(57)【要約】【課題】  発光及び発光強度を制御する有機発光素子を提供することである。【解決手段】  一対の電極間に、液晶性化合物を含有する層を有し、電場と電場以外の外場の印加により発光を制御することを特徴とする有機発光素子、及び一対の電極間に、下記一般式（１）または（２）で表わされる液晶性化合物を含有する層を有するセンサーに電場を印加した状態で、更に電場以外の外場が印加された時にその印加を感知することを特徴とするセンサー。【化１】2005259520.tif 000014一般式（１）【化２】2005259520.tif 000015一般式（２）【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に、液晶性化合物を含有する層を有し、電場と電場以外の外場の印加により発光を制御することを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
電場と電場以外の外場の強度をそれぞれ独立して変えることにより発光量が調整可能なことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
電場および電場以外の外場の印加による発光の制御と、該電場以外の外場強度の感知との両方を同一の回路とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
電場以外の外場が力場であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記液晶性化合物が一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【化１】
2005259520.tif 000010
一般式（１）
［一般式（１）中、Ｘは芳香環が連結したメソゲンコアを示す。Ａ1およびＡ2はそれぞれ独立に炭素原子数１乃至３０の直鎖、分岐状あるいは環状構造を有する飽和または不飽和の炭化水素基またはシアノ基を示す。該炭化水素基の１個もしくは２個以上の−ＣＨ2−はそれぞれ独立にヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられても良い。Ｂ1およびＢ2は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−、又は−ＮＨＣＯ−を示す。ただし、Ｒはアルキル基を表わす。なお、Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立にＢ1およびＢ2を介さずに直接Ｘに結合しても良い。］
【請求項６】
前記液晶性化合物が一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【化２】
2005259520.tif 000011
一般式（２）
［一般式（２）中、Ｙは芳香環が連結したメソゲンコアを示す。Ａ3は炭素原子数１乃至３０の直鎖、分岐状あるいは環状構造を有する飽和または不飽和の炭化水素基、またはシアノ基を示す。該炭化水素の１個もしくは２個以上の−ＣＨ2−はヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられても良い。Ｂ3は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−、又は−ＮＨＣＯ−を示す。ただし、Ｒはアルキル基を示す。なお、Ａ3はＢ3を介さずに直接Ｙに結合しても良い。ｎは２以上の整数を示す。］
【請求項７】
一対の電極間に、下記一般式（１）または（２）で表わされる液晶性化合物を含有する層を有するセンサーであって、該センサーに電場を印加した状態で、更に電場以外の外場が印加された時にその印加を感知することを特徴とするセンサー。
【化３】
2005259520.tif 000012
一般式（１）
［一般式（１）中、Ｘは芳香環が連結したメソゲンコアを示す。Ａ1およびＡ2はそれぞれ独立に炭素原子数１乃至３０の直鎖、分岐状あるいは環状構造を有する飽和または不飽和の炭化水素基またはシアノ基を示す。該炭化水素基の１個もしくは２個以上の−ＣＨ2−はそれぞれ独立にヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられても良い。Ｂ1およびＢ2は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−、又は−ＮＨＣＯ−を示す。ただし、Ｒはアルキル基を表わす。なお、Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立にＢ1およびＢ2を介さずに直接Ｘに結合しても良い。］
【化４】
2005259520.tif 000013
一般式（２）
