JP2000026851A

JP2000026851A - 発光型有機・無機複合材料およびその製造法

Info

Publication number: JP2000026851A
Application number: JP10200215A
Authority: JP
Inventors: Motomu Yoshimura; 求吉村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2000-01-25
Anticipated expiration: 2018-07-15
Also published as: JP3950556B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ピンホールが無く発光特性が発光面内で均一
で、高効率発光、高輝度発光が可能で、かつ、発光寿命
が安定に長期間保たれるＥＬ材料を提供する。【解決手段】有機ポリマーと無機ポリマーとの両成分
から成り、ポーラスな無機ポリマーの空孔部に有機ポリ
マーが含まれており、有機ポリマーは正電荷輸送能また
は負電荷輸送能を有し、無機ポリマーは負電荷輸送能ま
たは正電荷輸送能を有し、０．５〜１．５ミクロンの厚
みを有する発光型有機・無機複合材料を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報表示、平面光
源及びレーザー発振素子等に用いられる、電圧を印加す
ることによりエレクトロルミネッセンスを発する、電界
駆動型発光材料である発光型有機・無機複合材料および
その製造法に関する。具体的な応用例は、面発光体、レ
ーザ、バックライト、携帯電話、文字ディスプレイ、画
像ディスプレイ、モニター画面、壁掛けテレビ、大画面
情報表示板、標識板、誘導灯、腕時計、電卓、タッチパ
ネル、光通信用光源、カーナビ、車のインパネ、車両行
き先表示、車内案内、車内広告、夜間広告板、各種家電
品の情報表示パネル、ルームライト、イメージライト、
各種計測機器の情報表示パネル、アーティスティックラ
イト、夜間安全服・帽子、機内誘導灯・誘導表示・通路
表示、各種医療機器情報表示パネル、フロアー案内表示
板、暗所微弱照明器具、室内インテリア照明装置、ショ
ーケース用照明器具、ショーケース表示板、夜間店舗名
表示板、夜間用発光型看板、自動車車体用夜間標識板、
自動二輪車体用夜間標識板、自転車用夜間標識板等やレ
ーザ発振材料等である。

【０００２】

【従来の技術】従来のＥＬ（エレクトロルミネセンス）
効果を用いた材料は、無機材料から成る物と有機材料か
ら成る物とに区別されていた。

【０００３】無機材料では、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等が代
表的な材料である（参照文献：田中、照明学会誌、７８
巻、１２号（１９９４）ｐ．６５１等）。この様な無機
材料系では、ＥＬ効果が効率よく出され、赤、青及び緑
色の３原色が効率よく発光し、実用化も進んでいる。し
かしながら、前記無機材料の場合、１ミクロン厚で１０
０ボルト以上の電圧（電界強度１００万ボルト／ｃｍ以
上）が必要であり、実用化を推進する際のネックになっ
ている。

【０００４】この様な欠点を除くために、有機材料での
ＥＬ材料が開発されてきた（参照文献：分子機能材料と
素子開発（１９９４）ｐ．５６８（株）エヌ・ティー・
エス等）。特に、１９８７年コダック社のＴａｎｇ等
が、多層構造型の高効率なＥＬ材料系を開発して以来、
一層、注目を浴びてきた（参照文献：Ｔａｎｇ他、Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１（１２），９１３
（１９８７））。そして、有機ＥＬ素子の優れたホール
輸送材料として作用する４，４′，４″−トリス（３−
メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン
（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）と４，４′−ビス（３−メチルフ
ェニルフェニルアミノ）ビフェニルとからのダブルホー
ル輸送層と、トリ（８−キノリノラト）アルミニウムか
らの発光層からなるＥＬ素子が高い発光効率と意味のあ
る耐久性を示すことが発表されている（参照文献：ヤス
ヒコシロタ他、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，
６５（７），１５（１９９４））。また、ホール輸送性
のトリフェニルアミンを側鎖に有するＮ−置換ポリメタ
クリルアミドを合成し、積層型有機ＥＬ素子のホール輸
送層として使用し、陽極にインジュウム−スズ酸化物
（ＩＴＯ）、陰極にマグネシウム−銀（１０：１）、発
光層に電子輸送性のトリス（８−キノリノラト）アルミ
ニウム（III）錯体（Ａｌｑ₃）を使用した二層型素子か
ら１０Ｖで６０００ｃｄ／ｍ²の高輝度が得られ、この
ポリマーが高いホール輸送性を有し、有機ＥＬ素子のホ
ール輸送層として有効であることが示されている（高分
子論文集，Ｖｏｌ．５２，Ｎｏ．４，ｐｐ．２１６−２
２０（１９９５））。

【０００５】有機材料での電界発光の基本原理は、図５
に示すように、仕事関数の大きなＩＴＯ透明電極より正
電荷のホールが注入され、正電荷輸送剤中を対電極に向
かって移動する。一方、アルミ電極等の仕事関数の小さ
な金属電極より負電荷エレクトロンが注入され、負電荷
輸送剤中を対電極に向かって移動する。なお、図５中の
３は透明電極、４は金属電極、１０は有機電界発光材
料、ａは励起分子からの発光、ｂはエキシトンである。
これらの正電荷と負電荷とが再結合し、電子ー正孔対エ
キシトンが生成する。このエキシトンのエネルギーが発
光性有機分子を一重項状態に励起し、この励起分子から
発光が起こる。なお、発光性有機分子は電荷輸送剤その
もの自身が役割を担う場合と、ドーパントである蛍光発
光性化合物あるいは分子が役割を担う場合とがある。電
荷輸送剤の発光波長が望む波長と一致している場合に
は、ドーパントとして蛍光発光性化合物あるいは分子を
添加しない。しかしながら、他の波長の発光を望む場合
には、望む波長に発光波長を持つ蛍光発光性化合物ある
いは分子をドーパントとして添加する。ドーパントの濃
度は数％程度までが望ましい。従来の有機ＥＬ材料は、
図６に示すように、有機ＥＬ材料層自身の厚みは、ほぼ
１００ｎｍに作製されている。なお、図６中の３は透明
電極、４は金属電極、１１は正電荷輸送層、１２は負電
荷輸送層である。この様な１００ｎｍ厚程度の有機材料
系では、図６に示される透明電極と金属電極との間に
は、１０ボルト以下の低電圧を架けるだけでよい。しか
しながら、電界強度は１００万ボルト／ｃｍと、無機材
料系と同程度の大きさとなる。これは、図６に示すよう
に、薄膜化が可能なために、１０ボルト以下の直流電圧
駆動が可能となるためであり、実用化研究が進められて
来ている。従来法の有機ＥＬ材料では、超薄膜であるた
めに、注入された正負の両電荷が再結合する前に、対向
電極に到達する確率が高い。また、再結合を起こして
も、電極が極近傍にあるために、電極でエキシトンが失
活させられて、発光性分子の励起効率が劣る。

【０００６】この様に、従来の有機ＥＬ材料では、発光
輝度、発光効率とともに、材料の劣化が大きな欠点にな
っている。また、従来の有機ＥＬ材料は、超高真空中で
薄膜を形成しなければならないこと、透明電極基板、例
えばＩＴＯガラスの電極部が極めて清浄に保たれなくて
はならない必要があるために、作製プロセスを複雑にす
るのみならず、大面積化が困難である。また、特に薄膜
であるため、ピンホールができやすく、電極間の短絡・
導通が起こり、ブラックポイントが発生し面内発光特性
の均一度が劣化すると共に、電界発光素子としての寿命
を短くしている。薄膜であるために、機械強度が弱い。
また、薄膜であるために発光性分子数が少なく、高輝度
発光をさせるには、印加電圧を高くし、発光性分子がほ
とんど全て励起状態にされる必要がある。発光性分子は
電荷輸送剤自身の場合と蛍光性化合物あるいは分子のド
ーパントの場合とがある。これは、望む発光波長によ
る。例えば、材料全てが発光性分子から成っているとし
ても、分子の数は０．２〜０．３個／ｎｍ³程度であ
る。この様に発光性分子の数に余裕のない状態での発光
では、高輝度発光を達成するには、高電圧印加が必要に
なる。発光性分子が高電圧印加されるために発光特性が
劣化し、長時間持続しての高輝度発光は困難である。さ
らには、発光輝度が安定に大きく稼げないのでレーザ発
振も困難である。また、ＩＴＯガラス基板を用いるの
で、重量が重くなる。有機材料だけのため、電界印加発
光時の発熱を発散できにくいために、発熱による寿命劣
化が起こりやすい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のＥＬ材料では、
上述したように、無機材料ではＥＬ特性は安定に得られ
るが、駆動印加電圧が１００Ｖから２００Ｖと高い。こ
の場合、電界強度は１００万〜２００万Ｖ／ｃｍであ
る。発光体は印加電界強度に応じた割合で励起され、そ
こから発光して基底状態に戻る。無機材料のＥＬ材料は
表示パネルとして、一部、実用化されている。しかしな
がら、高い駆動電圧と発光効率の低さが欠点となってい
る。発光効率は、最高駆動条件でも、せいぜい４〜５
ｌｍ／Ｗ（ルーメンス／ワット）である。一般には１
ｌｍ／ｗ程度である。特に、青色発光材料の発光効率は
１ｌｍ／ｗにも満たない。なお、ＬＥＤでは１０ｌｍ
／ｗ以上が得られている。

【０００８】この様な、高い駆動電圧を解決するため
に、有機ＥＬ材料が開発され、その結果、１０Ｖ以下の
印加電圧で駆動するようになった。しかし、超薄膜（１
００ナノメートル程度）であるために、印加電界強度は
やはり１００万Ｖ／ｃｍと無機材料と同程度に高い。ま
た、発光輝度、寿命に問題を持っている。特に、変換効
率は、駆動動作寿命が数千時間以上の実用化に求められ
る条件では、ほとんどが数ｌｍ／ｗにも及ばない。超薄
膜であるため発光に関与する分子の数が少なく、発光輝
度の向上には高電圧の印加が必要である。高電圧印加は
材料自身を劣化させるために、材料の発光寿命に大きく
影響しているものと考えられる。また、有機材料では発
光メカニズムが無機材料系と異なっている。有機材料系
では、注入された正電荷と負電荷が材料中で再結合しエ
キシトンを形成する。そのエネルギーで発光性分子を励
起し、励起された分子が発光を伴って基底状態に戻る。
そのため、有機材料系では、正電荷と負電荷が材料中に
効率よく注入され、それぞれの電荷がトラップされ消滅
することなく、対電荷と効率よく再結合し生成したエネ
ルギーを発光性分子に与える必要がある。しかしなが
ら、従来法の有機ＥＬ材料では、超薄膜であるために、
注入された正負の両電荷が再結合する前に、対向電極に
到達する確率が高い。また、再結合を起こしても、電極
が極近傍にあるために、電極でエキシトンが失活させら
れて、発光性分子の励起効率が劣る。

【０００９】また、従来の有機ＥＬ材料は超薄膜である
ためにピンホールができやすく、材料の短絡・導通が起
こり、発光輝度が面内で均一で無くなる。また、ピンホ
ールは材料の駆動寿命を短くする。また、この様な従来
の超薄膜有機ＥＬ材料は、真空蒸着法で作製されるため
に、作製プロセスが複雑になり、材料の大面積化が困難
になる。

【００１０】以上のように、有機電界発光材料（有機Ｅ
Ｌ材料）では、発光効率、発光輝度の面内均一性、駆動
寿命、大面積化に大きな問題を抱えている。

【００１１】本発明では、有機ポリマーと無機ポリマー
とから成る複合材料をホスト材料に用いて、上述した従
来の有機電界発光材料（有機ＥＬ材料）での、発光効
率、発光輝度の面内均一性、駆動寿命、大面積化等の欠
点を解決しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、これらの欠点
を解決するためになされたものであり、請求項１にかか
る発明は、有機ポリマーと無機ポリマーとの両成分から
成り、ポーラスな無機ポリマーの空孔部に有機ポリマー
が含まれており、有機ポリマーは正電荷輸送能を有し、
無機ポリマーは負電荷輸送能を有し、０．５〜１．５ミ
クロンの厚みを有することを特長とする発光型有機・無
機複合材料である。

【００１３】請求項２にかかる発明は、有機ポリマーと
無機ポリマーとの両成分から成り、ポーラスな無機ポリ
マーの空孔部に有機ポリマーが含まれており、有機ポリ
マーは正電荷輸送剤を有し、無機ポリマーは負電荷輸送
剤を有し、０．５〜１．５ミクロンの厚みを有すること
を特長とする発光型有機・無機複合材料である。

【００１４】請求項３にかかる発明は、有機ポリマーと
無機ポリマーとの両成分から成り、ポーラスな無機ポリ
マーの空孔部に有機ポリマーが含まれており、有機ポリ
マーは負電荷輸送能を有し、無機ポリマーは正電荷輸送
能を有し、０．５〜１．５ミクロンの厚みを有すること
を特長とする発光型有機・無機複合材料である。

【００１５】請求項４にかかる発明は、有機ポリマーと
無機ポリマーとの両成分から成り、ポーラスな無機ポリ
マーの空孔部に有機ポリマーが含まれており、有機ポリ
マーは負電荷輸送剤を有し、無機ポリマーは正電荷輸送
剤を有し、０．５〜１．５ミクロンの厚みを有すること
を特長とする発光型有機・無機複合材料である。

【００１６】請求項５にかかる発明は、有機ポリマーと
無機ポリマーとの両成分から成り、ポーラスな無機ポリ
マーの空孔部に有機ポリマーが含まれており、有機ポリ
マーと無機ポリマーの少なくとも一方が、正電荷輸送能
および負電荷輸送能の双方を有し、０．５〜１．５ミク
ロンの厚みを有することを特長とする発光型有機・無機
複合材料である。

