JPH10321371A

JPH10321371A - 新規有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及びその応用

Info

Publication number: JPH10321371A
Application number: JP9145936A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Korishima; 友紀郡島; Masao Ozeki; 正雄尾関; Jun Irisawa; 潤入澤; Hide Nakamura; 秀中村; Akira Takahashi; 亮高橋; Shinji Terasono; 真二寺園
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】発光効率が高く、耐久性に優れ、得られる光線
の指向性に優れた有機ＥＬ素子を提供すると共に、その
素子を応用して指向性に優れ、又は広視野角の液晶表示
装置を提供する。【解決手段】有機ＥＬ素子において、発光層として発光
性ディスコチック液晶層を使用することにより、正面指
向性の大きな光源が可能となりその結果耐久性を高める
ことが出来る。更に、この素子の応用により、正面の明
るさを確保出来る液晶表示装置、或いは広視野角の液晶
表示装置の提供を可能にする。１基板；７陽極；８正孔
輸送層；９ポリイミド；１０発光性ディスコチック液晶
層及び１１陰極。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光効率が高くか
つ発光の指向性に優れた新規有機エレクトロルミネッセ
ンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略称する。）、そ
の製造方法及びそれを応用した液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表示素子の中で液晶表示素子は急速にそ
の用途分野を広げているが、本質的に自らは発光しない
ためにその画像の鮮明性に欠ける等の欠点を有してい
る。そこで、Tangは正孔注入電極と電子注入電極の間に
発光層と正孔輸送層を有する有機ＥＬ素子を提案した。
この素子の発光効率は従来法に比較して大幅に改善さ
れ、実用化に向けての研究が進展している。図３に、代
表的な有機ＥＬ素子の構成を示す。

【０００３】正孔注入電極として用いる陽極２、例えば
インジウムドープ錫透明電極を設けたガラス製の基板１
に、正孔輸送層３として、例えばN,N'-ジフェニル-N,N'
-ジ（3-メチルフェニル）-1,1'-ビフェニル-4,4'-ジア
ミン（以下、「TPD」と略称する。）を蒸着により厚み
が約500オングストロームの薄膜を形成し、その上に発
光層４として、例えばトリス（8-キノリノラト）アルミ
ニウム（以下、「Alq」と略称する。）を約500オングス
トローム厚に蒸着形成し、更に電子注入電極として用い
る陰極５、例えば銀ドープマグネシウム電極を形成し、
陽極を負に５−１０vの直流を印加すると緑色の発光が
得られる。

【０００４】又、有機ＥＬ素子を液晶表示素子の背面に
配置して、液晶表示装置の液晶表示素子の照明用に使用
する方法も提案されているが、低発光効率と低耐久性の
ため実用化されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記Tangが提案する有
機ＥＬ素子の基本構造に対して、種々の改良に向けた提
案がなされている。

【０００６】例えば、発光層と陰極との間にフェニルビ
フェニルオキサジアゾール（以下、「PBD」と略称す
る。）のような電子輸送層を設置する方法（C. Adachi,
S. Tokito, T. Tsutsui, S. Saito., Jpn. J. Appl. P
hy., Vol.27, L269 (1988)）、陰極として銀ドープマグ
ネシウム電極の代わりにリチウムドープアルミニウム電
極を使用する方法や、ＲＧＢ３色を発光させて白色光を
得る方法（特開平7-90260号公報参照。）が提案されて
いる。

【０００７】又、スメクチック液晶性を示す電界発光層
を一方向に配向させて、偏光発光を得る方法（J. H. We
ndorff et al, Liquid Crystal, Vol.21, NO.6, 903 (1
996)）が提案されている。

【０００８】しかしながら、これ等の提案によってもま
だ発光効率が十分でなく、実用的な発光強度を取得すべ
く高い電流を印加すると、素子に加えられた電力のかな
りの部分が熱として消費されるため素子の発熱による耐
久性の低下が発生する。

【０００９】一方、当該素子を液晶表示素子の背面に配
置して、液晶表示装置の液晶表示素子の照明用に使用す
る方法が提案されているが、この方法については、低発
光効率と低耐久性のため実用化されていない。液晶表示
素子の照明には、指向性の大きな光源が２用途分野で求
められている。一つは、液晶表示素子の表示面に直角な
方向の指向性を上げて、正面の明るさを確保する分野で
あり、これは主に、携帯用液晶表示素子のような小型の
個人用途である。他の一つは、液晶表示素子背面からの
直角な方向の指向性の大きな光線を液晶表示素子を通過
させた後に、観察者側に設置された光学部品によって光
線を広い角度に広げて、液晶表示素子の欠点の一つであ
る視野角の狭さを解消する分野であり、これは卓上コン
ピューターの表示素子のような大型素子に対して特に求
められている。

