JP2002502051A - 効率的なフォトルミネッセンス偏光子、その形成方法及び表示装置への利用 - Google Patents

効率的なフォトルミネッセンス偏光子、その形成方法及び表示装置への利用

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JP2002502051A
JP2002502051A JP2000529622A JP2000529622A JP2002502051A JP 2002502051 A JP2002502051 A JP 2002502051A JP 2000529622 A JP2000529622 A JP 2000529622A JP 2000529622 A JP2000529622 A JP 2000529622A JP 2002502051 A JP2002502051 A JP 2002502051A
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polarization
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Abstract

(57)【要約】 吸収時の低い偏光度と、発光時の高い偏光度とを有することを特徴とするPL偏光子が開示された。本発明は、このようなPL偏光子を製造する方法をも開示する。また、本発明は、吸収時の低い偏光度と、発光時の高い偏光度とを有することを特徴とする、少なくとも一つのフォトルミネッセンス偏光子からなる、高い明るさとコントラストとを有する表示装置をも開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、フォトルミネッセンス(photoluminescent;光ルミネセンス)偏光子(
polarizer;偏光板)、特に吸収(absorption;吸光)時の低い偏光度(low degree of
polarization)と発光(emission;放射、放出)時の高い偏光度(high degree of p
olarizaition)とを有することを特徴とするフォトルミネッセンス偏光子に関す る。本発明は、前述の偏光子の製造方法にも関する。本発明は、表示装置(displ
ay device;ディスプレイ装置)におけるこれらのフォトルミネッセンス偏光子の 利用(application;応用、使用)にも関する。
【0002】 (背景技術) 偏光していない光を直線偏光に変換する直線偏光のシート偏光子(sheet poral
izer;シート状偏光子)は、先行技術でよく知られており、多様な応用において非
常に重要である。(L. K. M. Chan, "The encyclopedia of Advanced Materials
", Vol. 2, D. Bloor, T. J. Brook, M. C. Flemings, S. Mahajan, 1294〜1304
頁(1994)、 Elsevier Science Ltd., Oxford、 D. S. Kligerら, "Polarized
Light in Opics and Spectroscopy"(1990), Academic Press, San Diago、 T.
J. Nelsonら、"Electonic Information Display Technologies"(1997), Worl
d Scientific Publishing, Singapore)。しかしながら、現在使用されている偏
光子は、そのいくつかを以下にまとめたように、厳しい制限により不利を被って
いる。
【0003】 現在使用されている直線偏光のシート偏光子の大多数は、Landら(E. H. Land
, J. Opt. Soc. Am., Vol. 4, 957頁(1951))による発明に基づく二色性偏光 子である。先行技術で十分に確立されているように、二色性偏光子は、配向され
た二色性の化学種(dichroic species)を含む配向された合成ポリマーから製造さ
れる。二色性偏光子は、入射光の一つの偏光方向の吸収により処理し、従って、
完璧に直線偏光を生成する二色性偏光子は、偏光されていない入射光の50%以
上を吸収する(D. S. Kligerら "Polarized Light in Optica and Spectroscopy
"(1990), Academic Press, San Diego)。その結果、二色性偏光子は少なくと
も入射光の光エネルギーの50%以上を熱に変換し、このことが、この偏光子の
効率を厳しく制限し、高い光度(high-intensity;高い輝度)の光源を用いた場合 の過熱による問題を引き起こしていた。
【0004】 二色性偏光子に取って代わって、一つの偏光の選択的反射又は散乱に基づき、
反射光又は散乱光の再使用(recycle;再生)を可能にする偏光子(欧州特許 0 606
940 A2、国際特許9735219 A1、米国特許 5,325,218、米国特許 5,422,756、米 国特許 5,528,720、米国特許 5,559,634、M. Schadtら, Jap. J. Appl. Phys.,
Vol. 29, 1974〜1984頁(1995)、D. J. Broerら, Nature, Nol. 378, 467〜469
頁(1995)、及びD. Coastsら, SID 96 Applications Digest, 67〜70頁(1996 ))或いは散乱を可能にする偏光子(Y. Dirix, "Polarizers based on anisotr
opic absorbance or scattering of light", Ph. D. thesis, Technische Unive
rsiteit Eindhoven, Eindhoven, オランダ国(1997))が提案された。しかしな
がら、これらの偏光子も、いくつかの厳しい不利を被っている。前記全ての反射
又は散乱偏光子は、その機能の原理により、追加の光再使用システムや他の追加
の装置を必要とし、むしろ経済的ではない。これらの内いくつかの偏光子は、初
めに直線偏光よりむしろ円偏光を生成し(D. J. Broerら, Nature, Vol. 378, 4
67〜469頁(1995))、直線偏光を生成するために高価な1/4波長変成器(quar
ter-wave converter)を必要とするか、又は大きな面積を持ち、曲げやすい偏光 フィルムを生成するために。固有限界(intrinsic limitation)を持った処理によ
り製造される。
【0005】 先行技術で十分に知られているように、直線的に偏光されていて、液晶表示を
含む多くの技術的応用に絶対必要な(着色)光の生成には、別の障害が存在する
。偏光された着色光は通常、多数の要素、即ち偏光子と単色フィルター又は多重
カラーフィルター(one or multiple color filter)を使用することにより得られ
る(L. K. 0M. Chan "The Encyclopedia of Advanced Materials", Vol. 2, D.
Bloor, T.J. Brook, M. C. Flemings, S. Mahajan編, 1294〜1304頁(1994), E
lsevier Science Ltd, Oxford)。現在使用されているカラーフィルターの大多 数は、入射光の大部分、即ち通常80%を熱エネルギーに変換する吸収カラーフ
ィルターであり(T. J. Nelsonら, "Electronic Infomation Display Technolog
ies", 244頁(1997), World Scientific Publishing, Singapore)、従って、 エネルギー効率、明るさ(brightness)、及び熱エネルギーの蓄積に関して厳しい
制限を与える。吸収カラーフィルターに取って代わって、フォトルミネッセンス
(PL),例えば「活性な」カラーフィルターとして蛍光又はりん光の使用もま
た述べられている(ト゛イツ国特許 2640909 C2、フランス国特許出願 2 600 451-A1、米国 特許 3,844,637、米国特許 4,113,360、米国特許 4,2336,980、米国特許 4,394,
068、米国特許 4,470,666、米国特許 4,678,285、米国特許 5,018,837、及び米 国特許 5,608,554、並びに G. Baurら, Appl. Phys. Lett., Vol. 31, 4〜6頁(
1977)、M. Bechtlerら, Electronics, 12月8日号, 113〜116頁(1977)、W. Gr
eubelら, Elektronik, 55〜56頁(1977)、H. J. Coles, Liq. Cryst., Vol. 14
, 1039〜1045頁(1993)、及び W. A. Crosslandら, Proc. SID Symp. Digest o
f Techical Papers, Vol. 27, 837〜840頁(1997))。しかしながら、提案され
た構造は、蛍光染料の限界ある安定性及び効率、その構造を持つ材料を製造する
難しさ、偏光解消作用、或いは発光層の必要とされる厚さや面積に関するいくつ
かの欠点を持つ。
【0006】 最近では、いくつかのPL材料が、直線偏光の偏光子とカラーフィルターの因
子とを結びつけるため、及び一つの要素で直線偏光着色光を生成するために、明
らかにされている(Ch. Wederら, Adv. Mat., Vol. 9, 1035〜1039頁(1997))
。適切な形に処理された時、例えば液晶表示装置において、二色性偏光子や吸収
カラーフィルターの代わりに使用されれば、これらのPL材料はPL偏光子とし
て使用でき、装置の明るさと効率の継続した増加に繋がる。加えて、PL偏光子
は、二つの要素の因子を結びつけるため、装置設計において重要な簡略化を与え
る。先行技術のPL偏光子は、単軸方向に配向され、異方性の状態を有する(for
manisotropic)PL材料からなり、光励起の後、直線偏光を放射する。この作用 (effect;結果、効果)は、先行技術でよく知られており、一世紀以上前に無機 結晶において明らかにされていて(E. Lommel, Ann. d. Physik und Chemie, No
l. 8, 634〜640頁(1879))、可塑性ポリマー(ductile polymer)と低分子量の PL材料との配向された混合物において、1930年代初頭には明らかにされて
いた(A. Jablonski, Acta Phys. Polon., Vol. A 14, 421〜434頁(1934))。
従って、その作用は多様なシステムで示されており(J. Michlら, "Spectroscop
y with polarized light"(1986), VCH Publishers, New York)、例えば、可
塑性ポリマーとオリゴマーのPL材料との配向された混合物(M. Henneckeら, M
acromolecules, Vol. 26, 3411〜3418頁(1993))、単軸方向に配向されたPL
ポリマー(P. Dyreklevら, Adv. Mat., Vol. 7, 43〜45頁(1995))、又はそれ
と可塑性ポリマーとの混合物(米国特許 5,204,038、T. W. Haglerら, Polymer
Comm., Vol. 32, 339〜342頁(1991)、T. W. Haglerら, Phys. Rev., Vol. B 4
4, 8652〜8666頁(1991)、Ch. Wederら, Adv. Mat., Vol. 9, 1035〜1039頁(1
997))、液晶システム(N. S. Sariciftciら, Adv. Mater., Vol. 8, 651頁(1
996)、G.Lussemら, Adv. Mater., Vol. 7, 923頁(1995))、或いは配向基質 (orienting substrate)の上に成長した配向されたPL材料(K. Pichlerら, S
ynth. Met., Vol. 55〜57, 454頁(1993)、N. Tanigakiら, Mol. Cryst., Vol.
