JP4316832B2

JP4316832B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子

Info

Publication number: JP4316832B2
Application number: JP2001362683A
Authority: JP
Inventors: 秀哉村井
Original assignee: Samsung Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2021-11-28
Also published as: JP2003163087A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自発光型の有機エレクトロルミネッセンス素子に関し、特に発効効率が高く、高輝度、高コントラストの有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子の再結合により生成した励起子からの光の放出を利用した自発光素子である。
【０００３】
そして、有機エレクトロルミネッセンス素子は、数Ｖの低電圧で数千ｃｄ／ｍ²以上の高輝度の面発光が可能であり、また発光層等の有機化合物等を適切に選択することにより、青色から赤色までの任意の波長の発光が可能であるという特徴を有している。さらに、有機エレクトロルミネッセンス素子は、自発光素子であるため視野角が広く、μｓ以下の高速応答性が可能であることから、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに変わりうるディスプレイとして、近年活発な研究開発が行われている。
【０００４】
図４は従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の断面構造を示したものである。この有機エレクトロルミネッセンス素子では、ガラス基板２１０上に陽極１２０、正孔注入層１４０、発光層１１０、電子注入層１５０、陽極１３０の順に素子が設けられている。
【０００５】
この有機エレクトロルミネッセンス素子においては、通常、陰極１２０、陽極１３０の一方がＩＴＯ等の透明電極からなり、他方が反射特性を有する金属電極からなっている。金属電極は背面電極として用いられ、透明電極方向と反対方向に出射した光はこの金属電極により反射され、前方に放射されるため素子の輝度が向上するという利点がある。しかし、この金属電極は外部から素子に入射した光３２０も反射するため、非表示（非発光）であるべき画素から入射外部光による反射が生じ、表示のコントラストが低下するという問題がある。特に屋外等明るい環境下で使用する携帯用のディスプレイにおいてはこのような外部光の反射が問題になる。
【０００６】
このような外部からの入射光の反射による特性の低下を抑えるために、基板前面に偏光層や円偏向板２３０を設ける技術が開示されている（特開平７−１４２１７０号公報、特開平８−３２１３８１号公報）（図５参照）。特に、円偏光板を使用した場合には、外部入射光が金属背面電極で反射する際に円偏光の回転方向が逆になるために、効率よく外部入射光の反射を抑えることができ、不要な反射のない高コントラストの有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術には以下のような問題がある。有機エレクトロルミネッセンス素子における発光層からの発光は一般に非偏光であるため、外部反射光を取り除くために円偏光板等の偏光板を使用した場合は、発光の約半分が偏光板により吸収されるため、外部への発光の取り出しが半分以下まで低下するという問題がある。
【０００８】
この点を改善する技術として、円偏光を発光させる素子として、分子内対称性を持たないキラル化合物を発光層等に含有させた有機エレクトロルミネッセンス素子（特開２０００−１９５６７３号公報）、不斉化合物誘導体を発光層等に含有させた有機エレクトロルミネッセンス素子（特開２００１−１６７８８２号公報）が開示されている。しかし、優れた発光特性等と不斉構造等を併せ持つ化合物等は限定され、また、そのような不斉構造を有する複雑な化合物の合成は困難である。さらに、これらの有機エレクトロルミネッセンス素子においては不斉化合物等がランダムに存在するため、得られる円偏光特性も十分ではないという問題がある。
【０００９】
本発明はこれらの課題を解決するためになされたものであり、外部光の反射を防止し有機エレクトロルミネッセンス素子のコントラスト等を改善するために円偏光板等を用いた場合にも、発光層からの発光が円偏光板等によりカットされることがなく、光利用効率の改善された高輝度、高コントラストで、しかも使用できる材料の選択範囲が広いため、製造が容易であり各色を発光する素子の作製が容易な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、陽極と、陰極と、該陽極と該陰極間に挟持される発光層を少なくとも有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層がねじれ構造を有してい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により達成することができる。
