(57)【要約】【課題】偏光度合いの高い光を発する有機エレクトロルミネッセンス素子、およびおよびその製造方法、バックライト並びに液晶表示装置を提供することである。【解決手段】有機ＥＬ素子１は、一対の電極２，３と、該一対の電極２，３の間に位置する孔注入層５と、該正孔注入層５に接して設けられる発光層４とを含んで構成される。前記発光層４は、光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物と、発光する有機化合物とを含んで構成される。【選択図】図１
2009239180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極と、該一対の電極の間に位置する発光層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層が、光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物と、発光する有機化合物とを含んで構成され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】
前記発光層の一部を構成する前記有機化合物の一部が、前記光配向性化合物の配向に伴って一軸配向した液晶性化合物であ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３】
前記一対の電極の間に位置し、前記発光層に接して設けられる機能層をさらに含み、
該機能層は、光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物を含んで構成されることを特徴とする請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記機能層が、正孔注入層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記機能層が、正孔輸送層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記機能層が、電子ブロック層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記発光層が、白色を発光することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えるバックライト。
【請求項９】
請求項８記載のバックライトを備える液晶表示装置。
【請求項１０】
一対の電極と、該一対の電極の間に位置する発光層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
一対の電極のうちの一方の電極を形成する工程と、
発光層を形成する工程と、
一対の電極のうちの他方の電極を形成する工程とを含み、
発光層を形成する工程では、
光を照射することで配向する光配向性化合物と、発光する液晶性化合物とを含む塗布液を用いた塗布法により発光層用膜を形成し、
該発光層用膜に光を照射することで光配向性化合物および前記液晶性化合物の少なくとも一部を一軸配向させ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１１】
前記発光層を形成する工程の前に、前記発光層用膜が表面上に形成される機能層を形成する工程をさらに含み、
機能層を形成する工程では、
液晶性化合物と、光を照射することで配向する光配向性化合物を含む塗布液を用いた塗布法により機能層用膜を形成し、
該機能層用膜に光を照射することで前記光配向性化合物の少なくとも一部を一軸配向させることを特徴とする請求項１０記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、およびその製造方法、バックライト並びに液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶セルと、液晶セルに電場を生じさせる一対の電極と、液晶セルを挟んで配置される一対の偏光板と、該一対の偏光板の一方に光を照射するバックライトとを含んで構成される。バックライトから放射された光は、１枚目の偏光板（一対の偏光板の一方）を通り、さらに液晶セルを通って２枚目の偏光板（一対の偏光板の他方）に入射する。液晶セルを透過する光は、液晶セルに生じる電場に応じて偏光の向きが変わり、２枚目の偏光板に入射する際の偏光の向きに応じて偏光板を透過するか、または偏光板で遮られる。液晶表示装置では、液晶セルにかける電場を制御することで、２枚目の偏光板を透過する光を制御し、画像情報を表示している。
【０００３】
通常のバックライトから放射される光は無偏光である。偏光板は所定の方向に偏光する光のみを通すので、バックライトから放射される光の大部分が１枚目の偏光板で遮られ、有効に利用されておらず、このことが消費電力の高くなる原因の一つとなっている。そこで一方向に偏光した光を多く発する光源を用いることで、１枚目の偏光板で遮られる光の割合を低減し、多くの光を有効に利用する技術が提案されている。このような光源の一つとして有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という場合がある。）を利用することが考えられている。
【０００４】
通常の有機ＥＬ素子は、一対の電極と、この電極間に位置する発光層とを含んで構成される。有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、陰極から電子が注入されるとともに、陽極から正孔が注入され、これら電子と正孔とが発光層で結合することによって発光する。通常の有機ＥＬ素子から取出される光は無偏光であるが、一軸配向した部材で発光層を構成することで、偏光光を発する有機ＥＬ素子が提案されている。
【０００５】
従来の技術では配向膜上に発光層を形成することで、発光層を構成する化合物を一軸配向している。具体的にはラビングした膜を配向膜として用いたり、一軸配向した部材で構成した膜を配向膜として用いている（例えば特許文献１参照）。このような偏光発光する有機ＥＬ素子を光源に用いることで偏光板による光の損失を低減している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１７４６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えばラビリング処理を施す際には、膜を物理的に削ることになるので、膜および他の層に損傷を与えるおそれがあり、さらにラビング処理を行うと微小な粉塵が生じるので、この粉塵に起因して短絡の生じるおそれがあり、信頼性の高い有機ＥＬ素子を製造することができない。また一軸配向した部材で構成した膜を配向膜として用いた場合には、前述したラビング処理を行う場合の問題が生じないが、ラビングを施した配向膜を用いた場合に比べると発光層を構成する部材が高度に配向せず、偏光度合いの高い偏光光を発する有機ＥＬ素子を実現することが難しい。
【０００８】
従って本発明の目的は、偏光度合いの高い光を発する有機エレクトロルミネッセンス素子、およびおよびその製造方法、バックライト並びに液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、一対の電極と、該一対の電極の間に位置する発光層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層が、光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物と、発光する有機化合物とを含んで構成され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である。
【００１０】
また本発明は、前記発光層の一部を構成する前記有機化合物の一部が、前記光配向性化合物の配向に伴って一軸配向した液晶性化合物であ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である。
【００１１】
また本発明は、前記一対の電極の間に位置し、前記発光層に接して設けられる機能層をさらに含み、
該機能層は、光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物を含んで構成され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である。