267, 335頁(1995)、G. Lussemら, Liq. Cryst., Vol. 21, 903頁(1996)、R
. Gillら, Adv. Mater. Vol. 9, 331〜334頁(1997))を含む。PL偏光子の効
率は、原理的に1(unity;単一物)に近いPL材料の量子収量(quantum yield)に より制限される(B. M. Krasovitskiiら, "Organic Luminescent Materials"(1
998), VCH, Weinheim)。不運にも、先行技術に記載されたPL偏光子の異方性
の状態を有するPL基質の単軸方向への配向は、異方性の、即ち直線偏光の発光
を生ずるだけでなく、異方性の吸収をも生じる。その結果、偏光されていない入
射光の一方向の偏光のみが、最適に吸収され、光励起に使用される一方、他の方
向の偏光は、少なくとも部分的には無駄になる。結果として、先行技術のPL偏
光子は、まだその明るさ、エネルギー効率、及びコントラストに制限があり、先
行技術で公開されたような光再使用システム及びカットオフ・フィルター(cut-o
ff filter)と連結して使用されなければならない。
【0007】 まとめとして、前記改良は、偏光されていない光を直線偏光の着色光に効率的
に変換する材料、特にPL材料と、それから製造された偏光子とを生産できなか
った。従って、経済的で満足でき、偏光された着色光を効率的に生成できるよう
な材料、及びそれから製造された装置の必要性はずっと続いている。
【0008】 (発明の開示) 本発明の、先行技術のPL偏光子に関する課題を克服する第一の目的は、発光
時の高い偏光度と、吸収時の低い偏光度とを有することを特徴とするPL材料と
それから製造されたPL偏光子を提供することである。
【0009】 本発明の第二の目的は、発光時の高い偏光度と、吸収時の低い偏光度とを有す
ること特徴とするPL材料とそれから製造されたPL偏光子の供給方法を提供す
ることである。
【0010】 本発明の第三の目的は、発光時の高い偏光度を有することを特徴とし、吸収時
の低い偏光度を有すること特徴とする、少なくとも一つのPL偏光子からなる表
示装置を提供することである。
【0011】 本発明のその他の目的は、後述する発明の詳細な説明、及び添付する特許請求
の範囲の記載により明らかにされるだろう。
【0012】 本発明は、後に詳細に説明され、偏光エネルギー移動(polarizing energy tra
nsfer)と称される新しい現象を示す材料を製造し使用することにより、前記目的
とその他の目的とが成し遂げられるような驚くべき発見に基づく。これまで知ら
れていたこととして、偏光されていない光の得ることのできるエネルギーの一部
のみが、先行技術により吸収され、ほとんどの場合、その一部のみが、直線偏光
として続けて再発光していた。最も重要なこととして、我々は、このようなPL
材料とそれから製造された製品の性質、特に明るさと効率が、発光中心(lumines
cent center)又は増感剤(sensitizer;感光薬、感光剤)を含むことにより劇的に 改良されることを発見した。特に、適切な、通常本質的にはランダムに配向され
た増感剤からなり、本質的に等方性の吸収により光エネルギーを最大限吸収する
材料において、偏光エネルギー移動は、吸収されたエネルギーが本質的に、通常
単軸方向に配向された放射体(emitter;エミッター、放出体)に移動する間に起こ
り、続いてその放射体は高く直線偏光された光を放出する、ということを見出し
た。PL材料における増感作用(sensitization)の一般的な概念は、先行技術で 十分に知られており、レーザー(米国特許 4,081,761)や或いは蛍光塗料(dayli
ght-fluorescent paint)(B. M. Krasovitskiiら, "Organic Luminescent Mater
ials"(1988), VCH, Weinheim)のような多様な応用技術に用いられている。通
常、これらのシステムの増感作用は、入射光を吸収する発光中心と、その後続い
て(少なくとも部分的に)このエネルギーを再放出する(通常、発光中心に極め
て近い)発光材料との間の電子エネルギー移動過程より発生する。このような従
来のエネルギー移動過程は、大量に研究されてきた(T. Forster, Ann.Phys., V
ol. 2, 55頁(1948)、D. L. Dexter, J. Chem. Phys., Vol. 21, 836〜850頁(
1953)、A. Gilbertら, "Essentials of Molecular Photochemistry"(1991),
Blackwell Science, Cambridge、S. E. Webber, Chem. Rev., Vol. 90, 1469〜1
482頁(1990)、N. L. Vekshin "Energy Transfer in Macromolecules"(1997)
, SPIE Optical Engineering Press, Washington)のに対し、本発明の材料は、
以前に報告や提案がなされていない偏光エネルギーの移動過程を示している。我
々は、これらの新しい材料が高い効率のPL偏光子の製造を可能にすることを見
出した。更に、PL偏光子がPL表示装置に使用される場合、先行技術と比較し
て、この装置の明るさ及びエネルギー効率における重要な改良に繋がることをも
見出した。
【0013】 「フォトルミネッセンスの(photoluminescent)」及び「フォトルミネッセンス
(photoluminescence)」は、以降「PL」という表現に省略する。
【0014】 「PL偏光子」という表現は例えば、フォトルミネッセンスを示すことを特徴
とする形ある材料とみなす。PL偏光子は、例えば、繊維状、棒状、フィルム状
、シート状、薄膜状、テープ状、或いは板状に限らない多くの有効な形を持ち、
均一で連続的であってもよく、構造的或いはパターン的であってもよく、多数の
独立した要素、領域又は画素(pixel)、或いはそれらの配列であってもよい。
【0015】 装置の動作(operation;操作、作用)及び実験の条件を明らかにするために、以
下に示すいくつかの軸の共通する定義を使用する。直線偏光子の或いはアナライ
ザー(analyzer;分析器)の極軸は、偏光子フィルムにより透過される光の電界ベ クトル方向である。PL偏光子軸は、PL偏光子により放出される光の電界ベク
トル方向である。
【0016】 ここで、PL偏光子の発光偏光度(発光における偏光度ともいう)は、PL偏
光子の発光二色比(emission dichroic ratio)(発光時の二色比ともいう)と表 現される。発光二色比は、偏光されていない励起光を使用して、直線偏光子(ア
ナライザー)を通じて測定された集積された発光スペクトルで、PL偏光子軸に
平行な極軸にあるスペクトルと水平な極軸にあるスペクトルとの比として定義さ
れる。
【0017】 ここで、PL偏光子の吸収偏光度(吸収における偏光度ともいう)は、PL偏
光子の吸収二色比(absorption dichroic ratio)と表現される。吸収二色比は、 PL偏光子の励起に使用された波長で測定された、直線偏光された入射光の、P
L偏光子軸に対して水平な成分と垂直な成分との吸収の比率として定義される。
【0018】 ここで、増感剤は、光励起に使用可能な少なくとも一つの波長において、PL
偏光子によりしっかりした(substantial)、本質的に等方性の吸収を生じさせる ような、PL偏光子に含まれる化学種、及び/又は部分(moiety)、及び/又はド
メイン(domain;領域)として定義される。更に、前述のものがPL偏光子に含ま れる場合、吸収エネルギーを少なくとも部分的には放射体に移動することを特徴
とする。
【0019】 ここで、放射体は、PL偏光子の非常に異方性の強い、即ち直線偏光された光
電子放出を発生させるようなPL偏光子に含まれる化学種、及び/又は部分(moi
ety)、及び/又はドメイン(domain;領域)として定義される。
【0020】 ここで、励起波長は、PL偏光子の励起に使用された波長として定義される。
【0021】 ここで、吸収及び発光という言葉は光学的過程に関連する。
【0022】 (発明を実施するための最良な形態) 本発明の前記目的と利便性は、添付の図面に従い、詳細な好ましい実施例を記
載することにより、より明らかにされるだろう。
【0023】 本発明は、発光時の高い偏光度と、吸収時の低い偏光度とを有することを特徴
とするPL偏光子が、偏光エネルギー移動という新しい現象を示す材料を作り使
用することにより、製造されることが可能である、という驚くべき発見に基づく
。最も重要なこととして、偏光エネルギー移動は、適切な方法で、本質的に等方
性のある吸収をする増感剤及び偏光放射する放射体からなるPL材料において成
し遂げられる、ということを、我々は見出した。これらの新しい材料と、それら
から製造されるPL偏光子は、先行技術と比較した場合、劇的に改良された性質
、特に明るさと効率を示す。我々は又、これらの新しいPL偏光子が、PL表示
装置に使用されている場合、先行文献と比較して、この装置の明るさとエネルギ
ー効率において重要な改良に繋がることをも見出した。
【0024】 偏光エネルギー移動を示すPL偏光子の特徴 本発明に係る、PL材料とそれから製造されるPL偏光子は、増感剤としてふ
るまうことのできる少なくとも一つの化学種、及び放射体としてふるまうことの
できる少なくとも一つの化学種からなる。例えば、更にPL偏光子を改良するた
めに、或いは、例えば所望の機械的性質又は配向を供給するために、追加される
化学種があってもよい。本発明の対象であるPL偏光子は、吸収時の低い偏光度
と発光時の高い偏光度とを有することを特徴とする。好ましくは、励起時に用い
られた波長での吸収における二色比は、3.5以下である。更に好ましくは、励
起時に用いられた波長での吸収における二色比は、2以下である。最も好ましく
は、励起時に用いられた波長での吸収における二色比は、1.5以下である。好
ましくは、発光時の二色比は、4以上である。更に好ましくは、発光時の二色比
は、10以上である。最も好ましくは、発光時の二色比は、15以上である。好
ましくは、本発明に係るPL偏光子の観察される発光は、本質的に放射体から発
生し、好ましくは観察される発光は、増感剤から直接発しないか、或いはほとん
ど直接発光しない、即ち偏光エネルギー移動がない。先行文献での記載により十
分に知られている通り、効率的なエネルギー移動過程は一般的に、含まれる化学
種に極めて近いことが必要となる。従って、本発明によると、PL材料とそれか
ら製造されるPL偏光子は、一応は効率的な偏光エネルギー移動を可能にする増
感剤と放射体からなることを特徴とする。
【0025】 本発明の対象であるPL偏光子は、例えば、繊維状、棒状、フィルム状、シー
ト状、薄膜状、テープ状、或いは板状に限らない多くの有効な形、及び均一で連
続的であってもよく、構造的或いはパターン的であってもよく、多数の独立した
要素、領域又は画素、或いはそれらの配列であってもよいような形で得られる、
又は加工される。
【0026】 増感剤(sensitizer;感光薬、感光剤) 本発明において使用されるような増感剤の選択基準は、下記に示す指針や例に
よる記載で明らかになる。知られた先行技術からの複写を避けるため、適切な化
学種に関する全ての後述する参照文献は、ここで本発明に含まれ、本発明の一部
である。
【0027】 増感剤は、フォトルミネッセンスの化学種であり、好ましくは高い量子効率で
あり、その特徴は、放射体の特徴に適切に関連する。増感剤の励起スペクトルは
、観察されるか否かに関わらず、放射体の吸収帯に重なる。増感剤は、本発明に
係るPL偏光子の励起に使用される波長において、重要な光吸収を示す。好まし
くは、励起波長は、増感剤の光吸収帯の波長又はその波長付近である。好ましく
は、増感剤の吸収スペクトルは、放射体の発光スペクトルと最小限重なるだけで
ある。重要なことは、これまで述べてきた所望の偏光エネルギー移動を可能にす
ることに加えて、増感剤は、他の点において放射体の発光の性質に不利となる影
響、例えば、発光を消光したり、前述のものを有する望まれないエクシマー錯体
(excimer complex)を形成すること等、を及ぼしてはならないということである 。
【0028】 最も重要なこととして、増感剤は、直接的にしろ間接的にしろ、単体にしろ他
の化学種との結合にしろ、本発明に係るPL偏光子中に含まれる場合、低い偏光
度であることにより特徴づけられる吸収を生じさせるに違いないことである。請
求の範囲にも含まれている通り、このようなPL偏光子を製造するための好まし
い方法は、典型的には、以下により詳細に記載される配向段階からなる。この配
向段階は、増感剤の吸収において重要な偏光に繋がるべきではない。前述のこと
を防ぐための一つの好ましい可能性は、例えば低い分子構造異方性(low molecul
ar form-anisotropy)の増感剤を選択することによる増感剤の望まれない配向を 防ぐことである。分子構造が唯一の決定因子ではないが、E. Thulstrupにより開
示されたように(J. Am. Chem. Soc., Nol. 104, 5594頁(1982))、低い分子 構造異方性が、しばしば効率的な配向を妨げるということは先行技術で十分知ら
れていることである。
【0029】 以下に示す例によって明らかなように、例えば小さい分子化合物である、以降
DMCと表示する7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン(7-diethylamino-4-
methylcoumarin)、以降C138と表示する7−[ジメチルアミノ]−2,3− ジハイドロシクロペンタ{c}{1}ベンゾピラン−4[1H]オン(7-[dimeth
ylamino]-2,3-dihydrocyclopenta{c}{1}benzopyran-4[1H]one)、以降PACと表
示するプロピル−9−アントラセンカルボン酸塩(proryl-9-anthracenecarboxyl
ate)、以降MOCと表示する4−メチル−7(オクチルオキシ)2H−2−クロ
メノン(4-methyl-7-(octyloxy)2H-2-chromenone)、及びBPEBとBPO(全て
の化学構造は以下に示す)、は特に本発明の好ましい実施例における増感剤とし
て有効である、ということを我々は見出した。
【化1】
【0030】 その他の本発明に係る増感剤として使用可能な、適切で代表的な有機分子は、
例えばM. Krasovitskiiらによる"Organic Luminescent Materials"(VCH Publis
hers, Weinheim,(1988))、J. Michlらによる"Spectroscopy with polarized
light"(VCH Publishers, New York,(1986))、J. B. Birksによる"Photophys
ics of aromatic molecules"(Wiley, London(1970))にあるが、これだけに は限らない。
【化2】
【0031】 本発明において有効な増感剤は、例えばS. E. Weber, Chem. Rev., Vol. 90,
1469〜1482頁(1990)に開示されている発光性オリゴマー或いは発光性ポリマー
でもよい。その代わりに、本発明において有効な増感剤は、例えばB. DiBartold
oらによる"Luminescence of inorganic solid"(Plenum Press, New York(1978
))或いはP. Goldbergらによる"Luminescence of inorganic solid"(Academic
Press, New York(1966))に開示されている無機発光性化学種であってもよい
【0032】 放射体(emitter;エミッター、放出体) 本発明において使用される放射体の選択基準は、下記に示す指針や例による記
載で明らかになる。知られた先行技術からの複写を避けるため、適切な化学種に
関する全ての後述した参照文献は、ここで本発明に含まれ、本発明の一部である
【0033】 放射体はフォトルミネッセンス性の化学種であり、好ましくは高い量子効率で
あり、その特徴は、上述で挙げたように増感剤の特徴に適切に関連する。放射体
は、所望の応用のための適切な発光スペクトルを有する。
【0034】 最も重要なこととして、放射体は、本発明に係るPL偏光子に含まれる場合、
高い偏光度により特徴づけられる発光を生じさせるに違いないことである。請求
の範囲にも含まれている通り、このようなPL偏光子を製造するための好ましい
方法は、典型的には、以下により詳細に記載される配向段階からなる。この配向
段階は、放射体の著しい単軸方向の配向を引き起こすように用いられ、先行文献
で十分知られているように、発光時の著しい偏光度に結果としてなり得る。分子
構造が唯一の決定因子ではないが、E. Thulstrupにより開示されたように(J. A
m. Chem. Soc., Vol. 104, 5594頁(1982))、高い分子構造異方性が、通常効 率的な配向を可能にするということは先行技術で十分知られていることである。
【0035】 以下に示す例によって明らかなように、例えばEHO−OPPEやO−OPP
Eのようなポリ(2,5−ジアルコキシ−p−フェニレンエチニレン)(poly(2,
5-dialkoxy-p-phenyleneethynylene))誘導体、及びポリ[2−メトキシ−5−[
2−エチル−ヘキシルオキシ]−p−フェニレンビニレン](poly(p-phenylenev
inylene))(MEH−PPV)のようなポリ(p−フェニレンビニレン)という ようなポリマーが、本発明に係る好ましい実施例における放射体として有効であ
る、ということを我々は見出した。
【化3】 その他の本発明に係る放射体として使用可能な、適切で代表的な化学種は、低
分子量化合物、オリゴマー又はポリマー、或いはこれらの混合物及び有機物と無
機物との混合物のような有機化学種でもよい。本発明において有益な低分子有機
化学種やオリゴマーの代表的な例は、例えばM. Krasovitskiiらによる"Organic
Luminescent Materials"(VCH Publishers, Weinheim,(1988))、J. Michlら による"Spectroscopy with polarized light"(VCH Publishers, New York,(19
86))、J. B. Birksによる"Photophysics of aromatic molecules"(Wiley, Lo
ndon(1970))にある。
【0036】 本発明において放射体として有効なオリゴマーとポリマーは、次に示す部分の
うち一つ以上からなる分子を含むが、この部分のみに限らない。
【化4】 ここで、Arは次に示す部分を含むアリレン(arylene)基だが、これに限らない 。
【化5】 また、R1〜R6は夫々の場合で同じであったり異なったりして、例えば、次に示
す基からなるが、これらに限らない。H、アルキル、アルキルオキシ、CF3、 CN、フェニル、NH2、NH−アルキル(NH-alkyl)、N(アルキル)2(N(alky
l) 2)、NO2、Si(アルキル)3(Si(alkyl) 3)。
【0037】 本発明における放射体として使用できるその他の適切で代表的な化学種は、G
aInP化合物(P. J. Pearahら, Appl. Phys. Lett. Vol. 62, 729〜731頁) 、ZnSe(L. Worschechら, "Blue Laser Light Emitting Diodes", Int. Sym
p., 421〜424頁, A. Yoshikawa編, Tokyo, Japan, 1996)、或いはカドミウムチ
オ次亜フォスファゼン(cadmiumthio-hypophosphazene)を層間に挿入したトリ ス(ビピリジン)ルテニウム(2+)(tris(bipyridine)ruthenium(2+))(E.
