(57)【要約】【課題】  発光光自体が比較的高い偏光度を有し、従って、光吸収型の偏光板を設ける場合のような光源の光吸収といった大きな光エネルギーの損失を伴うことなく比較的高い偏光度を得ることができる偏光発光体、偏光有機ＥＬ素子及び液晶表示装置並びに偏光発光体の製造方法を提供する。【解決手段】  発光領域１が、発光光の波長より長い長軸と該波長より短い短軸とからなる平面形状を有し、領域１から発せられる光において、領域１の長軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度が、領域１の短軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度よりも大きい偏光発光体、偏光有機ＥＬ素子及び液晶表示装置並びに偏光発光体の製造方法。【選択図】    図１
2006019638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起によって発光する１又は２以上の発光領域を含む発光体であって、
前記発光領域は、前記発光による発光光の波長より長い長軸と該発光光の波長より短い短軸とからなる平面形状を有し、
前記発光領域から発せられる光において、前記発光領域の長軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度が、前記発光領域の短軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度よりも大きいことを特徴とする偏光発光体。
【請求項２】
前記発光領域を２以上含み、該発光領域は、長軸方向が互いに略平行になるように非発光領域で隔てられて配置されている請求項１記載の偏光発光体。
【請求項３】
前記発光領域と前記非発光領域とからなる周期構造を有する請求項２記載の偏光発光体。
【請求項４】
前記発光領域と前記非発光領域とが、ストライプ状に交互に配置されている請求項２又は３記載の偏光発光体。
【請求項５】
前記発光領域の長軸の長さが前記発光による発光光の波長の５倍以上の長さであり、かつ前記発光領域の短軸の長さが前記発光による発光光の波長の０．８倍以下の長さである請求項１から４のいずれかに記載の偏光発光体。
【請求項６】
前記発光領域の長軸方向に対し略平行な方向の振動の光の強度が、前記発光領域の短軸方向に対し略平行な方向の振動の光の強度の３倍以上である請求項１から５のいずれかに記載の偏光発光体。
【請求項７】
前記発光領域は、蛍光発光体からなる請求項１から６のいずれかに記載の偏光発光体。
【請求項８】
基板を備え、前記発光領域が前記基板上に形成されている請求項１から７のいずれかに記載の偏光発光体。
【請求項９】
請求項８に記載の偏光発光体を製造する偏光発光体の製造方法であって、
基板上に、光及び／又は電解によって励起して発光する発光領域を含む発光性材料層を全面的に形成する形成工程と、
前記形成工程に次いで前記発光領域が前記発光による発光光の波長より長い長軸と前記発光による発光光の波長より短い短軸とからなる形状となるように、前記発光性材料層の所定の不要部分を除去する除去工程と
を含むことを特徴とする偏光発光体の製造方法。
【請求項１０】
前記除去工程では、光干渉を用いたレーザーアブレーション法で前記発光性材料層の前記所定不要部分を除去する請求項９記載の偏光発光体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から８のいずれかに記載の偏光発光体を含み、前記発光領域が有機エレクトロルミネッセンス発光領域であることを特徴とする偏光有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
請求項１１記載の偏光有機エレクトロルミネッセンス素子を備え、該偏光有機エレクトロルミネッセンス素子を偏光バックライトとして使用することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等に使用できる新規な偏光発光体及びその製造方法、偏光発光体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の透過型の液晶表示装置のなかには、例えば、偏光板を備えたものがある。このような偏光板を備えた透過型の液晶表示装置においてフルカラー表示を行うためには、例えば、白色光源の上に偏光板、液晶セル、カラーフィルター、偏光板を配列した構成がとられることがある。かかる偏光板としては、一般的にポリビニルアルコールのような複屈折の小さい高分子フィルムに、溶解又は吸着させた二色性物質の分子を一方向に引き伸ばして配向させたものが使用される。このような偏光板は、配向させた二色性物質に一方向の光を吸収させることで偏光を得る光吸収型のものである。
【０００３】
近年、偏光を得る技術として、コレステリック液晶フィルムを用いて偏光を得る方法（特許文献１、２参照）、屈折率差を利用して偏光を得る方法（特許文献３参照）等が提案されている。