【００１２】
また本発明は、前記機能層が、正孔注入層であ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である。
【００１３】
また本発明は、前記機能層が、正孔輸送層であ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である。
【００１４】
また本発明は、前記機能層が、電子ブロック層であ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である。
【００１５】
また本発明は、前記発光層が、白色を発光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である。
【００１６】
また本発明は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えるバックライトである。
【００１７】
また本発明は、前記バックライトを備える液晶表示装置である。
【００１８】
また本発明は、一対の電極と、該一対の電極の間に位置する発光層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
一対の電極のうちの一方の電極を形成する工程と、
発光層を形成する工程と、
一対の電極のうちの他方の電極を形成する工程とを含み、
発光層を形成する工程では、
光を照射することで配向する光配向性化合物と、発光する液晶性化合物とを含む塗布液を用いた塗布法により発光層用膜を形成し、
該発光層用膜に光を照射することで光配向性化合物および前記液晶性化合物の少なくとも一部を一軸配向させ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である。
【００１９】
また本発明は、前記発光層を形成する工程の前に、前記発光層用膜が表面上に形成される機能層を形成する工程をさらに含み、
機能層を形成する工程では、
液晶性化合物と、光を照射することで配向する光配向性化合物を含む塗布液を用いた塗布法により機能層用膜を形成し、
該機能層用膜に光を照射することで前記光配向性化合物の少なくとも一部を一軸配向させることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００２０】
発光層を構成する化合物を直接的に配向させるので、配向膜を用いて間接的に化合物を配向させる場合に比べて配向の度合いを高くすることができ、これによって偏光度合いの高い光を発する有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することができる。
【００２１】
また光を照射することで化合物を配向させるので、物理的な損傷や粉塵が生じるラビリングなどを施す必要がなくなり、信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の実施の一形態の有機ＥＬ素子１を模式的に示す図である。本実施の形態の有機ＥＬ素子１は、一対の電極（以下、第１電極２および第２電極３という場合がある。）と、該一対の電極２，３の間に位置する発光層４とを含んで構成される。前記発光層４は、光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物と、発光する有機化合物とを含んで構成される。
【００２３】
なお第１電極２と第２電極３との間には、一層の発光層４に限らずに、複数の発光層、及び／又は発光層とは異なる１または複数の層を設けてもよい。本実施の形態の有機ＥＬ素子１は、第１電極２と発光層４との間に正孔注入層５が設けられ、基板６、第１電極２、正孔注入層５、発光層４、第２電極３がこの順に接して積層されて構成される。
【００２４】
本実施の形態における第１電極２は陽極として機能し、第２電極３は陰極として機能する。また本実施の形態における２電極２および基板６は透光性を示し、第２電極３は可視光を反射する部材で構成される。したがって発光層４から第１電極２に向けて放射される光は、第１電極２および基板６を通って外に取出される。また発光層４から第２電極３に向けて放射される光は、第２電極３で反射され、第１電極２および基板６を通って外に取出される。すなわち本実施の形態の有機ＥＬ素子１は、基板６から光が取出されるボトムエミッション型の素子である。有機ＥＬ素子は、さらに封止膜または封止板などで封止される。なお変形例として第１電極を陰極とし、第２電極を陽極とするボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を構成してもよく、また第２電極に透光性を示す電極を用いて第２電極側からも光を取出す両面発光の有機ＥＬ素子を構成してもよく、さらには第１電極に光を反射する電極を用い、第２電極に透光性を示す電極を用いて、基板ではなく第２電極から光を取出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子を構成してもよい。
【００２５】
本実施の形態の有機ＥＬ素子１は、発光層４の一部を構成する光配向性化合物の少なくとも一部が一軸配向しているので、光配向性化合物の配向方向に応じて、取出される光が偏光している。
【００２６】
また発光層４の一部を構成する前記有機化合物の一部が、前記光配向性化合物の配向に伴って一軸配向した液晶性化合物であることが好ましい。この液晶性化合物は、後述する発光材料に相当し、該発光材料が光配向性化合物の配向方向と同じ方向に一軸配向していることが好ましい。このように光配向性化合物に加えて、光を発する液晶性化合物が光配向性化合物と同じ向きに配向することで、偏光度合いの高い光を発する有機ＥＬ素子１を実現することができる。ここで偏光度合いの高い光とは、取出される光のうちで所定の方向に偏光する光の割合が高い光を表す。
【００２７】
前記一対の電極の間に位置し、前記発光層に接して設けられる機能層（本実施の形態では正孔注入層）は、光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物（本実施の形態では、後述する正孔注入材料）を含んで構成されることが好ましい。
【００２８】
後述するように発光層４が表面上に形成される層（本実施の形態では正孔注入層）を構成する化合物が所定の方向に配向していると、該層が配向膜として機能するので、単に光照射だけで発光層４中の化合物を配向する場合に比べて、配向度合いのより高い発光層４を構成することができる。これによって偏光度合いのより高い光を発する有機ＥＬ素子１を実現することができる。
【００２９】
以下、本実施の形態の有機ＥＬ素子１の構成および製造方法について説明する。本実施の形態の有機ＥＬ素子の製造方法は、一対の電極のうちの一方の電極（第１電極２）を形成する工程と、発光層４を形成する工程と、一対の電極のうちの他方の電極（第２電極３）を形成する工程とを含み、発光層４を形成する工程では、光を照射することで配向する光配向性化合物と、発光する液晶性化合物とを含む塗布液を用いた塗布法により発光層用膜を形成し、該発光層薄膜に光を照射することで光配向性化合物および前記液晶性化合物の少なくとも一部を一軸配向させる。
【００３０】
さらに本実施の形態の有機ＥＬ素子の製造方法では、前記発光層を形成する工程の前に、前記発光層薄膜が表面上に形成される機能層を形成する工程をさらに含み、機能層を形成する工程では、光を照射することで配向する光配向性化合物を含む塗布液を用いた塗布法により機能層薄膜を形成し、該機能層薄膜に光を照射することで光配向性化合物の少なくとも一部を一軸配向させることが好ましい。
【００３１】
＜基板＞