Lifshitzら, J. Phys. Chen. Solids, Vol. 52, 1081〜1086頁(1991))、或い
は無機オリゴマー又は無機ポリマー、或いはそれらの混合物のような無機材料で
ある。
【0038】 増感剤と放射体の結合 先に述べたように、増感剤と放射体は異なる化学種であるが、一つに結合して
もよい。増感剤と放射体を結合するために、部分は、例えば小さな分子、オリゴ
マー或いはポリマーにおいて、適切な化学、イオン、或いは水素結合により等価
に連結され(この結合は、増感剤と放射体の光物理的性質に負の影響を与えては
ならない)、結合される。ポリマーにおける結合は、例えば、増感剤と放射体の
部分からなる共重合体を形成することにより成し遂げられる。その代わりに、増
感剤又は放射体のそれぞれの化学種が、ポリマー母体に組み込まれて、その他の
化学種が側鎖として結合されてもよい。その他の選択として、これらの部分がポ
リマーの側鎖として結合してもよい。更に他の選択として、例えば塩や錯体のよ
うに、増感剤の部分と放射体の部分とからなる無機材料或いは有機/無機材料を
含んでもよい。我々は、以下に示す例によって明らかなように、例えばANT−
OPPEで表わす共重合体(化学構造は下述する)が、特に(増感剤部分と放射
体部分とを結合した)多機能材料として有効である、ということを見出した。
【化6】
【0039】 PL材料とそれから製造されるPL偏光子の調製方法 本発明に係るPL材料とPL偏光子の製造に適している方法の選択基準は、下
記に示す指針や例による記載で明らかになる。知られた先行技術からの複写を避
けるため、適切な化学種に関する全ての後述した参照文献は、ここで本発明に含
まれ、本発明の一部である。
【0040】 本発明に係るPL材料とそれから製造されるPL偏光子は、増感剤としてふる
まう少なくとも一つの化学種と、放射体としてふるまう少なくとも一つの化学種
からなる混合物の異方性の歪みにより生成されることが可能である。更に特筆す
べきこととして、我々は、本発明において請求の範囲に記載したように、PL材
料とそれから製造されるPL偏光子の、特に有益な製造方法は、構造等方性(for
m-isotropic)の増感剤、構造異方性の放射体、及び任意に(optionally)担体のポ
リマーからなる可塑性の混合物の異方性の歪みである、ということを見出した。
本発明に係る最初の方法は、本質的に三つの段階を含む。(a)適切な増感剤、
放射体、及び任意に担体ポリマーの適切な溶媒への溶解、(b)前記溶液の形成
及び溶媒の除去による、第一の形を持った本体(body)の調製、(c)例えば引張
りによる変形或いは放射体を配向させるための同様の過程を通じた前記本体の異
方性の歪み。このプロセスは、機械的に凝集したPL偏光子をもたらすだけでな
く、適切に選択された増感剤が本質的にランダムに配向され、適切に選択された
放射体が高い配向性を有し、偏光エネルギー移動が、上述したように、成し遂げ
られるようなPL偏光子の製造を可能ともする。
【0041】 本発明に係る第二の方法は、本質的に三つの段階を含む。(a)適切な増感剤
、放射体及び選択として担体ポリマーの溶解混合、(b)前記混合物の第一の形
を持った本体の調製、(c)例えば引張りによる変形或いは放射体を配向させる
ための同様の過程を通じた前記本体の異方性の歪み。このプロセスは、機械的に
凝集したPL偏光子をもたらすだけでなく、適切に選択された増感剤が本質的に
ランダムに配向され、適切に選択された放射体が高い配向性を有し、偏光エネル
ギー移動が、上述したように、成し遂げられるようなPL偏光子の製造を可能と
もする。
【0042】 本発明に係るPL材料とPL偏光子の製造に同様に適しているその他の方法は
、例えば拡散により、配向段階の後、配向された担体ポリマーに適切な増感剤及
び放射体を組み込むこと、或いは、増感剤又は放射体或いは両方が可塑性ポリマ
ーの場合、担体ポリマーを加えていない増感剤と放射体の混合物の引っ張りによ
る配向、を含むが、それに限らない。
【0043】 その代わりに、本発明に係るPL材料とPL偏光子は、以前に記載された方法
(米国特許 5,180,470、K. Pichlerら, Synth. Met., Vol. 55〜57,
454〜459頁(1993)、D. Fenwickら, J. Mater. Sci., Vol. 31, 915〜920頁(1
996)、R. Gillら, Adv. Mater., Vol. 9, 331〜334(1997)、G. Lussemら, Li
q. Cryst., Vol. 21, 903〜907頁(1996)、P. J. Pearahら, Appl. Phys. Lett
. Vol. 62, 729〜731頁(1993))に類似した、例えば、配向されたポリ(テト ラフロロエチレン)、ポリイミド、或いは無機材料表面のような配向している基
質上での増感剤と放射体からなる混合物の配向された成長により、製造されるこ
とも可能である。
【0044】 以前に記載された方法(N. Tanigakiら, Thin Solid Films, Vol. 273, 263〜
266頁(1996))と類似した増感剤と放射体からなる混合物の摩擦を通じた、或 いは増感剤と放射体からなる混合物の摩擦を通じた、或いはラングミュア−ブロ
ジェット法(Langmuir-Blodgett technique)(V. Cimrovaら, Adv. Mater., Vol.
8, 146〜149頁(1996)、A. Bolognesiら, Adv. Mater., Vol. 9, 121〜124頁 (1997)、M. Hamaguchiら, Appl. Phys. Lett., Vol. 67, 3381頁(1995))を
通じた直接的な堆積方法も、本発明において請求されるPL材料とPL偏光子の
製造に用いられる。その他の、増感剤と放射体からなる混合物の、光誘導配列(p
hoto-induced alignment)、電界、磁界或いは流れ場における配列のような技術 も使用されてよい。
【0045】 偏光エネルギー移動の新しい現象を示すその他のPL材料及びPL偏光子 上述の表現は、偏光エネルギー移動の新しい現象を示す材料を作り、使用する
ことにより得られるPL偏光子の性質について、本発明の精神又は範囲を何ら制
限して解釈されるものではない。例えば、本発明は、直線偏光を発光するPL偏
光子に限るものではなく、これまで概説してきた概念は、本発明によると、高く
楕円偏光或いは円偏光された発光や、吸収時の低い偏光度を特徴とするPL偏光
子をも作り出すことが可能である。従って、例えば偏光エネルギー移動の現象は
、本質的に等方性の吸収を起こす、適切な、通常本質的にランダムに配向された
第一のフォトルミネッセンス化学種と、その材料にも含まれる、通常キラルであ
る第二のフォトルミネッセンス化学種とからなる材料にも起こり、続いて高い円
偏光を発光できる。その代わりに、本発明において開示された新しい偏光に敏感
なエネルギー移動の概念は、逆の場合にも用いられ、更に加えて、偏光エネルギ
ー移動を示す物質を作り出す。一例としては、本質的に異方性の吸収を引き起こ
す適切な配向された第一のフォトルミネッセンス化学種と、本質的に等方性の発
光を引き起こす通常本質的にランダムに配向された第二のフォトルミネッセンス
化学種とからなる材料である。
【0046】 PL表示装置 これまで述べてきたように、本発明において特許請求の範囲に記載され、吸収
時の低い偏光度と発光時の高い偏光度とを有することを特徴としたPL偏光子は
、本発明の一部でもある改良された表示装置を製造するために使用される。本発
明に係る表示装置の適切な基本原理のいくつかと、図示した例とを次に示す。
【0047】 図1(A)では、実施可能な装置構成の分解された概略図を示す。(5)の視
点から見た場合、直線偏光子(分析器)(4)、電気光学光弁(electrooptical
light valve)(3)、PL偏光子(2)、及び光源(1)という配置になってい
る。光源(1)から発生した光は、少なくとも一部はPL偏光子(2)に吸収さ
れ、続いてそこから偏光された光が、放出される。PL偏光子(2)から電気光
学光弁(3)の方向に放出された光の一部は、光弁(3)と偏光子(4)を通過
し(切り替え状態は「明(bright)」)、或いは光弁(3)と偏光子(4)により
遮断される(切り替え状態は「暗(dark)」)。切り替え状態の「明」及び「暗」
は、必ずしも電気的切り替え状態の「入(on;オン)」と「切(off;オフ)」にそれ ぞれ一致する必要はなく、精密な装置構成に依存する、ということに注意すべき
である。光弁の切り替え状態が「明」である場合、偏光子(4)は、その偏光方
向にPL偏光子(2)によって放出された光の通過を可能にするように配向され
る。本発明によると、(i)PL偏光子(2)がPL発光の高い二色比により特
徴づけられる場合、(ii)光源(1)より発せられたがPL偏光子(2)に吸
収されず、従って視線方向に装置から出て行くような可視光の一部が最小である
場合、最大のコントラストが得られる。このことは、異なる手段によっても成し
遂げられる。一つの例として、光源より発せられた全ての光が、好ましくはPL
偏光子(2)によって、或いはその代わりに光弁(3)又は偏光子(4)によっ
て吸収されるような発光スペクトルにより特徴づけられた光源からなる場合があ
る。UV(紫外線)光源を使用することは、特にこのコントラストに有利である
。なぜなら、光源(1)より発せられたがPL偏光子(2)に吸収されない光の
一部は、この場合、通常(2)、(3)、或いは(4)に吸収されるからである
【0048】 本発明に係る実施可能な表示装置の別の例を、図1(B)に分解された概略図
で示す。ここでは、光源(1)より発せられたがPL偏光子(2)に吸収されな
い光を遮断するための追加された手段(8)(明瞭化のために「カットオフ・フ
ィルターと称する」)が、PL偏光子(2)と視点(5)との間、好ましくはP
L偏光子(2)と光弁(3)との間の装置内に設置される。例えば、このカット
オフ・フィルター(8)は、偏光子、高域フィルター(high-pass filter)、又は
(PL偏光子により吸収されないランプより発せられた光を反射し、一方PL偏
光子により放出された光を通過する)波長選択性鏡(wavelength-selective mirr
or)、或いはそれらの組み合わせである。更なる実施可能な配置は、例えば、P L偏光子(2)に追加の染料(dye)を塗る或いは覆うことにより、PL偏光子 (2)層とカットオフ・フィルター層との組み合わせを使用することである。