【００１０】そこで、本発明はこのような課題の解決に
向けて、発光効率が高く耐久性に優れ、得られる光線の
指向性に優れた有機ＥＬ素子と、この素子をその表示素
子の照明用に応用したとき、その表示面の直角方向の指
向性に優れ、又は広視野角の液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
の解決に向けて鋭意研究を行った結果、有機ＥＬ素子の
発光層として、発光性ディスコチック液晶層を使用する
ことにより、得られる光線の指向性を改善し発光効率が
高くなり、その結果耐久性を高めることが出来、本発明
を完成するに到った。

【００１２】更に、この素子を使用することにより、そ
の表示面の直角方向の指向性に優れ、又は広視野角の液
晶表示装置の提供も可能とする。

【００１３】即ち、本発明は、有機ＥＬ素子において、
陽極と陰極の間に発光層として発光性ディスコチック液
晶層を含有することを特徴とする有機ＥＬ素子、その製
造方法及びその液晶表示装置への応用である。

【００１４】

【発明の実施の形態】ディスコチェック液晶は、チャン
ドラセカによって発見された平面性の高い円盤状の形状
をした骨格を有する分子によって発現する液晶相であ
り、その光学的特徴は、その屈折率が負の光学一軸性を
有していることである。この特性を有する液晶を本明細
書中では「ディスコチェック液晶」という。

【００１５】本明細書中、「発光性ディスコチック液
晶」とは自ら発光能を有するディスコチック液晶；及び／又は発光材料を含有するディスコチック液晶であり、発光材料を含有するディスコチック液晶におけ
るディスコチック液晶は、自ら発光能を有するもの、自
ら発光能を有さないもの、及びその両者混合物の何れを
も含む。本発明に使用出来るデイスコチック液晶として
は、従来から知られているデイスコチック液晶であれば
全て使用出来（例えば、特開平8-50204号及び特開平8-3
34621号公報参照。）、例えば化合物Ｉ〜VIを挙げるこ
とが出来る。

【００１６】

【化１】

【００１７】

【化２】

【００１８】

【化３】

【００１９】

【化４】

【００２０】

【化５】

【００２１】

【化６】

【００２２】尚、化合物Ｉ〜VIにおいて、Ｒは、以下の
ような基を意味する。以下に示す基を持つ化合物が全て
ディスコチック液晶ではないが、公知技術等に基づきデ
ィスコチック液晶となる適切な基を選択して使用するこ
とが出来る。Ｒ¹−、Ｒ¹−Ｏ−、Ｒ¹−ＣＯ−Ｏ−又は
Ｒ¹−Ｏ−ＣＯ−。

【００２３】Ｒ¹は、アルキル基、それらにフェニレン
基やシクロヘキシレン基等の環が組み合わされたもの、
炭素炭素間に酸素原子が配置されたもの等がある。

【００２４】例えば、具体的には、Ｒ²−、Ｒ²−Ｏ−、
Ｒ²−Ｏ−Ｒ³−、Ｒ²−Ｏ−Ｒ³−Ｏ−、Ｒ²−Ｏ−Ｐｈ
−ＣＯＯ−、Ｒ²−Ｏ−Ｐｈ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、
ＣＨ₂＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｒ³−Ｏ−Ｐｈ−ＣＯＯ−。（Ｒ
²−はアルキル基、−Ｒ³−はアルキレン基、−Ｐｈ−は
フェニレン基）Ｍは銅、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛
等の金属又は２個のプロトンを表わす。

【００２５】更に、今後開発されるディスコチック液晶
も、上記特性を有するものであれば、本発明のディスコ
チック液晶として採用出来る。

【００２６】上記の如く、本発明で使用する発光性ディ
スコチック液晶層は、発光能を有するディスコチェック
液晶のみから構成されていてもよいし、発光材料を含有
するディスコチック液晶でもよい。ここで、発光材料を
含有するディスコチック液晶におけるディスコチック液
晶は、自ら発光能を有するもの、自ら発光能を有さない
もの、及びその両者混合物の何れでもよい。ＥＬ発光材
料は公知の蛍光材料の中から選択することが出来るし、
今後見出されるものでもよく、この場合蛍光性を有する
有機化合物であればよい。公知の発光材料の例として
は、Alq、クマリン、ジスチリルアリレン（以下、「DTV
Bi」と略称する。）、ベリリウムベンゾキノリオール錯
体（以下、「Bebq」と略称する。）、ポルフィリン誘導
体等が挙げられる。

