(57)【要約】      （修正有）【課題】形状等のバリエーション展開を容易にし、また、簡易なプロセスで製造することができるデバイス及びこのようなデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】１又は複数の線状素子１及びこの線状素子１を被覆する絶縁材２を備え、上記各線状素子１が、少なくとも表面が導電性を有する線状芯材５、この線状芯材５を被覆する１又は複数の機能性層４、及びこの機能性層４を被覆する導電層３を備えるデバイスである。上記機能性層がｐｎ接合若しくはｐｉｎ接合からなるシリコン層、又は有機系電子受容体及び有機系電子供与体からなる有機層であり、光電変換装置として用いられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の線状素子及びこの線状素子を被覆する絶縁材を備え、
上記各線状素子が、少なくとも表面が導電性を有する線状芯材、この線状芯材を被覆する１又は複数の機能性層、及びこの機能性層を被覆する導電層を備えるデバイス。
【請求項２】
上記機能性層がｐｎ接合若しくはｐｉｎ接合からなるシリコン層、又は有機系電子受容体及び有機系電子供与体からなる有機層であり、
光電変換装置として用いられる請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
上記線状素子に近接配置される１又は複数の導光体をさらに備える請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
板状、棒状又はフィルム状の形状を有する請求項１、請求項２又は請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
少なくとも表面が導電性を有する線状芯材に機能性層及び導電層をこの順に被覆させ、線状素子を得る工程、及び
この線状素子を絶縁材で被覆し、板状、棒状又はフィルム状に形成する工程
を有するデバイスの製造方法。
【請求項６】
上記機能性層が少なくとも２種の半導体層からなり、発光装置として用いられる請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
上記機能性層が誘電体層であり、キャパシタとして用いられる請求項１に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１又は複数の線状素子を備えるデバイス及びこのデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素を発生しないクリーンで安全なエネルギー源として、太陽光発電が注目されている。かかる太陽光発電に用いられる装置として、現在シリコン系の太陽電池が実用化されており、各国政府の戦略も手伝って広く普及してきている。シリコン系以外に最近では化合物半導体を活用したＣＩＧＳ系、ＣｄＴｅ系などの薄膜系太陽電池が新たな市場を築き始めている。また、色素増感太陽電池、有機半導体を活用した有機薄膜太陽電池も試作段階にある。これらの太陽電池（光電変換装置）においては、発電量の時間変動が生じるため、これを平準化する蓄電デバイスも求められている。各家庭レベルにおいては、電気自動車用の蓄電池にその役割を担わせる試みもなされている。そこで、短時間で充放電が可能なキャパシタの開発も活発になされており、容量の大きなリチウムイオンキャパシタなどが注目されている。
【０００３】
また、電子部品分野でもキャパシタは注目されており、近年の電子機器の小型軽量化に伴い、電子部品サイズもセンチオーダーからミリオーダーの微少なものとなり、更に微細化を進めて基板に内蔵する試みもなされている。しかし、部品が微細になると高価な半導体プロセスを適用するプロセスが必要となり、また、小片化した部品のハンドリングがしにくくなったり、部品の性能変更に半導体プロセスの変更が伴うといった要因のため、基板内蔵キャパシタの適応は制限がある。
【０００４】
一方、発光装置に目を転じると、白熱電球が蛍光灯に置き換わり、更に低消費電力のＬＥＤに置き換わる流れが進行している。ＬＥＤの光は直進性が高く、拡散機能を付与して白熱電球の特性に合わせようとする試みがなされる一方で、点発光でなく面発光への取り組みもなされている。その代表格がエレクトロ・ルミネッセンス照明である。エレクトロ・ルミネッセンス照明は上記太陽電池と技術共通点が多いことから平行して開発が進められており、試作段階にある。
【０００５】
上述した太陽電池、キャパシタ及びエレクトロ・ルミネッセンス照明等のデバイスは、いずれも平面状の導電体表面に、半導体や誘電体などの機能膜が成膜され、更にこの機能膜の表面に対向電極を設けた平板状層構造を有する（特開２０１１−０３５１０１号公報、特開２０１１−０３５２０５号公報、及び特開２０１１−０３４７１１号公報参照）。従って、これら従来のデバイスの形状には制限がある。また、例えば上記シリコン系太陽電池や、エレクトロ・ルミネッセンス照明は、いずれも大面積の基板に各層を成膜し、貼り合せて製造するため、この製造プロセスにかかる生産設備及びエネルギー負担の解決が必要とされている。さらには、キャパシタにおいては上述のように微細部品の生産プロセスに半導体プロセスを一部適応する制約から、バリエーション展開が難しく、広く応用される段階には至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０３５１０１号公報
【特許文献２】特開２０１１−０３５２０５号公報
【特許文献３】特開２０１１−０３４７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、形状等のバリエーション展開を容易にし、また、簡易なプロセスで製造することができるデバイス及びこのようなデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【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なされた発明は、
１又は複数の線状素子及びこの線状素子を被覆する絶縁材を備え、
上記各線状素子が、少なくとも表面が導電性を有する線状芯材、この線状芯材を被覆する１又は複数の機能性層、及びこの機能性層を被覆する導電層を備えるデバイスである。
【０００９】
当該デバイスによれば、諸機能を発現する素子が線状であるため、デバイスを様々な形状に設計することができ、バリエーション展開を容易にする。また、材料の選定等により曲面形状や柔軟性を有するデバイスとすることもできる。さらに、当該デバイスによれば、線状芯材を中心とした層構造を有する線状素子を用いることで、各素子の表面積が大きく、エネルギー変換等における効率が高い。加えて、この線状素子は層構造の形成が容易であり、また、各素子が線状であることで取扱性に優れるため、当該デバイスは容易に製造することができる。
【００１０】
上記機能性層がｐｎ接合若しくはｐｉｎ接合からなるシリコン層、又は有機系電子受容体及び有機系電子供与体からなる有機層であり、光電変換装置として用いられることが好ましい。当該デバイスは、シリコン系又は有機系光電変換装置として好適に用いることができる。
【００１１】
上記線状素子に近接配置される１又は複数の導光体をさらに備えるとよい。当該デバイスは、上記導光体から線状素子に光を照射することができるため、例えば表面から離れた部分に配置される線状素子にも光があたり、光電変換能を高めることができる。
【００１２】
当該デバイスは、板状、棒状又はフィルム状の形状を有するとよい。当該デバイスはこのような形状を有することで、設置場所や用途等に応じたデバイスとしてバリエーションの幅を広げることができる。
【００１３】
本発明のデバイスの製造方法は、
少なくとも表面が導電性を有する線状芯材に機能性層及び導電層をこの順に被覆させ、線状素子を得る工程、及び
この線状素子を絶縁材で被覆し、板状、棒状又はフィルム状に形成する工程
を有する。当該デバイスの製造方法によれば、線状芯材を中心とした層構造を有する線状素子を容易に得ることができ、効率よくさまざまな形状のデバイスを製造することができる。
【００１４】
また、当該デバイスにおいては、上記機能性層が少なくとも２種の半導体層からなり、発光装置として用いられることも好ましい。当該発光装置によれば、線状の発光素子を用い、さらにこの素子が線状芯材を中心とした層構造を有しているため、膜厚バラツキが小さく、輝度のバラツキを低減することができる。
【００１５】
さらには、当該デバイスは、上記機能性層が誘電体層であり、キャパシタとして用いられることも好ましい。当該デバイスによれば、このようにキャパシタとしても好適に機能することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明のデバイスは、備える素子が線状芯材を中心とした層構造を有する線状形状であることで、形状等のバリエーション展開を容易にし、例えば曲面状や柔軟性を有するデバイス等とすることもできる。本発明のデバイスは、具体的には太陽電池等の光電変換装置、キャパシタ、エレクトロ・ルミネッセンス照明等の発光装置などとして好適に用いることができる。また、本発明のデバイスの製造方法によれば、このようなデバイスを簡単なプロセスで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のデバイスの一例を示す模式図である。
【図２】シリコン系線状素子の製造方法の一例に用いられるプラズマＣＶＤ装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のデバイス及びこの製造方法の実施の形態を詳説する。
本発明のデバイスは、
１又は複数の線状素子及びこの線状素子を被覆する絶縁材を備え、
上記各線状素子が、少なくとも表面が導電性を有する線状芯材、この線状芯材を被覆する１又は複数の機能性層、及びこの機能性層を被覆する導電層を備えるデバイスである。
【００１９】
当該デバイスによれば、諸機能を発現する素子が線状であるため、デバイスを様々な形状（板状、棒状、フィルム状等）に設計することができ、バリエーション展開を容易にする。また、材料の選定等により曲面形状や柔軟性を有するデバイスとすることもできる。さらに、当該デバイスによれば、略同心状の層構造を有する線状素子を有することで、各素子の表面積が大きく、エネルギー変換等における効率が高い。加えて、この線状素子は層構造の形成が容易であり、また、各素子が線状であることで取扱性に優れるため、当該デバイスは容易に製造することができる。
【００２０】
なお、上記線状素子は、柔軟性を有することが好ましい。柔軟な線状素子を用いることで、この光電変換部の形状を自由に設計することができるため、設置場所の制限がより少なくなる。
【００２１】
