(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を供する工程、
カスケード結晶化プロセスによって少なくとも1つの共役芳香族結晶性層を前記基材上に蒸着する工程、
ここに、前記共役芳香族結晶性層は、光学軸の1つの方向において3．4±0．3Åの分子間面間隔を持ち、かつ、共役π−系およびイオノゲン基を持つ少なくとも1つの多環有機化合物を含む、棒状超分子によって形成された全体的に秩序立った結晶性構造によって特徴付けられる；および、
外部作用を、少なくとも1つの蒸着された共役芳香族結晶性層に適用する工程、
ここに、前記外部作用は、前記外部作用の終了後に結晶性構造を保持しつつ共役芳香族結晶性層からのイオノゲン基の部分的除去を確実とするように選択される持続、特性および強度によって特徴付けられる；
を含む異方性膜を得る方法。
【請求項２】
前記イオノゲン基がスルホン基、COO−、PO4−、カチオン基、およびカルボキシ基よりなる群から選択される請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記外部作用が、前記共役芳香族結晶性層の熱分解の温度まで局所的にまたは完全に加熱することによって適用される請求項1ないし2のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記外部作用がマイクロ波および／またはレーザー放射の使用により前記共役芳香族結晶性層の少なくとも一部に適用され、ここに、前記放射線の周波数が前記有機化合物の少なくとも1つの吸収バンドと共鳴する請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記外部作用がレーザー放射の2−フォトン吸収の方法によって行われ、ここに、レーザー放射のフォトンの合計周波数が前記有機化合物の少なくとも一つの吸収バンドと共鳴する請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記外部作用が局所的であって、トポロジー的パターンを形成する請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
少なくとも1つの共役芳香族結晶性層の一部が前記外部作用に付されず、結果として、イオノゲン基を含み、かつ、前記共役芳香族結晶性層の前記一部が極性溶媒の使用によってさらに溶解される請求項1ないし6のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
共役芳香族結晶性層の形成の工程の直後に、さらに、（i）極性溶媒に不溶性の材料のマスクを前記共役芳香族結晶性層上に適用する工程、（ii）極性溶媒に溶解させることによって、マスクによって被覆されていない共役芳香族結晶性層の一部を除去する工程、（iii）前記マスクを除去する工程、および、（iv）乾燥する工程を含む請求項1ないし7のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記基材は、前記外部作用の間に基材が加熱される温度を超える破壊温度を有する材料より形成されている請求項1ないし8のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記基材がプラスチック、ガラス、セラミック、金属−セラミック複合体、および金属よりなる群の1または数個の材料から形成されている請求項1ないし9のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記基材がフレキシブル材料で形成されている請求項1ないし10のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記基材が剛直な材料で形成されている請求項1ないし10のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記基材の前記表面が平坦、凸、凹、またはそのいずれかの組合せである請求項1ないし12のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記基材表面の少なくとも一部が、前記基材表面に形成されており、かつ基材材料、またはもう1つの材料で形成されており、化学結合、またはレリーフまたはテキスチャーいずれかによって引き起こされる異方性特性を保有する請求項1ないし13のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記共役芳香族結晶性層を蒸着する工程に先立ち、前記方法は、さらに、少なくとも一つの配向層を前記基材上に形成する工程を含む請求項1ないし14のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記配向層が、ガス（蒸気）相からの特別な材料の斜め蒸着によって前記基材上に蒸着されている請求項1ないし15のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記特別な材料が二酸化ケイ素である請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも1つの配向層が、ある予め設定された方向のラビングによって配向したポリマー材料で形成された請求項1ないし17のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも一つの配向層が、偏光の暴露によって配向した感光性ポリマー材料で形成されている請求項1ないし18のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記共役芳香族結晶性層を蒸着する工程に先立ち、前記方法が、さらに、少なくとも一つのポリイオン層を前記基材上に形成する工程を含む請求項1ないし19のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記ポリイオン層が、水溶液の前記基材上への蒸着の間に正に荷電されている請求項20に記載の方法。
【請求項２２】
前記基材が、静電相互作用によって、前記ポリイオン層を引きつけるために負に荷電されている請求項20ないし21のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記共役芳香族結晶性層が、有機化合物の分子の周辺の負に荷電したイオノゲン基を含み、それにより、これらの基のうちの少なくとも1つが前記ポリイオン層に引きつけられている請求項20ないし22のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記ポリイオン層がポリ（塩化ジアリルジメチルアンモニウム）、ポリ（エチレンイミン）、およびポリ（アリルアミン塩酸塩）よりなる群から選択されるいずれかの材料で形成されている請求項20ないし23のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記共役芳香族結晶性層の形成に先立ち、前記基材が、隣接共役芳香族結晶性層の基材への、またはもう1つの共役芳香族結晶性層への接着を増大させ、前記共役芳香族結晶性層における液晶相の形成を妨げない、界面活性剤の付加層で被覆されている請求項1ないし24のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記外部作用が緩衝ガス雰囲気中で適用される請求項1ないし25のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記緩衝ガスが、He、Ar、Xe、N2およびCO2よりなる不活性または相互緩衝ガスの群から選択されるいずれかのガスである請求項26に記載の方法。
【請求項２８】
前記有機化合物が一般構造式：
｛K｝（M）n
［式中、Kは、リオトロピック液晶相の形成用の極性溶媒への溶解度を確保する、同様のまたは同様でない、いずれかの1以上のイオノゲン基を含む共役π−系を持つ多環有機化合物であり、Mは修飾官能基であり；nは官能基の数である］
の少なくとも一つの芳香族化合物を含む請求項1ないし27のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記有機化合物が少なくとも一つの多環有機芳香族共役化合物、またはリオトロピック液晶相を形成することができるその誘導体を含む請求項1ないし28のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
前記有機化合物がインダントロン（バットブルー4）、1，4，5，8−ペリレンテトラカルボン酸ジベンゾイミダゾール（バットレッド14）、3，4，9，10−ペリレンテトラカルボン酸ジベンゾイミダゾール、キナクリドン（ピグメントバイオレット19）、3，4，9，10−ピリレンテトラカルボン酸二無水物（PTCDA）、ビス−（1，2，5−チアジアゾロ）−p−キノビス−（1，3−ジチオール）（BTQBT）、およびアルミニウムトリス（8−ヒドロキシキノリン）（Alq3）よりなる群から選択される一つの材料に基づく請求項1ないし29のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
前記有機化合物が無金属フタロシアニン（H2Pc）、Li2Pc、MgPcおよび一価または二価金属を持つフタロシアニン；AlClPc、AlOHPcおよび金属ハライドまたは金属水酸化物を持つフタロシアニン；TiOPc、SiCl2Pc、Si（OH）2Pcおよび四価金属を持つフタロシアニン；金属の中心イオンが置き換えられているか、または置換がスルホン酸（またはアミド）、カルボン酸、アルキル、アリール、ハライド、ニトロまたは他のフタロシアニン環になされているフタロシアニン；VOPc、CrPc、FePc、CoPc、NiPc、CuPc、ZnPc、SnCl2Pc、PbPc、Ge（OH）2PcおよびInBrPcよりなる群から選択されるいずれかのフタロシアニンまたはそれらの混合物に基づく請求項1ないし29のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記有機化合物が3，3’−ジクロロベンジジン、2，7−ジアミノフルオレノン、2，6−ジアミノアントラキノン、2，7−ジアミノアントラキノン、（p−アミノフェニル）フェニルアミン、トリス（p−アミノフェニル）アミン、2，7−ジアミノジベンゾチオフェンスルホン、2，7−ジアミノジベンゾチオフェン、2−（p−アミノフェニル）−6−アミノベンゾオキサゾール、ビス（p−アミノフェニル）アミン、N−メチルビス（p−アミノフェニル）アミン、2，5−ビス（p−アミノフェニル）−1，3，4−オキサジアゾール、1，6−ジアミノピレン、および1，5−ジアミノナフタレンよりなる群から選択される1つの有機化合物またはそれらの混合物に基づく請求項29に記載の方法。
