０１，Ｅｂ１０１，Ｅａ１０２，Ｅｂ１０２は、夫々、互いに所定間隔をおいて同一平面上に配置されている。電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２はバネ部材ＳＰ１０１によって、電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２はバネ部材ＳＰ１０２によって、基板ＢＰの表面に対して平行移動可能に支持されている。なお、図示しないが、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２と電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２とは、一体的に動くように支持されている。
【０１３３】
また、電極Ｅｃ１０１，Ｅｃ１０２，Ｅｃ１０３，Ｅｃ１０４は、夫々、互いに所定間隔をおいて基板ＢＰ上に配置されている。電極Ｅｃ１０１および電極Ｅｃ１０３上には、エレクトレットＥＬ１０１およびエレクトレットＥＬ１０２が、夫々、配置されている。エレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２は、電荷（負電荷）を帯びた固体材料であって、パターニングしたポリマーフィルムからなる。
【０１３４】
ここでは、電極Ｅａ１０１，Ｅｂ１０１，Ｅａ１０２，Ｅｂ１０２、電極Ｅｃ１０１，Ｅｃ１０２，Ｅｃ１０３，Ｅｃ１０４、および、エレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２の幅寸法（図１０中、矢印の方向の長さ）は、全て同じである。また、電極Ｅａ１０１と電極Ｅｂ１０１との間隔は、電極Ｅｂ１０１と電極Ｅａ１０２との間隔、電極Ｅａ１０２と電極Ｅｂ１０２との間隔、電極Ｅｃ１０１と電極Ｅｃ１０２との間隔、電極Ｅｃ１０２と電極Ｅｃ１０３との間隔、および、電極Ｅｃ１０３と電極Ｅｃ１０４との間隔と、夫々同じである。すなわち、一組の電極Ｅａ１０１，Ｅｂ１０１，Ｅａ１０２，Ｅｂ１０２を基板ＢＰ（図１０中、矢印の右方向）に沿って動かし、電極Ｅａ１０１を電極Ｅｃ１０１上のエレクトレットＥＬ１０１と対向させると、電極Ｅｂ１０１が電極Ｅｃ１０２と、電極Ｅａ１０２が電極Ｅｃ１０３上のエレクトレットＥＬ１０２と、電極Ｅｂ１０２が電極Ｅｃ１０４と、夫々、対向する。また、一組の電極Ｅａ１０１，Ｅｂ１０１，Ｅａ１０２，Ｅｂ１０２を基板ＢＰ（図１０中、矢印の左方向）に沿って動かし、電極Ｅｂ１０１を電極Ｅｃ１０１上のエレクトレットＥＬ１０１と対向すると、電極Ｅａ１０２が電極Ｅｃ１０２と、電極Ｅｂ１０２が電極Ｅｃ１０３上のエレクトレットＥＬ１０２と、夫々、対向する。また、一組の電極Ｅａ１０１，Ｅｂ１０１，Ｅａ１０２，Ｅｂ１０２を基板ＢＰ（図１０中、矢印の右方向）に沿って動かし、電極Ｅａ１０１を電極Ｅｃ１０２と対向すると、電極Ｅｂ１０１が電極Ｅｃ１０３上のエレクトレットＥＬ１０２と、電極Ｅａ１０２が電極Ｅｃ１０４と、夫々、対向する。
【０１３５】
また、図１０に示すように、エレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２には、一方の極性の電荷（ここでは負電荷）が帯電している。電極Ｅｃ１０２，Ｅｃ１０４は、接地されている。
【０１３６】
ここで、検討例の電子装置ＥＤ１００の動作について説明する。検討例の電子装置ＥＤ１００では、一組の電極Ｅａ１０１，Ｅｂ１０１，Ｅａ１０２，Ｅｂ１０２を動かすことによって、一組の電極Ｅａ１０１，Ｅｂ１０１，Ｅａ１０２，Ｅｂ１０２と電極Ｅｃ１０１，Ｅｃ１０２，Ｅｃ１０３，Ｅｃ１０４とを相対的に移動させる。この際、電極Ｅａ１０１と電極Ｅｃ１０１上のエレクトレットＥＬ１０１とが対向すると、電極Ｅａ１０１には、エレクトレットＥＬ１０１に帯電している電荷（負電荷）と反対の極性の電荷（正電荷）が誘起される。前述のように、電極Ｅａ１０１をエレクトレットＥＬ１０１と対向させると、電極Ｅｂ１０１が電極Ｅｃ１０２と、電極Ｅａ１０２が電極Ｅｃ１０３上のエレクトレットＥＬ１０２と、電極Ｅｂ１０２が電極Ｅｃ１０４と、夫々、対向する。