【００２７】更に、発光材料を含有させる場合の発光材
料はディスコチック液晶層の配向を妨げないようにその
分子構造が出来るだけ平面状のものが好ましい。特に、
その発光中心に金属イオンを有する場合には、４座配位
能を有することが好ましい。これ等の点からポルフィリ
ン誘導体が好ましい。

【００２８】図３に示す公知の有機ＥＬ素子の構成にお
いて、発光層から発光された光線１６は指向性が無いた
め、発光層の屈折率をn1とすれば、外部量子効率ηex
は、下記文献によれば、ηex＝１／２・（n1)² である
ことが示されている：Neil C. Grenham, Richard H. Fr
iend and Donal D. C. Bradley, Adv. Mater.1994, 6,
NO.6, 491。

【００２９】n1が1.6の場合にはηex は0.2である。

【００３０】図２に示すように、完全に基板に垂直の方
向にのみ光線１６が出射するような理想的な発光層６を
使用すれば（界面反射の効果を無視すれば、出射の確率
は100％であるので）図３の場合に比べて100／ηex倍の
発光効率が得られることになる。本発明は、図２に示す
ような理想的な状態を、従来知られている発光層の代わ
りに発光性ディスコチック液晶層を使用することにより
実現するものである。

【００３１】本発明では、発光性ディスコチック液晶の
光学軸を陽極と陰極に対してほぼ垂直とすることが好ま
しく、このほぼ垂直というのは垂直に対して±10度の範
囲である。

【００３２】そのような角度にするには、そのような角
度になるように液晶を配向せしめるとよい。発光性ディ
スコチック液晶を配向させる場合、配向手段は公知の手
段の中から選択することが出来る。例えば、磁場によっ
て配向させることも出来るし、発光性ディスコチック液
晶層を一方向にラビングしてもよい。

【００３３】又、ラビングされた配向膜上に発光性ディ
スコチック液晶を塗布して液晶層を配向させる（特開平
8-50204号公報参照。）ことも出来る。

【００３４】更に、後述する正孔輸送層を使用する場
合、正孔輸送層をラビングして配向させて、これに発光
性ディスコチック液晶を塗布して液晶層を配向させるこ
とも出来る。発光性ディスコチック液晶層の厚みは厚過
ぎると厚み方向に液晶層の傾きの分布が生じる場合があ
るので、2000オングストローム以下が好ましい。一方、
製造上の安全性の観点から200オングストローム以上が
好ましい。

【００３５】配向膜は公知の液晶配向用材料（例えば、
特開平8-50204号公報参照。）が使用出来るが、特に、
ポリイミドが耐久性の面で優れている。

【００３６】ディスコチック液晶の相は、C. Destrade
et al, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 106,121(1984)によ
り、ND相（discotic nematic）、Ｄｈｏ相（ｈｅｘａｇ
ｏｎａｌｏｒｄｅｒｅｄｃｏｌｕｍｎａｒｐｈａｓ
ｅ），Ｄｈｄ相（ｈｅｘａｇｏｎａｌｄｉｓｏｒｄｅ
ｒｅｄｃｏｌｕｍｎａｒｐｈａｓｅ），Ｄｒｄ相
（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｄｉｓｏｒｄｅｒｅｄｃ
ｏｌｕｍｎａｒｐｈａｓｅ），Ｄｏｂ相（ｏｂｌｉｑ
ｕｅｃｏｌｕｍｎａｒｐｈａｓｅ）に分類されてい
る。このなかで配向のさせ易さの観点からデイスコチッ
クネマチック相（ND相）が好ましい。

【００３７】本発明の発光性デイスコチック液晶層は最
終的な素子において、発光性デイスコチック液晶相を示
してもよく、配向形成段階で発光性デイスコチック液晶
相を示すものであればよい。耐久性の観点からはデイス
コチック液晶層は主に高分子であることが好ましい。