【００１１】
また、本発明の上記目的は、ねじれ構造を有する発光層が発光性ドーパント分子を分散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により達成することができる。
【００１２】
また、本発明の上記目的は、陽極と陰極間に少なくとも正孔輸送層、発光層または電子輸送層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、正孔輸送層または電子輸送層がねじれ構造を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子により達成することができる。
【００１３】
また、本発明の上記目的は、上記有機エレクトロルミネッセンス素子において、陽極または陰極の少なくとも一方の外側に円偏光板を設けることにより達成することができる。
【００１４】
より具体的には、請求項１に記載の発明は、陽極と、陰極と、該陽極と該陰極間に挟持される少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層がねじれ構造を有していることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、前記ねじれ構造を有する発光層が発光性ドーパント分子を分散したものであることを特徴とする。
【００１６】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の構成に加え、
前記発光層がねじれ構造を有する液晶性材料であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、陽極と陰極間に少なくとも正孔輸送層、発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記正孔輸送層がねじれ構造を有することを特徴とする。
【００１８】
さらに、請求項５に記載の発明は、陽極と陰極間に少なくとも発光層、電子輸送層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記電子輸送層がねじれ構造を有することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の構成に加え、前記発光層が円偏光または楕円偏光を発光することを特徴とする素子
。
【００２０】
さらに、請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の構成に加え、陽極または陰極の少なくとも一方の外側に円偏光板を設けたことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７記載の構成に加え、円偏光板が直線偏光板と１／４波長板を組み合わせたものであることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の上記目的、特徴および利点を明確にすべく、添付した図面を参照しながら、本発明の実施の形態を以下に説明する。
【００２３】
図１は、本願発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す図である。この素子においては、ガラス基板２１上に陽極１２、発光層１１、陰極１３の順に素子が設けられており、発光層１１がねじれ構造を有する構造となっていることを特徴としており、このようなねじれ構造を有する構造により、発光層１１からの発光が円偏向となる。発光が円偏光であることから、ガラス基板２１の前方（光の照射方向）に外光３２の反射防止のために円偏光板２３を設けた場合においても、円偏光板２３による発光強度の低下がない。また、図１では、外光３２が円偏光板２３及びガラス基板２１に向かう様子と発光層１１から出射光３１が外へ向かう様子を矢印で示してある。
【００２４】
発光層１１がねじれ構造を有する本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において円偏光が得られる理由は明らかでないが、コレステリック液晶における選択反射と同様に発光層１１のねじれ構造により左右一方向の円偏光についての光の伝播モードが制限されるため、一方の円偏光のみが発光することが考えられる。または、発光分子がねじれ構造を有し配列しているため規則的に並んだこれらの分子が協調的に作用し、特定方向の円偏光が発光するものと説明される。
【００２５】