基板は、可視光領域の光の透過率が高く、また有機ＥＬ素子を形成する工程において変化しないものが好適に用いられ、リジッド板でも、フレキシブル板でもよく、例えばガラス板、プラスチック板、高分子フィルムおよびシリコン板、並びにこれらを積層した積層板などが好適に用いられる。プラスチック板や高分子フィルムを構成する樹脂としては、例えば発光層４および正孔注入層５などを後述する塗布法で成膜する際に使用される塗布液に溶解しないものが好ましい。具体的には、低密度または高密度のポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、アイオノマー樹脂などのポリオレフィン系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂；ナイロン−６、ナイロン−６，６、メタキシレンジアミン−アジピン酸縮重合体；ポリメチルメタクリルイミドなどのアミド系樹脂；ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂；ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリアクリロニトリルなどのスチレン−アクリロニトリル系樹脂；トリ酢酸セルロース、ジ酢酸セルロースなどの疎水化セルロース系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどのハロゲン含有樹脂；ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロース誘導体などの水素結合性樹脂；ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリメチレンオキシド樹脂、ポリアリレート樹脂、液晶樹脂などのエンジニアリングプラスチック系樹脂などが挙げられる。
【００３２】
作製プロセスでの耐熱性が基板には求められるので、上述の樹脂の中でもガラス転移点Ｔｇが、１５０℃以上の樹脂が好ましく、１８０℃以上の樹脂がより好ましく、２００℃以上の樹脂がさらに好ましい。
【００３３】
なお前述したトップエミッション型の有機ＥＬ素子では、基板から光が取出されないので透明の基板である必要がなく、透光性の基板でも不透光性の基板でもよい。
【００３４】
＜第１電極＞
本実施の形態の第１電極２は、透光性および導電性を示す薄膜によって実現され、例えば金属酸化物膜および金属薄膜などによって構成される。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）、金、白金、銀、銅などの薄膜を挙げることができ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化スズなどの薄膜が好ましい。また第１電極２として、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。第１電極２の厚みは、光透過性と導電性とを考慮して適宜設定することができ、一般的には１０ｎｍ〜１０μｍ程度であり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍ、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。なお第１電極側から光を取出さない場合には、第１電極は不透明な陽極で実現されてもよい。
【００３５】
第１電極の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
【００３６】
＜正孔注入層＞
正孔注入層は、前述したように、好ましくは光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物を含んで構成される。正孔注入層は、光配向性化合物に加えて、正孔注入機能を有する正孔注入材料をさらに含んで構成される。
【００３７】
正孔注入材料としては、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体などが挙げられる。
【００３８】
本実施の形態の光配向性化合物は、光を照射することで配向する化合物であり、分子中に光異性化基、光二量化形成基、若しくは光分解する化学構造を有する低分子または高分子であって、公知の化合物を適宜用いることができ、市販品が入手可能である。光異性化基としては例えばアゾベンゼンが用いられ、光二量化形成基としては例えばシンナモイル基を有する化合物、クマリン、およびＪ．Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉ．  Ｔｅｃｈ．，１１，１８７（１９９８）やＩＤＷ．，  ８９（１９９９）に記載されているようなカルコン基を有する化合物などが好適に用いられ、光分解する化学構造を有する化合物としては、耐熱性、機械的強度の点でポリイミドが好適に用いられる。光配向性化合物は、これらの中でも、シンナモイル基やカルコン基を有する化合物が好ましい。正孔注入層を形成する工程では、まず例えば正孔注入機能を有する正孔注入材料と、光配向性化合物とを含む塗布液を用いた塗布法により機能層薄膜（正孔注入層用膜）を形成する。さらに、光配向性化合物が液晶性を示す化合物であると、配向性がより高まるので好ましい。
【００３９】
正孔注入層用の塗布液は、溶液でも乳濁液でもよい。正孔注入層用の塗布液の溶媒は、正孔注入材料および光配向性化合物を溶解する液体であればよく、また分散媒は、正孔注入材料および光配向性化合物を均質に分散可能な液体であればよい。溶媒としては、例えばクロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒、および水を挙げることができる。
【００４０】
塗布法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等を挙げることができる。
【００４１】
次に、塗布法によって成膜された機能層薄膜（正孔注入層用膜）に光を照射することで光配向性化合物の少なくとも一部を一軸配向させて、正孔注入層を形成する。照射する光には、一方向に直線偏光した紫外線、または電子線等が用いられ、紫外線が好適に用いられる。
【００４２】
例えば一方向に直線偏光した紫外線（ＵＶ）を機能層薄膜（正孔注入層用膜）に照射すると、光配向性化合物が所定の方向に配向し、配向膜として機能する正孔注入層が形成される。
【００４３】
＜発光層＞
発光層は、光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物と、発光する有機化合物とを含んで構成され、該発光する有機化合物（以下、発光材料という場合がある）は、蛍光及び／又は燐光を光する有機物、若しくは該有機物と、ドーパントとを含んで構成される。ドーパントは、たとえば発光効率の向上や発光波長を変化させるなどの目的で付加される。発光材料は、低分子化合物または高分子化合物のいずれでもよく、液晶性を示す材料が好ましい。発光層を構成する発光材料としては、例えば以下のものを挙げることができる。発光層は、白色を発光することが好ましい。
【００４４】
色素系の発光材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどが挙げられる。
【００４５】
金属錯体系の発光材料としては、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅなど、またはＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなどの希土類金属を有し、配位子に、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを有する金属錯体を挙げることができ、例えば、イリジウム錯体、白金錯体等の三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体などを挙げることができる。
【００４６】
高分子系の発光材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、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、ポリフルオレン誘導体、およびポリビニルカルバゾール誘導体など、並びに上記色素系の発光材料や金属錯体系の発光材料を高分子化したものなどが挙げられる。
【００４７】
上記発光材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【００４８】
また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【００４９】
また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることが出来る。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【００５０】