本発明のデバイスの一例としては、例えば、図１に示すような、線状素子１及び線状素子１を被覆する絶縁材２を備える線状のデバイスを挙げることができる。線状素子１は、少なくとも表面が導電性を有する線状芯材５、線状芯材５を被覆する機能性層４、及び機能性層４を被覆する導電層３を備える。
以下、当該デバイスとして、具体的に（１）光電変換装置、（２）発光装置（エレクトロ・ルミネッセンス照明）及び（３）キャパシタを例に挙げ説明する。
【００２２】
（１）光電変換装置
上記光電変換装置は、１又は複数の線状素子と、この線状素子を被覆する絶縁材とを備える。
【００２３】
上記線状素子は、少なくとも表面が導電性を有する線状芯材、この線状芯材を被覆する１又は複数の機能性層、及びこの機能性層を被覆する導電層を備える。上記線状素子としては、上記機能性層がｐｎ接合又はｐｉｎ接合からなるシリコン層であるシリコン系線状素子や、上記機能層が有機系電子受容体及び有機系電子供与体からなる有機層である有機薄膜系線状素子を用いることができる。当該光電変換装置は、上記シリコン系線状素子を用いた場合はシリコン系太陽電池として、有機薄膜系線状素子を用いた場合は有機系太陽電池として好適に用いることができる。なお、これらの線状素子は、各素子でデバイスとしての機能が完結していることから、要求性能に応じて配置、配線して構成することができ、設計自由度を高めることなどができる。
【００２４】
（１−１）シリコン系線状素子
シリコン系線状素子は、線状芯材、この線状芯材を被覆するシリコン層（機能性層）、及びこの機能性層を被覆する導電層を備える。
【００２５】
（線状芯材）
上記線状芯材は、少なくとも表面が導電性を有する。この線状芯材としては、シリコン層との接着性が良好であり、かつ、抵抗が１０−６Ωｍ以下であるものが好ましく、例えば、ステンレス細線、チタン細線、チタン合金（Ｐｄを微量含むＡＳＴＭ  ＧＲＡＤＥ７など）細線、ニッケル合金（ハステロイＣ−２７６など）細線、白金細線、炭素線、アルミニウム線、銅線等を挙げることができる。また、ガラスファイバなど絶縁物上に導体を被覆成膜して１０−６Ωｍ以下となるように予め加工した細線であってもよい。これらの中でも、ステンレス細線、チタン細線、アルミニウム細線が入手性の観点からも好ましく、特にＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、アルミニウムの細線が好ましい。
【００２６】
線状芯材の外径としては特に制限ないが、被覆されるシリコン層の面積を広くする目的から細いほうが好ましく０．１ｍｍ以下、好ましくは０．０５ｍｍ以下の細線が好ましい。なお、この線状芯材の外径の下限としては、耐久性等を考慮すると、例えば１０μｍとすることができる。
【００２７】
また、線状芯材表面はサンドブラスト法などにより凹凸加工がされていていることが好ましい。表面に凹凸加工が施されていることで、シリコン層との密着性が向上すると共に、表面積増大により発電効率が向上する。
【００２８】
（シリコン層）
上記シリコン層は、線状芯材を被覆する。また、シリコン層は、ｐｎ接合又はｐｉｎ接合からなる。
【００２９】
このシリコン層の形成は、シリコン系ガスを用いたＣＶＤで行われることが一般的であり、例えば、モノシランガスを通気した管内で加熱した線状芯材上に堆積成長させることができる。上記モノシランガス（ＳｉＨ４）は、半導体グレードとなる９９．９９９９％以上の高純度品質のガスを用い、必要に応じてＰＨ３、Ｂ２Ｈ６、ＧｅＨ４、Ｈ２などのガスを添加して使用することができる。ＳｉＨ４にＢ２Ｈ６を添加すればｐ型シリコン膜が、ＳｉＨ４にＰＨ３を添加すればｎ型シリコン膜が得られ、ｐ型ｎ型の順に積層したり、間にｉ型層（ＳｉＨ４単独もしくはＳｉＨ４にＧｅＨ４を添加）を挟んでｐ型ｉ型ｎ型の順に積層して電極細線上に被覆成膜される。これら添加ガスの純度も９９．９９９９％以上の高純度品質であることが好ましい。
【００３０】
また、シリコン層は、特許第３９８１５２８号公報に記載されたシクロペンタシラン類の塗布膜を焼成したものであってもよく、ボラヘキサプリズマン添加によりｐ型に、ホスホシクロペンタシラン添加によりｎ型シリコン膜を得ることができる。
【００３１】
シリコン層の厚みとしては、特に限定されないが、密着性等の点から線状芯材の外径より薄いことが望ましく、通常は１０Åから１０，０００Åである。この厚みが１０，０００Åを越えると素子を曲げた際に膜が剥がれ落ちるおそれがあり好ましくない。また、シリコン層はｐ型とｎ型との２層積層（ｐｎ接合）、又はｐ型、ｉ型及びｎ型の３層積層（ｐｉｎ接合）であるが、３層積層の場合、ｉ型層はｐ型層及びｎ型層より厚い方が好ましい。
【００３２】
（導電層）
上記導電層としては、導電性を有する材料から形成され、透明である材料から形成されるものが好ましい。この導電層を形成する材料としては、ＩＴＯ、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛にアルミナドープしたＡＺＯや酸化亜鉛などが挙げられ、ＦＴＯ及び酸化亜鉛がコスト、成膜プロセスが簡易であることから好ましい。
【００３３】
導電層の成膜方法としては、スパッタリングなど真空プロセスでの形成の他、大気圧ＣＶＤでも可能である。特にＺｎＯではペースト塗布、焼成でも可能である他、特表２０１０−５０２５５８号公報に記載された大気圧ＣＶＤや、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２４（１９８５）ｐｐ．１６０７−１６１０に記載されたＭＯＣＶＤでの成膜も可能であり、シリコン層の成膜に連続した被覆も容易である。
【００３４】
導電層の厚みとしては、特に限定されないが、０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、０．２μｍ以上４μｍ以下がさらに好ましい。厚みが上記範囲外の場合、剥離しやすくなるおそれがある。
【００３５】
また、この導電層の抵抗率としては特に限定されないが、例えば１０−２Ω・ｃｍ以下が好ましい。
【００３６】
（シリコン系線状素子の製造方法）
上記シリコン系線状素子は、例えば以下の方法で好適に製造することができる。
【００３７】
（線状芯材へのシリコン層の被覆）
上記線状芯材は、アルカリ電解脱脂、硝酸洗浄、純粋洗浄の前洗浄処理を行い、予め表面を清浄にしておく。また、表面は平滑でなくてもよく、サンドブラスト処理などで凹凸を付与してもよい。
【００３８】
被覆する方法はモノシランガスを通気して熱ＣＶＤやプラズマＣＶＤ、ＭＡＴＥＲＩＡＬ  ＳＴＡＧＥ，５巻，１２号，ｐｐ１４〜２０（２００６）に示された大気圧プラズマＣＶＤにて被覆する方法や、特開２００８−１４３７８２号公報に示されたようにシクロペンタシラン化合物などの塗布型シリコン化合物を塗布、焼成する方法から選ぶことができる。一般的なプラズマＣＶＤ法を用いたＰＩＮ膜を例に説明する。
【００３９】
図２に示すプラズマＣＶＤ装置内に、所定の長さに切断した線状芯材１００を治具１０１に固定する。治具１０１は、線状芯材１００を並べて固定するための溝が施された固定具であり、ヒーターからの熱を線状芯材１００に伝熱する機能も備えている。また、図２のプラズマＣＶＤ装置は、ヒーター１０２、原料ガス導入管１０３、原料ガスノズル１０４、排気管１０５、ＲＦ電極１０６、真空チャンバー１０７を備えている。このような構造により低温プラズマ１０８が形成される。なお、線状芯材１００の抵抗値が適当であれば、線状芯材１００に直接通電して線状芯材１００そのものをヒーターとして加熱してもよい。
【００４０】
まず、プラズマＣＶＤ装置の真空チャンバー内を１×１０−６Ｔｏｒｒにパージした後、上記治具１０１の両端及び裏面から伝熱ヒータで加熱して線状芯材１００を所定温度に保つと共に、上記原料ガス導入管１０３から原料ガス導入する。これにより、加熱した線状芯材１００表面にシリコン膜が堆積する。具体的には、原料ガスとしてＢ２Ｈ６ガスが１％混合されたＳｉＨ４ガスを圧力：０．２Ｔｏｒｒ、流量：約２５ｓｃｃｍで導入し、電力：１０Ｗの条件で低温プラズマ１０８を線状芯材１００に接触させると、その外周面に膜厚約３００Åのｐ型アモルファスシリコンが成膜する。次いで、導入する原料ガスを１００％ＳｉＨ４ガスに切り換えて同様に操作することで先のｐ型アモルファスシリコン上に約０．５μｍのｉ型アモルファスシリコン堆積される。次に、原料ガスをＰＨ３が０．１％混合されたＳｉＨ４：Ｈ２＝５０：１のガスに切り換え、圧力０．０７Ｔｏｒｒに調節して導入し、電力５０Ｗの条件で低温プラズマ１０８を接触させるとｉ型アモルファスシリコン層上に膜厚約２００Åのｎ型微結晶シリコン層が成膜できる。
【００４１】
（導電層の被覆）
導電層形成は、各種ＣＶＤ法により、シリコン層の成膜に引き続き、同じ装置で原料ガス種、条件変更で行うことができる。例えば、酸化亜鉛の場合、細線の温度を３００℃とし、ジエチル亜鉛とエタノールガスとを導入したＭＯＣＶＤ法（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２４（１９８５）ｐｐ．１６０７−１６１０）、線状芯材１００の温度を約５５０℃とし、６７００Ｐａの環境下にＺｎ（ａｃａｃ）２の昇華ガス、酸素を２５ｓｃｃｍ、２２５ｓｃｃｍ導入して成膜するミストＣＶＤ法で成膜が可能である。
【００４２】
このようにシリコン層と導電層との被覆成膜方法は、連続して行える方法を選択する方が装置が複雑にならずにコスト面でも有利である。
【００４３】
その他、塗布法においては奥野製薬社製；ナノディスパーＩＴＯ（ＳＰ２）や、住友大阪セメント社製；ＩＴＯナノペーストなどＩＴＯナノ粒子ペーストを用いてシリコン膜上に塗布して焼成して成膜することも可能である。
【００４４】
上記プロセスを経てシリコン系線状素子が完成する。上記プロセスにおいて留意すべき点としては、各種層形成のプロセス温度と、各膜種の膨張係数との関係がある。高温ほど熱膨張率差の影響を受けやすく、層材料間の差が大きければ層間で剥がれが生じたり、層間に接合欠陥が生じるため、後の工程ほど低温で処理することが好ましい。
【００４５】
（１−２）有機薄膜系線状素子
有機薄膜系線状素子は、線状芯材、この線状芯材を被覆する有機系電子受容体及び有機系電子供与体（有機層）、並びにこの機能性層を被覆する導電層を備える。上記線状芯材及び導電層は、上述したシリコン系線状素子に備わるものと同様のものを用いることができる。
【００４６】
なお、有機系電子受容体及び有機系電子供与体は層構造になっていても、いなくてもよい。また、有機層が層構造となっている場合、有機系電子受容体層と有機系電子供与体層との積層順は問わない。
【００４７】
この有機薄膜系線状素子における有機層（機能性層）の厚みとしては、特に限定されないが、例えば５ｎｍ以上１μｍ以下とすることができる。
【００４８】