【0049】 表示装置は、図1(C)の分解された概略図で示すように、PL偏光子(2)
が電気光学光弁(3)の内側に位置する、というような配置であってもよい。切
り替え電圧を低い状態に保つために、PL偏光子(2)は、透過性電極(transpa
rent electrode)(3c)と担持板(carrier plate)(3b)との間に位置する。
この配置の特に有利な点は、よりコンパクトな装置で、増加した視角を有し、画
素構造(pixellated structure)における視差がない、ということである。加えて
、本発明に係るPL偏光子(2)は、液晶材用の配向層(図1(C)の3d)と
して機能してもよい。
【0050】 上述した構成(光源から発せられた光が、PL偏光子(2)を発光する前に、
初めに液晶層(3a)を通過するように配置された、図1(C)に示すような電
気光学光弁(3a)の内側のPL偏光子(2)を含む表示装置を除く)では、P
L偏光子によって発光された光の波長を有する光を切り替えるように、液晶のセ
ルは最適化される。透過性は、PL偏光子と偏光子フィルムの軸、装置のフィー
ルドオフ(field-off)又はフィールドオン(field-on)の切り替え状態、発光され た光の波長、セル厚さ及び液晶材の光学的性質により制御される。いくつかの液
晶材の作用について、パラメーターが以下のように与えられる。
【0051】 ECB作用(effect;結果、効果) 偏光子の極軸とPL偏光子軸とが交差していて、液晶の配向がこれらの軸に対
し、45°の角度をなしている場合、フィールドオフ状態における最大の透過性
(「明」状態)は、セル厚さをd、液晶の複屈折(birefringence)を△n、波長 をλとした場合、下式が成立する。
【数1】 この場合、液晶層により透過された偏光は、直線偏光のままであるが、偏光軸は
90°以上回転する。510nm(緑)の波長、及び同じ波長において△n=0. 122である市販の液晶材Licrilite ML1001(Merck Ltd.)で最適化された、好
ましいセル構成において、kは1であり、最適なセル厚さは2.1μmとなる。
【0052】 電界を利用する場合、効果的な△nの値は小さくなり、透過光は楕円偏光にな
る。偏光フィルムは、中間トーン(intermediate tone)を発生するために利用さ れる作用をもって、光の一部を吸収するだろう。全ての液晶分子が電界の線に沿
って配列されているような十分整った状態において、d△n/λは0になり、光
は偏光子によって十分に消される(「暗」状態)。
【0053】 別の実施可能な構成において、偏光子とPL偏光子は平行になるよう選択され
、これにより、暗いフィールドオフ状態と明るく着色したフィールドオン状態が
得られる。更に別の構成において、液晶分子は負の誘電異方性(negative dielec
tric anisotropy)を有し、界面活性型の配列層(例えばレシチン)により、電極
表面に対し、垂直に配列される。フィールドオフ状態では、液晶フィルムは通過
する光には低い複屈折を有し、「暗」状態は、PL偏光子と偏光子フィルムの軸
がそれぞれ交差した場合に形成される。フィールドオン状態に切り替える場合、
液晶フィルムは、遷移電圧(transition voltage)より上で複屈折性を有し、偏光
子は、光を発するPL偏光子により透過する。
【0054】 TN作用(effect;結果、効果) 基本的に青、緑、そして赤の光を発する三つの異なるPL偏光子を有する画素
からなるマルチカラー表示装置(multi-color display)が製造される場合(以下 に示す)、高いコントラストと比較的な波長の独立性のために、TN作用が好ま
しい。これは、一つの一様なセル厚さで、三色の切り替えを効果的にできる。P
L偏光子と偏光子フィルムの軸が平行で、液晶フィルムの一つの界面における配
向がPL偏光子軸に平行な、TNにより透過された光の相対強度(It)は下式 のように表わされる。
【数2】 tをd△n/λに対してプロットした場合、ここで△nは屈折率分布(refrac
tive index dispersion)に依存する波長だが、図2に示す曲線になる。
【0055】 例えば、TNセルの整っていない状態のパラメーターは、重要な波長でd△n
/λの値が平均して、第一の最小値に近く、即ちd△n/λ=1/2(31/2) になるように選択される。510nm(緑)の波長、及びその波長で△n=0.1
22である市販の液晶材Licrilite ML1001(Merck Ltd.)で最適化された、このT
Nセルの構成において、最適なセル厚さは3.6μmである。これは、セルが5 10nmの光でフィールドオフの状態では完全に黒であり、440nmの光(青)で
は0.08、620nmの光(赤)では0.06の正規化発光(normalized emissi
on)の値を持つ、ということを意味する。それらの値は、三つ全ての色にとって 、黒色の外観を表示装置に与えるのに十分低い値である。
【0056】 TN表示装置において、PL偏光子の軸と偏光子フィルムの軸が垂直であるよ
うに選択されてもよい。その場合、「明」状態を有した図2の反転した曲線が得
られる、即ち、フィールドオフ状態ではそれぞれの画素で発光して着色した状態
、及び隣接した画素の集合での白色の状態、並びにフィールドオン状態の黒色の
外観となる。
【0057】 図1(A)、(B)及び(C)で示した例を含む多くの実施可能な装置構造で
は、PL偏光子(2)と光源(1)との間に位置する二色性ミラー(dichroic mi
rror)(6)を使用することは、時々有利である(図1(D)に分解された概略 図を示す)。この二色性ミラー(6)は、光源(1)から発せられた光を通過さ
せ、PL偏光子(2)に到達させるが、初めにPL偏光子(2)により発光され
た光の一部を、視点(5)から離れた方向に反射するという点を特徴とする。従
って、二色性ミラー(6)は、光のこの一部を視点(5)に対する方向に向け直
す。加えて、PL偏光子(2)は、光が望まない方向に出ていくことを防ぐため
に、鏡であってもよく、好ましい場所に光の放射を集めるために、ドイツ国特許
2640909 C2に記載されているような光の放射用或いは出口用の窓を供給されて もよく、従って、コントラストと明るさに関して装置の効率を向上させる。
【0058】 実施可能な装置構造の別の実施例が、図1(E)の分解された概略図に与えら
れる。ここで、PL偏光子は、光源(1)より発せられた光がフォトルミネッセ
ンス化学種によって吸収され、再発光されるまで導波されるような、偏光フォト
ルミネッセンス導波路(polarizing photoluminescence waveguide)(10)とし
て機能する。この装置は好ましくは、上述した二色性ミラー(6)、及び鏡(7
)と光放射用又は出口用の窓を具備する。
【0059】 その代わりに、視点(5)の方向から見た場合、PL偏光子(2)が導波路(
11)の後になるよう配置された、従来の導波路をベースとしたバックライト・
システム(backlight system)が使用されてもよい(図1(F)参照)。好ましく
は、導波路(11)が、光源(1)から導かれた光を、好ましくはPL偏光子(
2)の方向に発し、PL偏光子(2)から発せられた偏光の透過を可能にする、
ということを特徴とする。図1(F)に係る表示装置におけるPL偏光子(2)
は、それに加えて、偏光散乱体(polarized scatterer)又は偏光拡散体(polarize
d diffuser)として機能してもよい。
【0060】 実施可能な装置構造の更なる別の例は、図1(G)の分解された概略図に与え
られる。ここで、周辺光(ambient light)(1)は、視点から装置の方向へ入射 する照明として使用され、PL偏光子(2)は、その二つの大きな面(視点に向
いている面と、視点とは反対側の面)上は鏡の隙間であるが、好ましくはその他
の全ての側面が鏡(7)である。(視点方向から見て)PL偏光子の後ろには、
好ましくは二色性ミラー(6)が使用されていて、このミラーはPL偏光子(2
)によって放射された偏光のみを反射する。PL偏光子(2)に吸収されない周
辺光は、反射しない層(9)に吸収される。
【0061】 例えば、スーパーツイステッド・ネマチック(super-twisted nematic;超ねじ れネマチック)、インプレーン・ネマチック(in-plane nematic;平面ネマチック)
、及び強誘電体、或いはこれらの組み合わせに基づいた他の電気光学光弁からな
る実施可能な表示装置の実施例も、本発明に含まれる。
【0062】 散乱偏光子又は反射偏光子、或いは吸収時の高い偏光度を特徴とする先行技術
のPL偏光子のような直線偏光子(分析器)(4)以外の偏光子からなる実施可
能な装置構造の実施例も、本発明に含まれる。前記のものからなる実施可能な装
置において、あるPL偏光子から放射される光は、他のPL偏光子の励起に使用
されることが可能であり、このこのとが更なる改良と増加する装置の特性に繋が
る、ということが考えられる。
【0063】 本発明に係る表示装置は、任意に、拡散体、カラーフィルター、散乱体、及び
/又はプリズム化した(prismated)フィルムを含む、しかしそれだけに限らない 、一つ以上の更なる層或いは要素を含むということも、考えられる。
【0064】 本発明の記載中に述べられている利点から最大限利益を得るために、表示装置
を構成している要素は、発光波長に関して最適化された、透過性、吸収性、及び
屈折率のような光物理的な特徴、及び、本発明の偏光されたPL層や、表示装置
の設計と製造の先行技術でよく知られている原理に係る光源の他の光学的特徴を
持つべきである。
【0065】 下述する例は、本発明を更に説明するために記述されており、本発明の精神及
び範囲を制限すると解釈されるべきではない。
【0066】 例A(発明の範囲外) 放射体の調製 化学構造を上述した、それぞれ、EHO−OPPE(代替として直鎖の及び立
体障害を持つアルコキシ基で誘導されるポリ(p−フェニレンエチニレン))、
O−OPPE(直鎖のアルコキシ基でのみ誘導されるポリ(p−フェニレンエチ
ニレン))、及びMEH−PPV(ポリ[1−メトキシ−4−エチル−ヘキシル
オキシ]−2,5−フェニレンビニレン])で表わされるポリマーは、Ch. Wede
rら,(Macromolecules,(1996)Vol. 29, 5157頁)、D. Steigerら,(Macromol.
