JP2002093584A - Conductive liquid crystal device, organic electroluminescence device and its manufacturing method - Google Patents

Conductive liquid crystal device, organic electroluminescence device and its manufacturing method

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JP2002093584A
JP2002093584A JP2000276258A JP2000276258A JP2002093584A JP 2002093584 A JP2002093584 A JP 2002093584A JP 2000276258 A JP2000276258 A JP 2000276258A JP 2000276258 A JP2000276258 A JP 2000276258A JP 2002093584 A JP2002093584 A JP 2002093584A
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liquid crystal
carrier transport
transport layer
electrode
electron resonance
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Japanese (ja)
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Shinjiro Okada
伸二郎 岡田
Akira Tsuboyama
明 坪山
Takashi Moriyama
孝志 森山
Naoya Nishida
直哉 西田
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Original Assignee
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent degradation of current characteristics by impressing electric field, in an organic EL device. SOLUTION: The liquid crystal device has a π electron resonance structure in molecular structure, and is constituted of a bar-like conductive liquid crystal of negative inductive anisotropy or a discotheque conductive liquid crystal of positive inductive anisotropy, and a carrier transportation layer in which the face of the π electron resonance structure is arranged in parallel with an electrode surface by heat-treatment, is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性液晶を用い
てキャリア輸送層を形成した導電性液晶素子、及び該液
晶素子を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子、
さらに該素子の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive liquid crystal device in which a carrier transport layer is formed using a conductive liquid crystal, an organic electroluminescence device using the liquid crystal device,
Further, the present invention relates to a method for manufacturing the element.

【0002】[0002]

【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス素子(以
下、「有機EL素子」と記す)としては、1960年代
にアントラセン単結晶などの有機固体でのキャリア注入
型EL素子が詳しく研究されていた。これらの素子は単
層型のものであったが、その後、Tang等は正孔注入
電極と電子注入電極の間に発光層と正孔輸送層を有する
積層型有機EL素子を提案した。これらの注入型EL素
子の発光メカニズムは、陰極からの電子注入と陽極か
らの正孔注入、電子と正孔の固体中の移動、電子と
正孔の再結合、生成された一重項励起子からの発光、
という段階を経る点で共通する。
2. Description of the Related Art As an organic electroluminescence device (hereinafter referred to as "organic EL device"), a carrier injection type EL device using an organic solid such as anthracene single crystal was studied in detail in the 1960s. Although these devices were of a single-layer type, Tang et al. Thereafter proposed a stacked organic EL device having a light emitting layer and a hole transport layer between a hole injection electrode and an electron injection electrode. The light emission mechanism of these injection-type EL devices is based on electron injection from the cathode and hole injection from the anode, migration of electrons and holes in the solid, recombination of electrons and holes, and generated singlet excitons. Luminescence,
It is common in that it goes through the stage of.

【0003】積層型有機EL素子の代表例としては、陽
極としてガラス基板上にITO膜を形成し、その上にT
PD(N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−メチ
ルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジア
ミン)を約50nmの厚さで形成し、その上部にAlq
3(トリス(8−キノラリト)アルミニウム)を約50
nmの厚さで形成し、さらに陰極としてAl、Li合金
を蒸着することで素子を構成する。
As a typical example of a stacked organic EL device, an ITO film is formed on a glass substrate as an anode, and a T
PD (N, N'-diphenyl-N, N'-di (3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine) is formed to a thickness of about 50 nm, and Alq
3 (tris (8-quinolalit) aluminum) to about 50
A device is formed by forming the cathode with a thickness of nm and further depositing an Al or Li alloy as a cathode.

【0004】陽極に用いるITOの仕事関数を4.4〜
5.0eVとすることで、TPDに対して正孔を注入し
易くし、陰極には仕事関数のできるだけ小さな金属で安
定なものを選ぶ。例えば、AlとLiの合金やMgとA
gの合金などである。この構成によると、5V〜10V
の直流電圧の印加により緑色の発光が得られる。
The work function of ITO used for the anode is 4.4 to
By setting it to 5.0 eV, holes are easily injected into the TPD, and a metal having a work function as small as possible and stable is selected as the cathode. For example, an alloy of Al and Li or Mg and A
g alloy. According to this configuration, 5V to 10V
Green light is obtained by applying a DC voltage of

【0005】また、キャリア輸送層として導電性液晶を
用いた例も知られている。例えば、Nature,Vo
l.371,p.141,D.Adam et alに
は長鎖トリフェニレン系化合物である、ディスコティッ
ク液晶の液晶相(Dh相)の移動度が10-3〜10-2
2/Vsecであり、メゾフェーズ(中間相、液晶相
ではない)での移動度が10-1cm2/Vsecである
ことが報告されている。さらに、棒状液晶においても、
応用物理、第68巻、第1号、p.26,半那純一によ
ると、フェニルナフタレン系のスメクチックB相におけ
る移動度が10 -3cm2/Vsec以上であることが報
告されている。
A conductive liquid crystal is used as a carrier transport layer.
Examples of use are also known. For example, Nature, Vo
l. 371, p. 141, D. Adam et al
Is a long chain triphenylene compound,
The mobility of the liquid crystal phase (Dh phase) of the liquid crystal is 10-3-10-2c
mTwo/ Vsec and the mesophase (intermediate phase, liquid crystal phase)
Mobility is 10)-1cmTwo/ Vsec
It has been reported. Furthermore, even in the rod-shaped liquid crystal,
Applied Physics, Vol. 68, No. 1, p. 26, by Junichi Hanna
Phenylnaphthalene-based smectic B phase
Mobility is 10 -3cmTwo/ Vsec or more
It has been tell.

【0006】このような液晶をエレクトロルミネッセン
スに利用する試みとしては、Liquid Cryst
als,1997,Vol.23,No.4,pp61
3−617,INGAH.STAPFF et alに
は、トリフェニレン系のディスコティック液晶を用いた
有機EL素子が報告されている。他に、POLYMER
S FOR ADVANCED TECHNOLOGI
ES,Vol.9,p.443−460,1998や、
ADVANCED MATERIALS 1997,V
ol.9,No.1,p.48にも示されている。
Attempts to utilize such liquid crystals for electroluminescence include Liquid Crystal.
als, 1997, Vol. 23, no. 4, pp61
3-617, INGAH. STAFF et al report an organic EL device using a triphenylene-based discotic liquid crystal. In addition, POLYMER
S FOR ADVANCED TECHNOLOGI
ES, Vol. 9, p. 443-460, 1998,
ADVANCED MATERIALS 1997, V
ol. 9, No. 1, p. 48.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の有機EL素子
は、有機層が低分子化合物を用いて構成され、その総合
的な厚みが100nm〜200nmと薄く、そのため下
記に示すいくつかの問題点があった。
In the conventional organic EL device, the organic layer is formed by using a low molecular weight compound, and the total thickness thereof is as thin as 100 nm to 200 nm. there were.