また、発光光として直接偏光した光を得る技術として、配向した蛍光物質が着色偏光を発光することを利用したデバイスにより偏光発光を得る方法（特許文献４参照）、高分子マトリックス中に蛍光色素を分散、延伸することによって蛍光物質を一軸配向させ偏光発光を得る方法（特許文献５参照）や、蛍光物質を液晶化合物中に添加し、液晶化合物の自発配向によって偏光発光を得る方法（非特許文献１参照）、或いは、液晶化合物自体に発光性を付与し偏光発光を得る方法（非特許文献２参照）なども提案されている。
【０００４】
しかしながら、前記の光吸収型の偏光板の場合、光源から入射した光のうち少なくとも５０％、現実には５５〜６０％の光量の光が吸収され、大きな光エネルギーの損失を伴う。さらにカラー液晶表示装置の場合には、カラーフィルターによる光吸収も加わり、透過光量は１０％以下に減少する。そして一般的に延伸によって作製された偏光板は、温度上昇とともにマトリックスポリマーの緩和が生じること、或いは、ヨウ素錯体などの二色性物質の分解から、二色性物質の配向も緩和し、結果として偏光特性の大幅な低下につながるという問題がある。
また、前記の液晶の自発配向を利用して偏光を得る方法では、液晶の配向自身が延伸による配向度よりも低いため、一般的に偏光度は低くなる。
【０００５】
また、極微細構造を有機エレクトロルミネッセンス素子へ組みこんで異方発光を得た報告例がある（非特許文献３）。この報告では、誘電体であるフォトレジスト材料を透明電極（ＩＴＯ電極）上に塗布してフォトレジスト材料の絶縁層を形成した後、位相シフトマスクを使用したフォトリソグラフィー法により４００ｎｍの極微細周期構造（２００ｎｍ幅のライン・アンド・スペース）を形成し、図６に示すように、極微細周期構造のフォトレジスト材料ｊ上に該フォトレジスト材料ｊを覆うように有機発光層ｋをスピンコート法によって製膜し、さらに金属電極ｍを蒸着することによってエレクトロルミネッセンス素子Ｘを作製している。この素子Ｘは、絶縁層であるフォトレジスト材料ｊの存在する領域においては、金属電極ｍと基板ｈ上のＩＴＯ電極ｉ間に電流が流れないため有機発光層ｋが存在していても結果としてその部分では発光せず、フォトレジスト材料ｊの存在しない幅２００ｎｍの領域ｑからの発光が可能になるように設計されている。ところが、発光に異方性があるとされているものの十分な偏光は得られておらず、周期構造に対し偏光板を平行に配置した場合と、垂直に配置した場合の比（コントラスト）が不十分である。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３５９２５号公報
【特許文献２】特開平１０−３０１０９７号公報
【特許文献３】特開平１０−１２５１２１号公報
【特許文献４】欧州特許出願公開第０８８９３５０号明細書
【特許文献５】特開２００１−１７４８０９号公報
【非特許文献１】アプライド・フィジックス・レターズ、７３巻、１１号、１５９５頁、１９９８年
【非特許文献２】アプライド・フィジックス・レターズ、７４巻、１０号、１４００貢、１９９９年
【非特許文献３】アプライド・フィジックス・レターズ、７４巻、９号、１２０６頁、１９９９年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、発光光自体が比較的高い偏光度を有し、従って、光吸収型の偏光板を設ける場合のような光源の光の吸収といった大きな光エネルギーの損失を伴うことなく、比較的高い偏光度を得ることができる偏光発光体、偏光有機エレクトロルミネッセンス素子及び液晶表示装置並びに偏光発光体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、従来技術が有する前記問題に鑑みてなされたものである。
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、発光領域の励起によって発光する発光体においては、当該発光体の発光領域を、発光光の波長より長い長軸と発光光の波長より短い短軸とからなる平面形状とし、当該発光領域から発せられる光において、発光領域の長軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度が、発光領域の短軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度よりも大きくなるようにすることによって、比較的高い偏光度を有する偏光発光体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
さらに説明すると、前記のような偏光発光体は、発光領域が発光光の波長よりも長い長軸と発光光の波長よりも短い短軸からなる構造異方性を有しており、発光領域の短軸が発光光の波長よりも短いため、この発光領域を励起したときには、短軸方向に対して略平行な方向の光の振動が抑制されており、従って、その方向に振動する光が発生しなくなる一方、発光領域の長軸方向にのみ光が振動できるため、長軸方向に振動する光だけが放射され、結果として偏光を発する発光体、さらに言えば、比較的高い偏光度を有する偏光発光体となり得る。
【００１０】
本発明はかかる知見に基づくものであり、前記課題を解決するため、励起によって発光する１又は２以上の発光領域を含む発光体であって、前記発光領域は、前記発光による発光光の波長より長い長軸と該発光光の波長より短い短軸とからなる平面形状を有し、前記発光領域から発せられる光において、前記発光領域の長軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度が、前記発光領域の短軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度よりも大きいことを特徴とする偏光発光体を提供する。