［一般式（２）中、Ｙは芳香環が連結したメソゲンコアを示す。Ａ3は炭素原子数１乃至３０の直鎖、分岐状あるいは環状構造を有する飽和または不飽和の炭化水素基、またはシアノ基を示す。該炭化水素の１個もしくは２個以上の−ＣＨ2−はヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられても良い。Ｂ3は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−、又は−ＮＨＣＯ−を示す。ただし、Ｒはアルキル基を示す。なお、Ａ3はＢ3を介さずに直接Ｙに結合しても良い。ｎは２以上の整数を示す。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電界発光素子に関し、特に詳しくは液晶の配向を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」ともいう。）に関する。さらに、外場の印加を関知するセンサーにも関する。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物の電界発光を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子は、自己発光のため視認性が高く、各種表示装置における発光素子としての利用が注目されている。その中で、液晶性化合物の性質を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子の研究が着目されている。例えば、液晶性を有する蛍光化合物を電荷輸送材料や発光材料として用いる方法が開示されいる（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
更に、キャリア輸送層或いは発光層として、ネマチック相とスメクチック相を呈する温度領域を有する液晶を用い、温度制御と電圧印加によって、スメクチック相における配向方向を制御し、該配向方向によるキャリアの移動度の異方性によって同一素子内の所望の領域に選択的に高導電部と低導電部を形成する素子について開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
しかしながら、液晶温度まで加熱する必要があるため利便性が低かった。また、温度変調は外気等の外的要因による影響が大きいため、細かい温度変調が難しく、発光ＯＮ／ＯＦＦ及び発光強度（発光量）を巧みに調整することは困難であった。
【０００４】
また、画像表示装置の表示画面にタッチパネルセンサを重ね合わせたタッチパネルセンサ付き画像表示装置は、現金自動預金・支払機（ＡＴＭ）や券売機などの情報入力端末器あるいは交通情報などの情報を表示、案内する情報表示装置として広く利用されている。  上記のタッチパネルセンサ付き画像表示装置は、様々な場所に設置できるように薄型であるものが望まれている。例えば、画像表示装置に有機エレクトロルミネッセンス表示装置を用いたタッチパネルセンサ付き画像表示装置が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。
しかしながら、タッチパネルは表示装置の表面に表示装置とは別の電子回路を設置しているため、装置全体の構造が複雑になってしまう難点があった。
さらに、筆圧や体重などによる力場の印加で発光する素子が望まれている。
【特許文献１】米国特許第６２１８０６１号明細書
【特許文献２】特開２０００−６８０５２号公報
【特許文献３】特開２００２−１７０６８５号公報
【特許文献４】特開２０００−３３１５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の要望に基づき、本発明は、発光及び発光強度を制御する発光素子を提供することである。
更に、本発明は、電場を印加した状態で電場以外の外場の印加を感知するセンサーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、鋭意検討した結果、下記手段により上記課題が解決することを見出し、本発明に至った。
【０００７】
＜１＞  一対の電極間に、液晶性化合物を含有する層を有し、電場と電場以外の外場の印加により発光を制御することを特徴とする有機発光素子。
【０００８】
＜２＞  電場と電場以外の外場の強度をそれぞれ独立して変えることにより発光量が調整可能なことを特徴とする上記＜１＞に記載の有機発光素子。
【０００９】
＜３＞  電場および電場以外の外場の印加による発光の制御と、該電場以外の外場強度の感知との両方を同一の回路とすることを特徴とする上記＜１＞又は＜２＞に記載の有機発光素子。
【００１０】
＜４＞  電場以外の外場が力場であることを特徴とする上記＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【００１１】