そのため、電極Ｅａ１０２には、エレクトレットＥＬ１０２に帯電している電荷（負電荷）と反対の極性の電荷（正電荷）が誘起される。一方、電極Ｅｂ１０１および電極Ｅｂ１０２は、接地された電極Ｅｃ１０２および電極Ｅｃ１０４と、夫々、対向するので、電荷は誘起されない。以上より、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２には正電荷が誘起され、電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２には電荷が誘起されない。すなわち、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２と電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２との間の電位差は、電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２を基準にして正の値をとる。
【０１３７】
この状態から一組の電極Ｅａ１０１，Ｅｂ１０１，Ｅａ１０２，Ｅｂ１０２を動かすと、電極Ｅａ１０１および電極Ｅａ１０２は、電極Ｅｃ１０１および電極Ｅｃ１０３から、夫々離れていく。ここで、静電容量は、対向する一対の電極の面積に比例する。そのため、電極Ｅａ１０１および電極Ｅａ１０２が電極Ｅｃ１０１および電極Ｅｃ１０３から離れていくに従って、電極Ｅａ１０１と電極Ｅｃ１０１との間の静電容量、および、電極Ｅａ１０２と電極Ｅｃ１０３との間の静電容量は、夫々、小さくなっていく。すなわち、電極Ｅａ１０１および電極Ｅａ１０２に誘起される電荷量が少なくなっていく。
【０１３８】
一方、電極Ｅｂ１０１および電極Ｅｂ１０２は、電極Ｅｃ１０２および電極Ｅｃ１０４から夫々離れ、エレクトレットＥＬ１０１が配置された電極Ｅｃ１０１およびエレクトレットＥＬ１０２が配置された電極Ｅｃ１０３へと夫々近づいていく。そのため、電極Ｅｂ１０１および電極Ｅｂ１０２が電極Ｅｃ１０１および電極Ｅｃ１０３に近づくに従って、電極Ｅｂ１０１と電極Ｅｃ１０１との間の静電容量、および、電極Ｅｂ１０２と電極Ｅｃ１０３との間の静電容量は、夫々、大きくなっていく。すなわち、電極Ｅｂ１０１および電極Ｅｂ１０２に誘起される電荷量が多くなっていく。
【０１３９】
以上より、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２がエレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２から離間し、電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２がエレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２に接近するに従って、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２と電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２との間の電位差は、電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２を基準にして徐々に小さくなり、最終的に負の値となる。
【０１４０】
続いて、バネ部材ＳＰ１０１，ＳＰ１０２の復元力によって、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２は、再びエレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２に接近し、電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２は、再びエレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２から離間する。