【0008】(1)有機層が薄いために電極間の電気的
短絡を起こしやすく、有機EL素子では無機EL素子と
異なり、キャリアを注入する必要性から絶縁膜を用いる
ことができないため、電子デバイスとしてはその駆動特
性に問題があった。
(1) Since the organic layer is thin, an electrical short circuit between electrodes is likely to occur. Unlike an inorganic EL element, an organic EL element cannot use an insulating film due to the necessity of injecting carriers. However, there was a problem in its driving characteristics.

【0009】(2)有機層が薄膜であるために素子容量
が大きく、駆動電流が大きくなり、消費電力を増大させ
てしまう。
(2) Since the organic layer is a thin film, the element capacity is large, the driving current is large, and the power consumption is increased.

【0010】(3)ITO等の電極からの有機層への電
子、正孔の注入効率が低い場合があった。これは、有機
化合物分子が結晶状態をとる場合には微小結晶粒界がキ
ャリアの伝導傷害となるので、通常はアモルファス状態
で使われるが、この場合のキャリア注入効率は低く、有
機EL素子が電流量を確保できない大きな原因となって
いた。有機EL素子の電子構造はエネルギーギャップが
約3eVと大きいために、熱励起型の自由キャリアは存
在せず、電極からの注入キャリアが電流(空間電荷制限
電流)を形成することになるので、電極からのキャリア
注入効率は重大な問題となっていた。注入効率が低いた
めに電流量を確保するためには印加電圧を大きくしなけ
ればならず、ひいてはそれが素子層厚の薄膜化につなが
り、電極間の電気的短絡や容量性負荷を増大させる原因
となっていた。
(3) In some cases, the efficiency of injecting electrons and holes from an electrode such as ITO into an organic layer is low. This is because, when the organic compound molecule is in a crystalline state, the fine crystal grain boundaries cause carrier conduction damage, and thus the organic compound molecule is usually used in an amorphous state. It was a major cause that the quantity could not be secured. Since the electronic structure of the organic EL element has a large energy gap of about 3 eV, there is no thermally excited free carrier, and carriers injected from the electrode form a current (space charge limited current). Carrier injection efficiency has become a serious problem. Since the injection efficiency is low, the applied voltage must be increased in order to secure the amount of current, which in turn leads to thinning of the element layer thickness, which causes an electrical short between electrodes and an increase in capacitive load. Had become.

【0011】(4)水の侵入や水分の影響による発光特
性の劣化、駆動劣化などの耐久性が悪い。通常の有機E
L素子においては、有機物積層の後に金属膜を蒸着する
ことよって陰極を形成するが、陰極に適するような仕事
関数の小さな金属は酸化され易く、耐久性が低い。ま
た、スパッタによる保護膜を形成する場合もその形成温
度が高い場合(一般には100℃が限界である)は有機
層の劣化をもたらし、また膜の応力による素子構造の破
壊なども問題となっていた。
(4) Poor durability such as deterioration of light emission characteristics and drive deterioration due to the invasion of water and the influence of moisture. Normal organic E
In the L element, a cathode is formed by depositing a metal film after laminating an organic material, but a metal having a small work function suitable for the cathode is easily oxidized and has low durability. Also, when a protective film is formed by sputtering, when the forming temperature is high (generally, 100 ° C. is a limit), the organic layer is deteriorated, and the element structure is broken due to the stress of the film. Was.

【0012】(5)上記以外にも、液晶材料に電界を印
加して電流を流す場合に特有な問題点として、液晶材料
の誘電率異方性と外場電場との相互作用で液晶分子の再
配向(電場再配向)を生じ、電極面からのキャリアの注
入を劣化させるという問題があった。このような材料
は、電界印加直後は電流が流れるが、時間の経過と共に
電流量が減少してしまうため、安定な電流を流すことが
できない。
(5) In addition to the above, another problem unique to the case where an electric field is applied to a liquid crystal material to flow a current is that the interaction between the dielectric anisotropy of the liquid crystal material and the external electric field causes the liquid crystal molecules to react with each other. There is a problem that reorientation (electric field reorientation) occurs and injection of carriers from the electrode surface is deteriorated. In such a material, a current flows immediately after application of an electric field, but the amount of current decreases with the passage of time, so that a stable current cannot flow.

【0013】本発明の課題は、上記問題点を解決した有
機EL素子を提供することにあり、電流特性の劣化のな
い信頼性の高い液晶素子を構成し、該液晶素子を用い
て、信頼性が高く、発光効率の高い有機EL素子を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide an organic EL device which solves the above-mentioned problems, and constitutes a highly reliable liquid crystal device without deterioration of current characteristics, and uses the liquid crystal device to improve reliability. And to provide an organic EL element having high luminous efficiency.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、2枚の
対向する電極間に、少なくとも、分子構造中にπ電子共
鳴構造を有し誘電率異方性が負である液晶相を示す温度
領域を有する棒状導電性液晶材料からなるキャリア輸送
層を挟持したことを特徴とする導電性液晶素子であり、
上記キャリア輸送層において、上記π電子共鳴構造面が
電極表面に平行に配向していることが望ましい。
A first aspect of the present invention is to form a liquid crystal phase having a π electron resonance structure in its molecular structure and a negative dielectric anisotropy between two opposing electrodes. It is a conductive liquid crystal element characterized by sandwiching a carrier transport layer made of a rod-shaped conductive liquid crystal material having a temperature range shown,
In the carrier transport layer, it is desirable that the π electron resonance structure plane is oriented parallel to the electrode surface.

【0015】本発明の第二は、2枚の対向する電極間
に、少なくとも、発光性有機層と、分子構造中にπ電子
共鳴構造を有し誘電率異方性が負である液晶相を示す温
度領域を有する棒状導電性液晶材料からなり、上記π電
子共鳴構造面を電極表面に平行に配向させたキャリア輸
送層とを挟持した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。
In the second aspect of the present invention, at least a light-emitting organic layer and a liquid crystal phase having a π-electron resonance structure in its molecular structure and having a negative dielectric anisotropy are provided between two opposing electrodes. An organic electroluminescence device comprising a rod-shaped conductive liquid crystal material having a temperature range as shown, and sandwiching a carrier transport layer in which the π-electron resonance structure plane is oriented in parallel to the electrode surface.

【0016】本発明の第三は、2枚の対向する電極間
に、少なくとも、分子構造中にπ電子共鳴構造を有し誘
電率異方性が正である液晶相を示す温度領域を有するデ
ィスコティック導電性液晶材料からなるキャリア輸送層
を挟持したことを特徴とする導電性液晶素子であり、上
記キャリア輸送層において、上記π電子共鳴構造面が電
極表面に平行に配向していることが望ましい。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a disco having at least a temperature region showing a liquid crystal phase having a π electron resonance structure in its molecular structure and a positive dielectric anisotropy between two opposing electrodes. It is a conductive liquid crystal device characterized by sandwiching a carrier transport layer made of a tick conductive liquid crystal material, wherein in the carrier transport layer, the π electron resonance structure surface is desirably oriented parallel to an electrode surface. .