ドーパント材料としては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。
【００５１】
液晶性を示す発光材料の具体的な一例としては、例えばＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ２００３，３６、３４５７−３４６４、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２００６，８９，１２１９２０、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ１０７，４８８７（２００３）、日本化学会春季年会３Ｇ７−４０、Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ２００５，５９６３，５９３６０Ｃに記載される液晶性発光材料が挙げられる。
【００５２】
以上の発光材料のうちで配向し易い材料という観点からは、室温から５０度の領域に液晶性を有するものが好ましい。なお、このような発光層の厚さは、通常約２ｎｍ〜２０００ｎｍである。
【００５３】
発光層に用いられる光配向性化合物には、例えば正孔注入層に用いられる前述した光配向性化合物を用いることができ、これらの中でもシンナモイル基やカルコン基を有する化合物が光配向性の観点から好ましい。
【００５４】
発光層を形成する工程では、まず例えば発光層となる液晶性化合物（発光材料）および光配向性化合物を含む塗布液を用いた塗布法により発光層用膜を形成する。
【００５５】
発光層用の塗布液は、溶液でも乳濁液でもよい。発光層用の塗布液の溶媒は、液晶性化合物（発光材料）および光配向性化合物を溶解する液体であればよく、例えば正孔注入層用の塗布液の溶媒として挙げた溶媒を適宜用いることができ、また分散媒は、液晶性化合物（発光材料）および光配向性化合物を均質に分散可能な液体であればよい。
【００５６】
塗布法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法などを挙げることができる。パターン形成や多色の塗分けが容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法などの塗布法が好ましい。また、昇華性の低分子化合物の場合には、真空蒸着法を用いることができる。さらには、レーザーによる転写や熱転写などの方法によって、所望するところのみに発光層を形成することもできる。
【００５７】
次に、塗布法によって成膜された発光層用膜に光を照射することで液晶性化合物および光配向性化合物の少なくとも一部を一軸配向させて、発光層を形成する。照射する光には、一方向に直線偏光した紫外線、または電子線等が用いられ、紫外線が好適に用いられる。なお、発光層用膜に照射する光の偏光方向は、前述した正孔注入層用膜に照射した光の偏光方向と同じである。
【００５８】
例えば一方向に直線偏光した紫外線（ＵＶ）を発光層用膜に照射すると、光配向性化合物が所定の方向に配向し、さらに該光配向性化合物の配向に追随して液晶性化合物（発光材料）が配向し、液晶性化合物および光配向性化合物の少なくとも一部が一軸配向した発光層が形成される。また正孔注入層が配向膜として機能するので、このような正孔注入層に接して発光層を形成することで、発光層を構成する化合物をより高度に配向させることができる。
【００５９】
＜第２電極＞
第２電極は、本実施の形態では陰極として機能し、このような第２電極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易な材料が好ましく、また電気伝導度の高い材料が好ましい。具体的には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属およびＩＩＩ−Ｂ族金属などの金属を用いることができ、さらに具体的にはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、または上記金属のうち２つ以上の合金、またはそれらのうち１つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち１つ以上との合金、またはグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などが用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金などが挙げられる。なお透明な電極で第２電極を構成する場合には、第２電極は例えば上記の材料から成る薄膜と、導電性金属酸化物や導電性有機物などから成る薄膜とを積層した積層体で構成される。
【００６０】
以上説明したように、ラビング処理などを施すことなく、光配向性化合物および液晶性化合物の少なくとも一部が配向した発光層を非接触で形成することができる。また配向膜として機能する正孔注入層を非接触で形成し、さらにこの正孔注入層に接して発光層を形成するので、発光層を構成する光配向性化合物および液晶性化合物をより高度に配向させることができる。このように物理的な損傷や粉塵が生じるラビリング処理などを必要とすることなく、発光層を構成する光配向性化合物および液晶性化合物を非接触で配向させることができるので、信頼性の高い有機ＥＬ素子を実現することができる。
【００６１】
また、光を照射することで配向し、かつ発光する化合物を発光材料として用いたとしても、一軸配向した発光層を形成することもできるが、本実施の形態では、光配向化合物と発光材料とを用いることで一軸配向した発光層を実現している。光を照射することで配向し、かつ発光するという２つの機能を兼ね備える化合物を合成するためには、技術的な困難を伴うが、これに比べて本実施の形態では光配向性化合物と発光材料との組合せを見出すだけなので、一軸配向した発光層を容易に形成することができるとともに、設計の自由度が増す。なお本実施の形態では光配向材料を用いればよく、光を照射することで配向する発光材料を用いてもよい。
【００６２】
なお発光層及び／又は正孔注入層に光配向性化合物を混入することで、発光効率が低下する可能性は否定できず、無偏光を発する有機ＥＬ素子よりも発光効率が低下することもありうる。しかしながら本実施の形態の有機ＥＬ素子は直線偏光を放出するのであり、従って放出される光の大部分が偏光板を通過して有効に利用されるので、光配向性化合物を混入することで発光効率が低下したとしても、偏光板を通した後の有効に利用される光の効率を比較すると、無偏光を発する通常の有機ＥＬ素子に比べて効率が高くなる。例えば無偏光では偏光板を通過することで光強度が５０程度％低下するが、仮に本実施の形態の有機ＥＬ素子から放出される光が１００％偏光板を通過すると仮定すると、光配向性化合物を混入することに起因する発光効率の低下が５０％未満であれば、有効に利用される光の発光効率を比較すると、無偏光を発する通常の有機ＥＬ素子に比べて効率が高くなる。
【００６３】
なお本実施の形態では正孔注入層を配向膜として用いたが、配向膜として機能しない正孔注入層を用いてもよく、このような正孔注入層は、光配向性化合物を含まなくてもよく、また正孔注入層を形成する工程において前述した光を照射する工程を省略できる。また正孔注入層を設けることなく、第１電極に接して発光層を形成してもよい。このように配向膜上に発光層を形成しなくとも、前述したように光を照射することで発光層を構成する光配向化合物および発光材料の少なくとも一部を一軸配向することができる。
【００６４】
本実施の形態の有機ＥＬ素子１は、第１電極２と第２電極３との間に正孔注入層５と発光層４とが配置されるが、有機ＥＬ素子１の構成は図１に示す構成に限らない。以下に有機ＥＬ素子の第１電極と第２電極との間の素子構成の一例について説明する。なお第１電極および第２電極は、光の取出される側に配置される電極が少なくとも透明であればよく、一方を陽極、他方を陰極として用いればよいので、以下の説明では陽極および陰極のうちのいずれか一方を第１電極とし、他方を第２電極として、第１電極および第２電極の極性を特定せずに素子構成の一例を説明する。
【００６５】
前述したように陽極と陰極との間には、少なくとも一層の発光層が設けられていればよく、陽極と陰極との間には複数の発光層、及び／又は発光層とは異なる１または複数の層を設けてもよい。
【００６６】