＜５＞  前記液晶性化合物が一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする上記＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【００１２】
【化１】
2005259520.tif 000002
一般式（１）
【００１３】
［一般式（１）中、Ｘは芳香環が連結したメソゲンコアを示す。Ａ1およびＡ2はそれぞれ独立に炭素原子数１乃至３０の直鎖、分岐状あるいは環状構造を有する飽和または不飽和の炭化水素基またはシアノ基を示す。該炭化水素基の１個もしくは２個以上の−ＣＨ2−はそれぞれ独立にヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられても良い。Ｂ1およびＢ2は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−、又は−ＮＨＣＯ−を示す。ただし、Ｒはアルキル基を表わす。なお、Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立にＢ1およびＢ2を介さずに直接Ｘに結合しても良い。］
【００１４】
＜６＞  前記液晶性化合物が一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする上記＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【００１５】
【化２】
2005259520.tif 000003
一般式（２）
【００１６】
［一般式（２）中、Ｙは芳香環が連結したメソゲンコアを示す。Ａ3は炭素原子数１乃至３０の直鎖、分岐状あるいは環状構造を有する飽和または不飽和の炭化水素基、またはシアノ基を示す。該炭化水素の１個もしくは２個以上の−ＣＨ2−はヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられても良い。Ｂ3は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−、又は−ＮＨＣＯ−を示す。ただし、Ｒはアルキル基を示す。なお、Ａ3はＢ3を介さずに直接Ｙに結合しても良い。ｎは２以上の整数を示す。］
【００１７】
＜７＞  一対の電極間に、下記一般式（１）または（２）で表わされる液晶性化合物を含有する層を有するセンサーであって、該センサーに電場を印加した状態で、更に電場以外の外場が印加された時にその印加を感知することを特徴とするセンサー。
【００１８】
【化３】
2005259520.tif 000004
一般式（１）
【００１９】
［一般式（１）中、Ｘは芳香環が連結したメソゲンコアを示す。Ａ1およびＡ2はそれぞれ独立に炭素原子数１乃至３０の直鎖、分岐状あるいは環状構造を有する飽和または不飽和の炭化水素基またはシアノ基を示す。該炭化水素基の１個もしくは２個以上の−ＣＨ2−はそれぞれ独立にヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられても良い。Ｂ1およびＢ2は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−、又は−ＮＨＣＯ−を示す。ただし、Ｒはアルキル基を表わす。なお、Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立にＢ1およびＢ2を介さずに直接Ｘに結合しても良い。］
【００２０】
【化４】
2005259520.tif 000005
一般式（２）
【００２１】
［一般式（２）中、Ｙは芳香環が連結したメソゲンコアを示す。Ａ3は炭素原子数１乃至３０の直鎖、分岐状あるいは環状構造を有する飽和または不飽和の炭化水素基、またはシアノ基を示す。該炭化水素の１個もしくは２個以上の−ＣＨ2−はヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられても良い。Ｂ3は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−、又は−ＮＨＣＯ−を示す。ただし、Ｒはアルキル基を示す。なお、Ａ3はＢ3を介さずに直接Ｙに結合しても良い。ｎは２以上の整数を示す。］
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、発光及び発光強度を制御する発光素子を提供することができる。
更に、本発明は、電場を印加した状態で電場以外の外場の印加を感知するセンサー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】
【００２３】