【0017】本発明の第四は、2枚の対向する電極間
に、少なくとも、発光性有機層と、分子構造中にπ電子
共鳴構造を有し誘電率異方性が正である液晶相を示す温
度領域を有するディスコティック導電性液晶材料からな
り、上記π電子共鳴構造面を電極表面に平行に配向させ
たキャリア輸送層とを挟持した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。
A fourth aspect of the present invention is that at least a light-emitting organic layer and a liquid crystal phase having a π-electron resonance structure in its molecular structure and having a positive dielectric anisotropy are provided between two opposing electrodes. An organic electroluminescence device comprising a discotic conductive liquid crystal material having a temperature range as shown, and sandwiching a carrier transport layer in which the π-electron resonance structure plane is oriented parallel to the electrode surface.

【0018】また、上記第二、第四の発明の有機エレク
トロルミネッセンス素子においては、上記キャリア輸送
層が、加熱処理によって上記π電子共鳴構造面を上記電
極表面に平行に配向させたものであること、及び、上記
発光性有機層がアモルファス状態であることを好ましい
態様として含むものである。
In the organic electroluminescence device according to the second or fourth aspect of the present invention, the carrier transport layer has the π-electron resonance structure plane oriented in parallel with the electrode surface by heat treatment. And that the light-emitting organic layer is in an amorphous state as a preferred embodiment.

【0019】また、本発明の第五は、加熱処理によって
第1の電極の表面に対してπ電子共鳴構造面が平行に配
向するようにキャリア輸送層を形成する工程と、該キャ
リア輸送層上に発光性有機層を形成する工程と、該発光
性有機層上に第2の電極を形成することで上記発光性有
機層と上記キャリア輸送層とを上記第1の電極と第2の
電極との間に設ける工程を有し、上記キャリア輸送層
が、分子構造中にπ電子共鳴構造を有し、誘電率異方性
が負である液晶相を示す温度領域を有する棒状導電性液
晶材料からなる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の製造方法である。
A fifth aspect of the present invention is a step of forming a carrier transport layer by heat treatment so that the π electron resonance structure plane is oriented parallel to the surface of the first electrode; Forming a luminescent organic layer on the luminescent organic layer and forming a second electrode on the luminescent organic layer to form the luminescent organic layer and the carrier transport layer on the first electrode and the second electrode. The carrier transport layer has a π-electron resonance structure in its molecular structure, and has a dielectric constant anisotropy. A method for manufacturing an organic electroluminescent element, wherein

【0020】さらにまた、本発明の第六は、加熱処理に
よって第1の電極の表面に対してπ電子共鳴構造面が平
行に配向するようにキャリア輸送層を形成する工程と、
該キャリア輸送層上に発光性有機層を形成する工程と、
該発光性有機層上に第2の電極を形成することで上記発
光性有機層と上記キャリア輸送層とを上記第1の電極と
第2の電極との間に設ける工程を有し、上記キャリア輸
送層が、分子構造中にπ電子共鳴構造を有し、誘電率異
方性が正である液晶相を示す温度領域を有するディスコ
ティック導電性液晶材料からなる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の製造方法であ
る。
A sixth aspect of the present invention is a step of forming a carrier transporting layer by heat treatment so that the π-electron resonance structure plane is oriented parallel to the surface of the first electrode;
Forming a luminescent organic layer on the carrier transport layer;
Forming a second electrode on the light emitting organic layer to provide the light emitting organic layer and the carrier transport layer between the first electrode and the second electrode; The organic layer, wherein the transport layer is a layer made of a discotic conductive liquid crystal material having a temperature range showing a liquid crystal phase having a positive dielectric anisotropy having a π electron resonance structure in a molecular structure. This is a method for manufacturing an electroluminescence element.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の液晶素子は、誘電異方性
が負の棒状導電性液晶を電極表面に対して平行に配向さ
せる、或いは、誘電異方性が正のディスコティック導電
性液晶のダイレクタを電極表面に垂直配向させることに
よって、電界印加による電流特性の劣化を防止したキャ
リア輸送層を構成したことに特徴を有し、さらに、本発
明の有機EL素子は、上記いずれかの導電性液晶からな
り、π電子共鳴構造面を電極表面に平行に配向させたキ
ャリア輸送層を有することを特徴とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The liquid crystal device of the present invention has a structure in which a rod-shaped conductive liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is oriented parallel to an electrode surface, or a discotic conductive liquid crystal having a positive dielectric anisotropy. Is characterized in that the director is vertically oriented on the electrode surface to form a carrier transport layer in which the current characteristics are prevented from deteriorating due to the application of an electric field. And a carrier transport layer comprising a crystalline liquid crystal and having a π-electron resonance structure plane oriented parallel to the electrode surface.

【0022】本発明は、前記した従来技術の問題点にお
いて、特に(3)の問題を主に解決するものであるが、
液晶層をキャリア輸送層として用いることで、有機層を
厚膜化できるなど、その他の問題も改善することができ
る。
The present invention mainly solves the above-mentioned problem of the prior art, particularly, the problem (3).
By using the liquid crystal layer as the carrier transport layer, other problems such as an increase in the thickness of the organic layer can be solved.

【0023】有機EL素子の駆動に高電界(10V/1
00nm)が必要な理由は、 有機層のキャリア(正孔及び電子)の移動度が低いこ
と、 電極から有機層へのキャリアの注入効率が悪いこと、 が原因となっている。
A high electric field (10 V / 1
(00 nm) is required because the mobility of carriers (holes and electrons) in the organic layer is low and the efficiency of carrier injection from the electrode to the organic layer is low.

【0024】有機EL素子に用いる有機化合物は、バン
ドギャップが約0.3eVと広いために伝導帯(LUM
O;Lowest Unoccupied Molec
ular Orbital)に熱励起型の自由電子が存
在せず、電流はもっぱら電極より注入されるトンネル電
流によって賄われる。この電極からの注入効率は、電極
の仕事関数と有機化合物のLUMO、HOMO(Hig
hest Occupied Molecular O
rbital)の準位ギャップだけでなく、有機化合物
の分子配列やその構造に大きく依存する面が有ることが
知られているが、通常のEL素子に用いられる有機化合
物(例えばTPD、α−NPD(ビス〔N−(1−ナフ
チル)−N−フェニル〕ベンジジン)、TAZ−01
(3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5−
(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリ
アゾール)、Alq3など)は、電流量をとるためには
有機層−電極接合界面に10V/100nm程度の高電
界を印加する必要があった。さらに、有機化合物の移動
度は10-3〜10-5cm2/Vsec程度であるため、
電流を確保するためにも素子に印加する電界は高電界が
要求されていた。また、従来のモノマーアモルファスタ
イプの有機層は真空蒸着法で形成するために1μmを超
える厚膜に形成することが少なくとも生産性の面では困
難であった。
The organic compound used for the organic EL device has a conduction band (LUM) because of its wide band gap of about 0.3 eV.
O; Lowest Unoccupied Molec
(Ultra Orbital) has no thermally excited free electrons, and the current is exclusively provided by the tunnel current injected from the electrode. The injection efficiency from this electrode depends on the work function of the electrode and the LUMO, HOMO (Hig
Hest Occupied Molecular O
It is known that there is a surface that largely depends on not only the level gap of rbital) but also the molecular arrangement and structure of the organic compound. However, organic compounds (for example, TPD, α-NPD ( Bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl] benzidine), TAZ-01
(3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5-
(4-tert-butylphenyl) -1,2,4-triazole), Alq3, etc.), it is necessary to apply a high electric field of about 10 V / 100 nm to the organic layer-electrode junction interface in order to obtain a current amount. Was. Further, since the mobility of the organic compound is about 10 −3 to 10 −5 cm 2 / Vsec,
In order to secure a current, a high electric field has been required for the electric field applied to the element. Further, since the conventional monomer amorphous type organic layer is formed by a vacuum evaporation method, it is difficult to form a thick film exceeding 1 μm at least in terms of productivity.