この場合は、前述の動作の逆に相当するので、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２がエレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２に接近し、電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２がエレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２から離間するに従って、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２と電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２との間の電位差は、電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２を基準にして徐々に大きくなり、最終的に正の値となる。
【０１４１】
以上より、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２および電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２がエレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２に接近または離間する度に、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２と電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２との間には、異なる電位差が生じる。このため、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２，Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２をエレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２に対して周期的に動かすことによって、交流電圧を発生させることができる。
【０１４２】
検討例の電子装置ＥＤ１００では、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２および電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２と、エレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２とを相対的に動かす必要がある。この際、電極Ｅａ１０１，Ｅａ１０２および電極Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２を支持して、エレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２との間隔を保ちつつ動かすことが難しい。
【０１４３】
また、発電効率を高めるため、エレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２を厚くすることが考えられる。しかし、エレクトレットＥＬ１０１，ＥＬ１０２は固体材料からなるため、前述したように、保持できる電荷量を増やそうとして、固体材料を厚くしても、保持できる電荷量は頭打ちになる。そのため、検討例の電子装置ＥＤ１００では、固体材料に保持できる電荷量を増やすことによって発電効率を高めることは難しい。
【０１４４】
＜実施の形態３の電子装置＞
図１１は、実施の形態３の電子装置ＥＤ３の平面図である。図１２は、実施の形態３の電子装置ＥＤ３の断面図である。
【０１４５】
図１１および図１２に示すように、実施の形態３の電子装置ＥＤ３は、電極（第１電極）Ｅｃと、電極（第２電極）Ｅｄと、電極Ｅｃおよび電極Ｅｄを覆うように配置された常温液状有機材料ＥＬと、を有している。電極Ｅｃは、全体櫛状に形成され、平面長方形状の本体部Ｅｃｍと、本体部Ｅｃｍから分岐した平面長方形状の分岐部Ｅｃ１，Ｅｃ２，Ｅｃ３，Ｅｃ４とを有している。また、電極Ｅｄは、電極Ｅｃと同様に全体櫛状に形成され、平面長方形状の本体部Ｅｄｍと、本体部Ｅｄｍから分岐した平面長方形状の分岐部Ｅｄ１，Ｅｄ２，Ｅｄ３，Ｅｄ４とを有している。電極Ｅｃの分岐部Ｅｃ１，Ｅｃ２，Ｅｃ３，Ｅｃ４と、電極Ｅｄの分岐部Ｅｄ１，Ｅｄ２，Ｅｄ３，Ｅｄ４とは、電極Ｅｃの本体部Ｅｃｍおよび電極Ｅｄの本体部Ｅｄｍの長さ方向に沿って、夫々、所定間隔をおいて、互い違いに配置されている。すなわち、分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・の順に配置されている。また、電極Ｅｃと電極Ｅｄとの間には、ダイオードＤ１と電流計ＭＡとが接続されている。なお、電極Ｅｃと電極Ｅｄとの間に接続する素子として、ダイオードＤ１および電流計ＭＡに限定されるものではなく、他の素子を接続してもよい。