なお、この機能性層の隣接面（表面又は裏面）には、正孔輸送層を設けることもできる。この正孔輸送層としては、ＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））膜等を用いることができる。
【００４９】
（有機系電子受容体）
有機系電子受容体を形成する電子受容材料としては、電子受容体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、湿式塗工法により成膜可能なものであることが好ましい。
【００５０】
電子受容性材料としては、例えば、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン、これらの誘導体、これらの共重合体等の高分子材料、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、フェニルＣ６１−ブチリック酸メチルエスタ（ＰＣＢＭ）等のフラーレン誘導体、シアノ（ＣＮ）基又はトリフルオロメチル（ＣＦ３）基含有ポリマー、及びこれらの（ＣＦ３）基置換ポリマー等を用いることができる。これらのうち、フラーレン誘導体としては特開２００９−２３９８２号公報、特開２００９−１９６９６５号公報、特開２００９−２６００４５号公報、特開２０１０−１３５６６５号公報、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１３０巻，１５４２９ページ（２００９）に記載されたフラーレン誘導体も好適に用いることができる。これらの中でも、ＰＣＢＭ、ビス（ジメチルフェニルシリルメチル）６０フラーレン（ＳＩＭＥＦ）が特に好ましい。
【００５１】
（有機系電子供与体）
有機系電子供与体を形成する電子供与性材料としては、電子供与体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、湿式塗工法により成膜可能なものであることが好ましい。中でも電子供与性の導電性高分子材料であることが好ましい。導電性高分子は、いわゆるπ共役高分子であり、ヘテロ原子を含む炭素−炭素二重結合又は三重結合が、単結合と交互に連なったπ共役系から成り立っており、半導体的性質を示すものである。また、導電性高分子材料は、導電性高分子材料を溶媒に溶解又は分散させた塗工液を用いることで湿式塗工法により容易に成膜可能であることから、大面積の有機薄膜太陽電池を高価な設備を必要とせず低コストで製造できるという利点がある。
【００５２】
上記電子供与性材料としては、例えば、ベンゾポルフィリン（ＢＰ）、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリシラン、ポリカルバゾール、ポリビニルカルバゾール、ポルフィリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、これらの誘導体、これらの共重合体、又は、フタロシアニン含有ポリマー、カルバゾール含有ポリマー、有機金属ポリマー等の高分子材料が用いられる。
【００５３】
これらの中でも、チオフェン−フルオレン共重合体、ポリアルキルチオフェン、フェニレンエチニレン−フェニレンビニレン共重合体、フェニレンエチニレン−チオフェン共重合体、フェニレンエチニレン−フルオレン共重合体、フルオレン−フェニレンビニレン共重合体、チオフェン−フェニレンビニレン共重合体等が好ましく用いられる。これらの電子供与性材料は、多くの電子受容性材料に対して、最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位差が適切なヘテロ接合を形成することが可能である。
【００５４】
なお、有機薄膜系の線状素子としては、上記とは逆の層構造とすることもできる。すなわち、ガラスファイバ等の透明な絶縁性の線状芯材と、この線状芯材を被覆する透明導電層と、この透明導電層を被覆する機能性層（有機層）と、この機能性層を被覆する第二の導電層とを有する線状素子である。この場合、線状素子の内部にガラスファイバ経由の入射光で発電する、内部照射素子として好適に用いることができる。
【００５５】
（有機薄膜系線状素子の製造方法）
上記有機薄膜系線状素子は、例えば以下の方法で好適に製造することができる。
【００５６】
（線状芯材への有機層の被覆）
線状芯材は、アルカリ電解脱脂、硝酸洗浄、純粋洗浄等の前洗浄処理を行い、予め表面を清浄にしておく。また、線状芯材表面は平滑でなくてもよく、サンドブラスト処理などで凹凸を付与してもよい。さらには、特開２０１０−１８６９１３号公報に記載されているように、励起子の失活防止層が予め細線上に形成されたものであっても良い。
【００５７】
この線状芯材を有機系電子受容体及び有機系電子供与体の各材料を含む塗布溶液にディップコートにて成膜して乾燥し、有機層を形成する。なお、上記有機系電子受容体と有機系電子供与体との積層順序は問わない。さらには、予め両材料を混合した塗布液で一括して混合膜を成膜してもよい。
【００５８】
２層構造とする場合は、平面ヘテロ型接合、混合膜構造とする場合は、バルクヘテロ型接合を形成する。電子受容体材料及び電子供与体材料の組み合わせによっては、バルクヘテロ型接合の方が優れた発電能力を発現することがある。例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１３１巻，１６０４８ページ（２００９）に記載のベンゾポルフィリンと、ＳＩＭＥＦとの組合せがそれである。
【００５９】
この機能層の表面には、正孔輸送層としてＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））膜を同じくディップコートにて成膜する。
【００６０】
（導電層の被覆）
上記機能性層の表面に導電層を被覆する。この際、機能性層が有機物で耐熱性が低いため、各種ＣＶＤ法での成膜は困難であり、塗布法にて行うことが好ましい。塗布法においては奥野製薬社製；ナノディスパーＩＴＯ（ＳＰ２）や、住友大阪セメント社製；ＩＴＯナノペーストなどのＩＴＯナノ粒子ペーストを用い、機能性層上に塗布して成膜することができる。
【００６１】
上記プロセスを経て有機薄膜系線状素子が完成する。上記プロセスにおいて留意すべき点としては、シリコン系線状素子の製造方法と同様、各種層形成のプロセス温度と、各膜種の膨張係数との関係がある。同様の理由から、後の工程ほど低温で処理することが好ましい。
【００６２】
（１−３）集合体
上記光電変換装置としては、複数の上記線状素子が並列及び／又は直列に配線され、各線状素子が絶縁材で被覆された集合体を好適に用いることができる。なお、１の線状素子が絶縁材で被覆されたものも光電変換装置として機能する。
【００６３】
上記集合体の形状としては、素子が線状であることを利用し、複数の線状素子が並行に配置され、例えば２枚のフィルム状の絶縁材でラミネートされたシート状又は板状や、複数の線状素子が絶縁材を介して束ねられた円柱等の柱形状（棒状）とすることが好適である。これらの集合体は、絶縁材として樹脂等を用いることで柔軟性を有していてもよいし、絶縁材としてガラス等を用いることで、柔軟性を有していなくてもよい。
【００６４】
この集合体において、各線状素子は絶縁材によりそれぞれ被覆され、絶縁されている。この絶縁材は、各線状素子を外部環境から保護する保護バリアとしても機能する。この絶縁材は透明であることが好ましい。透明な絶縁材を用いることで、各線状素子の発電能を最大限利用することができ、光電変換効率を高めることができる。また、この絶縁材は導光部から導光された光をモジュール内に誘導・拡散する光拡散機能を有することが好ましい。
【００６５】
さらに、集合体が柱形状（棒状）であり、かつ、透明な絶縁材を用いることが好ましい。この場合、光が絶縁材を介して各線状素子に効率的に照射され、光電変換効率を高めることができる。また、各線状素子が密に配設されるため、照射効率が高い。一方、この集合体がフィルム状であることも、デバイスに柔軟性を付与することができる点から好ましく、板状であることも形状を安定させることができる点から好ましい。
【００６６】
（絶縁材）
上記絶縁材としては、上記機能を発揮するために、透湿性が低く、透明で光劣化しにくいものが好ましい。このような材料としては、鉛フリー低融点ガラス等のガラスや、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂などの包装用材料が挙げられる。屋外用途など耐久性の高い要求には鉛フリー低融点ガラス等のガラスが好ましいが、室内用途などでは有機系の包装材料も用いることができる。鉛フリー低融点ガラス材料としては、ガラスフリットを分散させたペースト材料や、このペーストをＰＥＴなどのフィルム基材に塗工したシートが挙げられる。
【００６７】
上記線状素子をこれらシートに挟んで整列、成形し、焼成又は熱ラミネートすることで集合体を形成することができる。
【００６８】
また、絶縁材としてのラミネートフィルムは、防湿性に優れた包装材料用途の物が好ましく、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）を原料に用いたサンエー化研製テクニフィルムや、特開２０１０−２５１１１７号公報、特許第４４７５０８４号公報に記載された透明封止材料などが挙げられる他、これら材料とＰＶＣ、ＰＰ、ＰＥ、ＥＶＯＨ等を積層させたフィルム材料も好適に用いることができる。更には、水分補足性を有する特開２０１０−４５０１５号公報、特開２０１０−４５０１６号公報、特許第４４０３７１号公報に示された材料を透明性が損なわれない範囲で組み合わせて用いてもよい。
【００６９】
（光拡散体）
また、この集合体において、線状素子に近接配置される１又は複数の導光体をさらに備えるとよい。この光拡散体は、外から導いた光を集合体内で出射し、機能性層に光を照射する。光拡散体は、例えば、線状素子に平行して配置されることができ、線状素子に垂直に光入射させると同時に線状素子の長さ方向に光を直進導光する機能を有することが好ましい。この光拡散体はファイバ状で用いられてもよいし、上記絶縁材と兼用されていてもよい。
【００７０】
例えば、集合体内に各線状素子と並行方向に設けられる複数の光ファイバを光拡散体として配置することが好ましい。この光ファイバは、例えば集合体が柱状の場合、底面に接続される後述する導光部からの光をモジュール内部まで効率的に導くことができる。
【００７１】