【請求項３３】
前記異方性フィルムが少なくとも2つの順次に形成された共役芳香族結晶性層によって形成されており、ここに、各共役芳香族結晶性層に対する前記外部作用の前記持続、特性および強度が、前記外部作用の終了後にこのおよび先行共役芳香族結晶性層の前記結晶性構造を保持しつつ前記共役芳香族結晶性層の少なくとも一部からのイオノゲン基の部分的除去を確実とするように選択される請求項1ないし32のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
各共役芳香族結晶性層に対する前記外部作用が、この共役芳香族結晶性層の熱分解の温度への局所的または完全な加熱によって行われ、かつ、前記共役芳香族結晶性層の前記有機化合物は、各次の共役芳香族結晶性層についての前記熱分解の温度が、前記先行共役芳香族結晶性層のそれよりも低いように選択される請求項33に記載の方法。
【請求項３５】
さらに前記異方性膜に、少なくとも1対の隣接共役芳香族結晶性層の有機化合物の相互インターカレーションに対して前記持続、特性および強度が十分な、さらなる外部熱作用が適用される請求項1ないし34のいずれかに記載の方法。
【請求項３６】
インターカレーション温度が、最後に前記外部作用に付される共役芳香族結晶性層の前記熱分解の温度未満に選択される請求項35に記載の方法。
【請求項３７】
さらに、前記共役芳香族結晶性層の間に少なくとも一つのポリイオン層を形成する工程を含む請求項33ないし36のいずれかに記載の方法。
【請求項３８】
前記ポリイオン層が、前記共役芳香族結晶性層に対して反対に荷電された請求項37に記載の方法。
【請求項３９】
さらに、前記共役芳香族結晶性層の形成に先立って、ある予め設定された方向に少なくとも一つのポリイオン層を配向させる工程を含む請求項37ないし38のいずれかに記載の方法。
【請求項４０】
さらに、前記ポリイオン層と同一方向に2つの共役芳香族結晶性層のうちの少なくとも1つを配向させる工程を含む請求項37ないし39のいずれかに記載の方法。
【請求項４１】
さらに、前記共役芳香族結晶性層を反対方向に配向させる工程を含んでおり、配向方向は引き続いての共役芳香族結晶性層の各対につき反対である請求項33ないし40のいずれかに記載の方法。
【請求項４２】
前記ポリイオン層の厚みがポリイオン分子のサイズとほぼ等しい請求項37ないし41のいずれかに記載の方法。
【請求項４３】
基材、および
前記基材上に蒸着された少なくとも一つの修飾された共役芳香族結晶性層を含み、
前記修飾された共役芳香族結晶性層は、共役π−系を持つ少なくとも一つの多環有機化合物を含む、棒状超分子によって形成された、光学軸の1つに沿って3．4±0．3Åの分子間面間隔を持つ全体的に秩序立った結晶性構造であり、
前記多環有機化合物はイオノゲン基を含み、その多環有機化合物からなる層が部分的にイオノゲン基が除去された領域を含み、かつ
前記修飾された層の少なくとも一部は伝導性を保有し、極性溶媒に貧溶解性または不溶性であることを特徴とする異方性膜。
【請求項４４】
前記修飾された共役芳香族結晶性層の導電性部分がトポロジー的パターンの形態で形成されている請求項43に記載の異方性膜。
【請求項４５】
前記基材がプラスチック、ガラス、セラミック、金属−セラミック複合体、および金属よりなる群から選択される1または数個の材料で形成された請求項43ないし44のいずれかに記載の異方性膜。
【請求項４６】
前記基材がフレキシブルな材料で形成された請求項43ないし45のいずれかに記載の異方性膜。
【請求項４７】
前記基材が剛直な材料で形成された請求項43ないし45のいずれかに記載の異方性膜。
【請求項４８】
前記基材の前記表面が平坦、凸、凹またはそのいずれかの組合せである請求項43ないし47のいずれかに記載の異方性膜。
【請求項４９】
前記有機化合物が一般的構造式：
｛K｝（M）n
［式中、Kは、リオトロピック液晶相の形成用の極性溶媒への溶解度を確保する、同様のまたは同様でない、いずれかの1以上のイオノゲン基を含む共役π−系を持つ多環有機化合物であり；Mは修飾官能基であり；およびnは官能基の数である］
の少なくとも一つの芳香族化合物を含む請求項43ないし48のいずれかに記載の異方性膜。
【請求項５０】
さらに、前記異方性膜の頂部に形成された少なくとも一つの反射防止層を含む請求項43ないし49のいずれかに記載の異方性膜。
【請求項５１】
さらに、前記異方性膜の頂部に形成された少なくとも一つの紫外線および／または赤外線放射を吸収する層を含む請求項43ないし50のいずれかに記載の異方性膜。
【請求項５２】
さらに、前記異方性膜の頂部に形成された少なくとも一つの保護層を含む請求項43ないし51のいずれかに記載の異方性膜。
【請求項５３】
さらに、前記異方性膜の頂部に形成された少なくとも一つの接着層を含む請求項43ないし52のいずれかに記載の異方性膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、ここに引用してその開示の全体を援用する、2003年1月17日に出願された米国仮特許出願第60／440，939号、および2003年10月14日に出願された米国特許出願に対する利益および優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、偏光子およびリターダのような光学用途、およびファイバーオプティックスモジュレーターおよびスイッチ、太陽電池、電荷結合デバイス（CCD）、薄膜トランジスター集積回路、有機発光ダイオード、および発光ディスプレイのようなエレクトロニックおよび発光デバイスにおいて有用な、平坦でディスク形状の分子構造（ディスコチック分子）を持つ有機芳香族化合物の異方性膜に関する。
【０００３】
本発明は、種々の用途で有用な薄い異方性結晶膜を製造するための有機化合物の使用をその要旨とする。
【背景技術】
【０００４】
配向結晶性膜の製造方法における技術はエピタキシャル成長として知られている。無機基材上での無機物質の単結晶膜のエピタキシャル成長は現代の半導体技術において広く用いられている。2つの基本的に異なるプロセス：薄層がガスまたは蒸気混合物から基材上に蒸着されるガス−または蒸気−相エピタキシー（VPE）、および成長が液体溶液または溶融体から進行する液相エピタキシー（LPE）がある。エピタキシャル成長は、成長する薄い結晶膜のそれとマッチした結晶単位格子のパラメーターを持つ結晶性基材の使用を要求することは注意しなければならない。この場合、基材の結晶構造反復、およびそのような膜の物理的特性の異方性は使用する半導体材料の結晶格子のタイプによって決定される［Recent  Developments  in  the  Theory  of  Epitaxy，  J．H．van  der  Merwe，  in  Chemistry  and  Physics  of  Solid  Surfaces  V，  R．Vanselow  and  R．Howe編，  Springer−Verlag，  N．Y．（1984），  p．365−401、およびGrowth  from  the  Vapor  Phase，in  Modern  Theory  of  Crystal  Growth  I，  A．A．Chernov編，  Springer−Verlag，  N．Y．1983，9章］。
【０００５】
無機基材上の大きな異方性有機分子から構成される薄層をエピタキシャル成長させる方法は知られている。これによると、蒸着プロセスまたは質量移動が真空チャンバー中でのVPEプロセスを介して生じる。このVPE技術は、黒鉛、アルカリハライド、およびいくつかの他の材料上の有機分子の層を得るのに用いられた［N．Uyeda，  T．Kobayashi，  E．Suito，  Y．Harada  and  M．Watanabe，  J．Appl．Phys.43（12），  5181（1972）；  M．Ashida，  Bull．Chem．Soc．Jpn．39（12），  2625−2631，2632−2638（1966）；  H．Saijo，  T．Kobayashi  and  N．Uyeda，  J．Crystal  Growth  40  118−124（1977）；  M．Ashida，  N．Uyeda  and  E．Suito，  J．  of  Crystal  Growth  8，45−56（1971）；  Y．Murata，  J．R．Fryer  and  T．Baird，  J．Microsc．，  108（3），  261−275（1976）；  J．R．Fryer，  Acta  Cryst．A35，  327−332（1979）；  M．Ashida，  N．Uyeda  and  E．Suito，  Bull．Chem．Soc．Jpn．39（12），  2616−2624（1966）；  Y．Saito  and  M．Shiojiri，  J．Crystal  Growth  67，  91（1984）；  およびY．Saito，  Appl．Surf．Sci．22／23，  574−581（1985）参照］。
【０００６】
また、溶液、溶融体、および蒸気相からのアルカリ金属ハライド基材上への合成ポリマーおよび生体ポリマーのエピタキシャル成長および重合のための方法も知られている。基材として他の無機ミネラルを用いる例もある［A．McPherson  and  P．J．Schlichto，  J．Cryst．Growth  85，  206（1988）参照］。
【０００７】