【0025】本発明においては、導電性液晶層をキャリ
ア輸送層として用いることで、上記問題点を改善してい
る。その機能を次に説明する。
In the present invention, the above problem is improved by using a conductive liquid crystal layer as a carrier transport layer. The function will be described below.

【0026】〔1〕導電性液晶は移動度としては10-2
cm2/Vsecを超えるものが存在する(文献:Na
ture,vol.371,p.141,D.Adam
et al)。
[1] The conductive liquid crystal has a mobility of 10 -2.
cm 2 / Vsec (Reference: Na
cure, vol. 371, p. 141, D. Adam
et al).

【0027】〔2〕導電性液晶は温度によって相転移し
て高温でスメクチック相、ネマチック相もしくは等方相
を持つために配向性を持ち、通常の液晶素子と同じく電
極間に配向させて用いることができる。この時に誘電率
異方性が負の棒状液晶であれば、電界による再配向効果
は液晶分子の長軸を電極基板に押さえつける方向に力が
働くので、電界印加による配向変化に基づく電流特性の
劣化がない。
[2] The conductive liquid crystal has an alignment property because it undergoes a phase transition depending on the temperature and has a smectic phase, a nematic phase or an isotropic phase at a high temperature, and is used by being oriented between electrodes as in a normal liquid crystal element. Can be. At this time, if the dielectric constant anisotropy is a rod-shaped liquid crystal, the reorientation effect by the electric field exerts a force in the direction of pressing the long axis of the liquid crystal molecules against the electrode substrate. There is no.

【0028】一方、誘電率異方性が正の棒状液晶では電
界印加によって液晶分子の長軸が離れる方向の変化を受
けるので電流特性が劣化する。ディスコティック液晶の
場合にはπ電子共鳴構造面がそのダイレクタ方向に直交
しているために、誘電率異方性が正のものが望ましい。
On the other hand, a rod-shaped liquid crystal having a positive dielectric anisotropy undergoes a change in the direction in which the long axis of the liquid crystal molecules is separated by the application of an electric field, so that the current characteristics deteriorate. In the case of discotic liquid crystal, since the π-electron resonance structure plane is orthogonal to the director direction, it is desirable that the dielectric anisotropy is positive.

【0029】〔3〕但し、ディスコティック液晶はトリ
フェニレンなどのコアの周囲に側鎖を構成することで液
晶性を発現させているが、この側鎖は金属基板表面(I
TOを含む)に対して濡れ性が悪く、液晶状態ではトリ
フェニレンなどのコアが電極表面に対して配向するため
に、コア部分のπ電子共役構造面が電極表面で配向し、
電極からのキャリアの受け渡しを容易にする効果があ
る。このことで、通常のアモルファス状態の有機化合物
に比べて注入効率を高めることができる。このように、
疎水系の側鎖を持つディスコティック液晶を金属表面
(ITOを含む)で配向させることにより電極から有機
層へのキャリアの注入効率を改善することができる。
[3] However, the discotic liquid crystal exhibits liquid crystallinity by forming side chains around a core such as triphenylene, and the side chains are formed on the surface of the metal substrate (I
(Including TO)), and in the liquid crystal state, the core of triphenylene or the like is oriented with respect to the electrode surface.
This has the effect of facilitating delivery of carriers from the electrodes. This makes it possible to increase the injection efficiency as compared with a normal amorphous organic compound. in this way,
By aligning a discotic liquid crystal having a hydrophobic side chain on a metal surface (including ITO), the efficiency of carrier injection from the electrode to the organic layer can be improved.

【0030】この効果は、通常の棒状液晶においてもフ
ェニル基やナフタレン基などの分子構造中にあるπ電子
共鳴構造面の配向によって電極の原子の電子雲との相互
作用が改善され、キャリアの電極からの注入効率が向上
することが同様に期待できる。
This effect is improved even in a normal rod-like liquid crystal by improving the interaction of the electrode atoms with the electron cloud by the orientation of the π-electron resonance structure surface in the molecular structure such as phenyl group and naphthalene group. It can be similarly expected that the efficiency of injection from the substrate improves.

【0031】このような静的な配向効果に加え、電界印
加時に誘電率異方性が負の棒状液晶または誘電率異方性
が正のディスコティック液晶は、π電子共鳴構造面が電
界方向に直交するように電界配向トルクを受けるために
さらに電極界面での注入効率を高くすることができる。
In addition to such a static alignment effect, a rod-shaped liquid crystal having a negative dielectric anisotropy or a discotic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy when an electric field is applied has a π-electron resonance structure surface in the direction of the electric field. The injection efficiency at the electrode interface can be further increased because the electric field orientation torque is received orthogonally.

【0032】〔4〕液晶性を持つ分子は再配向処理(後
処理)によって電極表面での分子配置を再構成すること
ができるので、注入効率を改善し易い。
[4] Molecules having liquid crystallinity can be rearranged on the electrode surface by reorientation treatment (post-treatment), so that injection efficiency is easily improved.

【0033】このように、2枚の対向する電極間に、分
子構造中にπ電子共鳴構造を有し、液晶相を示す温度領
域を持つ導電性液晶材料を挟持し、電界印加時に液晶分
子にかかるトルクが該π電子共鳴構造面を電極表面に平
行に配向させたキャリア輸送層を形成することで、キャ
リアの注入効率の高い有機EL素子を構成することがで
きる。
As described above, a conductive liquid crystal material having a π-electron resonance structure in the molecular structure and having a temperature region showing a liquid crystal phase is sandwiched between two opposing electrodes. Such a torque forms a carrier transport layer in which the π-electron resonance structure plane is oriented parallel to the electrode surface, whereby an organic EL device having high carrier injection efficiency can be formed.

【0034】尚、本発明において、π電子共鳴構造面が
電極表面に平行に配向とは、π電子共鳴構造面が電極表
面に完全に平行な場合はもちろんのこと、当該構造面と
電極表面とのなす角度が、最大でも45°未満になるよ
うに配向していることをいう。
In the present invention, the orientation of the π-electron resonance structure plane parallel to the electrode surface means not only when the π-electron resonance structure plane is completely parallel to the electrode surface, but also when the structure surface and the electrode surface are parallel to each other. Means that they are oriented so that the angle between them is less than 45 ° at the maximum.