本発明の有機発光素子は、一対の電極間に、液晶性化合物を含有する層を有し、電場と電場以外の外場の印加により発光を制御することを特徴とする。
【００２４】
有機ＥＬ素子は、１対の対向する電極間にアモルファス状態の発光層を挟持してなり、電場を印加して発光させる。そのメカニズムは、（１）陰極からの電子注入と陽極からの正孔注入、（２）電子と正孔の固体中の移動、（３）電子と正孔の再結合、（４）生成された一重項励起子からの発光という段階を経て発光するとされている。
【００２５】
以下に、本発明の有機ＥＬ素子の発光制御方法に関して説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、前記一対の電極間に設けられた層、特に、発光層に液晶性化合物を用い、電場印加下において電場以外の外場を印加する事で該液晶性化合物の配向を制御して、その電子及び／又はホールの輸送性を変化させることにより発光層における発光を制御することができる。前記特許文献３によれば、配向の大小により導電状態の程度を変えることができ、配向度の大小によりキャリアの輸送性が変えられる。
すなわち、電場及び電場以外の外場の印加状態を制御することにより、発光量の調整及び発光のオン／オフをさせることができ、外場を印加した場所のみ選択的に発光を制御させる事も可能になる。
これらにより、電場の強弱だけでなく、電場以外の外場の強弱によっても発光の制御が可能になる。
該印加する電場の強度としては、特に限定されるものではないが、５〜１００Ｖ／μｍが好ましく、１０〜５０Ｖ／μｍがより好ましく、１５〜４０Ｖ／μｍが特に好ましい。
ここで、前記外場とは、外部エネルギーの印加による場の印加を含むものであり、電場以外の外場としては、力場、磁場、せん断場等が挙げられ、外場強度の調整のしやすさの観点から、中でも、力場、磁場が好ましく、力場が更に好ましい。
電場以外の外場は、前記一対の電極の外側から印加する。この場合、印加する場所は電極の片側又は両側のいずれかが選択できる。
【００２６】
更に、具体的に本発明における発光制御方法を図１、２を用いて説明する。
外場を印加した時の有機ＥＬ素子（電界発光素子）の概念図を、図１（上面図）および図２（断面図）に示す。
図１において、１はガラス基板、Ｆは外場、Ｓ１、Ｓ２は外場印加の範囲、ＳＴは外場が印加されていない範囲でＳ１およびＳ２以外の範囲を示す。
図２における１、Ｆ、Ｓ１、Ｓ２（図示せず。）及びＦは、図１のそれと同義である。
１対の電極（２）間に電場を印加した状態で、図１、２に示すように基板（１）の外側から外場（Ｆ）を印加すると、外場（Ｆ）を印加した部分（Ｓ１）（（Ｓ２）は図示なし。）のみが選択的に液晶性化合物の配向が変化し、それに伴ってその電子及び／又はホールの輸送性が変化する。これにより発光量を調整することができる。
【００２７】
本発明の有機発光素子において、電場印加下においてあらかじめ配向した状態の液晶層を用いた場合、発光層があらかじめ配向状態にあるので、最初は全面が発光状態にある。この状態で、さらに外場を印加すると印加した部分と印加していない部分とで配向状態に違いが生じるため、その電子及び／又はホールの輸送性が変化し、位置（場所）選択的に発光強度（発光量）を変化させることがで、あるいは、消光させる事が可能となる。
【００２８】
本発明において、前記力場を印加する手段としては、具体的に、圧力、延伸、折り曲げ、振動（音波、超音波、またはマイクロ波等）等が挙げられる。
【００２９】
例えば、外場として力場を印加する場合には、一対の対向する電極間に挟持した層、（以下、「液晶有機層」ともいう。）を電極の上から圧力を印加すると、圧力を印加した部分のみ液晶分子を配向させる事ができる。また、素子の折り曲げによる力場を加えると折り曲げた部分のみ、選択的に液晶分子を配向させることも可能になり、条件によっては逆に配向を崩すことが可能となる。
また例えば、通常の音波、または超音波等を当て、当てた部分のみ選択的に分子を配向させることができ、条件によっては逆に配向を崩すことが可能となる。
【００３０】
次に、外場として磁場を印加する場合には、一対の対向する電極間に挟持した液晶有機層に磁場を印加すると、印加した磁場に対して液晶分子を配向させる事ができる。その結果、力場の場合と同様に磁場の印加により発光挙動を制御することが可能となる。
【００３１】
次に、本発明における電場以外の外場の印加を感知できる電界発光素子について説明する。
【００３２】
一対の電極間に電場を印加して全面発光している状態の発光素子に外場を印加すると液晶分子の配向が変化する。例えば、外場印加前は垂直配向していた分子が、外場印加により水平配向状態に変化する等がある。
液晶分子の配向状態が変化すると電子／ホールの輸送性が変化するため、この変化を電流値や抵抗値の変化として読み取ることにより、電場以外の外場が印加された事を感知する電界発光素子としても用いる事ができる。