無機単結晶には、エピタキシャル成長のための基材としてのそのような結晶を用いる可能性を限定するなどのいくつかの固有の不利がある。特に、エピタキシャル成長に適した単結晶材料の数はむしろ制限されている。なぜならば、結晶表面は反応性であり、および／または酸化物で被覆されており、および／または吸着された水分子を含有するからである。基材は不透明であり、望まない電子および／または熱特性等を有しかねない。主な制限は、基材の結晶格子および成長する結晶膜と一致する、または共寸法の要件に基づく。もう1つの制限は、合理的なコストで利用可能な単結晶基材のサイズである。単結晶のほとんどは限定されたサイズで、かつ高価な出費にて製造される。
【０００８】
有機薄膜の分子線エピタキシャル成長ための公知の方法［A．Koma，  Molecular  Beam  Epitaxial  Growth  of  Organic  Thin  Films，  Prog．Crystal  Growth  and  Charact．，  Vol．30，  pp．129−152，  1995］があり、その層状膜の形成においては、その少なくとも1つの表面が、少なくとも部分的には、結晶性一軸配向有機化合物の第一の層（「シード」層と呼ばれ、これを以下配向層という）で被覆され基材を有し、さらに、該第一の層上方に形成された結晶性一軸配向有機化合物の第二の層を含み、それにより、第二の層はその成長の間に第一の層の配向作用に付される。簡潔のために、第二の層を以下エピタキシャル層という。
【０００９】
前記公知の方法は、鎖および（より好都合な）環から構成されるかなりの程度の平面の分子よりなる有機化合物の層を得ることを意図していた。側面においては、そのような分子は短い真直ぐなセグメントとして見え、他方、頂部から見ると、それは円または（もし分子平面が見る方向に対して傾いているならば）楕円として見える。一般に、そのような分子はスタックに充填され、スタックは結晶構造を形成する。分子スタックは強く発展したπ結合（パイ結合）によって特徴付けられる。結晶学の立場からは、そのような結晶は一軸結晶を表し、スタック軸と一致するb−軸によって特徴付けられる。結晶の配向はb−軸および基材表面に対して垂直の間の角度によって特徴付けられる。
【００１０】
該公知の方法によって多層膜を得るための好ましい有機化合物としては、多環芳香族炭化水素および複素環化合物がある。多環芳香族炭化水素は文献に記載されている「Morrison and  Boyd, Organic  Chemistry，第3版、Allyn  and  Bacon  Inc．，  Boston，  （1974），  30章；  複素環化合物については前掲31章参照」。多環芳香族炭化水素の中では、考慮する膜成長方法の観点から最も興味深いのはナフタレン、ペリレン、アントラセン、コロネンおよび関連誘導体である。複素環化合物（S、NおよびOへテロ原子を持つ）の中で、最も魅力的なのはフタロシアニン、ポルフィリン、カルバゾール、ユリン、プテリンおよびその誘導体である。
【００１１】
該公知の方法に従い、有機化合物のエピタキシャル層を配向層上方でVPEによって成長させる場合、このエピタキシャル層の結晶構造は配向層のそれによって決定される；第二の層は第一の層の上にエピタキシャル成長し、エピタキシャル層におけるb−軸方向は配向層におけるそれにやはり依存する。
【００１２】
該公知の方法の全ての利点にもかかわらず、かなりの欠点が無い訳ではない。特に、所望の向きの平面状有機分子および必要な結晶学的パラメーターを保有する有機エピタキシャル層を成長させる前に、一般的な場合には、配向層を基材に適用する必要があり、これは、独立した困難な課題である。該公知の方法においては、配向層の物理的（結晶学的）特性およびこの層における分子の向きは、この層の成長の間の基材温度に大いに依存することは注意すべきである。この環境はある不利もまた呈しかねない。いずれの有機化合物も、各特定の化合物への適用において成長技術の特殊な技巧を必要とする、有限の許容される温度範囲によって特徴付けられることに注意されたい。
【００１３】
該公知の方法に従うと、全エピタキシャル成長プロセスの間に、一定温度状況および真空レベルをチャンバーで維持しなければならない。温度および真空状況におけるいずれの崩壊も、成長する層における欠陥の外観に至り、それにより、結晶学的パラメーターおよび分子層の向きは共に変化を呈する。技術的パラメーターの不安定性に関するプロセスのこの感受性もまた、厚い（1ないし10μm）エピタキシャル層形成の間に特に顕著であり、該公知の方法の欠点も考慮することができる。
【００１４】
該公知の方法のもう1つの不利は、技巧を凝らした技術的機器の必要性である。リアクターチャンバーは超高真空（10−10トールまで）に保持しなければならず、むしろ接近した間隔のゾーンの間のかなりの温度勾配に耐えなければならない。該機器は源を加熱し、基材を冷却する手段、複雑なポンピングステージ、およびガス導入、温度および圧力モニタリング、および技術的プロセス制御のための設備を含まなければならない。高真空の要件はプロセスを高価なものとし、基材の寸法を制限する。
【００１５】
該公知の技術の1つのさらなる不利は基材材料に対する制限である：その物理的、機械的、光学的特性、および大きな圧力差、高真空、およびかなりの温度勾配の条件下でのその特性を保持する物質のみを使用することができる。その他、基材の結晶格子および成長する膜の間の整合の要件は、蒸着に適した化合物のリストを制限する。
【００１６】
VPEの主な不利の1つは、蒸着された層の構造に対して、初期の基材表面に存在する欠陥が強く影響することである。気相からの分子の蒸着は基材表面の欠陥を強め／修飾する。
【００１７】
溶液からの膜沈積の方法がある。この方法は可溶性化合物に制限され；溶媒のほとんどはかなり有害な液体であり、これは製造を困難かつ高価なものとする。また、蒸着プロセスは、基材表面の低い湿潤能力の場合には妨げられる。
【００１８】
薄い結晶膜製造のためのもう1つの方法は記載されており、ここに引用してその全体を援用する。［米国特許第5，739，296号および第6，049，428号および以下の刊行物：  P．Lazarev，  et  al．，  “X−ray  Diffraction  by  Large  Area  Organic  Crystalline  Nano−films”  Molecular  Materials，  14（4），  303−311（2001），  およびY．  Brobrov  “Spectral  Properties  of  Thin  Crystal  Film  Polarizers”  Molecular  Materials，  14（3），  191−203（2001）参照］。
【００１９】
表面膜配向を形成する材料の層ずつの静電蒸着のための公知技術もある。自己−組立て技術の課題の1つは超分子の面内向きの制御である。バルク試料では、リオトロピッククロモニック液晶（LCLC）材料を用いることによって、またはポリマー溶融体の剪断によって、均一な配向が達成される。この方法の1つの態様は、構造体を提供するものであり、ここに、膜は、ポリイオンの電荷が基材の電荷に引きつけられるように、剪断をかけての、またはかけなくてもよい基材上のポリイオン層を含む。公知の方法のもう1つの態様は構造体を提供するものであり、ここに、膜はポリイオン層上に配置されたLCLC層を含み、ここに、LCLC層は剪断がかかっていても、またはかかっていなくてもよい。本発明のもう1つの態様は構造体を提供し、ここに、LCLC層材料はポリイオン層の極性に引きつけられる。議論した方法のさらにもう1つの態様は構造体を提供し、ここに、ポリイオンおよびLCLC材料の付加膜層を加えることができる。
【００２０】
光学的に異方性であって、その少なくとも一部が導電性である薄い結晶膜を得るための共役芳香族結晶性層の層ずつの静電蒸着のための技術については報告が無い。
【００２１】
インターカレーション［Woo−Chan  Jung  and  Young−Duk  Huh，  Synthesis  of  Intercalation  Compounds  between  a  Layereb  Double  Hydroxide  and  an  Anionic  Dye，  Bull．  Korean．  Chem．  Soc．，  17，  547−550（1996）参照］は、2以上の層状構造において隣接する層からの2以上の物質の（分子レベルの）相互の侵入を意味する。その結果、中間的な化合物がバルク材料の層の間に形成される。1つの層におけるクラックおよびポアは隣接層の材料によって充填することができる。これは、初期の層状構造においては固有でない電気的および光学的特性に導くことができる。特に、インターカレーションは層の間の光学的および／または電気的接触を改良することができる。
【００２２】
光学的に異方性であって、その少なくとも一部が導電性である薄い結晶膜を得るための共役芳香族結晶性層のインターカレーションについては報告が無い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
開示する発明の技術的結果は、製造方法を単純化し、ならびに膜の全領域および容量にわたって再現性のあるパラメーターを供し、かつ高レベルの異方性を達成しつつ、異方性膜の適用の機能的可能性を広くすることである。
【００２４】
本発明によると、芳香族共役有機材料は、硫酸基を有しない元の有機化合物からほとんどが構成され、同時に、全体的結晶秩序を保有する異方性膜を形成するように結晶化される−スルホン化材料の蒸着に際して達成されるか、または文献に記載されているようなスルホン化手法によって修飾されたものと同一である［米国特許第5，739，296号および第6，049，428号；および以下の刊行物：P．Lazarev，  et  al．，  “X−ray  Diffraction  by  Large  Area  Organic  Crystalline  Nano−films”  Molecular  Materials，  14（4），  303−311（2001），およびBobrov，  Y．“Spectral  properties  of  Thin  Crystal  Film  Polarizers”  Molecular  Materials  14（3），  191−203（2001）参照］。
【００２５】