【０１４６】
また、常温液状有機材料ＥＬは、封止体ＳＬ内に封入されている。封止体ＳＬは、可撓性を有する絶縁体からなり、好ましくはポリウレタンからなる。そのため、封止体ＳＬを変形させた場合には、封止体ＳＬの形状に沿って常温液状有機材料ＥＬが流動する。封止体ＳＬは、電極Ｅｃの分岐部Ｅｃ１，Ｅｃ２，Ｅｃ３，Ｅｃ４および電極Ｅｄの分岐部Ｅｄ１，Ｅｄ２，Ｅｄ３，Ｅｄ４上に配置され、電極Ｅｃの分岐部Ｅｃ１，Ｅｃ２，Ｅｃ３，Ｅｃ４および電極Ｅｄの分岐部Ｅｄ１，Ｅｄ２，Ｅｄ３，Ｅｄ４を覆っている。また、常温液状有機材料ＥＬに含まれる分子ＥＬＭは、正電荷を帯びている。
【０１４７】
常温液状有機材料ＥＬは、封止体ＳＬ内に封入されているので、実施の形態３の電子装置ＥＤ３では、常温液状有機材料ＥＬに含まれる帯電した分子ＥＬＭが、空気中の酸素や水分と接触することを防止できる。
【０１４８】
常温液状有機材料ＥＬは、前述した方法により分子ＥＬＭを帯電させ、その後、封止体ＳＬ内に封入する。なお、常温液状有機材料ＥＬは、封止体ＳＬ内に封入した後に分子ＥＬＭを帯電させることもできるが、工程を容易にするため、分子ＥＬＭの帯電後に常温液状有機材料ＥＬを封止体ＳＬ内に封入することが好ましい。
【０１４９】
＜実施の形態３の電子装置の動作＞
以下、実施の形態３の電子装置ＥＤ３の動作について、図を用いて説明する。
【０１５０】
図１３は、実施の形態３の電子装置ＥＤ３の動作原理を示す断面図である。図１３は、図１２に示す実施の形態３の電子装置ＥＤ３を、例えば、靴底（図示せず）に取り付けて、足ＦＴが封止体ＳＬ上に配置された状態を示している。足ＦＴの爪先側（図１３中左側）から踵側（図１３中右側）に向かって、電極Ｅｃおよび電極Ｅｄの分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・が並んでいる。
【０１５１】
図１３の上部に示すように、封止体ＳＬ上の、足ＦＴの踵側（図１３中右側）に荷重がかかった場合は、封止体ＳＬの足ＦＴの踵側（図１３中右側）がつぶれて薄くなる。その結果、封止体ＳＬ内に封入された常温液状有機材料ＥＬが、封止体ＳＬ内において、足ＦＴの踵側（図１３中右側）から足ＦＴの爪先側（図１３中左側）へと移動する。
【０１５２】
この際、電極Ｅｃおよび電極Ｅｄの分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・には、分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・上に存在する分子ＥＬＭの数に応じて、分子ＥＬＭに帯電している電荷（正電荷）と反対の極性の電荷（負電荷）が誘起される。ここで、分岐部Ｅｃ１，Ｅｃ２，Ｅｃ３，Ｅｃ４は、本体部Ｅｃｍを介して、夫々、電極Ｅｃに電気的に接続され、分岐部Ｅｄ１，Ｅｄ２，Ｅｄ３，Ｅｄ４は、本体部Ｅｄｍを介して、夫々、電極Ｅｄに電気的に接続されている。そのため、分岐部Ｅｃ１，Ｅｃ２，Ｅｃ３，Ｅｃ４上に存在する分子ＥＬＭの数と、分岐部Ｅｄ１，Ｅｄ２，Ｅｄ３，Ｅｄ４上に存在する分子ＥＬＭの数との差に比例した電位差が、電極Ｅｃと電極Ｅｄとの間に生じる。図１３の上部に示すように、分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・上に存在する分子ＥＬＭの数は、分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・上の常温液状有機材料ＥＬの体積に比例する。