【００１１】
本発明にいう「略平行」とは、平行である場合及び平行とみなして差し支えない場合の双方を含む概念である。
【００１２】
本発明に係る偏光発光体では、前記発光領域が、前記発光による発光光の波長より長い長軸と該発光光の波長より短い短軸とからなる平面形状を有しており、前記発光領域の短軸が前記発光による発光光の波長よりも短いので、前記発光領域を励起したときに、前記発光領域の短軸方向に対して略平行な方向の光の振動が抑制され、従って、その方向に振動する光が発生しなくなる一方、前記発光領域の長軸方向にのみ光が振動できるため、前記発光領域の長軸方向に振動する光だけが放射される。かくして、前記発光領域から発せられる光において、前記発光領域の長軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度が、前記発光領域の短軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度よりも大きくなり、これにより、比較的高い偏光度を有することができる。
【００１３】
このように、本発明に係る偏光発光体によると、発光光自体が比較的高い偏光度を有し、従って、光吸収型の偏光板を設ける場合のような光源の光吸収といった大きな光エネルギーの損失を伴うことなく、比較的高い偏光度を得ることができる。
【００１４】
本発明に係る偏光発光体の具体的態様としては、前記発光領域を２以上含み、該発光領域は、長軸方向が互いに略平行になるように非発光領域で隔てられて配置されている態様を例示できる。この態様において、例えば、（ａ）前記発光領域と前記非発光領域とからなる周期構造を有する場合、（ｂ）前記発光領域と前記非発光領域とが、ストライプ状に交互に配置されている場合、（ｃ）前記の（ａ）及び（ｂ）を組み合わせた場合等を挙げることができる。
【００１５】
本発明に係る偏光発光体において、前記発光領域の長軸の長さは、前記発光による発光光の波長よりも長ければ特に限定されないが、加工のし易さから該光波長の５倍以上の長さであることが好ましい。また、前記発光領域の短軸の長さとしては、前記発光による発光光の波長より短ければ特に限定されないが、かかる短軸の長さが偏光発光体の偏光度に直接的に影響を及ぼすため、好ましくは該光波長の０．８倍以下、より好ましくは０．４倍以下の長さを例示できる。
【００１６】
また、前記発光領域の長軸方向に対し略平行な方向の振動の光の強度が、前記発光領域の短軸方向に対し略平行な方向の振動の光の強度の３倍以上であることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る偏光発光体において、前記発光領域は、例えば、蛍光発光体からなっていてもよい。このように、前記発光領域が蛍光発光体からなっている偏光発光体では、前記蛍光発光体に所定の光が照射されることで、該蛍光発光体が蛍光発光することができる。
【００１８】
また本発明に係る偏光発光体は、基板（例えば、透明基板）を備え、前記発光領域が前記基板（例えば、透明基板）上に形成されていてもよい。
【００１９】
このように、基板（例えば、透明基板）を備え、前記発光領域が前記基板上に形成されている前記本発明に係る偏光発光体を製造するため、本発明は、例えば、次のような偏光発光体の製造方法も提供する。
【００２０】
すなわち、本発明は、基板（例えば、透明基板）上に、光及び／又は電解によって励起して発光する発光領域を含む発光性材料層を全面的に形成する形成工程と、前記形成工程に次いで前記発光領域が前記発光による発光光の波長より長い長軸と前記発光による発光光の波長より短い短軸とからなる形状となるように、前記発光性材料層の所定の不要部分を除去する除去工程とを含む偏光発光体の製造方法を提供する。
【００２１】
この偏光発光体の製造方法では、基板（例えば、透明基板）上に、光及び／又は電解によって励起して発光する発光領域を含む発光性材料層を全面的に形成し、次いで前記発光領域が前記発光による発光光の波長より長い長軸と前記発光による発光光の波長より短い短軸とからなる形状となるように、前記発光性材料層の所定の不要部分を除去する。かくして、基板（例えば、透明基板）を備え、励起によって発光する１又は２以上の発光領域であって前記発光による発光光の波長より長い長軸と該発光光の波長より短い短軸とからなる平面形状を有している発光領域が前記基板上に形成されている前記本発明に係る偏光発光体を製造することができる。
【００２２】
このように、本発明に係る偏光発光体の製造方法によると、前記発光領域が前記基板（例えば、透明基板）上に形成されている前記本発明に係る偏光発光体を製造できるので、発光光自体が比較的高い偏光度を有し、従って、光吸収型の偏光板を設ける場合のような光源の光吸収といった大きな光エネルギーの損失を伴うことなく、比較的高い偏光度を得ることができる偏光発光体を提供することができる。
【００２３】