【００３８】本発明の発光性デイスコチック液晶層を発
光層に使用すると、光が素子面からほぼ垂直に出射され
るので発光効率を高めることが出来、同じ明るさを得る
のに低い電流の使用が可能となりその結果耐久性を高め
ることが出来る

【００３９】更に、本発明の有機ＥＬ素子は前述のよう
に、正面指向性の大きな光源として作用するので、液晶
表示素子の表示面に直角な方向の指向性を上げて、正面
の明るさを確保する携帯用液晶表示素子のような小型の
個人用途に好適に使用出来る。又、液晶表示素子背面か
らの直角方向の指向性の大きな光線を液晶表示素子を透
過させた後に、観察者側に設けられた光学部品によって
光線を広い角度に広げて、液晶表示素子の欠点の一つで
ある視野角の狭さを解消することも出来、これは卓上コ
ンピュータの表示素子のような大型素子に対しての使用
が期待出来る。この光学部品としては種々の光線を広い
角度に広げる手段が採用出来る（例えば、本発明者の一
人が発明者として含まれている先願：特願平8-101608号
［後記、実施例７参照。］、及び国際公開ＷＯ９５／０
１５８４号公報参照。）し、今後開発されるものも採用
可能である。

【００４０】本発明においては、発光性ディスコチック
液晶を含む層の他に正孔輸送層を陽極との間に、及び／
又は電子輸送層を陰極との間に使用することが出来る。
電圧からのキャリアの注入障壁を低減し、低電圧でキャ
リアを注入出来るという点や、逆極性のキャリアの突き
抜けブロックし、再結合確率を高めることが出来て好ま
しい。

【００４１】この場合、従来知られている正孔輸送層
（例えば、特開平1-243393号公報参照。）や電子輸送層
（例えば、特開平2-216791号公報参照。）が採用出来
る。正孔輸送層としては、ポリビニルカルバゾール（PV
Cz）、アミン系誘導体等が好ましい。又、電子輸送層と
しては、オキサジアゾール誘導体等が好ましい。

【００４２】

【発明の作用】発光性デイスコチック液晶層を有機ＥＬ
素子の発光層に使用することにより、発光効率及び耐久
性を高めることが可能となると共に、液晶表示素子とし
て使用する場合表示面に直角方向の指向性を上げて正面
の明るさを確保することが出来、一方、液晶表示素子背
面からの直角方向の指向性の大きな光線を当該液晶表示
素子を通過させた後に、光線を広い角度に広げる手段に
より液晶表示素子の視野角を広げることも出来る。

【００４３】

【実施例】次に、実施例により本発明の有機ＥＬ素子に
ついて具体的に説明する。

【００４４】［実施例１］図１に示される如く、陽極７
としてＩＴＯを形成した厚み１ｍｍのガラス基板１上
に、正孔輸送層８であるポリビニルカルバゾール（PVC
z）の塩化メチレン溶液をスピンコートして厚み500オン
グストロームにコートした。更に、その上にポリイミド
９を厚み250オングストロームにスピンコートし、200℃
に加熱処理後、ラビング処理をした。ヘキサヘキシルオ
キシトリフェニレン（化合物Ｉ；Ｒ：ｎ−Ｃ₆Ｈ₁₃Ｏ
−）45％、ヘキサオクチルオキシトリフェニレン（化合
物Ｉ；Ｒ：ｎ−Ｃ₈Ｈ₁₇Ｏ−）45％及び亜鉛−ポルフィ
リン液晶（化合物ＶＩ；Ｒ：ｎ−Ｃ₈Ｈ₁₇Ｏ−、Ｍ：Ｚ
ｎ）10％から成る発光性デイスコチック液晶組成物のク
ロロホルム溶液をポリイミド膜上にスピンコートして、
厚み500オングストロームの発光性デイスコチック液晶
層１０を得た。これを120℃に加熱した後、室温まで放
冷した。この液晶層はND相を示した。更に、その上に銀
ドープマグネシウムを蒸着して陰極１１を形成して有機
ＥＬ素子を得た。

【００４５】一方、上記ヘキサヘキシルオキシトリフェ
ニレン45％、ヘキサオクチルオキシトリフェニレン45％
及び亜鉛−ポルフィリン液晶10％から成る発光性デイス
コチック液晶組成物の代わりに、ポリメチルメタクリレ
ートに10％分散した上記亜鉛−ポルフィリン液晶を使用
して発光層を調製し、他は上記と同様にして作製した素
子（比較例）と性能を比較した。