上記光拡散体としては、例えば石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、無アルカリガラスを紡糸したガラスファイバや、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等の低極性樹脂を紡糸したガラスファイバや、その他、光を進行させる方向に向かって屈折率が傾斜変化させてなるもの、屈折率、透明性が大きく異なる粒子、フィラーの混入濃度が長さ方向に傾斜変化させてなるものが挙げられる。このような光拡散体は、例えば、チョップドストランド（ガラス短繊維）を配合した高屈折率透明樹脂組成物をシート状に押し出し成形することでチョップドストランドが一方向に配向させたシート状の光拡散体として得ることができる。そして、このシート（グリーンシート）の配向方向に合わせて線状素子を並べてラミネート固定することで光拡散体を備えた線状素子の集合体を得ることができる。
【００７２】
（集合体の製造方法）
この集合体は、複数の線状素子を絶縁材としてのシートで挟み（被覆し）、シート状又は筒状などの形状に熱ラミネートなどの方法で成形することで製造することができる。なお、この集合体が例えば線状の光拡散体を有する場合は、複数の線状素子及び光拡散体を平面に並行に配置し、上記同様、シートで挟み熱ラミネートすることなどによって製造することができる。
【００７３】
（１−４）モジュール
上記光電変換装置としては、一又は複数の上記集合体をモジュールとして用いることもできる。上記モジュールが複数の集合体を用いる場合には、複数の集合体が並列及び／又は直列に配線されたモジュールとして好適に用いることができる。
【００７４】
上記モジュールの形状としては、上記線状素子の集合体が柱形状の集合体である場合、複数の線状素子が並行に配置され、例えば２枚のフィルム状の絶縁材でラミネートされたシート状モジュールや、複数の線状素子の集合体を絶縁材を介して束ねて円柱等とした柱形状モジュールが好適である。これらの絶縁材としては、上述した絶縁材を挙げることができる。
【００７５】
さらに、モジュールが柱形状（棒状）であり、かつ、光拡散体としての機能を兼ねる透明な絶縁材を用いることが好ましい。この場合、後述するユニットの導光部としての光ファイバの一端を、このモジュールの底面と接続することで、導光された光が各線状素子に効率的に照射され、光電変換効率を高めることができる。また、各線状素子が密に配設されるため、照射効率が高い。なお、導光部としての光ファイバの一端は、上記モジュール内部に組み込まれていてもよい。この光拡散体としては、線状素子に平行して配置され、光を線状素子に垂直に入射させると同時に線状素子の長さ方向に光を直進導光する機能を有することが好ましく、屈折率の傾斜分布を有する材料が好適に用いられる。
【００７６】
（モジュールの製造方法）
このモジュールは、複数の線状素子等からなる集合体をシート状又は筒状などの形状に熱ラミネートなどの方法で成形することで製造することができる。モジュールを構成する線状素子の数、配線方式、形状は線状素子の特性に応じて、用途毎に適宜調整することができる。
【００７７】
例えば、発電電圧が０．７Ｖの線状素子で１４０Ｖ、約２ｋＷの発電モジュールを作成する場合には、線状素子２００ヶを直列配線した線状素子の集合体を１５ヶ並列に配線し、合計で線状素子３，０００ヶで構成することができる。このモジュールの具体的製造手順としては以下のとおりである。２００ヶの線状素子を上記グリーンシート上に並行に、かつ電気的に直列に接続して並べ、もう一枚のグリーンシートでサンドイッチする。この際、各線状素子間に石英ファイバ等（光拡散体）をさらに配置することもできる。このサンドイッチ状の構造体を線状素子の軸方向を中心として円柱状にすることで円柱状の集合体を得る。この円柱状の集合体を加圧圧縮しながら加熱成形する。このようにして出来上がったロッド状の集合体を１５ヶ並列に配線すれば所望の光電変換装置（モジュール）となる。このとき、線状素子の間は透明な光拡散体で隔てられており、これが絶縁材かつ外部との隔壁材として機能する。更には光拡散体の光制御機能によって線状素子に効率的に光が届き、ロッド内の２００ヶの線状素子それぞれが受光して発電することができるため、優れた発電効率を有する。
【００７８】
また、同線状素子で約３Ｖ、約２００Ｗの発電装置を携帯機器用に用いる場合には、直列に接続した線状素子４ヶを１セットとしてこれを７１ヶ並列接続すればよい。これを平面に並べてＥＶＡフィルム圧着してシート状のモジュールとすることで巻き取れる光電変換部を得ることができる。
【００７９】
なお、有機薄膜系線状素子を用いる場合は、耐熱性がシリコン系と比して劣るため、有機ラミネートフィルムを用いた成形が好ましい。
【００８０】
（ユニット）
このモジュール（光電変換装置）は、導光部を介して、採光部と接続したユニットとして用いることもできる。このユニットは、上記光電変換装置に加え、採光部及びこの採光部から採り入れられる光を光電変換装置へ導く導光部を備えるため、光電変換装置に直接光を照射する必要がない。従って、光電変換装置を採光部から離れた任意の場所（例えば、屋内、壁内、地下等）に設置することができるため、設置場所の制限が解消される。また、採光部も光電変換部と切り離されているため、軽量化され、設置場所の多様性が広がる。
【００８１】
（採光部）
上記採光部は、太陽光等の光を採り入れ、必要に応じて集光し、この光を導光部へ導光するものである。この採光部としては、公知の例えば採光シート、採光板等を用いることができるが、様々な形状を採ることができる採光シートを用いることが好ましい。採光シートを用いることで、例えば湾曲した屋根に沿って、採光部を設置することができるなど、採光部の設置場所の多様性が高まる。また、比較的軽量で、かつ、柔軟性を有する採光シートを用いることで、設置、取りはずし、移動等を容易に行うことも可能となる。
【００８２】
上記採光シートとしては、例えば、特開２００５−０１９５８７号公報に記載の特定構造の入射光制御板と導光板を組み合わせたもの、特開平１０−０３９１１８号公報及び特開平１０−０３９７７０号公報に記載のマイクロレンズを有するシート、特許第４１５５３６１号公報に記載の発砲層を有するシート、特開２００９−１３９４１８号公報及び特開２００９−２２９５８１号公報に記載の特定形状に加工された層を有するシートなどが挙げられ、いずれも好適に用いることができる。
【００８３】
なお、この採光シート等採光部は固定式でもよいが、移動式とすることもできる。移動式の採光部とすることで、設置場所の自由度をさらに高めることができる。
【００８４】
（導光部）
上記導光部は、上記採光部から採り入れられた光を光電変換装置へ導くものである。上記導光部としては、透明性を有し、光を光電変換部へ導くことができるものであれば特に限定されず、柔軟性の無い導光板や、導光棒等を用いることもできるが、柔軟性を有するものを用いることが好ましく、光ファイバを用いることがさらに好ましい。
【００８５】
導光部として柔軟なもの、より好ましくは光ファイバを用いることで、採光部と光電変換部との相対位置を自由に変更することができる。従って、この場合、採光部及び光電変換部の設置場所の選択性を広げることができる。
【００８６】
上記光ファイバとしては、光通信に用いられるコア及びクラッドの二重構造からなる光ファイバ素線の他、石英ガラスやパイレックス（登録商標）、無アルカリガラスを紡糸したファイバ、ＰＭＭＡなど透明樹脂からなるファイバなども用いることができる。
【００８７】
この導光部の長さとしては、例えば０．１ｍ以上３００ｍ以下であり、０．２ｍ以上１００ｍ以下が好ましい。導光部の長さが上記下限未満の場合は、採光部及び光電変換部の設置場所及びこれらの相対的な位置の変更が制限されやすくなる。逆に、導光部の長さが上記上限を超えると、導光部の取扱性が低下したり、光の損失量が多くなるなどの不都合が生じる。
【００８８】
導光部の光透過率（５８９．６ｎｍ）としては、１ｍ当り４０％以上、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは６０％以上、さらに好ましくは８０％以上、特に好ましくは９５％以上である。導光部の光透過率を高めることで、光の損失量を低減し、効率的な太陽光発電を行うことができる。
【００８９】
なお、上記導光部と採光部との接続部位及び／又は上記導光部と光電変換装置との接続部位には、特定波長の光を除去するフィルター等の機構を配置してもよい。光電変換に適さない波長の光成分（例えば紫外線や赤外線等）を除去することで、光電変換部における変換効率の向上や、劣化の抑制を図ることができる。
【００９０】
（２）発光装置（エレクトロ・ルミネッセンス照明）
上記発光装置は、１又は複数の線状素子と、この線状素子を被覆する絶縁材とを備える。上記線状素子は、少なくとも表面が導電性を有する線状芯材、この線状芯材を被覆する１又は複数の機能性層、及びこの機能性層を被覆する導電層を備える。発光装置において、上記機能層は、少なくとも２種の半導体層からなる。発光装置における線状素子の機能層以外の部分は、上述した光電変換装置の線状素子のものと同様である。
【００９１】
発光装置に用いられる線状素子の具体的層構造としては、例えば以下のような構造が挙げられる。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
なお、陽極又は陰極が線状芯材又は導電層であり、その他の層が機能層である。当該発光装置における線状素子においては、上記いずれの層構成であっても良い。ここでは、一般的な（ｉｉ）の構成について詳述する。
【００９２】
（電子輸送層）
上記電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００９３】
この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料とも言う）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００９４】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
【００９５】
その他、メタルフリー又はメタルフタロシアニン、さらには、それらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。または、発光層の材料として下記に例示するジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【００９６】
この電子輸送層は、上記化合物を例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。
【００９７】
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は、上記材料の１種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。
【００９８】
（発光層）
上記発光層は、電子輸送層及び正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であっても良い。