Rapid Commun.,(1997)Vol. 18, 643頁)により、及び米国特許 5,204,038に おいて記載された手順により合成される。数平均分子量(Mn)がそれぞれ10
,000gmol-1、84,000gmol-1(HMW−EHO−OPPE)である二つ
の異なるEHO−OPPEが使用され、O−OPPEは数平均分子量(Mn)が
10,000gmol-1であり、MEH−PPVは重量平均分子量(Mw)が約45
0,000gmol-1である。
【0067】 使用される増感剤 化学構造を上述した、それぞれ、DMC(7−ジエチルアミノ−4−メチルク
マリン)、C138(クマリン138)、及びBPOで表わされる増感剤が、Al
drich Co.から得られた。
【0068】 化学構造を上述した1,4−ビス(フェニルエチニル)−2,5−ジオクチル
オキシベンゼン(1,4-bis(phenylethynnyl)-2,5-dioctyloxybenzene)(BPEB )は、次の手順により合成された。フェニルアセチレン(0.155g、1.5 2mmol)、1,4−ジオクチルオキシ−2,5−ヨードベンゼン(1,4-dioctylox
y-2,5-iodobenzene)(0.434g、0.740mmol、Ch. Wederら(Macromolec
ules,(1996)Vol. 29, 5137頁)により記載された手順により調製された。)、
Pd(PPh34(0.0425g、0.0368mmol)、及びCuI(0.0 070g、0.037mmol)が、純トルエン(15mL)とジイソプロピルアミン (7mL)の脱気混合物に化合された。その反応混合物は、70℃、乾燥Ar雰囲
気下で18時間撹拌された。反応混合物は室温まで冷却された後、トルエンを溶
離剤として使用し、4cmのシリカゲル管に通過された。静置させて、溶媒を蒸発
させることにより結晶化したオレンジ色の油が生成した。エタノールを使用して
再結晶(2回)させた結果、融点が75℃の黄色の結晶を得た(0.247g、 62%)。
【0069】 化学構造を上述した4−メチル−7(オクチルオキシ)2H−2−クロメノン
(MOC)は、次の手順により合成された。オクタノール(370mg、2.83
mmol)の撹拌溶液に、脱水されたTHF(テトラヒドロフラン)(20mL)中の
7−ヒドロキシ−4−メチル−クマリン(500mg、2.83mmol)とPPh3 (1.11g、4.25mmol)、及び脱水されたTHF(5mL)中のジエチルア ゾジカルボン酸塩(diethylazodicarboxylate)(740mg、4.25mmol)を徐 々に添加した。溶液は、室温、アルゴン雰囲気下で18時間撹拌した。沈殿はろ
過して取り除き、ろ過液は真空蒸発させた。得られた油はカラムクロマトグラフ
(SiO2、溶離液:CH2Cl2/ヘキサン=1/1、Rf=0.15)を使用 して精製し、静置してゆっくり凝固させ、無色透明の油(0.66g、77%) を得た。
【0070】 化学構造を上述したプロピル−9−アントラセンカルボン酸塩(PAC)は、
K. Saltら(J. Phys. Chem.(1994)Vol. 98, 9986頁)により記載された手順に
より合成される。メタノールからの再結晶により、融点75℃(文献では68〜
69℃)の淡い黄色の結晶を得た。
【0071】 使用された多機能共重合体 化学構造を上述し、同じポリマーにおいて増感剤と放射体の部分を化合させた
、ANT−OPPEで表わされる多機能共重合体は、次の手順により合成される
【0072】 6−{4−[(6−ヒドロキシヘキシル)オキシ]−2,5−ジヨードフェノ
キシ}−1−ヘキサノール(6-{4-[(6-hydroxyhexyl)oxy]-2,5-diiodophenoxy}-1
-hexanol)(DDHB): アルゴン雰囲気下での脱水されたジメチルホルムアミド(DMF)(22mL)
中のK2CO3(7g)の撹拌懸濁液に、脱水されたDMF(15mL)中の1,4 −ジヒドロキシ−2,5−ジヨードベンゼンを添加した。15分間の撹拌の後、
1−ブロモヘキサノール(3mL)を滴下して加えた。混合物は75℃で、三日間
撹拌され、氷水(300mL)の中に注入された。その水溶液中の層は、ジエチル
エーテル(3×200mL)で抽出され、化合した有機化合物層は希塩酸、水、及
び飽和食塩水で洗浄された。その有機化合物層は、MgSO4で乾燥され、ろ過 され、真空蒸発された。粗化合物はカラムクロマトグラフ(SiO2、溶離液; CH2Cl2/CH3CN=4/1、Rf=0.18)で精製された。結果として 得られた油は、CH2Cl2(10mL)に溶解され、ヘキサン(10mL)が添加さ
れ、その溶液は、一晩冷蔵庫で冷却された。そして、融点が83℃である純DD
HBが白色の粉末として得られた(1.21g、39%)。
【0073】 6−[4−({6−[(9−アントリルカルボニル)オキシ]ヘキシル}オキ
シ−2,5−ジヨードフェノキシ]ヘキシル−9−アントラセンカルボン酸塩(6
-[4-({6-[(9-anthrylcarbonyl)oxy]hexyl}oxy-2,5-diiodephenoxy]hexyl-9-anth
racenecarboxylate)(MANT): 9−アントラセンカルボン酸(250mg、1.12mmol)が、脱水されたCH 2 Cl2(5mL)に懸濁された。無水トリフロロ酢酸(0.7mL)が注射器を使っ
てゆっくりと添加されると、懸濁液が徐々に黄色に変化した。15分間撹拌した
後、CH2Cl2(9mL)中のDDHB(300mg、0.53mmol)溶液を徐々に
添加した。溶液は一晩室温で撹拌された。溶媒を蒸発させた後、結果として得ら
れた黄色の油をSiO2(溶離液:CH2Cl2)を通してろ過することで精製し た。トルエン/ヘプタン=1/1からの再結晶化により、融点148.7℃のク
リーム色の結晶(365mg、70%)を得た。
【0074】 ANT−OPPE: 1,4−ジオクチルオキシ−2,5−ジヨードベンゼン(87.5mg、0.2
28mmol、Ch. Wederら(Macromolecules,(1996)Vol. 29, 5157頁)により記 載された手順で調製した。)、MANT(192mg、0.197mmol)、ヨードベ ンゼン(14mg、0.067mmol)、Pd(PPh34(28mg)、及びCuI
(20mg)が、トルエン(8mL)とジイソプロピルアミン(3mL)の混合物に添
加された。その混合物は、75℃で、18時間撹拌された。そして、ヨードベン
ゼン(0.05mL)が更に添加され、更に2時間、その懸濁液を撹拌した。得ら
れた強い発光性を有する懸濁液は、メタノール(300mL)中で沈殿され、黄色
い沈殿物が、ガラスフィルター上でろ過された。沈殿固体は、CHCl4(4mL )中に溶解され、メタノール(300mL)中で再沈殿される。黄色の固体はメタ
ノールで洗浄され、真空乾燥される(130mg、60%)。Tg(ガラス転移点
)=44.8℃、この物質のMnは14,300gmol-1程度である。
【0075】 使用される担体ポリマー 超高分子量のポリエチレン(UHMW−PE、Hostalen Gur 412、重量平均分
子量〜4×106gmol-1、Hoechst AG)と、高分子量ポリエチレン(HDPE、H
ostalen G.R. 7255p、重量平均分子量〜4×105gmol-1、Hoechst AG)をそれ ぞれ担体ポリマーとして使用した。
【0076】 使用された溶媒 キシレン(puriss. p.a.、Flula AG)が、溶媒として使用された。
【0077】 PL材料とPL偏光子のキャラクタリゼーション(characterization;特性評価
) 本発明に係るPL偏光子の異方性の光物理的な挙動は、本発明の範囲外である
参照材料と偏光子の挙動と同様に、偏光PL及び偏光UV/Vis(紫外/可視
光)吸収分光法で分析された。装置の製造と同様に、光物理的実験では、PL偏
光子は二枚のスライドガラスに挟まれ、少量のシリコン油が、PL偏光子の表面
での光散乱を最小化するために、使われた。二色比は上述で定義したように測定
された。
【0078】 PLスペクトルはSPEX Fluorolog 2(Model F212I)、及びSPEX Fluorolog 3 で記録された。実験により、偏光或いは偏光されていない光のどちらかが、励起
用に使用された。Glan-Thomson偏光子が常に検出側に使用された。
【0079】 UV/Vis吸収スペクトルは、Glan-Thomson偏光子を作動するモーターを装
備したPerkin Elmer Lambda 900装置で記録された。散乱作用は、比較できる引 き伸ばし比と厚さを有するUHMW−PE又はHDPEの、それぞれの担体ポリ
マーから本質的になる参照フィルムのスペクトルを差し引くことにより、吸収測
定時に補正された。
【0080】 例B(発明の範囲外) 放射体と担体ポリマーとのみからなるPL偏光子 放射体としてMnが10,000gmol-1の1又は2重量%のEHO−OPPE
と、担体ポリマーとしてUHMW−PEとからなるPL偏光子は、先行技術(Ch
. Wederら, Adv. Mat., Vol. 9, 1035〜1039頁(1997))により、放射体(5又
は10mg)とUHMW−PE(0.5g)のキシレン(50g)溶液(混合物を真空下
、25℃で15分間排気した後、130℃で溶解)を直径11cmのペトリ皿で鋳
込むことにより、調製された。結果として得られたゲルは24時間自然乾燥され
、約70μmの均一の厚さを有する配向されていない混合フィルムを得た。これ らのフィルムは、温度調整された加熱るつぼ(hot shoe)上で、90〜120℃の
温度で引き伸ばされ、10〜80の異なる引き伸ばし比(λ=(最終の長さ)/
(最初の長さ))を持つ一連のフィルムを得た。引き伸ばし比は、引き伸ばしの
前に一定間隔を置いて印刷されたマークの変位から計算された。従って、配向さ
れたPLフィルム又はPL偏光子は、約1〜約10μmの厚さを有する。
【0081】 その代替として、放射体として、Mnが84,000gmol-1のEHO−OPP
E、Mnが10,000gmol-1のO−OPPE、及びMwが450,000gmol -1 のMEH−PPVで、同様の処理をした。
【0082】 この例において調製された、高く配向されたPL偏光子では、引き伸ばし比8
0、2重量%のEHO−OPPEからなるPL偏光子で図3に見られるように、
高く偏光された吸収及び発光が観測された。この特別のPL偏光子(以下の例で
はPL偏光子Aと呼ばれている)は、励起波長485nm、即ちEHO−OPPE
の主な吸収帯の最大値で測定された場合、発光二色比27と吸収二色比57とに
より特徴づけられた。325nm(EHO−OPPEはこの波長で別の局在した吸
収帯の最大値を持つが、強度は劣る)で測定された場合、発光二色比は変化しな
いが、吸収二色比は、まだ大きい値ではある5.3まで低下する。この例におい
て調製されたPL偏光子の二色特性に対する、引き伸ばし比、放射体の構造、混
合組成、及び励起波長(これは、常にPL偏光子の局在した吸収の最大値である
ように選択される)の影響は、図4にまとめられる。
【0083】 放射体として、異方性の状態を有し共役(conjugated)ポリマー、及び担体ポリ
マーのみからなる、この例において用いられた先行技術の方法は、同時に吸収時
の低偏光度と発光時の高偏光度とを有することを特徴とするPL偏光子を作り出
さない、ということを、この実験は明らかに示している。
【0084】 例C(発明の範囲外) 増感剤と担体ポリマーとのみからなるPL偏光子 放射体の代わりに増感剤DMC及びC138をPLフィルムに組み込んで、例
Bを繰り返した。
【0085】 本質的に等方性の吸収と発光が、この例において調製された高く配向されたP
Lフィルムで観察された。引き伸ばし比80で2重量%のDMCからなるPL偏
光子(以下の例ではPL偏光子Bと呼ばれている)は、励起波長365nm、即ち
DMCの主な吸収帯の最大値で測定された場合、発光二色比1.5と吸収二色比
1.3とにより特徴づけられた(図5)。引き伸ばし比90で2重量%のC13
8からなるPL偏光子は、励起波長365nm、即ちC138の主な吸収帯の最大
値で測定された場合、発光二色比2.2と吸収二色比2.0とにより特徴づけら
れた。
【0086】 低い異方性を有する増感剤及び担体ポリマーのみからなるPL偏光子を作る、
先行技術の方法の修飾では、同時に吸収時の低偏光度と発光時の高偏光度とを有
することを特徴とするPL偏光子には、結果としてならないということを、この
実験は明らかに示している。
【0087】 例1 増感剤、放射体、及び担体ポリマーからなるPL偏光子 増感剤として、1、2、或いは4重量%のDMC、放射体として、Mnが10
,000gmol-1である0.2、1、或いは2重量%のEHO−OPPE、及び担
体ポリマーとして、UHMW−PEが、増感剤(5又は10mg)、放射体(5又
は10mg)、及びUHMW−PE(0.5g)のキシレン(50g)溶液(混合物
を25℃で15分間、真空下で排気した後、130℃で溶解)を直径11cmのペ
トリ皿で鋳込むことにより調製された。得られたゲルは、24時間自然乾燥され
、約70μmの均一の厚さを有する配向されていない混合フィルムを得た。これ らのフィルムは、温度調整された加熱るつぼ上で、90〜120℃の温度で引き
伸ばされ、10〜80の異なる引き伸ばし比(λ=(最終の長さ)/(最初の長
さ))を持つ一連のフィルムを得た。引き伸ばし比は、引き伸ばしの前に一定間
隔を置いて印刷されたマークの変位から計算された。従って、配向されたPLフ
ィルム又はPL偏光子は、約1〜約10μmの厚さを有する。
【0088】 この例において調製された、高く配向されたPL偏光子では、2重量%のDM
Cと引き伸ばし比80、2重量%のEHO−OPPEからなるPL偏光子で図6
に見られるように、本質的に等方性の吸収と高く偏光された発光とが観測された
。この特別のPL偏光子(以下の例ではPL偏光子1と呼ばれている)は、励起
波長365nm、即ちDMC増感剤の主な吸収帯の最大値で測定された場合、発光
二色比16と吸収二色比1.5とにより特徴づけられた。重要なこととして、図
6で見られるように、DMCの発光はほとんど抑えられている。このことは同じ
量のDMCを含むPLフィルムBで観察されたDMCの強い発光(図5)とは対
照的である。それぞれ、等方性の励起が440nm(実線)、365nm(破線)で
あるPL偏光子1(上側)とPL偏光子A(下側)の(EHO−OPPEに関す
る)発光強度(図7)を比較した場合、等方性のPL偏光子DMC増感剤からE
HO−OPPE放射体へのエネルギー移動は十分明らかである。先行技術により
調製されたPL偏光子Aは、440nmでの励起と比較して、365nmでの励起の
場合、低波長でのEHO−OPPE放射体の非常に低い吸収(図3)に起因する
、かなり低い発光強度を示す。対照的に、PL偏光子1は、DMCの増感作用の
結果として365nmと440nmで励起した場合、同様の発光強度を示す。その後