【００３３】
例えば、外場として力場を選択した場合、発光型のタッチパネルとして用いることができる。この場合、電界発光部分の電子回路と、力場の印加を感知する回路とを同一の回路で共有できることにより、現在一般的に用いられているタッチパネル表示素子のように表示部分と力場を感知する回路とを別々に用意しなくても良く、装置の簡略化を図ることができる。
本発明は、前記有機発光素子以外のセンサー等の用途にも用いることができる。
【００３４】
以下に、外部から印加された力場（力学強度）を感知するタッチパネルと発光素子を組み合わせた装置に関して、従来の装置と本発明の装置の違いについて図６、７を用いて説明する。図６は、従来のタッチパネルと発光素子を組合せた装置の回路図（断面図）で、図７は本発明の有機発光素子の他の実施の形態を示す回路図（断面図）である。
従来は図６に示すように力場を感知するタッチパネル部位２９と、画像等を表示する発光部位２８とを別々の電源制御装置２６でコントロールしなくてはならなかった。一方、本発明では図７に示すように、印加された力場（外場強度：図示無し）に応じて発光層３の伝導度またはキャリア輸送性が変化するので、この変化を膜の抵抗値として電源制御装置６で感知可能である。従って、従来は２個以上の電源制御装置２６が必要であったものが、本発明では１個の電源制御装置６で発光、及びタッチパネルの両方の機能を実現可能である。
【００３５】
次に、本発明のセンサーについて説明する。
本発明のセンサ−は、一対の電極間に、下記一般式（１）または（２）で表わされる液晶性化合物を含有する層を有するセンサーであって、該センサーに電場を印加した状態で、更に電場以外の外場が印加された時にその印加を感知することを特徴とする。
例えば、電界発光しない程度の弱い電場を印加した状態で外場を印加すると、液晶分子の配向が変化し、それにより電子及び／又はホールの輸送性が変化する。この時、電子及び／又はホールの輸送性が変化することにより、電流値や抵抗値が変化する。この変化を読み取ることにより、発光はしないが電場以外の外場が印加された事を感知するセンサー素子を得ることができるものである。
【００３６】
次に、本発明で用いられる前記液晶性化合物について説明する。
該液晶性化合物は、特に限定されるものではないが、下記一般式（１）、および（２）で表される化合物が好ましい。
【００３７】
まず、一般式（１）で示される化合物について説明する。
【００３８】
【化５】
2005259520.tif 000006
【００３９】
一般式（１）中、Ｘは芳香環が連結したメソゲンコアを示す。Ａ1およびＡ2はそれぞれ独立に炭素原子数１乃至３０の直鎖、分岐状あるいは環状構造を有する飽和または不飽和の炭化水素基またはシアノ基を示す。該炭化水素基の１個もしくは２個以上の−ＣＨ2−はそれぞれ独立にヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられても良い。Ｂ1およびＢ2は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−、又は−ＮＨＣＯ−を示す。ただし、Ｒはアルキル基を表わす。なお、Ａ1およびＡ2は、それぞれ独立にＢ1およびＢ2を介さずに直接Ｘに結合しても良い。
【００４０】
本発明において、一般式（１）は棒状の液晶性化合物を示している。
一般式（１）中、Ｘは芳香環が連結したメソゲンコアを示し、（Ｘ１−Ｘａ）n1のように芳香環が線状に連結する場合が好ましい。ただし、Ｘ１は炭素原子数５乃至１０の芳香環が好ましい。好ましい芳香環の例としては、１，４−フェニレン、チオフェン−２，５−ジイル、チアゾール−２，５−ジイル、チアジアゾール−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピラジン−２，５−ジイル、ピリダジン−３、６−ジイル、キノリン−２，６−ジイル、ベンゾフラン−２，５−ジイル、ベンゾフラン−２，６−ジイル等が挙げられ、更に好ましくは、１，４−フェニレン、チオフェン−２，５−ジイル、チアゾール−２，５−ジイル、チアジアゾール−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピラジン−２，５−ジイル、ピリダジン−３、６−ジイル等が挙げられる。ただし芳香環上に任意の置換基を有していても良い。）。また、Ｘａは単結合、エステル基、ビニレン基、アセチレン基等が好ましく、単結合が特に好ましい。また、ｎ１は整数値を示す。
【００４１】
一般式（１）中、Ａ1およびＡ2はそれぞれ独立に炭素原子数２乃至１６の直鎖アルキル基、炭素原子数２乃至１６の直鎖アルキル鎖内に１個または複数個のエステル基または酸素原子を含む置換基、またはポリエチレンオキシ基が好ましく、炭素原子数４乃至１６の直鎖アルキル基の場合が特に好ましい。