【００９９】
発光層に使用される材料（以下、発光材料とも言う）は、蛍光又はリン光を発する有機化合物又は錯体であることが好ましく、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。このような発光材料は、主に有機化合物であり、所望の色調により、例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｎｔｈ．，１２５巻，１７〜２５頁に記載の化合物等を用いることができるが、燐光性化合物が好ましい。
【０１００】
上記発光材料として用いられる上記化合物は、発光性能の他に、正孔輸送機能や電子輸送機能を併せ持っていても良く、正孔輸送材料や電子輸送材料の殆どが、発光材料としても使用できる。
【０１０１】
その他の発光材料として、ｐ−ポリフェニレンビニレンやポリフルオレンのような高分子材料でも良く、さらに上記発光材料を高分子鎖に導入した、又は前記発光材料を高分子の主鎖とした高分子材料を使用しても良い。
【０１０２】
上記発光層は、これらの発光材料一種又は二種以上からなる一層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【０１０３】
発光層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。
【０１０４】
上記発光層は、上記化合物を例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。
【０１０５】
また、上記発光層は、特開昭５７−５１７８１号公報に記載されているように、樹脂などの結着材と共に上記発光材料を溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法などにより薄膜化して形成することもできる。このようにして形成された発光層の膜厚についても、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。
【０１０６】
上記発光層を構成する材料が２種以上であるとき、主成分をホスト、その他の成分をドーパントという。以下、ホスト（ホスト化合物）及びドーパント（ドーパント化合物）について、それぞれ説明する。
【０１０７】
上記ホスト化合物としては、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報、特許４６００２８号公報、同４５９０８２５号公報等で表される公知のホスト化合物を用いることができ、これらを複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、高効率化することができる。これらの公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【０１０８】
更には、発光層のホスト化合物は、有機化合物又は錯体であることが好ましく、好ましくは蛍光極大波長が４１５ｎｍ以下である化合物がよい。ホスト化合物の極大波長を４１５ｎｍ以下にすることによりドーパントの発光において、特にＢＧＲ発光が可能となる。つまり蛍光極大波長を４１５ｎｍ以下にすることにより、通常のπ共役蛍光又は燐光材料において、π−π吸収を４２０ｎｍ以下に有するエネルギー移動型のドーパント発光が可能である。また、４１５ｎｍ以下の蛍光を有することから非常にワイドエネルギーギャップ（イオン化ポテンシャル−電子親和力、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ）であるので、キャリアトラップ型にも有利に働く。
【０１０９】
上記ドーパントは、蛍光を発光する蛍光性ドーパントと、リン光を発光するリン光性ドーパントとを挙げることができる。
【０１１０】
上記蛍光性ドーパントとしては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、希土類錯体系蛍光体、その他公知の蛍光性化合物等が挙げられる。
【０１１１】
上記リン光性ドーパントとしては、例えば、特開２００１−２４７８５９号公報に挙げられるイリジウム錯体、国際公開第００／７０，６５５号パンフレット１６〜１８ページに挙げられるような式で表される、例えば、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等やオスミウム錯体、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金錯体のような白金錯体もドーパントとして挙げられる。ドーパントとしてこのようなリン光性化合物を用いることにより、内部量子効率の高い発光有機ＥＬ素子を実現できる。リン光性化合物としては、好ましくは元素周期表で８属、９属、１０属に属するいずれか１種の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくは、イリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【０１１２】
これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【０１１３】
この他にも、例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２３巻４３０４〜４３１２頁（２００１年）、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、同第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００１−２４７８５９号公報、同２００１−３４５１８３号公報、同２００２−１１７９７８号公報、同２００２−１７０６８４号公報、同２００２−２０３６７８号公報、同２００２−２３５０７６号公報、同２００２−３０２６７１号公報、同２００２−３２４６７９号公報、同２００２−３３２２９１号公報、同２００２−３３２２９２号公報、同２００２−３３８５８８号公報、同２００６-１３１７９６号公報、同２００３-２２１４８４号公報等に記載の一般式であげられるイリジウム錯体、あるいは、具体的例として挙げられるイリジウム錯体、特開２００２−８８６０号公報記載の式（ＩＶ）で表されるイリジウム錯体等が挙げられる。
【０１１４】
当該デバイス（エレクトロ・ルミネッセンス照明）では、ドーパントとして、リン光性化合物を用いる事が好ましく、溶液中のリン光量子収率が２５℃において０．００１以上であることが好ましく、更に好ましくは０．０１以上であり、特に好ましくは０．１以上である。なお、リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８ページ（１９９２年版、丸善）に記載の方法で測定することが出来る。
【０１１５】
また、主成分であるホスト化合物に対するドーパントの混合比は好ましくは質量で０．１質量％〜１５質量％である。
【０１１６】
（正孔輸送層）
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料からなる層である。この正孔輸送層には、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
【０１１７】
正孔輸送層を形成する材料（正孔輸送材料）としては、有機物、無機物のいずれであってもよく、他に、例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１１８】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１１９】
さらに、正孔輸送材料としては、特開２００１−１２６８７５号公報に記載のように、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ，ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料として使用することができる。
【０１２０】
また、正孔輸送材料は４１５ｎｍ以下に蛍光極大波長を有することが好ましい。すなわち、正孔輸送材料は、正孔輸送能を有しつつかつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇである化合物が好ましい。
【０１２１】
この正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
【０１２２】
正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度である。また、この正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。
【０１２３】
（線状素子の製造方法）
上記線状素子は、例えば上記線状芯材に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層及び導電層（透明電極）をこの順に順次被覆成膜することにより製造することができる。
【０１２４】
電子輸送層、発光層及び正孔輸送層の各有機化合物薄膜の成膜方法としては、蒸着法、ウェットプロセス（ディップコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、ディップコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。
【０１２５】
成膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０−６Ｐａ〜１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃であり、膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１２６】
これらの機能層を形成後、その上に導電層（透明電極）を形成するが、機能膜が有機物で耐熱性が低く、各種ＣＶＤ法での成膜は困難であるため、ウェットプロセスにて行うことが好ましい。ウェットプロセスにおいては奥野製薬社製；ナノディスパーＩＴＯ（ＳＰ２）や、住友大阪セメント社製；ＩＴＯナノペーストなどＩＴＯナノ粒子ペーストを用いて機能膜上に塗布して成膜することが可能である。
【０１２７】
このようにして得られた線状素子に、直流電圧を印加する場合には、透明電極を陽極＋、細線を陰極−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１２８】
（発光装置（モジュール）の製造方法）