に、放射体へのエネルギー移動が起こる、増感剤の効果的で等方性の吸収は、増
加した発光強度の理に適う。
【0089】 エネルギー移動の偏光特性は、図8の結果により示される。(365nmで励起
される場合)PL偏光子1からの発光強度は、入射光の偏光にわずかに依存する
だけであることが分かった。実際は、光がPL偏光子軸に対し平行に及び垂直に
偏光される励起に対する発光強度の比(1.5)は、365nmでのPL偏光子の
わずかに二色性の吸収(1.5、上述)と一致する。従って、本発明の好ましい
実施例であるPL偏光子1は、偏光エネルギー移動の現象を示している。光エネ
ルギーは、その後偏光を発するEHO−OPPE放射体へ移動される吸収(励起
)偏光で同様の効率をもって、DMC増感剤により、等方的に吸収される。
【0090】 本発明の好ましい実施例のような、この例において調製されたPL偏光子の二
色性に対する引き伸ばし比と混合組成の影響は、図9にまとめられる。吸収二色
比は365nmの励起波長で測定され、発光二色比は365nmでの等方性の励起下
で測定された。
【0091】 増感剤と放射体、及びこの例における担体ポリマーからなる本発明に係るPL
偏光子は、吸収時の低い偏光度と発光時の高い偏光度と有することを特徴とする
、ということを、この実験は示している。更に、この実験は、ここで請求の範囲
に記載されている方法は、確かに本発明の好ましい実施例を作り出す、というこ
とを示している。
【0092】 例2 増感剤、放射体、及び担体ポリマーからなるPL偏光子 例1が、Mnが84,000gmol-1であるEHO−OPPEと、Mwが450
,000gmol-1であるMEH−PPVを放射体として代わりに用いて、繰り返さ
れた。発光時及び吸収時に測定されたそれらの二色比は図10に示され、これは
、増感剤の吸収帯の最大値に合うように選択された励起波長365nmでのデータ
である。重要なこととして、PL偏光子1の場合と同様に、この実験において調
製されたPL偏光子では、DMCの発光はほとんど抑えられている。
【0093】 増感剤と放射体、及びこの実験においては担体ポリマーとからなり、吸収時の
低い偏光度と発光時の高い偏光度とを有することを特徴とする、本発明に係るP
L偏光子を製造するために、多様な放射体を使用することが可能である、という
ことを、この実験は示している。
【0094】 例3 増感剤、放射体、及び担体ポリマーからなるPL偏光子 例1が、C138、BPO、BPEB、MOC、及びPACを増感剤として代
わりに用いて、繰り返された。それぞれ2重量%の増感剤と、2重量%のEHO
−OPPEからなる、この例において調製されたPL偏光剤は、約80の引き伸
ばし比を有することを特徴とする。発光時及び吸収時に測定されたそれらの二色
比は図11に示され、これは、増感剤の吸収帯の最大値に合うように通常選択さ
れた図に示される励起波長でのデータである。本質的に等方性の吸収と高く偏光
された発光が、この例において調製されたPL偏光子で観察される。重要なこと
として、PL偏光子1の場合と同様に、この実験において調製されたPL偏光子
では、増感剤の発光はほとんど抑えられている。
【0095】 増感剤と放射体、及びこの実験においては担体ポリマーとからなり、吸収時の
低い偏光度と発光時の高い偏光度とを有することを特徴とする、本発明に係るP
L偏光子を製造するために、代替の増感剤を使用することが可能である、という
ことを、この実験は示している。
【0096】 例4 多機能共重合体と担体ポリマーからなるPL偏光子 例1が、化学構造を上述し、例Aにより調製された、ANT−OPPEで表わ
される共重合体を用いて、繰り返された。引き伸ばし比80で2重量%のANT
−OPPEからなるPL偏光子は、365nmの励起波長で測定された場合、発光
二色比17と吸収二色比1.5とを有することを特徴とした。このPL偏光子の
場合においても、増感剤の発光は、偏光エネルギー移動の存在に起因して、十分
抑えられている。
【0097】 例えば、ここで示したように、増感剤と放射体の部分を結合する共重合体を生
成することにより、増感剤と放射体は結合して一つの化学種になる、ということ
をこの実験は示している。重要なこととして、この多機能材料も、増感剤と放射
体、及びこの例においては担体ポリマーとからなり、吸収時の低い偏光度と発光
時の高い偏光度とを有することを特徴とする、本発明に係るPL偏光子を製造で
きる、ということをこの実験は示している。
【0098】 例5 増感剤、放射体、及び担体ポリマーからなるPL偏光子 増感剤として、2重量%のDMC、放射体として、Mnが10,000gmol-1 である2重量%のEHO−OPPE、及び担体ポリマーとして、HDPEが、増
感剤(20mg)、放射体(20mg)、及びHDPE(1.0g)を二つのスクリ ューを持つ押し出し機(twin-screw extruder)(DACA Instrument)の中で150
℃で1分間混合し、その混合物を押し出すことにより、調製された。得られた物
質は、2枚のアルミニウム板(面積:416cm2)に3〜5メトリックトンの圧 力を加えつつ、150℃で5分間挟まれ、約80μmの均一の厚さを有する配向 されていない混合フィルムを得た。これらのフィルムは、温度調整された加熱る
つぼ上で、90〜120℃の温度で引き伸ばされ、5〜20の異なる引き伸ばし
比(λ=(最終の長さ)/(最初の長さ))を持つ一連のフィルムを得た。引き
伸ばし比は、引き伸ばしの前に一定間隔を置いて印刷されたマークの変位から計
算された。従って、配向されたPLフィルム又はPL偏光子は、約4〜約15μ
mの厚さを有する。
【0099】 この例において調製された、配向されたPL偏光子では、本質的に等方性の吸
収と高く偏光された発光とが観測された。この方法により調製された、約19の
引き伸ばし比を有するPL偏光剤は、励起波長365nm、即ちDMC増感剤の主
な吸収帯の最大値で測定された場合、発光二色比8と吸収二色比1.7とにより
特徴づけられた。このPL偏光子の場合においても、増感剤の発光は、偏光エネ
ルギー移動の存在に起因して、十分抑えられている。
【0100】 この実験は、ここで請求の範囲に記載されている方法の一つは、確かに本発明
の好ましい実施例を作り出す、ということを示している。
【0101】 例6 PL偏光子の明るさの改良 本発明に係るPL偏光子における、偏光エネルギー移動の実際の衝撃を直接的
に示すこととして、PL偏光子の絶対的明るさが、365nmのUVランプ(Biob
lock, VL-4LC, 4ワット)を使用した、等方性の励起により測定された。本発明
に係るPL偏光子(PL偏光子1)の発光効率(luminosity)は、放射体の形式(e
mitter-regime)において同様の光学濃度を有する、対応する先行技術の偏光子(
PL偏光子A)(22cd/m2)と比較すると、劇的に増加している(82cd/m2
。本発明に係るPL偏光子の絶対的な明るさは、例えば光学濃度の増加により、
更に強調される。
【0102】 表示装置の明るさの改良 表示装置は、図1(A)の概略図により、組み立てられる。365nmで動作す
るUVランプ(Bioblock, VL-4LC, 4ワット)cが光源として使用された。PL
偏光子1は、PL偏光子(2)として使用され、図1(A)に示されるように配
置されるパターン化された(patterned)電気光学光弁(3)と一つの吸収偏光子 (2)からなり、UV光源と市販の液晶表示装置との間に位置した。表示装置(
セグメント)の選択されたパターンは、「入」及び「切」の状態の間で切り替え
られた。その切り替えは、明るさに、非常に明るい黄緑色からほとんど暗い状態
への変化として、人間の目により知覚されるような重要な変化を生じさせた。観
察された顕著な明るさとコントラストとを計測するため、「入」及び「切」状態
の絶対的な明るさを、110番及び122番のクローズアップレンズ(close-up
lens)を取付けたMinolta LS 100発光測定器を用いて、測定した。「入」状態で の明るさは100cd m-2を超える値であり、「切」状態では約15cd m-2以下の
値であった。一方、(放射体の形式において、同様の光学濃度であった)PL偏
光子Aからなる同様の装置は、30cd m-2の明るさを示すに過ぎなかった。
【0103】 この例は、本発明に係るPL偏光子を使用することで、先行技術と比較して、
非常に良く改良された明るさと、その結果として生じる非常に良く改良されたエ
ネルギー効率が得られる、ということを示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)〜(G)は、本発明の実施による実施可能な表示装置の概略図である。
【図2】 厚さ(d)と複屈折(△n)との積を波長(λ)で割った値に対する、正規化
した発光(normalized emission)のグラフである。
【図3】 80の引き伸ばし比(draw ratio;延伸比)を持つ、EHO−OPPE/UHM W−PE比の値が2重量%のPL偏光子(PL偏光子A)の二色性を示す図であ
る。上側は、PL偏光子軸に対し平行に(実線)及び垂直に(破線)偏光された
入射光に対し記録された偏光吸収スペクトルである。下側は、偏光されていない
励起光を使用し、PL偏光子軸に平行な(実線)及び垂直な(破線)極軸を有す
る直線偏光子(分析器)を通した、365nmでの等方性の励起下で測定された偏
光PL発光スペクトルである。
【図4】 放射体の引き伸ばし比(図中に示す値)、組成、及び化学構造、並びに励起波
長を因子とした、多様な先行技術のPL偏光子の吸収二色比対発光二色比のグラ
フである。
【図5】 80の引き伸ばし比を持つ、DMC/UHMW−PE比の値が2重量%のPL
フィルム(PLフィルムB)の二色性を示す図である。上側は、PLフィルムの
配向軸に対し平行に(実線)及び垂直に(破線)偏光された入射光に対し記録さ
れた偏光吸収スペクトルである。下側は、偏光されていない励起光を使用し、P
Lフィルム配向軸に平行な(実線)及び垂直な(破線)極軸を有する直線偏光子
(分析器)を通した、365nmでの等方性の励起下で測定された偏光PL発光ス
ペクトルである。
【図6】 80の引き伸ばし比を持つ、EHO−OPPE/DMC/UHMW−PE比の
値が2重量%のPL偏光子(PL偏光子1)の二色性を示す図である。上側は、
PL偏光子軸に対し平行に(実線)及び垂直に(破線)偏光された入射光に対し
記録された偏光吸収スペクトルである。下側は、偏光されていない励起光を使用
し、PL偏光子軸に平行な(実線)及び垂直な(破線)極軸を有する直線偏光子
(分析器)を通した、365nmでの等方性の励起下で測定された偏光PL発光ス
ペクトルである。
【図7】 PL偏光子軸に平行な、及び垂直な極軸を有する直線偏光子(分析器)を通し
て検出された、440nmでの等方性の励起(実線)と、365nmでの等方性の励
起(破線)下で得られた、80の引き伸ばし比を持つ、EHO−OPPE/DM
C/UHMW−PE比の値が2重量%のPL偏光子(PL偏光子1)のPL発光
スペクトルを示す図(上側)と、80の引き伸ばし比を持つ、EHO−OPPE
/UHMW−PE比の値が2重量%のPL偏光子(PL偏光子A)のPL発光ス
ペクトルを示す図(下側)である。
【図8】 PL偏光子軸に平行な極軸を有する直線偏光子(分析器)を通して検出された
、PL偏光軸に対し平行に(実線)、及び垂直に(破線)偏光された励起光によ
る365nmでの励起下で得られた、80の引き伸ばし比を持つ、EHO−OPP
E/DMC/UHMW−PE比の値が2重量%のPL偏光子(PL偏光子1)の
PL発光スペクトルを示す図である。
【図9】 放射体の引き伸ばし比(図中に示す値)、及び組成を因子とした、増感剤とし
てDMCと、放射体としてEHO−OPPEとからなる、本発明に係る多様なP
L偏光子の吸収二色比対発光二色比のグラフである。吸収二色比は365nmの励
起波長で測定され、発光二色比は365nmでの等方性の励起下で測定された。
【図10】 放射体の引き伸ばし比(図中に示す値)、及び化学構造を因子とした、増感剤
としてDMCと、放射体としてEHO−OPPE、O−OPPE、及びMEH−
PPVとからなる、本発明に係る多様なPL偏光子の吸収二色比対発光二色比の
グラフである。吸収二色比は365nmの励起波長で測定され、発光二色比は36
5nmでの等方性の励起下で測定された。
【図11】 増感剤の化学構造を因子とした、多様な増感剤(C138、BPO、BPEB
、PAC、MOC)と、放射体としてEHO−OPPEとからなる、本発明に係
る多様なPL偏光子の吸収二色比対発光二色比のグラフである。それらのフィル
ムは、2重量%のそれぞれの増感剤と、2重量%のEHO−OPPEからなり、
約80の引き伸ばし比により特徴づけられる。吸収二色比は図中に示される励起
波長で測定され、発光二色比は図中に示される励起波長での等方性の励起下で測
定された。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年2月2日(2000.2.2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項】 前記吸収時の低い偏光度が、約3.0より低い値の二色比に
より特徴づけられる請求項記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項】 前記吸収時の低い偏光度が、約2.0より低い値の二色比に
より特徴づけられる請求項記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項】 前記吸収時の低い偏光度が、約1.5より低い値の二色比に
より特徴づけられる請求項記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項】 前記発光時の高い偏光度が、約10より高い値の二色比によ
り特徴づけられる請求項1〜のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子
【請求項】 前記発光時の高い偏光度が、約15より高い値の二色比によ
り特徴づけられる請求項1〜のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子
【請求項】 前記フォトルミネッセンス偏光子が、少なくとも一つの増感
剤と、化学的に前記増感剤と区別される少なくとも一つの放射体とからなる請求
項1〜のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項】 前記増感剤と放射体とが、結合して一つの化学種、及び/又
は部分、及び/又はドメインになる請求項1〜のいずれかに記載のフォトルミ
ネッセンス偏光子。
【請求項】 前記フォトルミネッセンス偏光子が、少なくとも一つの担体
ポリマーからなる請求項1〜のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子
【請求項10】 前記放射体が、有機化学種である請求項1〜のいずれか