図２では、ガラス基板２１、２２の間に陽極１２、発光層１１、陰極１３の素子が設けられ、ガラス基板２１の前方に外光３２の反射防止のための円偏光板２３が設けられる構成が採られている。また、図３では、ガラス基板２１上に陽極１２、正孔注入層１４、発光層１１、陰極１３の順に素子が設けられ、ガラス基板２１の前方に外光３２の反射防止のための円偏光板２３が設けられる構成が採られている。また、図２、図３では、外光３２が円偏光板２３及びガラス基板２１に向かう様子と発光層１１から出射光３１が外へ向かう様子を矢印で示してある。
【００２６】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、陽極１２と陰極１３間に発光層１１以外の層、すなわち正孔注入層１４、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層を有する層がある場合において、これらの層のいずれかが、ねじれ構造を有する場合においても、いずれかの円偏光成分の多い発光が得られる（図２、図３）。この場合において円偏光が発生する理由についても明確ではないが、これらの層のねじれ構造により発光層１１からの発光について左右一方の円偏光についての光の伝播モードが制限されるため、一方の円偏光が多量に発光するものと考えられる。
【００２７】
さらに、円偏光を発光するねじれ構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子に円偏向板２３を組み合わせることにより、発光層１１から発生する円偏光は円偏光板２３で吸収されないため、高効率の外部発光素子が得られ、一方入射外部光は円偏光板２３により遮断されるため、高コントラストの有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。
【００２８】
なお、有機ＥＬ素子の素子構造としては、陽極１２と陰極１３に発光層１１のみが挟持される場合のほか、正孔輸送層、正孔注入層、発光層、電子輸送性、電子注入層のいずれかまたはすべてを含むものでもよく、また、いずれかの層が複数層からなっているものでもよい。
【００２９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成要素となるねじれ構造とは、たとえば発光層１１を形成する分子が分子の集合体として分子オーダーでねじれ構造を有している場合を挙げることができる。このようなねじれ構造の具体的例として、ｚ方向に対して一定の割合でねじれている「らせん」構造をあげることができ、コレステリック特性を有する液晶材料、ねじれ構造を有さない液晶材料にカイラル材を添加してねじれ構造を付加したもの等をあげることができる。
【００３０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に使用できる液晶材料として低分子の液晶材料を使用することができる。低分子の液晶材料の場合には、液晶相を示す領域で素子を使用するのが一般的であるが、液晶相を示す温度領域から、急冷して液晶相を固定し、使用することも可能である。
【００３１】
低分子の液晶材料は一般に流動性があるため、低分子の液晶材料を用いて有機エレクトロルミネッセンス素子を作製する場合には、図３のように液晶材料を２枚の基板間に保持する等の処理が必要となる。これに対して、一枚の基板上に発光層１１を作製する方法として高分子の液晶材料を使用することができる。高分子の液晶材料を使用する場合には、発光層１１等が固体層になるため発光層１１等自体が自己保持性を有し、一枚の基板上に作製することができる。
【００３２】
高分子の液晶材料としては、アゾメチン系、アゾ系、エステル系、スチルベン系、ビフェニル系、ターフェニル系、トラン系、シクロヘキサン系、ピリミジン系、フルオレン系等のメソゲン基（剛直基）を有する液晶性ポリマー（液晶性高分子）をあげることができる。これらのメソゲン基は、ポリマーの主鎖に存在しても良いし、側鎖に存在してもよい。
【００３３】
また、高分子の液晶材料は、反応基をもつ低分子液晶材料を紫外光等で反応させて高分子とすることもできる。とくに反応基をもつ低分子液晶材料あらかじめねじれ構造となるように配列させた状態で反応させてねじれ構造を固定化することができる。
【００３４】
なお、この場合には反応を起しやすくするためにセトフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系、チオキサンソン系、カンファーキノン、５，７−ヨード−３−ブトキシ−６−フルオレン、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、４−フェニルベンゾフェノン、２−クロロチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、３，３’，４，４’−テトラ−（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等およびこれらの化合物の誘導体等の光反応開始剤を添加することができる。