【００１７】請求項６にかかる発明は、有機ポリマーと
無機ポリマーとの両成分から成り、ポーラスな無機ポリ
マーの空孔部に有機ポリマーが含まれており、有機ポリ
マーと無機ポリマーの少なくとも一方が、正電荷輸送剤
および負電荷輸送剤の双方を有し、０．５〜１．５ミク
ロンの厚みを有することを特長とする発光型有機・無機
複合材料である。

【００１８】請求項７にかかる発明は、正電荷輸送剤と
して、ＴＰＤ（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（Ｎ，Ｎ′-diphenyl-Ｎ，Ｎ′-bis
(3-methylphenyl)-[1，1′-biphenyl]-4，4′-diamin
e））、α−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′
−ビス（α−ナフチル）−［１，１′−ビフェニル］−
４，４′−ジアミン（N,N′-diphenyl-N,N′-bis(α-na
phtyl)-[1,1′-biphenyl]-4，4′-diamine）：４，４′
−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミ
ノ］ビフェニル（4，4′-bis[N-(1-naphtyl)-N-phenyl-
amino]biphenyl））、Ｃｚ−ＴＰＤ（４，４′−ビス
（９−カルバゾリル）−１，１′−ビフェニル（4，4′
-Bis(9-carbazolyl)-1，1′-biphenyl））、ＰＴＣＤＡ
（３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリック
ジアンハイドライド（3，4，9，10-perylenetetracar
boxylic dianhydride））、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニ
ン（Copperphtarocyanine））、ＺｎＴＰＰ（亜鉛（I
I）５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリ
ン（Zinc(II)5，10，15，20-tetraphenylporphyri
n））、ＰＯ−ＴＰＤ（４，４′−ビス（１０−フェノ
キサジニル）ビフェニル（4，4′-Bis(10-phenoxaziny
l)biphenyl））、ＰＴ−ＴＰＤ（４，４′−ビス（１０
−フェノチアジニル）ビフェニル（4，4′-Bis(10-phen
othiazinyl)biphenyl））、ＤＰＢＩ（４，４′−
（２，２−ジフェニルビニレン）−１，１′−ビフェニ
ル（4，4′-(2，2-diphenylvinylene)-1，1′-bipheny
l））、ＤＴＶＢＩ（４，４′−（２，２−ジ-パラメチ
ルフェニルビニレン)-１，１′−ビフェニル（4，4′-
(2，2-di-paramethylphenylvinylene)-1，1′-bipheny
l））、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（４，４′，４″−トリス(３
−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン
（4，4′，4″-tris(3-methylphenylphenylamino)triph
enylamine））、ＨＤＲＺ（４−ビフェニルアミノフェ
ニル−ビフェニルヒドラゾン（4-biphenylaminophenyl-
biphenylhydrazone））、Ｒｕ（II）錯体（ルテニウム
（II）錯体）の内の少なくとも一つを用いることを特長
とする請求項２、４または６記載の発光型有機・無機複
合材料である。

【００１９】請求項８にかかる発明は、負電荷輸送剤と
して、ＡｌＱ₃（トリス（８−ヒドロキシ−キノリノ）
アルミニウム（tris(8-hydroxy-quinolino)aluminiu
m））、ＢｅＱ₂（ビス（８−ヒドロキシ−キノリノ）ベ
リリウム（bis(8-hydroxy-quinolino)beryllium））、
Ｚｎ（ＢＯＺ）₂（亜鉛−ビス−ベンゾキサゾール（Zin
c-bis-benzoxazole））、Ｚｎ（ＢＴＺ）₂（亜鉛−ビス
−ベンゾチアゾール（Zinc-bis-benzothiazole））、Ｅ
ｕ（ＤＢＭ）₃（Ｐｈｅｎ）（トリス（１，３−ジフェ
ニル−１，３−プロパンジオノ）（モノフェナントロリ
ン）ユーロピウム（III）（tris(1，3-diphenyl-1，3-p
ropanediono)(monophenanthroline)Eu(III)））、Ｂｕ
ｔｙｌ−ＰＢＤ（２−ビフェニル−５−（パラ−ｔｅｒ
ｔ−ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアゾール
（2-biphenyl-5-(para-ter-butylphenyl)-1，3，4-oxad
iazole））、ＴＡＺ（１−フェニル−２−ビフェニル−
５−パラ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−ト
リアゾール（1-phenyl-2-biphenyl-5-para-ter-butylph
enyl-1，3，4-triazole））の内の少なくとも一つを用
いることを特長とする請求項２、４または６記載の発光
型有機・無機複合材料である。

【００２０】請求項９にかかる発明は、蛍光発光性化合
物あるいは分子を、ドーパントとして、有機ポリマー部
及び無機ポリマー部の少なくとも一方に含むことを特長
とする請求項１、２、３、４、５または６記載の発光型
有機・無機複合材料である。

【００２１】請求項１０にかかる発明は、蛍光発光性化
合物あるいは分子が発光性色素であることを特長とする
請求項９記載の発光型有機・無機複合材料である。

【００２２】請求項１１にかかる発明は、発光性色素が
クマリン５４０、ＤＣＭ１、ＤＣＭ２、ルブレン、キナ
クリドン誘導体の内の少なくとも一つであることを特長
とする請求項１０記載の発光型有機・無機複合材料であ
る。

【００２３】請求項１２にかかる発明は、有機ポリマー
が導電性ポリマーであることを特長とする請求項１、
２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機複合材
料である。

【００２４】請求項１３にかかる発明は、導電性ポリマ
ーとして、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルフェロ
セン、ポリビニルピラゾリン、ポリパラフェニレンビニ
レン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェンの内の少な
くとも一つの導電性ポリマーを用いることを特長とする
請求項１２記載の発光型有機・無機複合材料である。

【００２５】請求項１４にかかる発明は、有機ポリマー
がアクリレート系ポリマーであることを特長とする請求
項１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機
複合材料である。

【００２６】請求項１５にかかる発明は、アクリレート
系ポリマーが、ポリメタアクリレート、ポリアルキルメ
タアクリレート、ポリヒドロキシメタアクリレート、ポ
リヒドロキシアルキルメタアクリレートの内の少なくと
も一つのアクリレート系ポリマーであることを特長とす
る請求項１４記載の発光型有機・無機複合材料である。

【００２７】請求項１６にかかる発明は、無機ポリマー
が金属アルコキシドを前駆体とし、加水分解・重縮合反
応させた高分子であることを特長とする請求項１、２、
３、４、５または６記載の発光型有機・無機複合材料で
ある。

【００２８】請求項１７にかかる発明は、金属アルコキ
シドが、アルコキシシラン、アルコキシチタン、アルコ
キシジルコニアの内の少なくとも一つの金属アルコキシ
ドであることを特長とする請求項１６記載の発光型有機
・無機複合材料である。

【００２９】請求項１８にかかる発明は、有機ポリマー
と無機ポリマーとして、それぞれの前駆体を混合し同時
にポリマー化させた有機ポリマーと無機ポリマーとを用
いることを特長とする請求項１、２、３、４、５または
６記載の発光型有機・無機複合材料である。

【００３０】請求項１９にかかる発明は、無機ポリマー
を作製した後にその空孔内に有機ポリマーを含浸させる
方法で有機ポリマーと無機ポリマーとを混在させること
を特長とする請求項１、２、３、４、５または６記載の
発光型有機・無機複合材料である。

【００３１】請求項２０にかかる発明は、有機ポリマー
と無機ポリマーとがナノメートルのオーダーで構造制御
されることを特長とする請求項１、２、３、４、５また
は６記載の発光型有機・無機複合材料である。

【００３２】請求項２１にかかる発明は、一方の面が透
明電極に接し、他方の面に金属電極が施されている請求
項１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機
複合材料である。

【００３３】請求項２２にかかる発明は、透明電極が、
仕事関数が大きな酸化インジュウム錫（ＩＴＯ）、酸化
錫（ＳｎＯ₂）、酸化インジュウム（ＩｎＯ_ｘ）の内か
ら形成されていることを特長とする請求項２１記載の発
光型有機・無機複合材料である。

【００３４】請求項２３にかかる発明は、金属電極が、
仕事関数が小さなアルミニウム、アルミニウムリチウム
合金、アルミニウムマグネシウム合金、マグネシウム、
マグネシウム銀合金、マグネシウムインジュウム合金の
内の少なくとも一つから形成されていることを特長とす
る請求項２１記載の発光型有機・無機複合材料である。

【００３５】請求項２４にかかる発明は、透明電極と金
属電極の双方が直接蒸着により形成されている請求項
１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機複
合材料である。

【００３６】請求項２５にかかる発明は、透明電極を施
したガラス基板上で有機・無機複合材料を作製した後、
金属電極が直接蒸着により施されている請求項１、２、
３、４、５または６記載の発光型有機・無機複合材料で
ある。

【００３７】請求項２６にかかる発明は、透明電極をア
ノード電極（陰極）とし、金属電極をカソード電極（陽
極）とし、電界を印加することにより発光することを特
長とする請求項２１、２４または２５記載の発光型有機
・無機複合材料である。

【００３８】請求項２７にかかる発明は、透明電極をア
ノード電極（陰極）とし、金属電極をカソード電極（陽
極）とし、それぞれにリード線を取り付けた後に、透明
電極側を透明のガラスあるいはプラスチックで覆い、金
属電極側を絶縁物で覆った後に、材料端面を封止樹脂で
封止し、電界を印加することにより発光することを特長
とする請求項２１、２４、２５または２６記載の発光型
有機・無機複合材料である。

【００３９】請求項２８にかかる発明は、金属電極を覆
う絶縁物がプラスチック絶縁物であり、封止樹脂がエポ
キシ樹脂であることを特長とする請求項２７記載の発光
型有機・無機複合材料である。

【００４０】請求項２９にかかる発明は、有機ポリマー
と無機ポリマーの前駆体を混合し同時にポリマー化させ
ることを特長とする請求項１、２、３、４、５または６
記載の発光型有機・無機複合材料の製造法である。

【００４１】請求項３０にかかる発明は、無機ポリマー
を作製した後にその空孔内に有機ポリマーを含浸させる
方法で有機ポリマーと無機ポリマーとを混在させること
を特長とする請求項１、２、３、４、５または６記載の
発光型有機・無機複合材料の製造法である。

【００４２】

【発明の実施の形態】本発明の発光型有機・無機複合材
料は、有機ポリマーと無機ポリマーとの両成分から成
り、ポーラスな無機ポリマーの空孔部に有機ポリマーが
含まれており、有機ポリマーは正電荷輸送能を有するま
たは正電荷輸送剤を有し、無機ポリマーは負電荷輸送能
を有するまたは負電荷輸送剤を有するものであってもよ
い。

【００４３】また、本発明の発光型有機・無機複合材料
は、有機ポリマーと無機ポリマーとの両成分から成り、
ポーラスな無機ポリマーの空孔部に有機ポリマーが含ま
れており、有機ポリマーは負電荷輸送能を有するまたは
負電荷輸送剤を有し、無機ポリマーは正電荷輸送能を有
するまたは正電荷輸送剤を有するものであってもよい。

【００４４】さらに、本発明の発光型有機・無機複合材
料は、有機ポリマーと無機ポリマーとの両成分から成
り、ポーラスな無機ポリマーの空孔部に有機ポリマーが
含まれており、有機ポリマーと無機ポリマーの少なくと
も一方が、正電荷輸送能および負電荷輸送能の双方を有
するまたは正電荷輸送剤および負電荷輸送剤の双方を有
するものであってもよい。

【００４５】前記有機ポリマーまたは無機ポリマーが正
電荷輸送能を有するとは、有機ポリマーまたは無機ポリ
マー自体が正電荷輸送能を有する（さらに正電荷輸送能
を向上させるために正電荷輸送剤が加えられているもの
も含まれる）場合、および正電荷輸送能を有さない有機
ポリマーまたは無機ポリマーに正電荷輸送剤を加えたた
めに正電荷輸送能を有する場合を含む概念である。

【００４６】前記有機ポリマーまたは無機ポリマーが負
電荷輸送能を有する場合も同様である。

【００４７】なお、電荷輸送能については、ホールドリ
フトモービリティーで、１０^-2〜１０^-5ｃｍ²／Ｖｓが
好ましく、より好ましくは１０^-3ｃｍ²／Ｖｓ以上であ
る。また室温暗電導性で、１０^-11〜１０^-9Ｓｃｍ^-1が
好ましく、より好ましくは１０^-10Ｓｃｍ^-1以上であ
る。

【００４８】前記有機ポリマーは、たとえばポリビニル
カルバゾール、ポリビニルフェロセン、ポリビニルピラ
ゾリン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリパラフェニ
レン、ポリチオフェン等の導電性ポリマーの１種以上で
あってもよく、また、ポリメタアクリレート、ポリアル
キルメタアクリレート、ポリヒドロキシメタアクリレー
ト、ポリヒドロキシアルキルメタアクリレート等のアク
リレート系ポリマーの１種以上であってもよい。導電性
ポリマーの場合、それ自体が電荷輸送能を有し、アクリ
レート系ポリマーの場合、電荷輸送剤を加えることによ
り電荷輸送能を有するようになる。

【００４９】また、前記無機ポリマーは、たとえばアル
コキシシラン、アルコキシチタン、アルコキシジルコニ
アの内の１種以上の金属アルコキシドを前駆体とし、加
水分解・重縮合反応させた高分子であってもよい。

【００５０】前記発光型有機・無機複合材料中における
有機ポリマーと無機ポリマーとの比率はｗｔ％で４５：
５５〜５５：４５が好ましく、最も好ましくは５０：５
０である。

