(57)【要約】本発明は、エレクトロルミネセント材料であって、これが、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の液晶化合物を含む液晶混合物を含むことを特徴とする、エレクトロルミネセント材料、このようなエレクトロルミネセント材料を含むエレクトロルミネセントデバイスおよびこのようなデバイスを製造する方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロルミネセント材料であって、これが、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の液晶化合物を含む液晶混合物を含むことを特徴とする、エレクトロルミネセント材料。
【請求項２】
負の誘電異方性を有する液晶化合物が、エレクトロルミネセント材料中に、全体のエレクトロルミネセント材料が≦０の誘電異方性を示すのに十分な量で存在することを特徴とする、請求項１に記載のエレクトロルミネセント材料。
【請求項３】
負の誘電異方性を有する液晶化合物が、以下の単位ａ〜ｆ：
【化１】
2006520098.tif 000018
式中、Ｈａｌは、フッ素、塩素、臭素である、
の少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のエレクトロルミネセント材料。
【請求項４】
負の誘電異方性を有する液晶化合物が、少なくとも１つの単位ａを含むことを特徴とする、請求項３に記載のエレクトロルミネセント材料。
【請求項５】
イオン化ポテンシャルが６．１ｅＶよりも低い少なくとも１種の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のエレクトロルミネセント材料。
【請求項６】
イオン化ポテンシャルが６．１ｅＶよりも低い少なくとも１種の化合物が、トラン誘導体であることを特徴とする、請求項５に記載のエレクトロルミネセント材料。
【請求項７】
トラン誘導体が、以下の式：
【化２】
2006520098.tif 000019
式中、ｎは、１〜５の整数であり、Ｒは、炭素数が１〜７であるアルキル基またはアルキル基の炭素数が１〜７であるアルキルシクロヘキシル基である、
で表される化合物であることを特徴とする、請求項６に記載のエレクトロルミネセント材料。
【請求項８】
液晶混合物が、少なくとも室温においてネマティック相を示すことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のエレクトロルミネセント材料。
【請求項９】
少なくとも１種の蛍光色素を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のエレクトロルミネセント材料。
【請求項１０】
蛍光色素が二色性色素であることを特徴とする、請求項９に記載のエレクトロルミネセント材料。
【請求項１１】
透明な電極を内側の表面上に有する第１の透明な基板および電極を内側の表面上に有する第２の基板を含み、両方の基板間の空間が、セルとして形成されているエレクトロルミネセントデバイスであって、セルが、請求項１〜８のいずれかに記載のエレクトロルミネセント材料を含むことを特徴とする、エレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１２】
液晶混合物が、さらに少なくとも１種の蛍光色素を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１３】
液晶混合物が、さらに少なくとも１種の重合可能な化合物を含むことを特徴とする、請求項１１または１２に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１４】
少なくとも１種の重合可能な化合物が、メソゲン性基を含むことを特徴とする、請求項１３に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１５】
配向層が、少なくとも１つの基板上で被覆されていることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１６】
少なくとも１つの正孔輸送層および少なくとも１つの電子輸送層を含む、請求項１１〜１５のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイスであって、該少なくとも１つの正孔輸送層から該少なくとも１つの電子輸送層の方向にかけて、少なくとも１つの対の隣接する層のイオン化ポテンシャルが次第に高くなり、かつ／または少なくとも１つの対の隣接する層の最低の空分子軌道のエネルギーが、次第に低くなることを特徴とする、前記デバイス。
【請求項１７】
少なくとも１種の発光性材料を含む、請求項１６に記載のエレクトロルミネセントデバイスであって、少なくとも１つの電子輸送層の発光性材料のイオン化ポテンシャルが、少なくとも１つの正孔輸送層の発光性材料のイオン化ポテンシャルよりも高く、かつ／または少なくとも１つの電子輸送層の発光性材料の最低の空分子軌道のエネルギーが、少なくとも１つの正孔輸送層の発光性材料の最低の空分子軌道のエネルギーよりも低いことを特徴とする、前記トデバイス。
【請求項１８】
分離した画素領域を含むことを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれかに記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項１９】
分離した画素領域が、少なくとも二色ルミネセント液晶混合物を含むことを特徴とする、請求項１８に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
【請求項２０】
請求項１３または１４に記載のエレクトロルミネセントデバイスの製造方法であって、少なくとも１種の重合可能な化合物を含む液晶混合物が、電界が印加されるために配向することを特徴とする、前記方法。
【請求項２１】
配向した液晶混合物を、重合および／または架橋反応により固定することを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１５に記載のエレクトロルミネセントデバイスの製造方法であって、配向層を形成し、形成した配向層を配向させ、配向層の達成された配向を、重合および／または架橋反応により固定することを特徴とする、前記方法。
【請求項２３】
配向層上に、少なくとも１つの追加の層を形成し、これが、配向層とは異なる機能を有することを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、有機発光材料およびこれらの材料を含む発光デバイス並びにこれらの製作方法に関する。特に、本発明は、偏光を発する有機発光材料およびこのような材料を有する発光デバイス並びにこれらの製作方法に関する。発光デバイスは、液晶ディスプレイにおけるバックライトユニットに特に適する。
【０００２】
従来技術
無機発光ダイオードは、発光デバイスとして頻繁に用いられている。一方が、加速された電荷担体の発光中心との衝突により発光する、例えばＺｎＳ、ＺｎＳｅおよびＺｎＳ：Ｍｎであり、他方が、電極を介して注入された電荷担体の再結合により発光する、例えばＧａＮ、ＳｉＣおよびＧａＡｓである、２つの群のこれらの無機材料は、フラットエレクトロルミネセントディスプレイおよびフラットランプとして用いられる。
【０００３】
Tang et al.は、蒸着（evaporated）有機非晶質フィルムを用いたエレクトロルミネセント（以降ＥＬと略す）デバイスを記載している（Applied Physics Letters, Vol. 51, P. 913 (1987)）。このような有機ＥＬ材料は、広く開発され、現在自動車の使用のための表示器において用いられているが、これらは、単色光を表示することができるに過ぎない。
【０００４】
さらに、偏光した発光を生じる方法は、特開平8-306954号公報に記載されている。これらの方法において、ラビングしたπ共役ポリマーまたはラビングした配向層上のπ共役ポリマーを、発光層として用いる。偏光した発光を生じる他の方法は、WO 97/07654に記載されている。これらの方法は、液晶（以降ＬＣと略す）化合物および有機ＥＬ材料の混合物を被覆するステップを含み、混合物を配向させた後に、ＵＶ光を照射して、ＬＣ材料を重合させ、従って該化合物の配向を固定し、この混合物が、偏光した発光を示す。また特開平11-241069号公報には、高い電圧を、蛍光色素材料中に導入されるナフタレン誘導体またはビフェニル誘導体のスメクティック液晶相に印加することにより、偏光した発光を達成することが記載されている。
【０００５】
解決されるべき課題
しかし、無機材料は、これらが極めて高い駆動電圧を必要とするという点および、青色についての発光効率が十分ではないという点で、困難を有する。さらに、無機材料を用いて偏光した発光を得るのは、極めて困難である。蒸着有機フィルムについて、均一なフィルムを大きい面積について得るのは困難であり、フィルム品質は、製作プロセスに感受性であるため、プロセスウインドウが極めて小さくなる。また、偏光した発光を、非晶質有機フィルムについて達成するのは、極めて困難である。
【０００６】
π共役ポリマーについて、ラビングプロセスによっては、ポリマーフィルムの極めて薄い表面層のみが配向する。ラビングした配向層上で、π共役ポリマーは、これらのガラス転移温度よりも高温で、ラビング方向に配向するが、このプロセスは、これらの高い粘度のために極めて遅く、得られた配向秩序は、普通は極めて乏しい。
【０００７】
液晶材料は、配向の困難を改善するが、電界を印加する際に、液晶分子の長軸が、電界に沿って配向する傾向があり、この配向は、π共役系の中での電荷ホッピング機構に極めて不利益であり、媒体を通しての電荷輸送を制限するという問題が、尚残留する。この現象のために、液晶材料が重合してこれらの配向を固定する方法について、電界を用いて一層良好な分子配向を促進することはできず、さらに、広範囲の重合が必要であり、実際、この結果、比較的機能性が低い化合物、例えば色素および電子または正孔輸送材料が入手可能である。ナフタレン誘導体またはビフェニル誘導体のスメクティック相を用いる方法について、電界による分子配向の変化を抑制するために、高度に粘性のスメクティック相が必要であり、これにより、材料の種類、温度範囲およびプロセスウインドウが限定される。
【０００８】
本発明
本発明によれば、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の液晶化合物を含む液晶混合物を含むことを特徴とする、エレクトロルミネセント材料が提供される。
【０００９】
好ましい態様において、負の誘電異方性を有する液晶化合物は、エレクトロルミネセント材料中に、全体のエレクトロルミネセント材料が≦０の誘電異方性を示すのに十分な量で存在する。この結果、分子の長軸が電界に沿って配向するという不都合な状態は、決して起こらない。負の誘電異方性を有する液晶化合物の含量が、正の誘電異方性を完全に相殺するのに十分ではない場合でも、これは、正の誘電効果を減少させることができ、配向状態は、はるかに好ましい方向に変化する。即ち、液晶化合物および導入化合物の多様性および量に対する制限は、顕著に減少し、これにより、実際に、非常に様々な種類の化合物を用いることが可能であり、プロセスウインドウが極めて広くなる。
【００１０】
本発明によれば、重合を用いて分子配向を固定する場合において、低い架橋密度の系が有用になる。その理由は、分子の長軸が電界に沿って配向するという不都合な状態が起こらないか、または、正の誘電効果が顕著に減少するからである。従って、重合可能な官能基を有しない化合物の含量を、増大させることができ、一層多様な化合物を用いることができる。プロセスウインドウはまた一層広くなる。その理由は、架橋密度を制御することが極めて厳密ではないからである。さらに、配向は、一層良好になる。その理由は、負の誘電異方性を有する系について、電界は、分子が、配向層に加えて好ましい方向に配向するのを補助するからである。
【００１１】
本発明において、負の誘電異方性を有する化合物は、これが、強力な電気陰性基、例えばシアノ基およびハロゲンを、この短軸の方向に沿って有する限りは、すべての構造を採ることができる。
【００１２】
好ましい態様において、負の誘電異方性を有する液晶化合物は、以下の単位ａ〜ｆ：
【化１】
2006520098.tif 000002
式中、Ｈａｌは、フッ素、塩素または臭素、好ましくはフッ素である、
の少なくとも１種を含む。
好ましくはＨａｌがフッ素である、構造ａを有する化合物が、これらの安定性および適合性のために、特に好ましい。
【００１３】
本発明によれば、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の液晶化合物を含む液晶混合物は、前述のように優れた性能を提供する。
さらに、イオン化ポテンシャルが６．１ｅＶよりも低い化合物により、駆動電圧が顕著に低下する。これらの化合物としては、トラン単位を有するものが好ましい。その理由は、トラン単位は液晶化合物中に容易に導入することができるからである。
【００１４】
好ましいのは、式Ｉ
Ｒ１（−Ａ１−Ｚ１）ｍ−Ａ３−Ｃ≡Ｃ−Ａ４（−Ｚ２−Ａ２）ｎ−Ｒ２   Ｉ