に記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項1】 前記放射体が、ポリマーである請求項1〜1のいずれか
に記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項1】 前記放射体が、共役ポリマーである請求項1〜1のいず
れかに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項1】 前記放射体が、ポリ(p−フェニレンエチニレン)誘導体
である請求項1〜1のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項1】 前記放射体が、ポリ(p−フェニレンビニレン)誘導体で
ある請求項1〜1のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項1】 前記増感剤が、有機化学種である請求項1〜1のいずれ
かに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項1】 前記増感剤が、ポリマーである請求項1〜1のいずれか
に記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項1】 前記増感剤が、無機化学種である請求項1〜1のいずれ
かに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項1】 前記増感剤が、DMC、C138、BPO、BPEB、P
AC、及びMOCのグループから選択される請求項1〜1のいずれかに記載の
フォトルミネッセンス偏光子。
【請求項19】 前記担体ポリマーが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リビニルアルコール、及びポリアクリロニトリルのグループから選択される請求
項1〜1のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
【請求項2】 前記フォトルミネッセンス偏光子が、引張り配向、配向成
長、摩擦、光誘導配列、配向された担体フィルムへの収着、並びに電界、磁界、
及び流れ場における配列、或いはこれらの組み合わせからなるグループから選択
される技術により、製造される請求項1〜19のいずれかに記載のフォトルミネ
ッセンス偏光子。
【請求項2】 (a)少なくとも一つの増感剤と、少なくとも一つの放射
体からなる第一の形を有する本体を提供する段階と、(b)前記フォトルミネッ
センス偏光子を得るために本体の第一の形を異方性をもって歪ませる段階と、か
らなるフォトルミネッセンス偏光子の形成方法
【請求項2】 (a)少なくとも一つの増感剤と、少なくとも一つの放射
体と、少なくとも一つの担体ポリマーとからなる第一の形を有する本体を提供す
る段階と、(b)前記フォトルミネッセンス偏光子を得るために本体の第一の形
を異方性をもって歪ませる段階と、からなるフォトルミネッセンス偏光子の形成
方法。
【請求項2】 (a)担体溶媒、少なくとも一つの増感剤、少なくとも一
つの放射体、及び任意に少なくとも一つの担体ポリマーからなる担体溶液を提供
する段階と、(b)前記担体溶液を形成し、そこから溶媒を除去することにより
、前記第一の形を有する本体を得る段階と、からなる請求項2または2記載
の第一の形を有する本体の形成方法。
【請求項2】 (a)少なくとも一つの増感剤、少なくとも一つの放射体
、及び任意に少なくとも一つの溶解混合による担体ポリマーからなる混合物を提
供する段階と、(b)前記混合物を前記第一の形を有する本体に溶解処理する段
階と、からなる請求項2または2記載の第一の形を有する本体の形成方法。
【請求項2】 前記方法が、請求項1〜2のいずれかに記載のフォトル
ミネッセンス偏光子を生産する請求項2〜2のいずれかに記載の方法。
【請求項2】 少なくとも一つのフォトルミネッセンス偏光子からなる、
高い明るさと高いコントラストとを有する電気光学表示装置であって、前記フォ
トルミネッセンス偏光子が、少なくとも一つの増感剤と、少なくとも一つの放射
体とからなる電気光学表示装置。
【請求項2】 前記表示装置が、加えて、少なくとも一つの電気光学光弁
からなる請求項2記載の表示装置。
【請求項2】 前記電気光学光弁が、電気的に動作可能な状態と動作不可
能な状態とに切り替えることができる液晶層を有する液晶セルを含む請求項2 記載の表示装置。
【請求項29】 前記装置が、少なくとも一つの吸収偏光子からなる請求項
29のいずれかに記載の表示装置。
【請求項3】 光励起に用いられた波長において吸収時の高い偏光度を有
することを特徴とする更なるフォトルミネッセンス偏光子からなり、前記吸収時
の高い偏光度が、約5より高い値の二色比により特徴づけられる請求項2〜2 のいずれかに記載の表示装置。
【請求項3】 前記更なるフォトルミネッセンス偏光子が、50μmより 低い値の厚さを有する請求項3記載の表示装置。
【請求項3】 前記更なるフォトルミネッセンス偏光子が、前記電気光学
光弁の内側に位置する請求項3または3記載の表示装置。
【請求項3】 前記更なる偏光フォトルミネッセンス層が、前記電気光学
光弁の内側に位置し、配向層としてふるまう請求項3〜3のいずれかに記載
の表示装置。
【請求項3】 前記フォトルミネッセンス偏光子が、パターン化されてい
る請求項2〜2のいずれかに記載の表示装置。
【請求項3】 更に、光源の発光スペクトルが前記増感剤の吸収スペクト
ルと重なるということを特徴とする、前記光源からなる請求項2〜3のいず
れかに記載の表示装置。
【請求項3】 少なくとも一つの請求項1〜2のいずれかに記載のフォ
トルミネッセンス偏光子からなる、請求項2〜3のいずれかに記載の表示装
置。
【請求項3】 (a)少なくとも一つの増感剤と、少なくとも一つの放射
体からなるPL偏光子を提供する段階と、(b)前記増感剤と前記放射体とによ
り、前記偏光されていない光を効率的に吸収する段階と、(c)偏光されるよう
に前記放射体により、前記偏光されていない光のうちかなり多くの光を再発光す
る段階と、からなる、低い偏光度により特徴づけられる光の、高い偏光度により
特徴づけられる光への効率的な変換方法。
【請求項3】 前記効率的な変換が、少なくとも一つの請求項1〜2
いずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子を使用することにより、成し遂げ
られる請求項3記載の方法。
【請求項39】 光励起に用いられ得る波長における吸収時の低い偏光度を
有することを特徴とし、更に、円偏光発光を特徴とし、前記吸収時の低い偏光度
が、約3.5より低い値の二色比により特徴づけられる、少なくとも一つの増感 剤と、少なくとも一つの配向された放射体からなる フォトルミネッセンス偏光子
【請求項4】 少なくとも一つの第一の化学種、及び/又は部分、及び/
又はドメインと、少なくとも一つの第二の化学種、及び/又は部分、及び/又は
ドメインとからなり、前記第一の化学種が、光励起に使用され得る以外の少なく
とも一つの波長において、しっかりした本質的に等方性の吸収を生じさせ、前記
第一の化学種が、更に、吸収エネルギーを少なくとも一つの前記第二の化学種に
、少なくとも一部は移動させ、前記第二の化学種が、フォトルミネッセンス偏光
子のかなり円偏光された光電子放出を生じさせる、請求項39記載のフォトルミ
ネッセンス偏光子。
【請求項4】 光励起に用いられ得る波長における吸収時の低い偏光度を
有することを特徴とし、更に、楕円偏光発光を特徴とし、前記吸収時の低い偏光
度が、約3.5より低い値の二色比により特徴づけられる、少なくとも一つの増 感剤と、少なくとも一つの配向された放射体からなる フォトルミネッセンス偏光
子。
【請求項4】 少なくとも一つの第一の化学種、及び/又は部分、及び/
又はドメインと、少なくとも一つの第二の化学種、及び/又は部分、及び/又は
ドメインとからなり、前記第一の化学種が、光励起に使用され得る以外の少なく
とも一つの波長において、しっかりした本質的に等方性の吸収を生じさせ、前記
第一の化学種が、更に、吸収エネルギーを少なくとも一つの前記第二の化学種に
、少なくとも一部は移動させ、前記第二の化学種が、フォトルミネッセンス偏光
子のかなり楕円偏光された光電子放出を生じさせる、請求項39記載のフォトル
ミネッセンス偏光子。
【請求項4】 光励起に用いられ得る波長における吸収時の高い偏光度を
有することを特徴とし、発光時の低い偏光度を特徴とし、前記吸収時の高い偏光
度が、約4より高い値の二色比により特徴づけられ、前記発光時の低い偏光度が
、約3.5より低い値の二色比により特徴づけられる、少なくとも一つの増感剤 と、少なくとも一つの配向された放射体からなる フォトルミネッセンス偏光子。
【請求項4】 前記吸収時の高い偏光度を生じさせる、少なくとも一つの
第一の化学種、及び/又は部分、及び/又はドメインからなり、前記第一の化学
種が、吸収エネルギーを少なくとも一つの第二の化学種、及び/又は部分、及び
/又はドメインに、少なくとも一部は移動させることを更に特徴とする、請求項
記載のフォトルミネッセンス偏光子であって、前記第二の化学種も、前記フ
ォトルミネッセンス偏光子に含まれ、それが含まれるPL偏光子の本質的に等方
性の光電子放出を生じさせる、フォトルミネッセンス偏光子。
【手続補正書】
【提出日】平成12年8月9日(2000.8.9)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE, KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,L T,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE, SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,U A,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 モンタリ、アンドレア スイス国 ツェーハー−8037 チューリッ ヒ、 レーテルシュトラッセ 47 (72)発明者 スミス、ポール スイス国 ツェーハー−8006 チューリッ ヒ、 フッテンシュタイク 10 Fターム(参考) 2H049 BA02 BB42 BB43 BB46 BB48 BB61 BC03 BC04 BC05 BC06 BC22 2H091 FA07X FA07Z FB02 FC01 FC07 FC23 LA03 LA16

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光励起に用いられ得る波長における吸収時の低い偏光度と、
    発光時の高い偏光度とを有することを特徴とし、前記吸収時の低い偏光度は、約
    3.5より低い値の二色比により特徴づけられ、前記発光時の高い偏光度は、約
    4より高い値の二色比により特徴づけられるフォトルミネッセンス偏光子。
  2. 【請求項2】 少なくとも一つの増感剤と、少なくとも一つの放射体とから
    なる請求項1記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  3. 【請求項3】 前記吸収時の低い偏光度が、約3.0より低い値の二色比に
    より特徴づけられる請求項1または2記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  4. 【請求項4】 前記吸収時の低い偏光度が、約2.0より低い値の二色比に
    より特徴づけられる請求項1または2記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  5. 【請求項5】 前記吸収時の低い偏光度が、約1.5より低い値の二色比に
    より特徴づけられる請求項1または2記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  6. 【請求項6】 前記発光時の高い偏光度が、約10より高い値の二色比によ
    り特徴づけられる請求項1〜5のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子
  7. 【請求項7】 前記発光時の高い偏光度が、約15より高い値の二色比によ
    り特徴づけられる請求項1〜5のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子
  8. 【請求項8】 前記フォトルミネッセンス偏光子が、少なくとも一つの増感
    剤と、化学的に前記増感剤と区別される少なくとも一つの放射体とからなる請求
    項1〜7のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  9. 【請求項9】 前記増感剤と放射体とが、結合して一つの化学種、及び/又
    は部分、及び/又はドメインになる請求項1〜8のいずれかに記載のフォトルミ
    ネッセンス偏光子。
  10. 【請求項10】 前記フォトルミネッセンス偏光子が、少なくとも一つの担
    体ポリマーからなる請求項1〜9のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光
    子。
  11. 【請求項11】 前記放射体が、有機化学種である請求項1〜10のいずれ
    かに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  12. 【請求項12】 前記放射体が、ポリマーである請求項1〜11のいずれか
    に記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  13. 【請求項13】 前記放射体が、共役ポリマーである請求項1〜12のいず
    れかに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  14. 【請求項14】 前記放射体が、ポリ(p−フェニレンエチニレン)誘導体
    である請求項1〜13のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  15. 【請求項15】 前記放射体が、ポリ(p−フェニレンビニレン)誘導体で
    ある請求項1〜13のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  16. 【請求項16】 前記増感剤が、有機化学種である請求項1〜15のいずれ
    かに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  17. 【請求項17】 前記増感剤が、ポリマーである請求項1〜16のいずれか
    に記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  18. 【請求項18】 前記増感剤が、無機化学種である請求項1〜15のいずれ