本発明に係る偏光発光体の製造方法において、前記除去工程では、光干渉を用いたレーザーアブレーション法で前記発光性材料層の前記所定不要部分を除去してもよいし、フォトリソグラフィー法で前記発光性材料層の前記所定不要部分を除去してもよい。
【００２４】
さらに本発明は、前記本発明に係る偏光発光体を含み、前記発光領域が有機エレクトロルミネッセンス発光領域である偏光有機エレクトロルミネッセンス素子、及び前記本発明に係る偏光有機エレクトロルミネッセンス素子を備え、該偏光有機エレクトロルミネッセンス素子を偏光バックライトとして使用する液晶表示装置も提供する。
【００２５】
このエレクトロルミネッセンス素子及び液晶表示装置によると、いずれにしても前記本発明に係る偏光発光体を有するので、発光光自体が比較的高い偏光度を有し、従って、光吸収型の偏光板を設ける場合のような光源の光吸収といった大きな光エネルギーの損失を伴うことなく比較的高い偏光度を得ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、励起によって発光する１又は２以上の発光領域が前記発光による発光光の波長よりも長い長軸と、該発光光の波長よりも短い短軸とからなる平面形状を有し、この発光領域を励起することにより、発光光自体が比較的高い偏光度を有し、従って、光吸収型の偏光板を設ける場合のような光源の光吸収といった大きな光エネルギーの損失を伴うことなく比較的高い偏光度を得ることができる偏光発光体、偏光有機エレクトロルミネッセンス素子及び液晶表示装置並びに偏光発光体の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る偏光発光体の一例であって励起によって発光する発光領域１と非発光領域２とが交互に配置された偏光発光体Ａの概略平面図である。
図１に示す偏光発光体Ａにおいて、発光領域１は、当該領域１の励起によって発光する発光光の波長よりも長い長軸と該発光光の波長よりも短い短軸とからなる平面形状を有している。このような形状とすることによってこの平面形状の発光領域１から発せられる光は、発光領域１の長軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度が、発光領域１の短軸方向に対して略平行な方向の振動の光の強度よりも大きい偏光発光となり得る。さらに説明すると、発光領域１が発光光の波長よりも長い長軸と発光光の波長よりも短い短軸とからなる形状を有し、発光領域１の短軸が発光光の波長よりも短いことから、この発光領域１を励起したときに、発光領域１の長軸方向に略平行な方向への光の振動は可能であるが、発光領域１の短軸方向に略平行な方向の光の振動が抑制されるため、結果として長軸方向と略平行な方向に振動する光の発生量が大きい偏光を発する発光体となり得る。
【００２８】
このように、図１に示す偏光発光体Ａによると、発光光自体が比較的高い偏光度を有し、従って、光吸収型の偏光板を設ける場合のような光源の光吸収といった大きな光エネルギーの損失を伴うことなく、比較的高い偏光度を得ることができる。
【００２９】
発光領域１の長軸方向の長さａは、本例では発光光の波長よりも長ければ特に限定されないが、加工のしやすさから該光波長の５倍以上の長さであることが好ましい。また発光領域１の短軸方向の長さｂは、本例では発光光の波長より短ければ特に限定されないが、かかる短軸の長さが偏光発光体の偏光度に直接的に影響を及ぼすため、好ましくは該光波長の０．８倍以下、さらに好ましくは０．４倍以下の長さである。
【００３０】
図１に示す偏光発光体Ａにおいては、発光領域１の長軸及び短軸の長さａ，ｂを調整して発光領域１の長軸方向に対し略平行な方向の振動の光の強度が、短軸方向に対し略平行な方向の振動の光の強度の３倍以上となるようにすることが好ましい。
【００３１】
この偏光発光体Ａにおいては、前記平面形状を有する発光領域１が、１又は２つ以上、本例では複数含み、それらの発光領域１は、長軸方向が互いに略平行になるように非発光領域で隔てられて配置されている。この発光領域１は、発光領域全体としては不連続的な構造物である。好ましくは、発光領域１と非発光領域２とが周期構造を有するように配置されていることが好ましい。当該周期構造は、例えば、図１に示すように、発光領域１と非発光領域２とが、ストライプ状に交互に配置されることによって形成される。なお、発光領域１の短軸長ｂと非発光領域２の短軸長ｃの合計に対する発光領域の短軸長ｂの比率は、特に限定されない。本例では、発光領域１の短軸長ｂは０．１２μｍ程度、非発光領域２の短軸長ｃは０．３８μｍ程度であり、発光領域１の短軸長ｂの比率は２４％程度である。
【００３２】
図１に示す偏光発光体Ａにおいて、複数の発光領域１は、互いに非発光領域２によって隔てられて配置された構造を有するように、換言すれば発光領域全体としては不連続的な構造物となるように、例えば、次のように形成することができる。すなわち、発光領域を含む発光性材料を基板に全面的に設けることで発光性材料層を形成した後、基板上に残す発光性材料層に含まれる発光領域が所望の形状となるように、発光性材料層において所定の不要部分の発光性材料を除去する。この除去の方法としては、例えば、光干渉を用いたレーザーアブレーション法で発光性材料を除去する方法や、フォトリソグラフィー法で発光性材料を除去する方法などを挙げることができる。