【0035】上記したような導電性液晶からなるキャリ
ア輸送層を有する本発明の液晶素子は、上記した有機E
L素子の他にも、光センサ、光導電体(複写機)、有機
半導体素子(有機TFT)、温度センサ、空間変調素子
など種々の用途に応用して用いることができる。
The liquid crystal device of the present invention having the above-described carrier transporting layer made of a conductive liquid crystal is provided by the above organic E
In addition to the L element, it can be applied to various uses such as an optical sensor, a photoconductor (copier), an organic semiconductor element (organic TFT), a temperature sensor, and a spatial modulation element.

【0036】本発明に用いられる導電性液晶のπ電子共
鳴構造としては、トリフェニレン、ナフタレン、ベンゼ
ン環などの他に、例えば、ピリジン環、ピリミジン環、
ピリダジン環、ピラジン環、トロポロン環、アズレン
環、ベンゾフラン環、インドール環、インダゾール環、
ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾイ
ミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリ
ン環、キノキサリン環、フェナントレン環、アントラセ
ン環等が挙げられる。
The π-electron resonance structure of the conductive liquid crystal used in the present invention may be, for example, pyridine ring, pyrimidine ring,
Pyridazine ring, pyrazine ring, tropolone ring, azulene ring, benzofuran ring, indole ring, indazole ring,
Examples include a benzothiazole ring, a benzoxazole ring, a benzimidazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, a phenanthrene ring, and an anthracene ring.

【0037】また、本発明において導電性液晶として用
いられるディスコティック液晶のコア構造としては、ト
リフェニレン構造や上記構造の他に、トルクセン骨格、
メタル−フタロシアニン骨格、フタロシアニン骨格、ジ
ベンゾピレン骨格、メタル−ナフタロシアニン骨格、ジ
ベンゾピレン骨格、ヘキサベンゾコロネン骨格などが挙
げられる。
The core structure of the discotic liquid crystal used as the conductive liquid crystal in the present invention includes a triphenylene structure and the above structure,
Examples include a metal-phthalocyanine skeleton, a phthalocyanine skeleton, a dibenzopyrene skeleton, a metal-naphthalocyanine skeleton, a dibenzopyrene skeleton, and a hexabenzocoronene skeleton.

【0038】本発明において用いられる電極材料として
は、陽極にはITOの他に、酸化インジウム、酸化錫、
Cd2SnO4、酸化亜鉛、ヨウ化銅、金、白金などが挙
げられ、陰極にはアルカリ金属、アルカリ土類金属及び
その合金であるナトリウム、カリウム、マグネシウム、
リチウム、ナトリウムカリウム合金、マグネシウムイン
ジウム合金、マグネシウム銀合金、アルミニウム、アル
ミニウムリチウム合金、アルミニウム銅合金、アルミニ
ウム銅シリコン合金などが挙げられる。
As an electrode material used in the present invention, in addition to ITO, indium, indium oxide, tin oxide,
Cd 2 SnO 4 , zinc oxide, copper iodide, gold, platinum and the like, and the cathode is an alkali metal, an alkaline earth metal and its alloys such as sodium, potassium, magnesium,
Examples include lithium, sodium potassium alloy, magnesium indium alloy, magnesium silver alloy, aluminum, aluminum lithium alloy, aluminum copper alloy, aluminum copper silicon alloy and the like.

【0039】また、本発明の有機EL素子において発光
性有機層に用いられる材料としては、Alq3の他に、
BeBq(ビス(ベンゾキノリノラト)ベリリウム錯
体)、DTVBi(4,4’−ビス−(2,2−ジ−p
−トリル−ビニル)−ビフェニル)、Eu(DBM)3
(Phen)(トリス(1,3−ジフェニル−1,3−
プロパンジオノ)(モノフェナントロリン)Eu(II
I))、さらには、ジフェニルエチレン誘導体、トリフ
ェニルアミン誘導体、ジアミノカルバゾール誘導体、ビ
ススチリル誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオ
キサゾール誘導体、芳香性ジアミン誘導体、キナクリド
ン系化合物、ペリレン系化合物、オキサジアゾール誘導
体、クマリン系化合物、アントラキノン誘導体などが挙
げられる。これらの材料は、真空蒸着法によってアモル
ファス状態で好ましく積層される。
The material used for the luminescent organic layer in the organic EL device of the present invention includes, in addition to Alq3,
BeBq (bis (benzoquinolinolato) beryllium complex), DTVBi (4,4'-bis- (2,2-di-p
-Tolyl-vinyl) -biphenyl), Eu (DBM) 3
(Phen) (tris (1,3-diphenyl-1,3-
Propane diono) (monophenanthroline) Eu (II)
I)), further, diphenylethylene derivatives, triphenylamine derivatives, diaminocarbazole derivatives, bisstyryl derivatives, benzothiazole derivatives, benzoxazole derivatives, aromatic diamine derivatives, quinacridone compounds, perylene compounds, oxadiazole derivatives, coumarins Series compounds and anthraquinone derivatives. These materials are preferably laminated in an amorphous state by a vacuum deposition method.

【0040】[0040]

【実施例】(実施例1)図1に示す断面構造の有機EL
素子を作製した。図中、1は陽極、2は陰極、3はキャ
リア輸送層、4a〜4cは発光性有機層、5はガラス基
板である。以下に作製工程を示す。
(Example 1) Organic EL having a sectional structure shown in FIG.
An element was manufactured. In the figure, 1 is an anode, 2 is a cathode, 3 is a carrier transport layer, 4a to 4c are luminescent organic layers, and 5 is a glass substrate. The manufacturing process is described below.

【0041】ガラス基板上に正孔注入用陽極1として、
ITO膜を、基板温度を200℃、Inが90%でSn
が10%のターゲットを用いてArガスを200scc
m、O2ガスを3sccm導入してスパッタ成膜した。
スパッタ成膜後の仕事関数は約4.5eVであるが、こ
のITO膜を低圧水銀ランプを用いてUV光照射して仕
事関数を高めて用いた。厚さは70nmに設定した。
As a hole injection anode 1 on a glass substrate,
The ITO film was formed by setting the substrate temperature to 200 ° C.
200 scc Ar gas using a 10% target
m, O 2 gas was introduced at 3 sccm to form a film by sputtering.
The work function after sputter deposition was about 4.5 eV. The ITO film was irradiated with UV light using a low-pressure mercury lamp to increase the work function. The thickness was set to 70 nm.

【0042】上記基板を2.66×10-3Pa以下に減
圧した真空槽内に設置し、抵抗加熱蒸着法により、下記
液晶Aを約50nmの厚さに成膜した。蒸着圧力は1.
33×10-3Paで約0.1nm/secの蒸着レート
で蒸着した。
The above substrate was placed in a vacuum chamber having a reduced pressure of 2.66 × 10 −3 Pa or less, and the following liquid crystal A was deposited to a thickness of about 50 nm by resistance heating evaporation. The deposition pressure is 1.
Vapor deposition was performed at 33 × 10 −3 Pa at a vapor deposition rate of about 0.1 nm / sec.