【００４２】
一般式（１）中、Ｂ1およびＢ2はメソゲンコアＸとＡ1又はＡ2を連結する置換基であり、Ａ1又はＡ2が直接Ｘと結合していても良い。Ｂ1およびＢ2の好ましい例としては、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−等が挙げられ、特に好ましくは、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＮＲ−が挙げられる。なお、Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素原子数１乃至４のアルキル基が好ましい。
【００４３】
次に、下記一般式（２）で示される化合物について説明する。
【００４４】
【化６】
2005259520.tif 000007
【００４５】
一般式（２）中、Ｙは芳香環が連結したメソゲンコア。Ａ3は炭素原子数１乃至３０の直鎖、分岐状あるいは環状構造を有する飽和または不飽和の炭化水素基（この時、１個もしくは２個以上の−ＣＨ2−はヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられても良い。）、またはシアノ基を示す。Ｂ3は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−、又は−ＮＨＣＯ−を示す（ただし、Ｒはアルキル基）。なお、Ａ3はＢ3を介さずに直接Ｙに合しても良い。ｎは２以上の整数を示す。
【００４６】
一般式（２）は円盤状の液晶性化合物を示している。
一般式（２）中、Ｙは立体的に対称な円盤型構造を有している事が好ましい。Ｙの例としては、トリフェニレン、トリアジン、フタロシアニン金属錯体、β―ジケトナート金属錯体等が挙げられる。
【００４７】
一般式（２）中、Ｂ3としては、コアＹとＡ3が連結する置換基であり、Ａ3が直接Ｙと結合していても良い。Ｂ3の好ましい例としては、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＮＨ−、−ＮＲ−等が挙げられ、特に好ましくは、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＮＲ−が挙げられる。なお、Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素原子数１乃至４のアルキル基が好ましい。
【００４８】
一般式（２）中、Ａ3としては、炭素原子数２乃至１６の直鎖アルキル基、炭素原子数２乃至１６の直鎖アルキル鎖内に１個または複数個のエステル基または酸素原子を含む置換基、またはポリエチレンオキシ基が好ましく、炭素原子数４乃至１２の直鎖アルキル基の場合が特に好ましい。
【００４９】
一般式（２）で表される化合物において、液晶性を示すのならばｎは２以上の整数であるが、液晶性を発現させるためにはｎは３乃至６が好ましく、３乃至４が特に好ましい。
【００５０】
一般式（２）で表される化合物は液晶性、特にディスコティック液晶相を示す事が好ましい。
【００５１】
本発明の一般式（１）または（２）で表される液晶性化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【００５２】
【化７】
2005259520.tif 000008
【００５３】
次に、上記の液晶有機層（発光層）を用いた有機発光素子の具体例を図面を基に説明する。
【００５４】
図３は、本発明の有機発光素子における一実施の形態を示す概略的断面構成図である。図３において、１はガラス基板、２は透明電極、３は液晶有機層（発光層）である。透明電極２としては基板１に蒸着により形成されたＩＴＯ電極が好ましい。
【００５５】
図４は、本発明の有機発光素子における他の実施の形態を示す概略的断面構成図である。図４において、１はガラス基板、２は透明電極、３は液晶有機層（発光層）、４は配向膜である。
【００５６】
まず、基板について説明する。
塗布する基板としては、透明であることが好ましく、透明電極層（陽極）を有するガラス、高分子フィルム、又は反射板等の透明基板が好ましい例として挙げられる。
【００５７】
基板として用いる高分子フィルムとしては例えば、透明性及び平滑性に優れたトリアセチルセルロース、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミノ酸エステル、芳香族ポリアミド等の耐熱樹脂、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリルアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のビニル系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素樹脂及びそれらの変性体等から形成されたプラスチックフィルムを等が使用できるが、特に、トリアセチルセルロースフィルム透明性に優れ、光学的に異方性が無い点で好適に用いられる。その厚みは、通常は５乃至１０００μｍ程度のものが好適に用いられる。