【００３３】
ここで、本発明についてさら説明すると、本発明に係る偏光発光体は、前記発光領域を２以上含む場合、該発光領域が、既述したように、長軸方向が互いに略平行になるように非発光領域で隔てられて配置されているような形状を有する他は、光又は電界によって励起して発光する従来公知の発光体と同様の構成を有することができ、従って、前記発光領域としては、例えば、従来公知の、光によって励起して発光する発光性物質や、電解によって励起して発光する積層構造体からなるもの例示できる。
【００３４】
前記の発光性物質としては、例えば、紫外光から可視光の波長域のうちいずれかの波長域の光によって励起され、可視光波長領域（例えば、中心波長３９０ｎｍ〜７００ｎｍ）のうちいずれかの波長域の光を発する低分子及び高分子の発光性物質を挙げることができ、公知の発光性物質を広く使用することができる。
【００３５】
前記の低分子の発光性物質としては、例えば、テルフェニル、クアテルフェニル、ポリフェニル、１，７Ｈ−ベンズイミダゾ［２，１−ａ］ベンズ［ｄｅ］イソキノリン−７−オン（ＢＢＱ）などのオリゴフェニレン類、２−（４−ビフェニルイル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、１，４，−ビス（５−フェニルオキサゾール−２−イル）ベンゼン（ＰＯＰＯＰ）などのオキサゾール及びオキサジアゾール誘導体、７−ヒドロキシクマリン、７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（４−ＭＣ）、７−ジエチルアミノ−４−メチルクマリン（ＤＡＭＣ）、クマリン１２０などのクマリン誘導体、キノリノール誘導体、フタロシアニン誘導体、フルオレン及びその誘導体、アントラセン及びその誘導体、ローダミン６Ｇ、ローダミン１１０などのキサンテン系（ピロニン系、ローダミン系、フロレセイン系）色素、クレシルバイオレット、オキサジン１などのオキサジン系色素、トランス-４，４’−ジフェニルスチルベンなどのスチルベン系色素、シアニン系色素、ポリアセチレン系化合物、フェニレンビニレン系化合物、フェニレンエチニレン系化合物、五員環及び六員環複素環化合物、などを挙げることができる。これらの化合物は単独あるいは混合して使用することができる。また高濃度条件では濃度消光が起きるため、前記の低分子の発光性物質をコアとしたデンドリマーとし、それをマトリックスポリマーへ分散させてもよい。ポリマーマトリックス材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロピオネート、ポリビニルクロライド、ポリエチレンテレフタレート、ポリα-ナフタレンメタクリレート、ポリビニルナフタレン、ポリｎ−ブチルメタクリレート、ポリシクロヘキシルメタクリレート、ポリ（４−メチルペンテン）、エポキシ、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリシクロペンタジエンの水添物及び共重合体、ポリシクロヘキサジエンの水添物及び共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体ベンゾシクロブタン共重合体などを挙げることができる。またこれらポリマーの誘導体も使用することができる。
【００３６】
また、前記の高分子の発光性物質としては、例えば、ポリパラフェニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体などを挙げることができる。具体的には、例えば、ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルへキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）を挙げることができる。
【００３７】
また、前記の電解によって励起し発光する積層構造体としては、例えば、公知のエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬ（Electro Luminescence）ともいう。）積層構造体を挙げることができる。当該ＥＬ積層構造体は、無機及び有機ＥＬ積層構造体のいずれであってもよく、好ましくは有機ＥＬ積層構造体である。ＥＬ積層構造体の具体的な構成としては、例えば、陽極（正孔注入電極）／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極（電子注入電極）からなるもの、陽極／正孔輸送層／発光層／陰極からなるもの、陽極／発光層／陰極からなるもの、さらに正孔注入層を含むものなど、種々の構成を選択でき、特に限定はない。
【００３８】
前記のＥＬ積層構造体を構成する陽極、陰極、正孔注入層、電子注入層及び発光層などの材料は、いずれも従来公知のものを用いることができる。前記陽極材料としては、例えば、Ａｕ（金）等の金属や、ＣｕＩ（ヨウ化銅）、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）（Ｉｎ（インジウム））、ＳｎＯ2（酸化第二錫）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）等の透明導電性材料などを挙げることができ、また前記陰極としては、例えば、マグネシウムと銀をおよそ１０：１の原子比で共蒸着したものや、カルシウム電極、リチウムを微量ドープしたアルミニウム電極など、陰極の低仕事関数化による電子注入効率向上の観点から応用されているものを適用可能であるが、特に限定されるものではない。