【００３５】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子における発光層等は、正孔や電子が移動する媒体でもあるため、高い正孔移動度や電子移動度を有する材料や、正孔と電子の両方を移動する両性型の材料も望ましい。このような材料として、「液晶性有機半導体」と呼ばれる２−（４’−オクチルフェニル）−６−ドデシルオキシナフタレン、２−（４’−ヘプチルオキシフェニル）−６−ドデシルチオベンゾチアゾール等の材料も望ましい。
【００３６】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子におけるねじれ構造には必ずしも液晶性材料が必要ではなく、たとえば基板に直線偏光を照射しながら蒸着時にことにより分子の配向を制御することができるが、この照射直線偏光の偏光面を回転させながら蒸着を行うことにより、ねじれ構造を有する発光層等各種の層を作製することができる。このように直線偏光を照射しながら分子の配向を制御する場合には、１、４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１、４−ビス（エチニルスチリル）ベンゼン等のシス−トランス転移等光異性化を起こす材料を使用することが特に望ましい。
【００３７】
発光層１１のほか、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送性、電子注入層のねじれ構造を有する層に必要とされる厚みは、発光層１１から発光する光の波長と関連しており、発光波長の数分の一程度あるいはそれ以上であることが望ましい。発光波長よりも著しく薄い場合、たとえば１０ｎｍ以下の場合には、十分な円偏光特性は得られないと考えられるが、それ以上であれば本発明の効果が得られることが予想される。
【００３８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における発光層１１としては、単一化合物からなるものでもよいし、複合物、たとえばキャリア輸送性材料中に発光性ドーパントを含むものでもよい。
【００３９】
発光層１１に使用できる単一化合物としては、アルミキノリノール錯体、ガリウムキノリノール錯体等の金属キノリノール錯体、ジアリーレン化合物、アントラセン、ピレン、ペリレン、ルブレン等の低分子化合物、高分子化合物としてはパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリアセチレン等がある。
【００４０】
また、発光層１１に発光性ドーパントを含む場合の発光性のドーパントとしては、ルブレン、キナクリドン、ピレン、クマリン−６、ＢＴＸ、ＤＣＭ、ＰｔＯＥＰ等を挙げることができる。とくに発光層１１にねじれ構造を持たせる場合には、液晶材料等でねじれ構造を持たせ、これらのドーパントにより発光機能を持たせる等の機能分離型が可能であり、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては望ましい。
【００４１】
また、発光層１１に使用する材料としてはこれら蛍光性材料に限定されるものではなく、Ｅｕ錯体、Ｐｔ錯体、Ｉｒ錯体等の燐光性材料を挙げることができる。
【００４２】
さらに、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における正孔注入材料、正孔輸送材料としては、正孔移動度の高いものが望ましい。正孔注入材料、正孔輸送材料に使用可能な材料として、ＴＰＤ、α−ＮＰＤ等のジアミン系化合物、銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン等の低分子材料、ポリビニルカルバゾール等の高分子材料を挙げることができる。また、ねじれ構造をもたせる場合には、２−（４’−オクチルフェニル）−６−ドデシルオキシナフタレン、２−（４’−ヘプチルオキシフェニル）−６−ドデシルチオベンゾチアゾール等の液晶性有機半導体も望ましい。
【００４３】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における電子注入材料、電子輸送材料としては、電子移動度の高いものが望ましい。電子注入材料、電子輸送材料に使用可能な材料として、アルミキノリノール錯体、ガリウムキノリノール錯体等の金属キノリノール錯体、オキサジアゾール、トリフェニルメタン等を挙げることができる。また、ねじれ構造をもたせる場合には、２−（４’−オクチルフェニル）−６−ドデシルオキシナフタレン、２−（４’−ヘプチルオキシフェニル）−６−ドデシルチオベンゾチアゾール等の液晶性有機半導体も望ましい。
【００４４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極１３はホールを注入するために設けられ、一般に仕事関数の大きい金属等が使用される。このような金属として、銀、金等の貴金属を挙げることができる。また、透明電極としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩｎＺｎＯ）等を挙げることができる。