式中、
Ｒ１およびＲ２は、同一であるかまたは異なっており、各々、互いに独立して、Ｈ、ハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、ＢｒもしくはＩ）あるいは、１〜１５個の炭素原子を有し、非置換であるか、またはハロゲンにより単置換もしくは多置換されており、ここで１つまたは２つ以上のＣＨ２基が、各々、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−もしくは
【化２】
2006520098.tif 000003
により、ヘテロ原子が互いに直接結合しないように置換されていてもよい、直鎖状もしくは分枝状の、随意にキラルなアルキルもしくはアルコキシ基、−ＣＮ、−ＳＣＮ、−ＮＣＳ、−ＳＦ５、−ＳＣＦ３、−ＣＦ３、−ＣＦ＝ＣＦ２、−ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ３または−ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３であり、
【００１５】
Ａ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４は、同一であるかまたは異なっており、各々の場合において、互いに独立して、
ａ）さらに１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ２基が、−Ｏ−および／または−Ｓ−により置換されていてもよく、ここで、さらに、１個または２個以上のＨ原子が、Ｆにより置換されていてもよい、トランス−１，４−シクロヘキシレン、
ｂ）１つまたは２つのＣＨ基が、Ｎにより置換されていてもよく、ここで、さらに、１個または２個以上のＨ原子が、ハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、ＢｒもしくはＩ）、−ＣＮ、−ＣＨ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＦ３により置換されていてもよい、１，４−フェニレン、
ｃ）ビシクロ［１．１．１］ペンタン−１，３−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルおよびピペリジン−１，４−ジイルからなる群からの基、あるいは
ｄ）１，４−シクロヘキセニレン
であり、
【００１６】
Ｚ１およびＺ２は、同一であるかまたは異なっており、各々の場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−ＣＯＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、
ｍおよびｎは、同一であるかまたは異なっており、互いに独立して、０または１であり、
ただし、基Ａ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４の少なくとも１つは、単位ａ〜ｆから選択されている、
で表されるトランである。
【００１７】
式Ｉで表される好ましい化合物は、部分的な式Ｉａ（２個の環を有する）、Ｉｂ〜Ｉｅ（３個の環を有する）およびＩｆ〜Ｉｉ（４個の環を有する）で表される化合物である：
【化３】
2006520098.tif 000004
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ｚ１およびＺ２は、上記で定義した通りであり、ここで、基Ａ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４の少なくとも１つは、単位ａ〜ｆから選択されている。
【００１８】
式Ｉおよび式Ｉａ〜Ｉｉで表される特に好ましい化合物は、基Ａ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４の少なくとも１つが、２，３−ジハロゲノ−１，４−フェニレン基（単位ａ）であるものである。この基において、ハロゲンは、フッ素、塩素または臭素、好ましくはフッ素である。
特に好ましいのは、Ａ３またはＡ４が２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基である、式Ｉおよび式Ｉａ〜Ｉｉで表される化合物である。
【００１９】
式Ｉおよび式Ｉａ〜Ｉｉで表され、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基を有する化合物の特に好ましい代表の例を、以下に例示する：
【化４】
2006520098.tif 000005
【００２０】
好ましいのは、式Ｉ、式Ｉａ〜Ｉｉおよび式ＩＩａ〜ＩＩｉで表され、式中、Ｒ１およびＲ２が同一であるかまたは異なっており、各々、互いに独立して、１〜１５個の炭素原子、好ましくは１〜１０個の炭素原子を有し、非置換であるか、またはハロゲンにより単置換もしくは多置換されている、直鎖状または分枝状、好ましくは直鎖状の、随意にキラルなアルキルまたはアルコキシ基である化合物である。
【００２１】
本明細書中の式中のＲ１および／またはＲ２が、アルキル基である場合には、これは、直鎖状または分枝状であってもよい。これは、特に好ましくは直鎖状であり、２、３、４、５、６または７個の炭素原子を有し、従ってメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルまたはヘプチル、さらにオクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシルまたはペンタデシルである。
【００２２】
Ｒ１および／またはＲ２が、１つのＣＨ２基が−Ｏ−により置換されているアルキル基である場合には、これは、直鎖状または分枝状であってもよい。これは、好ましくは直鎖状であり、１〜７個の炭素原子を有する。このアルキル基の第１のＣＨ２基は、特に好ましくは、−Ｏ−により置換されており、従って基Ｒ１および／またはＲ２は、アルコキシの意味をなし、特に、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシまたはヘプチルオキシ、さらにオクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、トリデシルオキシ、テトラデシルオキシまたはペンタデシルオキシである。
【００２３】
式Ｉ、式Ｉａ〜ＩｉおよびＩＩａ〜ＩＩｉ中のＡ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４は、好ましくは同一であるかまたは異なっており、各々の場合において、互いに独立して、さらに１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ２基が、−Ｏ−により置換されていてもよく、ここで、さらに、１個または２個以上のＨ原子が、Ｆにより置換されていてもよい、トランス−１，４−シクロヘキシレン、あるいは１つまたは２つのＣＨ基が、Ｎにより置換されていてもよく、ここで、さらに、１個または２個以上のＨ原子が、ハロゲン（Ｆ、ＣｌもしくはＩ）、−ＣＮ、−ＣＨ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＦ３により置換されていてもよい、１，４−フェニレンであるが、ただし、ここで、基Ａ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４の少なくとも１つは、単位ａ〜ｆから選択されている。
【００２４】
好ましくは、Ｚ１およびＺ２は、同一であるかまたは異なっており、各々の場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または単結合、一層好ましくは単結合である。
【００２５】
特に好ましいのは、式ＩＩａおよびＩＩｂで表され、式中Ｒ１が、炭素数mが１〜７であるアルキル基であり、式中Ｒ２が、炭素数ｎが１〜７であるアルコキシ基であり、式中Ｚ１が、単結合である化合物である：
【化５】
2006520098.tif 000006
その理由は、これらが、負の誘電異方性、６．１ｅＶよりも低いイオン化ポテンシャルおよび他の液晶化合物への適合性を同時に有するからである。
【００２６】
本発明の他の態様において、液晶混合物は、式ＩＩＩ
Ｒ１（−Ａ１−Ｚ１）ｍ−Ａ３−（Ｚ２−Ａ２）ｎ−Ｒ２            ＩＩＩ
式中、
Ｒ１およびＲ２は、同一であるかまたは異なっており、各々、互いに独立して、Ｈ、ハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、ＢｒもしくはＩ）あるいは、１〜１５個の炭素原子を有し、非置換であるか、またはハロゲンにより単置換もしくは多置換されており、ここで１つまたは２つ以上のＣＨ２基が、各々、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−または
【化６】
2006520098.tif 000007
により、ヘテロ原子が互いに直接結合しないように置換されていてもよい、直鎖状もしくは分枝状の、随意にキラルなアルキルもしくはアルコキシ基、−ＣＮ、−ＳＣＮ、−ＮＣＳ、−ＳＦ５、−ＳＣＦ３、−ＣＦ３、−ＣＦ＝ＣＦ２、−ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ３もしくは−ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３であり、
【００２７】
Ａ１およびＡ２は、同一であるかまたは異なっており、各々の場合において、互いに独立して、
ａ）さらに１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ２基が、−Ｏ−および／または−Ｓ−により置換されていてもよく、ここで、さらに、１個または２個以上のＨ原子が、Ｆにより置換されていてもよい、トランス−１，４−シクロヘキシレン、
ｂ）１つまたは２つのＣＨ基が、Ｎにより置換されていてもよく、ここで、さらに、１個または２個以上のＨ原子が、ハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、ＢｒもしくはＩ）、−ＣＮ、−ＣＨ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＦ３により置換されていてもよい、１，４−フェニレン、
ｃ）ビシクロ［１．１．１］ペンタン−１，３−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルおよびピペリジン−１，４−ジイルからなる群からの基、あるいは
ｄ）１，４−シクロヘキセニレン
であり、
【００２８】
Ａ３は、単位ａ〜ｆ
【化７】
2006520098.tif 000008
から選択されており、Ｈａｌは、フッ素、塩素または臭素、好ましくはフッ素であり、
Ｚ１およびＺ２は、同一であるかまたは異なっており、各々の場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−ＣＯＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、
ｍおよびｎは、同一であるかまたは異なっており、互いに独立して、０、１、２または３であり、ここで、合計（ｍ＋ｎ）は、１、２または３である、
で表される負の誘電異方性を有する少なくとも１種の液晶化合物を含む。
【００２９】
式ＩＩＩで表される特に好ましい化合物は、少なくとも基Ａ３が、２，３−ジハロゲノ−１，４−フェニレン基（単位ａ）であるものである。この基において、ハロゲンは、フッ素、塩素または臭素、好ましくはフッ素である。従って、特に好ましいのは、Ａ３が２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基である、式Ｉで表される化合物である。
【００３０】
式ＩＩＩで表され、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基を有する化合物の特に好ましい代表の例を、以下に例示する：
【化８】
2006520098.tif 000009
【００３１】
好ましいのは、式ＩＩＩおよび式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｉで表され、式中、Ｒ１およびＲ２が同一であるかまたは異なっており、各々、互いに独立して、１〜１５個の炭素原子、好ましくは１〜１０個の炭素原子を有し、非置換であるか、またはハロゲンにより単置換もしくは多置換されている、直鎖状または分枝状、好ましくは直鎖状の、随意にキラルなアルキルまたはアルコキシ基である化合物である。
【００３２】
式ＩＩＩおよびＩＩＩａ〜ＩＩＩｉ中のＡ１およびＡ２は、好ましくは同一であるかまたは異なっており、各々の場合において、互いに独立して、さらに１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ２基が、−Ｏ−により置換されていてもよく、ここで、さらに、１個または２個以上のＨ原子が、Ｆにより置換されていてもよい、トランス−１，４−シクロヘキシレン、あるいは１つまたは２つのＣＨ基が、Ｎにより置換されていてもよく、ここで、さらに、１個または２個以上のＨ原子が、ハロゲン（Ｆ、ＣｌもしくはＩ）、−ＣＮ、−ＣＨ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＦ３により置換されていてもよい、１，４−フェニレンである。