【００５１】前記ポーラスな無機ポリマーの空孔部と
は、無機ポリマーが形成する空孔率（空孔の体積比）が
好ましくは５０〜６５％のポーラスなものの空孔部のこ
とであり、空孔の径は一般に１０〜２０ナノメートルの
ものである。このような無機ポリマーは、たとえばゲル
化の条件（ｐＨ５前後の酸性状態）で、室温から１００
℃程度の温度で、金属アルコキシドの加水分解と重縮合
反応を起こさせて得ることができる。

【００５２】前記正電荷輸送剤としては、たとえばＴＰ
Ｄ（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）、α−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，
Ｎ′−ビス（α−ナフチル）−［１，１′−ビフェニ
ル］−４，４′−ジアミン：４，４′−ビス［Ｎ−（１
−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル）、
Ｃｚ−ＴＰＤ（４，４′−ビス（９−カルバゾリル）−
１，１′−ビフェニル）、ＰＴＣＤＡ（３，４，９，１
０−ペリレンテトラカルボキシリックジアンハイドラ
イド）、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、ＺｎＴＰＰ
（亜鉛（II）５，１０，１５，２０−テトラフェニルポ
ルフィリン）、ＰＯ−ＴＰＤ（４，４′−ビス（１０−
フェノキサジニル）ビフェニル）、ＰＴ−ＴＰＤ（４，
４′−ビス（１０−フェノチアジニル）ビフェニル）、
ＤＰＢＩ（４，４′−（２，２−ジフェニルビニレン）
−１，１′−ビフェニル）、ＤＴＶＢＩ（４，４′−
（２，２−ジ-パラメチルフェニルビニレン)-１，１′
−ビフェニル）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（４，４′，４″−
トリス(３−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニ
ルアミン）、ＨＤＲＺ（４−ビフェニルアミノフェニル
−ビフェニルヒドラゾン）、Ｒｕ（II）錯体（ルテニウ
ム（II）錯体、たとえば２，２′−ビピリジルルテニウ
ム錯体［Ｒｕ（ｂｐｙ）₃］²⁺等）等の内の１種以上が
用いられる。

【００５３】なお、正電荷輸送剤の割合は、発光型有機
・無機複合材料中１５〜４０ｗｔ％、さらには２５ｗｔ
％程度が好ましい。

【００５４】また、前記負電荷輸送剤としては、たとえ
ばＡｌＱ₃（トリス（８−ヒドロキシ−キノリノ）アル
ミニウム）、ＢｅＱ₂（ビス（８−ヒドロキシ−キノリ
ノ）ベリリウム）、Ｚｎ（ＢＯＺ）₂（亜鉛−ビス−ベ
ンゾキサゾール）、Ｚｎ（ＢＴＺ）₂（亜鉛−ビス−ベ
ンゾチアゾール）、Ｅｕ（ＤＢＭ）₃（Ｐｈｅｎ）（ト
リス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオノ）
（モノフェナントロリン）ユーロピウム（III））、Ｂ
ｕｔｙｌ−ＰＢＤ（２−ビフェニル−５−（パラ−ｔｅ
ｒｔ−ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアゾー
ル）、ＴＡＺ（１−フェニル−２−ビフェニル−５−パ
ラ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−トリアゾ
ール）等の１種以上が用いられる。

【００５５】なお、負電荷輸送剤の割合は、発光型有機
・無機複合材料中１５〜４０ｗｔ％、さらには２５ｗｔ
％程度が好ましい。

【００５６】本発明における有機ポリマー部（有機ポリ
マー、電荷輸送剤など有機ポリマーを含んでいてもよい
相、以下、有機部ともいう）及び無機ポリマー部（無機
ポリマー、電荷輸送剤など無機ポリマーを含んでいても
よい相、以下、無機部ともいう）の少なくとも一方に
は、ドーパントとして蛍光発光性化合物あるいは分子
（ドーパント発光剤）が含まれていてもよい。

【００５７】前記蛍光発光性化合物あるいは分子（ドー
パント発光剤）の濃度は材料全体に対して０．１〜５ｗ
ｔ％、さらには数ｗｔ％が望ましい。ドーパントの濃度
はドーバントの蛍光量子効率が大きければ、低濃度で良
く、蛍光量子効率が小さいと高濃度が必要になる。ま
た、５％を超えるほどの高濃度になると、ドーパントが
含まれている材料部の電荷輸送能が低下する傾向が生じ
やすくなる。すなわちドーパントとしては、蛍光の量子
効率が高く、低濃度の添加ですむものが望ましい。蛍光
発光性化合物あるいは分子は、電荷輸送剤の発光波長以
外の発光を得たい場合に、得たい波長の光を発光させる
ために添加する。因ってドーパント発光剤は、必ずしも
常に添加するわけではない。

【００５８】前記蛍光発光性化合物あるいは分子として
は、発光性色素、たとえばクマリン５４０（3-(2′-Ben
zothiazole)-7-N,N-diethylaminocoumarin、式：

【００５９】

【化１】

【００６０】）、ＤＣＭ１（4-Dicyanmethylene-2-meth
yl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran、式：

【００６１】

【化２】

【００６２】）、ＤＣＭ２（4-Dicyanmethylene-2-meth
yl-6-(octahydroquinolizine[c,d]styryl)-4H-pyran、
式：

【００６３】

【化３】

【００６４】）、ルブレン（Rubrene、式：

【００６５】

【化４】

【００６６】）、キナクリドン誘導体（Quinacridone d
erivatives、式：

【００６７】

【化５】

【００６８】）等の１種以上があげられる。

【００６９】前記有機ポリマーと無機ポリマーは、それ
ぞれの前駆体を混合し同時にポリマー化させて製造した
ものであってもよく、また、無機ポリマーを作製した後
にその空孔内に有機ポリマーを含浸させる方法で有機ポ
リマーと無機ポリマーとを混在させたものであってもよ
い。それぞれに電荷輸送剤、蛍光発光性化合物あるいは
分子などを加えておいてもよい。

【００７０】製造された発光型有機・無機複合材料にお
いて、有機ポリマーと無機ポリマーとはナノメートルの
オーダーで構造制御されていることが好ましい。

【００７１】本発明の有機・無機複合材料は、一方の面
が透明電極に接し、他方の面には金属電極が施されてい
る。

【００７２】前記透明電極は、仕事関数が大きな酸化イ
ンジュウム錫（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化イ
ンジュウム（ＩｎＯ_ｘ）等の内から形成されていること
が好ましく、金属電極は、仕事関数が小さなアルミニウ
ム、アルミニウムリチウム合金、アルミニウムマグネシ
ウム合金、マグネシウム、マグネシウム銀合金、マグネ
シウムインジュウム合金等の内の少なくとも一つから形
成されていることが好ましい。

【００７３】透明電極や金属電極は、双方が直接蒸着に
より形成されていてもよく、透明電極を施したガラス基
板上で有機・無機複合材料を作製した後、金属電極が直
接蒸着により形成されていてもよい。

【００７４】本発明の有機・無機複合材料と透明電極お
よび金属電極とを接触させ、透明電極をアノード電極
（陰極）とし、金属電極をカソード電極（陽極）とし、
電界を印加することにより、本発明の複合材料は発光す
る。また、透明電極をアノード電極（陰極）とし、金属
電極をカソード電極（陽極）とし、それぞれにリード線
を取り付けた後に、透明電極側を透明のガラスあるいは
プラスチックで覆い、金属電極側をプラスチック等の絶
縁物で覆った後に、材料端面をエポキシ樹脂等の封止樹
脂で封止し、外部からの劣化因子となる不純物の侵入を
防ぎ、長時間安定に電界を印加することにより発光させ
ることができる。

【００７５】本発明を、本発明の発光型有機・無機複合
材料の模式図である図１にしたがって説明する。

【００７６】本発明は、図１に示されるような、厚みが
０．５〜１．５ミクロン、さらには０．９〜１．４ミク
ロン、たとえば１ミクロン程度で、現行の有機ＥＬ材料
に比べて、発光性分子が充分の量で存在し、高輝度発光
を余裕を持って行えるようにした発光型有機・無機複合
材料である。なお、図１において、３は透明電極、４は
金属電極、５は発光型有機・無機複合材料、６は透明電
極の透明カバー、７は金属電極のカバー、８は封止樹
脂、９はリード線である。

【００７７】本発明における無機ポリマーとしては、た
とえばゾルゲル法によるポーラスな細孔の多い材料が用
いられる。たとえばこの細孔部に有機ポリマーを含浸さ
せることにより、本発明の発光型有機・無機複合材料が
製造される。無機部と有機部との界面は密着した状態に
ある。この様な、有機・無機複合材料に電荷輸送剤、ド
ーパント発光剤を必要に応じて入れることにより、高輝
度・高効率・長寿命のエレクトロルミネッセンス材料を
提供することができる。電荷輸送剤の濃度は、正負の両
電荷共に材料全体に対して１５〜４０ｗｔ％、さらには
２５ｗｔ％程度が好ましい。なお、有機ポリマー部に正
電荷輸送剤（負電荷輸送剤）が２５ｗｔ％、無機ポリマ
ー部に負電荷輸送剤（正電荷輸送剤）が２５ｗｔ％含ま
れ、全体の５０ｗｔ％を電荷輸送剤がしめることになる
のが最も好ましい。

【００７８】上記の有機・無機複合材料は常圧下で作製
でき、超高真空条件を必要としない。よって、大面積の
発光材料が作れる。また、発光時にでる熱の放逸も無機
材料部で行えるので、安定に長時間効率よく発光させる
ことができる。

【００７９】また、有機材料の柔軟性と無機材料の剛直
性とを相乗的に合わせ持った加工性に優れた材料が得ら
れる。

【００８０】本発明の複合材料自身は、たとえば１ミク
ロン程度の厚みにされるが、その内部は図２（本発明の
発光型有機・無機複合材料の内部構造と電荷の移動を表
わす模式図、図中の１は有機ポリマー部、２は無機ポリ
マー部を示す）に示されるように、ナノメータオーダで
制御されているので、電荷再結合とそのエキシトンエネ
ルギーによる発光性分子の励起を効率よく行うことがで
きる。よって、印加電界も、従来の有機ＥＬ材料および
無機ＥＬ材料に対して用いられてきた１００万ボルト／
ｃｍより低くできる。さらに、電極から離れたところ
で、エキシトンにより発光性分子が励起されるので、発
光性分子からの発光効率も大きくなる。また、本発明の
材料は１ミクロン程度の厚みにされるため、発光成分の
分子数が多くなり、高輝度発光を余裕を持って行える。
即ち、従来法のように高電圧を印加しなくとも、高輝度
発光が行えるようになる。その結果駆動寿命も長くな
る。

【００８１】また、本発明の複合材料自身は１ミクロン
程度の厚みであるために、ピンホールが生成しなくな
り、電極間での導通が無くなり、発光輝度の面内の均一
性が良くなると共に、電界発光素子としての寿命が長く
なる。

【００８２】本発明の有機・無機複合材料は、正電荷輸
送剤と負電荷輸送剤とが別々に無機部（無機ポリマー
部）と有機部（有機ポリマー部）のどちらかに含まれて
いる有機・無機複合材料であってもよく、無機部と有機
部の少なくともどちらか一方に正電荷輸送剤と負電荷輸
送剤の両方ともが含まれている有機・無機複合材料であ
ってもよい。

【００８３】正電荷輸送剤と負電荷輸送剤とが別々に無
機部と有機部のどちらかに含まれている場合には、各電
荷は有機・無機界面で再結合を行うまでは効率よく移動
できる。それは、無機部と有機部とが共に、数ナノメー
タから数十ナノメータのサイズから成っているので、各
電荷は途中でトラップされずに、効率よく有機・無機界
面にまで到達するからである。有機・無機界面までの距
離も各材料部は蛇行した、編み目構造であるので、界面
までの距離もせいぜい百ナノメータ程度になる。そのた
めに、各電荷は材料の厚み１ミクロン程度をも移動する
必要は無く、有機部と無機部の材料界面に到達でき、無
機部と有機部との界面でのみ効率よく再結合する。さら
に、発光性分子のエキシトンによる励起にとって不利と
なる電極近傍でのエキシトンの失活が抑えられる。さら
に、無機部と有機部の接触界面は従来の平面構造でな
く、曲面構造であるので、接触面積は広くなり、正電荷
と負電荷との再結合の確率が一段と高くなり効率よくな
る。

【００８４】無機ポリマーあるいは有機ポリマーのどち
らか一方に、正電荷輸送剤と負電荷輸送剤とを同時に含
ませた場合も、材料の厚みが１ミクロン程度も有るため
に、正電荷輸送剤と負電荷輸送剤とが同時に含まれたと
しても、正負の各電荷は対向する別々の電極から注入さ
れるために、両電荷は対向方向に移動して行き、両電極
とは離れた所で再結合し、電極近傍でのエキシトンの失
活が抑えられ、エキシトンによる発光性分子を効率よく
励起し、高効率な電界発光が達成される。発光性分子と
しては、電荷輸送剤自身がその役割を担う場合と、電荷
輸送剤の発光波長以外の光を発光させたいときには、そ
の波長を蛍光波長とする蛍光発光性化合物あるいは分子
をドーパントとして添加する場合とがある。因って、蛍
光発光性化合物あるいは分子は必ずしも、添加されるわ
けではない。添加される場合には、種々の波長の発光が
可能となる。なお、有機部と無機部のどの部分も、蛇行
しながら、それぞれ両電極と接している構造をしてい
る。

【００８５】各電極は有機・無機複合材料表面を研磨後
に直接蒸着する。このため、本発明の有機・無機複合材
料と透明電極と金属電極の両電極との接触が密になり、
電荷注入効率が上がる。