【００４５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における陰極１２は電子を注入するために使用され、一般に仕事関数の小さな金属やこのような金属を含む合金が使用される。このような金属としてアルカリ金属やアルカリ度類金属を挙げることができる。また仕事関数の大きな金属で上層を設けることにより信頼性を改善することが行われる。陰極１２の具体例としては、マグネシウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム等のアルカリ土類金属と銀等の貴金属の合金、リチウム等のアルカリ金属とアルミニウムの合金、リチウムの上にアルミニウムを積層した構造等を上げることができる。また、フッ化リチウムの層の上にアルミの層を設ける構造を挙げることができる。
【００４６】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極１３、陰極１２は、金属、無機材料には限定されず、導電性高分子等の有機材料を使用することもできる。
【００４７】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては基板表面または上記電極の表面に液晶材料を配向させるための配向膜を設けることもできる。この場合、配向膜はひとつの基板上にのみ使用されていてもよいし、複数の基板上に使用されていてもよい。このような配向膜として、ポリイミド等の高分子からなる配向膜をあげることができる。
【００４８】
本発明にいう円偏光とは光の電場ベクトルの軌跡が円となるものをいうが、その軌跡が完全な円である必要はない。非偏光、直線偏光成分が完全に除かれない場合には円がややひずみ楕円偏光となる。したがって、本発明の円偏光は厳密な円偏光には限定されず、楕円偏光等も含まれる。この場合、円偏光の程度が多いものほど円偏光板で除かれることが少なく望ましいが、その程度が小さい場合でも、通常の非偏光発光に比較し光の利用効率は改善され望ましい。
【００４９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する円偏向層としては、右または左の一方の偏光のみを透過する層をいい、円偏光層のみを設けた円偏光板２３を外付けすることもできる。
【００５０】
このような円偏光板２３としてたとえば直線偏光板に４分の１波長板が４５度方向となるように積層（組み合わせ）したものを挙げることができる。また複数の波長板を積層することで、波長分散を抑えた円偏光板であれば、広範囲の波長領域の反射光等を制御することができ、さらに望ましい。
【００５１】
【実施例】
次に、本願発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を実施例を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形、変更が可能である。
【００５２】
（実施例１）
ガラス基板上にＩＴＯをスパッタリングにより製膜し、レジストを用いたエッチング工程を通して電極形状に残した。成膜したＩＴＯのシート抵抗は２０Ω／□であった。ＩＴＯをスパッタリングにより成膜したガラス基板上にポリビニルカルバゾールのトルエン溶液をスピンコート塗布、乾燥させてポリビニルカルバゾールの薄膜を作製した。ポリビニルカルバゾール薄膜の膜厚は５０ｎｍであった。ポリビニルカルバゾール膜をラビングし、配向膜とした。コレステリックジアクリレート１とネマティックアクリレート２を６５対３５ｗｔ％割合で混合し、開始剤としてイルガキュア１ｗｔ％、発光材ドーパントとしてクマリン６（３−（２−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノ−クマリン）２ｗｔ％を加えた。コレステリックジアクリレート１とネマティックアクリレート２の混合比は、液晶の屈折率が約１．５であることを考慮してねじれピッチが０．３３μｍとなるように決定した。なお、コレステリックジアクリレート１とネマティックアクリレート２は常法に従って合成した（リキッドクリスタルズ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌｓ）第１８巻Ｎｏ．２、３１９ページ（１９９５年）。
【００５３】
コレステリックジアクリレート１の化学式を以下に示す。
【００５４】
【化１】

【００５５】
つぎに、ネマティックアクリレート２の化学式を以下に示す。
【００５６】
【化２】

【００５７】
上記アクリレート混合物を液晶相を示す温度まで加熱した後、過熱した基板上に塗布し、３６５ｎｍに主強度を有する紫外線を照射し反応させた。これにより液晶性を有し、ねじれ構造（らせん構造）を有する高分子薄膜が得られた。得られた薄膜の厚さは、約１．０μｍであった。高分子液晶層を設けた基板を十分乾燥した後、真空蒸着機に入れ、電極（陰極）形状のマスクを通してマグネシウムと銀を共蒸着させ電極を作製した。