【００３３】
好ましくは、Ｚ１およびＺ２は、同一であるかまたは異なっており、各々の場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または単結合、一層好ましくは単結合である。
【００３４】
特に好ましいのは、式ＩＩＩａおよびＩＩＩｃで表され、式中Ｒ１が、炭素数mが１〜７であるアルキル基であり、式中Ｒ２が、炭素数ｎが１〜７であるアルキルまたはアルコキシ基である化合物である：
【化９】
2006520098.tif 000010
【００３５】
発光を、電圧を印加することにより得る目的のために、分子軸を、ある方向に沿って配向させる必要はない。しかし、このような場合においてさえも、液晶混合物は、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物を含むことが重要である。非晶質材料とは対照的に、液晶材料は、以下の利点を有する：これらは、これらの流動性のために、大面積の均一なフィルムを形成することができ、これらは、動作の間にジュール熱により結晶化せず、これらの発光特性は、欠陥、例えばドメイン境界に感受性ではない。これらの利点を最良に用いるために、液晶分子の長軸が、動作電界に沿って配向し、液晶媒体による電荷輸送が妨害され、この結果、発光されないという現象を抑制することが必要である。本発明によれば、このことは、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物を含む液晶混合物を用いることにより、他の重要な特性を犠牲にせずに、容易に達成される。
【００３６】
液晶ディスプレイデバイスのバックライトユニットにおける適用のために、偏光した発光が、効率の観点から好ましい。分子配向の配向は、偏光した発光を達成するために必要である。WO 97/07654および特開平11-24069号公報に記載されているように、液晶材料により、ポリマーフィルムを伸長させる方法と比較して、好ましい配向プロセスを伴って、一層良好な配向が得られる。
【００３７】
本発明によれば、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物を含む液晶混合物は、一層良好な配向を提供するのみならず、液晶分子が電界に沿って配向するという現象を抑制する。従って、これらは、化合物の種々の選択および広いプロセスウインドウにおける大きい利点を有する。また、負の誘電異方性は、電界が、液晶配向を促進することを可能にする。その理由は、電界方向および分子の短軸が、完全に整合するからである。
【００３８】
本発明において、ＩＴＯなどで構成された透明な電極を、ガラス、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホンなどで構成された第１の透明な基板上に製作する。ポリイミド、またはその前駆体であるポリアミン酸を、第１の基板上に、配向層として塗布し、基板を焼成して溶媒を蒸発させるかまたはイミド化を促進した後に、配向層をラビングする。ここで、ポリイミドの代わりに、ポリ（スチレンスルホネート）およびポリ（２，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］−１，４−ジオキシン）（ＰＥＤＯＴ）の混合物を用いて、正孔注入プロセスを促進することができる。第１の基板を、材料に依存して、配向層を伴わずにラビングすることができる。小さい仕事関数を有する金属が、第２の基板上に、対向電極として形成し、表面を、所要に応じてラビングする。配向層、例えばポリイミドを、また、第２の基板上に設け、この配向層を、焼成後にラビングすることができる。このラビングは、必ずしも必要ではなく、金属表面が容易に傷つく場合には、省略することができる。
【００３９】
AM-LCD’96/IDW’96 Digest of Technical Papers P. 337 (1996)に記載されているように、官能基が、偏光した光照射により選択的に重合する光配向層は、これが、機械的ラビングを回避し、従って電極として柔軟な金属材料の使用を可能にするため、好ましい。いずれかの基板上に製作されたポリマーまたはガラスビーズまたはポリマー柱を、スペーサーとして用い、２枚の基板を、いずれかの基板上に形成した好適な密封剤で一緒にし、熱またはＵＶ光を用いて重合させる。得られたセルを、所要に応じて片に切断する。負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物を含む液晶混合物を、必要性に依存して、蛍光色素および正孔または電子輸送材料と混合し、次に、ネマティック相またはアイソトロピック相のいずれかにおいて、セル中に導入する。
【００４０】
導入口を、ＵＶ重合剤で充填する。種々の色を有する複数の画素が望ましい際には、密封剤を、所望の数の画素としてパターン化することができ、各々の色を示す液晶混合物を、各々の口から、同時に、および／または連続的に導入することができる。好適な温度において、系は、液晶相を示し、分子の長軸が、ラビング方向と整合するように配向する傾向がある。系を、少なくとも室温においてネマティック相に維持することは、配向のためには最も好ましい。系が、スメクティック相のみを有するなど、配向制御が困難である場合においては、系をアイソトロピック相まで加熱し、ゆっくりと冷却することが推薦される。
【００４１】
このような方法により、液晶配向が顕著に改善される。本発明によれば、冷却プロセスの間に電界を印加することが、さらに好ましい。その理由は、電界方向が、分子の短軸と整合するからである。このようなジオメトリ（geometry）により、液晶配向が改善される。このジオメトリはまた、動作電圧を印加している間、良好に保持される。即ち、これにより、従来の液晶材料の場合におけるように、分子の長軸が、電界に沿って配向し、発光がもたらされないという不都合な現象が回避される。
【００４２】
本発明によれば、前述の好ましい効果はまた、重合可能な液晶モノマー材料、例えば液晶ジアクリレートを導入する系中に存在する。液晶材料をセル中に導入した後に、分子は、液晶相中に配向する。このプロセスまたは冷却プロセスの間、電界を印加して、分子配向を促進することが可能である。このような手順により、液晶配向が顕著に改善される。系はまた、動作の間に好ましいジオメトリを有する。
【００４３】
本発明によれば、以下のプロセスもまた、可能である。金属またはＩＴＯ電極を、第２の基板上に形成し、配向層、例えばポリイミドを、塗布し、ラビングする。セルを、一時的な密封で製作し、重合可能な剤、例えば液晶ジアクリレートとの液晶混合物を、セル中に導入する。電界を、冷却プロセスの間に印加して、精密に制御された配向を達成する。ＵＶ照射を用いて配向を固定した後に、第２の基板を取り外し、次に小さい仕事関数の金属を用いた対向電極を形成する。ここで、空気中で極めて活性であるＬｉまたはＬｉ含有合金さえも、適用可能である。この場合において、電極形成の後に、セルを、エポキシ樹脂または不活性金属で被覆する。この方法は、これにより、極めて小さい仕事関数の金属を用いることが可能であり、従って、電子注入効率が極めて高くなり、実際に、これにより、高い発光効率がもたらされるため、好ましい。
【００４４】
各々の層材料についてのエネルギーレベルに関して、正孔注入層から電子注入層への順序において、各々の層のイオン化ポテンシャルが次第に高くなり、かつ／または各々の層の最低の空分子軌道のエネルギーが、次第に低くなるのが、好ましい。これらの条件の１つが満たされる場合においてさえも、これは、高度に効率的な電荷注入および従って高いルミネセンス効率のために有効である。発光性材料を導入した際には、少なくとも１つの発光性材料のイオン化ポテンシャルは、隣接する層のイオン化ポテンシャルよりも高く、かつ／または少なくとも１つの発光性材料の最低の空分子軌道のエネルギーは、隣接する層の最低の空分子軌道のエネルギーよりも低い。２種の隣接する材料がある際には、前述の条件は、両方の材料について満たされるが、１種の材料についてのみ、これは、同様に有効であるのが望ましい。前述の条件は、イオン化ポテンシャルおよび最低の空分子軌道のエネルギーの両方について満たされるが、これらの１種についてのみ、これは、同様に有効であるのが望ましい。
【００４５】
本発明の好ましい態様
以下で、本発明を、一層正確に説明する。
発明形態１
本発明の液晶発光化合物を用いたＥＬデバイスの概念を、図１に示す。系が、負の誘電異方性を有する化合物１０１を含むため、これは、負の誘電異方性を有し、電界を印加した際に、分子の長軸は、基板に平行に配向する。このジオメトリは、注入された電荷担体が液晶媒体を通して極めて円滑に輸送する当該ジオメトリと、良好に整合する。他方、系が、負の誘電異方性を有する化合物を含まない際には、電界を印加した際に、分子の長軸は、基板に垂直に配向する。このジオメトリにおいて、注入された電荷担体は、液晶媒体を介して輸送するのが、ほとんど不可能である。
【００４６】
図１は、発明形態１の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す。
符号の説明：
１０１  負の誘電異方性を有する化合物
１０２  蛍光色素
１０３  液晶混合物
１０４  第１の透明な基板
１０５  透明な電極
１０６  電極
１０７  第２の基板
【００４７】
本発明において、負の誘電異方性を有する化合物として、原則的にすべての化合物を、これが負の誘電異方性を有する限りは、用いることができる。負の誘電異方性を有する液晶化合物の好ましい例は、単位ａ〜ｆの少なくとも１種を含む。これらの例は、高度な電気陰性度を有する基、例えばハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基が、ベンゼン環に結合して、分子の長軸に対してある角度を形成する化合物である。２つのフッ素置換基を有する化合物（構造ａ）が、電気陰性度の強度および熱または光安定性の両方の観点から、特に好ましい。
【００４８】
本発明において、低いイオン化ポテンシャルを有する液晶ＥＬ材料が、動作電圧の観点から、好ましい。イオン化ポテンシャルが６．１ｅＶよりも低い化合物が、これらが顕著に低い動作電圧を示すため、特に好ましい。このような化合物として、トラン誘導体が、優れた効果を示すことが見出され、トラン誘導体の中で、構造ＩＩを有する化合物が、これらが負の誘電異方性および６．１ｅＶよりも低いポテンシャルエネルギーを同様に有するため、特に好ましい。構造Ｉにおいて、Ｒにおける炭素原子の数には、限定はないが、不必要に多い炭素原子は、液晶に不利益である。従って、Ｒにおける炭素原子の数は、好ましくは、１〜７の範囲内、特に好ましくは１〜５の範囲内である。
【００４９】
本発明において、数種の液晶ＥＬ材料は、これら自体光を発するが、数種は、電極と正孔との間の再結合比率が過度に小さいか、またはこれらの発光波長がＵＶ範囲内にあるため、発光しない。この場合において、色素材料をドーピングさせて、可視領域における発光効率を促進することができる。蛍光色素１０２は、主に色素材料として用いられ、二色性色素は、偏光した光の発光のために用いられる。
【００５０】
適用可能な色素は、アクリジン誘導体、例えば３，６−ビス−ジメチルアミノアクリジン、９−アミノアクリジン、９−（４−ジエチルアミノ−１−メチルブチルアミノ）−３−クロロ−７−メトキシアクリジン、アリールナフタレン−スルホネート類、例えばＮ−メチル−２−アニリノナフタレン−６−スルホネート、２−ｐ−トルイジニル−ナフタレン−６−スルホネート、シアニン色素、例えば１，１’−ジヘキシル−２，２’−オキサカルボシアニン、３，３’−ジプロピルチア−ジカルボシアニン（ヨウ化物）、５−［（３−スルホプロピル−２（３Ｈ）−ベンゾキサゾリリデン）−２−ブテニリデン］−１，３−ジブチル−２−チオバルビツール酸および他の色素、例えばテトラメチルジアミノジフェニルケトイミン塩酸塩、１，６−ジフェニル−１，３，５−ヘキサトリエン、２’，４’，５’，７’−テトラブロモフルオレセイン、２，７−ジアミノ−９−フェニルフェナントリウム−１０−エチルブロミド、９−（ｏ−カルボキシフェニル）−６−ヒドロキシ−３Ｈ−キサンテン−３−オン、４−ベンゾイルアミド−４’−アミノスチルベン−２，２’−ジスルホネート、ビス［３−フェニル−５−オキソイソキサゾール−４−イル］ペンタメチンオキソノール、ビス［１，３−ジブチルバルビツール酸（５）］ペンタメチンオキソノール、α（９，１１，１３，１５−シス、トランス、トランス、シス）オクタデカテトラエン酸、β（９，１１，１３，１５−全トランス）オクタデカテトラエン酸、ペリレン（ジベンズ［ｄｅ，ｋｌ］アントラセン）、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミン、ピレン（ベンゾ［ｄｅｆ］フェナントレン）、２，８−ジメチル−３，７−ジアミノ−５−フェニルフェナジウムクロリド、４−フェニルスピロ［フラン−２（３Ｈ），１’−フタラン］−３，３’−ジオン、ｏ−フタル酸ジカルボキシアルデヒド、１−ジメチルアミノナフタレン−５−スルホニルクロリド、イソチオシアン酸フルオレセイン、７−クロロ−４−ニトロベンゾ−２−オキサ−１，３−ジアゾール、Ｎ−ダンシルアジリジン、Ｎ−（１−アニリノナフチル−４）マレイミド、７−ジメチルアミノ−４−メチルクマリニル）マレイミド、Ｎ−（３−ピレン）マレイミド、クマリン６、ＢＢＯＴ（２，５−ビス−（５−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンズ−オキサゾリル）チオフェン）、ルブレン、ナイルレッドである。