【００３９】
前記の正孔注入層の材料（正孔輸送材料）としては、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、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、ポリシラン系化合物、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー等の特定の導電性高分子オリゴマー等を挙げることができる。具体的には、例えば、ポリビニルカルバゾール、２，５−ビス（４’−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール及びＮ，Ｎ−ジフェニル−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）並びにポリエチレンジオキシチオフェン及びポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などを挙げることができる。
【００４０】
前記の電子注入層の材料（電子注入材料）としては、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、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誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、８−キノリノール誘導体、その他特定の電子伝達性化合物等を挙げることができる。具体的には、例えば、トリス（８−ヒドロキシキノリネート）アルミニウム、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール及び２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノンなどを挙げることができる。
【００４１】
前記の発光層、例えば、有機発光層を形成する発光材料の具体例としては、前記の低分子及び高分子の発光性物質などの公知の材料が使用可能である。前記発光層は、有機発光材料のみよって形成してもよいし、この他、有機発光材料と正孔輸送材料及び／又は電子注入材料との混合物等により形成してもよい。
【００４２】
本発明に係る偏光発光体を有する好ましいものとしては、前記したようなＥＬ積層構造体からなる発光領域を含む偏光発光体を有する偏光発光ＥＬ素子を例示できる。
本発明の偏光発光体は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）などの偏光光を用いる画像表示部を備えた画像表示装置のバックライトとして用いることができる。このとき、発光構造の向く方向を予め前記画像表示部の偏光入射方向と一致させることで偏光板レスでの表示を実現することができる。また、本発明の偏光発光体は、前記画像表示部に偏光板を介して、この偏光板の光透過軸と前記発光領域の長軸との方向を一致させて設置してもよい。この場合、主に別ユニットで組み立てられるバックライトの角度誤差を解消できるとともに、本発明の偏光発光体による偏光発光の方向を偏光板の光透過軸と一致させることで偏光板での光吸収を最小にでき、比較的明るい表示を実現することができる。
【実施例】
【００４３】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例１及び比較例１で作成された偏光発光体の一例の一部の概略断面図をそれぞれ図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示し、また、実施例２、比較例２−１及び２−２で作成されたＥＬ素子の一例の一部の概略断面図をそれぞれ図４（Ａ）から図４（Ｃ）に示す。さらに、実施例３及び比較例３で作成された液晶表示装置の一例の一部の概略断面図を図５に示す。
【００４４】
（実施例１）
発光性高分子であるポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルへキシロキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）の０．６重量％テトラクロロエタン（ＴＣＥ）溶液を、ガラス基板の一方の面上に、２０００回転／分の回転数で２０秒間スピンコートし、１００℃の乾燥機で１０分間乾燥させて、１５０ｎｍの厚さの発光性高分子薄膜を形成した。
【００４５】
この薄膜に図２に示すような回折格子型のマスクＭを介して、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマーレーザーの縮小投影アブレーション加工により発光性高分子薄膜を部分的に除去して、図３（Ａ）に示すように、マスクの周期構造の３０分の１の周期構造を有するストライプ状の構造物４を形成した。回折格子型のマスクＭは、１５μｍのピッチＰｍの周期構造を有しており、ガラス基板３上の発光性高分子薄膜４１からなる周期構造は（１５μｍ／３０＝）０．５μｍのピッチＰであることを電子顕微鏡観察にて確認した。周期構造における発光性高分子薄膜４１が存在する領域（発光領域）の幅ｂは０．１２μｍ、発光性高分子を除去した領域（非発光領域）の幅ｃは０．３８μｍであり、当該構造物４の発光領域の幅ｂは発光波長（極大波長５８５ｎｍ）よりも小さい値であった。