【００４６】実施例１と比較例の素子を１０ｖ直流で駆
動したところ、共に赤色の発光が観察されたが、その発
光強度の角度依存性は本実施例の方が比較例の素子より
も積分強度が4.0倍であり、光線１６は素子面からほぼ
垂直に出射され、発光の角度依存性を示す半値幅は20度
と非常に小さな値であった。

【００４７】［実施例２］実施例１の方法において、正
孔輸送層であるPVCzの塩化メチレン溶液をスピンコート
して厚み500オングストロームにコートした後、PVCz上
にヘキサプロペノイルオキシブチレノキシフェニルカル
ボニルオキシトリフェニレン（化合物Ｉ；Ｒ：ＣＨ₂＝
ＣＨ−ＣＯ₂−Ｃ₄Ｈ₈−Ｏ−Ｐｈ−ＣＯ₂−）45％、ヘキ
サヘキシルオキシトリフェニレン（化合物Ｉ；Ｒ：ｎ−
Ｃ₆Ｈ₁₃Ｏ−）45％、DTVBi9％、及び光重合開始材イル
ガキュア907;1％から成る発光性デイスコチック液晶組
成物のクロロホルム溶液をスピンコートして、厚み500
オングストロームの発光性デイスコチック液晶層を得
た。この層は、120℃においてND相を示した。

【００４８】これを120℃に加熱しながら、一分間高圧
水銀灯を用いて紫外光を照射して、室温まで放冷し、こ
れを一方向にガーゼでラビングした。更に、その上に銀
ドープマグネシウムを蒸着して有機ＥＬ素子を得た。

【００４９】一方、ポリメチルメタクリレートにDTVBi9
％分散して発光層を調製し、他は上記と同様にして作製
した素子を比較例としてその性能を比較した。

【００５０】本実施例と比較例の素子を１０ｖ直流で駆
動したところ、共に青色の発光が観察されたが、その発
光強度の角度依存性は本実施例の素子の方が比較例の素
子よりも積分強度が4.0倍であり、光は素子面からほぼ
垂直に出射され、発光の角度依存性を示す半値幅は20度
と非常に小さい値を示した。比較例の素子からは半値幅
が125度と非常に広い光が出射した。

【００５１】［実施例３］実施例１において、亜鉛ーポ
ルフィリン液晶の代わりにBebqを使用する以外は実施例
１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。

【００５２】一方、ポリメチルメタクリレートにBebqを
10％分散して発光層を同様に調製し、他は上記と同様に
して作製した素子を、比較例としてその性能を比較し
た。

【００５３】本実施例の素子と比較例の素子を１０ｖ直
流で駆動したところ、共に緑色の発光が観察されたが、
その発光強度の角度依存性は本実施例の素子の方が比較
例の素子よりも積分強度が4.0倍であり、光は素子面か
らほぼ垂直に出射され、発光の角度依存性を示す半値幅
は20度と非常に小さい値であった。

【００５４】［実施例４］ＩＴＯ付きガラス基板（厚み
１ｍｍ）上に、正孔輸送層であるPVCzの塩化メチレン溶
液をスピンコートして厚み500オングストロームにコー
トした。更に、その上にポリイミドを厚み250オングス
トロームにスピンコートし、200℃に加熱処理後、ラビ
ング処理をした。

【００５５】ヘキサプロペノイルオキシブチレノキシフ
ェニルカルボニルオキシトリフェニレン（前記化合物
Ｉ；Ｒ：ＣＨ₂＝ＣＨ−ＣＯ₂−Ｃ₄Ｈ₈−Ｏ−Ｐｈ−ＣＯ
₂−）45％、ヘキサヘキシルオキシトリフェニレン（化
合物Ｉ；Ｒ：ｎ−Ｃ₆Ｈ₁₃Ｏ−）45％、クマリン9％、及
び光重合開始材イルガキュア907;1％から成る発光性デ
イスコチック液晶組成物のクロロホルム溶液をスピンコ
ートして、厚み500オングストロームの発光性デイスコ
チック液晶層を得た。この層は120℃においてND相を示
した。

【００５６】これを120℃に加熱しながら、一分間高圧
水銀灯を用いて紫外光を照射して、室温まで放冷した。
更に、その上にリチウムドープアルミニウムを蒸着して
有機ＥＬ素子を得た。