【００５１】
適用可能な色素は、必ずしもこれらの色素に限定されない。色素は、単一の化合物として用いることができるか、または、所要に応じて、数種の色素を混合することができる。錯体、例えば（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム、３（トリス（２−フェニルピリジン）イリジウムおよびオリゴマー、例えばポリフルオレンおよびポリアルキルチオフェンもまた、適用可能である。
【００５２】
本発明によれば、ＥＬデバイスを、以下の方法を用いて製作することができる。透明な電極１０５、例えばＩＴＯを、第１の透明な基板１０４上に形成し、この上に、数百ｎｍの高さの柱状スペーサー（図１中に示していない）を、フォトリソグラフィ手法を用いて、次々と数十〜数百μｍ（scores of μm）離間させて形成する。一層低い動作電圧の観点から、柱の高さに限定はなく、５０ｎｍ〜１μｍが好ましく、１００ｎｍ〜３００ｎｍが、特に好ましい。柱のための材料の品質に関して、絶縁性である限りは、すべてのものが適用可能であるが、感光性アクリレートが、応力および加工性の観点から好ましく用いられる。液晶ディスプレイのために用いるビーズスペーサーもまた、柱スペーサーの代わりに適用可能である。ガラスは、通常、透明な基板のために用いられるが、必要性によっては、プラスチックまたは薄いガラスで被覆されたプラスチックもまた、適用可能である。
【００５３】
密封剤（図１中に示していない）を、上にスペーサーが形成された第１の透明な基板１０４上に塗布する。上に、ＩＴＯに加えて、小さい仕事関数の金属、例えばＬｉ−Ａｌ（Ｌｉ  ０．２％）合金が対向電極１０６として形成されている、第２の基板１０７を、第１の透明な基板１０４と共に配向させ、そして、密封剤を熱またはＵＶ処理により固化させ、この間圧力を加えて、２枚の基板の間隔を適切に保持する。負の誘電異方性を有し、随意に色素材料が導入された、少なくとも１種の化合物を含む液晶混合物１０３を、上記で製作されたセル中に導入し、充填口を、ＵＶ重合可能な樹脂で固定する。電界を印加する際に、導入された色素は、ある動作電圧を超えると発光を開始する。系が、負の誘電異方性を有するため、電界による分子配向方向は、分子配向と良好に整合し、ここで、注入された電荷は、円滑に輸送される。液晶分子が、図２に示すように基板に垂直に配向するという状況は、決して起こらない。
【００５４】
図２は、従来技術の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す。
符号の説明：
２０２  蛍光色素
２０３  液晶混合物
２０４  第１の透明な基板
２０５  透明な電極
２０６  電極
２０７  第２の基板
【００５５】
ここで、サンドイッチ状の電極のみを説明する。同一の基板上に製作される面内切換電極は、説明していない。しかし、本発明において、正味の効果は、両方の場合について正確に同一である。
【００５６】
本発明によれば、原則的に、すべてのプロセスを、空気雰囲気中で行うことができる。液晶化合物の一部が、容易に酸化されるか、または金属電極が、過度に活性であり、迅速に腐食される場合には、セル製作プロセスを、不活性ガス雰囲気、例えば窒素雰囲気下で行うことができる。
【００５７】
発明形態２
本発明の他の形態を、図３において説明する。発明形態１と２との間の差異は、少なくとも１つの基板に配向処理を施すことである。
【００５８】
図３は、発明形態２の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す。
符号の説明：
３０１  負の誘電異方性を有する化合物
３０２  蛍光色素
３０３  液晶混合物
３０４  第１の透明な基板
３０５  透明な電極
３０６  電極
３０７  第２の基板
３０８  配向層
３０９  配向層
【００５９】
発明形態１におけるのと同様にして、透明な電極３０５、例えばＩＴＯを、第１の透明な基板３０４上に形成し、この上に、数百ｎｍの高さの柱状スペーサー（図３中に示していない）を、フォトリソグラフィ手法を用いて、次々と数十〜数百μｍ離間させて形成する。電極表面を、布を用いてラビングして、液晶の配向を制御する。ポリイミドなどで構成された配向層３０８を、第１の透明な基板３０４上に塗布し、焼成後にラビングすることができる。ポリイミドに加えて、配向層３０８について、またポリ（スチレン−スルホネート）およびポリ（２，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］−１，４−ジオキシン）（ＰＥＤＯＴ）の混合物を用いて、透明な電極３０５からの正孔注入を促進することができる。
【００６０】
上に、ＩＴＯに加えて、小さい仕事関数の金属電極３０６が形成されている、第２の基板３０７の表面は、必ずしもラビングされているわけではない。しかし、これをラビングして、液晶配向を一層強力にすることができる。特に、機械的処理、例えばポリイミドなどの塗布した配向層３０９上のラビングのために、電極剥離または表面引掻きなどの不都合が生じる際には、第２の基板３０７上に液晶を配向させるために好ましくは光配向手法を用いる。その理由は、金属が一般的に柔軟であり、小さい仕事関数の金属が、特に機械的処理に対して弱いからである。光配向手法はまた、第１の透明な基板３０４に適用可能である。
【００６１】
両方のうちの少なくとも一方が、液晶配向のために処理されている、第１の透明な基板３０４および第２の基板３０７を、熱またはＵＶ光のいずれかにより固化する接着剤を用いて配向させ、固定する。発明形態１におけるのと同様にして、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物を含み、随意に色素材料が導入されている液晶混合物を、製作されたセル中に導入し、充填口を、ＵＶ固化樹脂で固定する。液晶化合物は、配向処理方向に沿って配向する。セルを、液晶化合物のアイソトロピック温度よりも高温に加熱し、ゆっくりと冷却して、一層良好な配向を得ることができる。このプロセスにより、問題、例えば流動配向が解消する。所要に応じて、冷却プロセスの間に電圧を印加することにより、液晶配向がさらに改善される。ここで、本発明において、系が、負の誘電異方性を有するため、分子の長軸は、基板表面に平行に配向し、分子の長軸が電界に沿って配向する（図２に示す）という不都合は、決して起こらない。
【００６２】
電圧を印加する際に、導入された色素は、ある動作電圧を超えると発光を開始する。系が、負の誘電異方性を有するため、電界により調節された分子配向は、分子配向と良好に整合し、ここで、注入された電荷は、円滑に輸送され、液晶分子が、図２に示すように基板に対して垂直になるという不都合は、決して起こらない。配向処理のために、色素が二色性色素である際には、この遷移モーメントは、液晶ダイレクター（director）に沿って存在し、従って発光された光は、偏光する。
【００６３】
ここで、サンドイッチ状の電極のみを説明する。同一の基板上に製作される面内切換電極は、説明していない。しかし、本発明において、正味の効果は、両方の場合について正確に同一である。面内切換電極の場合において、初期液晶配向は、電界に垂直であるのが望ましく、発明形態２に関して記載された配向処理が好ましい。両方の電極は、この面内切換モードにおいて不透明であってもよく、金属電極が機械的に弱いため、光配向手法が好ましい。
【００６４】
発明形態３
本発明の他の形態を、図４に説明する。発明形態１と３との間の差異は、液晶混合物が、重合可能な化合物を含むことである。重合可能な化合物として、液晶化合物と適合性であり、熱または光処理により重合する限りは、すべての化合物が好適である。光重合可能な化合物は、プロセスの単純性の観点から好ましい。メソゲン性基を有する化合物は、液晶化合物との適合性および配向能力の観点から好ましい。分子あたり２つよりも多い官能基を有する化合物は、配向を安定化する観点から好ましい。
【００６５】
図４は、発明形態３の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す。
符号の説明：
４０１  負の誘電異方性を有する化合物
４０２  蛍光色素
４０３  重合可能な化合物
４０４  第１の透明な基板
４０５  透明な電極
４０６  電極
４０７  第２の基板
【００６６】
光重合可能な化合物の例は、ＳＰＩＥ、１４５５巻、１１０頁に記載されているように、チオレンおよびメルカプタンの混合物（商品名：ＮＯＡ６５）、ケイ皮酸ビニル誘導体またはアクリレート誘導体である。Liquid Crystals, Vol. 18, p. 319 (1995)に記載されている、感光性基を有する液晶材料はまた、好ましい効果をもたらす。低分子量化合物のみならず、官能基を有するオリゴマーもまた、適用可能である。
【００６７】
発明形態１におけるのと同様にして、透明な電極４０５、例えばＩＴＯを、第１の透明な基板４０４上に形成し、この上に、数百ｎｍの高さの柱状スペーサー（図４中に示していない）を、フォトリソグラフィ手法を用いて、次々と数十〜数百μｍ離間させて形成する。上に、対向電極４０６が、ＩＴＯに加えて小さい仕事関数の金属、例えばＬｉ−Ａｌ（Ｌｉ  ０．２％）合金を用いて形成した、第１の透明な基板４０４および第２の基板４０７を、熱またはＵＶ光のいずれかにより固化する接着剤を用いて配向させ、固定する。製作されたセルを、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物および重合可能な化合物を含み、随意に色素材料が導入されている液晶混合物で満たし、充填口を、ＵＶ固化樹脂で固定する。液晶化合物は、平面状の配向を採る。セルを、液晶化合物のアイソトロピック温度よりも高温に加熱し、ゆっくりと冷却して、所要に応じて、この平面状配向を一層良好にすることができる。
【００６８】
重合反応または架橋反応を、ＵＶ照射を用いて行う。少量の光開始剤を、液晶化合物に加えて、重合または架橋反応を促進することができる。このプロセスを、フォトマスクを用いるか否かに依存して、液晶配向安定化および／または画素壁形成のいずれかまたは両方とすることができる。これはまた、重合可能な化合物の量に依存する。電圧を印加する際に、導入された色素は、ある動作電圧を超えると発光を開始する。系が、負の誘電異方性を有するため、電界により調節された分子配向は、分子配向と良好に整合し、ここで、注入された電荷は、円滑に輸送され、液晶分子が、図２に示すように基板に対して垂直であるという不都合は、決して起こらない。
【００６９】
重合および／または架橋により、機械的強度が改善され、これにより、セルが曲げに対して極めて耐久性になり、これが、実際に、プラスチック基板に特に適するという利点が得られる。
【００７０】
ここで、サンドイッチ状の電極のみを説明する。同一の基板上に製作される面内切換電極は、説明していない。しかし、本発明において、正味の効果は、両方の場合について正確に同一である。
【００７１】
発明形態４
本発明の他の形態を、図５において説明する。発明形態３と４との間の差異は、少なくとも１つの基板に配向処理を施すことである。
【００７２】
図５は、発明形態４の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す。
符号の説明：
５０１  負の誘電異方性を有する化合物
５０２  蛍光色素
５０３  重合可能な化合物
５０４  第１の透明な基板
５０５  透明な電極
５０６  電極
５０７  第２の基板
５０８  配向層
５０９  配向層
【００７３】
発明形態２におけるのと同様にして、透明な電極５０５、例えばＩＴＯを、第１の透明な基板５０４上に形成し、この上に、数百ｎｍの高さの柱状スペーサー（図５中に示していない）を、フォトリソグラフィ手法を用いて、次々と数十〜数百μｍ離間させて形成する。電極表面を、布を用いてラビングして、液晶の配向を制御する。ポリイミドなどで構成された配向層５０８を、第１の透明な基板５０４上に塗布し、焼成後にラビングすることができる。ポリイミドに加えて、配向層５０８について、またポリ（スチレン−スルホネート）およびポリ（２，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］−１，４−ジオキシン）（ＰＥＤＯＴ）の混合物を用いて、透明な電極５０５からの正孔注入を促進することができる。
【００７４】
上に、ＩＴＯに加えて、小さい仕事関数の金属電極５０６が形成されている、第２の基板５０７の表面は、必ずしもラビングされているわけではないが、これをラビングして、液晶配向を一層強力にすることができる。特に、機械的処理、例えばポリイミドなどの塗布した配向層５０９上のラビングのために、電極剥離または表面引掻きなどの不都合が生じる際には、光配向手法を、好ましくは、第２の基板５０７上に液晶を配向させるために用いる。その理由は、金属が一般的に柔軟であり、小さい仕事関数の金属が、特に機械的処理に対して弱いからである。光配向手法はまた、第１の透明な基板５０４に適用可能である。