特に、封止体ＳＬが分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・上に配置され、常温液状有機材料ＥＬが分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・を完全に被覆している場合には、分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・上に存在する分子ＥＬＭの数は、分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・上の封止体ＳＬの厚さに比例する。従って、図１３の上部において、分子ＥＬＭの数は、足ＦＴの踵側（図１３中右側）から足ＦＴの爪先側（図１３中左側）に至るに従って多くなる。そのため、分岐部Ｅｃ１，Ｅｃ２，Ｅｃ３，Ｅｃ４上に存在する分子ＥＬＭの数の合計は、分岐部Ｅｄ１，Ｅｄ２，Ｅｄ３，Ｅｄ４上に存在する分子ＥＬＭの数の合計よりも多い。すなわち、電極Ｅｃには、分子ＥＬＭに帯電している電荷（正電荷）と反対の極性の電荷（負電荷）が電極Ｅｄよりも多く誘起されることから、電極Ｅｃと電極Ｅｄとの間の電位差は、電極Ｅｄを基準にして負の値をとる。
【０１５３】
一方、図１３の下部に示すように、封止体ＳＬ上の、足ＦＴの爪先側（図１３中左側）に荷重がかかった場合は、封止体ＳＬの足ＦＴの爪先側（図１３中左側）がつぶれて薄くなる。その結果、封止体ＳＬ内に封入された常温液状有機材料ＥＬが、封止体ＳＬ内において、足ＦＴの爪先側（図１３中左側）から足ＦＴの踵側（図１３中右側）へと移動する。従って、図１３の下部において、分子ＥＬＭの数は、足ＦＴの爪先側（図１３中左側）から足ＦＴの踵側（図１３中右側）に至るに従って多くなる。そのため、分岐部Ｅｄ１，Ｅｄ２，Ｅｄ３，Ｅｄ４上に存在する分子ＥＬＭの数の合計は、分岐部Ｅｃ１，Ｅｃ２，Ｅｃ３，Ｅｃ４上に存在する分子ＥＬＭの数の合計よりも多い。すなわち、電極Ｅｄには、分子ＥＬＭに帯電している電荷（正電荷）と反対の極性の電荷（負電荷）が電極Ｅｃよりも多く誘起されることから、電極Ｅｃと電極Ｅｄとの間の電位差は、電極Ｅｄを基準にして正の値をとる。
【０１５４】
以上より、電極Ｅｃ，Ｅｄの分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・上の分子ＥＬＭの数を変化させると、電極Ｅｃと電極Ｅｄとの間に電位差が生じる。このため、実施の形態３の電子装置ＥＤ３では、封止体ＳＬを変形させ、常温液状有機材料ＥＬを電極Ｅｃ，Ｅｄの分岐部Ｅｃ１，Ｅｄ１，Ｅｃ２，Ｅｄ２・・・に対して周期的に動かすことによって、交流電圧を発生させることができる。実施の形態３の電子装置ＥＤ３を交流電源として使用する場合には、常温液状有機材料ＥＬを一定の周期で動かすことが望ましい。
【０１５５】
ここで、実施の形態３の電子装置ＥＤ３は、電極Ｅｃと電極Ｅｄとの間にダイオードＤ１が接続されている。例えば、電極Ｅｃから電極Ｅｄに向かう方向をダイオードＤ１の順方向とすると、電極Ｅｃと電極Ｅｄとの間の電位差が、電極Ｅｄを基準にして正の値をとるときに限り、電極Ｅｃと電極Ｅｄとの間に電流が流れ、電流計ＭＡに観測される。従って、実施の形態３の電子装置ＥＤ３では、ダイオードＤ１によって整流することによって、直流電圧を発生させることができる。そのため、例えば、実施の形態３の電子装置ＥＤ３に蓄電池を接続することによって、発生した電気エネルギーをこの蓄電池に蓄えることができる。この場合は、常温液状有機材料ＥＬを一定の周期で動かす必要がないため、実施の形態３の電子装置ＥＤ３は直流電源として使用することが好適である。
【０１５６】
＜実施の形態３の電子装置の効果＞
図１１および図１２に示すように、実施の形態３の電子装置ＥＤ３は、電極Ｅｃ，Ｅｄ上に封止体ＳＬ内に封入された常温液状有機材料ＥＬを配置しているので、検討例の電子装置ＥＤ１００のように電極とエレクトレットとの間隔を保ちつつ、電極を動かすための支持構造が必要ない。そのため、実施の形態３の電子装置ＥＤ３は、検討例の電子装置ＥＤ１００に比べて、製造が容易であり、製造コストを低減することができる。
【０１５７】