開示された発明は異方性膜を得るための方法を表す。該方法の最初の工程は基材を供することである。第二の工程は少なくとも1つの共役芳香族結晶性層の該基材上へのカスケード結晶化プロセスによる蒸着である。共役芳香族結晶性層は、光学軸の1つの方向において3．4±0．3Åの分子間面間隔を持つ全体的に秩序立った結晶性構造によって特徴付けられる。共役芳香族結晶性層は、共役π−系およびイオノゲン基を持つ少なくとも1つの多環有機化合物を含む棒状超分子によって形成されている。多環有機化合物はディスク−形状であり得る。該方法の第三の工程は少なくとも1つの蒸着された共役芳香族結晶性層に対する外部作用であり、外部作用の持続、特性および強度は、外部作用の終了後に結晶性構造を無傷に保持しつつこの共役芳香族結晶性層からのイオノゲン基の少なくとも一部の除去を確実とするように選択される。
【００２６】
かくして、カスケード結晶化プロセスで製造された共役芳香族結晶性層は、カスケード結晶化プロセスの間に有機物質において両親媒性特性を作り出すのに用いられたスルホン酸基、COO−、PO4−、カチオン基およびカルボキシ基を含む群から選択されるスルホン酸基またはいずれかの他のイオノゲン（親水性）基を除去するように処理される。
【００２７】
本発明のもう1つの態様は異方性膜である。該膜は基材、該基材上に蒸着された少なくとも1つの修飾された共役芳香族結晶性層を含む。修飾された共役芳香族結晶性層は、光学軸の1つに沿って3．4±0．3Åの分子間面間隔を持つ全体的に秩序立った結晶性構造によって特徴付けられる。修飾された共役芳香族結晶性層は、共役π−系を持つ少なくとも1つの多環有機化合物を含む棒状超分子によって形成される。修飾された共役芳香族結晶性層の少なくとも一部は導電性を有し、極性溶媒に貧溶性または不溶性である。
【００２８】
本発明の他の目的および利点は、本発明の詳細な記載、および以下に掲げる添付の請求の範囲を読み、図面を参照することにより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明を一般的に記載するように、ここでは説明のみの目的で掲げられ、添付の請求の範囲を限定する意図ではない具体的な好ましい具体例を参照することによってさらなる理解を得ることができる。
【００３０】
1つの好ましい具体例において、開示された発明は異方性膜を得るための方法を提供する。該方法の最初の工程は基材を供することである。第二の工程は少なくとも1つの共役芳香族結晶性層を該基材上にカスケード結晶化プロセスによって蒸着することである。共役芳香族結晶性層は、光学軸の1つの方向において3．4±0．3Åの分子間面間隔を持つ全体的に秩序立った結晶性構造によって特徴付けられる。共役芳香族結晶性層は、共役π−系およびイオノゲン基を持つ少なくとも1つの多環有機化合物を含む棒状超分子によって形成される。多環有機化合物はディスク−形状とすることができる。該方法の第三の工程は少なくとも1つの蒸着された共役芳香族結晶性層に対する外部作用であり、ここに、外部作用の持続、特性および強度は、外部作用の終了後に結晶性構造を無傷に保持しつつこの共役芳香族結晶性層からのイオノゲン基の一部の部分的除去を確実とするように選択される。
【００３１】
カスケード結晶化プロセスは、化学的修飾工程、および結晶膜形成の間の秩序形成の4つの工程を含む。化学的修飾工程は親水性基（イオノゲン基）を分子の回りに導入して、両親媒性特性を分子に付与する。両親媒性分子は超分子において一緒にスタックされ、これは秩序形成の最初の工程である。特異的濃度を選択することによって、超分子は液晶状態に変換されて、リオトロピック液晶を形成し、これは秩序形成の第二の工程である。リオトロピック液晶は、剪断力（またはメニスカス）方向が得られた固体結晶膜における結晶軸方向を決定するように、剪断力（またはメニスカス力）の基材上への作用下で蒸着される。この剪断力援助方向性蒸着は秩序形成の第三の工程である。カスケード結晶化プロセスの最後の第四の秩序形成工程は乾燥／結晶化であり、これはリオトロピック液晶を固体結晶膜に変換する。
【００３２】
カスケード結晶化プロセスは単純であって経済的に効果的な方法である。
【００３３】
この方法は層の高度な異方性および結晶化度を確実とし、（曲線表面への多層コーティングを含めた）任意の形状の薄い結晶膜を得る可能性を供し、かつ環境学的に安全であって、低い労働かつ低いエネルギー消費のものである。
【００３４】
カスケード結晶化プロセスは以下の系列の技術的操作によって特徴付けられる：
1）  化合物の化学的修飾および超分子の形成（秩序形成の第一の工程）；
2）  リオトロピック液晶形成（秩序形成の第二の工程）；
3）  少なくとも1つの有機化合物の基材上へのリオトロピック液晶の適用；
4）  その粘度を低下させるためのリオトロピック液晶に対する外部液化作用；
5）  支配的な配向をコロイド溶液の粒子に付与するためのリオトロピック液晶に対する外部配向作用（秩序形成の第三の工程）；
6）  リオトロピック液晶粘度を少なくとも最初のレベルまで回復させるための、外部液化作用および／またはさらなる外部作用の適用の終了；
7）  乾燥（秩序形成の第四の工程）。
【００３５】
以下に、我々は、カスケード結晶化プロセスのいくつかの段階をより詳細に記載する。
【００３６】
リオトロピック液晶中の超分子凝集体の形成および構造は分子の濃度および幾何学によって決定される。特に、分子は組み合されて、ラメラ、ディスク−様（ディスク−形状）または棒−様（棒−形状）ミセル、または非対称凝集体となる。リオトロピック液晶は、通常、水中の棒−様界面活性剤分子から構成される秩序立った相として見える。これらの非対称（不等角）凝集体はネマチック液晶、または非キラルまたはキラル（コレステリック相）性質のいずれかのスメチックカラムナー相を形成する。
【００３７】
粘度を低下させることを目的としたリオトロピック液晶に対する外部液化作用、および粒子に支配的な配向を付与することを目的としたリオトロピック液晶に対する外部配向作用は同時に行うことができるか、あるいはリオトロピック液晶に対する外部配向作用は外部液化作用の間に行うことができる。
【００３８】
リオトロピック液晶に対する外部液化作用は、結晶膜が形成されるのと反対側からの基材の局所的および／または全体的加熱によって、および／または基材および／または共役芳香族結晶性層が形成される側からのコロイド溶液層の局所的および／または全体的加熱によって行うことができる。
【００３９】
該層に対する外部液化作用は、例えば、基材上のリオトロピック液晶層に適用される機械的要素によって、例えば、剪断によって行うことができる。
【００４０】
リオトロピック液晶のチキソトロピー特性をこの場合に用いることができよう。チキソトロピーは、剪断下で粘度を低下させる、および剪断の終了後に初期粘度を回復する材料の能力を記載する。高チキソトロピーリオトロピック液晶は、剪断後にその粘度を迅速に回復する能力を有する。かくして、チキソトロピー材料の粘度は、剪断応力または剪断速度の関数である。剪断応力（または剪断速度）が増加する場合、チキソトロピー材料の粘度は減少する。
【００４１】
液晶の配向で用いられるいくつかの方法がある。サーモトロピック液晶の配向のプロセスは、基本的問題および適用双方の見地から広範に研究された。一般に、配向技術は液晶材料と接触する、または液晶容量を限定するプレート（基材）の特別な一方向処理を使用する。外部配向作用は、異方性特性を保有し、または特別な配向層で被覆された特別に調製された基材とリオトロピック液晶との相互作用を介して達成することができる。公知の方法によると、前記基材は特殊なポリマー（例えば、ポリイミド）で、または界面活性剤層で被覆して、所望の配向効果を得る。このポリマー層をラビングすることは、それを、配向作用を生じさせることができるようにする。
【００４２】
ラビングの方向（すなわち、サーモトロピック液晶の所望の配向の方法）は、基材に隣接する液晶層における配向膜および分子の間の異方性分子相互作用によって液晶膜中の分子に付与される。液晶における好ましい方向は、液晶ディレクターと呼ばれる単位ベクトルnによって決定される。液晶に対する異方性（例えば、ラビングされた）基材の配向作用は「アンカリング」と呼ばれる現象に基づく。アンカリングは、サーモトロピック液晶に基づくディスプレイにおいて配向の標準的手段である。対応する配向技術はサーモトロピック液晶でよく知られている。しかしながら、これらの方法は2つのクラスのこれらの系の間の有意な差のためリオトロピック液晶に適用できないであろう。
【００４３】
サーモトロピックなものよりもアンカリングによってリオトロピック液晶を配向させるのはより困難である。これは、前者のタイプのほとんどの液晶が水中または油中いずれかに可溶性である両親媒性物質（界面活性剤）に基づく事実に関連する。両親媒性分子は極性（親水性）ヘッドおよび非極性（疎水性）脂肪族テイルを保有する。界面活性剤分子が基材と接触されれば、両親媒性特性の結果、基材表面に対して垂直に配向する一般的場合がもたらされる。極性親水性ヘッドおよび非極性疎水性テイルの双方は配向のプロセスに関与し、その結果、基材表面に対して垂直配向の分子が得られる。ホモトロピックと呼ばれるこの配向は、やはり液晶の光学軸を表す好ましい方向（基材表面に垂直）によって特徴付けられる。
【００４４】
適用されたコロイド溶液の表面に対する外部配向作用は、適用された層表面と平行に、および／またはこの表面に対してある角度で配向したナイフおよび／または円筒状ワイパーおよび／または平坦なプレートを表す少なくとも1つの配向デバイスの向けられた機械的運動によって生じさせることができ、それにより、基材表面から配向機器のエッジまでの距離は、必要な厚みの結晶膜を得るように予め設定される。配向機器の表面には、あるレリーフを設けることができる。加熱された機器は配向を行うことができる。
【００４５】
リオトロピック液晶に対する外部配向作用は、加圧下で、液晶を、スピネレットを通過させることによって行って、優れた配向をコロイド溶液に付与する。
【００４６】
少なくとも初期レベルへの該層粘度の回復は、配向の間にまたはその後直ちに液化作用を終了することによって達成することができる。初期レベルへのリオトロピック液晶粘度の回復の後、該系に対するさらなる配向作用を、主な配向段階におけるそれと同一方向に生じさせることができる。
【００４７】