上記発光装置は、機能性層の種類を選ぶことにより、赤、青、緑の三原色に発光させることができ、例えば赤に対応する線状素子のみを束ねれば赤色の照明装置となり、赤、青、緑の３色を混合して束ねれば白色の発光装置が構成できる。１つの単位発光ユニットは細い線状素子であることからこれらは様々な形状に並べたり、束ねたりすることで様々な形状の照明装置を作成することができる。この発光装置（モジュール）において、線状素子同士を隔て、互いを接着し、各々の素子が発する光を透過する絶縁材が各線状素子に被覆されている。
【０１２９】
上記絶縁材としては、光電変換装置において上述のラミネート材料が好適に用いることができる。また、予め線状素子の導電層（透明電極）の外層に、絶縁材として透明絶縁膜を形成しておいても良い。
【０１３０】
透明絶縁膜材としては、特開２０１０−４５０１５号公報、２０１０−４５０１６号公報、特許−４４０３７１号公報に示された水分補足性を有する材料や、特開２０１０−２５１１１７号公報、特許−４４７５０８４号公報に示された透明封止材料などが好適に用いることができる。更には、これらを透明性が損なわれない範囲で組み合わせて用いても良い。
【０１３１】
なお、上記光電変換装置と、発光装置とを組み合わせて積層することで、発電する照明装置といった自律装置を構成することも可能である。
【０１３２】
（３）キャパシタ
上記キャパシタは、１又は複数の線状素子と、この線状素子を被覆する絶縁材とを備える。上記線状素子は、少なくとも表面が導電性を有する線状芯材、この線状芯材を被覆する１又は複数の機能性層、及びこの機能性層を被覆する導電層を備える。上記キャパシタにおいて、上記機能層は誘電体層である。
【０１３３】
上記キャパシタは、基板内蔵キャパシタとして好適に用いることができる。このキャパシタに備わる線状素子は、従来の平面積層型の素子と比して、キャパシタ容積当たりの誘電体面積が大きく、電極材の占める体積割合を大きくすることができる。また、当該キャパシタは、形状、容量設定も自由度が高く、変更も容易であるなど、使用形態のバリエーションが広い。
【０１３４】
（線状芯材）
上記線状芯材は、少なくとも表面が導電性を有するものであれば特に限定されず、上記光電変換装置において上述したものを用いることができる。具体的には、導電率の高いアルミ、銅、金の細線などが好ましい。
【０１３５】
上記線状芯材表面は微細な凹凸形状を有することが好ましい。凹凸形状を有することで実効表面積が大きくなりキャパシタ容量が大きくなったり、誘電体の密着が向上する。
【０１３６】
上記線状芯材の径は特に限定されないが、細いほうが基板内蔵キャパシタとしての設置自由度が高まるために好ましく、直径として０．１ｍｍ以下が好ましく、０．０５ｍｍ以下がさらに好ましい。
【０１３７】
（誘電体層）
誘電体層を形成する誘電体材料は公知のものを用いることができ、特開２００５−１３３０４１号公報、同２００５−３３６２６７号公報に示された有機シアノ樹脂組成物や、無機の高誘電粒子を分散させた塗布材料、特開２００５−２４７６６０号公報、同２００５−２５５４６４号公報、同２００５−０７５７１５号公報などに示されたナノ粒子を含むゾルゲル塗布材料等を挙げることができる。この誘電材料は求められるキャパシタの容量に応じて誘電材料の比誘電率から選定することができる。本発明では線状芯材を用いることから単位ユニットのキャパシタの実効面積は非常に小さいため、比誘電率の高い無機粒子を用いた材料が好ましい。
【０１３８】
具体的には無機粒子の誘電率は３０以上であり、好ましくは５０以上、さらに好ましくは７０以上である。このような無機粒子としては、金属酸化物からなるものが好ましく用いられ、特にチタン系金属酸化物が好ましい。ここで、「チタン系金属酸化物」とはチタン元素と酸素元素とを必須元素として含む化合物をいい、具体的には二酸化チタン系、チタン酸バリウム系、チタン酸鉛系、チタン酸ストロンチウム系、チタン酸ビスマス系、チタン酸マグネシウム系、チタン酸ネオジウム系、チタン酸カルシウム系等の金属酸化物が挙げられる。なお、上記「二酸化チタン系」の金属酸化物とは、二酸化チタンのみを含む系、又は二酸化チタンに他の少量の添加物を含む系で、主成分である二酸化チタンの結晶構造が保持されているものであり、他の系の金属酸化物についても同様である。本発明においては、二酸化チタン系（ルチル構造のもの）又はチタン酸バリウム系の金属酸化物からなる無機粒子が特に好ましく用いられる。また、塗布媒体への分散性を向上させるために、上記材料からなる粒子の表面をシリカ、アルミナ等で変性した粒子も好適に用いられる。この無機粒子の平均粒子径は１μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以下であることがさらに好ましい。平均粒子径が１μｍを超えると、塗布媒体に対する無機粒子の分散性が不足して十分な貯蔵安定性が得られない場合がある。平均粒子径の下限は特に限定されないが、通常は０．０２μｍ以上である。
【０１３９】
（導電層：対向電極）
上記導電層（対向電極）に用いられる材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されず、上記光電変換装置にて上述した材料等を適宜用いることができる。これらの中でも、導電率の高いアルミニウム、銅、金、銀が好ましく、材料コスト、耐マイグレーション性、プロセス簡易性などから銅、アルミが特に好ましい。なお、この導電層に用いられる材料は、線状芯材の材料と同一でも異なっていてもよい。
【０１４０】
上記導電層は蒸着、スパッタ、メッキ、塗布など公知の形成方法で成膜することができる。
【０１４１】
（絶縁材）
上記絶縁材は線状素子（単位キャパシタ）を独立した素子とする被覆材であると同時に、所望の基板内蔵キャパシタ形状に成型する材料であり、外気遮断、マイグレーション防止の隔壁層の役割も果たす。
【０１４２】
上記絶縁材としては、導電層（対向電極）上に形成された酸化皮膜や、その他公知の絶縁材を挙げることができる。好適な絶縁材としては、ハンダリフロープロセスに耐える耐熱性を有する材料が挙げられ、具体的にはプリント基板材料に用いられるエポキシ樹脂、ポリイミド、フェノール樹脂材などの有機材料が好ましく、これらを組み合わせて用いても良い。
【０１４３】
（キャパシタの製造方法）
上記線状素子は、線状芯材に誘電体層及び導電層をこの順に被覆させ形成する。さらに、この線状素子を絶縁材で被覆し、板状、棒状又はフィルム状等に形成することで、キャパシタが得られる。なお、誘電体層及び導電層は、容量を増すため、繰り返し積層してもよい。以下、製造手順の好ましい一例を詳説する。
【０１４４】
（１）線状芯材への誘電体層の被覆
線状芯材は、アルカリ電解脱脂、硝酸洗浄、純粋洗浄の前洗浄処理を行い、予め表面を清浄にしておく。また、表面は予めサンドブラスト処理などで微細な凹凸を付与したものが好ましい。誘電体層は、上述した誘電体材料をディップコート、スプレーコート、電着コートなどの湿式塗布にて成膜、誘電体（ナノ）粒子を熔射、又は特開２００７−０４６１５５号公報、同２００８−１４１１２１号公報で提案されているエアロゾルＣＶＤ法などにより乾式成膜することで成膜する。
【０１４５】
誘電体層の膜厚は例えば０．０１μｍから５μｍであり、好ましくは０．１μｍから２μｍである。０．０１μｍ以下では塗膜の欠陥が原因となるリーク電流が大きくなり、キャパシタとして必要なリーク電流＜１０−６Ａ／ｃｍ２及び密着性：ピール強度＞０．１ｋｇ/ｃｍの特性が満たせなくなるおそれがある。
【０１４６】
（２）導電層の被覆
導電層は誘電体層上に形成され、蒸着、スパッタ、メッキ、塗布など公知の形成方法で成膜する。この導電層の膜厚は特に限定されないが、例えば０．０１μｍから５μｍであり、好ましくは０．１μｍから２μｍである。
【０１４７】
（３）絶縁材による被膜・成形
上記プロセスを経て得られた線状素子（単位キャパシタ）は細い線状であり、単独でもキャパシタとして機能するが、所望の容量特性のキャパシタとするため、これら細線素子を束ねて成形し、キャパシタとする。
【０１４８】
この束ねる材料として、上記絶縁材を用い、例えば、線状素子をポリイミドワニスにディップして表面にポリイミドワニスを付着させたものを、１０本ＰＴＦＥシート状に並べて焼成することで１０本分の容量を持つポリイミド被覆された薄い板状の基板内蔵キャパシタとなる。各線状素子同士の配線、接続は求められる性能に応じて直列又は並列に配線され、配線は線状素子に接続した配線基板で行っても良い。
【０１４９】
また、別の製造方法の例として、基板内蔵時に、線状素子（単位キャパシタ）をプレプレグ（例えば部分硬化のガラスエポキシシートなど）に挟んで積層して圧着硬化する方法が挙げられる。この場合、プレプレグ材が線状素子の絶縁材としての役割も兼ねることとなり効率的である。
【０１５０】
当該キャパシタは、単位キャパシタ（線状素子）が細い線状であるために、基板内蔵キャパシタとして好適である。当該キャパシタは、基板内での配置の自由度が高く、所望の本数ほど配列して配線すれば、積層したものと同様のキャパシタが労せず得ることができ、容量の自由度も高い。
なお、本発明のデバイスは上記実施形態に限定されるものではない。例えば、線状素子の中心となる線状芯材は、細線（細長い円柱）形状でなくとも、その他の角柱状や、帯状形状を有していてもよい。線状芯材が帯状形状の場合、例えば、厚みが１μｍ以上０．１ｍｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上０．０５ｍｍ以下であることがさらに好ましく、幅が０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。また、本発明のデバイスの用途は、光電変換装置（太陽電池）、発光装置及びキャパシタに限定されるものではない。
【実施例】
【０１５１】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１５２】
本発明のデバイスとして光電変換装置、発光装置及び基板内蔵キャパシタをそれぞれ製造した。
【０１５３】
（光電変換装置）
［実施例１］シリコン系線状素子（１）を備えるガラス板状の光電変換装置Ａ