【００４６】
この構造物４のガラス基板３の他方の面から紫外線Ｌを照射しＭＥＨ−ＰＰＶを励起して蛍光発光させ、その蛍光Ｌ１を偏光板を介して目視によって観察を行った。偏光板の光透過軸を、ストライプ構造の長軸に対して、平行に配置して観察すると蛍光Ｌ１が確認でき、垂直に配置すると蛍光Ｌ１が確認できなかった。この結果から、この構造物４からの発光光Ｌ１は偏光であり、得られた構造物４を含む発光体１０は偏光発光体であることが確認できた。
【００４７】
（比較例１）
図２に示すような６０μｍのピッチＰｍ’の周期構造を有する回折格子型のマスクＭ’を使用した以外は実施例１と同様に行い、図３（Ｂ）に示すように、ガラス基板３の一方の面上に、周期構造が（６０μｍ／３０＝）２μｍのピッチＰ’であり、発光性高分子薄膜４１が存在する領域（発光領域）の幅ｂ’が１μｍ、発光性高分子薄膜４１が存在しない領域（非発光領域）の幅ｃ’が１μｍのストライプ状の周期構造を有する構造物４’を作製した。当該構造物４’の発光領域の幅ｂ’は発光波長（極大波長５８５ｎｍ）よりも大きい値であった。
【００４８】
この構造物４’のガラス基板３の他方の面から紫外線Ｌを照射しＭＥＨ−ＰＰＶを励起し、その蛍光Ｌ１’を偏光板を介して目視によって観察を行った。偏光板の光透過軸をストライプ構造の長軸に対して平行にしても垂直にしても、蛍光Ｌ１’が観察できた。この結果から、この構造体４’からの発光光Ｌ１’は偏光ではないことが確認された。
【００４９】
（実施例２）
ガラス基板上に正孔注入電極として１００ｎｍの厚さのＩＴＯ膜を蒸着により形成し、その上にポリエチレンジオキシチオフェン及びポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の水分散液を用いスピンコート法によって正孔注入層として２０ｎｍのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ薄膜を形成した。ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの水分散液は１重量部のＰＥＤＯＴに対して、２．５重量部のＰＳＳを混合しており、その混合物を１．５％の濃度で水に分散したものである。その上に、０．４５重量％ＭＥＨ−ＰＰＶ／ＴＣＥ溶液を用いスピンコート法によって８０ｎｍの厚さのＭＥＨ−ＰＰＶ層を形成した。このＭＥＨ−ＰＰＶ層の上に電子注入電極として３０ｎｍの膜厚のカルシウム層を形成し、さらにカルシウム層の上に、カルシウムの劣化を抑制するためのアルミニウムを２００ｎｍの膜厚で真空蒸着法にて形成してＥＬ素子を作製した。このＥＬ素子に、実施例１と同様の回折格子型のマスクＭ（図２参照）を介して、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマーレーザーの縮小投影アブレーション加工により、図４（Ａ）に示すように、マスクＭの周期構造の３０分の１の周期構造のストライプ状の構造物５を有するＥＬ素子２０を形成した。アブレーション加工でレーザー光が照射された部分において、アルミニウム層５５、電子注入電極５４、ＭＥＨ−ＰＰＶ層５３、正孔注入層５２及びＩＴＯ膜５１のうち、少なくとも電子注入電極５４とＭＥＨ−ＰＰＶ層５３の所定不要部分を除去した。回折格子型のマスクＭには１５μｍのピッチＰｍの周期構造を有しており、ＥＬ素子２０上に形成された周期構造は（１５μｍ／３０＝）０．５μｍのピッチＰで、実施例１と同様、発光領域の幅ｂは０．１２μｍであった。この発光領域の幅ｂは発光波長（極大波長５８５ｎｍ）よりも小さい値であった。このＥＬ素子２０に７Ｖの直流電圧を印加するとオレンジ色の電界発光Ｌ２が目視によって確認できた。偏光板の光透過軸をストライプ構造の長軸と平行に配置し、偏光板を介して、この発光Ｌ２を観察すると、発光Ｌ２が偏光板を透過してくることが確認できた。一方、偏光板の光透過軸をストライプ構造の長軸と垂直に配置し、偏光板を介して、この発光Ｌ２を観察すると、発光Ｌ２が偏光板を透過してこないことが確認できた。以上の結果から、このＥＬ素子２０からの発光Ｌ２は偏光になっていることが確認できた。
【００５０】
（比較例２−１）
ストライプ構造の形成方法として図２に示すような６０μｍのピッチＰｍ’の周期構造を有する回折格子型のマスクＭ’を使用した以外は実施例２と同様の方法にて、図４（Ｂ）に示すように、ストライプ状の構造物５’を有するＥＬ素子を作製した。回折格子型のマスクＭ’には６０μｍのピッチＰｍ’の周期構造を有しており、ＭＥＨ−ＰＰＶ薄膜上に形成された周期構造は（６０μｍ／３０＝）２μｍのピッチＰ’で、比較例１と同様、発光領域の幅ｂ’は１μｍであった。この発光領域の幅ｂ’は発光波長（極大波長５８５ｎｍ）よりも大きい値であった。このストライプ状の構造物５’を有するＥＬ素子２０’に７Ｖの直流電圧を印加するとオレンジ色の電界発光Ｌ２’が目視によって確認できた。偏光板の光透過軸をストライプ構造の長軸と平行に配置しても、垂直に配置しても、偏光板を介した発光Ｌ２’が確認できた。このことからこのＥＬ素子２０’からの発光Ｌ２’は偏光になっていないことが確認できた。