【００５７】一方、ポリメチルメタクリレートにクマリ
ン9％を分散して同様に発光層を調製し、他は上記と同
様にして作製した素子を比較例として本実施例の素子と
その性能を比較した。

【００５８】本実施例と比較例の素子を１０ｖ直流で駆
動したところ、共に青緑色の発光が観察されたが、その
発光強度の角度依存性は本実施例の素子の方が比較例の
素子よりも積分強度が3.6倍であり、光は素子面からほ
ぼ垂直に出射され、発光の角度依存性を示す半値幅は25
度と非常に小さい値であった。

【００５９】［実施例５］実施例１の素子調製におい
て、PVCzのコート後PVCz層を一方向にガーゼでラビング
した。ヘキサプロペノイルオキシブチレノキシフェニル
カルボニルオキシトリフェニレン（化合物Ｉ；Ｒ：ＣＨ
₂＝ＣＨ−ＣＯ₂−Ｃ₄Ｈ₈−Ｏ−Ｐｈ−ＣＯ₂−）45％、
ヘキサヘキシルオキシトリフェニレン（化合物Ｉ；Ｒ：
ｎ−Ｃ₆Ｈ₁₃Ｏ−）45％、DTVBi9％、及び光重合開始材
イルガキュア907;1％から成る発光性デイスコチック液
晶組成物のクロロホルム溶液をスピンコートして、厚み
500オングストロームの発光性デイスコチック液晶層を
得た。この層はND相を示した。

【００６０】これを120℃に加熱しながら、一分間高圧
水銀灯を用いて紫外光を照射して、室温まで放冷した。
更に、その上に銀ドープマグネシウムを蒸着して有機Ｅ
Ｌ素子を得た。

【００６１】一方、ポリメチルメタクリレートにDTVBi9
％分散して発光層を調製し、他は上記と同様にして作製
した素子を比較例として本実施例の素子とその性能を比
較した。

【００６２】本実施例と比較例の素子を１０ｖ直流で駆
動したところ、共に青色の発光が観察されたが、その発
光強度の角度依存性は本実施例の方が比較例の素子より
も積分強度が3.8倍であり、光は素子面からほぼ垂直に
出射され、発光の角度依存性を示す半値幅は24度と非常
に小さい値であった。比較例の素子からは半値幅が125
度と非常に広い光が出射した。

【００６３】［実施例６］実施例５の素子調製におい
て、ラビング処理したPVCz層層にヘキサヘキシルオキシ
トリフェニレン（化合物Ｉ；Ｒ：ｎ−Ｃ₆Ｈ₁₃Ｏ−）45
％、ヘキサオクチルオキシトリフェニレン（化合物Ｉ；
Ｒ：ｎ−Ｃ₈Ｈ₁₇Ｏ−）45％及び亜鉛−ポルフィリン液
晶（化合物ＶＩ；Ｒ：なし、Ｍ：Ｚｎ）10％から成る発
光性ディスコチック液晶組成物のクロロホルム溶液をス
ピンコートして、厚み500オングストロームの発光性デ
ィスコチック液晶層を得た。これを120℃に加熱した
後、室温まで放冷した。この層はND相を示した。更に、
その上に銀ドープマグネシウムを蒸着して有機ＥＬ素子
を得た。

【００６４】一方、比較例としてポリメチルメタクリレ
ートに亜鉛−ポルフィリン液晶（化合物ＶＩ；Ｒ：な
し、Ｍ：Ｚｎ）10％を分散して発光層とし、他は上記と
同様にして素子を作製してその性能を比較した。

【００６５】本実施例と比較例の素子を１０ｖ直流で駆
動したところ、共に赤色の発光が観察されたが、その発
光強度の角度依存性は本実施例の素子の方が比較例の素
子よりも積分強度が3.8倍であり、光は素子面からほぼ
垂直に出射され、発光の角度依存性を示す半値幅は24度
と非常に小さい値であった。比較例の素子からは半値幅
が125度と非常に広い光が出射した。

【００６６】［実施例７］液晶表示装置における液晶表
示素子としての使用例を、図４に基づき説明する。

【００６７】液晶セル１４としては、ＴＦＴ駆動のＴＮ
液晶であって、ＶＧＡ対応画素数を有するＴＦＴ駆動Ｔ
Ｎ液晶表示セルを使用した。入射側の偏光板１３Ａとし
ては、通常の光吸収型有機偏光板を使用した。この入射
側の偏光板の液晶セルとは反対側に実施例１で調製した
有機ＥＬ素子１５を配置した。