【0043】 液晶A:C511−COO−(Ph)−(Ph)−Br Phはフェニレン基Liquid crystal A: C 5 H 11 —COO— (Ph) — (Ph) —Br Ph is a phenylene group

【0044】[0044]

【化1】 Cry.:結晶相、SmE:スメクチックE相、Sm
B:スメクチックB相、Iso.:等方相
Embedded image Cry. : Crystalline phase, SmE: smectic E phase, Sm
B: Smectic B phase, Iso. : Isotropic phase

【0045】発光性有機層4a〜4cは、それぞれ異な
る発光波長となるように、マスク蒸着により異なる有機
層を形成した。有機層のホスト材料としては、Alq3
を用い、中心波長として該Alq3単独の層、ドーピン
グ材料として5重量%のペリレンを用いて発光波長を短
波長側にシフトさせた層、5重量%のDCM(スチリル
系色素)を用いて発光波長を長波長側にシフトさせた
層、をそれぞれ形成した。この発光性有機層4a〜4c
の膜厚は50nmとし、真空蒸着によって上記液晶Aか
らなるキャリア輸送層3上に形成した。蒸着圧力は1.
33×10-3Paで、約0.1nm/secの蒸着レー
トで蒸着した。上記Alq3、ペリレン、DCMの構造
式を以下に示す。
The light-emitting organic layers 4a to 4c were formed with different organic layers by mask evaporation so as to have different emission wavelengths. As a host material of the organic layer, Alq3
And a layer in which the emission wavelength is shifted to the shorter wavelength side using 5 wt% of perylene as a doping material, and an emission wavelength using DCM (a styryl dye) of 5 wt%. Were shifted to the longer wavelength side. These luminescent organic layers 4a to 4c
Was formed on the carrier transport layer 3 made of the liquid crystal A by vacuum evaporation. The deposition pressure is 1.
Deposition was performed at 33 × 10 −3 Pa at a deposition rate of about 0.1 nm / sec. The structural formulas of Alq3, perylene, and DCM are shown below.

【0046】[0046]

【化2】 Embedded image

【0047】さらに、上記発光性有機層4a〜4c上に
陰極2として、AlLi合金(Li1.8重量%)膜を
50nmの厚さに真空蒸着した上にAl層を150nm
の厚さに真空蒸着し、素子を得た。
Further, an AlLi alloy (Li 1.8% by weight) film was vacuum-deposited to a thickness of 50 nm as a cathode 2 on the luminescent organic layers 4a to 4c, and an Al layer was formed to a thickness of 150 nm.
Vacuum deposited to a thickness of 3 to obtain a device.

【0048】該素子の温度を70℃に昇温することで、
素子を流れる電流量を増加させ、エレクトロルミネッセ
ンス発光を実現することができた。液晶Aの配向により
ITO電極からの電流量(キャリア注入量)が増加して
いる。この時、ITO電極上では液晶分子の分子長軸が
電極表面に対してほぼ平行に配向していた(再配向効
果:陰極金属を10nmで蒸着したサンプルを直交偏光
子を有する偏光顕微鏡下で観察して確認した。液晶Aの
層厚が150nmとした場合も同様であった。)。
By raising the temperature of the device to 70 ° C.,
By increasing the amount of current flowing through the device, it was possible to realize electroluminescence light emission. The amount of current (injection amount of carrier) from the ITO electrode is increased by the orientation of the liquid crystal A. At this time, the long axis of the liquid crystal molecules was aligned almost parallel to the electrode surface on the ITO electrode (reorientation effect: a sample in which a cathode metal was deposited at 10 nm was observed under a polarizing microscope having an orthogonal polarizer). The same was true when the layer thickness of the liquid crystal A was 150 nm.)

【0049】液晶Aでは誘電率異方性がテイル部分につ
いているカルボニル基の存在で負になっているために、
電界印加後の電流密度の劣化が少ない。特に、低次の液
晶相であるスメクチックB相で劣化改善効果が著しい。
In the liquid crystal A, since the dielectric anisotropy is negative due to the presence of the carbonyl group attached to the tail portion,
There is little deterioration in current density after applying an electric field. In particular, the smectic B phase, which is a low-order liquid crystal phase, has a remarkable effect of improving deterioration.

【0050】このような素子構成を取ることによって、
分子構造中にπ電子共鳴構造を有し液晶相を示す温度領
域を持つ導電性液晶材料(液晶A)を挟持し、該π電子
共鳴構造面が電極表面に平行に配向したキャリア輸送層
を形成した発光素子を作製することができた。この時に
液晶AはITO電極とAlq3の間でダイレクタ方向は
ITO電極面に平行で且つランダム配向をしているホモ
ジニアス配向をとっている。液晶Aのような棒状液晶の
場合には、ダイレクタは分子長軸に平行であり、電界印
加時にダイレクタが電極表面に平行に配列することで、
π電子共鳴構造面が電極平面に平行に配向したキャリア
輸送層を有する有機EL素子を構成することができた。
By adopting such an element configuration,
A carrier transport layer in which a conductive liquid crystal material (liquid crystal A) having a π-electron resonance structure in a molecular structure and having a temperature region showing a liquid crystal phase is sandwiched, and the π-electron resonance structure plane is oriented parallel to the electrode surface. Thus, a light-emitting device was manufactured. At this time, the liquid crystal A has a homogeneous orientation in which the director direction is parallel to the ITO electrode surface and randomly oriented between the ITO electrode and Alq3. In the case of a rod-shaped liquid crystal such as liquid crystal A, the director is parallel to the molecular long axis, and the director is arranged parallel to the electrode surface when an electric field is applied.
An organic EL device having a carrier transport layer in which the π-electron resonance structure plane was oriented parallel to the electrode plane could be constructed.

【0051】(実施例2)液晶Aの代わりにディスコテ
ィック液晶である下記液晶Bを50nmの厚さに真空蒸
着した以外は実施例1と同様にして有機EL素子を作製
した。蒸着圧力は1.33×10-3Paで約0.1nm
/secの蒸着レートで蒸着した。
(Example 2) An organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the following liquid crystal B, which is a discotic liquid crystal, was vacuum-deposited to a thickness of 50 nm instead of the liquid crystal A. The deposition pressure is about 0.1 nm at 1.33 × 10 −3 Pa.
/ Sec at a deposition rate of / sec.

【0052】[0052]

【化3】 Embedded image

【0053】上記液晶Bの相転移は、昇温時に75.0
℃で結晶相からディスコティック相(D相、液晶相)
へ、138.0℃でD相から等方相へ相転移する。この
液晶は側鎖にカルボニル基を持っているために誘電率異
方性は正であり、電界印加時にダイレクタは電極表面に
対して垂直方向に配向する。
The liquid crystal B has a phase transition of 75.0% when the temperature is raised.
Crystalline phase to discotic phase (D phase, liquid crystal phase) at ℃
Phase transition from phase D to isotropic phase at 138.0 ° C. Since this liquid crystal has a carbonyl group in the side chain, the dielectric anisotropy is positive, and the director is oriented in a direction perpendicular to the electrode surface when an electric field is applied.