そして、実施の形態３の電子装置ＥＤ３では、常温液状有機材料ＥＬは液体であるため、常温液状有機材料ＥＬを電極Ｅｃ，Ｅｄに対して容易に動かすことができる。また、実施の形態３の電子装置ＥＤ３では、封止体ＳＬを変形させることで、電極Ｅｃ，Ｅｄ上に存在する常温液状有機材料ＥＬの体積、すなわち帯電した分子ＥＬＭの数（電荷量）を容易に変化させることができる。そのため、封止体ＳＬを変形させるという簡単な操作により、効率よく発電することができる。
【０１５８】
また、実施の形態３の電子装置ＥＤ３では、常温液状有機材料ＥＬは、帯電した分子ＥＬＭを含んでいるので、常温液状有機材料ＥＬの表面だけでなく、常温液状有機材料ＥＬの内部まで電荷を保持することができる。その結果、実施の形態３の電子装置ＥＤ３では、封止体ＳＬ内に封入された常温液状有機材料ＥＬを用いることで、電極Ｅｃ，Ｅｄ上に多くの分子ＥＬＭを保持できるので、検討例の固体材料からなるエレクトレットを用いた電子装置ＥＤ１００に比べて、発電効率を高めることができる。
【０１５９】
また、実施の形態３の電子装置ＥＤ３において、図１１〜図１３に示す電極Ｅｃ，Ｅｄと異なる電極の形状や構造を採用した場合であっても、常温液状有機材料ＥＬは液体であるので、電極の構造にかかわらず、電極を常温液状有機材料ＥＬによって容易に被覆することができる。
【０１６０】
＜実施の形態４の電子装置＞
図１４は、実施の形態４の電子装置ＥＤ４の断面図である。
【０１６１】
図１４に示すように、実施の形態４の電子装置ＥＤ４は、電極（第１電極）Ｅａと、電極Ｅａと所定間隔をおいて対向して配置された電極（第２電極）Ｅｂと、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間に配置された常温液状有機材料ＥＬとを有する。常温液状有機材料ＥＬには、負に帯電した分子ＥＬＭが含まれている。
【０１６２】
ここで、実施の形態４の電子装置ＥＤ４は、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間に支持体ＣＬが配置されている。支持体ＣＬは、可撓性を有し、かつ、液体を保持できる材料により、好ましくは布地により構成されている。そのため、常温液状有機材料ＥＬは、支持体ＣＬに保持された状態で電極Ｅａと電極Ｅｂとの間に配置されている。特に、支持体ＣＬが布地により構成されている場合には、常温液状有機材料ＥＬは、布地に染み込ませた状態で支持体ＣＬに保持される。なお、常温液状有機材料ＥＬは粘性の高い液体であるため、常温液状有機材料ＥＬを支持体ＣＬの中で広がることなく、支持体ＣＬに保持される。そのため、支持体ＣＬの複数の領域に、常温液状有機材料ＥＬを離間して配置することもできる。
【０１６３】
また、電極Ｅａ，Ｅｂ、支持体ＣＬおよび常温液状有機材料ＥＬは、封止体ＳＬにより封止されている。そのため、実施の形態４の電子装置ＥＤ４では、常温液状有機材料ＥＬに含まれる帯電した分子ＥＬＭが、空気中の酸素や水分と接触することを防止できる。
【０１６４】
封止体ＳＬは、可撓性を有する材料（柔軟で伸縮性のある材料）により、例えば、ポリウレタン樹脂やシリコーン樹脂、ゴム系材料等により構成されている。そして、電極Ｅａ，Ｅｂは、例えば、薄い金属膜や、金属が蒸着もしくはメッキされた繊維により構成されている。より具体的には、電極Ｅａ，Ｅｂは、例えば銀メッキされた短繊維を封止体ＳＬに貼着した伸縮性電極として構成されている。
【０１６５】
また、図示しないが、電極Ｅａ，Ｅｂは、夫々、配線部を有しており、この配線部を介して電圧計、センサ等の外部装置に接続することができる。
【０１６６】
なお、電極Ｅａ，Ｅｂと同様の構成の構成を有する電極は、電極Ｅａ，Ｅｂの他にもあってもよく、その図示を省略している。
【０１６７】
＜実施の形態４の電子装置の動作＞
以下、実施の形態４の電子装置ＥＤ４の動作について、図を用いて説明する。
【０１６８】