【００７５】
両方のうちの少なくとも一方が、液晶配向のために処理されている、第１の透明な基板５０４および第２の基板５０７を、熱またはＵＶ光のいずれかにより固化する接着剤を用いて配向させ、固定する。発明形態３におけるのと同様にして、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物を含み、随意に色素材料が導入されている液晶混合物を、製作されたセル中に導入し、充填口を、ＵＶ固化樹脂で固定する。液晶化合物は、配向処理方向に沿って配向する。セルを、液晶化合物のアイソトロピック温度よりも高温に加熱し、ゆっくりと冷却して、一層良好な配向を得ることができる。このプロセスにより、問題、例えば流動配向が解消する。所要に応じて、冷却プロセスの間に電圧を印加することにより、液晶配向がさらに改善される。ここで、本発明において、系が、負の誘電異方性を有するため、分子の長軸は、基板表面に平行に配向し、分子の長軸が電界に沿って配向する（図２に示す）という不都合は、決して起こらない。
【００７６】
液晶化合物の必要な配向を達成した後に、発明形態３におけるのと同様にして、重合反応または架橋反応を、ＵＶ照射を用いて行う。少量の光開始剤を、液晶化合物に加えて、重合または架橋反応を促進することができる。発明形態３におけるように、このプロセスを、フォトマスクを用いるか否かに依存して、液晶配向安定化および／または画素壁形成のいずれかまたは両方とすることができる。これはまた、重合可能な化合物の量に依存する。
【００７７】
電圧を印加する際に、導入された色素は、ある動作電圧を超えると発光を開始する。系が、負の誘電異方性を有するため、電界により調節された分子配向は、分子配向と良好に整合し、ここで、注入された電荷は、円滑に輸送され、液晶分子が、図２に示すように基板に対して垂直であるという不都合は、決して起こらない。配向処理のために、色素が二色性色素である際には、この遷移モーメントは、液晶ダイレクターに沿って存在し、従って発光された光は、偏光する。
【００７８】
重合および／または架橋により、機械的強度が改善され、これにより、セルが曲げに対して極めて耐久性になり、これが、実際に、プラスチック基板に特に適するという利点が得られる。
【００７９】
発明形態３および４におけるように、重合可能な化合物を用い、液晶化合物の初期配向が固定される系について、重合度および／または架橋密度が十分高い場合には、分子の長軸が電界に沿って配向するという不都合な状態を生じるのが防止される。しかし、高い重合度および／または架橋密度を得るために、高い含量の重合可能な化合物が必要である。本発明において、分子の長軸が電界に沿って配向するという不都合な状態が決して起こらないため、重合可能な官能基を有しない化合物の含量を増大させることができ、一層多い種類の化合物を用いることができる。プロセスウインドウはまた、一層広くなる。その理由は、重合度および／または架橋密度を制御することがあまり厳密ではないからである。
【００８０】
負の誘電異方性を有する化合物の含量が、系全体に負の誘電異方性を付与するのに十分高くない場合には、分子の長軸は、電界に沿って配向する。本発明によれば、当該場合においてさえも、負の誘電異方性を有する化合物のために、分子の長軸を電界に沿って配向させるためのしきい値電圧は、一層高くなり、分子の長軸が電界に沿って配向するという不都合な状態は、実際に抑制される。従って、この場合においても、一層多い種類の化合物を用いることができ、プロセスウインドウが一層広くなるという利点は、存在する。
【００８１】
ここで、サンドイッチ状の電極のみを説明する。同一の基板上に製作される面内切換電極は、説明していない。しかし、本発明において、正味の効果は、両方の場合について正確に同一である。面内切換電極の場合において、初期液晶配向は、電界に垂直であるのが望ましく、発明形態２に関して記載された配向処理が好ましい。両方の電極は、この面内切換モードにおいて不透明であってもよく、金属電極が機械的に弱いため、光配向手法が好ましい。
【００８２】
発明形態５
本発明の他の形態を、図６において説明する。発明形態３と５との間の差異は、重合および／または架橋反応の後に、第２の基板を取り外し、電極を、重合および／または架橋した液晶化合物上に形成することである。
【００８３】
図６は、発明形態５および７の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す。
符号の説明：
６０１  負の誘電異方性を有する化合物
６０２  蛍光色素
６０３  重合可能な化合物
６０４  第１の透明な基板
６０５  透明な電極
６０６  電極
６０７  第２の基板
６１０  密封層
６１１  壁
【００８４】
発明形態３におけるのと同様にして、透明な電極６０５、例えばＩＴＯを、第１の透明な基板６０４上に形成し、この上に、数百ｎｍの高さの柱状スペーサー（図６中に示していない）を、フォトリソグラフィ手法を用いて、次々と数十〜数百μｍ離間させて形成する。同時に、壁６１１を、密封剤の代わりに、しかし発明形態３における密封剤と同一のパターンで形成する。所要に応じて、上に電極が形成している、第１の透明な基板６０４および第２の基板６０７を、圧力デバイスを用いて配向させ、固定する。セルを、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物および重合可能な化合物を含み、随意に色素材料が導入されている液晶混合物で満たす。液晶化合物は、平面状の配向を採る。
【００８５】
セルを、液晶化合物のアイソトロピック温度よりも高温に加熱し、ゆっくりと冷却して、所要に応じてこの平面状配向を一層良好にすることができる。所要に応じて、冷却プロセスの間に電圧を印加することにより、液晶平面状配向がさらに改善される。ここで、本発明において、系が、負の誘電異方性を有するため、分子の長軸は、基板表面に平行に配向し、分子の長軸が電界に沿って配向する（図２に示す）という不都合は、決して起こらない。適切な配向が、電圧を印加せずに達成される場合には、第２の基板上の電極は、必要ではない。
【００８６】
重合および／または架橋反応を、ＵＶ照射を用いて行う。少量の光開始剤を、液晶化合物に加えて、重合および／または架橋反応を促進することができる。発明形態３におけるように、このプロセスを、フォトマスクを用いるか否かに依存して、液晶配向安定化および／または画素壁形成のいずれかまたは両方とすることができる。これはまた、重合可能な化合物の量に依存する。反応の後に、第２の基板を取り外す。小さい仕事関数の金属を、重合および／または架橋した液晶化合物上の第２の電極６０６として、適切なマスクにより所望のパターンに形成する。この金属が活性である場合には、デバイス全体を、第２の電極６０６の形成の後に、デバイスを空気に曝露せずに密封する。この密封層６１０を、その後不活性な物質を電極６０６上に堆積させ、かつ／またはエポキシ樹脂で被覆することにより、形成する。
【００８７】
第２の基板表面を、フッ素化ポリマーまたはカップリング剤で変性させて、第２の基板の容易な取り外しのための小さい表面エネルギーを達成することができる。
【００８８】
電圧を印加する際に、導入された色素は、ある動作電圧を超えると発光を開始する。系が、負の誘電異方性を有するため、電界により調節された分子配向は、分子配向と良好に整合し、ここで、注入された電荷は、円滑に輸送され、液晶分子が、図２に示すように基板に対して垂直であるという不都合は、決して起こらない。発明形態３におけるように、重合および／または架橋により、機械的強度が改善され、これにより、セルが曲げに対して極めて耐久性になり、これが、実際に、プラスチック基板に特に適するという利点が得られる。発明形態５において、対向電極を、液晶化合物上に形成することができ、電極形成の後に空気に曝露せずにデバイス全体を密封することは、発明形態１〜４と比較して、比較的容易である。これにより、極めて小さい仕事関数の金属を、電極として用いることが可能であり、実際に、これにより、高い電荷注入効率、言い換えると高い発光効率を有するデバイスが、容易に加工されるという利点が得られる。
【００８９】
発明形態６
本発明の他の形態を、図７において説明する。発明形態５と６との間の差異は、少なくとも１つの基板に、配向処理を施すことである。
【００９０】
図７は、発明形態６および８の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す。
符号の説明：
７０１  負の誘電異方性を有する化合物
７０２  蛍光色素
７０３  重合可能な化合物
７０４  第１の透明な基板
７０５  透明な電極
７０６  電極
７０８  配向層
７１０  密封層
７１１  壁
【００９１】
発明形態２におけるのと同様にして、透明な電極７０５、例えばＩＴＯを、第１の透明な基板７０４上に形成し、この上に、数百ｎｍの高さの柱状スペーサー（図７中に示していない）を、フォトリソグラフィ手法を用いて、次々と数十〜数百μｍ離間させて形成する。電極表面を、布を用いてラビングして、液晶の配向を制御する。ポリイミドなどで構成された配向層７０８を、第１の透明な基板７０４上に塗布し、焼成後にラビングして、液晶化合物の一層良好な配向を達成することができる。ポリイミドに加えて、配向層７０８について、またポリ（スチレン−スルホネート）およびポリ（２，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］−１，４−ジオキシン）（ＰＥＤＯＴ）の混合物を用いて、透明な電極７０５からの正孔注入を促進することができる。
【００９２】
発明形態５におけるのと同様にして、壁７１１を、スペーサーが形成する際に、デバイス境界において形成する。また、液晶混合物を、液晶混合物中に導入された重合可能な化合物のフォトマスクを用いた光重合により導入した後に、これらを形成することができる。所要に応じて上に電極が形成している、第１の透明な基板７０４および第２の基板を、圧力デバイスを用いて配向させ、固定する。セルを、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物および重合可能な化合物を含み、随意に色素材料が導入されている液晶混合物で満たす。液晶化合物は、ラビング方向に沿って配向する。セルを、液晶化合物のアイソトロピック温度よりも高温に加熱し、ゆっくりと冷却して、所要に応じてこの配向を一層良好にすることができる。このプロセスにより、問題、例えば流動配向が解消する。所要に応じて、冷却プロセスの間に電圧を印加することにより、液晶平面状配向がさらに改善される。
【００９３】
ここで、本発明において、系が、負の誘電異方性を有するため、分子の長軸は、基板表面に平行に配向し、分子の長軸が電界に沿って配向する（図２に示す）という不都合は、決して起こらない。適切な配向が、第１の基板の配向処理によってのみ達成される場合には、第２の基板上の電極または配向層および電圧印加プロセスは、必要ではない。液晶化合物の必要な配向を達成した後に、発明形態３におけるのと同様にして、重合反応または架橋反応を、ＵＶ照射を用いて行う。少量の光開始剤を、液晶化合物に加えて、重合または架橋反応を促進することができる。このプロセスを、フォトマスクを用いるか否かに依存して、液晶配向安定化および／または画素壁形成のいずれかまたは両方とすることができる。これはまた、重合可能な化合物の量に依存する。
【００９４】
発明形態５におけるのと同様にして、第２の基板を、重合および／または架橋反応の後に取り外す。小さい仕事関数の金属を、重合および／または架橋した液晶化合物上の第２の電極７０６として、適切なマスクにより所望のパターンに形成する。この金属が活性である場合には、デバイス全体を、第２の電極７０６の形成の後に、デバイスを空気に曝露せずに密封する。この密封層７１０を、その後不活性な物質を電極７０６上に堆積させ、かつ／またはエポキシ樹脂で被覆することにより、形成する。
【００９５】
第２の基板表面を、良好な配向および第２の基板の容易な取り外しのために、Wittman et al.によりNature, Vol. 352, p. 414 (1991)中に記載されているように、フッ素化配向層で被覆するか、またはＰＴＦＥで変性させることができる。
【００９６】
発明形態５におけるように、電圧を印加する際に、導入された色素は、ある動作電圧を超えると発光を開始する。系が、負の誘電異方性を有するため、電界により調節された分子配向は、分子配向と良好に整合し、ここで、注入された電荷は、円滑に輸送され、液晶分子が、図２に示すように基板に対して垂直であるという不都合は、決して起こらない。発明形態３におけるように、重合および／または架橋により、機械的強度が改善され、これにより、セルが曲げに対して極めて耐久性になり、これが、実際に、プラスチック基板に特に適するという利点が得られる。発明形態６において、対向電極を、液晶化合物上に形成することができ、電極形成の後に空気に曝露せずにデバイス全体を密封することは、発明形態１〜４と比較して、比較的容易である。これにより、極めて小さい仕事関数の金属を、電極として用いることが可能であり、実際に、これにより、高い電荷注入効率、言い換えると高い発光効率を有するデバイスが、容易に加工されるという利点が得られる。発明形態６において、液晶化合物が一軸方向に配向するため、色素が二色性色素である際には、発せられた光は、偏光する。