【００８６】本発明では、各電極は、図１、図２及び図
３（本発明の発光型有機・無機複合材料の研磨後の表面
状態の模式図）に示されるように、無機部と有機部の双
方に接触させる。しかし、たとえば無機部に正電荷輸送
剤が含まれており、有機部には、負電荷輸送剤が含まれ
ている場合には、無機部には仕事関数の大きいＩＴＯ電
極のみから正電荷が注入される。また、有機部には仕事
関数の小さな金属電極のみから負電荷が注入される。各
電荷輸送剤が含まれる材料部が逆の場合には（無機部に
負電荷輸送剤、有機部に正電荷輸送剤が含まれる場
合）、無機部には金属電極からのみ、負電荷が注入され
る。有機部にはＩＴＯ電極のみから正電荷が注入され
る。この様に、各電極は、選択的に正か負の電荷を無機
部あるいは有機部に注入する。即ち、各材料部（有機部
と無機部）はそこに含まれる電荷輸送剤の性質により、
正電荷か負電荷のどちらかのみが選択的に注入される。
また、無機部と有機部との比率、あるいは、正電荷輸送
剤と負電荷輸送剤の比率を最適に選び（電荷輸送剤の種
類によりこの比率は変化するかも知れないが）、注入さ
れる正電荷と負電荷とのバランスを最適化させる。最適
に選ぶのは、正電荷と負電荷の注入量が、できうる限り
等しくなるようにするためである。その結果、正電荷と
負電荷との再結合とエキシトン形成が高効率化できる。
また、電極から離れたところでホールとエレクトロンが
再結合できるので、電極近傍でのエキシトンの失活を抑
えられ、発光効率が増す。以上のようにして、高効率、
高輝度、長寿命駆動、および大面積の電界発光材料を提
供することができる。

【００８７】なお、有機部にポリビニルカルバゾール
（ＰＶＫ）の様なホール輸送性のあるポリマーが含まれ
ていても、アルミノキノリニウム（ＡｌＱ₃）の様な電
子輸送剤をＰＶＫに対して５０ｗｔ％以上にまで含むよ
うにすれば、電子輸送を行わせることが可能になる。Ｐ
ＶＫにホール輸送剤を含ませれば、いよいよホール輸送
能が増大する。

【００８８】有機ポリマーか無機ポリマーかのどちらか
一方に正負の両電荷輸送剤が含まれる場合には、ＩＴＯ
電極から正電荷が、対向電極である金属電極から負電荷
が、それぞれ両電荷輸送剤を含む同一の材料部に注入さ
れる。しかし、これら両電荷は１ミクロン程度の厚みの
材料内を対向して移動するため、電極面から離れた材料
内部で両電荷が再結合し、エキシトンを生成し、発光性
分子を効率よく励起し発光させる。

【００８９】本発明の有機・無機複合材料では加工性の
良さから表面研磨が行える。その結果、表面は無機部と
有機部とが明確に区別されて存在する。即ち、密着した
状態で分離している（図３）。そのために、透明電極と
金属電極の両電極は、それぞれ選択的にホールとエレク
トロンとを無機部と有機部とに注入することができる。
厚みのコントロールもでき、表面の平滑性も得られる。
その結果、電極材料が均一に密着され、電荷注入の効率
が良くなる。

【００９０】以上のように本発明の有機・無機複合材料
では、電界印加により、効率よく正負の両電荷が注入さ
れ、それらは、また、効率よく再結合しエキシトンを形
成し、そのエネルギーで発光性分子を励起し、電界発光
が効率よく起こる。また、厚みも１ミクロン程度の薄さ
であるが、従来の有機ＥＬ材料よりも１０倍厚く、ピン
ホールの生成が無く、発光輝度が材料面内で均一であ
り、駆動動作寿命を長くしてくれる。また、有機材料を
含んでいるため、材料の加工性に優れ、無機材料を含ん
でいるために、材料の光学特性にも優れる。また、無機
材料は発光時の発熱を放逸してくれるために、材料の駆
動動作寿命が延びる。

【００９１】

【実施例】つぎに、本発明を実施例にもとづいて説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００９２】実施例１無機ポリマーの前駆体としてテトラエトキシシラン、有
機ポリマーの前駆体としてビニルカルバゾールを用い
る。テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）１０ｇと負電荷
輸送剤ＡｌＱ₃ １．５ｇとを２．５ｇのエタノールに溶
かして溶液とし、該溶液に硝酸水溶液を加えてｐＨ５．
０に調製し、この液をテフロンシャーレ中に入れ、加水
分解・重縮合法によりゲル化させて、熱処理（９０℃、
２０時間）を行い、ＡｌＱ₃を含んだＳｉＯ₂の無機ガラ
ス（直径が１５ｃｍ）を得た。このガラスは１５ナノメ
ートルの空孔を有していた（窒素吸着実験とＢＥＴ法に
より測定）。また、空孔率（空孔の体積比）は５８％で
あった。このガラスを、ビニルカルバゾール３ｇと２，
２′−アゾビスイソブチロニトリル１ｍｇおよび正電荷
輸送剤ＴＰＤ１．５ｇを含むテトラヒドロフラン（Ｔ
ＨＦ）溶液中に入れ、上記のＳｉＯ₂の無機ガラス中で
ビニルカルバゾールの重合を起こさせた。なお、前記Ｔ
ＨＦ溶液は全て消費された。その結果、上記のＡｌＱ₃
を含んだＳｉＯ₂の無機ガラス中に、ＴＰＤを含んだポ
リビニルカルバゾールを有機ポリマー部として含む有機
・無機複合材料を得た。得られた有機・無機複合材料の
厚みは１．３マイクロメータであり、バフ研磨等の研磨
を行い、厚みが１．１マイクロメータの光学特性が優れ
た有機・無機複合材料が得られた。得られた複合材料の
一面に、透明な導電性の酸化インジュウム錫（ＩＴＯ）
を直流スパッター法で蒸着させ、アノード電極を形成し
た。ＩＴＯの表面抵抗が２０Ω／□になるようにした。
次に、前記複合材料の他方の面に、ＡｌとＬｉの合金
（Ａｌ／Ｌｉ＝１０／１）を３０ｎｍの厚みで蒸着し、
カソード電極を形成した。両電極に銅リード線を導電性
ペーストで取り付けた。以上のようにして得られた複合
材料のＩＴＯ電極面を透明アクリル板で覆い、Ａｌ／Ｌ
ｉ電極面を、ポリプロピレン樹脂板で覆い、それらの全
端面をエポキシ樹脂で封止した。この電極を取り付けた
複合材料のＩＴＯ電極をプラス電位に、Ａｌ／Ｌｉ電極
をマイナス電位に成るように、直流電圧を印加した。そ
の結果、図４に示されるような、印加電圧・発光輝度特
性を示した。即ち、印加電圧３０ボルト（Ｖ）から約
０．１ｃｄ／ｍ²の発光が始まった。印加電圧を上げて
行くに連れ、発光輝度は上昇し、印加電圧が７０Ｖで５
００ｃｄ／ｍ²の発光、印加電圧が１００Ｖで２５００
ｃｄ／ｍ²の発光が達成された。この発光は、発光波長
中心が５４５ｎｍで、発光波長半値幅が約１００ｎｍの
黄緑色の発光である。発光波長特性は、印加電圧に因ら
ず同一の特性を示す。次に、前記電極を取り付けた複合
材料への印加電圧を７０Ｖに固定して、発光させ続けた
ところ、初期の５００ｃｄ／ｍ²の発光が半減するの
は、５０００時間が経ってからであった。この様に、本
実施例では、高輝度の発光が長時間に亘って持続し、各
種面発光型表示機器等に利用できることが分かった。な
お、現状の５００ｃｄ／ｍ²の発光が半減するのは良い
ものであっても１０００時間程度である（参照文献：Ｈ
ｏｓｏｋａｗａ他、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，９１，（１
９９７）ｐ．３）。

【００９３】実施例２無機ポリマーの前駆体としてテトラエトキシシラン、有
機ポリマーの前駆体としてビニルカルバゾールを用い
る。テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）１０ｇと正電荷
輸送剤ＴＰＤ１．５ｇとを２．５ｇのエタノールに溶
かして溶液とし、該溶液に硝酸水溶液を加えてｐＨ５．
０に調製し、この液をテフロンシャーレ中に入れ、加水
分解・重縮合法によりゲル化させて、熱処理（９０℃、
２０時間）を行いＴＰＤを含んだＳｉＯ₂の無機ガラス
（直径が１５ｃｍ）を得た。このガラスは１４ナノメー
トルの空孔を有していた（窒素吸着実験とＢＥＴ法によ
り測定）。また、空孔率（空孔の体積比）は５９％であ
った。このガラスを、ビニルカルバゾール３ｇと２，
２′−アゾビスイソブチロニトリル１ｍｇおよび負電荷
輸送剤ＡｌＱ₃を１．５ｇを含むテトラヒドロフラン溶
液中に入れ、上記のＳｉＯ₂の無機ガラス中でビニルカ
ルバゾールの重合を起こさせた。なお、前記ＴＨＦ溶液
は全て消費された。その結果、上記のＴＰＤを含んだＳ
ｉＯ₂の無機ガラス中に、ＡｌＱ₃を含んだポリビニルカ
ルバゾールを有機ポリマー部として含む有機・無機複合
材料を得た。得られた有機・無機複合材料の厚みは１．
２マイクロメータであり、バフ研磨等の研磨を行い、厚
みが１．１マイクロメータの光学特性が優れた有機・無
機複合材料を得た。得られた複合材料の一面に、透明な
導電性の酸化インジュウム錫（ＩＴＯ）を直流スパッタ
ー法で蒸着させ、アノード電極を形成した。ＩＴＯの表
面抵抗が２０Ω／□になるようにした。次に、前記複合
材料の他方の面に、ＡｌとＬｉの合金（Ａｌ／Ｌｉ＝１
０／１）を３０ｎｍの厚みで蒸着し、カソード電極を形
成した。両電極に銅リード線を導電性ペーストで取り付
けた。以上のようにして得られた複合材料のＩＴＯ電極
面を透明硝子板で覆い、Ａｌ／Ｌｉ電極面を、ＡＢＳ樹
脂で覆い、それらの全端面をエポキシ樹脂で封止した。
この電極を取り付けた複合材料のＩＴＯ電極をプラス電
位に、Ａｌ／Ｌｉ電極をマイナス電位に成るように、直
流電圧を印加した。その結果、図４と類似の、電圧・発
光特性を示した。即ち、印加電圧２８ボルト（Ｖ）から
約０．１ｃｄ／ｍ²の発光が始まった。印加電圧を上げ
て行くに連れ、発光輝度は上昇し、印加電圧が７３Ｖで
５００ｃｄ／ｍ²の発光、印加電圧が１００Ｖで２３０
０ｃｄ／ｍ²の発光が達成された。この発光は、発光波
長中心が５４７ｎｍで、発光波長半値幅が約１００ｎｍ
の黄緑色の発光である。発光波長特性は、印加電圧に因
らず同一の特性を示す。次に、前記電極を取り付けた複
合材料に印加電圧を７３Ｖに固定して、発光させ続けた
ところ、初期の５００ｃｄ／ｍ²の発光が半減するの
は、５０００時間が経ってからであった。この様に、本
実施例では、高輝度の発光が長時間に亘って持続し、各
種面発光型表示機器等に利用できることが分かった。な
お、現状の５００ｃｄ／ｍ²の発光が半減するのは良い
ものであっても１０００時間程度である（参照文献：Ｈ
ｏｓｏｋａｗａ他、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，９１，（１
９９７）ｐ．３）。

【００９４】実施例３無機ポリマーの前駆体としてテトラエトキシシラン、有
機ポリマーの前駆体としてビニルカルバゾールを用い
る。テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）１０ｇと負電荷
輸送剤ＡｌＱ₃を１．５ｇと蛍光発光性分子（発光性色
素）ＤＣＭ２を１５ｍｇとを２．５ｇのエタノールに溶
かして溶液とし、該溶液に硝酸水溶液を加えてｐＨ５．
０に調製し、この液をテフロンシャーレ中に入れ、加水
分解・重縮合法によりゲル化させて、熱処理（９０℃、
２０時間）を行いＡｌＱ₃と蛍光発光性分子ＤＣＭ２を
含んだＳｉＯ₂の無機ガラス（直径が１５ｃｍ）を得
た。このガラスは１５ナノメートルの空孔を有していた
（窒素吸着実験とＢＥＴ法により測定）。また、空孔率
（空孔の体積比）は５８％であった。このガラスを、ビ
ニルカルバゾール３ｇと２，２′−アゾビスイソブチロ
ニトリル１ｍｇおよび正電荷輸送剤ＴＰＤ１．５ｇを
含むテトラヒドロフラン溶液中に入れ、上記のＳｉＯ₂
の無機ガラス中でビニルカルバゾールの重合を起こさせ
た。なお、前記ＴＨＦ溶液は全て消費された。その結
果、上記のＡｌＱ₃とＤＣＭ２とを含んだＳｉＯ₂の無機
ガラス中に、ＴＰＤを含んだポリビニルカルバゾールを
有機ポリマー部として含む有機・無機複合材料を得た。
得られた有機・無機複合材料の厚みは１．３マイクロメ
ータであり、バフ研磨等の研磨を行い、厚みが１．１マ
イクロメータの光学特性が優れた有機・無機複合材料が
得られた。得られた複合材料の一面に、透明な導電性の
酸化インジュウム錫（ＩＴＯ）を直流スパッター法で蒸
着させ、アノード電極を形成した。ＩＴＯの表面抵抗が
２０Ω／□になるようにした。次に、前記複合材料の他
方の面に、ＡｌとＬｉの合金（Ａｌ／Ｌｉ＝１０／１）
を３０ｎｍの厚みで蒸着し、カソード電極を形成した。
両電極に銅リード線を導電性ペーストで取り付けた。以
上のようにして得られた複合材料のＩＴＯ電極面を透明
アクリル板で覆い、Ａｌ／Ｌｉ電極面を、ＡＢＳ樹脂で
覆い、それらの全端面をエポキシ樹脂で封止した。この
電極を取り付けた複合材料のＩＴＯ電極をプラス電位
に、Ａｌ／Ｌｉ電極をマイナス電位に成るように、直流
電圧を印加した。その結果、図４と類似の、電圧・発光
特性を示した。即ち、印加電圧３５ボルト（Ｖ）から約
０．１ｃｄ／ｍ²の発光が始まった。印加電圧を上げて
行くに連れ、発光輝度は上昇し、印加電圧が７５Ｖで５
００ｃｄ／ｍ²の発光、印加電圧が１００Ｖで２０００
ｃｄ／ｍ²の発光が達成された。この発光は、発光波長
中心が６３０ｎｍで、発光波長半値幅が約７０ｎｍの赤
色の発光である。発光波長特性は、印加電圧に因らず同
一の特性を示す。次に、前記電極を取り付けた複合材料
に印加電圧を７５Ｖに固定して、発光させ続けたとこ
ろ、初期の５００ｃｄ／ｍ²の発光が半減するのは、３
０００時間が経ってからであった。この様に、本実施例
では、高輝度の発光が長時間に亘って持続し、各種面発
光型表示機器等に利用できることが分かった。なお、現
状の５００ｃｄ／ｍ²の発光が半減するのは良いもので
あっても１０００時間程度である（参照文献：Ｈｏｓｏ
ｋａｗａ他、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，９１，（１９９
７）ｐ．３）。