乾燥は室温にて、50％以上の湿度で行うべきである。乾燥段階では、共役芳香族結晶性層は、通常、約10％溶媒を保持する。開示された方法に従って引き続いての段階を行うに先立ち、層中の溶媒の含有量はさらなるアニーリングによって2ないし3％まで減少させるべきである。
【００４８】
前記操作を達成するに際し、カスケード結晶化プロセスは、光学軸の1つに沿って3．4±0．3Åの分子間面間隔によって特徴付けられる、全体的に秩序立った結晶性構造を持つ共役芳香族結晶性層を生じる。
【００４９】
カスケード結晶化プロセスの主な利点は、基材表面欠陥に対する膜の弱い依存性である。この弱い依存性は、リオトロピック液晶の粘性および弾性特性による。液晶の弾性層は欠陥のある領域の発達を妨げ、蒸着された層のバルクへの欠陥のある侵入を阻害する。リオトロピック液晶の弾性は、欠陥のある領域の作用下で分子の再配向に対して作用する。蒸着された材料の分子は、拡散または移動の自由度が制限された横方向超分子にパッキングされる。
【００５０】
この方法によって生じた共役芳香族結晶性層は全体的秩序を有し、換言すれば、そのような層は全体的に秩序立った結晶性構造を有する。全体的秩序は、蒸着プロセスが全層表面または基材表面にわたって異方性結晶性層の結晶学的軸の方向を制御することを意味する。かくして、共役芳香族結晶性層は、均一な結晶性構造が別々の結晶子内部で形成される多結晶層とは異なる。そのような結晶子の四角形は層表面または基材の四角形よりもかなり小さい。また、議論した共役芳香族結晶性層においては、その結晶性構造に対する基材表面の制限された影響が起こる。共役芳香族結晶性層は、要件に応じて、基材の表面の一部、または全表面に形成され得る。双方の場合、共役芳香族結晶性層は全体的秩序によって特徴付けられる。
【００５１】
この方法によって得られた共役芳香族結晶性層は特殊なタイプの全体的に秩序立った構造である。この層は通常の意味においては結晶または多結晶ではない。コーティングの方法は、蒸着、乾燥および結晶化の間に、基材上に形成された共役芳香族結晶性層の結晶学的軸方向の制御を提供する。共役芳香族結晶性層は単斜対称性を有する。例えば、芳香族有機色素の有機物質の平坦な分子は層状結晶性構造にパッキングされ、平坦な面は基材の表面およびコーティング方向に垂直に配向する。全体的に秩序立った構造のそのような特殊なタイプの注意については、特殊な用語：共役芳香族結晶性層を利用する必要がある。
【００５２】
得られた異方性結晶性層（共役芳香族結晶性層）においてイオノゲン、親水性である硫酸塩／亜硫酸塩基の存在は、共役芳香族結晶性層の電子的特性に干渉する。イオノゲン（親水性）基は材料の光学的および電子的特性を変化させ、共役芳香族結晶性層の全体的に秩序立った構造における変化無くして（または最小の変化を伴って）これらの基を除去するのが望ましい。
【００５３】
分子の部分的クラッキングを生じさせることによる、または上昇した温度の作用下で分子の一部を除去することによる材料の化学的修飾は熱分解である。
【００５４】
熱分解（pyrolysis）は、火事についてのギリシャ語「pyr」および崩壊についての「lysis」から、加熱に際しての化学化合物の分解および／または他の形質転換を意味する［R．Morrison  and  R．Boyd，  Organic  Chemistry，  第3版，  Allyn  and  Bacon  Inc．，  Boston，  （1974）参照］。用語熱分解は有機化学において最も広く使用されており［Lyle  F．Albright，  Billy  L．  Crynes，  William  H．  Corcoran，  Pyrolysis  theory  and  industrial  practice，  Academic  Press，  1983］、ここに、それは、（単純な化合物への）より小さな分子量の生成物へのその分解、ならびに初期化合物および変換生成物の異性化、重合または重縮合が伴う、有機物質の高温破壊的形質転換をいう［Brown  R．F．，  Pyrolytic  Methods  in  Organic  Chemistry，  New  York  （1980）；  Encyclopedia  of  Chemistry，  McGraw−Hill，  New  York  （1983），  pp．14ないし15参照］。特に、アミンオキサイドの熱分解（Cope反応）を含めた、有機化学における熱分解の例は、技術刊行物に見出すことができる［Calvin  A．Buehler，  Donald  E．Pearson，  Survey  of  Organic  Syntheses，  Wiley−Interscience，  New  York（1970）参照］。熱分解は、バルクにおける油炭水化物の化学的修飾のための石油化学産業で広く用いられている。この方法もまた無環、脂環および複素環アミンの変換で広く用いられる。熱分解のプロセスは、通常、120ないし150℃の温度で行われるが、反応は無水ジメチルスルホキシドおよびテトラヒドロフランの混合物中にて25℃でよく行うことができる［Cram，  D．J．  et  al．，  J．Am．Chem．Soc．，  84，  1734（1962）参照）］。スルホキシドのアルケンへの熱分解に対する洞察は1，1−ジフェニルプロピルフェニルスルホキシド［Kingsbury，  C．A．  and  Cram  D．J．，  J．Am．Chem．Soc．，  82，1810（1960）参照］および3−フェニルプロピルメチルスルホキシド［Org．Chem．，  29，  2699（1964）］の挙動の研究を含んでいた。炭水化物の熱分解プロセスも公知である。知られているように、炭水化物中の結合は500ないし700℃への加熱に際して破壊され、これにはフリーラジカルの形成が伴う。これらのラジカルから形成された最終生成物はその相対的安定性に依存する。最も頻繁に遭遇する生成物は水素、メタン、エチレンおよび、特に、1，3−ジエンである。生成物の高い収率を提供するためには、基材はできる限り迅速かつ均一に解離温度まで加熱すべきであり、次いで、また迅速に冷却すべきである。酸、無水物、ケトンおよびエステルの熱分解を行うのが可能である。明らかに、アセチル基を含有するいずれの有機化合物も、熱分解の間にある量のケトンを生じることが期待できる。種々の実験室手法が記載されており［Williams，  J．W．  and  Hurd  C．D．，  J．Org．Chem．，  5，  122（1940）参照］、そこでは、ケトンの最良な収率が700ないし750℃まで加熱されたクロメルAワイヤーを通過したアセトンから観察された。熱分解がリアクターチャンバー中で行われる場合、該プロセスを低温（約500℃）で行って、熱分解の生成物の一酸化炭素およびガス状オレフィンへのさらなる分解を妨げるべきである。
【００５５】
前記例は、熱分解の使用は新しい有機化合物を得ることにほとんどにおいて制限されることを示す。我々の知識の最良においても、光学的に異方性であって、その少なくとも一部が、（偏光子およびリターダのような）光学用途および（太陽電池、CCD、薄膜トランジスター集積回路、発光ダイオード、および発光ディスプレイのような）電子デバイスを意図する、導電性である薄い結晶膜を得るための熱分解の使用についてのデータはない。そのような多層膜の物理的特性を改良するために、特に、機械的強度および接着と同時に電子伝導性を増加させるように用いられる熱分解もない。
【００５６】
前記イオノゲン基、特に、スルホン酸基は薄い結晶膜材料において移動電荷キャリアー（電子および／またはホール）に対する極端に効果的なトラップであることに注意すべきである。この理由で、これらの基の除去は電荷キャリアー（電子および／またはホール）の密度および移動性の増加、よって、外部作用に付された共役芳香族結晶性層の電導度の増加につながる。さらに、イオノゲン基の除去の結果、極性溶媒に対する共役芳香族結晶性層の溶解度の低下がもたらされる。簡潔のために、外部作用に付された共役芳香族結晶性層を、以下、修飾された共役芳香族結晶性層という。かくして、修飾された共役芳香族結晶性層は、共役芳香族結晶性層と比較して、増大された電導度および極性溶媒における減少した溶解度（または不完全に溶解性）を有する。
【００５７】
開示した方法によると、イオノゲン基は、スルホン酸基、COO−、PO4−、カチオン基およびカルボキシ基を含む群から選択される。
【００５８】
開示された方法によると、共役芳香族結晶性層に対する外部作用は、熱分解温度までの共役芳香族結晶性層の局所的および／または全体的加熱によって行われる。熱分解の温度は各有機物質に特徴的であって、処理すべき各有機化合物につき実験的に決定すべきである。我々の場合には、熱分解温度とは、有機化合物に両親媒性特性を付与するのに用いる、結合の破壊およびイオノゲン（親水性）基の脱着に導く処理の温度を有する。
【００５９】
より正確には、熱分解の温度はデリバトグラフィック分析のデータに基づいて規定することができる。該デリバトグラフィック分析またはそれらからスルホン酸、スルフェートまたはスルファイト基を欠失させるにおける有機化合物試料の重量損失の温度依存性の分析は、この場合における熱分解温度が300℃および400℃の間の範囲にあることを示した。最も好ましい熱分解温度は330℃および350℃の間の範囲にある。イオノゲン基の除去は、極性溶媒へのその溶解度の研究によって確認される。そのような試料の溶解度は示された温度範囲におけるその熱的処理の後により小さくなる。イオノゲン基が示された温度範囲における処理によって除去されるのを確認するためには、さらなる赤外分光分析を用いるのが望ましい。
【００６０】
開示された方法によると、共役芳香族結晶性層は種々の方法によって、例えば、同心電気ヒーターおよび／または電磁波放射および／または抵抗ヒーターおよび／または交流電場または磁場および／または加熱された液体またはガスの流動を用いて加熱することができる。
【００６１】