【００５８】
得られた素子のＩＴＯ電極を陽極、マグネシウム：銀からなる電極を陰極として直流電圧を印加した。２０Ｖの直流電圧を印加したところ、１２，０００ｃｄ／ｍ²の緑色の発光が得られた。波長分布を測定すると約５００ｎｍにピークを持つ発光であった。
【００５９】
素子からの発光を、輝度計に１／４波長板と直線偏光板を組み合わせた発光の円偏光特性を評価できる装置により評価した。円偏光特性を評価したところ、右円偏光成分が左円偏光成分の約１０倍含まれていた。
【００６０】
作製した素子の前面に円偏光板（１／４波長板と直線偏光板を組み合わせたもの）を設けたところ、円偏光板を通過することによる透過率の低下は約１０％であった。素子に外部から外光を入射させてみたところ、反射光はほとんど観察されなかった。
【００６１】
（実施例２）
ガラス基板上にＩＴＯをスパッタリングにより製膜し、レジストを用いたエッチング工程を通して電極形状に残した。成膜したＩＴＯのシート抵抗は３０Ω／□であった。ＩＴＯをスパッタリングによって成膜したガラス基板上にポリイミド溶液を塗布、乾燥させてポリイミドの配向膜を作製した。ポリイミド膜の膜厚は２０ｎｍであった。一方の基板上の配向膜をラビング配向させ、２枚の基板を組み合わせてセルを作製した。スペーサーを用いてセル厚は２μｍに調整した。高速な両極性のキャリア輸送特性を有する液晶材料である２−（４’−オクチルフェニル）−６−ドデシルオキシナフタレンに発光材として２ｍｏｌ％のクマリン６（３−（２−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノ−クマリン）を添加し、さらにカイラル材Ｓ８１１（メルク製）を添加した。カイラル材Ｓ８１１（メルク製）は液晶の屈折率が約１．５であることを考慮してねじれピッチが０．３３μｍになる量を添加した。当該液晶溶液をセルに注入し、液晶相を示す温度下で評価した。
【００６２】
得られた素子の一方の電極を陽極、他方を陰極として直流電圧を印加した。５０Ｖの直流電圧を印加したところ、４，０００ｃｄ／ｍ²の緑色の発光が得られた。波長分布を測定すると約５００ｎｍにピークを持つ発光であった。
【００６３】
実施例１と同様、素子からの発光を円偏光特性を評価できる装置により評価したところ、右円偏光成分が左円偏光成分の約１２倍含まれていた。
【００６４】
作製した素子の前面に円偏光板（１／４波長板と直線偏光板を組み合わせたもの）を設けたところ、円偏光板を通過することによる透過率の低下は約１０％であった。
【００６５】
（実施例３）
一方のガラス基板上にＩＴＯをスパッタリングにより製膜し、レジストを用いたエッチング工程を通して電極形状に残した。成膜したＩＴＯのシート抵抗は３０Ω／□であった。他方のガラス基板上にマグネシウムと銀からなる蒸着層（２００ｎｍ）を成膜した。ＩＴＯをスパッタリングによって成膜したガラス基板上にポリイミド溶液を塗布、乾燥させてポリイミドの配向膜を製膜した。ポリイミド膜の膜厚は２０ｎｍであった。この配向膜をラビング処理し、マグネシウムと銀を蒸着した基板と組み合わせてセルを作製した。スペーサーを用いてセル厚は２μｍに調整した。ネマティック液晶を注入した。ネマティック液晶Ｅ−７（メルク製）に２ｍｏｌ％クマリン６およびカイラル材Ｓ１０１１（メルク製）を加えた液晶溶液を真空下でセルに注入した。カイラル材の添加量は、液晶のねじれピッチが０．３３μｍになるよう、約９ｗｔ％添加した。
【００６６】
得られた素子のＩＴＯ電極を陽極、マグネシウム：銀からなる電極を陰極として直流電圧を印加した。３０Ｖの直流電圧を印加したところ、１００００ｃｄ／ｍ²の緑色の発光が得られた。波長分布を測定すると約５００ｎｍにピークを持つ発光ピークであった。
【００６７】
実施例１と同様、素子からの発光を円偏光特性を評価できる装置により評価したところ、右円偏光成分が左円偏光成分の約１０倍含まれていた。
【００６８】
作製した素子の前面に円偏光板（１／４波長板と直線偏光板を組み合わせたもの）を設けたところ、円偏光板を通過することによる透過率の低下は約１０％であった。
【００６９】
（実施例４）
実施例１と同様に、ガラス基板上にＩＴＯをスパッタリングにより製膜した。ＩＴＯをスパッタリングにより成膜したガラス基板上にポリビニルカルバゾールのトルエン溶液をスピンコート塗布、乾燥させてポリビニルカルバゾールの薄膜を作製し、ラビングし配向膜とした。膜厚は３０ｎｍであった。コレステリックジアクリレート１とネマティックアクリレート２を６５対３５ｗｔ％割合で混合し、開始剤としてイルガキュア１ｗｔ％を加えたアクリレート混合物を液晶相を示す温度まで加熱した後、過熱した基板上に塗布し、３６５ｎｍに主強度を有する紫外線を照射し反応させた。これにより液晶性を有し、ねじれ構造（らせん構造）を有する高分子薄膜が得られた。得られた薄膜の厚さは、約１．０μｍであった。高分子液晶層を設けた基板を十分乾燥した後、真空蒸着機に入れ、発光層１１としてアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ₃）を蒸着後、電極（陰極）形状のマスクを通してマグネシウムと銀を共蒸着させ電極を作製した。