【００９５】実施例４無機ポリマーの前駆体としてテトラエトキシシラン、有
機ポリマーの前駆体としてビニルカルバゾールを用い
る。テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）１０ｇと負電荷
輸送剤ＡｌＱ₃を１．５ｇと正電荷輸送剤ＴＰＤ１．５
ｇとを２．５ｇのエタノールに溶かして溶液とし、該溶
液に硝酸水溶液を加えてｐＨ５．０に調製し、この液を
テフロンシャーレ中に入れ、加水分解・重縮合法により
ゲル化させて、熱処理（９０℃、２０時間）を行いＡｌ
Ｑ₃とＴＰＤとを含んだＳｉＯ₂の無機ガラス（直径が１
５ｃｍ）を得た。このガラスは１５ナノメートルの空孔
を有していた（窒素吸着実験とＢＥＴ法により測定）。
また、空孔率（空孔の体積比）は５８％であった。この
ガラスを、ビニルカルバゾール３ｇと２，２′−アゾビ
スイソブチロニトリル１ｍｇおよび正電荷輸送剤ＴＰＤ
１．５ｇを含むテトラヒドロフラン溶液中に入れ、上
記のＳｉＯ₂の無機ガラス中でビニルカルバゾールの重
合を起こさせた。なお、前記ＴＨＦ溶液は全て消費され
た。その結果、上記のＡｌＱ₃とＴＰＤとを含んだＳｉ
Ｏ₂の無機ガラス中に、ＴＰＤを含んだポリビニルカル
バゾールを有機ポリマー部として含む有機・無機複合材
料を得た。得られた有機・無機複合材料の厚みは１．３
マイクロメータであり、バフ研磨等の研磨を行い、厚み
が１．１マイクロメータの光学特性が優れた有機・無機
複合材料が得られた。得られた複合材料の一面に、透明
な導電性の酸化インジュウム錫（ＩＴＯ）を直流スパッ
ター法で蒸着させ、アノード電極を形成した。ＩＴＯの
表面抵抗が２０Ω／□になるようにした。次に、前記複
合材料の他方の面に、ＭｇとＡｇの合金（Ｍｇ／Ａｇ＝
９／１）を５０ｎｍの厚みで蒸着し、カソード電極を形
成した。両電極に銅リード線を導電性ペーストで取り付
けた。以上のようにして得られた複合材料のＩＴＯ電極
面を透明アクリル板で覆い、Ｍｇ／Ａｇ電極面を、ポリ
プロピレン樹脂板で覆い、それらの全端面をエポキシ樹
脂で封止した。この電極を取り付けた複合材料のＩＴＯ
電極をプラス電位に、Ｍｇ／Ａｇ電極をマイナス電位に
成るように、直流電圧を印加した。その結果、図４と類
似の、電圧・発光特性を示した。即ち、印加電圧４０ボ
ルト（Ｖ）から約０．１ｃｄ／ｍ²の発光が始まった。
印加電圧を上げて行くに連れ、発光輝度は上昇し、印加
電圧が８０Ｖで５００ｃｄ／ｍ²の発光、印加電圧が１
００Ｖで２３００ｃｄ／ｍ²の発光が達成された。この
発光は、発光波長中心が５４０ｎｍで、発光波長半値幅
が約８０ｎｍの黄緑色の発光である。発光波長特性は、
印加電圧に因らず同一の特性を示す。次に、前記電極を
取り付けた複合材料に印加電圧を８０Ｖに固定して、発
光させ続けたところ、初期の５００ｃｄ／ｍ²の発光が
半減するのは、４０００時間が経ってからであった。こ
の様に、本実施例では、高輝度の発光が長時間に亘って
持続し、各種面発光型表示機器等に利用できることが分
かった。なお、現状の５００ｃｄ／ｍ²の発光が半減す
るのは良いものであっても１０００時間程度である（参
照文献：Ｈｏｓｏｋａｗａ他、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，
９１，（１９９７）ｐ．３）。

【００９６】実施例５無機ポリマーの前駆体としてテトラエトキシシラン、有
機ポリマーの前駆体としてメチルメタアクリレート（Ｍ
ＭＡ）を用いる。テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）１
０ｇと負電荷輸送剤ＡｌＱ₃を１．５ｇとを２．５ｇの
エタノールに溶かして溶液とし、該溶液に硝酸水溶液を
加えてｐＨ５．０に調製し、この液をＩＴＯ電極を蒸着
させたガラス基板上に塗布し、加水分解・重縮合法によ
りゲル化させて、熱処理（９０℃、２０時間）を行いＡ
ｌＱ₃を含んだＳｉＯ₂の無機ガラス（直径が１５ｃｍ）
を得た。このガラスは１５ナノメートルの空孔を有して
いた（窒素吸着実験とＢＥＴ法により測定）。また、空
孔率（空孔の体積比）は５８％であった。このガラス
を、メチルメタアクリレート（ＭＭＡ）２．８ｇと２，
２′−アゾビスイソブチロニトリル１ｍｇおよび正電荷
輸送剤ＴＰＤ１．５ｇを含むテトラヒドロフラン溶液
中に入れ、上記のＳｉＯ₂の無機ガラス中でＭＭＡの重
合を起こさせた。なお、前記ＴＨＦ溶液は全て消費され
た。その結果、上記のＡｌＱ₃を含んだＳｉＯ₂の無機ガ
ラス中に、ＴＰＤを含んだポリメチルメタアクリレート
（ＰＭＭＡ）を有機ポリマー部として含む有機・無機複
合材料を得た。得られた有機・無機複合材料の厚みは
１．３マイクロメータであった。ＩＴＯガラス基板上の
有機・無機複合材料をバフ研磨等の研磨を行い、厚みが
１．１マイクロメータの光学特性が優れた有機・無機複
合材料が得られた。得られた複合材料のＩＴＯガラス基
板の反対面に、ＡｌとＬｉの合金（Ａｌ／Ｌｉ＝１０／
１）を３０ｎｍの厚みで蒸着し、カソード電極を形成し
た。両電極に銅リード線を導電性ペーストで取り付け
た。以上のようにして得られた複合材料のＡｌ／Ｌｉ電
極面を、ポリプロピレン樹脂板で覆い、それらの全端面
をエポキシ樹脂で封止した。この電極を取り付けた複合
材料のＩＴＯ電極をプラス電位に、Ａｌ／Ｌｉ電極をマ
イナス電位に成るように、直流電圧を印加した。その結
果、図４と類似の、電圧・発光特性を示した。即ち、印
加電圧４５ボルト（Ｖ）から約０．１ｃｄ／ｍ²の発光
が始まった。印加電圧を上げて行くに連れ、発光輝度は
上昇し、印加電圧が７０Ｖで４００ｃｄ／ｍ²の発光、
印加電圧が１００Ｖで２０００ｃｄ／ｍ²の発光が達成
された。この発光は、発光波長中心が５４５ｎｍで、発
光波長半値幅が約１００ｎｍの黄緑色の発光である。発
光波長特性は、印加電圧に因らず同一の特性を示す。次
に、前記電極を取り付けた複合材料に印加電圧を７０Ｖ
に固定して、発光させ続けたところ、初期の４００ｃｄ
／ｍ²の発光が半減するのは、４０００時間が経ってか
らであった。この様に、本実施例では、高輝度の発光が
長時間に亘って持続し、各種面発光型表示機器等に利用
できることが分かった。なお、現状の５００ｃｄ／ｍ²
の発光が半減するのは良いものであっても１０００時間
程度である（参照文献：Ｈｏｓｏｋａｗａ他、Ｓｙｎｔ
ｈ．Ｍｅｔ．，９１，（１９９７）ｐ．３）。

【００９７】実施例６無機ポリマーの前駆体としてテトラエトキシシラン、有
機ポリマーの前駆体としてビニルカルバゾールを用い
る。テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を１０ｇとＡｌ
Ｑ₃を１．５ｇ、さらに、ビニルカルバゾール３ｇとα
−ＮＰＤを１．５ｇと２，２′−アゾビスイソブチロニ
トリルを１ｍｇとを５ｇのエタノールと５ｇのテトラヒ
ドロフラン混合溶液に溶かした。上記溶液に硝酸水溶液
を加えてｐＨ５．０に調製し、この液をテフロンシャー
レ中に入れ、加水分解・重縮合法によるＴＥＯＳのゲル
化とビニルカルバゾールの重合を起こさせた。その結
果、相溶性の関係でＡｌＱ₃の大半と一部のα−ＮＰＤ
とを含んだＳｉＯ₂を無機ポリマー部とし、α−ＮＰＤ
の大半と一部のＡｌＱ₃とを含んだポリビニルカルバゾ
ールを有機ポリマー部とする有機・無機複合材料（ＴＨ
Ｆで有機部を溶出させたものは１８ナノメートルの空孔
を有しており（窒素吸着実験とＢＥＴ法により測定）、
空孔率は５７％であった）を得た。得られた有機・無機
複合材料の厚みは１．３マイクロメータであり、バフ研
磨等の研磨を行い、厚みが１．１マイクロメータの光学
特性が優れた有機・無機複合材料が得られた。得られた
複合材料の一面に、透明な導電性の酸化インジュウム錫
（ＩＴＯ）を直流スパッター法で蒸着させ、アノード電
極を形成した。ＩＴＯの表面抵抗が２０Ω／□になるよ
うにした。次に、前記複合材料の他方の面に、ＡｌとＬ
ｉの合金（Ａｌ／Ｌｉ＝１０／１）を３０ｎｍの厚みで
蒸着し、カソード電極を形成した。両電極に銅リード線
を導電性ペーストで取り付けた。以上のようにして得ら
れた複合材料のＩＴＯ電極面を透明硝子板で覆い、Ａｌ
／Ｌｉ電極面を、ポリプロピレン樹脂板で覆い、それら
の全端面をエポキシ樹脂で封止した。この電極を取り付
けた複合材料のＩＴＯ電極をプラス電位に、Ａｌ／Ｌｉ
電極をマイナス電位に成るように、直流電圧を印加し
た。その結果、図４と類似の、電圧・発光特性を示し
た。即ち、印加電圧４５ボルト（Ｖ）から約０．１ｃｄ
／ｍ²の発光が始まった。印加電圧を上げて行くに連
れ、発光輝度は上昇し、印加電圧が７０Ｖで４００ｃｄ
／ｍ²の発光、印加電圧が１００Ｖで２０００ｃｄ／ｍ²
の発光が達成された。この発光は、発光波長中心が５４
５ｎｍで、発光波長半値幅が約１００ｎｍの黄緑色の発
光である。発光波長特性は、印加電圧に因らず同一の特
性を示す。次に、前記電極を取り付けた複合材料に印加
電圧を７０Ｖに固定して、発光させ続けたところ、初期
の４００ｃｄ／ｍ²の発光が半減するのは、４０００時
間が経ってからであった。この様に、本実施例では、高
輝度の発光が長時間に亘って持続し、各種面発光型表示
機器等に利用できることが分かった。なお、現状の５０
０ｃｄ／ｍ²の発光が半減するのは良いものであっても
１０００時間程度である（参照文献：Ｈｏｓｏｋａｗａ
他、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，９１，（１９９７）ｐ．
３）。