陰極と発光層との間に設けられる層としては、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などが挙げられる。陰極と発光層との間に、電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に近い側に位置する層を電子注入層といい、発光層に近い側に位置する層を電子輸送層という。
【００６７】
電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する層である。電子輸送層は、陰極、または電子注入層、若しくは陰極により近い電子輸送層からの電子注入を改善する機能を有する層である。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する層である。なお電子注入層または電子輸送層が、正孔ブロック層を兼ねる場合がある。
【００６８】
陽極と発光層との間に設ける層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層等が挙げられる。陽極と発光層との間に、正孔注入層と正孔輸送層との両方が設けられる場合、陽極に近い側に位置する層を正孔注入層といい、発光層に近い側に位置する層を正孔輸送層という。なお正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層は、光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物を含んで構成される機能層であることが好ましく、特に正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層のうちで、発光層に接して配置される層が、前記機能層であることが好ましい。
【００６９】
正孔注入層は、陽極からの正孔注入効率を改善する機能を有する層である。正孔輸送層は、陽極または正孔注入層、若しくは陽極により近い正孔輸送層からの正孔注入を改善する機能を有する層である。電子ブロック層は、電子の輸送を堰き止める機能を有する層である。正孔注入層または正孔輸送層が、電子ブロック層を兼ねることがある。
【００７０】
なお、電子注入層および正孔注入層を総称して電荷注入層ということがあり、電子輸送層および正孔輸送層を総称して電荷輸送層ということがある。
【００７１】
有機ＥＬ素子のとりうる層構成の具体的な一例を以下に示す。
ａ）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
ｂ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
ｃ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
ｄ）陽極／電荷注入層／発光層／陰極
ｅ）陽極／発光層／電荷注入層／陰極
ｆ）陽極／電荷注入層／発光層／電荷注入層／陰極
ｇ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
ｈ）陽極／正孔輸送層／発光層／電荷注入層／陰極
ｉ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電荷注入層／陰極
ｊ）陽極／電荷注入層／発光層／電荷輸送層／陰極
ｋ）陽極／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｌ）陽極／電荷注入層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｍ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電荷輸送層／陰極
ｎ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｏ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
（ここで、記号「／」は、この記号「／」を挟む２つの層が隣接して積層されることを示す。以下同じ。）
また、本実施の形態の有機ＥＬ素子は、２層以上の発光層を有していてもよい。２層の発光層を有する有機ＥＬ素子の具体例としては、
ｐ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／電極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
の層構成を有するものが挙げられる。
【００７２】
また、３層以上の発光層を有する有機ＥＬ素子としては、（電極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層）を一つの繰り返し単位とすると、
ｑ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／繰り返し単位／繰り返し単位／・・・／陰極
のように、２つ以上の繰り返し単位を含む層構成を有するものが挙げられる。
【００７３】
上記層構成ｐおよびｑにおいて、陽極、陰極、発光層以外の各層は必要に応じて削除することができる。
【００７４】
基板６から光を取出すボトムエミッション型の有機ＥＬ素子では、発光層を基準にして、基板６側に配置される層を全て透明な層で構成する。また後述するように発光層を基準にして基板とは反対側から光を取出すいわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ素子では、発光層を基準にして、基板とは反対側に配置される層を全て透明な層で構成する。
【００７５】
有機ＥＬ素子は、さらに電極との密着性向上や、電極からの電荷注入の改善のために、電極に隣接して膜厚が２ｎｍ以下の絶縁層を設けてもよく、また、界面の密着性向上や混合の防止等のために、隣接する前記各層の界面に薄いバッファー層を挿入してもよい。
【００７６】
以下、各層の具体的な構成について説明する。なお発光層４および正孔注入層５については、前述したので重複する説明を省略する。また、陽極及び／又は陰極には、それぞれ前述した第１電極または第２電極を適宜用いることができるので重複する説明を省略する。
【００７７】
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体などが挙げられる。
【００７８】
これらの正孔輸送材料の中で、正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体等の高分子の正孔輸送材料が好ましく、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体などがさらに好ましい。低分子の正孔輸送材料の場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。
【００７９】
正孔輸送層の成膜方法としては、低分子の正孔輸送材料では、高分子バインダーとの混合溶液からの成膜による方法を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料では、溶液からの成膜による方法を挙げることができる。
【００８０】
正孔輸送層に発光層が接して積層される場合、該正孔輸送層が配向膜として機能することが好ましい。このような正孔輸送層としては、光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物を含んで構成されることが好ましい。
【００８１】
光配向性化合物には、例えば発光層および正孔注入層に用いられる光配向性化合物として挙げた光配向性化合物を適宜用いることができる。さらに、光配向性化合物が液晶性を示す化合物であると、配向性がより高まるので好ましい。
【００８２】
正孔輸送層を製造する工程では、まず例えば光配向性化合物と正孔輸送材料とを含む塗布液を用いた塗布法により機能性薄膜（正孔輸送層用膜）を形成する。
【００８３】
正孔輸送層用の塗布液は、溶液でも乳濁液でもよい。正孔輸送層用の塗布液の溶媒は、正孔輸送材料および光配向性化合物を溶解する液体であればよく、例えば正孔注入層用の塗布液の溶媒として挙げた溶媒を適宜用いることができ、また分散媒は、正孔輸送材料および光配向性化合物を均質に分散可能な液体であればよい。
【００８４】
塗布法としては、前述した正孔注入層および発光層の形成に用いられる塗布法として挙げた塗布法を適宜用いることができる。