イオノゲン基、特に、スルホン酸基の除去は、マイクロ波放射および／またはレーザー放射を用い、共役芳香族結晶性層の少なくとも一部に対して行われる外部作用によって行うことができる。該外部作用の頻度、強度および持続は、外部作用の終了後に結晶性構造を無傷に保持しつつ、共役芳香族結晶性層からのイオノゲン基の一部の部分的除去を確実とするように選択される。放射線周波数（または対応するフォトンエネルギー）は、有機化合物の少なくとも1つの吸収バンドと共鳴するように選択される（イオノゲン基の結合のエネルギー）。放射線周波数（フォトンエネルギー）は、イオノゲン（親水性）基の脱着に、有機化合物における他の結合の破壊が伴うように選択されなければならない。放射線周波数および持続は各有機化合物につき実験的に選択される。
【００６２】
加えて、共役芳香族結晶性層の少なくとも一部に対する外部作用は、レーザー放射の2−フォトン吸収の方法によって行うことができ、それにより、レーザー放射の2つのフォトンの総和周波数は、有機化合物の少なくとも1つの吸収バンドに共鳴する。
【００６３】
かくして、照射の周波数、強度および持続は、有機化合物に両親媒性特性を付与する、COO−、PO4−、カチオン基、カルボキシ基のリストから選択されるスルホン酸基、または他のイオノゲン（親水性）基を除去するように選択されなければならない。イオノゲン基のリストは、説明目的のみで掲げられ、本発明を断じて制限する意図ではない。
【００６４】
開示された方法によると、少なくとも1つの共役芳香族結晶性層の導電部分は、トポロジー的パターンの形状にての局所外部作用によって形成される。少なくとも1つの共役芳香族結晶性層の一部が外部作用に付されず、よって、イオノゲン基を含有する開示された方法の1つの具体例において、共役芳香族結晶性層のこの部分は極性溶媒の助けを借りて溶解される。開示された方法のもう1つの具体例において、極性溶媒に不溶性の材料のマスクを適用するために外部作用に先立って、さらなる操作を行う。極性溶媒における引き続いての処理は共役芳香族結晶性層の未保護部分を除去し、これに続いてマスクが除去され、乾燥される。
【００６５】
基材の厚みは開示された方法によって制限されない。加熱は、例えば、基材の側面から行うことができる。熱分解は異方性膜の機械的強度を増加させ、異方性膜の基材への接着を改良することができる。
【００６６】
開示された方法によると、基材は、その破壊（共役芳香族結晶性層の融解、または昇華、または分解、または有機物質との反応）の温度が、基材が該共役芳香族層に対する外部作用の間にそこまで加熱される温度を超える材料で作成することができる。開示された方法によると、基材はフレキシブルまたは剛性であり得る。基材は、平坦、凸、または凹表面、あるいは前記タイプを組み合わせる予め設定された幾何学的形状の表面を保有することができる。基材はプラスチック、金属、セラミック、ガラス、金属−セラミック複合体、およびこれらの材料の種々の組合せの群のいずれかの材料で作成される。
【００６７】
有機材料（プラスチック）のリストは、ポリイミド、ポリカルボネート、ポリエステルおよびポリアクリレートを含む。金属のリストはアルミニウム、コバルト、銅、モリブデン、ニッケル、白金、タンタル、および関連合金を含む。基材材料としての与えられた金属の適用性についての重要な条件は、その融点が、基材が外部作用の間にそこまで加熱される温度よりも高くなければならないことである。金属およびその酸化物は不活性な基材材料であり、それはその表面で成長した有機層の特性に対して有意な影響を生じない。少なくともその表面の一部上の基材の異方性特性は、基材表面に形成された、基材材料で作成された、またはもう1つの材料の化学結合、またはレリーフもしくはテキスチャーによることができる。また、基材は、隣接共役芳香族結晶性層において液晶相の形成を妨げず、この共役芳香族結晶性層の基材への、またはもう1つの共役芳香族結晶性層への接着を増大させる更なる界面活性剤層を担うこともできる。
【００６８】
開示された方法の可能な具体例において、少なくとも1つの配向層がさらに該基材に適用される（または基材上に形成される）。この配向層は、ガス（蒸気）相からの特別な材料の斜め蒸着の方法によって基材上に形成することができる。1つの可能な特別な材料は二酸化ケイ素である。開示された方法のもう1つの可能な具体例において、少なくとも1つの配向層は、ある予め設定された方向にラビングによって配向されたポリマー材料で作成される。加えて、開示された方法のこの具体例の変形があり、それにより、ポリマー（配向層）は、偏光への暴露によって配向された感光性ポリマー材料である。開示された方法の1つの可能な具体例において、基材はポリイオン層で被覆される。もう1つの可能な変形において、該ポリイオン層は、水溶液から該基材上への蒸着の間に正に荷電され、他方、基材は負に荷電されて、静電気的相互作用によって該ポリイオン層を引きつける。さらにもう1つの具体例において、該共役芳香族結晶性層は有機化合物の分子の周囲に負に荷電したイオノゲン基を含み、それにより、これらの基の少なくとも1つは該ポリイオン層にひきつけられる。該ポリイオン層を作り出すのに用いることができるポリマーの群はポリ（塩化ジアリルジメチルアンモニウム）、ポリ（エチレンイミン）、およびポリ（アリルアミル塩酸塩）を含むことができる。
【００６９】
共役芳香族結晶性層に対する外部作用は、緩衝ガスの雰囲気中で行われる。緩衝ガスはHe、Ar、Xeおよびいずれかの他の不活性ガス、N2、CO2、およびいずれかの他の非反応性ガスのリストからのいずれかのものである。このリストは幾つかの例を掲げるに過ぎず、断じて、緩衝ガスの選択を制限するものではなく、他のガスおよびガス混合物を同様に用いることができる。
【００７０】
リオトロピック液晶を得るための有機化合物は、一般構造式｛K｝（M）n［式中、Kは、リオトロピック液晶相の形成のための極性溶媒への溶解度を確実とする、同様または同様でない、1以上のイオノゲン基を含む、共役π−系を持つ多環有機化合物であり；Mは修飾官能基であり；およびnは官能基の数である］の少なくとも1つの芳香族化合物を含むことができる。
【００７１】
異方性膜を得るためには、リオトロピック液晶は、少なくとも1つの多環色素、またはリオトロピック液晶相を形成することができる、スルホン酸および／またはカルボキシおよび／またはホスフェートおよび／または他の基を含有するそのような色素の誘導体を含む有機化合物を用いて調製することができる。
【００７２】
異方性膜を得るための有機化合物は、インダントロン（バットブルー4）、1，4，5，8−ペリレンテトラカルボン酸ジベンゾイミダゾール（バットレッド14）、または3，4，9，10−ペリレンテトラカルボン酸ジベンゾイミダゾール、キナクリドン（ピグメントバイオレット19）またはその混合物よりなる群の1つに基づいて調製することもできる。
【００７３】
異方性膜を得るための有機化合物は3，4，9，10−ピリレンテトラカルボン酸二無水物（PTCDA）またはビス−（1，2，5−チアジアゾール）−p−キノビス−（1，3−ジチオール）（BTQBT）またはアルミニウムトリス（8−ヒドロキシキノリン）（Alq3）に基づいて調製することもできる。ホール（p−タイプ）伝導性を持つ層は、PTCDAおよびBTQBT、および幾つかの他の類似の化合物およびそれらの誘導体を用いて得ることができることは確認されている。電子（n−タイプ）伝導性を保有する層はAlq3で作成することができる［Kepler  et  al，．  Electron  and Hole  Mobility  in  Tris−（8−hydroxyquinolinolato―N1，O8）  Aluminum，  Appl．Phys．Lett．，  Vol．66，  3618（1995）］。
【００７４】
異方性膜を得るための有機化合物は種々のフタロシアニンに基づいて調製することができる。金属塩および金属（Me）の原子価に応じて、種々のフタロシアニンを合成することができる。特に、Meは無金属フタロシアニン、H2Pcのような水素原子の対を表すことができる。それは、Li2PcまたはMgPcにおけるような一価または二価金属でもあり得る。Meが三価である場合、MeはAlClPcおよびAlOHPcにおけるような金属ハライドまたは金属水酸化物であり得る。三価金属の場合、MeはTiOPc、SiCl2Pc、およびSi（OH）2Pcにおけるような金属酸化物、金属ジハライドまたは金属二水酸化物であり得る。中心金属イオンに加えて、構造の変形は、スルホン酸（またはアミド）、カルボン酸、アルキル、アリール、ハライド、ニトロ等のような、フタロシアニン環上の置換によって達成することができる。例えば、VOPc、CrPc、FePc、CoPc、NiPc、CuPc、ZnPc、SnCl2Pc、PbPc、Ge（OH）2Pc、InBrPc、およびその混合物のような他のフタロシアニンを用いることもできる。
【００７５】
異方性膜を得るための有機化合物は3，3’−ジクロロベンジジン、または2，7−ジアミノフルオレノン、または2，6−ジアミノアントラキノン、または2，7−ジアミノアントラキノン、または（p−アミノフェニル）フェニルアミン、またはトリス（p−アミノフェニル）アミン、または2，7−ジアミノジベンゾチオフェンスルホン、または2，7−ジアミノジベンゾチオフェン、または2−（p−アミノフェニル）‐6−アミノベンゾオキサゾール、またはビス（p−アミノフェニル）アミン、またはN−メチルビス（p−アミノフェニル）アミン、または2，5−ビス（p−アミノフェニル）‐1，3，4−オキサジアゾール、または1，6−ジアミノピレン、または1，5−ジアミノナフタレンのような種々の色素、あるいは他の同様な有機物質およびそれらの混合物に基づいて調製することもできる。
【００７６】
開示された方法の1つの可能な具体例において、異方性膜はカスケード結晶化プロセスにより少なくとも2つの順次に形成された共役芳香族結晶性層によって形成され、ここに、外部作用の持続、特性、および強度は、外部作用の終了後に、この共役芳香族結晶性層の結晶性構造および全ての既に形成された共役芳香族結晶性層を無傷に保持しつつ、共役芳香族結晶性層の少なくとも一部からのイオノゲン基の一部の部分的除去を確実とするように選択される。異方性膜を得る開示された方法の1つの変形において、各引き続いての共役芳香族結晶性層に対する外部作用は、この共役芳香族結晶性層の少なくとも一部を熱分解の温度まで加熱することよりなり、ここに、引き続いての共役芳香族結晶性層を形成するのに用いられる有機化合物は、各次の共役芳香族結晶性層の熱分解の温度が先行共役芳香族結晶性層のそれよりも低くなるように選択される。異方性膜を得る開示された方法のもう1つの変形において、膜はさらなる外部熱作用に付され、その持続、特性および強度は、隣接共役芳香族結晶性層の少なくとも1つの対における有機物質の相互インターカレーションを供するのに十分なものである。インターカレーションは、1つの共役芳香族結晶性層および基材および／またはもう1つの共役芳香族結晶性層の間の良好な機械的および／または電気的接触を確実とする。さらにもう1つの可能な変形において、インターカレーション温度は、後者によって外部作用に暴露されている共役芳香族結晶性層の熱分解の温度未満に選択される。