【００５１】
（比較例２−２）
実施例２において作製したアブレーション加工前のＥＬ素子に、実施例２（すなわち実施例１）と同様の回折格子型のマスクＭを介して、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマーレーザーの縮小投影アプレーション加工により、図４（Ｃ）に示すように、マスクＭの周期構造の３０分の１の周期構造を有するストライプ状の構造物５”を形成した。その際のアプレーション加工は、ＭＥＨ−ＰＰＶ層５３の層厚の約半分を除去するハーフエッチングを行い、ストライプ状の構造物５”を有するＥＬ素子２０”とした。回折格子型のマスクＭは１５μｍのピッチＰｍの周期構造を有しており、ＭＥＨ−ＰＰＶ層５３上に形成された周期構造は（１５μｍ／３０＝）０．５μｍのピッチＰであった。このストライプ状の構造物５”を有するＥＬ素子２０”に７Ｖの直流電圧を印加するとオレンジ色の電界発光Ｌ２”が目視によって確認できた。偏光板の光透過軸をストライプ構造の長軸と平行に配置しても、垂直に配置しても、偏光板を介した発光Ｌ２”が確認できた。この発光Ｌ２”は偏光板の光透過軸をストライプ構造の長軸と平行に配置した方が、若干明るかったが、コントラストは不十分であった。この例のＥＬ素子において、発光領域は、ＭＥＨ−ＰＰＶ層５３に存在する。ここで作製した構造物５は、ハーフエッチングによってＭＥＨ−ＰＰＶ層５３の約半分しか除去されておらず、残りの約半分が連続して存在するために、発光領域が実質的に連続して存在しているものと思われる。
【００５２】
（実施例３）
ガラス基板１１ａ，１１ｂ上に１００ｎｍの厚さのＩＴＯ透明電極１２を形成し、この基板を一対使用し、その電極１２側の表面にスピンコート法でポリビニルアルコール溶液を塗布・乾燥させた後、ラビング処理を行ってラビング膜１３を作成した。ポリビニルアルコール水溶液の濃度は５％で、ラビング膜の膜厚は５００ｎｍであった。なお、予め一方の透明基板１１ａの透明電極１２は、エッチングによって分割されている。その後、ラビング方向が直交するように前記一対の基板１１ａ，１１ｂを、透明電極１２を対向させるように配置して、該一対の基板１１ａ，１１ｂ間にギャップ調整材１４を配し、液晶注入口を残して周囲をエポキシ樹脂１５にてシールした後、前記液晶注入口から液晶１６「ＺＬＩ−４７９２」（メルク社製）を注入して該液晶注入口を閉じ、ＴＮ型反射型液晶セル１７を作成した（図５参照）。その両側に偏光板１８「ＮＰＦ ＥＧＷ１２２５ＤＵ」（日東電工株式会社製）を貼りつけ、ノーマリーホワイトの液晶パネル３０を作成した。この液晶パネル３０のバックライトとして、実施例２の偏光ＥＬ素子２０をストライプ構造の長軸と、液晶パネル３０に貼りつけたバックライト側の偏光板１８の光透過軸を合わせて配置し液晶表示装置４０を作製した。ＥＬ素子２０の発光強度２００ｃｄ／ｍ2になるようにＥＬ素子２０に電圧を印加し、液晶パネル３０越しに輝度を測定すると、１８０ｃｄ／ｍ2の輝度であった。
【００５３】
（比較例３）
液晶パネル３０のバックライトとして比較例２−１で作成したＥＬ素子２０’を使用した以外は、実施例３と同様の方法で液晶表示装置４０’を作製した。ＥＬ素子２０’の発光強度を２００ｃｄ／ｍ2になるようにＥＬ素子２０’に電圧を印加し、液晶パネル３０越しに輝度を測定すると８０ｃｄ／ｍ2の輝度であった。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る偏光発光体の一例であって励起によって発光する発光領域と非発光領域とが交互に配置された偏光発光体を概略的に示す平面図である。
【図２】実施例及び比較例で用いた回折格子型のマスクの一例を概略的に示す平面図である。
【図３】図（Ａ）は実施例１で作成された偏光発光体の一例の一部を概略的に示す断面図であり、図（Ｂ）は比較例１で作成された偏光発光体の一例の一部を概略的に示す断面図である。
【図４】図（Ａ）は実施例２で作成されたＥＬ素子の一例の一部を概略的に示す断面図であり、図（Ｂ）は比較例２−１で作成されたＥＬ素子の一例の一部を概略的に示す断面図であり、また、図（Ｃ）は比較例２−２で作成されたＥＬ素子の一例の一部を概略的に示す断面図である。
【図５】実施例３及び比較例３で作成された液晶表示装置の一例の一部を概略的に示す断面図である。
【図６】極微細構造を組みこんで異方発光を得る従来の有機エレクトロルミネッセンス素子を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  発光領域
２  非発光領域
３  基板
２０  偏光有機ＥＬ素子
４０  液晶表示装置
４１，５３  発光性材料層
Ａ  偏光発光体
ａ  発光領域１の長軸の長さ
ｂ  発光領域１の短軸の長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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