図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用い、シリコン系線状素子を成形した。外径０．０２ｍｍのＳＵＳ３０４ワイヤー３０ｃｍをアルカリ電解脱脂、アセトン洗浄により前処理して乾燥させた。このワイヤー（図２中１００）を図２に示すプラズマＣＶＤ装置内の治具１０１（ワイヤー両端５ｃｍを挟んで固定）に１ｍｍ間隔を空けて１００本固定して配置した。チャンバー１０７を圧力１３０Ｐａ、ＳｉＨ４ガス１０ｓｃｃｍ、ＢＦ３／Ｈ２ガス（希釈度２％）を１００ｓｃｃｍ、Ｈ２ガスを８００ｓｃｃｍとなるように脱気置換した。ヒーター１０２を加熱し、ワイヤー温度を３００℃、ＲＦ電極１０６（１３．５６ＭＨｚ）の出力値が２，０００Ｗとなるように設定して製膜を開始し、ワイヤー上に５０ｎｍ厚のｐ型シリコン層を形成した。次いで、チャンバー１０７を圧力３００Ｐａ、ＳｉＨ４ガス４００ｓｃｃｍ、Ｈ２ガスを２，０００ｓｃｃｍとなるように脱気置換した。ヒーター１０２を加熱し、ワイヤー温度を３００℃、ＲＦ電極１０６（１３．５６ＭＨｚ）の出力値が１０００Ｗとなるように設定して製膜を開始し、ワイヤー上に１，０００ｎｍ厚のｉ型シリコン層を形成した。次いで、チャンバー１０７を圧力１００Ｐａ、ＳｉＨ４ガス２０ｓｃｃｍ、ＰＨ３／Ｈ２ガス（希釈度２％）を５０ｓｃｃｍ、Ｈ２ガスを１００ｓｃｃｍとなるように脱気置換した。ヒーター１０２を加熱し、ワイヤー温度を３００℃、ＲＦ電極１０６（１３．５６ＭＨｚ）の出力値が１００Ｗとなるように設定して製膜を開始し、ワイヤー上に３０ｎｍ厚のｎ型シリコン層を形成した。
【０１５４】
このように、ｐｉｎ層（シリコン層）を被覆したワイヤーにＪｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２４（１９８５）ｐｐ．１６０７−１６１０に記載の条件で、図２の装置に導入するガス種を変更する方法で酸化亜鉛（導電層）をさらに１μｍ積層被覆してシリコン系線状素子（１）を得た。シリコン系線状素子（１）の両端５ｃｍは何も被覆されておらずＳＵＳ３０４がむき出しの状態であり、中央部の２０ｃｍはＳＵＳ３０４（０．０２ｍｍφ）／ｐ型シリコン５０ｎｍ／ｉ型シリコン１，０００ｎｍ／ｎ型シリコン３０ｎｍ／酸化亜鉛１μｍが積層された細線である。
【０１５５】
酸化鉛７０質量％、酸化ホウ素１０質量％、酸化ケイ素２０質量％の組成を有するＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の混合物（軟化点５００℃）１００質量部、結着樹脂としてブチルメタクリレート／２−エチルヘキシルメタクリレート／ヒドロキシプロピルメタクリレート共重合体（質量比３０／６０／１０、重量平均分子量１５０，０００）５質量部、ジグリセリンオレート３質量部、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテル８．７質量部、エチル−３−エトキシプロピオネート１３．１質量部を分散機を用いて混錬することにより、粘度が３，４００ｃｐ（Ｂ形粘度計測定、３０ｒｐｍ）の組成物を調製した。この組成物を、予め離型処理したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）よりなる支持フィルム（幅３００ｍｍ，長さ２００ｍｍ，厚さ３８μｍ）の中央部上に幅２００ｍｍのアプリケーターを用いて塗布し、形成された塗膜を８０℃で５分間乾燥することにより溶媒を除去し、厚さ２０μｍのガラス絶縁材を支持フィルム上に形成し、ガラス絶縁材フィルムを得た。
【０１５６】
次いで、このガラス絶縁材フィルム上に、上記シリコン系線状素子（１）と、光拡散体として直径２０μｍの石英ファイバ各々２０００本とを交互に隙間なく、該シリコン系線状素子（１）及び石英ファイバの各端部がガラス絶縁材フィルムの端に合わせるように平面状に並べ、その上にもう一枚のガラス絶縁材フィルムを重ねて圧着ラミネートした。圧着条件としては、加熱ロールの表面温度を９０℃、ロール圧を２ｋｇ／ｃｍ２、加熱ロールの移動速度を０．６ｍ／分とした。なお、圧着時に各シリコン系線状素子（１）の両端部にＳＵＳ３０４線を架け渡して２０００本のシリコン系線状素子（１）を並列に接続した。次に、ラミネートした圧着物を焼成炉にて５００℃で１時間焼成し、ガラス板状の光電変換装置Ａを得た。
【０１５７】
［実施例２］シリコン系線状素子（１）を備えるガラス棒状の光電変換装置Ｂ
シリコン系線状素子（１）をガラス絶縁材で圧着ラミネートするまでは実施例１と同様に作成を行った。ラミネートした圧着物をシリコン系線状素子（１）の軸と平行に棒状に巻きあげて棒状に成型し、その状態で５００℃で１時間焼成し、ガラス棒状の光電変換装置Ｂを得た。
【０１５８】
［実施例３］シリコン系線状素子（２）を備えるフィルム状の光電変換装置Ｃ
シリコン系線状素子（１）の膜厚構成をＳＵＳ３０４（０．０２ｍｍφ）／ｐ型シリコン３０ｎｍ／ｉ型シリコン６００ｎｍ／ｎ型シリコン２０ｎｍ／酸化亜鉛０．５μｍとした以外は実施例１と同様に作成を行い、シリコン系線状素子（２）を得た。このシリコン系線状素子（２）と、光拡散体として直径２０μｍの石英ファイバ各々２０００本とを、サンエー化研製テクニフィルムＶＡ７６０上（幅３００ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ２１５μｍ）に交互に隙間なく平面状に並べた。この上に、もう一枚のテクニフィルムＶＡ７６０で挟んで圧着条件；加熱ロールの表面温度＝１００℃、ロール圧＝３ｋｇ／ｃｍ２、加熱ロールの移動速度＝０．３ｍ／分で圧着成型し、フィルム状の光電変換装置Ｃを得た。なお、各シリコン系線状素子（２）の配線は、予めテクニフィルム上に配置した銅線（各線状素子の端から２ｃｍと７ｃｍとの位置に配置）を同時に圧着することで並列に配線した。
【０１５９】
［実施例４］有機系線状素子（１）を備えるフィルム状の光電変換装置Ｄ
外径０．０５ｍｍのアルミニウム・シリコン（組成比；アルミニウム９９質量％：シリコン１質量％）ボンディング・ワイヤー（巴工業株式会社製、ＡＬＷ−２９Ｓ）３０ｃｍを１０質量％水酸化ナトリウム水溶液で５分脱脂、水−アセトン洗浄により前処理して乾燥させた。この上に、導電性高分子であるポリ（エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、スタルクヴィテック社製、品名Ｂａｙｔｒｏｎ  ＰＨ）をディップコートした後、１２０℃で大気中１０分間加熱乾燥し４０ｎｍ成膜した。次に１，４：８，１１：１５，１８：２２，２５−テトラエタノ−２９Ｈ，３１Ｈ−テトラベンゾ［ｂ，ｇ，ｌ，ｑ］ポルフィリンのクロロホルム／クロロベンゼンの１：１混合溶液（０．２５質量％濃度）にディップし、その後引き上げて１８０℃で２０分加熱した。次いで、１，４：８，１１：１５，１８：２２，２５−テトラエタノ−２９Ｈ，３１Ｈ−テトラベンゾ［ｂ，ｇ，ｌ，ｑ］ポルフィリンとビス（ジメチルフェニルシリルメチル）６０フラーレンとを質量比で３：７の割合となるように混合した溶液（クロロホルム／クロロベンゼンの１：１混合溶液（１．０質量％濃度））ディップして、その後、引き上げ、１８０℃で２０分加熱することで機能性層を７０ｎｍ被覆した。次に、この被覆線に奥野製薬社製；ナノディスパーＩＴＯ（ＳＰ２）をスプレー塗布、１８０℃乾燥を行って３００ｎｍのＩＴＯ膜（導電層）を成膜して有機系線状素子（１）を得た。有機系線状素子（１）は片端５ｃｍをアルミがむき出しになるまで表面を削り取り、残り２５ｃｍ部分はアルミニウム０．０５ｍｍφ／ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層４０ｎｍ／機能性層７０ｎｍ／ＩＴＯ膜０．３μｍが積層された細線とした。
【０１６０】
実施例３と同様にこの有機系線状素子（１）と光拡散体として石英ファイバとを各々２０００本、サンエー化研製  テクニフィルムＶＡ７６０（幅３００ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ２１５μｍ）でサンドイッチして圧着し、フィルム状の光電変換装置Ｄを得た。
【０１６１】
［実施例５］有機系線状素子（２）を備える棒状の光電変換装置Ｅ
石英ファイバにＦＴＯを１００ｎｍ被覆し、その表面にＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ、次いで１，４：８，１１：１５，１８：２２，２５−テトラエタノ−２９Ｈ，３１Ｈ−テトラベンゾ［ｂ，ｇ，ｌ，ｑ］ポルフィリンとビス（ジメチルフェニルシリルメチル）６０フラーレンを質量比で３：７の割合で実施例４と同様に成膜した。次いで、アルミニウムを１００ｎｍ蒸着して被覆し、有機系線状素子（２）を得た。有機系線状素子（２）は片端５ｃｍをＦＴＯがむき出しになるまで表面を削り取り残り２５ｃｍ部分は石英（０．０５ｍｍφ）／ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層４０ｎｍ／有機層７０ｎｍ／アルミニウム３００ｎｍが積層された細線とした。
【０１６２】
有機系線状素子（２）１，０００本の中央をアルミ細線で縛って束ね、これにテクネフィルムを巻いて、被覆し直径５ｍｍの棒状とした。縛ったアルミ細線は、この後抜き取った。この棒状体を内径５ｍｍのＳＵＳ３０４の筒に嵌め込んだ。むき出しにされた１，０００本のＦＴＯ端は、筒の端を塞ぐＳＵＳ３０４板とともに半田で結線して、固定した。このことで、ＦＴＯ線はＳＵＳ筒の外壁と結線した状態とした。
【０１６３】
石英ファイバ１０００本は、導光部としての光ファイバに接続した。この光ファイバは、採光部としての採光シート（（株）光エネルギー研究所製：ＳＯＨ−０２）の集光面（２０ｃｍｘ２０ｃｍ）に接続し、採光部を備えた棒状の光電変換装置Ｅを得た。
【０１６４】
［評価］
各光電変換装置の導線を各々クリップで計測装置電極に接続し、ソーラーシミュレーター（ウシオ電機  Ｍｉ  ｎｉ  ＵＳＳ−４０  照度１００ｍＷ／ｃｍ２）より発する擬似太陽光を光電変換装置に照射した。なお、光電変換装置Ｅにおいては、採光シートに対して照射した。この計測値から、色素増感太陽電池の開放電圧（ＶＯＣ）、及び変換効率（η）の初期値を求めた。照射面積は、装置又は採光シートの大きさに合わせで変更し、発電部分に光が行き渡るようにした。
【０１６５】
次に、このサンプルを８０℃湿度８０％の高温恒湿槽内で２週間保管し、再度、開放電圧（ＶＯＣ）、及び変換効率（η）の特性を測定して初期値からの変動率を評価した。保管中、光照射を継続しサンプルは高温恒湿下で発電を継続している状態とした。初期値からの変動率が２０％以下であれば一時的（例えば５年以内の寿命）の用途であれば十分、また、１０％を下回れば発電目的とした、例えば１０年以内の寿命が目指せると考えられる。
【０１６６】
【表１】
2012186233.tif 000003
【０１６７】
上記表１に示されるように、実施例１〜５の光電変換装置（デバイス）は、太陽電池として十分に機能することが示された。なお、実施例２は、実施例１と比して変換効率が非常に大きな値となった。実施例２の棒状の光電変換装置によれば、石英ファイバが導光体として働き、光が直接あたらない内部の線状素子（１）へも光届き、線状素子（１）を複数層積層した効果が発現したものと考えられる。また、実施例２の光電変換装置において、光の照射方向を棒側面、棒端面の２方向で比べたが、大差はなく、上記表１には棒側面照射のデータを示した。
【０１６８】
（発光装置：エレクトロ・ルミネッセンス照明）
［実施例６］