【００７７】
該異方性膜は2以下の共役芳香族結晶性層を含む変形において、該プロセスはさらなる段階：該共役芳香族結晶性層の間の少なくとも1つのポリイオン層の形成を含むことができる。開示された方法の1つの可能な具体例において、該ポリイオン層は共役芳香族結晶性層に対して反対に荷電される。もう1つの具体例において、少なくとも1つのポリイオン層は、該共役芳香族結晶性層の形成の前にある予め設定された方向に公知の方法のいずれかによって配向させることができる。可能な変形において、該ポリイオン層と一緒に形成される2つの共役芳香族結晶性層のうちの少なくとも1つは、さらに、ポリイオン層と同一方向に公知の方法のいずれかによって配向される。もう1つの変形において、該方法は、さらに、反対方向の共役芳香族結晶性層の系列を含み、ここで、配向方向は引き続いての共役芳香族結晶性層の各対に対して反対である。開示された方法のもう1つの可能な具体例があり、ここで、少なくとも1つの該ポリイオン層の厚みはポリイオン分子のサイズと同等である。
【００７８】
もう1つの好ましい具体例において、開示された発明は基材、該基材上に蒸着された修飾された共役芳香族結晶性層を含む異方性膜を提供する。該修飾された共役芳香族結晶性層は、光学軸の1つに沿って3．4±0．3Åの分子間面間隔を持つ全体的に秩序立った結晶構造によって特徴付けられる。該修飾された共役芳香族結晶性層は、共役π−系を持つ少なくとも1つのディスク−形状多環有機化合物を含む棒状超分子によって形成される。修飾された共役芳香族結晶性層の少なくとも一部は伝導性を有し、極性溶媒に貧溶解性または不溶性である。この膜は、異方性膜形成の段階で配向作用によって付与された異方性特性を保有する。この段階において、有機化合物はイオノゲン基、例えば、スルホン酸基を含む。開示された方法に従う外部作用の結果として、これらのイオノゲン基は有機化合物から除去される。この理由で、残りの伝導性異方性結晶膜はさらなる電気的および光学的特性：電子および／またはホール伝導性、電子および／またはホールの増大したドリフト移動性を獲得する。加えて、開示された伝導性異方性結晶膜は、増大した機械的強度および改良された基材への接着を保有する。そのような異方性膜は極性溶媒への低下した溶解性を有する。
【００７９】
異方性膜の1つの具体例において、基材はプラスチック、ガラス、セラミック、金属−セラミック複合体、および金属よりなるリストから選択される1または数個の材料から形成される。本発明のもう1つの具体例において、薄い結晶膜は基材材料を有し、これはアルミニウム、コバルト、銅、モリブデン、ニッケル、白金、タンタルまたは関連合金を含む群から選択される。本発明の1つのその他の具体例において、基材はフレキシブル材料から形成される。もう1つの具体例において、基材は剛直な材料から形成される。本発明においては、基材は異なる形態、例えば、平坦、凸または凹表面、あるいはこれらの該形態を組み合わせた複雑な幾何学的形状であり得る。
【００８０】
異方性膜の1つの具体例において、共役芳香族結晶性層を調製するのに用いられる有機化合物は一般的構造式｛K｝（M）n［式中、Kはリオトロピック液晶相の形成のための極性溶媒への溶解性を確実とする、同様なまたは同様でない、1以上のイオノゲン基を含む共役π−系を持つ多環有機化合物であり；Mは修飾官能基であり；およびnは官能基の数である］を持つ少なくとも1つの芳香族化合物を含むことができる。
【００８１】
開示された発明によると、異方性膜の修飾された共役芳香族結晶性層の伝導性部分はトポロジー的パターンの形態で形成することができる。
【００８２】
1つの具体例において、異方性膜は膜の頂部に形成された少なくとも1つの反射防止層を含む。加えて、異方性膜は、さらに、該膜の頂部に形成された、少なくとも1つの紫外線および／または赤外線放射吸収層を含むことができる。加えて、異方性膜は、さらに、異方性膜の表面の少なくとも1つの保護層を含む。加えて、少なくとも1つの接着剤層を異方性膜の頂部に形成することができる。
【００８３】
開示された発明による異方性膜は、適用の分野に応じて、1ないし数個の修飾された共役芳香族結晶性層を含むことができる。本発明によると、該修飾された共役芳香族結晶性層の数は制限されない。開示された発明による異方性膜は2以上の修飾された共役芳香族結晶性層を含むことができる。また、各修飾された共役芳香族結晶性層の厚みは任意であるか、あるいは層がバルク特性をそこで呈する値（例えば、〜1μm）までの単一一分子層（〜0．5nm）の範囲に制御することができる。さらなる中間層（保護、接着剤、清澄化膜、および紫外線および／または赤外線放射吸収層）もまた全膜厚みに寄与する。したがって、開示された本発明による異方性膜の厚みは0．5nmから数ミクロンまで変化し得る（基材の厚みは考慮しない）。
【００８４】
図1は基材（1−2）上の修飾された共役芳香族結晶性層（1−1）を含む完全に伝導性異方性膜の模式的ダイヤグラムを示す。カスケード結晶化プロセスは共役芳香族結晶性層を形成する。共役芳香族結晶性層は、光学軸の1つの方向に3．4±0．3Åの分子間面間隔を持つ全体的に秩序立った結晶構造によって特徴付けられる。該層は、共役π−系を持つ少なくとも1つのディスク−形状多環有機化合物、およびイオノゲン基を含む棒状超分子によって形成される。共役芳香族結晶性層は外部作用に完全に付され：熱分解温度まで加熱されおよび／またはマイクロ波および／またはレーザー放射に暴露され、その結果として、イオノゲン基は全共役芳香族結晶性層から除去され、材料は伝導性とされた。基材はセラミック、金属−セラミック複合体、ガラス、プラスチック、または金属を含めた種々の材料で形成することができる。基材材料は、外部因子の作用の間に生じた温度にて、分解せず、昇華せず、または融解しないことを確実とするのが重要である。
【００８５】
図2は、基材（2−2）上の修飾された共役芳香族結晶性層（2−1）を含む局所的に伝導性の異方性膜の模式的ダイヤグラムを示す。カスケード結晶化プロセスは共役芳香族結晶性層を形成する。該層は、共役π‐系を持つ少なくとも1つのディスク−形状多環有機化合物、およびイオノゲン基を含む棒状超分子によって形成される。共役芳香族結晶性層は外部作用に付され：熱分解温度まで加熱されおよび／またはマイクロ波および／またはレーザー放射に暴露された。外部作用は局所的に適用された。その結果、イオノゲン基は共役芳香族結晶性層の幾つかの領域（2−3）から除去され、材料は伝導性とされた。基材はセラミック、金属−セラミック複合体、ガラス、プラスチックまたは金属を含む種々の材料から形成することができる。基材材料は、外部因子の作用の間に生じた温度にて分解せず、昇華せず、または融解しないことを確実とするのが重要である。
【００８６】
図3は、基材（3−2）上に蒸着され、異方性膜の頂部に形成された保護層（3−4）で被覆された修飾された共役芳香族結晶性層（3−1）を含む完全に伝導性の異方性膜の模式的ダイヤグラムを示す。共役芳香族結晶性層は、共役π−系を持つ少なくとも1つのディスク−形状多環有機化合物、およびイオノゲン基を含む棒状超分子によって形成される。該層は外部作用に完全に付され：熱分解温度まで加熱されおよび／またはマイクロ波および／またはレーザー放射に暴露され、その結果、イオノゲン基は全層から除去され、材料は伝導性とされた。基材はセラミック、金属−セラミック複合体、ガラス、プラスチックまたは金属を含む種々の材料で形成することができる。基材材料は、外部因子の作用の間に生じた温度にて分解せず、昇華せず、または融解しないことを確実とするのが重要である。保護層は異方性膜が周りの媒体の作用を損なうのを妨げる。
【００８７】
図4は、基材（4−2）上にカスケード結晶化プロセスによって蒸着され、次いで、外部作用に暴露された有機化合物に基づくリオトロピック液晶で形成された幾つかの修飾された共役芳香族結晶性層（4−1、4−5、4−6、および4，7）から構成される異方性膜の模式的ダイヤグラムを示す。基材はセラミック、金属−セラミック複合体、ガラス、プラスチック、または金属を含めた種々の材料で形成することができる。基材材料は、外部因子の作用の間に生じた温度にて分解せず、昇華せず、または融解しないことを確実とするのが重要である。保護層（4−4）は、異方性膜は周りの媒体の作用を損なうのを妨げる。
【００８８】
開示された方法は、異方性膜を得るための特別な設定で行われる。該設定はその上に少なくとも1つの基材を設置することができる基材ホルダーを収容するリアクター真空チャンバー、およびリアクターチャンバー中に真空を得、緩衝ガスをリアクターチャンバーに供給し、および共役芳香族結晶性層を加熱および／または照射するための設備、加熱および／または照射用の喚起的な前記源を移動させるためのメカニズムを含む。図5は、異方性膜の製造に必要な技術的操作の順番を表す。以下の記号を利用する：カスケード結晶化プロセス（5−1）、保護層（5−2）、基材（5−3）、共役芳香族結晶性層（5−4）、異方性膜（5−5）、チャンバー（5−6）、マイクロ波放射および／またはレーザー放射（5−7）、光学的に透明なウインドウ（5−8）、抵抗ヒーター（5−9）、緩衝ガスをチャンバーに供給するための設備（5−10）、チャンバー中で真空を得るための設備（5−11）。
【００８９】