【0054】得られた素子を75℃に加温して、導電性
液晶を用いた有機EL素子を作製することができた。こ
の時ITO電極上ではディスコティックカラムが電極表
面に対してほぼ垂直に配向していた(再配向効果:陰極
金属を10nmで蒸着したサンプルを直交偏光子を有す
る偏光顕微鏡下で観察して確認した。液晶Bの層厚が1
50nmの時も同様であった)。
The obtained device was heated to 75 ° C. to produce an organic EL device using a conductive liquid crystal. At this time, the discotic column was oriented almost perpendicularly to the electrode surface on the ITO electrode (reorientation effect: confirmed by observing a sample in which a cathode metal was deposited at 10 nm under a polarizing microscope having an orthogonal polarizer. The layer thickness of the liquid crystal B is 1.
The same was true for 50 nm).

【0055】(実施例3)液晶Aの代わりに、棒状液晶
のコアがビフェニル構造でテイル構造がアルコキシ構造
になっている下記液晶Cを用いた以外は、実施例1と同
様にして有機EL素子を作製した。 液晶C:C613−O−(Ph)−(Ph)−COO−
37
(Example 3) An organic EL device was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal A was replaced with the following liquid crystal C in which a rod-shaped liquid crystal core had a biphenyl structure and a tail structure had an alkoxy structure. Was prepared. LCD C: C 6 H 13 -O- ( Ph) - (Ph) -COO-
C 3 H 7

【0056】[0056]

【化4】 SmA:スメクチックAEmbedded image SmA: smectic A

【0057】得られた有機EL素子は、実施例1と同様
に良好な発光が得られた。
The obtained organic EL device emitted good light as in Example 1.

【0058】(実施例4)液晶Aの代わりに、棒状液晶
のコアがビフェニル構造でテイル構造がアルコキシ構造
になっている下記液晶Dを用いた以外は、実施例1と同
様にして有機EL素子を作製した。 液晶D:C919−O−(Ph)−(Ph)−COO−
CH3
(Example 4) An organic EL device was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal A was replaced with the following liquid crystal D having a rod-shaped liquid crystal core having a biphenyl structure and a tail structure having an alkoxy structure. Was prepared. LCD D: -O- C 9 H 19 ( Ph) - (Ph) -COO-
CH 3

【0059】[0059]

【化5】 Embedded image

【0060】得られた有機EL素子は、実施例1と同様
に良好な発光が得られた。
The obtained organic EL device emitted good light as in Example 1.

【0061】(実施例5)液晶Aの代わりに、棒状液晶
のコアがトリフェニル構造でテイル構造がアルコキシ構
造になっている下記液晶Eを用いた以外は、実施例1と
同様にして有機EL素子を作製した。 液晶E:C613−CO−(Ph)−(Ph)−(P
h)−Br
Example 5 An organic EL was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal A was replaced with the following liquid crystal E having a rod-shaped liquid crystal core having a triphenyl structure and a tail structure having an alkoxy structure. An element was manufactured. LCD E: C 6 H 13 -CO- ( Ph) - (Ph) - (P
h) -Br

【0062】[0062]

【化6】 N:ネマチック相Embedded image N: Nematic phase

【0063】得られた有機EL素子は、実施例1と同様
に良好な発光が得られた。
The obtained organic EL device emitted good light as in Example 1.

【0064】(実施例6)液晶Bの代わりに、トリフェ
ニレンのヘキサ−n−ヘプチロキシベンゾエートを用い
た以外は実施例2と同様にして有機EL素子た。得られ
た有機EL素子は、実施例2と同様に良好な発光が得ら
れた。
(Example 6) An organic EL device was prepared in the same manner as in Example 2 except that hexaphenyl-n-heptyloxybenzoate of triphenylene was used instead of the liquid crystal B. In the obtained organic EL element, good light emission was obtained as in Example 2.

【0065】本例で用いた液晶は、六つのエステル結合
分子群の永久双極子が誘電率異方性(Δε)への正の強
い寄与を与えるために誘電率異方性は正になっている。
本発明において、望ましくないディスコティック液晶の
例は、誘電率異方性が負である、ヘキサキス((4−オ
クチルフェニル)−エチニル)ベンゼンである。他に望
ましい液晶例としては、ヘキサ−n−ドデカノイルオキ
シトルクセン(C13 27COO)6が挙げられる。さら
に望ましい例としては、1−ニトロ−2,3,6,7,
10,11−ヘキサアルコキシトリフェニレン(OCn
2n+16の4位、5位同族体がある。n=5のものは
35℃で誘電率異方性が1.2、50℃でも0.9と正
の値をとるために、電界印加時の特性変化がない。
The liquid crystal used in this example has six ester bonds.
The permanent dipole of the molecule group has a positive strength on dielectric anisotropy (Δε)
The dielectric anisotropy is positive in order to provide a significant contribution.
In the present invention, undesirable discotic liquid crystal
Examples are hexakis ((4-O) having a negative dielectric anisotropy.
Octylphenyl) -ethynyl) benzene. Other hope
A preferred example of the liquid crystal is hexa-n-dodecanoyl oxo.
Sirksen (C13H 27COO)6Is mentioned. Further
Preferred examples of 1-nitro-2,3,6,7,
10,11-hexaalkoxytriphenylene (OCn
H2n + 1)6There are 4- and 5-position homologues. for n = 5
Dielectric anisotropy is 1.2 at 35 ° C and 0.9 as positive even at 50 ° C
, There is no characteristic change when an electric field is applied.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶素子
は、キャリア輸送能に優れ、電界印加においても特性劣
化のない導電性液晶からなるキャリア輸送層を備えてい
るため、電流特性の通電劣化が防止された信頼性の高い
有機EL素子が実現する。また、厚膜化も可能であるた
め、従来有機層の厚さが薄いことに起因していた、電気
的短絡や水分による劣化も防止され、信頼性の高い電子
デバイスの構成が可能となる。
As described above, the liquid crystal device of the present invention has a carrier transporting layer made of a conductive liquid crystal which has excellent carrier transporting ability and does not deteriorate even when an electric field is applied. A highly reliable organic EL element in which deterioration is prevented is realized. Further, since the film can be made thicker, electric short-circuit and deterioration due to moisture, which have been caused by the thinner organic layer, can be prevented, and a highly reliable electronic device can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例で作製した有機EL素子の構成
を示す断面模式図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an organic EL device manufactured in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 陽極 2 陰極 3 キャリア輸送層 4a〜4c 発光性有機層 5 ガラス基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anode 2 Cathode 3 Carrier transport layer 4a-4c Luminescent organic layer 5 Glass substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森山 孝志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 西田 直哉 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 3K007 AB08 AB13 DA01 DB03 EA02 EB00 FA03 5C094 AA31 AA38 BA29 BA43 CA19 CA24 EA04 EA07 FB01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Takashi Moriyama, Inventor 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Naoya Nishida 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon F term in the company (reference) 3K007 AB08 AB13 DA01 DB03 EA02 EB00 FA03 5C094 AA31 AA38 BA29 BA43 CA19 CA24 EA04 EA07 FB01