【００５８】
必要に応じて基板上に配向膜、及び絶縁膜等を設けてもよい。配向膜は、ポリイミド、ポリビニルアルコール、またはＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ３，４−エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸）系配向膜を用いるのが好ましいが特にこれに限定される事は無い。絶縁膜は有してもいなくても良いが、絶縁膜を有する場合はポリイミド系やポリビニルアルコールの絶縁膜が好ましい例として挙げられる。
【００５９】
次に、透明電極について説明する。
本発明で用いる透明電極（陽極）の材料としては、酸化スズ、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等の公知の材料を用いてよく、金、白金等の仕事関数が大きい金属薄膜も使用可能である。また、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、それらの誘導体等の有機材料も使用可能である。更に「透明導電膜の新展開」（沢田豊監修、シーエムシー刊、１９９９年）等に詳細に記載されている透明導電膜も本発明に適用できる。中でもＩＴＯ又はＩＺＯを使用すると、特に１５０℃以下の低温で成膜する場合に好ましい。このような低温成膜は耐熱性の低いプラスチック基板を用いる際に重要である。
【００６０】
次に、対極（陰極）の設置について説明する。対極（陰極）は、ＩＴＯ等の透明電極を有する、ガラス又は高分子フィルム等を有機層（発光層）の上に設置してもよく、金属電極を真空蒸着法により直接有機層に或いは電子輸送層の上に設置しても良い。また、これらはさらに配向層（配向膜）を形成したＩＴＯ等の透明電極であってもよい。
対極（陰極）に金属電極を設置する場合、陰極材料としては仕事関数の低いＬ
ｉ、Ｋ、Ｃｅ等のアルカリ金属やＭｇ、Ｃａ等のアルカリ土類金属を用いるのが、電子注入性の観点から好ましい。また、酸化されにくく安定なＡｌ等も好ましい。安定性と電子注入性を両立させるために２種以上の材料を含む層にしてもよく、そのような材料については特開平２−１５５９５号公報、同５−１２１１７２号公報等に詳しく記載されている。中でも、アルミニウム単独、或いは０．０１〜１０重量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含むアルミニウムを主体とした合金又は混合物が特に好ましい。
【００６１】
次に、発光層（液晶有機層）について説明する。
発光層は、液晶化合物を含有するが、該液晶性化合物単独または他の物質との混合体でも良い。一対の電極間に形成される層は、一方の電極を有する基板に加熱溶融させて塗布しても、また、一対の電極間に溶融した液晶性化合物を注入しても、さらに、また、溶媒に溶解させて塗布することによって形成することができ、特に限定されるものではない。
前記発光層における該液晶性化合物の含有量は、発光層の全固形分量に対して、６０〜１００質量（％）が好ましく、８０〜１００質量（％）であることがより好ましく、９０〜１００質量（％）であることが特に好ましい。
前記その他の物質とは、本発明の効果を損なわない範囲においていずれの化合物であってもよいが、高分子媒体、配向制御剤、他の液晶化合物、重合開始剤、架橋剤、色素、電荷輸送剤等が挙げられる。
塗布及び注入は、公知の方法が採用できるが、中でも塗布においては、スピンコート法、チャスト法、ディップコート法が好ましく、注入においては毛細管現象を利用したキャピラリーフォース法が好ましい。
また、前記溶媒は本発明の効果を阻害しない範囲で適宜選択することができるが、好ましくは、クロロホルム、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等である。
発光層の厚さとしては、０．１μｍ〜１ｍｍが好ましく、０．５μｍ〜５００μｍがさらに好ましく、特に好ましくは１μｍ〜１００μｍである。
【００６２】
発光層には、対向する一対の電極間での短絡を抑制する目的でスペーサーを添加する事ができる。スペーサーとして、粒状物又はシール剤等を含有することができる。粒状物としてはガラスビーズ、プラスチックビーズ、又はアルミナビーズの他、架橋された透明な硬化樹脂等が挙げられる。前記シール剤は、エポキシ樹脂、硬化剤、増粘剤等からなり、シール剤中に分散した硬化剤を溶かす事で反応、硬化させるものである。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明について実施例を用いて更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。