【００９７】
発明形態７
本発明の他の形態を、図６において説明する。発明形態５と７との間の差異は、重合および／または架橋した液晶化合物を製作するための方法である。
【００９８】
発明形態１におけるのと同様にして、透明な電極６０５、例えばＩＴＯを、第１の透明な基板６０４上に形成する。発明形態５におけるように、数百ｎｍの高さの柱状スペーサー（図６中に示していない）および壁６１１を、所要に応じて、フォトリソグラフィ手法を用いて形成することができる。フィルムを、電極６０５上に形成し、これは、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物および重合可能な化合物を含み、好適な有機溶媒に溶解した色素材料が任意に導入された液晶混合物から構成されている。フィルムを、溶液から、スピンコーティング、印刷、浸漬またはナイフ塗布手法を用いて塗布する。基板を焼成し、溶媒を蒸発させた後に、液晶化合物は、平面状の配向を採る。ここで、少量の界面活性剤（detergent）を導入することにより、平面状配向が促進される。重合および／または架橋反応を、ＵＶ照射を用いて行う。少量の光開始剤を、液晶混合物に加えて、重合および／または架橋反応を促進することができる。
【００９９】
洗浄剤として、フッ素化界面活性剤、例えばＦＣ−１７１（商品名：３Ｍ）が、特に有効である。光反応性官能基を有する界面活性剤、例えばＦＸ−１３（商品名：３Ｍ）もまた、好ましい。界面活性剤を、重合可能な剤中に、０．６〜１重量％の量で導入する。
【０１００】
フィルムの厚さを、溶液の濃度、スピンコーティングのためのスピン速度、浸漬のための浸漬速度、並びに印刷およびナイフ塗布手法のための基板とナイフとの間の間隔により、制御することができる。５０ｎｍ〜１μｍのフィルムの厚さが、動作電圧を低下させる観点から好ましく、１００ｎｍ〜３００ｎｍのフィルムの厚さが、特に好ましい。
【０１０１】
発明形態５におけるのと同様にして、小さい仕事関数の金属を、重合および／または架橋した液晶化合物上の第２の電極６０６として、適切なマスクにより所望のパターンに形成する。この金属が活性である場合には、デバイス全体を、第２の電極６０６の形成の後に、デバイスを空気に曝露せずに密封する。この密封層６１０を、その後不活性な物質を電極６０６上に堆積させ、かつ／またはエポキシ樹脂で被覆することにより、形成する。
【０１０２】
電圧を印加する際に、導入された色素は、ある動作電圧を超えると発光を開始する。系が、負の誘電異方性を有するため、電界により調節された分子配向は、分子配向と良好に整合し、ここで、注入された電荷は、円滑に輸送され、液晶分子が、図２に示すように基板に対して垂直であるという不都合は、決して起こらない。発明形態３におけるように、重合および／または架橋により、機械的強度が改善され、これにより、セルが曲げに対して極めて耐久性になり、これが、実際に、プラスチック基板に特に適するという利点が得られる。発明形態７において、対向電極を、液晶化合物上に形成することができ、電極形成の後に空気に曝露せずにデバイス全体を密封することは、発明形態１〜４と比較して、比較的容易である。これにより、極めて小さい仕事関数の金属を、電極として用いることが可能であり、実際に、これにより、高い電荷注入効率、言い換えると高い発光効率を有するデバイスが、容易に加工されるという利点が得られる。
【０１０３】
ここで、画素壁が、液晶混合物をセル中に導入した後に形成するプロセスのみを、記載する。画素壁を、フォトリソグラフィ手法を用いて、柱スペーサーを形成するのと同時に第１の基板上に形成し、各々の画素を、所要に応じて例えばインクジェット印刷手法を用いて、異なる色材料を含む液晶混合物で満たすことも、可能である。
【０１０４】
発明形態８
本発明の他の形態を、図７において説明する。発明形態７と８との間の差異は、少なくとも１つの基板に、配向処理を施すことである。
【０１０５】
発明形態２におけるのと同様にして、透明な電極７０５、例えばＩＴＯを、第１の透明な基板７０４上に形成する。発明形態６におけるように、数百ｎｍの高さの柱状スペーサー（図７中に示していない）を、所要に応じて、フォトリソグラフィ手法を用いて、次々と数十〜数百μｍ離間させて形成することができる。また、壁７１１を、スペーサーが形成する際に、デバイス境界において形成することができる。また、所要に応じて、液晶混合物を、液晶混合物中に導入された重合可能な化合物のフォトマスクを用いた光重合により導入した後に、これらを形成することができる。
【０１０６】
電極表面を、布を用いてラビングして、液晶の配向を制御する。ポリイミドなどで構成された配向層７０８を、第１の透明な基板７０４上に塗布し、焼成後にラビングして、液晶化合物の一層良好な配向を達成することができる。ポリイミドに加えて、配向層７０８について、またポリ（スチレン−スルホネート）およびポリ（２，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］−１，４−ジオキシン）（ＰＥＤＯＴ）の混合物を用いて、透明な電極７０５からの正孔注入を促進することができる。Wittman et al.によりNature, Vol. 352, p. 414 (1991)中に記載されているように、フッ素化ポリマーまたはＰＴＦＥで構成されている配向層７０８を用いて、一層良好な配向を得ることができる。
【０１０７】
発明形態７におけるのと同様にして、フィルムを、配向処理を施した第１の基板上に形成し、これは、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物および重合可能な化合物を含み、随意に好適な有機溶媒に溶解した色素材料が導入された液晶混合物から構成されている。フィルムを、溶液から、スピンコーティング、印刷、浸漬またはナイフ塗布手法を用いて塗布する。基板を焼成し、溶媒を蒸発させた後に、液晶化合物は、平面状の配向を採る。ここで、少量の界面活性剤を導入することにより、平面状配向が促進される。重合および／または架橋反応を、ＵＶ照射を用いて行う。少量の光開始剤を、液晶混合物に加えて、重合および／または架橋反応を促進することができる。
【０１０８】
発明形態６におけるように、このプロセスを、フォトマスクを用いるか否かに依存して、液晶配向安定化および／または画素壁形成のいずれかまたは両方とすることができる。これはまた、重合可能な化合物の量に依存する。第１の基板が、配向処理を施されているため、液晶化合物は、配向処理の方向に沿って配向する。この配向を、重合および／または架橋反応により固定する。
【０１０９】
発明形態７におけるのと同様にして、小さい仕事関数の金属を、重合および／または架橋した液晶化合物上の第２の電極７０６として、適切なマスクにより所望のパターンに形成する。この金属が活性である場合には、デバイス全体を、第２の電極７０６の形成の後に、デバイスを空気に曝露せずに密封する。この密封層７１０を、その後不活性な物質を電極７０６上に堆積させ、かつ／またはエポキシ樹脂で被覆することにより、形成する。
【０１１０】
発明形態７におけるのと同様にして、電圧を印加する際に、導入された色素は、ある動作電圧を超えると発光を開始する。系が、負の誘電異方性を有するため、電界により調節された分子配向は、分子配向と良好に整合し、ここで、注入された電荷は、円滑に輸送され、液晶分子が、図２に示すように基板に対して垂直であるという不都合は、決して起こらない。液晶化合物の配向が、重合および／または架橋反応により固定されるため、極めて高い電圧印加においてはめったに観察されなかったイオン輸送が、抑制される。
【０１１１】
発明形態３におけるように、重合および／または架橋により、機械的強度が改善され、これにより、セルが曲げに対して極めて耐久性になり、これが、実際に、プラスチック基板に特に適するという利点が得られる。発明形態８において、対向電極を、液晶化合物上に形成することができ、電極の形成の後に空気に曝露せずにデバイス全体を密封することは、発明形態１〜４と比較して、比較的容易である。これにより、極めて小さい仕事関数の金属を、電極として用いることが可能であり、実際に、これにより、高い電荷注入効率、言い換えると高い発光効率を有するデバイスが、容易に加工されるという利点が得られる。発明形態８において、液晶化合物が一軸方向の配向を有するため、導入された色素が二色性である際には、発せられた光は、偏光する。
【０１１２】
発明形態７におけるように、画素壁を、フォトリソグラフィ手法を用いて、柱スペーサーを形成するのと同時に第１の基板上に形成し、各々の画素を、所要に応じて例えばインクジェット印刷手法を用いて、異なる色材料を含む液晶混合物で満たすことも、可能である。
【０１１３】
発明形態９
本発明の他の形態を、図８において説明する。発明形態７と９との間の差異は、液晶化合物の層を、２つの層、正孔輸送層および電子輸送層に分けることである。
【０１１４】
図８は、発明形態９の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す。
符号の説明：
８０１  負の誘電異方性を有する化合物
８０２  蛍光色素または正孔輸送促進化合物
８０３  重合可能な化合物
８０４  第１の透明な基板
８０５  透明な電極
８０６  電極
８１０  密封層
８１１  壁
８１２  第２の蛍光色素または電子輸送促進化合物
【０１１５】
発明形態７におけるのと同様にして、透明な電極８０５、例えばＩＴＯを、第１の透明な基板８０４上に形成する。発明形態６におけるように、数百ｎｍの高さの柱状スペーサー（図８中に示していない）を、所要に応じて、フォトリソグラフィ手法を用いて、次々と数十〜数百μｍ離間させて形成することができる。また、壁８１１を、スペーサーが形成する際に、デバイス境界において形成することができる。また、所要に応じて、液晶混合物を、液晶混合物中に導入された重合可能な化合物のフォトマスクを用いた光重合により導入した後に、これらを形成することができる。フィルムを、電極８０５上に形成し、これは、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物および重合可能な化合物を含み、随意に好適な有機溶媒に溶解した、正孔輸送を促進する物質、例えば構造ＩＩＩ（ａ）、ＩＩＩ（ｂ）およびＩＩＩ（ｃ）により表されるアミン誘導体が導入された液晶混合物から構成されている。
【０１１６】
【化１０】
2006520098.tif 000011
【０１１７】
フィルムを、溶液から、スピンコーティング、印刷、浸漬またはナイフ塗布手法を用いて塗布する。基板を焼成し、溶媒を蒸発させた後に、液晶化合物は、平面状の配向を採る。ここで、少量の界面活性剤を導入することにより、平面状配向が促進される。重合および／または架橋反応を、ＵＶ照射を用いて行う。少量の光開始剤を、液晶混合物に加えて、重合および／または架橋反応を促進することができる。このプロセスを、主に液晶配向安定化とすることができるが、これをまた、画素壁形成とすることができる。１０ｎｍ〜１μｍのフィルムの厚さが、動作電圧を低下させる観点から好ましく、２０ｎｍ〜３００ｎｍのフィルムの厚さが、特に好ましい。
【０１１８】
他のフィルムを、重合および／または架橋した液晶化合物上に形成し、これは、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物および重合可能な化合物を含み、随意に好適な有機溶媒に溶解した、電子輸送を促進する物質、例えば構造ＩＩＩ（ｄ）、ＩＩＩ（ｅ）およびＩＩＩ（ｆ）により表されるトリアゾール誘導体が導入された液晶混合物から構成されている。
【０１１９】
【化１１】
2006520098.tif 000012
【０１２０】
フィルムを、溶液から、スピンコーティング、印刷、浸漬またはナイフ塗布手法を用いて塗布する。基板を焼成し、溶媒を蒸発させた後に、液晶化合物は、平面状の配向を採る。ここで、少量の界面活性剤を導入することにより、平面状配向が促進される。重合および／または架橋反応を、ＵＶ照射を用いて行う。少量の光開始剤を、液晶混合物に加えて、重合および／または架橋反応を促進することができる。このプロセスを、主に液晶配向安定化とすることができるが、これをまた、画素壁形成とすることができる。１０ｎｍ〜１μｍのフィルムの厚さが、動作電圧を低下させる観点から好ましく、２０ｎｍ〜３００ｎｍのフィルムの厚さが、特に好ましい。電子輸送を促進する材料は、しばしば蛍光性である。所望の波長範囲を有する蛍光色素を、所要に応じていずれかの層または両方の層中に導入することができる。液晶化合物自体が正孔および電子輸送を促進する場合には、第２の層は、必要ではなく、色素を導入することのみで十分である。
【０１２１】
第２の層として、電子輸送を促進する材料の、非晶質の蒸着した厚さが１０ｎｍ〜１μｍのフィルムを、所要に応じて用いることができる。２つの層状の重合および／または架橋した液晶フィルムの上に、発明形態５におけるのと同様にして、小さい仕事関数の金属を、電子注入電極として、適切なマスクにより所望のパターンに形成する。この金属が活性である場合には、デバイス全体を、第２の電極８０６の形成の後に、デバイスを空気に曝露せずに密封する。この密封層８１０を、その後不活性な物質を電極８０６上に堆積させ、かつ／またはエポキシ樹脂で被覆することにより、形成する。