図１４に示すように、電極Ｅａ，Ｅｂの間に配置された支持体ＣＬには、負に帯電した分子ＥＬＭを含む常温液状有機材料ＥＬが保持されている。従って、電極Ｅａ，Ｅｂには、正電荷が誘起される。ここで、支持体ＣＬの厚さ方向に沿って、封止体ＳＬを押して変形させると、封止体ＳＬ、電極Ｅａ，Ｅｂおよび支持体ＣＬは可撓性を有しているので、封止体ＳＬ、電極Ｅａおよび支持体ＣＬが夫々変形しながら、電極Ｅａと電極Ｅｂとが近づく。電極Ｅａと電極Ｅｂとの相対距離が小さくなると、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間の静電容量が大きくなり、電極Ｅａ，Ｅｂに誘起される電荷量が多くなる。すなわち、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間に生じる電位差が、封止体ＳＬを押していくに従って徐々に大きくなる。
【０１６９】
また逆に、支持体ＣＬの厚さ方向に沿って、封止体ＳＬを押すのをやめると、封止体ＳＬ、電極Ｅａおよび支持体ＣＬがもとの位置に戻ろうとして、電極Ｅａと電極Ｅｂとが遠ざかる。電極Ｅａと電極Ｅｂとの相対距離が大きくなると、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間の静電容量が小さくなり、電極Ｅａ，Ｅｂに誘起される電荷量が少なくなる。すなわち、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間に生じる電位差が、封止体ＳＬを押すのをやめて封止体ＳＬ、電極Ｅａおよび支持体ＣＬが夫々もとの位置に戻るに従って徐々に小さくなる。
【０１７０】
以上より、実施の形態４の電子装置ＥＤ４は、電極Ｅａと電極Ｅｂとの相対距離を変化させることによって、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間に起電力を発生させることができ、例えば、タッチセンサなどのセンサや発電装置として使用することができる。
【０１７１】
＜実施の形態４の動作結果＞
図１５は、図１４に示す実施の形態４の電子装置ＥＤ４において、常温液状有機材料ＥＬに含まれる分子ＥＬＭを帯電させた直後の動作結果を示すグラフである。具体的には、図１５は、図１４に示す実施の形態４の電子装置ＥＤ４において、支持体ＣＬの厚さ方向に沿って、封止体ＳＬを押して変形させ、その直後に、封止体ＳＬを押すのをやめるという動作を繰り返し行なった際の、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間の電位差を表したグラフである。なお、支持体ＣＬに常温液状有機材料ＥＬが保持されていない電子装置を電子装置ＥＤ１０１として、その結果を図１５に併せて示している。すなわち、電子装置ＥＤ１０１と電子装置ＥＤ４との相違点は、常温液状有機材料ＥＬの有無のみである。
【０１７２】
ここで、常温液状有機材料ＥＬは、前述のπ共役系分子がポルフィリンであり、２以上の側鎖がすべて分岐アルキル鎖であり、置換基Ｓがフェニル基およびエーテル基の組み合わせであり、（化学式１２）で表される分子Ｐ３または（化学式１３）で表される分子Ｐ４からなるものを用いた。
【０１７３】
【化１２】
2019004085.tif 000026
【０１７４】
【化１３】
2019004085.tif 000027
【０１７５】
図１５に示すように、実施の形態４の電子装置ＥＤ４において、支持体ＣＬの厚さ方向に沿って、封止体ＳＬを押して変形させると、下向き（負の電位差）のピークＰＰが観測され、その直後に上向き（正の電位差）のピークＰＥが観測された。一方、電子装置ＥＤ１０１では、支持体ＣＬの厚さ方向に沿って、封止体ＳＬを押して変形させた場合であっても、ピークＰＰ，ＰＥは観測されていない。
【０１７６】
前述のように、支持体ＣＬの厚さ方向に沿って、封止体ＳＬを押して変形させると、電極Ｅａと電極Ｅｂとの距離が短くなり、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間の静電容量が大きくなる。特に、電極Ｅａが変形することにより、電極Ｅａと負に帯電した分子ＥＬＭを含む常温液状有機材料ＥＬとの距離が、電極Ｅｂと常温液状有機材料ＥＬとの距離と異なる。これにより、電子装置ＥＤ４では、電極Ｅｂに対して電極Ｅａ側が負の電位を有し、図１５に示すように、下向き（負の電位差）のピークＰＰが観測されると考えられる。
【０１７７】