1つの可能な具体例において、設定は、異方性膜の蒸着を意図した基材を設置するための少なくとも2つの平行した段階があるカセットタイプの基材ホルダーを含むことができる。基材ホルダーの種々の可能な変形がある。例えば、カセットタイプの基材ホルダーは基材をもう1つの上に設置するための少なくとも2つの水平ステージおよび／または基材をもう1つの後ろに設けるための少なくとも2つの垂直ステージよりなることができる。カセットタイプの基材ホルダーはリアクター真空チャンバー中に固定することができるか、あるいはそれはこのチャンバーの側面および／または頂部に位置する真空−ロックウインドウを通じてリアクター真空チャンバーに導入することができる。1つの可能な具体例において、設定は、異方性膜の蒸着を意図した基材を設置するための少なくとも2つの平行したステージがあるカセットタイプの基材ホルダーを含むことができる。開示されたデバイスにおいて真空を得るための設備は機械的ポンプおよび／またはイオンポンプおよび／または油拡散ポンプおよび／またはターボ分子ポンプおよび／またはいずれかの他のポンピング設備あるいはそれらの組合せを含むことができる。緩衝ガスをリアクターチャンバーに供給するための設備は種々のリークバルブおよび／または多孔性膜および／または他のガス流入口システムおよびデバイスを含むことができる。放射線源および／または抵抗ヒーターおよび／または交流電場または磁場および／または加熱された液体または気体の流れを含めた種々の加熱手段を使用することができる。加熱デバイスは種々の方法で配置することができる。特に、そのようなデバイスは基材ホルダー下に設けることができるか、あるいは結晶膜または多層コーティングの表面に置くことができるか、あるいは結晶膜の表面の全部または少なくとも一部を加熱することができるように配置することができる。
【００９０】
1つの具体例において、開示された発明による設定はマイクロ波および／またはレーザー放射源を含む。そのような具体例において、マイクロ波源はリアクターチャンバーの内部および／または外部に設置することができ、フレキシブルな導波路またはケーブルを設けることができ、その一端は該源の出力に連結され、他端は照射設備を移動させるメカニズムに連結される。もう1つの具体例において、レーザーはリアクターチャンバーの内部および／または外部に設置され、フレキシブルな光ファイバーが設けられその一端はレーザー出力に連結され、他端は照射設備を移動させるメカニズムに連結される。さらにもう1つの可能な具体例において、該メカニズムは加熱および／または照射設備を、外部因子に暴露された処理された平面状共役芳香族結晶性層の表面に平行に二次元で移動させることができる。1つのさらに可能な具体例において、共役芳香族結晶性層の加熱および／または照射の手段は静止した、またはこれらの設備を移動させるメカニズム上いずれかのリアクターチャンバーの内部および／または外部に設置される。加えて、共役芳香族結晶性層が静止した、またはこれらの設備を移動させるメカニズム上のいずれかのリアクターチャンバーの外部に設置され、リアクターチャンバーには、それを通って共役芳香族結晶性層が処理される、使用される照射用の透明なウインドウが設けられたシステムを提供することができる。
【００９１】
該設定は、加えて、制御および調整の手段を含むことができる。特に、基材ホルダー下に置かれた温度センサーは、結晶膜表面の少なくとも一部上で予め設定された温度を維持するために設けることができる。加えて、該設定には、リアクターチャンバーに真空を生じさせ、および／または緩衝ガスを供給しおよび／または結晶膜を過熱しおよび／または照射するプロセスを制御するための設備を設けることができる。該設定は、リアクターチャンバー中の真空および／または緩衝ガスの圧力および／または共役芳香族結晶性層の加熱の温度および／または照射の強度のレベルを制御する手段を設けることもできる。
【実施例】
【００９２】
本発明の方法およびシステムに従って、多数の実験を行った。これらの実験は例示目的のみを意図し、断じて本発明の範囲を限定する意図のものではない。
【００９３】
1つの実験例では、リオトロピック液晶の形成のための有機化合物としてのインダントロンを用いて基材上に形成された異方性膜が供される。共役芳香族結晶性層は、前記した公知の方法の1つによって形成された。基材はガラスプレートであった。得られた共役芳香族結晶性層の乾燥の後に行った測定の結果によりその異方性光学特性が確認された。次いで、共役芳香族結晶性層を外部熱作用に付して、スルホン酸基を有機化合物から除去した。窒素（緩衝ガス）の雰囲気中で試料を抵抗ヒーターによって加熱した。その結果、この処理のうち、残存スルホン酸基の少なくとも一部が有機化合物から除去された。図6は、インダントロンの試料の加熱の間に試料重量の変動を特徴付ける熱分析曲線を表す。温度は、4．9ないし5度／分と等しい温度の一定上昇速度にて、温度を雰囲気温度（21．6℃）から1000℃まで上昇させた。図6は、300ないし400℃の温度間隔での加熱には、共役芳香族結晶性層の重量のかなりの変動が伴い、それにより、測定された重量喪失は有機化合物中のスルホン酸基の質量分率に相当することを示す。得られた実験データによると、加熱のプロセスは熱分解の温度で行うべきである。図6によると、光学的に異方性であって、その少なくとも一部がインダントロンに基づいて電気的に伝導性である異方性膜を得るのに必要な熱分解の温度は350℃以下でなければならない。イオノゲン基の除去は、極性溶媒へのその溶解度の調査によって確認される。そのような試料の溶解性は、示された温度範囲におけるその熱処理の後により小さくなる。外部作用の温度はできる限り低く選択すべきことを強調すべきである。というのは、この温度が高くなれば、共役芳香族結晶性層材料における分解プロセスはより強くなるからである。
【００９４】
第二の実験例においては、基材上に形成された異方性膜が提供される。この例においては、インダントロンがやはりリオトロピック液晶形成用の有機物質として用いられた。
【００９５】
この例および第一の例の間の差は、外部温度作用の実現の方法にある。最初の例の図6においては、スルホン酸基の脱落は305度の温度で開始することが即座に明らかである。従って、全てのスルホン酸基の少なくとも一部の共役芳香族結晶性層の試料から脱落させ、この試料を305度を超えて加熱しないのが可能か否かを見出すのは興味深かった。試料はほぼ60分以内に305度の温度まで加熱され、次いで、この温度は210ないし220分以内この固定されたレベルで維持された。共役芳香族結晶性層の温度の時間に対する依存性を図7に示す。共役芳香族結晶性層は前記した公知の方法のうちの1つによって形成された。基材はガラスプレートであった。得られた共役芳香族結晶性層の乾燥後に行われた測定の結果により、その異方性光学特性が確認された。次いで、共役芳香族結晶性層を外部熱作用に付して、スルホン酸基を有機物質から除去した。試料は窒素（緩衝ガス）の雰囲気中で抵抗ヒーターによって加熱された。その結果、この処理のうち、残存スルホン酸基の少なくとも一部は有機物質から除去された。図8は、インダントロンの試料の加熱の間における試料重量の変動を特徴付ける熱分析曲線を表す。分かるごとく、温度の静止値（305ないし307℃）でもって試料に対する長期熱外部作用は、全てのスルホン酸基の少なくとも一部を試料から脱落させた。イオノゲン基の除去は、極性溶媒におけるその溶解度の調査によって確認される。そのような試料の溶解度は、示された温度範囲におけるその熱的処理の後に小さくなる。
【００９６】
第三の実験において、リオトロピック液晶の形成用の有機化合物としてペリレン−テトラカルボン酸のジベンソイミダゾールを用いて基材上に形成された異方性膜が提供される。共役芳香族結晶性層は、前記した公知の方法の1つによって形成された。基材はガラスプレートであった。得られた共役芳香族結晶性層の乾燥後に行われた測定の結果により、その異方性光学特性が確認された。次いで、共役芳香族結晶性層を外部熱作用に付して、有機物質からスルホン酸基を除去した。試料は、窒素（緩衝ガス）の雰囲気中で抵抗ヒーターによって加熱された。この処理の結果、残存スルホン酸基の少なくとも一部が有機物質から除去された。図9は、ペリレン−テトラカルボン酸のジベンゾイミダゾールの試料の加熱の間における試料重量の変動を特徴付ける熱分析曲線を表す。温度は、4.8ないし5度／分と等しい温度の一定上昇速度にて、雰囲気温度（20．3℃）から1000℃まで上昇させた。図9は、300ないし400℃の温度間隔での加熱には共役芳香族結晶性層の質量のかなりの変動が伴い、それにより、測定された質量喪失は有機物質におけるスルホン酸基の質量分率に対応することを示す。図9によると、光学的に異方性であって、その少なくとも一部がペリレン−テトラカルボン酸のジベンゾイミダゾールに基づいて電気的に行われる異方性膜を得られるのに必要な熱分解の温度は350℃以下でなければならない。イオノゲン基の除去は、極性溶媒へのその溶解度の調査によって確認される。そのような試料の溶解度は、示された温度範囲におけるその熱的処理の後に小さくなる。外部作用の温度はできる限り低く選択されるべきであることが強調されるべきである。というのは、この温度が高くなれば、共役芳香族結晶性層材料における分解プロセスはより激しくなるからである。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】基材上に形成された完全に伝導性の異方性膜の模式的ダイヤグラムを示す。
【図２】基材上に形成された局所的に伝導性の異方性膜の模式的ダイヤグラムを示す。
【図３】基材上に形成され、異方性膜の頂部に形成された保護層を含む完全に伝導性の異方性膜の模式的ダイヤグラムを示す。
【図４】基材上に形成され、異方性膜の頂部に形成された保護層を含む多層異方性膜の模式的ダイヤグラムを示す。
【図５】異方性膜の製造用の技術的操作の順番を示す。
【図６】4．9ないし5．0度／分に等しい温度の一定上昇速度にて、温度を雰囲気温度（21．6℃）から1000℃まで上昇させた場合の、インダントロンの試料の加熱の間における試料重量の変動を特徴付ける熱分析曲線を示す。
【図７】インダントロンの試料の温度の時間に対する依存性を示す。
【図８】試料の温度が図7に示す時間に依存する場合における、インダントロンの試料の加熱の間における試料重量の変動を特徴付ける熱分析曲線を表す。
【図９】温度を、4．9ないし5度／分に等しい一定速度で上昇させた場合における、ペリレン−テトラカルボン酸のジベンゾイミダゾールの試料の加熱の間における試料重量の変動を特徴付ける熱分析曲線を表す。
【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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