    かに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  19. 【請求項19】 前記増感剤が、DMC、C138、BPO、BPEB、P
    AC、及びMOCのグループから選択される請求項1〜16のいずれかに記載の
    フォトルミネッセンス偏光子。
  20. 【請求項20】 前記担体ポリマーが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
    リビニルアルコール、及びポリアクリロニトリルのグループから選択される請求
    項1〜19のいずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子。
  21. 【請求項21】 前記フォトルミネッセンス偏光子が、引張り配向、配向成
    長、摩擦、光誘導配列、配向された担体フィルムへの収着、並びに電界、磁界、
    及び流れ場における配列、或いはこれらの組み合わせからなるグループから選択
    される技術により、製造される請求項1〜20のいずれかに記載のフォトルミネ
    ッセンス偏光子。
  22. 【請求項22】 (a)少なくとも一つの増感剤と、少なくとも一つの放射
    体からなる第一の形を有する本体を提供する段階と、(b)前記フォトルミネッ
    センス偏光子を得るために本体の第一の形を異方性をもって歪ませる段階と、か
    らなるフォトルミネッセンス偏光子の形成方法
  23. 【請求項23】 (a)少なくとも一つの増感剤と、少なくとも一つの放射
    体と、少なくとも一つの担体ポリマーとからなる第一の形を有する本体を提供す
    る段階と、(b)前記フォトルミネッセンス偏光子を得るために本体の第一の形
    を異方性をもって歪ませる段階と、からなるフォトルミネッセンス偏光子の形成
    方法。
  24. 【請求項24】 (a)担体溶媒、少なくとも一つの増感剤、少なくとも一
    つの放射体、及び任意に少なくとも一つの担体ポリマーからなる担体溶液を提供
    する段階と、(b)前記担体溶液を形成し、そこから溶媒を除去することにより
    、前記第一の形を有する本体を得る段階と、からなる請求項22または23記載
    の第一の形を有する本体の形成方法。
  25. 【請求項25】 (a)少なくとも一つの増感剤、少なくとも一つの放射体
    、及び任意に少なくとも一つの溶解混合による担体ポリマーからなる混合物を提
    供する段階と、(b)前記混合物を前記第一の形を有する本体に溶解処理する段
    階と、からなる請求項22または23記載の第一の形を有する本体の形成方法。
  26. 【請求項26】 前記方法が、請求項1〜21のいずれかに記載のフォトル
    ミネッセンス偏光子を生産する請求項22〜25のいずれかに記載の方法。
  27. 【請求項27】 少なくとも一つのフォトルミネッセンス偏光子からなる、
    高い明るさと高いコントラストとを有する電気光学表示装置であって、前記フォ
    トルミネッセンス偏光子が、少なくとも一つの増感剤と、少なくとも一つの放射
    体とからなる電気光学表示装置。
  28. 【請求項28】 前記表示装置が、加えて、少なくとも一つの電気光学光弁
    からなる請求項27記載の表示装置。
  29. 【請求項29】 前記電気光学光弁が、電気的に動作可能な状態と動作不可
    能な状態とに切り替えることができる液晶層を有する液晶セルを含む請求項28
    記載の表示装置。
  30. 【請求項30】 前記装置が、少なくとも一つの吸収偏光子からなる請求項
    27〜30のいずれかに記載の表示装置。
  31. 【請求項31】 光励起に用いられた波長において吸収時の高い偏光度を有
    することを特徴とする更なるフォトルミネッセンス偏光子からなり、前記吸収時
    の高い偏光度が、約5より高い値の二色比により特徴づけられる請求項27〜2
    9のいずれかに記載の表示装置。
  32. 【請求項32】 前記更なるフォトルミネッセンス偏光子が、50μmより 低い値の厚さを有する請求項31記載の表示装置。
  33. 【請求項33】 前記更なるフォトルミネッセンス偏光子が、前記電気光学
    光弁の内側に位置する請求項31または32記載の表示装置。
  34. 【請求項34】 前記更なる偏光フォトルミネッセンス層が、前記電気光学
    光弁の内側に位置し、配向層としてふるまう請求項31〜33のいずれかに記載
    の表示装置。
  35. 【請求項35】 前記フォトルミネッセンス偏光子が、パターン化されてい
    る請求項27〜29のいずれかに記載の表示装置。
  36. 【請求項36】 更に、光源の発光スペクトルが前記増感剤の吸収スペクト
    ルと重なるということを特徴とする、前記光源からなる請求項27〜35のいず
    れかに記載の表示装置。
  37. 【請求項37】 少なくとも一つの請求項1〜21のいずれかに記載のフォ
    トルミネッセンス偏光子からなる、請求項27〜36のいずれかに記載の表示装
    置。
  38. 【請求項38】 (a)少なくとも一つの増感剤と、少なくとも一つの放射
    体からなるPL偏光子を提供する段階と、(b)前記増感剤と前記放射体とによ
    り、前記偏光されていない光を効率的に吸収する段階と、(c)偏光されるよう
    に前記放射体により、前記偏光されていない光のうちかなり多くの光を再発光す
    る段階と、からなる、低い偏光度により特徴づけられる光の、高い偏光度により
    特徴づけられる光への効率的な変換方法。
  39. 【請求項39】 前記効率的な変換が、少なくとも一つの請求項1〜21の
    いずれかに記載のフォトルミネッセンス偏光子を使用することにより、成し遂げ
    られる請求項38記載の方法。
  40. 【請求項40】 光励起に用いられ得る波長における吸収時の低い偏光度を
    有することを特徴とし、更に、円偏光発光を特徴とし、前記吸収時の低い偏光度
    が、約3.5より低い値の二色比により特徴づけられる、フォトルミネッセンス
    偏光子。
  41. 【請求項41】 少なくとも一つの第一の化学種、及び/又は部分、及び/
    又はドメインと、少なくとも一つの第二の化学種、及び/又は部分、及び/又は
    ドメインとからなり、前記第一の化学種が、光励起に使用され得る以外の少なく
    とも一つの波長において、しっかりした本質的に等方性の吸収を生じさせ、前記
    第一の化学種が、更に、吸収エネルギーを少なくとも一つの前記第二の化学種に
    、少なくとも一部は移動させ、前記第二の化学種が、フォトルミネッセンス偏光
    子のかなり円偏光された光電子放出を生じさせる、請求項40記載のフォトルミ
    ネッセンス偏光子。
  42. 【請求項42】 光励起に用いられ得る波長における吸収時の低い偏光度を
    有することを特徴とし、更に、楕円偏光発光を特徴とし、前記吸収時の低い偏光
    度が、約3.5より低い値の二色比により特徴づけられる、フォトルミネッセン
    ス偏光子。
  43. 【請求項43】 少なくとも一つの第一の化学種、及び/又は部分、及び/
    又はドメインと、少なくとも一つの第二の化学種、及び/又は部分、及び/又は
    ドメインとからなり、前記第一の化学種が、光励起に使用され得る以外の少なく
    とも一つの波長において、しっかりした本質的に等方性の吸収を生じさせ、前記
    第一の化学種が、更に、吸収エネルギーを少なくとも一つの前記第二の化学種に
    、少なくとも一部は移動させ、前記第二の化学種が、フォトルミネッセンス偏光
    子のかなり楕円偏光された光電子放出を生じさせる、請求項40記載のフォトル
    ミネッセンス偏光子。
  44. 【請求項44】 光励起に用いられ得る波長における吸収時の高い偏光度を
    有することを特徴とし、発光時の低い偏光度を特徴とし、前記吸収時の高い偏光
    度が、約4より高い値の二色比により特徴づけられ、前記発光時の低い偏光度が
    、約3.5より低い値の二色比により特徴づけられる、フォトルミネッセンス偏
    光子。
  45. 【請求項45】 前記吸収時の高い偏光度を生じさせる、少なくとも一つの
    第一の化学種、及び/又は部分、及び/又はドメインからなり、前記第一の化学
    種が、吸収エネルギーを少なくとも一つの第二の化学種、及び/又は部分、及び
    /又はドメインに、少なくとも一部は移動させることを更に特徴とする、請求項
    44記載のフォトルミネッセンス偏光子であって、前記第二の化学種も、前記フ
    ォトルミネッセンス偏光子に含まれ、それが含まれるPL偏光子の本質的に等方
    性の光電子放出を生じさせる、フォトルミネッセンス偏光子。
JP2000529622A 1998-01-29 1999-01-26 効率的なフォトルミネッセンス偏光子、その形成方法及び表示装置への利用 Pending JP2002502051A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007508661A (ja) * 2003-07-25 2007-04-05 日東電工株式会社 異方性蛍光結晶薄膜ならびにバックライトシステムおよびそれを組み込んだ液晶表示装置
JP2019508861A (ja) * 2016-03-15 2019-03-28 深▲せん▼市華星光電技術有限公司Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. 発光素子、バックライトモジュール及び表示装置
JP2021086120A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 日本化薬株式会社 液晶セル及び液晶表示装置
WO2023286744A1 (ja) * 2021-07-16 2023-01-19 日本化薬株式会社 光学積層体、偏光レンズ及びアイウェア

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59908606D1 (de) * 1998-09-25 2004-03-25 Landqart Landquart Fabriken Sicherheitspapier und andere Sicherheitsartikel
AU5702400A (en) * 1999-07-22 2001-02-13 Landqart Process for forming photoluminescent polarizers
DE10012326A1 (de) * 2000-03-14 2001-09-20 Philips Corp Intellectual Pty Flüssigkristall-Farbbildschirm
WO2004007634A2 (en) * 2002-07-15 2004-01-22 Massachusetts Institute Of Technology Emissive, high charge transport polymers
GB0407208D0 (en) * 2004-03-31 2004-05-05 Ibm Generation of test cases with range constraints for floating point add and subtract instructions
US20060043336A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Mide Technology Corporation Controlled charging of a photoluminescent material
US20060113508A1 (en) * 2004-11-29 2006-06-01 Kelly Stephen M Liquid crystalline photoluminescent polarizers, devices and methods
WO2006088369A2 (en) * 2005-02-16 2006-08-24 Stichting Voor De Technische Wetenschappen Luminescent multilayer system and utilisation thereof
JP4488033B2 (ja) * 2007-02-06 2010-06-23 ソニー株式会社 偏光素子及び液晶プロジェクター
CN101730860A (zh) 2007-07-05 2010-06-09 I2Ic公司 光致发光光源

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4081761A (en) * 1969-08-11 1978-03-28 Westinghouse Electric Corporation Enhanced laser pumping by auxiliary luminescent centers that absorb and transfer normally wasted pump energy to the laser ion
US6295106B1 (en) * 2000-01-12 2001-09-25 International Business Machines Corporation Energy-efficient full-color liquid crystal display

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007508661A (ja) * 2003-07-25 2007-04-05 日東電工株式会社 異方性蛍光結晶薄膜ならびにバックライトシステムおよびそれを組み込んだ液晶表示装置
JP2019508861A (ja) * 2016-03-15 2019-03-28 深▲せん▼市華星光電技術有限公司Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. 発光素子、バックライトモジュール及び表示装置
JP2021086120A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 日本化薬株式会社 液晶セル及び液晶表示装置
JP7448910B2 (ja) 2019-11-29 2024-03-13 日本化薬株式会社 液晶セル及び液晶表示装置
WO2023286744A1 (ja) * 2021-07-16 2023-01-19 日本化薬株式会社 光学積層体、偏光レンズ及びアイウェア

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Publication number Publication date
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