また逆に、支持体ＣＬの厚さ方向に沿って、封止体ＳＬを押すのをやめると、電極Ｅａと電極Ｅｂとの距離が長くなり、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間の静電容量が小さくなる。その結果、電極Ｅａ１に溜まっていた電荷が外部へ流れ出し、電極Ｅｂに対して電極Ｅａ側が正の電位を有する。そのため、図１５に示すように、上向き（正の電位差）のピークＰＥが観測されると考えられる。
【０１７８】
また、図１５に示すように、実施の形態４の電子装置ＥＤ４において、その後も支持体ＣＬの厚さ方向に沿って、封止体ＳＬを押して変形させる度に、前述と同様に、下向きのピークが観測され、続いて上向きのピークが観測された。そのため、常温液状有機材料ＥＬに含まれる帯電した分子ＥＬＭは、封止体ＳＬの変形動作を繰り返し行なっても、その帯電状態を維持しているものと考えられる。なお、ピーク強度の変化は、封止体ＳＬの変形度合いによるものと考えられる。
【０１７９】
なお、図１５の結果は、分子Ｐ４からなる常温液状有機材料ＥＬの結果を示しているが、分子Ｐ３においても同様の結果が得られている。
【０１８０】
＜実施の形態４の電子装置の効果＞
図１４に示すように、実施の形態４の電子装置ＥＤ４では、実施の形態１〜３と同様に、固体材料ではなく常温液状有機材料ＥＬを用いている。常温液状有機材料ＥＬは、帯電した分子ＥＬＭを含んでいるので、常温液状有機材料ＥＬの表面だけでなく、常温液状有機材料ＥＬの内部まで電荷を保持することができる。その結果、実施の形態４の電子装置ＥＤ４では、常温液状有機材料ＥＬの体積を増やすことによって、前述の固体材料を用いた電子装置に比べて、感度や発電効率を容易に高めることができる。
【０１８１】
また、実施の形態４の電子装置ＥＤ４では、固体材料ではなく液体の常温液状有機材料ＥＬを用いることで、電子装置の形状自由度の向上と保持電荷量の増大とを両立させることができる。特に、実施の形態４の電子装置ＥＤ４では、電極Ｅａ，Ｅｂ、支持体ＣＬおよび封止体ＳＬが可撓性を有しているため、実施の形態１〜３に比べて形状自由度をさらに高めることができる。そして、封止体ＳＬを変形させるという簡単な操作により、効率よく発電することができる。
【０１８２】
そして、実施の形態４の電子装置ＥＤ４では、常温液状有機材料ＥＬが、電極Ｅａと電極Ｅｂとの間に配置された支持体ＣＬに保持されているので、前述した検討例の電子装置ＥＤ１００のように電極とエレクトレットとの間隔を保ちつつ、電極を動かすための支持構造が必要ない。そのため、実施の形態４の電子装置ＥＤ４は、検討例の電子装置ＥＤ１００に比べて、製造が容易であり、製造コストを低減することができる。
【０１８３】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１８４】
本発明は、センサや発電装置等の種々の電子装置に適用可能であり、産業上利用可能性を有している。
【符号の説明】
【０１８５】
ＢＰ  基板
ＣＤ  製造装置
ＣＥ  電極
ＣＬ  支持体
Ｄ１  ダイオード
Ｅａ  電極
Ｅａ１  電極（第１電極）
Ｅａ１０１，Ｅａ１０２  電極
Ｅａ２，Ｅａ３  電極
Ｅｂ  電極
Ｅｂ１  電極（第２電極）
Ｅｂ１０１，Ｅｂ１０２  電極
Ｅｂ２，Ｅｂ３  電極
Ｅｃ  電極（第１電極）
Ｅｃ１，Ｅｃ２，Ｅｃ３，Ｅｃ４  分岐部
Ｅｃ１０１，Ｅｃ１０２，Ｅｃ１０３，Ｅｃ１０４  電極
Ｅｃｍ  本体部
ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３  電子装置
ＥＤ１００，ＥＤ１０１  電子装置
Ｅｄ  電極（第２電極）
Ｅｄ１，Ｅｄ２，Ｅｄ３，Ｅｄ４  分岐部
Ｅｄｍ  本体部
ＥＬ  常温液状有機材料
ＥＬ１０１，ＥＬ１０２  エレクトレット
ＦＴ  足
ＧＥ  電極
ＨＴ  ヒータ
ＩＬ  絶縁体
ＭＡ  電流計
ＰＳ  交流電源
ＰＴ１，ＰＴ２  支持部材
ＳＣ  スペーサ
ＳＬ  封止体
ＳＰ１０１，ＳＰ１０２  バネ部材
ＶＥ  振動センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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