【０１２２】
電圧を印加する際に、導入された色素は、ある動作電圧を超えると発光を開始する。系が、負の誘電異方性を有するため、電界により調節された分子配向は、分子配向と良好に整合し、ここで、注入された電荷は、円滑に輸送され、液晶分子が、図２に示すように基板に対して垂直であるという不都合は、決して起こらない。発明形態３におけるように、重合および／または架橋により、機械的強度が改善され、これにより、セルが曲げに対して極めて耐久性になり、これが、実際に、プラスチック基板に特に適するという利点が得られる。発明形態９において、対向電極を、液晶化合物上に形成することができ、電極の形成の後に空気に曝露せずにデバイス全体を密封することは、発明形態１〜４と比較して、比較的容易である。これにより、極めて小さい仕事関数の金属を、電極として用いることが可能であり、実際に、これにより、高い電荷注入効率、言い換えると高い発光効率を有するデバイスが、容易に加工されるという利点が得られる。発明形態９において、正孔輸送のための層と電子輸送のための層とが別個であるため、材料の好ましい組み合わせを設計することができ、実際に、これにより、高い電荷輸送効率、言い換えると高い発光効率を有するデバイスが、容易に加工されるという利点が得られる。
【０１２３】
発明形態１０
本発明の他の形態を、図９において説明する。発明形態９と１０との間の差異は、少なくとも１つの基板に、配向処理を施すことである。
【０１２４】
図９は、発明形態１０の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す。
符号の説明：
９０１  負の誘電異方性を有する化合物
９０２  蛍光色素または正孔輸送促進化合物
９０３  重合可能な化合物
９０４  第１の透明な基板
９０５  透明な電極
９０６  電極
９０８  配向層
９１０  密封層
９１１  壁
９１２  第２の蛍光色素または電子輸送促進化合物
【０１２５】
発明形態２におけるのと同様にして、透明な電極９０５、例えばＩＴＯを、第１の透明な基板９０４上に形成する。発明形態６におけるように、数百ｎｍの高さの柱状スペーサー（図８中に示していない）を、所要に応じて、フォトリソグラフィ手法を用いて、次々と数十〜数百μｍ離間させて形成することができる。また、壁９１１を、スペーサーが形成する際に、デバイス境界において形成することができる。また、所要に応じて、液晶混合物を、液晶混合物中に導入された重合可能な化合物のフォトマスクを用いた光重合により導入した後に、これらを形成することができる。
【０１２６】
電極表面を、布を用いてラビングして、液晶の配向を制御する。ポリイミドなどで構成された配向層９０８を、第１の透明な基板９０４上に塗布し、焼成後にラビングして、液晶化合物の一層良好な配向を達成することができる。ポリイミドに加えて、配向層９０８について、またポリ（スチレン−スルホネート）およびポリ（２，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］−１，４−ジオキシン）（ＰＥＤＯＴ）の混合物を用いて、透明な電極からの正孔注入を促進することができる。また、Wittman et al.によりNature, Vol. 352, p. 414 (1991)中に記載されているように、フッ素化ポリマーまたはＰＴＦＥフィルムを、配向層９０８として用いることができる。ラビングしたフッ素化ポリマーまたはＰＴＦＥフィルム上のポリ（スチレン−スルホネート）およびポリ（２，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］−１，４−ジオキシン）（ＰＥＤＯＴ）の混合物もまた、配向層９０８として用いることができる。
【０１２７】
発明形態９におけるのと同様にして、フィルムを、溶液から形成し、これは、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物および重合可能な化合物を含み、随意に好適な有機溶媒に溶解した、正孔輸送を促進する物質が導入された液晶混合物から構成されている。フィルムを、溶液から、スピンコーティング、印刷、浸漬またはナイフ塗布手法を用いて塗布する。基板を焼成し、溶媒を蒸発させた後に、液晶化合物は、平面状の配向を採る。ここで、少量の界面活性剤を導入することにより、平面状配向が促進される。重合および／または架橋反応を、ＵＶ照射を用いて行う。少量の光開始剤を、液晶混合物に加えて、重合および／または架橋反応を促進することができる。
【０１２８】
このプロセスを、主に液晶配向安定化とすることができるが、これをまた、画素壁形成とすることができる。１０ｎｍ〜１μｍのフィルムの厚さが、動作電圧を低下させる観点から好ましく、２０ｎｍ〜３００ｎｍのフィルムの厚さが、特に好ましい。第１の基板に、配向処理が施されているため、液晶化合物は、配向方向に沿って配向し、配向を、重合および／または架橋反応により固定する。偏光したＵＶ光を用いて、重合および／または架橋反応の間の液晶配向を促進することができる。偏光したＵＶ光は、遷移モーメントが偏光方向に沿って存在する分子のみを選択的に励起する。従って、液晶化合物のダイレクターは、感光性基の性質に依存して、偏光方向に平行に、または垂直に配向する。偏光したＵＶの照射が、液晶化合物を配向させるのに十分である場合には、第１の基板の配向処理を、省略することができる。
【０１２９】
他のフィルムを、重合および／または架橋した液晶化合物上に形成し、これは、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物および重合可能な化合物を含み、随意に好適な有機溶媒に溶解した、電子輸送を促進する物質が導入された液晶混合物から構成されている。フィルムを、溶液から、スピンコーティング、印刷、浸漬またはナイフ塗布手法を用いて塗布する。基板を焼成し、溶媒を蒸発させた後に、液晶化合物は、平面状の配向を採る。下部の層が配向しているため、塗布した液晶化合物もまた、配向する。重合および／または架橋反応を、ＵＶ照射を用いて行う。
【０１３０】
液晶化合物の配向を固定する。偏光したＵＶ光を用いて、液晶化合物の第１の層について、重合および／または架橋反応の間の液晶配向を促進することができる。このプロセスを、主に液晶配向安定化とすることができるが、これをまた、画素壁形成とすることができる。１０ｎｍ〜１μｍのフィルムの厚さが、動作電圧を低下させる観点から好ましく、２０ｎｍ〜３００ｎｍのフィルムの厚さが、特に好ましい。電子輸送を促進する材料は、しばしば蛍光性である。所望の波長範囲を有する蛍光色素を、所要に応じていずれかの層または両方の層中に導入することができる。液晶化合物自体が正孔および電子輸送を促進する場合には、第２の層は、必要ではなく、色素を導入することのみで十分である。
【０１３１】
２つの層状の重合および／または架橋した液晶フィルムの上に、発明形態５におけるのと同様にして、小さい仕事関数の金属を、電子注入電極として、適切なマスクにより所望のパターンに形成する。この金属が活性である場合には、デバイス全体を、第２の電極９０６の形成の後に、デバイスを空気に曝露せずに密封する。この密封層９１０を、その後不活性な物質を電極９０６上に堆積させ、かつ／またはエポキシ樹脂で被覆することにより、形成する。
【０１３２】
電圧を印加する際に、導入された色素は、ある動作電圧を超えると発光を開始する。系が、負の誘電異方性を有するため、電界により調節された分子配向は、分子配向と良好に整合し、ここで、注入された電荷は、円滑に輸送され、液晶分子が、図２に示すように基板に対して垂直であるという不都合は、決して起こらない。発明形態３におけるように、重合および／または架橋により、機械的強度が改善され、これにより、セルが曲げに対して極めて耐久性になり、これが、実際に、プラスチック基板に特に適するという利点が得られる。発明形態１０において、対向電極を、液晶化合物上に形成することができ、電極の形成の後に空気に曝露せずにデバイス全体を密封することは、発明形態１〜４と比較して、比較的容易である。
【０１３３】
これにより、極めて小さい仕事関数の金属を、電極として用いることが可能であり、実際に、これにより、高い電荷注入効率、言い換えると高い発光効率を有するデバイスが、容易に加工されるという利点が得られる。発明形態１０において、正孔輸送のための層と電子輸送のための層とが別個であるため、材料の好ましい組み合わせを設計することができ、実際に、これにより、高い電荷輸送効率、言い換えると高い発光効率を有するデバイスが、容易に加工されるという利点が得られる。発明形態１０において、液晶化合物が一軸方向の配向を有するため、導入された色素が二色性である際には、発せられた光は、偏光する。
【０１３４】
この発明形態において、両方の層が重合および／または架橋したフィルムである方法のみを説明するが、本発明において、方法は、この態様には限定されない。前述の方法の組み合わせ、例えば第１の層が、重合および／または架橋したフィルムであり、セルを、第２の層を液晶化合物で、重合および／または架橋反応および／または蒸着を伴わずに形成することができるように製作する態様はまた、有効である。
【０１３５】
この発明形態において、２つの層についての例のみを説明するが、本発明において、層の数は、この態様に限定されない。すべての好ましい数の層を、重合および／または架橋反応の後に同一のプロセスを繰り返すことにより製作することができる。各々の層についての導入された化合物の量および種類を調整して、最適な特性を達成することができることは、言うまでもない。
本発明を、実施例と共に以下で詳細に説明する。
【０１３６】
例１
２ｍｍの幅を有するＩＴＯのストライプ電極を、ガラス基板上に、フォトリソグラフィ手法を用いて形成する。直径が１．６μｍのビーズスペーサーを拡散させ、接着剤を塗布する。２枚の基板を、２つの電極が互いに面し、交差して、正方形として重複するように配向させる。基板を、１５０℃で２時間加圧し、焼成する。
【０１３７】
負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物を含む液晶混合物として、以下の混合物を用いる：
【化１２】
2006520098.tif 000013
【０１３８】
液晶混合物の誘電異方性Δεは：−６．７である。
０．３重量％のクマリン６との混合物を、製作したセル中に導入する。Ｄ．Ｃ．５０Ｖを電極に印加した際に、クマリン６からの緑色の発光が観察される。
【０１３９】
液晶化合物の配向を、偏光顕微鏡を用いてチェックし、シュリーレン(Shrielen)組織が観察される。分子の長軸は、基板に平行に存在していることが見出される。
Ｄ．Ｃ．電圧に加えて、Ａ．Ｃ．電圧もまた、セルに適用可能である。その理由は、セルが、対称な構造を有するからである。４０ＶのＡ．Ｃ．（１０〜１００Ｈｚ）を同一のセルに印加した際に、クマリン６からの緑色の発光が、観察される。この場合において、また、分子の長軸が、基板に平行に存在していることが見出される。
【０１４０】
比較例１
誘電異方性が正である、シアノ−ビフェニル液晶化合物（商品名：Ｅ７、Merck）を、０．３重量％のクマリン６と一緒に、例１において製作したセル中に導入する。１５０ＶまでのＤ．Ｃ．電圧を、電極に印加するが、発光は観察されない。１５０Ｖよりも高い電圧を印加することにより、電気的破壊がもたらされる。
【０１４１】
液晶化合物の配向を、偏光顕微鏡を用いてチェックする。シュリーレン組織は、電圧を印加しない際に観察され、このことは、実際に、分子の長軸が、基板に平行に存在していることを意味する。１５Ｖよりも高いＤ．Ｃ．電圧を印加する際に、黒色状態が観察され、これは、セルを回転させた際に変化しない。このことは、分子の長軸が、基板に垂直にあることを意味する。
【０１４２】
例２
例１におけるのと同様にして、ＩＴＯのストライプ電極を、ガラス基板上に形成する。ポリイミド配向層（商品名ＡＬ−３０４６、ＪＳＲ社）を、基板上にスピンコーティングし、基板を、２００℃で１時間焼成し、ラビングする。例１におけるように、ビーズスペーサーを拡散させた後に、セルを製作する。２枚の基板を、２つの電極が互いに面し、交差して、正方形として重複し、ラビング方向が逆平行であるように、配向させる。例１におけるのと同様にして、例１に開示した混合物を、負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物を含む液晶混合物として用い、０．３重量％のクマリン６とのこの混合物を、製作したセル中に導入する。Ｄ．Ｃ．５０Ｖを電極に印加した際に、クマリン６からの緑色の発光が観察される。発せられた光の偏光を、偏光子を用いてチェックし、光が偏光していることが見出される。
【０１４３】
液晶化合物の配向を、偏光顕微鏡を用いてチェックする。分子の長軸は、基板に平行に存在しており、液晶化合物のダイレクターは、方向が発せられた光の偏光方向と一致するラビング方向に沿って配向していることが、見出される。
セル構造が対称であるため、緑色の発光が、±５０ＶのＡＣ電圧を、極性とは無関係に印加した際に観察される。
【０１４４】
例３
例２におけるのと同様にして、セルを製作する。負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物を含む液晶混合物として、以下の混合物を用いる：