【００７０】
得られた素子のＩＴＯ電極を陽極、マグネシウム：銀からなる電極を陰極として直流電圧を印加した。３０Ｖの直流電圧を印加したところ、１０，０００ｃｄ／ｍ²の緑色の発光が得られた。
【００７１】
得られた素子からの発光を、実施例１と同様な装置で円偏光特性を評価したところ、右円偏光成分が左円偏光成分の約８倍含まれていた。作製した素子の前面に円偏光板（１／４波長板と直線偏光板を組み合わせたもの）を設けたところ、円偏光板を通過することによる透過率の低下は約１５％であった。
【００７２】
（比較例１）
実施例１においてコレステリックジアクリレート１とネマティックアクリレート２の混合比率を０対１００ｗｔ％（ネマティックアクリレート２のみ）とした以外は実施例１と同様に素子を作製した。
【００７３】
得られた素子のＩＴＯ電極を陽極、マグネシウム：銀からなる電極を陰極として直流電圧を印加した。３０Ｖの直流電圧を印加したところ、１１，０００ｃｄ／ｍ²の緑色の発光が得られた。波長分布を測定すると約５００ｎｍにピークを持つ発光であった。
【００７４】
得られた素子からの発光を、実施例１と同様な装置で円偏光特性を評価したところ、右円偏光成分が左円偏光成分がほぼ同量含まれていた。作製した素子の前面に円偏光板（１／４波長板と直線偏光板を組み合わせたもの）を設けたところ、円偏光板を通過することによる透過率の低下は約６０％であった。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば自発光型の有機エレクトロルミネッセンス素子に関し、特に発効効率が高く、高輝度、高コントラストの有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。すなわち、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、外部光の反射を防止し、コントラスト等を改善するために円偏光板等を用いた場合にも、発光層からの発光が円偏光板等によりカットされることがなく、光利用効率の改善された高輝度、高コントラストの有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。また、使用できる材料の選択範囲が広いため、製造が容易であり各色を発光する素子の作製が容易な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の断面図である。
【図２】本発明の他の有機エレクトロルミネッセンス素子の断面図である。
【図３】本発明の他の有機エレクトロルミネッセンス素子の断面図である。
【図４】従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の断面図である。
【図５】従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の断面図である。
【符号の説明】
１１発光層
１２陰極
１３陽極
１４正孔注入層
２１、２２ガラス基板
２３円偏光板
３１出射光
３２外光

Claims

陽極と、陰極と、該陽極と該陰極間に挟持される少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記発光層を形成する少なくとも一つの化合物の分子が分子の集合体としてねじれ構造を有し、前記ねじれ構造は基板に直線偏光を照射しながら前記化合物を蒸着することにより分子の配向を制御したものであって、照射直線偏光の偏光面を回転させながら蒸着を行なうことにより形成され、
前記化合物は１、４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン又は１、４−ビス（エチニルスチリル）ベンゼン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。
前記ねじれ構造を有する発光層が発光性ドーパント分子を分散したものであることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記発光層が円偏光または楕円偏光を発光することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
陽極または陰極の少なくとも一方の外側に円偏光板を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
円偏光板が直線偏光板と１／４波長板を組み合わせたものであることを特徴とする請求項４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。