【００９８】実施例７無機ポリマーの前駆体としてテトラエトキシジルコニ
ア、有機ポリマーの前駆体としてビニルカルバゾールを
用いる。テトラエトキシジルコニア（ＴＥＯＺｒ）６ｇ
と負電荷輸送剤ＢｅＱ₂を１．５ｇとを３．５ｇのエタ
ノールに溶かして溶液とし、該溶液に硝酸水溶液を加え
てｐＨ５．０に調製し、この液をテフロンシャーレ中に
入れ、加水分解・重縮合法によりゲル化させて、熱処理
（１００℃、２０時間）を行いＢｅＱ₂を含んだＺｒＯ₂
の無機ガラス（直径が１５ｃｍ）を得た。このガラスは
１３ナノメートルの空孔を有していた（窒素吸着実験と
ＢＥＴ法により測定）。また、空孔率（空孔の体積比）
は５５％であった。このガラスを、ポリビニルカルバゾ
ール３ｇと正電荷輸送剤ｍ−ＭＴＤＡＴＡ１．９ｇを
含むテトラヒドロフラン溶液中に入れ、テトラヒドロフ
ランを蒸発除去した。その結果、上記のＢｅＱ₂を含ん
だＺｒＯ₂の無機ガラス中に、ｍ−ＭＴＤＡＴＡを含ん
だポリビニルカルバゾールを有機ポリマー部として含む
有機・無機複合材料を得た。得られた有機・無機複合材
料の厚みは１．３マイクロメータであり、バフ研磨等の
研磨を行い、厚みが１．１マイクロメータの光学特性が
優れた有機・無機複合材料が得られた。得られた複合材
料の一面に、透明な導電性の酸化インジュウム錫（ＩＴ
Ｏ）を直流スパッター法で蒸着させ、アノード電極を形
成した。ＩＴＯの表面抵抗が２０Ω／□になるようにし
た。次に、前記複合材料の他方の面に、ＡｌとＬｉの合
金（Ａｌ／Ｌｉ＝１０／１）を３０ｎｍの厚みで蒸着
し、カソード電極を形成した。両電極に銅リード線を導
電性ペーストで取り付けた。以上のようにして得られた
複合材料のＩＴＯ電極面を透明アクリル板で覆い、Ａｌ
／Ｌｉ電極面を、ＡＢＳ樹脂で覆い、それらの全端面を
エポキシ樹脂で封止した。この電極を取り付けた複合材
料のＩＴＯ電極をプラス電位に、Ａｌ／Ｌｉ電極をマイ
ナス電位に成るように、直流電圧を印加した。その結
果、図（４）と類似の、電圧・発光特性を示した。即
ち、印加電圧３０ボルト（Ｖ）から約０．１ｃｄ／ｍ²
の発光が始まった。印加電圧を上げて行くに連れ、発光
輝度は上昇し、印加電圧が７８Ｖで４５０ｃｄ／ｍ²の
発光、印加電圧が１００Ｖで２１００ｃｄ／ｍ²の発光
が達成された。この発光は、発光波長中心が５１６ｎｍ
で、発光波長半値幅が約８０ｎｍの緑色の発光である。
発光波長特性は、印加電圧に因らず同一の特性を示す。
次に、前記電極を取り付けた複合材料に印加電圧を７８
Ｖに固定して、発光させ続けたところ、初期の４５０ｃ
ｄ／ｍ²の発光が半減するのは、５５００時間が経って
からであった。この様に、本実施例では、高輝度の発光
が長時間に亘って持続し、各種面発光型表示機器等に利
用できることが分かった。なお、現状の５００ｃｄ／ｍ
²の発光が半減するのは良いものであっても１０００時
間程度である（参照文献：Ｈｏｓｏｋａｗａ他、Ｓｙｎ
ｔｈ．Ｍｅｔ．，９１，（１９９７）ｐ．３）。

【００９９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、有機ポリマー
と無機ポリマーとの両成分から成り、ポーラスな無機ポ
リマーの空孔部に有機ポリマーが含まれており、有機ポ
リマーは正電荷輸送能を有し、無機ポリマーは負電荷輸
送能を有し、０．５〜１．５ミクロンの厚みを有するこ
とを特長とする発光型有機・無機複合材料であるため、
厚みが１ミクロン程度で電圧印加時に劣化が起りにく
く、有機エレクトロンルミネッセンス材料に比べて、発
光分子が充分な量で存在し、高輝度発光を余裕を持って
行えるエレクトロルミネッセンス材料を提供することが
できる。即ち、従来法では印加電圧を高めることにより
高輝度発光を実現させていたが、本発明では、従来法の
ように高電圧を印加しなくとも高輝度発光を行えるよう
になる。また、発光時に出る熱の放逸も無機部で行える
ので、安定に長時間効率よく発光させることができる。
その結果、高輝度発光の駆動条件下でも材料の長寿命化
が達成できる。また、無機ポリマーと有機ポリマーとの
界面は密着した状態にあり、高輝度・高効率・長寿命の
エレクトロルミネッセンス材料を提供することができ
る。さらに有機ポリマーの柔軟性と無機ポリマーの剛直
性とを相乗的に合わせ持ち加工性に優れる。

【０１００】請求項２の発明によれば、有機ポリマーと
無機ポリマーとの両成分から成り、ポーラスな無機ポリ
マーの空孔部に有機ポリマーが含まれており、有機ポリ
マーは正電荷輸送剤を有し、無機ポリマーは負電荷輸送
剤を有し、０．５〜１．５ミクロンの厚みを有すること
を特長とする発光型有機・無機複合材料であるため、厚
みが１ミクロン程度で電圧印加時に劣化が起こりにく
く、有機エレクトロンルミネッセンス材料に比べて、発
光分子が充分な量で存在し、高輝度発光を余裕を持って
行えるエレクトロルミネッセンス材料を提供することが
できる。即ち、従来法では印加電圧を高めることにより
高輝度発光を実現させていたが、本発明では、従来法の
ように高電圧を印加しなくとも高輝度発光を行えるよう
になる。また、発光時に出る熱の放逸も無機部で行える
ので、安定に長時間効率よく発光させることができる。
その結果、高輝度発光の駆動条件下でも材料の長寿命化
が達成できる。また、無機ポリマーと有機ポリマーとの
界面は密着した状態にあり、高輝度・高効率・長寿命の
エレクトロルミネッセンス材料を提供することができ
る。さらに有機ポリマーの柔軟性と無機ポリマーの剛直
性とを相乗的に合わせ持ち加工性に優れる。

【０１０１】請求項３の発明によれば、有機ポリマーと
無機ポリマーとの両成分から成り、ポーラスな無機ポリ
マーの空孔部に有機ポリマーが含まれており、有機ポリ
マーは負電荷輸送能を有し、無機ポリマーは正電荷輸送
能を有し、０．５〜１．５ミクロンの厚みを有すること
を特長とする発光型有機・無機複合材料であるため、厚
みが１ミクロン程度で電圧印加時に劣化が起こりにく
く、有機エレクトロンルミネッセンス材料に比べて、発
光分子が充分な量で存在し、高輝度発光を余裕を持って
行えるエレクトロルミネッセンス材料を提供することが
できる。即ち、従来法では印加電圧を高めることにより
高輝度発光を実現させていたが、本発明では、従来法の
ように高電圧を印加しなくとも高輝度発光を行えるよう
になる。また、発光時に出る熱の放逸も無機部で行える
ので、安定に長時間効率よく発光させることができる。
その結果、高輝度発光の駆動条件下でも材料の長寿命化
が達成できる。また、無機ポリマーと有機ポリマーとの
界面は密着した状態にあり、高輝度・高効率・長寿命の
エレクトロルミネッセンス材料を提供することができ
る。さらに有機ポリマーの柔軟性と無機ポリマーの剛直
性とを相乗的に合わせ持ち加工性に優れる。

【０１０２】請求項４の発明によれば、有機ポリマーと
無機ポリマーとの両成分から成り、ポーラスな無機ポリ
マーの空孔部に有機ポリマーが含まれており、有機ポリ
マーは負電荷輸送剤を有し、無機ポリマーは正電荷輸送
剤を有し、０．５〜１．５ミクロンの厚みを有すること
を特長とする発光型有機・無機複合材料であるため、厚
みが１ミクロン程度で電圧印加時に劣化が起こりにく
く、有機エレクトロンルミネッセンス材料に比べて、発
光分子が充分な量で存在し、高輝度発光を余裕を持って
行えるエレクトロルミネッセンス材料を提供することが
できる。即ち、従来法では印加電圧を高めることにより
高輝度発光を実現させていたが、本発明では、従来法の
ように高電圧を印加しなくとも高輝度発光を行えるよう
になる。また、発光時に出る熱の放逸も無機部で行える
ので、安定に長時間効率よく発光させることができる。
その結果、高輝度発光の駆動条件下でも材料の長寿命化
が達成できる。また、無機ポリマーと有機ポリマーとの
界面は密着した状態にあり、高輝度・高効率・長寿命の
エレクトロルミネッセンス材料を提供することができ
る。さらに有機ポリマーの柔軟性と無機ポリマーの剛直
性とを相乗的に合わせ持ち加工性に優れる。

【０１０３】請求項５の発明によれば、有機ポリマーと
無機ポリマーとの両成分から成り、ポーラスな無機ポリ
マーの空孔部に有機ポリマーが含まれており、有機ポリ
マーと無機ポリマーの少なくとも一方が、正電荷輸送能
および負電荷輸送能の双方を有し、０．５〜１．５ミク
ロンの厚みを有することを特長とする発光型有機・無機
複合材料であるため、厚みが１ミクロン程度で電圧印加
時に劣化が起こりにくく、有機エレクトロンルミネッセ
ンス材料に比べて、発光分子が充分な量で存在し、高輝
度発光を余裕を持って行えるエレクトロルミネッセンス
材料を提供することができる。即ち、従来法では印加電
圧を高めることにより高輝度発光を実現させていたが、
本発明では、従来法のように高電圧を印加しなくとも高
輝度発光を行えるようになる。また、発光時に出る熱の
放逸も無機部で行えるので、安定に長時間効率よく発光
させることができる。その結果、高輝度発光の駆動条件
下でも材料の長寿命化が達成できる。また、無機ポリマ
ーと有機ポリマーとの界面は密着した状態にあり、高輝
度・高効率・長寿命のエレクトロルミネッセンス材料を
提供することができる。さらに有機ポリマーの柔軟性と
無機ポリマーの剛直性とを相乗的に合わせ持ち加工性に
優れる。

【０１０４】請求項６の発明によれば、有機ポリマーと
無機ポリマーとの両成分から成り、ポーラスな無機ポリ
マーの空孔部に有機ポリマーが含まれており、有機ポリ
マーと無機ポリマーの少なくとも一方が、正電荷輸送剤
および負電荷輸送剤の双方を有し、０．５〜１．５ミク
ロンの厚みを有することを特長とする発光型有機・無機
複合材料であるため、厚みが１ミクロン程度で電圧印加
時に劣化が起こりにくく、有機エレクトロンルミネッセ
ンス材料に比べて、発光分子が充分な量で存在し、高輝
度発光を余裕を持って行えるエレクトロルミネッセンス
材料を提供することができる。即ち、従来法では印加電
圧を高めることにより高輝度発光を実現させていたが、
本発明では、従来法のように高電圧を印加しなくとも高
輝度発光を行えるようになる。また、発光時に出る熱の
放逸も無機部で行えるので、安定に長時間効率よく発光
させることができる。その結果、高輝度発光の駆動条件
下でも材料の長寿命化が達成できる。また、無機ポリマ
ーと有機ポリマーとの界面は密着した状態にあり、高輝
度・高効率・長寿命のエレクトロルミネッセンス材料を
提供することができる。さらに有機ポリマーの柔軟性と
無機ポリマーの剛直性とを相乗的に合わせ持ち加工性に
優れる。

【０１０５】請求項７の発明によれば、正電荷輸送剤と
して、ＴＰＤ（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）、α−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ′-ジフェ
ニル−Ｎ，Ｎ′-ビス（α−ナフチル）−[１，１′−ビ
フェニル]−４，４′−ジアミン：４，４′−ビス［Ｎ
−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ]ビフェニ
ル）、Ｃｚ−ＴＰＤ（４，４′−ビス（９−カルバゾリ
ル）−１，１′−ビフェニル）、ＰＴＣＤＡ（３，４，
９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックジアンハ
イドライド）、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、ＺｎＴ
ＰＰ（亜鉛（II）５，１０，１５，２０−テトラフェニ
ルポルフィリン）、ＰＯ−ＴＰＤ（４，４′−ビス（１
０−フェノキサジニル）ビフェニル）、ＰＴ−ＴＰＤ
（４，４′−ビス（１０−フェノチアジニル）ビフェニ
ル）、ＤＰＢＩ（４，４′−（２，２−ジフェニルビニ
レン）−１，１′−ビフェニル）、ＤＴＶＢＩ（４，
４′−（２，２−ジ-パラメチルフェニルビニレン)-
１，１′−ビフェニル）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（４，
４′，４″−トリス(３−メチルフェニルフェニルアミ
ノ)トリフェニルアミン）、ＨＤＲＺ（４−ビフェニル
アミノフェニル−ビフェニルヒドラゾン）、Ｒｕ（II）
錯体（ルテニウム（II）錯体）の内の少なくとも一つを
用いることを特長とする請求項２、４または６記載の発
光型有機・無機複合材料であるため、請求項２、４また
は６記載の発光型有機・無機複合材料における高輝度・
高効率・長寿命のエレクトロルミネッセンス材料の特性
をさらに改善することができる。

【０１０６】請求項８の発明によれば、負電荷輸送剤と
して、ＡｌＱ₃（トリス（８−ヒドロキシ−キノリノ）
アルミニウム）、ＢｅＱ₂（ビス（８−ヒドロキシ−キ
ノリノ）ベリリウム）、Ｚｎ（ＢＯＺ）₂（亜鉛−ビス
−ベンゾキサゾール）、Ｚｎ（ＢＴＺ）₂（亜鉛−ビス
−ベンゾチアゾール）、Ｅｕ（ＤＢＭ）₃（Ｐｈｅｎ）
（トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオ
ノ）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（II
I））、Ｂｕｔｙｌ−ＰＢＤ（２−ビフェニル−５−
（パラ−ｔｅｒ−ブチルフェニル)−１，３，４−オキ
サジアゾール）、ＴＡＺ（１−フェニル−２−ビフェニ
ル−５−パラ−ｔｅｒ−ブチルフェニル−１，３，４−
トリアゾール）の内の少なくとも一つを用いることを特
長とする請求項２、４または６記載の発光型有機・無機
複合材料であるため、請求項２、４または６記載の発光
型有機・無機複合材料における高輝度・高効率・長寿命
のエレクトロルミネッセンス材料の特性をさらに改善す
ることができる。