【００８５】
次に、塗布法によって成膜された正孔輸送層用膜に光を照射することで光配向性化合物の少なくとも一部を一軸配向させて、正孔輸送層を形成する。この方法は、前述した正孔注入層用膜に光を照射する工程と同じなので説明を省略する。
【００８６】
混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が弱いものが好適に用いられる。該高分子バインダーとしては、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどが挙げられる。
【００８７】
なお正孔輸送層は、光配向性化合物を含まなくてもよく、この場合には正孔輸送層を形成する工程において前述した光を照射する工程を省略できる。
【００８８】
正孔輸送層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択され、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、厚すぎると、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、正孔輸送層の膜厚としては、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００８９】
＜電子ブロック層＞
電子ブロック層は、前述したように電子の輸送を堰き止める機能を有する層であり、例えば正孔注入層と発光層とを有する素子構成の場合には、該正孔注入層と発光層との間に設けられる層（通常、正孔輸送層）を意味する。
【００９０】
電子ブロック層を備える有機ＥＬ素子の層構成の具体的な一例を以下のｑ）〜ｔ）に示す。
ｑ）陽極／電子ブロック層／発光層／陰極
ｒ）陽極／正孔輸送層／電子ブロック層／発光層／陰極
ｓ）陽極／電子ブロック層／発光層／電子輸送層／陰極
ｔ）陽極／正孔輸送層／電子ブロック層／発光層／電子輸送層／陰極
電子ブロックを構成する電子ブロック材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などの、芳香族アミンを含むポリマーが例示される。
【００９１】
電子ブロック層の成膜の方法に制限はないが、例えば高分子材料を用いる場合においては溶液からの成膜による方法が例示される。
【００９２】
電子ブロック層に発光層が接して積層される場合、該電子ブロック層が配向膜として機能することが好ましい。このような電子ブロック層としては、光を照射することで少なくとも一部が一軸配向した光配向性化合物を含んで構成されることが好ましい。
【００９３】
光配向性化合物には、例えば発光層および正孔注入層、正孔輸送層に用いられる光配向性化合物として挙げた光配向性化合物を適宜用いることができる。さらに、光配向性化合物が液晶性を示す化合物であると、配向性がより高まるので好ましい。
【００９４】
電子ブロック層を製造する工程では、まず例えば光配向性化合物と電子ブロック材料とを含む塗布液を用いた塗布法により機能性薄膜（電子ブロック層用膜）を形成する。
【００９５】
電子ブロック層用の塗布液は、溶液でも乳濁液でもよい。電子ブロック層用の塗布液の溶媒は、電子ブロック材料および光配向性化合物を溶解する液体であればよく、例えば電子ブロック層用の塗布液の溶媒として挙げた溶媒を適宜用いることができ、また分散媒は、電子ブロック材料および光配向性化合物を均質に分散可能な液体であればよい。
【００９６】
塗布法としては、前述した電子ブロック層および発光層の形成に用いられる塗布法として挙げた塗布法を適宜用いることができる。
【００９７】
次に、塗布法によって成膜された電子ブロック層用膜に光を照射することで光配向性化合物の少なくとも一部を一軸配向させて、電子ブロック層を形成する。この方法は、前述した正孔注入層用膜に光を照射する工程と同じなので説明を省略する。
【００９８】
また、電子ブロック層用の塗布液は、高分子バインダーとの混合溶液でもよい。混合する高分子バインダーとしては、電子ブロック機能を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が弱いものが好適に用いられる。該高分子バインダーとしては、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどが挙げられる。
【００９９】
なお電子ブロック層は、光配向性化合物を含まなくてもよく、この場合には電子ブロック層を形成する工程において前述した光を照射する工程を省略できる。
【０１００】
電子ブロック層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択され、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、厚すぎると、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、電子ブロック層の膜厚としては、例えば１ｎｍ〜５００μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜２００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍである。
【０１０１】
＜電子注入層＞
電子注入層を構成する電子注入材料としては、発光層の種類に応じて、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または前記金属を１種類以上含む合金、または前記金属の酸化物、ハロゲン化物および炭酸化物、または前記物質の混合物などが挙げられる。アルカリ金属またはその酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウム等が挙げられる。また、アルカリ土類金属またはその酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウム等が挙げられる。電子注入層は、２層以上を積層した積層体であってもよい。積層体の具体例としては、ＬｉＦ／Ｃａなどが挙げられる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法等によって形成される。電子注入層の膜厚としては、１ｎｍ〜１μｍ程度が好ましい。
【０１０２】
＜電子輸送層＞
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は８−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体等を挙げることができる。
【０１０３】
これらのうち、電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、又は８−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体が好ましく、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。
【０１０４】
前述の実施の形態の有機ＥＬ素子１を用いることによって、有機ＥＬ素子を備える照明装置、または有機ＥＬ素子を複数備える表示装置を実現することができる。
【０１０５】
本実施の形態の有機ＥＬ素子は、照明装置、面状光源、セグメント表示装置およびドットマトリックス表示装置の光源、並びに液晶表示装置のバックライトとして用いることができ、本実施の形態の有機ＥＬ素子は直線偏光光を発するので、特に液晶表示装置のバックライトとして好適に用いられる。
【０１０６】
本実施の形態の有機ＥＬ素子を面状光源として用いる場合には、例えば面状の陽極と陰極とを積層方向の一方から見て重なり合うように配置すればよい。またセグメント表示装置の光源として所定のパターンで発光する有機ＥＬ素子を構成するには、光を通す窓が所定のパターンで形成されたマスクを前記面状光源の表面に設置する方法、消光すべき部位の有機物層を極端に厚く形成して実質的に非発光とする方法、陽極および陰極のうちの少なくともいずれか一方の電極を所定のパターンで形成する方法がある。これらの方法で所定のパターンで発光する有機ＥＬ素子を形成するとともに、いくつかの電極に対して選択的に電圧を印加できるように配線を施すことによって、数字や文字、簡単な記号などを表示可能なセグメントタイプ表示装置を実現することができる。ドットマトリックス表示装置の光源とするためには、陽極と陰極とをそれぞれストライプ状に形成して、積層方向の一方からみて互いに直交するように配置すればよい。部分カラー表示、マルチカラー表示が可能なドットマトリックス表示装置を実現するためには、発光色の異なる複数の種類の発光材料を塗り分ける方法、並びにカラーフィルターおよび蛍光変換フィルターなどを用いる方法を用いればよい。ドットマトリックス表示装置は、パッシブ駆動してもよく、ＴＦＴなどと組合せてアクティブ駆動してもよい。これらの表示装置は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダーなどの表示装置として用いることができる。
