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SOL-GEL ELECTROCONDUCTIVE GLASS AND OPTICALLY FUNCTIONAL ELEMENT USING THE SAME

Patent code P07A012455
File No. ID5073
Posted date Dec 28, 2007
Application number P2003-410513
Publication number P2005-170708A
Patent number P4743743
Date of filing Dec 9, 2003
Date of publication of application Jun 30, 2005
Date of registration May 20, 2011
Inventor
  • (In Japanese)相原 聡
  • (In Japanese)久保田 節
  • (In Japanese)鎌田 憲彦
  • (In Japanese)照沼 大陽
  • (In Japanese)幡野 健
Applicant
  • (In Japanese)日本放送協会
  • (In Japanese)国立大学法人埼玉大学
Title SOL-GEL ELECTROCONDUCTIVE GLASS AND OPTICALLY FUNCTIONAL ELEMENT USING THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem wherein stable, uniform dispersion of an electroconductive polymer in sol-gel glass is difficult due to its hydrophobicity, or a pre-treatment for imparting hydrophilicity to the polymer is required.
SOLUTION: The sol-gel electroconductive glass wherein the electroconductive polymer is stably and uniformly dispersed is provided by including a side chain of the hydrophobic electroconductive polymer in a hydrophilic host molecule (e.g. dextrin). This enables easy production of an industrially useful, highly reliable light-emitting or light-receiving device, such as a photodiode which converts a light signal into an electrical signal, an imaging device, a light source for optical communication such as an EL device which emits light by current injection, a display device and a lighting device.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


光信号を電流信号に変換する有機光導電素子や、電流注入により発光を生じる有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子は、一般に透明電極を設けたガラス基板上に光機能性物質の薄膜を作製し、その上に金属電極を蒸着する方法により作製される。光導電素子の場合、ガラス基板側から入射した光は透明電極を透過後、光導電性物質に吸収され、伝導帯に電子が、価電子帯に正孔がそれぞれ発生する。両キャリアは電界によってそれぞれ反対方向に加速され、両端の電極に達することにより外部回路に電流が流れる。また、有機ELでは、透明電極より注入された正孔、金属電極より注入された電子は、発光層内で励起子を形成し、それが基底状態に戻るときのエネルギー放出によって発光が生じる。



有機分子を用いてこれらの光機能素子を作製する場合、導電性高分子がよく用いられる。低分子材料より高分子材料を有機高分子に用いる場合の利点としては、耐熱性、機械的強度に勝る、湿式法により成膜できるため製造コスト面で有利であることなどが挙げられる。一方、高分子、低分子に限らず有機材料は、一般に大気中の酸素や水分の影響により劣化しやすい欠点がある。信頼性を確保するためには強固な封止技術の確立が不可欠であり、一般的にはUV硬化樹脂の塗布、不活性ガスの導入、封止キャップの張り合わせ、UV照射による樹脂の硬化などの工程を連続して行うが、プロセスコストはその分上昇することになる。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、ゾルゲル導電性ガラス、及びそれを用いた光機能素子に関するものであり、より詳細には、疎水性の導電性高分子をホスト分子に包接させたゾルゲル導電性ガラス、及びそれを用いた光機能素子に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
疎水性の導電性高分子を含む、光機能素子用のゾルゲル導電性ガラスであって、
前記導電性高分子がキャリアの伝導及び発光を担
前記導電性高分子の疎水性を除去して親水性を付与するために、前記導電性高分子の側鎖の一部を親水性のホスト分子に包接させ、該ホスト分子を当該ゾルゲル導電性ガラスに分散させることにより、当該光機能素子のための導電性が形成され、
前記導電性高分子は、供給された電流の値に応じて、前記導電性高分子で伝導されるキャリアを用いて前記導電性高分子で定まる特定波長の光を発光するように機能することを特徴とするゾルゲル導電性ガラス。

【請求項2】
 
疎水性の導電性高分子を含む、光機能素子用のゾルゲル導電性ガラスであって、
前記導電性高分子がキャリアの伝導を担い、前記導電性高分子の膜内に分散させる疎水性でアルコール不溶性の光機能性低分子が発光を担
前記導電性高分子及び光機能性低分子の疎水性を除去して親水性を付与するために、前記導電性高分子の側鎖の一部及び光機能性低分子を親水性のホスト分子に包接させ、該ホスト分子を当該ゾルゲル導電性ガラスに分散させることにより、当該光機能素子のための導電性が形成され、
前記導電性高分子が供給された電流の値に応じてキャリアを伝導させ、前記光機能性低分子が特定波長の光を発光するように機能することを特徴とするゾルゲル導電性ガラス。

【請求項3】
 
疎水性の導電性高分子を含む、光機能素子用のゾルゲル導電性ガラスであって、
前記導電性高分子がキャリアの発生及び伝導を担
前記導電性高分子の疎水性を除去して親水性を付与するために、前記導電性高分子の側鎖の一部を親水性のホスト分子に包接させ、該ホスト分子を当該ゾルゲル導電性ガラスに分散させることにより、当該光機能素子のための導電性が形成され、
前記導電性高分子は、入射した光を受け、前記導電性高分子で定まる特定波長の光を選択的に吸収し、吸収量に応じた電流を出力するように機能することを特徴とするゾルゲル導電性ガラス。

【請求項4】
 
疎水性の導電性高分子を含む、光機能素子用のゾルゲル導電性ガラスであって、
前記導電性高分子がキャリアの伝導を担い、前記導電性高分子の膜内に分散させる疎水性でアルコール不溶性の光機能性低分子がキャリアの発生を担
前記導電性高分子及び光機能性低分子の疎水性を除去して親水性を付与するために、前記導電性高分子の側鎖の一部及び光機能性低分子を親水性のホスト分子に包接させ、該ホスト分子を当該ゾルゲル導電性ガラスに分散させることにより、当該光機能素子のための導電性が形成され、
前記光機能性低分子が入射した光を受け、前記光機能性低分子で定まる特定波長の光を選択的に吸収し、前記導電性高分子が当該吸収量に応じた電流を出力するように機能することを特徴とするゾルゲル導電性ガラス。

【請求項5】
 
請求項2又は4に記載のゾルゲル導電性ガラスにおいて、前記アルコール不溶性の光機能性低分子を前記ホスト分子に包接させることに代えて、アルコール可溶性の光機能性低分子を当該ゾルゲル導電性ガラスに分散させることを特徴とするゾルゲル導電性ガラス。

【請求項6】
 
請求項1~5のいずれか一項に記載のゾルゲル導電性ガラスを備えることを特徴とする光機能素子。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2003410513thum.jpg
State of application right Registered
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