【０１０７】請求項９の発明によれば、蛍光発光性化合
物あるいは分子を、ドーパントとして、有機ポリマー部
及び無機ポリマー部の少なくとも一方に含むことを特長
とする請求項１、２、３、４、５または６記載の発光型
有機・無機複合材料であるため、請求項１、２、３、
４、５または６記載の発光型有機・無機複合材料におけ
る高輝度・高効率・長寿命のエレクトロルミネッセンス
材料の特性をさらに改善することができる。すなわち、
電荷輸送剤の発光波長以外の光を発光させるときには、
発光性分子として、発光させたい波長を蛍光波長とする
蛍光発光性化合物あるいは分子をドーパントとして添加
することができ、種々の波長の光を発光する発光材料を
提供することができる。

【０１０８】請求項１０の発明によれば、蛍光発光性化
合物あるいは分子が発光性色素であることを特長とする
請求項９記載の発光型有機・無機複合材料であるため、
請求項９の発光型有機・無機複合材料における高輝度・
高効率・長寿命のエレクトロルミネッセンス材料の特性
をさらに改善することができる。

【０１０９】請求項１１の発明によれば、発光性色素が
クマリン５４０、ＤＣＭ１、ＤＣＭ２、ルブレン、キナ
クリドン誘導体の内の少なくとも一つであることを特長
とする請求項１０記載の発光型有機・無機複合材料であ
るため、請求項１０の発光型有機・無機複合材料におけ
る高輝度・高効率・長寿命のエレクトロルミネッセンス
材料の特性をさらに改善することができる。

【０１１０】請求項１２の発明によれば、有機ポリマー
が導電性ポリマーであることを特長とする請求項１、
２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機複合材
料であるため、請求項１、２、３、４、５または６記載
の発光型有機・無機複合材料における有機部がＰＶＫの
様な正電荷輸送能のあるポリマーであっても、アルミノ
キノリニウム（ＡｌＱ₃）の様な負電荷輸送剤をＰＶＫ
に対して５０ｗｔ％以上にまで含むようにすれば、負電
荷輸送が行われることが可能になり、ＰＶＫに正電荷輸
送剤を含ませれば、いよいよ正電荷輸送能が増大する。

【０１１１】請求項１３の発明によれば、導電性ポリマ
ーとして、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルフェロ
セン、ポリビニルピラゾリン、ポリパラフェニレンビニ
レン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェンの内の少な
くとも一つの導電性ポリマーを用いることを特長とする
請求項１２記載の発光型有機・無機複合材料であるた
め、請求項１２記載の発光型有機・無機複合材料におけ
る負電荷輸送能や正電荷輸送能をさらに改善することが
できる。

【０１１２】請求項１４の発明によれば、有機ポリマー
がアクリレート系ポリマーであることを特長とする請求
項１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機
複合型材料であるため、請求項１、２、３、４、５また
は６記載の発光型有機・無機複合材料における透明性が
高くなり、光の透過性を改善することができる。

【０１１３】請求項１５の発明によれば、アクリレート
系ポリマーが、ポリメタアクリレート、ポリアルキルメ
タアクリレート、ポリヒドロキシメタアクリレート、ポ
リヒドロキシアルキルメタアクリレートの内の少なくと
も一つのアクリレート系ポリマーであることを特長とす
る請求項１４記載の発光型有機・無機複合材料であるた
め、請求項１４記載の発光型有機・無機複合材料におけ
る特性をさらに改善することができる。

【０１１４】請求項１６の発明によれば、無機ポリマー
が金属アルコキシドを前駆体とし、加水分解・重縮合反
応させた高分子であることを特長とする請求項１、２、
３、４、５または６記載の発光型有機・無機複合材料で
あるため、請求項１、２、３、４、５または６記載の発
光型有機・無機複合材料におけるポーラスな細孔の多い
無機部を常圧下で超高真空条件を必要としないで容易に
製造することができる。この結果、大面積の発光型有機
・無機複合材料を作ることができる。

【０１１５】請求項１７の発明によれば、金属アルコキ
シドが、アルコキシシラン、アルコキシチタン、アルコ
キシジルコニアの内の少なくとも一つの金属アルコキシ
ドであることを特長とする請求項１６記載の発光型有機
・無機複合材料であるため、請求項１６記載の発光型有
機・無機複合材料におけるポーラスな細孔の多い無機部
をさらに容易に製造することができる。

【０１１６】請求項１８の発明によれば、有機ポリマー
と無機ポリマーとして、それぞれの前駆体を混合し同時
にポリマー化させた有機ポリマーと無機ポリマーとを用
いることを特長とする請求項１、２、３、４、５または
６記載の発光型有機・無機複合材料であるため、請求項
１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機複
合材料におけるポーラスな細孔の多い無機部を常圧下で
超高真空条件を必要としないで容易に製造することがで
き、かつ、無機部と有機部との界面が密着した状態のも
のにすることができる。この結果、大面積の発光型有機
・無機複合材料を作ることができる。この様な、有機・
無機複合材料に電荷輸送剤、発光剤を入れることによ
り、高輝度・高効率・長寿命のエレクトロルミネッセン
ス材料を提供することができる。

【０１１７】請求項１９の発明によれば、無機ポリマー
を作製した後にその空孔内に有機ポリマーを含浸させる
方法で有機ポリマーと無機ポリマーとを混在させること
を特長とする請求項１、２、３、４、５または６記載の
発光型有機・無機複合材料であるため、請求項１、２、
３、４、５または６記載の発光型有機・無機複合材料に
おける無機部と有機部との界面を密着した状態にするこ
とができる。この様な、有機・無機複合材料に電荷輸送
剤、発光剤を入れることにより、高輝度・高効率・長寿
命のエレクトロルミネッセンス材料を提供することがで
きる。

【０１１８】請求項２０の発明によれば、有機ポリマー
と無機ポリマーとがナノメートルのオーダーで構造制御
されることを特長とする請求項１、２、３、４、５また
は６記載の発光型有機・無機複合材料であるため、請求
項１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機
複合材料において生成したホールとエレクトロンとが途
中でトラップされずに、効率よく有機・無機界面にまで
到達することができる。界面までの距離も各材料部は蛇
行した、編み目構造であるので、有機・無機界面までの
距離もせいぜい百ナノメータ程度になる。そのために、
材料の厚み１ミクロン程度を移動する必要は無く、有機
部と無機部の界面に到達することができ、無機部と有機
部との界面でのみ効率よく再結合する。さらに、発光性
分子のエキシトンによる励起にとって不利となる電極近
傍でのエキシトンの失活が抑えられる。さらに、無機部
と有機部の接触界面は従来の平面構造でなく、曲面構造
であるので、接触面積は広くなり、正電荷と負電荷との
再結合の確率が一段と効率よくなる。電荷再結合とその
エキシトンエネルギーによる発光性分子の励起を効率よ
く行えるので、印加電界は、従来の無機エレクトロルミ
ネッセンス材料及び有機エレクトロルミネッセンス材料
に用いられている印加電界１００万ボルト／ｃｍ以下に
することができる。さらに、電極から離れたところで、
発光性分子が励起されるので、発光分子からの発光効率
も大きくなる。正電荷輸送剤と負電荷輸送剤とが別々に
無機部と有機部のどちらかに含まれている場合には、各
電荷は有機・無機界面で再結合を行うまでは効率よく移
動することができる。また、厚みが１ミクロン程度も有
るために、無機ポリマーあるいは有機ポリマーのどちら
か一方にのみ、正電荷輸送剤と負電荷輸送剤とが同時に
含まれたとしても、正負の各電荷は対向する別々の電極
から注入されるために、両電荷は対向方向に輸送されて
いき、両電極とは離れた所で再結合し、電極近傍でのエ
キシトンの失活が抑えられ、エキシトンによる発光性分
子を効率よく励起し、高効率な電界発光が達成される。
なお、有機部と無機部のどの部分も、蛇行しながら、そ
れぞれ両電極と接している。

【０１１９】請求項２１の発明によれば、一方の面が透
明電極に接し、他方の面に金属電極が施されている請求
項１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機
複合材料であるため、透明電極側から発光した光を外部
に取り出すことができる。また、透明電極と金属電極の
両電極は、図１、図２及び図３に示されるように、無機
部と有機部の双方が接触しており、それぞれ選択的にホ
ールとエレクトロンとを無機部と有機部とに注入するこ
とができる。また、有機・無機複合材料であるため加工
性が良く表面研磨を行える。その結果、表面は無機部と
有機部とが明確に区別できる。即ち、密着した状態で分
離している（図３）。厚みのコントロールもでき、表面
の平滑性も得られる。その結果、電極材料が均一に密着
され、電荷注入の効率が良くなる。無機部に正電荷輸送
剤が含まれている場合には、無機部には仕事関数の大き
な透明電極のみから正電荷が注入される。有機部には負
電荷輸送剤含まれることになるので、有機部には仕事関
数の小さな金属電極のみから負電荷が注入される。各電
荷輸送剤が含まれる材料部が逆の場合には（無機部に負
電荷輸送剤、有機部に正電荷輸送剤が含まれる場合）、
無機部には金属電極からのみ、負電荷が注入される。有
機部には透明電極のみから正電荷が注入される。この様
に、各電極は、選択的に正か負の電荷を無機部あるいは
有機部に注入する。即ち、各材料部（有機部と無機部）
は、そこに含まれる電荷輸送剤の性質により、正電荷か
負電荷のどちらかのみが選択的に注入される。有機ポリ
マーか無機ポリマーのどちらか一方に、正負の両電荷輸
送剤が含まれる場合には、透明電極から正電荷が、対向
電極である金属電極から負電荷が、それぞれ両電荷輸送
剤を含む同一の材料部に注入される。しかし、これら両
電荷は１ミクロン程度の厚みの材料内を対向して移動す
るため、電極面から離れた材料内部で両電荷が再結合
し、エキシトンを生成し、発光性分子を効率よく励起し
発光させる。電極から離れたところでホールとエレクト
ロンが再結合できるので、電極近傍でのエキシトンの失
活が抑えられ、発光効率が増す。無機部と有機部との比
率、あるいは、正電荷輸送剤と負電荷輸送剤との比率を
最適にすれば、注入される正電荷と負電荷とのバランス
を最適化でき、エキシトンの生成効率と発光性分子の励
起確率と発光効率を上げることができる。ただし、電荷
輸送剤の種類によりこの比率は一般には変化する。

【０１２０】請求項２２の発明によれば、透明電極が、
仕事関数が大きな酸化インジュウム錫（ＩＴＯ）、酸化
錫（ＳｎＯ₂）、酸化インジュウム（ＩｎＯ_ｘ）の内か
ら形成されていることを特長とする請求項２１記載の発
光型有機・無機複合材料であるため、請求項２１記載の
発光型有機・無機複合材料におけるホールとエレクトロ
ンとの選択的な注入がさらに改善される。

【０１２１】請求項２３の発明によれば、金属電極が、
仕事関数が小さなアルミニウム、アルミニウムリチウム
合金、アルミニウムマグネシウム合金、マグネシウム、
マグネシウム銀合金、マグネシウムインジュウム合金の
内の少なくとも一つから形成されていることを特長とす
る請求項２１記載の発光型有機・無機複合材料であるた
め、請求項２１記載の発光型有機・無機複合材料におけ
るホールとエレクトロンとの選択的な注入がさらに改善
される。

【０１２２】請求項２４の発明によれば、透明電極と金
属電極の双方が直接蒸着により形成されている請求項
１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機複
合材料であるため、請求項１、２、３、４、５または６
記載の発光型有機・無機複合材料にける有機・無機複合
材料と透明電極および金属電極の両電極との接触をより
密にすることができ、電荷注入効率を上げることができ
る。

【０１２３】請求項２５の発明によれば、透明電極を施
したガラス基板上で有機・無機複合材料を作製した後、
金属電極が直接蒸着により施されている請求項１、２、
３、４、５または６記載の発光型有機・無機複合材料で
あるため、請求項１、２、３、４、５または６記載の発
光型有機・無機複合材料における有機・無機複合材料と
透明電極および金属電極の両電極との接触をより密にす
ることができ、電荷注入効率を上げることができる。

【０１２４】請求項２６の発明によれば、透明電極をア
ノード電極（陰極）とし、金属電極をカソード電極（陽
極）とし、電界を印加することにより発光することを特
長とする請求項２１、２４または２５記載の発光型有機
・無機複合材料であるため、仕事関数の大きな透明電極
よりホールが効率よく材料中に注入され、仕事関数の小
さい金属電極よりエレクトロンが効率よく材料中に注入
され、請求項２１、２４または２５記載の発光型有機・
無機複合材料における電荷注入効率をさらに改善するこ
とができる。

【０１２５】請求項２７の発明によれば、透明電極をア
ノード電極（陰極）とし、金属電極をカソード電極（陽
極）とし、それぞれにリード線を取り付けた後に、透明
電極側を透明のガラスあるいはプラスチックで覆い、金
属電極側を絶縁物で覆った後に、材料端面を封止樹脂で
封止し、電界を印加することにより発光することを特長
とする請求項２１、２４、２５または２６記載の発光型
有機・無機複合材料であるため、請求項２１、２４、２
５または２６記載の発光型有機・無機複合材料における
使用環境中の酸素及び水分等の、電界発光材料を劣化さ
せる要因との接触を避けることができ、駆動寿命の長寿
命化を達成することができる。