【０１０７】
さらに、前記面状光源は、自発光薄型であり、液晶表示装置のバックライト、あるいは面状の照明装置として好適に用いることができる。また、フレキシブルな基板を用いれば、曲面状の光源や表示装置としても使用できる。
【０１０８】
バックライトは、面状に形成した本実施の形態の有機ＥＬ素子と、例えば拡散板とを積層させて構成される。また液晶表示装置は、液晶セルと、液晶セルに電場をかける一対の電極と、液晶セルを挟んで配置される一対の偏光板と、該一対の偏光板の一方に光を照射する前記バックライトとを含んで構成される。なお偏光度合いの高い有機ＥＬ素子を用いる場合には、一対の偏光板のうち、バックライト側の偏光板を省略してもよい。前述したように本実施の形態の有機ＥＬ素子は、所定の方向に偏光した光を発するので、バックライトから放出される光も偏光した光であり、このようなバックライトを液晶表示装置に用いると、偏光板での光の損失を低減することができる。これによって消費電力の低い液晶表示装置を実現することができる。
【実施例】
【０１０９】
（実施例１）
基板／陽極（ＩＴＯ薄膜）／正孔注入層／電子ブロック層／発光層／陰極の層構成を有する有機ＥＬ素子を作製した。
【０１１０】
＜電子ブロック材料の合成例＞
まず攪拌翼、バッフル、長さ調整可能な窒素導入管、冷却管、および温度計を備えるセパラブルフラスコに２，７−ビス（１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジオクチルフルオレン１５８．２９重量部と、ビス−（４−ブロモフェニル）−４−（１−メチルプロピル）−ベンゼンアミン１３６．１１重量部と、トリカプリルメチルアンモニウムクロリド（ヘンケル社製 Ａｌｉｑｕａｔ ３３６）２７重量部と、トルエン１８００重量部とを仕込み、窒素導入管から窒素を導入しながら、攪拌下９０℃まで昇温した。酢酸パラジウム（ＩＩ）０．０６６重量部と、トリ（ｏ−トルイル）ホスフィン０．４５重量部とを加えた後、１７．５％炭酸ナトリウム水溶液５７３重量部を１時間かけて滴下した。滴下終了後、窒素導入管を液面より引き上げ、還流下７時間保温した後、フェニルホウ酸３．６重量部を加え、１４時間還流下保温し、室温まで冷却した。反応液水層を除いた後、反応液油層をトルエンで希釈し、３％酢酸水溶液、イオン交換水で洗浄した。分液油層にＮ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物１３重量部を加え４時間攪拌した後、活性アルミナとシリカゲルとの混合カラムに通液し、トルエンを通液してカラムを洗浄した。濾液および洗液を混合した後、メタノールに滴下して、ポリマーを沈殿させた。得られたポリマー沈殿を濾別し、メタノールで沈殿を洗浄した後、真空乾燥機でポリマーを乾燥させ、ポリマー１９２重量部を得た。得られたポリマーを高分子化合物１とよぶ。高分子化合物１のポリスチレン換算重量平均分子量は、３．７×１０5であり、数平均分子量は８．９×１０4あった。
【０１１１】
（ＧＰＣ分析法）
ポリスチレン換算重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求めた。ＧＰＣの検量線の作成にはポリマーラボラトリーズ社製標準ポリスチレンを使用した。測定する重合体は、約０．０２重量％の濃度になるようテトラヒドロフランに溶解させ、ＧＰＣに１０μＬ注入した。ＧＰＣ装置は島津製作所製ＬＣ−１０ＡＤｖｐを用いた。カラムは、ポリマーラボラトリーズ社製ＰＬｇｅｌ  １０μm  ＭＩＸＥＤ−Ｂカラム（３００×７．５ｍｍ）を２本直列に接続して用い、移動相としてテトラヒドロフランを２５℃、１．０ｍＬ／ｍｉｎの流速で流した。検出器にＵＶ検出器を用い、２２８ｎｍの吸光度を測定した。
【０１１２】
＜基板の作製＞
５×５ｃｍガラス基板（屈折率１．５２）上に、１２０℃に加熱しながら、５ｃｍ×２ｃｍの帯状に３００ｎｍの膜厚のＩＴＯ（屈折率２．０）薄膜をスパッタ成膜（ＤＣスパッタ法、成膜圧力０．２５Ｐａ、パワー０．２５ｋＷ）した（透明電極の形成）。その後オーブン中において２００℃で４０分間アニール処理をした。基板を５０℃の強アルカリ性洗剤、冷水、５０℃の温水を用いて順次超音波洗浄し、５０℃の温水から引き上げ、さらにオーブン中で乾燥した。その後２０分間ＵＶオゾン洗浄を行った。
【０１１３】
＜ＥＬ素子の作製＞
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（スタルク社製、商品名：ＡＩ４０８３）の懸濁液を０．４５μｍ径のフィルターを用いてろ過した液を、上記で作製した洗浄済基板上にスピンコートにより塗布し、膜厚が６５ｎｍの薄膜を形成した。大気雰囲気下においてホットプレート上で、２００℃で１５分間熱処理し、正孔注入層を形成した。次いで、上記で合成した高分子化合物１を０．４質量％の割合でトルエンに溶解し、電子ブロック層用の塗布液を作製した。次に正孔注入層が形成された基板上に電子ブロック層用の塗布液をスピンコートによって塗布し、膜厚が２０ｎｍの薄膜を形成した。その後、窒素雰囲気下においてホットプレート上で２００℃、２０分間熱処理し、電子ブロック層を形成した。次に白色発光材料（サメイション製ＷＰ１３３０）を０．８質量％の割合でトルエンに溶解し、さらにカルコン系光配向性化合物（ＲＯＬＩＣ社製、商品名：ＬＰＰＦ３０１ＣＰ）を白色発光材料１に対して重量比で２０％の割合で添加し、発光層用の塗布液を作製した。次に正孔注入層が形成された基板上に発光層用の塗布液をスピンコートによって塗布し、膜厚が８０ｎｍの薄膜を形成した。その後、偏光ＵＶ（波長２８０−３３０ｎｍ）を照射し、窒素雰囲気下のホットプレート上で１３０℃、３０分間熱処理し、発光層を形成した。偏光ＵＶは、ＧＳ  ＵＶ ＳＹＳＴＥＭ（入江製作所株式会社製）のＵＶ照射機とＵＶ偏光フィルター２５．０ｍｍφ（エドモント  オプティックス・ジャパン株式会社製）を用いた。発光層が形成された基板を真空蒸着機に導入し、ＩＴＯ薄膜のパターンに直交するように陰極としてＢａ、Ａｌをそれぞれ、１０ｎｍ、１００ｎｍの厚みで５×２ｃｍの帯状に順次蒸着し、陰極を形成した。陰極形成時の真空度が１×１０-4Ｐａ以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。最後に、不活性ガス中で、ＩＴＯ薄膜と陰極が直交する部分を中心にガラス板で覆い、さらに４辺を光硬化樹脂で覆った後に、ＵＶ照射して光硬化樹脂を硬化させ、有機ＥＬ発光素子を作製した。
【０１１４】
（実施例２）
＜ＥＬ素子の作製＞