【００６８】出射側の偏光板１３Ｂも同様に光吸収型有
機偏光板を用いた。偏光軸の向きは表示モード（ノーマ
リホワイト、ノーマリブラック）によって適宜選ばれる
が、本実施例では、ノーマリホワイト表示とし、入射側
面の偏光板１３Ａの偏光軸に対して９０度偏光軸が回転
した方向に出射側面の偏光板１３Ｂの偏光軸をとった。

【００６９】出射側の偏光板１３Ｂに接して光束拡大手
段を設けた。光束拡大手段は図５に示した構造をしてい
る。その製造法の一例を、以下に示す。四角台形アレイ
を形成するための平面金型に可視光硬化性のアクリルモ
ノマーを流延し、その上にポリエチレンテレフタレート
のフィルムを乗せ、ポリエチレンテレフタレートのフィ
ルムの上から可視光線を照射して可視光硬化性のアクリ
ルモノマーを重合させた。このようにして得られた基材
１２Ｔ上に形成された四角台形アレイ１２Ｃの頂の面に
水溶性ポリマーをマスクとして塗布した後、反射膜１２
Ｒとしてのアルミニウムを蒸着し、更に、黒色塗料１２
Ｘを塗布した後、温水に浸積して水溶性ポリマーと共に
その上のアルミニウムと黒色塗料を除去した。

【００７０】このようにして作成した光束拡大手段の四
角台形の寸法は底面が200ミクロン角であり、頂の面が1
00ミクロン角であり、高さは200ミクロンである。

【００７１】このようにして作製した液晶表示素子は輝
度が高く、しかも、110度の広視野角にわたって15以上
の高いコントラストを示した。

【００７２】

【発明の効果】本発明は、有機ＥＬ素子において発光層
として発光性ディスコチック液晶層を含有するものであ
り、これにより従来法に比較して発光効率が高まり耐久
性が向上して、得られる光線の指向性に優れ、更に液晶
表示装置の表示素子の照明用に使用すると指向性に優
れ、又は広視野角の液晶表示装置を提供可能にすること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１で得られる素子の概要図であ
る。

【図２】本発明の課題を解決する理想的発光層を使用し
た場合の有機ＥＬ素子と光の出射を示す概要図である。

【図３】従来法としての代表的な有機ＥＬ素子の概要図
である。

【図４】本発明の素子を液晶表示素子として使用した液
晶表示装置の概要図である。

【図５】光束拡大手段の拡大図である。

【符号の説明】

１基板２陽極３正孔輸送層４発光層５陰極６理想的な発光層７陽極８正孔輸送層９ポリイミド１０発光性ディスコチック液晶層１１陰極１２光束拡大手段１２Ｘ黒色塗料１２Ｃ四角台形アレイ１２Ｒ反射膜１２Ｔ基材１３Ａ偏光板１３Ｂ偏光板１４液晶セル１５本発明の有機ＥＬ素子１６光線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０２Ｆ 1/1335 ５３０Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０Ｈ０５Ｂ 33/10 Ｈ０５Ｂ 33/10 (72)発明者中村秀横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者高橋亮横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者寺園真二横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極と陰極の間に発光性ディスコチック液
晶層を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。
【請求項２】発光性ディスコチック液晶が、発光能を有
するディスコチック液晶及び／又は発光材料を含むディ
スコチック液晶である請求項１記載の素子。
【請求項３】発光性ディスコチック液晶の光学軸が陽極
と陰極に対してほぼ垂直になるように当該液晶が配向さ
れている請求項１又は２記載の素子。
【請求項４】発光性ディスコチック液晶のディスコチッ
ク液晶が高分子である請求項１乃至３記載の素子。
【請求項５】陽極と陰極の間に発光層を設けた有機エレ
クトロルミネッセンス素子の製造方法において、発光層
が発光能を有するディスコチック液晶及び／又は発光材
料を含むディスコチック液晶からなり、重合性の低分子
のディスコチック液晶を重合して当該液晶を形成するこ
とを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製
造方法。
【請求項６】液晶表示素子の観察者とは反対側に請求項
１乃至４記載の素子を光源として配置したことを特徴と
する液晶表示装置。
【請求項７】液晶表示素子の観察側に光線を広い角度に
広げる光学手段を配置した請求項６記載の液晶表示装
置。