【０１２６】請求項２８の発明によれば、金属電極を覆
う絶縁物がプラスチック絶縁物であり、封止樹脂がエポ
キシ樹脂であることを特長とする請求項２７記載の発光
型有機・無機複合材料であるため、請求項２７記載の発
光型有機・無機複合材料における使用環境中の酸素及び
水分等の電界発光材料を劣化させる要因との接触を避け
ることができ、駆動寿命の長寿命化をより一層達成する
ことができる。

【０１２７】請求項２９の発明によれば、有機ポリマー
と無機ポリマーの前駆体を混合し同時にポリマー化させ
ることを特長とする請求項１、２、３、４、５または６
記載の発光型有機・無機複合材料の製造法であるため、
請求項１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・
無機複合材料における無機部と有機部との界面が密着し
た状態のものを常圧下で超高真空条件を必要としないで
製造することができる。このため大面積の発光型有機・
無機複合材料を作ることができる。

【０１２８】請求項３０の発明によれば、無機ポリマー
を作製した後にその空孔内に有機ポリマーを含浸させる
方法で有機ポリマーと無機ポリマーとを混在させること
を特長とする請求項１、２、３、４、５または６記載の
発光型有機・無機複合材料の製造法であるため、請求項
１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機複
合材料における無機部と有機部との界面が密着した状態
のものを常圧下で超高真空条件を必要としないで製造す
ることができる。この様な、有機・無機複合材料に電荷
輸送剤、発光剤を入れて高輝度・高効率・長寿命のエレ
クトロルミネッセンス材料を提供することができる。ま
た、本発明の有機・無機複合材料は大面積の発光型有機
・無機複合材料を作ることができる。

【０１２９】以上のように、本発明の発光型有機・無機
複合材料は、１ミクロン程度の厚みであるために、従来
の有機ＥＬ材料よりも１０倍程度厚く、ピンホールが生
成しなくなり、電極間での導通が無くなり、発光輝度の
面内の均一性が良くなると共に、電界発光素子としての
寿命が長くなる。また、電界印加により、効率よく正負
の両電荷が注入され、それらは、また、効率よく再結合
しエキシトンを形成し、そのエネルギーで発光性分子を
励起し、電界発光が効率よく起こる。また、有機ポリマ
ー部を含んでいるため、複合材料の加工性に優れ、無機
ポリマー部を含んでいるために、材料の剛直性のみなら
ず材料の光学特性にも優れる。また、無機ポリマー部は
発光時の発熱を放逸してくれるために、材料の駆動動作
寿命が延びる。また、レーザ発振の可能性も示してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発光型有機・無機複合材料の模式図
である。

【図２】本発明の発光型有機・無機複合材料の内部構
造と電荷の移動を表わす模式図である。

【図３】本発明の発光型有機・無機複合材料の研磨後
の表面状態の模式図である。

【図４】実施例１の印加電圧と発光輝度との関係を表
わす特性図である。

【図５】有機電界発光材料の発光機構の基本原理を表
わす模式図である。

【図６】従来の有機電界発光材料の模式図である。

【符号の説明】

１有機ポリマー、２無機ポリマー、３透明電極、
４金属電極、５発光型有機・無機複合材料、６透明
電極の透明カバー、７金属電極のカバー、８封止樹
脂、９リード線、１０有機電界発光材料、１１正
電荷輸送層、１２負電荷輸送層、ａ発光性分子から
の発光、ｂエキシトン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 65/00 Ｃ０８Ｌ 65/00 Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB02 AB03 AB18 BB01 BB02 CB01 DA00 DB03 EB05 FA01 FA03 4J002 BC01W BG06W BG07W BJ00W CE00W CN01W CP05X CQ03X EC077 EJ016 EL097 EL136 EN076 EN086 ER006 ET006 EU026 EU167 EV327 FD11W FD206 FD207 GQ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機ポリマーと無機ポリマーとの両成分
から成り、ポーラスな無機ポリマーの空孔部に有機ポリ
マーが含まれており、有機ポリマーは正電荷輸送能を有
し、無機ポリマーは負電荷輸送能を有し、０．５〜１．
５ミクロンの厚みを有することを特長とする発光型有機
・無機複合材料。
【請求項２】有機ポリマーと無機ポリマーとの両成分
から成り、ポーラスな無機ポリマーの空孔部に有機ポリ
マーが含まれており、有機ポリマーは正電荷輸送剤を有
し、無機ポリマーは負電荷輸送剤を有し、０．５〜１．
５ミクロンの厚みを有することを特長とする発光型有機
・無機複合材料。
【請求項３】有機ポリマーと無機ポリマーとの両成分
から成り、ポーラスな無機ポリマーの空孔部に有機ポリ
マーが含まれており、有機ポリマーは負電荷輸送能を有
し、無機ポリマーは正電荷輸送能を有し、０．５〜１．
５ミクロンの厚みを有することを特長とする発光型有機
・無機複合材料。
【請求項４】有機ポリマーと無機ポリマーとの両成分
から成り、ポーラスな無機ポリマーの空孔部に有機ポリ
マーが含まれており、有機ポリマーは負電荷輸送剤を有
し、無機ポリマーは正電荷輸送剤を有し、０．５〜１．
５ミクロンの厚みを有することを特長とする発光型有機
・無機複合材料。
【請求項５】有機ポリマーと無機ポリマーとの両成分
から成り、ポーラスな無機ポリマーの空孔部に有機ポリ
マーが含まれており、有機ポリマーと無機ポリマーの少
なくとも一方が、正電荷輸送能および負電荷輸送能の双
方を有し、０．５〜１．５ミクロンの厚みを有すること
を特長とする発光型有機・無機複合材料。
【請求項６】有機ポリマーと無機ポリマーとの両成分
から成り、ポーラスな無機ポリマーの空孔部に有機ポリ
マーが含まれており、有機ポリマーと無機ポリマーの少
なくとも一方が、正電荷輸送剤および負電荷輸送剤の双
方を有し、０．５〜１．５ミクロンの厚みを有すること
を特長とする発光型有機・無機複合材料。
【請求項７】正電荷輸送剤として、ＴＰＤ（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）、
α−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス
（α−ナフチル）−［１，１′−ビフェニル］−４，
４′−ジアミン：４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチ
ル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル）、Ｃｚ−Ｔ
ＰＤ（４，４′−ビス（９−カルバゾリル）−１，１′
−ビフェニル）、ＰＴＣＤＡ（３，４，９，１０−ペリ
レンテトラカルボキシリックジアンハイドライド）、
ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、ＺｎＴＰＰ（亜鉛（I
I）５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリ
ン）、ＰＯ−ＴＰＤ（４，４′−ビス（１０−フェノキ
サジニル）ビフェニル）、ＰＴ−ＴＰＤ（４，４′−ビ
ス（１０−フェノチアジニル）ビフェニル）、ＤＰＢＩ
（４，４′−（２，２−ジフェニルビニレン）−１，
１′−ビフェニル）、ＤＴＶＢＩ（４，４′−（２，２
−ジ-パラメチルフェニルビニレン)-１，１′−ビフェ
ニル）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（４，４′，４″−トリス
(３−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミ
ン）、ＨＤＲＺ（４−ビフェニルアミノフェニル−ビフ
ェニルヒドラゾン）、Ｒｕ（II）錯体（ルテニウム（I
I）錯体）の内の少なくとも一つを用いることを特長と
する請求項２、４または６記載の発光型有機・無機複合
材料。
【請求項８】負電荷輸送剤として、ＡｌＱ₃（トリス
（８−ヒドロキシ−キノリノ）アルミニウム）、ＢｅＱ
₂（ビス（８−ヒドロキシ−キノリノ）ベリリウム）、
Ｚｎ（ＢＯＺ）₂（亜鉛−ビス−ベンゾキサゾール）、
Ｚｎ（ＢＴＺ）₂（亜鉛−ビス−ベンゾチアゾール）、
Ｅｕ（ＤＢＭ）₃（Ｐｈｅｎ）（トリス（１，３−ジフ
ェニル−１，３−プロパンジオノ）（モノフェナントロ
リン）ユーロピウム（III））、Ｂｕｔｙｌ−ＰＢＤ
（２−ビフェニル−５−（パラ−ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ニル)−１，３，４−オキサジアゾール）、ＴＡＺ（１
−フェニル−２−ビフェニル−５−パラ−ｔｅｒｔ−ブ
チルフェニル−１，３，４−トリアゾール）の内の少な
くとも一つを用いることを特長とする請求項２、４また
は６記載の発光型有機・無機複合材料。
【請求項９】蛍光発光性化合物あるいは分子を、ドー
パントとして、有機ポリマー部及び無機ポリマー部の少
なくとも一方に含むことを特長とする請求項１、２、
３、４、５または６記載の発光型有機・無機複合材料。
【請求項１０】蛍光発光性化合物あるいは分子が発光
性色素であることを特長とする請求項９記載の発光型有
機・無機複合材料。
【請求項１１】発光性色素がクマリン５４０、ＤＣＭ
１、ＤＣＭ２、ルブレン、キナクリドン誘導体の内の少
なくとも一つであることを特長とする請求項１０記載の
発光型有機・無機複合材料。
【請求項１２】有機ポリマーが導電性ポリマーである
ことを特長とする請求項１、２、３、４、５または６記
載の発光型有機・無機複合材料。
【請求項１３】導電性ポリマーとして、ポリビニルカ
ルバゾール、ポリビニルフェロセン、ポリビニルピラゾ
リン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリパラフェニレ
ン、ポリチオフェンの内の少なくとも一つの導電性ポリ
マーを用いることを特長とする請求項１２記載の発光型
有機・無機複合材料。
【請求項１４】有機ポリマーがアクリレート系ポリマ
ーであることを特長とする請求項１、２、３、４、５ま
たは６記載の発光型有機・無機複合材料。
【請求項１５】アクリレート系ポリマーが、ポリメタ
アクリレート、ポリアルキルメタアクリレート、ポリヒ
ドロキシメタアクリレート、ポリヒドロキシアルキルメ
タアクリレートの内の少なくとも一つのアクリレート系
ポリマーであることを特長とする請求項１４記載の発光
型有機・無機複合材料。
【請求項１６】無機ポリマーが金属アルコキシドを前
駆体とし、加水分解・重縮合反応させた高分子であるこ
とを特長とする請求項１、２、３、４、５または６記載
の発光型有機・無機複合材料。
【請求項１７】金属アルコキシドが、アルコキシシラ
ン、アルコキシチタン、アルコキシジルコニアの内の少
なくとも一つの金属アルコキシドであることを特長とす
る請求項１６記載の発光型有機・無機複合材料。
【請求項１８】有機ポリマーと無機ポリマーとして、
それぞれの前駆体を混合し同時にポリマー化させた有機
ポリマーと無機ポリマーとを用いることを特長とする請
求項１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・無
機複合材料。
【請求項１９】無機ポリマーを作製した後にその空孔
内に有機ポリマーを含浸させる方法で有機ポリマーと無
機ポリマーとを混在させることを特長とする請求項１、
２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機複合材
料。
【請求項２０】有機ポリマーと無機ポリマーとがナノ
メートルのオーダーで構造制御されることを特長とする
請求項１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・
無機複合材料。
【請求項２１】一方の面が透明電極に接し、他方の面
に金属電極が施されている請求項１、２、３、４、５ま
たは６記載の発光型有機・無機複合材料。
【請求項２２】透明電極が、仕事関数が大きな酸化イ
ンジュウム錫（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化イ
ンジュウム（ＩｎＯ_ｘ）の内から形成されていることを
特長とする請求項２１記載の発光型有機・無機複合材
料。
【請求項２３】金属電極が、仕事関数が小さなアルミ
ニウム、アルミニウムリチウム合金、アルミニウムマグ
ネシウム合金、マグネシウム、マグネシウム銀合金、マ
グネシウムインジュウム合金の内の少なくとも一つから
形成されていることを特長とする請求項２１記載の発光
型有機・無機複合材料。
【請求項２４】透明電極と金属電極の双方が直接蒸着
により形成されている請求項１、２、３、４、５または
６記載の発光型有機・無機複合材料。
【請求項２５】透明電極を施したガラス基板上で有機
・無機複合材料を作製した後、金属電極が直接蒸着によ
り施されている請求項１、２、３、４、５または６記載
の発光型有機・無機複合材料。
【請求項２６】透明電極をアノード電極（陰極）と
し、金属電極をカソード電極（陽極）とし、電界を印加
することにより発光することを特長とする請求項２１、
２４または２５記載の発光型有機・無機複合材料。
【請求項２７】透明電極をアノード電極（陰極）と
し、金属電極をカソード電極（陽極）とし、それぞれに
リード線を取り付けた後に、透明電極側を透明のガラス
あるいはプラスチックで覆い、金属電極側を絶縁物で覆
った後に、材料端面を封止樹脂で封止し、電界を印加す
ることにより発光することを特長とする請求項２１、２
４、２５または２６記載の発光型有機・無機複合材料。
【請求項２８】金属電極を覆う絶縁物がプラスチック
絶縁物であり、封止樹脂がエポキシ樹脂であることを特
長とする請求項２７記載の発光型有機・無機複合材料。
【請求項２９】有機ポリマーと無機ポリマーの前駆体
を混合し同時にポリマー化させることを特長とする請求
項１、２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機
複合材料の製造法。
【請求項３０】無機ポリマーを作製した後にその空孔
内に有機ポリマーを含浸させる方法で有機ポリマーと無
機ポリマーとを混在させることを特長とする請求項１、
２、３、４、５または６記載の発光型有機・無機複合材
料の製造法。