【化１３】
2006520098.tif 000014
【０１４５】
０．３重量％のクマリン６との混合物を、セル中に導入する。Ｄ．Ｃ．２０Ｖを電極に印加した際に、クマリン６からの緑色の発光が観察される。動作電圧は、例１と比較して顕著に低下することが、見出される。発せられた光の偏光を、偏光子を用いてチェックし、光がラビング方向に沿って偏光していることが見出される。
【０１４６】
液晶混合物のイオン化ポテンシャルを、理研計器ＡＣ−２光電子分光計を用いて測定し、これは、６．０３ｅＶであると見出される。比較のために、例１の混合物のイオン化ポテンシャルを測定することを試行する。しかし、これは、ＡＣ−２の測定可能な限界である６．１ｅＶよりも高く、従って測定することができない。
【０１４７】
液晶化合物の配向を、偏光顕微鏡を用いてチェックする。分子の長軸は、基板に平行に存在しており、液晶化合物のダイレクターは、ラビング方向に沿って配向していることが見出される。
【０１４８】
例４
例１におけるのと同様にして、ＩＴＯのストライプ電極を、ガラス基板、即ち第１の基板上に形成する。正のフォトレジスト（商品名  ＴＦＲ  Ｈ、Tokyo Ohka-kogyo Co. Ltd.）およびこの希釈剤を用いて、１０μｍ×１０μｍの正方形形状であり、次々と２００μｍ離間している、３００ｎｍの高さの柱スペーサーを形成し、基板を、２００℃で２時間、流動窒素条件の下で焼成して、ノボラック樹脂を固化させる。Aldrichから購入した、ポリ（スチレンスルホネート）およびポリ（２，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］−１，４−ジオキシン）（ＰＥＤＯＴ）の混合物を、基板上にスピンコーティングし、基板を、１００℃で１時間、流動窒素条件の下で焼成し、ラビングする。第２の基板として、Ｌｉ−Ａｌ（Ｌｉ  ０．２％）合金を、ガラス基板上で蒸着させ、２ｍｍの幅を有するストライプ電極を、フォトリソグラフィ手法を用いて形成する。第２の基板を、配向層を伴わずにラビングする。第１の、および第２の基板を、２つの電極が互いに面し、交差して、正方形として重複するように配向させ、ラビング方向は、逆平行である。２枚の基板を、ＵＶ硬化剤で固定する。
【０１４９】
負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物を含む液晶混合物として、例３の混合物を用いる。メソゲン部分を有するジアクリレートとして、以下の構造：
【化１４】
2006520098.tif 000015
を有するビス｛４−６−（１−オキソ−２−プロペニル）オキシヘキシルオキシ安息香酸｝２−メチル−１，４’−フェニレンエステルを、３重量％の量で導入し、クマリン６を、０．３重量％の量で導入する。混合物全体を、セル中に導入する。セルを、９０℃に加熱し、ゆっくりと冷却する。冷却期間の間、５ＶのＡ．Ｃ．電圧を印加する。均一な配向を有する後に、ジアクリレートを、ＵＶ照射により重合および／または架橋させる。１０ＶのＤ．Ｃ．電圧を印加した際に（ＩＴＯ：アノード、Ｌｉ−Ａｌ（Ｌｉ  ０．２％）合金：カソード）、クマリン６からの緑色の発光が観察される。発光された光の偏光を、偏光子を用いてチェックし、光は、ラビング方向に沿って偏光していることが、見出される。
【０１５０】
液晶化合物の配向を、偏光顕微鏡を用いてチェックする。分子の長軸は、基板に平行に存在しており、液晶化合物のダイレクターは、ラビング方向に沿って配向していることが見出される。
【０１５１】
例５
以下の３つの点以外は、例４におけるのと同様にして、セルを製作する：即ち、第２の基板上にＬｉ−Ａｌ（Ｌｉ  ０．２％）合金電極を用いない、密封剤を用いない、および冷却プロセスの間にＡ．Ｃ．電圧を印加しない。
【０１５２】
負の誘電異方性を有する少なくとも１種の化合物を含む液晶混合物として、例１の混合物を用いる。メソゲン部分を有する例４のジアクリレートを、３０重量％の量で導入し、クマリン６を、０．３重量％の量で導入する。混合物全体を、セル中に導入する。基板の固定を、圧力デバイスを用いて、ジアクリレートを、ＵＶ照射により重合および／または架橋させて、行う。第２の基板を取り外し、Ｌｉ−Ａｌ（Ｌｉ  ０．２％）合金を蒸着させて、適切なマスクにより所望のパターンを得る。蒸着の後に、試料を空気に曝露せずに、ＳｉＯを蒸着させる。試料を、ガラス基板およびＵＶ硬化性樹脂で、流動窒素条件下で密封する。
【０１５３】
１５ＶのＤ．Ｃ．電圧を印加した際に（ＩＴＯ：アノード、Ｌｉ−Ａｌ（Ｌｉ  ０．２％）合金：カソード）、クマリン６からの緑色の発光が観察される。発光された光の偏光を、偏光子を用いてチェックし、光は、ラビング方向に沿って偏光していることが、見出される。
【０１５４】
例６
例１におけるのと同様にして、ＩＴＯ電極を、第１のガラス基板上に形成する。Aldrichから購入した、ポリ（スチレンスルホネート）およびポリ（２，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］−１，４−ジオキシン）（ＰＥＤＯＴ）の混合物を、基板上にスピンコーティングし、基板を、１００℃で１時間、流動窒素条件の下で焼成し、基板をラビングする。
【０１５５】
例１の混合物、メソゲン部分を有する３０重量％の例４のジアクリレート、０．３重量％の界面活性剤（商品名ＦＸ−１３、３Ｍ）および３重量％のトリフェニルジアミン（構造ＩＩＩ（ｂ））を混合し、プロピレン−グリコール−モノメチル−エーテル−アセテート（ＰＧＭＥＡ）に溶解して、５重量％の溶液が調製されるようにする。混合物を、この溶液から、第１の基板上にスピンコーティングし、基板を、８０℃で１時間焼成する。液晶化合物の配向を、偏光顕微鏡を用いてチェックし、液晶化合物は、ラビング方向に沿って配向していることが見出される。ジアクリレートモノマーを、ＵＶ照射で、流動窒素条件下で重合および／または架橋させる。フィルムの厚さは、４００ｎｍである。
【０１５６】
第２の層として、（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Aldrichから購入した）を蒸着させて、フィルムの厚さを６０ｎｍにする。
例５におけるのと同様にして、Ｌｉ−Ａｌを、カソード電極として同時蒸着させ(coevaporated)、試料を空気に曝露せずに、ＳｉＯを蒸着させる。試料を、ガラス基板およびＵＶ硬化性樹脂で、流動窒素条件下で密封する。
１８ＶのＤ．Ｃ．電圧を印加した際に（ＩＴＯ：アノード、Ｌｉ−Ａｌ（Ｌｉ  ０．２％）合金：カソード）、（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウムからの緑色の発光が観察される。
【０１５７】
例７
例６におけるのと同様にして、ＩＴＯ電極を、第１のガラス基板上に形成する。Aldrichから購入した、ポリ（スチレンスルホネート）およびポリ（２，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］−１，４−ジオキシン）（ＰＥＤＯＴ）の混合物を、基板上にスピンコーティングし、基板を、１００℃で１時間、流動窒素条件の下で焼成し、基板をラビングする。
【０１５８】
例６におけるのと同様にして、例１の混合物、メソゲン部分を有し、以下の構造
【化１５】
2006520098.tif 000016
を有する３０重量％のジアクリレート、０．３重量％の界面活性剤（商品名ＦＸ−１３、３Ｍ）および０．３重量％のクマリン６を混合し、クロロホルム（ＣＨＣｌ３）に溶解して、５重量％の溶液が調製されるようにする。混合物を、第１の基板上にスピンコーティングし、基板を、８０℃で１時間焼成する。基板を、１２０℃に加熱し、ゆっくりと冷却した。液晶化合物の配向を、偏光顕微鏡を用いてチェックし、液晶化合物は、ラビング方向に沿って配向していることが見出される。ジアクリレートモノマーを、ＵＶ照射で、流動窒素条件下で重合および／または架橋させる。フィルムの厚さは、３００ｎｍである。
【０１５９】
例５におけるのと同様にして、Ｌｉ−Ａｌ（Ｌｉ  ０．２％）合金を、カソード電極として蒸着させ、試料を空気に曝露せずに、ＳｉＯを蒸着させる。試料を、ガラス基板およびＵＶ硬化性樹脂で、流動窒素条件下で密封する。
１７ＶのＤ．Ｃ．電圧を印加した際に（ＩＴＯ：アノード、Ｌｉ−Ａｌ（Ｌｉ  ０．２％）合金：カソード）、クマリン６からの緑色の偏光した発光が観察される。
【０１６０】
例８
例７におけるのと同様にして、重合および／または架橋した液晶試料セルを、製造する。唯一の差異は、メソゲン部分を有する例７のジアクリレートを、以下の構造
【化１６】
2006520098.tif 000017
を有するジアクリレートに置き換えることである。
１６ＶのＤ．Ｃ．電圧を印加した際に（ＩＴＯ：アノード、Ｌｉ−Ａｌ（Ｌｉ  ０．２％）合金：カソード）、緑色の発光が観察される。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】発明形態１の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す図である。
【図２】従来技術の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す図である。
【図３】発明形態２の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す図である。
【図４】発明形態３の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す図である。
【図５】発明形態４の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す図である。
【図６】発明形態５および７の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す図である。
【図７】発明形態６および８の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す図である。
【図８】発明形態９の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す図である。
【図９】発明形態１０の概念を例示するルミネセントデバイスの断面を示す図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１０１：負の誘電異方性を有する化合物
１０２：蛍光色素
１０３：液晶混合物
１０４：第１の透明な基板
１０５：透明な電極
１０６：電極
１０７：第２の基板
２０２：蛍光色素
２０３：液晶混合物
２０４：第１の透明な基板
２０５：透明な電極
２０６：電極
２０７：第２の基板
３０１：負の誘電異方性を有する化合物
３０２：蛍光色素
３０３：液晶混合物
３０４：第１の透明な基板
３０５：透明な電極
３０６：電極
３０７：第２の基板
３０８：配向層
３０９：配向層
【０１６３】
４０１：負の誘電異方性を有する化合物
４０２：蛍光色素
４０３：重合可能な化合物
４０４：第１の透明な基板
４０５：透明な電極
４０６：電極
４０７：第２の基板
５０１：負の誘電異方性を有する化合物
５０２：蛍光色素
５０３：重合可能な化合物
５０４：第１の透明な基板
５０５：透明な電極
５０６：電極
５０７：第２の基板
５０８：配向層
５０９：配向層
【０１６４】
６０１：負の誘電異方性を有する化合物
６０２：蛍光色素
６０３：重合可能な化合物
６０４：第１の透明な基板
６０５：透明な電極
６０６：電極
６０７：第２の基板
６１０：密封層
６１１：壁
７０１：負の誘電異方性を有する化合物
７０２：蛍光色素
７０３：重合可能な化合物
７０４：第１の透明な基板
７０５：透明な電極
７０６：電極
７０８：配向層
７１０：密封層
７１１：壁    
【０１６５】
８０１：負の誘電異方性を有する化合物
８０２：蛍光色素または正孔輸送促進化合物
８０３：重合可能な化合物
８０４：第１の透明な基板
８０５：透明な電極
８０６：電極
８１０：密封層
８１１：壁
８１２：第２の蛍光色素または電子輸送促進化合物
９０１：負の誘電異方性を有する化合物
９０２：蛍光色素または正孔輸送促進化合物
９０３：重合可能な化合物
９０４：第１の透明な基板
９０５：透明な電極
９０６：電極
９０８：配向層
９１０：密封層
９１１：壁
９１２：第２の蛍光色素または電子輸送促進化合物
【図１】
2006520098.tif 000020
【図２】
2006520098.tif 000021
【図３】
2006520098.tif 000022
【図４】
2006520098.tif 000023
【図５】
2006520098.tif 000024
【図６】
2006520098.tif 000025
【図７】
2006520098.tif 000026
【図８】
2006520098.tif 000027
【図９】
2006520098.tif 000028
【国際調査報告】
2006520098.tif 000029
2006520098.tif 000030
2006520098.tif 000031
2006520098.tif 000032
2006520098.tif 000033