外径０．０５ｍｍのアルミニウム・シリコン（１％）ボンディング・ワイヤー（巴工業株式会社製、ＡＬＷ−２９Ｓ）３０ｃｍをアルカリ電解脱脂、アセトン洗浄により前処理して乾燥させた。実施例１と同様にＣＶＤ装置内に１００本のワイヤーを固定し、フッ化リチウムを０．５ｎｍの厚みで蒸着することによってフッ化リチウム膜よりなる電子輸送層をワイヤー上に形成した。次いで、この真空装置内を１×１０−３Ｐａ以下にまで減圧し、１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンゾイミダゾリル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）を３０ｎｍの厚みで蒸着することにより、ＴＰＢＩ膜よりなる正孔阻止層を形成した。治具１０１の片方の止め具を外し、他端は被覆ワイヤー１００本を治具１０１で保持した状態とし、発光層形成液にディップコートして窒素雰囲気下において１８０℃で１０分間乾燥することにより厚さ７０ｎｍの発光層を形成した。発光層形成液は下記式（１）で表されるトリフェニルアミン化合物１．０ｇと、下記式（２）で表されるイリジウム化合物３７．４ｍｇとをクロロベンゼンに溶解し、固形分の合計の濃度が３質量％の溶液を用いた。
【０１６９】
【化１】
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【０１７０】
この発光層の表面に、導電性高分子であるポリ（エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、スタルクヴィテック社製、品名Ｂａｙｔｒｏｎ  ＰＨ）をディップコートした後、１８０℃で大気中１０分間加熱乾燥し６５ｎｍの正孔輸送層を成膜した。次に、この被覆線に奥野製薬社製；ナノディスパーＩＴＯ（ＳＰ２）をスプレー塗布し、１８０℃で大気中１０分間乾燥を行って３００ｎｍのＩＴＯ膜（導電層）を成膜して、線状素子としての単位発光ユニット（１）を得た。
【０１７１】
単位発光ユニット（１）は片端５ｃｍがアルミ細線むき出しで、中央２０ｃｍ部分はアルミ（０．０５ｍｍφ）／フッ化リチウム０．５ｎｍ／ＴＰＢＩ３０ｎｍ／発光層７０ｎｍ／ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層６５ｎｍ／ＩＴＯ膜３００ｎｍ、残り５ｃｍの他端がアルミ（０．０５ｍｍφ）／発光層７０ｎｍ／ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層６５ｎｍ／ＩＴＯ膜３００ｎｍで積層された細線であった。
【０１７２】
実施例３と同様にこの単位発光ユニット（１）を１，０００本と石英ファイバとをサンエー化研製  テクニフィルムＶＡ７６０で挟み込んで圧着し、フィルム状の発光装置（１）を得た。なお、各単位発光ユニットの配線は、予めテクニフィルム上に配置した銅線（単位発光ユニットの両端２ｃｍに配置）を同時に圧着することで並列に配線した。
【０１７３】
発光装置（１）について、ＩＴＯ膜を陽極とし、アルミニウム細線を陰極として発光層を発光させたところ、イリジウム錯体に由来する波長５１５ｎｍ付近の発光が得られた。その最高発光輝度は４０，０００Ｃｄ／ｍ２及び発光効率は２７Ｃｄ／Ａであった。同サイズの平板状有機ＥＬ照明と比較すると、発光装置（１）の方が面内の輝度バラツキが小さかった。この輝度ムラは各機能層の膜厚バラツキの要因が大きいと考えられる。得られた発光装置（１）は細線の集合体であるため、平面で成膜した場合に比べて膜厚バラツキを平均化する効果が発現したためと推察される。
【０１７４】
（基板内蔵キャパシタ）
［実施例７］
幅０．１ｍｍ厚み０．０２ｍｍのチタンリボン（３０ｃｍ）１００本の片端３ｃｍをクリップに挟んで固定して陽極とし、表面技術、５２巻１号、８８ページの実験に準じて陽極酸化処理による皮膜形成を行った。１．５Ｍ  Ｈ２ＳＯ４−０．３Ｍ  Ｈ３ＰＯ４−０．３Ｍ  Ｈ２Ｏ２系電解浴中、３．０Ａｄｍ−２の直流定電流電解で２００Ｖまで昇圧し、その後、２００Ｖに保持する方法で浴温度３０℃、全電解時間は１０分で一次陽極酸化を行った。得られた陽極酸化皮膜材はチタン光沢が失われ表面全体が濃い灰色皮膜（膜厚０．５μｍ）であった。この酸化皮膜材を０．３Ｍ−ＮＨ４ＨＦ２と０．３Ｍ−Ｈ２Ｏ２との混合浴中で、一次酸化と同様に二次陽極酸化した。この時の最終浴電圧は１５０Ｖ、全電解時間は２分、浴温度は３０℃であった。得られた皮膜を５５０℃下０．５Ｌ／ｈｒでエアーフローしながらクリーンオーブンにてワイヤーを１０分焼成して厚み０．０２２ｍｍの被覆ワイヤーを得た。なお、クリップで挟んだ部分は酸化膜は形成しておらず、チタンのままであった。
【０１７５】
このクリップ固定したワイヤー上に無電解ニッケル０．２μｍ、電解銅メッキ５μｍを形成した。まず、硫酸ニッケル（２５ｇ）、次亜リン酸ナトリウム（２０ｇ）、酢酸ナトリウム（１０ｇ）、及びクエン酸ナトリウム（１０ｇ）を蒸留水５００ｃｃにこの順に溶解させながら攪拌混合し、蒸留水を加えて全体を１リットルとし、さらに硫酸と、次亜リン酸ナトリウムとでｐＨを５に調整した無電解ニッケル液を得た。この無電解ニッケル液に酸化チタンを形成したワイヤーを９０℃で２分浸してニッケルシード層を形成した。次に硫酸銅７０ｇ、硫酸１９０ｇ、及び塩化ナトリウム９０ｍｇを蒸留水に溶解して１リットルとした電解メッキ液を用いて電解銅メッキを行い、ニッケルシード層上に５μｍの銅層を形成した。このワイヤーの端３ｃｍをマスキングテープでマスキングした。先のクリップで固定したままのワイヤーを、ポリイミドワニス（新日本理化株式会社製  リカコートＳＮ−２０）にディップコートし、窒素中３００℃で１０分焼成することでポリイミドで絶縁被覆された単位キャパシタ（１）を得た。この焼成時にマスキングテープは焼失した。
【０１７６】
単位キャパシタ（１）はテープマスキングした３ｃｍ部分がチタン細線（幅０．１ｍｍ厚み０．０２ｍｍ）／酸化チタン（０．５μｍ）／ニッケル（０．２μｍ）／銅（５μｍ）、中央２４ｃｍがポリイミド被覆されてチタン細線（幅０．１ｍｍ厚み０．０２ｍｍ）／酸化チタン（０．５μｍ）／ニッケル（０．２μｍ）／銅（５μｍ）／ポリイミド（１μｍ）の積層構成で、残り３ｃｍがクリップで固定されていたためチタン細線のままになっていた。なお、チタン細線が線状芯材、酸化チタンが機能性層（誘電体層）、ニッケル及び銅が導電層、ポリイミドが絶縁材となっている。
【０１７７】
この単位キャパシタ（１）の電気特性をＪＩＳ  Ｋ６４８１に準拠してＬＣＲメーターにて計測したところ、１ｋＨｚ、５Ｖ印加の条件で誘電率は７５であった。
【０１７８】
［実施例７］
外径０．０５ｍｍのアルミニウム・シリコン（１％）ボンディング・ワイヤー（巴工業株式会社製、ＡＬＷ−２９Ｓ）３０ｃｍ、１００本の片端３ｃｍをクリップに挟んで固定して１０％水酸化ナトリウム水溶液で５分脱脂、純水で洗浄し、次いで純水中で２０分煮沸処理した。陰極としてカーボン電極、電解液に１０％アジピン酸アンモニア水溶液を用い、液温４０℃でエア撹拌しながら、両極間に３００Ｖの電圧を３０分間印加して陽極酸化処理を行った。断面を観察すると、表面に２μｍの酸化アルミニウム層が形成されていた。次に、酸化アルミニウム被覆したワイヤー上に実施例６と同様にニッケル、銅メッキ及びポリイミド被覆を行って単位キャパシタ（２）を得た。
【０１７９】
単位キャパシタ（２）はテープマスキングした３ｃｍ部分がアルミ細線（０．０５ｍｍ径）／酸化アルミニウム（２μｍ）／ニッケル（０．２μｍ）／銅（５μｍ）、中央２４ｃｍがポリイミド被覆されてアルミ細線（０．０５ｍｍ径）／酸化アルミニウム（２μｍ）／ニッケル（０．２μｍ）／銅（５μｍ）／ポリイミド（１μｍ）の積層構成で、残り３ｃｍがクリップで固定されていたためアルミ細線のままになっていた。なお、アルミ細線が線状芯材、酸化アルミニウムが機能性層（誘電体層）、ニッケル及び銅が導電層、ポリイミドが絶縁材となっている。
【０１８０】
この単位キャパシタ（２）の電気特性をＪＩＳ  Ｋ６４８１に準拠してＬＣＲメーターにて計測したところ、１ｋＨｚ、５Ｖ印加の条件で誘電率は６であった。
【０１８１】
［実施例８］
外径０．０３ｍｍの銅ワイヤー３０ｃｍ、１００本の片端３ｃｍをクリップに挟んで固定して１０％水酸化ナトリウム水溶液で５分脱脂、純水で洗浄し乾燥した。チタン酸バリウム粒子（平均粒子径＝０．０５μｍ、商品名ＢＴ−００５、堺化学工業（株）製）１００部、ジ−ｉ−プロポキシビス（アセチルアセトナート）チタン１部及びｉ−プロパノール３００部をホモミキサーで混合した後、さらに超音波ホモジナイザーで処理して、固形分濃度２５％の凝集体のないチタン酸バリウム分散体を得て、これに銅ワイヤーをディップコートして窒素下２５０℃オーブンにて３０分焼成して３μｍの被覆膜を形成した。次に、被覆したワイヤー上に実施例６と同様にニッケル、銅メッキ及びポリイミド被覆を行って単位キャパシタ（３）を得た。
【０１８２】
単位キャパシタ（３）はテープマスキングした３ｃｍ部分が銅線（０．０３ｍｍ径）／チタン酸バリウム（３μｍ）／ニッケル（０．２μｍ）／銅（５μｍ）、中央２４ｃｍがポリイミド被覆されて銅線（０．０３ｍｍ径）／チタン酸バリウム（３μｍ）／ニッケル（０．２μｍ）／銅（５μｍ）／ポリイミド（１μｍ）の積層構成で、残り３ｃｍがクリップで固定されていた銅線のままになっていた。なお、銅線が線状芯材、チタン酸バリウムが機能性層（誘電体層）、ニッケル及び銅が導電層、ポリイミドが絶縁材となっている。
【０１８３】
この単位キャパシタ（３）の電気特性をＪＩＳ  Ｋ６４８１に準拠してＬＣＲメーターにて計測したところ、１ｋＨｚ、５Ｖ印加の条件で誘電率は５００であった。
【０１８４】
これら単位キャパシタ（１）〜（３）は、厚みが５０μｍ弱と薄く、フレキシブルであるため、プリント基板、絶縁シートの積層成型時にこのキャパシタを挟んで圧着配線することで容易に基板内蔵が可能であり、また、単位キャパシタの長さ、接続数で所望の容量に合わせた配置設計が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】
本発明のデバイスは、光電変換装置、発光装置、キャパシタ等として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１８６】
１  線状素子
２  絶縁材
３  導電層
４  機能性層
５  線状芯材
１００  線状芯材
１０１  治具
１０２  ヒーター
１０３  原料ガス導入管
１０４  原料ガスノズル
１０５  排気管
１０６  ＲＦ電極
１０７  真空チャンバー
１０８  低温プラズマ
【図１】
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【図２】
2012186233.tif 000006