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（スタルク社製、商品名：ＡＩ４０８３）の懸濁液を０．４５μｍ径のフィルターを用いてろ過した液を、上記実施例１で作製した洗浄済基板上にスピンコートにより塗布し、膜厚が６５ｎｍの薄膜を形成した。大気雰囲気下においてホットプレート上で、２００℃で１５分間熱処理し、正孔注入層を形成した。次いで、次いで、上記で合成した高分子化合物１を０．４質量％の割合でトルエンに溶解し、さらにカルコン系光配向性化合物（ＲＯＬＩＣ社製、商品名：ＬＰＰＦ３０１ＣＰ）を高分子化合物１に対して重量比で２０％の割合で添加して、電子ブロック層用の塗布液を作成した。次に正孔注入層が形成された基板上に電子ブロック層用の塗布液をスピンコートによって塗布し、膜厚が２０ｎｍの薄膜を形成した。その後、偏光ＵＶ（波長２８０−３３０ｎｍ）を照射し、窒素雰囲気下においてホットプレート上で２００℃、２０分間熱処理し、電子ブロック層を形成した。次に白色発光材料（サメイション製ＷＰ１３３０）を０．８質量％の割合でトルエンに溶解し、さらにカルコン系光配向性化合物（ＲＯＬＩＣ社製、商品名：ＬＰＰＦ３０１ＣＰ）を白色発光材料１に対して重量比で２０％の割合で添加し、発光層用の塗布液を作製した。次に正孔注入層が形成された基板上に発光層用の塗布液をスピンコートによって塗布し、膜厚が８０ｎｍの薄膜を形成した。その後、偏光ＵＶ（波長２８０−３３０ｎｍ）を照射し、窒素雰囲気下のホットプレート上で１３０℃、３０分間熱処理し、発光層を形成した。偏光ＵＶは、ＧＳ  ＵＶ ＳＹＳＴＥＭ（入江製作所株式会社製）のＵＶ照射機とＵＶ偏光フィルター２５．０ｍｍφ（エドモント  オプティックス・ジャパン株式会社製）を用いた。発光層が形成された基板を真空蒸着機に導入し、ＩＴＯ薄膜のパターンに直交するように陰極としてＢａ、Ａｌをそれぞれ、１０ｎｍ、１００ｎｍの厚みで５×２ｃｍの帯状に順次蒸着し、陰極を形成した。陰極形成時の真空度が１×１０-4Ｐａ以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。最後に、不活性ガス中で、ＩＴＯ薄膜と陰極が直交する部分を中心にガラス板で覆い、さらに４辺を光硬化樹脂で覆った後に、ＵＶ照射して光硬化樹脂を硬化させ、有機ＥＬ発光素子を作製した。
【０１１５】
（実施例３）
＜ＥＬ素子の作製＞
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（スタルク社製、商品名：ＡＩ４０８３）の懸濁液を０．４５μｍ径のフィルターを用いてろ過した液を、上記実施例１で作製した洗浄済基板上にスピンコートにより塗布し、膜厚が６５ｎｍの薄膜を形成した。大気雰囲気下においてホットプレート上で、２００℃で１５分間熱処理し、正孔注入層を形成した。次いで、上記で合成した高分子化合物１を０．４質量％の割合でトルエンに溶解し、電子ブロック層用の塗布液を作製した。次に正孔注入層が形成された基板上に電子ブロック層用の塗布液をスピンコートによって塗布し、膜厚が２０ｎｍの薄膜を形成した。その後、窒素雰囲気下においてホットプレート上で２００℃、２０分間熱処理し、電子ブロック層を形成した。次に白色発光材料（サメイション製ＷＰ１３３０）を０．８質量％の割合でトルエンに溶解し、さらにカルコン系光配向性化合物（ＲＯＬＩＣ社製、商品名：ＬＣＰＣＢ４８３ＣＰ）を白色発光材料１に対して重量比で２０％の割合で添加し、発光層用の塗布液を作製した。次に正孔注入層が形成された基板上に発光層用の塗布液をスピンコートによって塗布し、膜厚が８０ｎｍの薄膜を形成した。その後、偏光ＵＶ（波長２８０−３３０ｎｍ）を照射し、窒素雰囲気下のホットプレート上で１３０℃、３０分間熱処理し、発光層を形成した。偏光ＵＶは、ＧＳ  ＵＶ ＳＹＳＴＥＭ（入江製作所株式会社製）のＵＶ照射機とＵＶ偏光フィルター２５．０ｍｍφ（エドモント  オプティックス・ジャパン株式会社製）を用いた。発光層が形成された基板を真空蒸着機に導入し、ＩＴＯ薄膜のパターンに直交するように陰極としてＢａ、Ａｌをそれぞれ、１０ｎｍ、１００ｎｍの厚みで５×２ｃｍの帯状に順次蒸着し、陰極を形成した。陰極形成時の真空度が１×１０-4Ｐａ以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。最後に、不活性ガス中で、ＩＴＯ薄膜と陰極が直交する部分を中心にガラス板で覆い、さらに４辺を光硬化樹脂で覆った後に、ＵＶ照射して光硬化樹脂を硬化させ、有機ＥＬ発光素子を作製した。
【０１１６】
（実施例４）
＜ＥＬ素子の作製＞
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（スタルク社製、商品名：ＡＩ４０８３）の懸濁液を０．４５μｍ径のフィルターを用いてろ過した液を、上記実施例１で作製した洗浄済基板上にスピンコートにより塗布し、膜厚が６５ｎｍの薄膜を形成した。大気雰囲気下においてホットプレート上で、２００℃で１５分間熱処理し、正孔注入層を形成した。次いで、次いで、上記で合成した高分子化合物１を０．４質量％の割合でトルエンに溶解し、さらにカルコン系光配向性化合物（ＲＯＬＩＣ社製、商品名：ＬＣＰＣＢ４８３ＣＰ）を高分子化合物１に対して重量比で２０％の割合で添加して、電子ブロック層用の塗布液を作成した。次に正孔注入層が形成された基板上に電子ブロック層用の塗布液をスピンコートによって塗布し、膜厚が２０ｎｍの薄膜を形成した。その後、偏光ＵＶ（波長２８０−３３０ｎｍ）を照射し、窒素雰囲気下においてホットプレート上で２００℃、２０分間熱処理し、電子ブロック層を形成した。偏光ＵＶは、ＧＳ  ＵＶ ＳＹＳＴＥＭ（入江製作所株式会社製）のＵＶ照射機とＵＶ偏光フィルター２５．０ｍｍφ（エドモント  オプティックス・ジャパン株式会社製）を用いた。次に白色発光材料（サメイション製ＷＰ１３３０）を０．８質量％の割合でトルエンに溶解し、さらにカルコン系光配向性化合物（ＲＯＬＩＣ社製、商品名：ＬＣＰＣＢ４８３ＣＰ）を白色発光材料１に対して重量比で２０％の割合で添加し、発光層用の塗布液を作製した。次に正孔注入層が形成された基板上に発光層用の塗布液をスピンコートによって塗布し、膜厚が８０ｎｍの薄膜を形成した。その後、偏光ＵＶ（波長２８０−３３０ｎｍ）を照射し、窒素雰囲気下のホットプレート上で１３０℃、３０分間熱処理し、発光層を形成した。発光層が形成された基板を真空蒸着機に導入し、ＩＴＯ薄膜のパターンに直交するように陰極としてＢａ、Ａｌをそれぞれ、１０ｎｍ、１００ｎｍの厚みで５×２ｃｍの帯状に順次蒸着し、陰極を形成した。陰極形成時の真空度が１×１０-4Ｐａ以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。最後に、不活性ガス中で、ＩＴＯ薄膜と陰極が直交する部分を中心にガラス板で覆い、さらに４辺を光硬化樹脂で覆った後に、ＵＶ照射して光硬化樹脂を硬化させ、有機ＥＬ発光素子を作製した。
【０１１７】
（比較例１）
＜ＥＬ素子の作製＞
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（スタルク社製、商品名：ＡＩ４０８３）の懸濁液を０．４５μｍ径のフィルターを用いてろ過した液を、上記実施例１で作製した洗浄済基板上にスピンコートにより塗布し、膜厚が６５ｎｍの薄膜を形成した。大気雰囲気下においてホットプレート上で、２００℃で１５分間熱処理し、正孔注入層を形成した。次いで、上記で合成した高分子化合物１を０．４質量％の割合でトルエンに溶解し、電子ブロック層用の塗布液を作製した。次に正孔注入層が形成された基板上に電子ブロック層用の塗布液をスピンコートによって塗布し、膜厚が２０ｎｍの薄膜を形成した。その後、窒素雰囲気下においてホットプレート上で２００℃、２０分間熱処理し、電子ブロック層を形成した。次に白色発光材料（サメイション製ＷＰ１３３０）を０．８質量％の割合でトルエンに溶解して発光層用の塗布液を作製した。次に正孔注入層が形成された基板上に発光層用の塗布液をスピンコートによって塗布し、膜厚が８０ｎｍの薄膜を形成した。その後、窒素雰囲気下のホットプレート上で１３０℃、３０分間熱処理し、発光層を形成した。発光層が形成された基板を真空蒸着機に導入し、ＩＴＯ薄膜のパターンに直交するように陰極としてＢａ、Ａｌをそれぞれ、１０ｎｍ、１００ｎｍの厚みで５×２ｃｍの帯状に順次蒸着し、陰極を形成した。陰極形成時の真空度が１×１０−４Ｐａ以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。最後に、不活性ガス中で、ＩＴＯ薄膜と陰極が直交する部分を中心にガラス板で覆い、さらに４辺を光硬化樹脂で覆った後に、ＵＶ照射して光硬化樹脂を硬化させ、有機ＥＬ発光素子を作製した。
【０１１８】
＜有機ＥＬ素子の発光特性の評価＞
比較例１で作製した有機ＥＬ素子を発光させた光は無偏光であるのに対して、実施例１〜４で作製した有機ＥＬ素子を発光させた光は偏光光であることを観察した。発光層の配向性の高さから、偏光の程度は、実施例４＞実施例３＞実施例２＞実施例１の順になる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施の一形態の有機ＥＬ素子１を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  有機ＥＬ素子
２  第１電極
３  第２電極
４  発光層
５  正孔注入層
６  基板
【図１】
2009239180.tif 000003