【００６４】
（実施例１）
透明電極（ＩＴＯ）を蒸着済みのポリカーボネート基板上に加熱融解させた前記化合物１（液晶有機層）を塗布し、その上に直径２μｍのガラスビーズを添加して、上から透明電極（ＩＴＯ）付きのポリカーボネート基板をかぶせた。有機層と透明電極（ＩＴＯ）との密着性をよくするために、８５℃まで加熱して圧着した。基板を室温まで冷却後、３０Ｖの電圧を印加し、基板の上から指で圧力を印加すると。圧力を印加した場所だけ選択的に緑色に発光した（蛍光波長：５２５ｎｍ）。発光時の発光スペクトルを図５に示す。
【００６５】
なお、前記化合物１は下記のような液晶相を示す。（Ｃ：結晶相、ＳC：スメクチックＣ相、ＳA：スメクチックＡ相、Ｉ：等方相）
【００６６】
【化８】
2005259520.tif 000009
【００６７】
（実施例２）
厚さ３０ｎｍのＩＴＯ電極を形成した厚さ１．１ｍｍのガラス板を相対向するように２μｍの間隙を介して貼り合わされたセル（ＥＨＣ社製の透明電極セル）を１００℃に加熱して、前記化合物１を注入した。セルを室温まで冷却後、セルを超音波発生装置（ＴＡ−４０２１、（株）カイジョー製）上に置き、４２０ｋＨｚ超音波を発生させた状態で、対向する２枚のＩＴＯ電極間に直流電圧（４０Ｖ）を印加すると、緑色に発光した（蛍光波長：５２５ｎｍ）。
【００６８】
一方、対照実験として、超音波を印加せずに、上記と同様の素子に４０Ｖの電場を印加すると素子は全く発光しなかった。
【００６９】
（実施例３）
透明電極（ＩＴＯ）を蒸着したガラス基板上にクロロホルムに溶解させた前記化合物１をスピンコートにより塗布した。クロロホルムを留去させた後、直径２μｍのガラスビーズを添加した。その上から透明電極（ＩＴＯ）を蒸着したガラス基板をかぶせて８５℃にて圧着し、その後室温まで冷却した。室温にて、１対のＩＴＯ電極間で３０Ｖの電圧を印加しながら、５．２Ｔ（テスラ）の磁場を基板に対して垂直方向（基板表面の法線方向と平行な方向）に印加すると、３分後に緑色に発光し始めた（蛍光波長：５２５ｎｍ、発光強度１２ｃｄ／ｍ2）。このときの流れた電流量は、８５０μＡ／ｃｍ2であった。
【００７０】
一方、対照実験として、磁場を印加せずに、上記と同様の素子に３０Ｖの電場を印加すると３０μＡ／ｃｍ2前後の電流量しか流れず、全く発光しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の発光素子は、表示用途以外に発光するタッチパネル、ペン型タブレット、玩具、アミュージメント用途に利用可能である。また、発光するセンサーとして、発光する磁場センサー、発光する感圧センサー等への応用も可能である。本発明のセンサーは、例えば、磁場センサー、感圧センサー、感圧スイッチ等への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】外場を印加した時の有機発光素子の概念図である（上面図）。
【図２】外場を印加した時の有機発光素子の概念図である（断面図）。
【図３】本発明の有機発光素子の実施の形態を示す概略的断面構成図である。
【図４】本発明の有機発光素子の他の実施の形態を示す概略的断面構成図である。
【図５】化合物１の液晶状態での発光のスペクトルである。
【図６】従来のタッチパネルと発光素子を組合せた装置の回路図（断面図）である。
【図７】本発明の有機発光素子の他の実施の形態を示す回路図（断面図）である。
【符号の説明】
【００７３】
１    ガラス基板
２    透明電極
３    液晶有機層（単に、発光層）
４    配向膜
Ｆ    外場印加の方向
Ｓ１  外場印加の範囲（外場印加により発光量が変化する部分）
Ｓ２  外場印加の範囲（外場印加により発光量が変化する部分）
ＳＴ  外場印加がされていない範囲（外場印加により発光量が変化しない部分）
６    電源制御装置
７    配線
１０  発光部位及びタッチパネル部位
２１  ガラス基板
２２  透明電極
２３  発光層
２５  タッチパネルの外部圧力感知部
２６  電源制御装置
２７  配線
２８  発光部位
２９  タッチパネル部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005259520.tif 000018
【図４】
2005259520.tif 000019
【図５】
2005259520.tif 000020
【図６】
2005259520.tif 000021
【図７】
2005259520.tif 000022