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2枚の対向する電極間に、少なくとも、
分子構造中にπ電子共鳴構造を有し誘電率異方性が負で
ある液晶相を示す温度領域を有する棒状導電性液晶材料
からなるキャリア輸送層を挟持したことを特徴とする導
電性液晶素子。
1. At least between two opposing electrodes,
A conductive liquid crystal device comprising a carrier transport layer made of a rod-shaped conductive liquid crystal material having a temperature region exhibiting a liquid crystal phase having a negative dielectric anisotropy having a π electron resonance structure in a molecular structure. .
【請求項2】 上記キャリア輸送層において、上記π電
子共鳴構造面が電極表面に平行に配向している請求項1
に記載の導電性液晶素子。
2. The carrier transport layer, wherein the π-electron resonance structure plane is oriented parallel to an electrode surface.
3. The conductive liquid crystal device according to item 1.
【請求項3】 2枚の対向する電極間に、少なくとも、
発光性有機層と、分子構造中にπ電子共鳴構造を有し誘
電率異方性が負である液晶相を示す温度領域を有する棒
状導電性液晶材料からなり、上記π電子共鳴構造面を電
極表面に平行に配向させたキャリア輸送層とを挟持した
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. At least between two opposing electrodes,
A light-emitting organic layer and a rod-shaped conductive liquid crystal material having a temperature region exhibiting a liquid crystal phase having a negative dielectric anisotropy having a π-electron resonance structure in a molecular structure, wherein the π-electron resonance structure surface is an electrode. An organic electroluminescence device comprising a carrier transport layer oriented parallel to the surface thereof.
【請求項4】 上記キャリア輸送層は、加熱処理によっ
て上記π電子共鳴構造面を前記電極表面に平行に配向さ
れたものである請求項3に記載の有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。
4. The organic electroluminescence device according to claim 3, wherein the carrier transport layer has the π-electron resonance structure plane oriented parallel to the electrode surface by a heat treatment.
【請求項5】 上記発光性有機層がアモルファス状態で
ある請求項3または4に記載の有機エレクトロルミネッ
センス素子。
5. The organic electroluminescence device according to claim 3, wherein the light-emitting organic layer is in an amorphous state.
【請求項6】 2枚の対向する電極間に、少なくとも、
分子構造中にπ電子共鳴構造を有し誘電率異方性が正で
ある液晶相を示す温度領域を有するディスコティック導
電性液晶材料からなるキャリア輸送層を挟持したことを
特徴とする導電性液晶素子。
6. At least between two opposing electrodes,
A conductive liquid crystal comprising a carrier transport layer made of a discotic conductive liquid crystal material having a temperature region exhibiting a liquid crystal phase having a π electron resonance structure and a positive dielectric anisotropy in a molecular structure. element.
【請求項7】 上記キャリア輸送層において、上記π電
子共鳴構造面が電極表面に平行に配向している請求項6
に記載の導電性液晶素子。
7. The carrier transport layer, wherein the π-electron resonance structure plane is oriented parallel to an electrode surface.
3. The conductive liquid crystal device according to item 1.
【請求項8】 2枚の対向する電極間に、少なくとも、
発光性有機層と、分子構造中にπ電子共鳴構造を有し誘
電率異方性が正である液晶相を示す温度領域を有するデ
ィスコティック導電性液晶材料層からなり、上記π電子
共鳴構造面を電極表面に平行に配向させたキャリア輸送
層とを挟持したことを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。
8. At least between two opposing electrodes,
A light-emitting organic layer, and a discotic conductive liquid crystal material layer having a temperature region exhibiting a liquid crystal phase having a π electron resonance structure in the molecular structure and having a positive dielectric anisotropy. An organic electroluminescence device characterized in that a carrier transport layer in which is oriented in parallel with the electrode surface is sandwiched.
【請求項9】 上記キャリア輸送層は、加熱処理によっ
て上記π電子共鳴構造面を前記電極表面に平行に配向さ
せたものであることを特徴とする請求項8に記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子。
9. The organic electroluminescence device according to claim 8, wherein the carrier transport layer has the π-electron resonance structure plane oriented in parallel with the electrode surface by heat treatment.
【請求項10】 上記発光性有機層がアモルファス状態
である請求項8又は9に記載の有機エレクトロルミネッ
センス素子。
10. The organic electroluminescence device according to claim 8, wherein the light emitting organic layer is in an amorphous state.
【請求項11】 加熱処理によって第1の電極の表面に
対してπ電子共鳴構造面が平行に配向するようにキャリ
ア輸送層を形成する工程と、該キャリア輸送層上に発光
性有機層を形成する工程と、該発光性有機層上に第2の
電極を形成することで上記発光性有機層と上記キャリア
輸送層とを上記第1の電極と第2の電極との間に設ける
工程を有し、上記キャリア輸送層が、分子構造中にπ電
子共鳴構造を有し、誘電率異方性が負である液晶相を示
す温度領域を有する棒状導電性液晶材料からなる層であ
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
の製造方法。
11. A step of forming a carrier transport layer by heat treatment so that a π-electron resonance structure plane is oriented parallel to a surface of the first electrode, and forming a light-emitting organic layer on the carrier transport layer. And forming a second electrode on the luminescent organic layer to provide the luminescent organic layer and the carrier transport layer between the first electrode and the second electrode. The carrier transport layer has a π-electron resonance structure in its molecular structure and is a layer made of a rod-shaped conductive liquid crystal material having a temperature region showing a liquid crystal phase having a negative dielectric anisotropy. A method for producing an organic electroluminescence element.
【請求項12】 加熱処理によって第1の電極の表面に
対してπ電子共鳴構造面が平行に配向するようにキャリ
ア輸送層を形成する工程と、該キャリア輸送層上に発光
性有機層を形成する工程と、該発光性有機層上に第2の
電極を形成することで上記発光性有機層と上記キャリア
輸送層とを上記第1の電極と第2の電極との間に設ける
工程を有し、上記キャリア輸送層が、分子構造中にπ電
子共鳴構造を有し、誘電率異方性が正である液晶相を示
す温度領域を有するディスコティック導電性液晶材料か
らなる層であることを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の製造方法。
12. A step of forming a carrier transport layer by heat treatment so that a π electron resonance structure plane is oriented parallel to a surface of the first electrode, and forming a light-emitting organic layer on the carrier transport layer. And forming a second electrode on the luminescent organic layer to provide the luminescent organic layer and the carrier transport layer between the first electrode and the second electrode. The carrier transport layer has a π-electron resonance structure in its molecular structure, and is a layer made of a discotic conductive liquid crystal material having a temperature region indicating a liquid crystal phase having a positive dielectric anisotropy. A method for producing an organic electroluminescent device, characterized by:
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JP2005258178A (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Seiko Epson Corp Display element and electronic equipment
JP2006520098A (en) * 2003-03-06 2006-08-31 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング Organic light emitting materials and light emitting devices including these materials

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