JPH11202332A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全体の構造が簡単で製造が容易、しかもより
一層の大面積化、薄肉化が可能である上、可とう性を付
与することも可能な、新規な構造の、複合型の表示装置
を提供する。 【解決手段】 液晶材料と高分子とを含み、電界の印加
状態に応じて光透過および光散乱の２状態間を変化する
固体状の液晶層２０を有する液晶表示部２と、単層また
は複層の有機のエレクトロルミネッセンス層３０を有す
る面状発光部３とを、面状発光部３からの発光が液晶表
示部２を通して装置外に導出されるように配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な面状の表示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえばパーソナルコンピュータ、各種
情報端末機器類、車載ナビゲーションシステム、テレビ
などのディスプレイや、あるいはスチールカメラ、ビデ
オカメラ、電卓、時計、各種家庭電化製品の操作表示部
などに、液晶表示素子が広く使用されている。

【０００３】かかる液晶表示素子は通常、スメクティッ
ク相、ネマティック相、コレステリック相などの各相を
示す低分子の液晶材料や、あるいは強誘電性を示す低分
子の液晶材料などを、数μｍの間隔に固定した一対の基
材間に注入、充てんすることにより構成される。また、
液晶表示素子自体は発光しないため、その背後に、素子
前方からの光を反射する反射板を設けたり、あるいはバ
ックライトと呼ばれる光源を配置したりする必要があ
り、とくに前記ディスプレイなどにおいては、その全面
にわたって均一でかつ鮮やかな表示が要求されるため
に、種々の構造のバックライトが検討されている。

【０００４】近時、その中でもとくに、有機化合物を主
体とする単層または複層の有機のエレクトロルミネッセ
ンス層を、一対の電極層で挟んだ構造を有する有機のエ
レクトロルミネッセンス素子が、液晶表示素子のバック
ライトとして有望視されており、かかる有機エレクトロ
ルミネッセンス素子を液晶表示素子と組み合わせた複合
型の表示装置が種々提案されている（たとえば特開平８
−２１１８３２号公報、特開平９−５００３１号公報、
特開平９−６３７６５号公報など）。

【０００５】上記の有機エレクトロルミネッセンス素子
は、 面状に発光するため著しく薄型化でき、 バッテリーなどによる低電圧、直流での駆動が可能
であるため装置全体の小型化、およびポータブル化が容
易で、 蒸着法だけでなく溶液塗布法によってもエレクトロ
ルミネッセンス層などを形成できるので製造が容易であ
る上、大面積化も可能で、 有機分子の分子設計により多色化や白色発光が可能
で、しかも 材料の選択によって可とう性を付与することも可能
である、といった種々の利点を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の各先
行技術において使用している液晶表示素子はいずれも、
先に述べた従来の構造を有するものであるため、バック
ライトとしての有機のエレクトロルミネッセンス素子
の、上述したような種々の利点を十分に生かしきれてい
ないのが現状である。

【０００７】たとえば従来の液晶表示素子の構造では、
基材間に注入された液晶材料は液状であって、それ自体
に基材間の間隔を維持する機能はないため、基材間の間
隔を一定に維持して、基材同士の接近あるいは接触によ
る表示の不良や短絡を防止するには、ガラス板や厚肉の
プラスチック板などの、剛直でたわみの少ない基材を使
用しなければならない。このため液晶表示素子、ひいて
は表示装置に可とう性を付与することが困難である。

【０００８】また、上記のようにたとえたわみの少ない
基材を使用したとしても、素子が大面積化するほど、僅
かなたわみでも基材間の間隔の狂いが大きくなるため、
表示装置の大面積化も容易でない。さらに上記構造の液
晶表示素子の厚みは、有機のエレクトロルミネッセンス
素子に比べてかなり厚肉であって、しかもこれ以上の薄
肉化が困難であるため、装置全体の薄肉化にも限界があ
る。

【０００９】しかも上記の液晶表示素子の製造には、ま
ず一対の基材を、スペーサを介装して一定間隔に保持
し、かつ一部を除いてその周囲をシール材でシールし、
ついで両基材間に空気が残らないように液晶材料を注
入、充てんしたのち、残りの部分をシールするといった
多くの工程を要し、たとえば前述した有機のエレクトロ
ルミネッセンス素子の、溶液塗布法によるエレクトロル
ミネッセンス層の形成工程などと比べて工程が複雑で、
連続的な製造が困難であるため、装置全体としての生産
性が低いという問題もある。

【００１０】またその他にも、たとえば液晶材料を封入
した一対の基材には、素子の動作原理上、一対の偏光板
を、その偏光軸を互いに直交させた状態で取り付ける必
要があるため、画面の明るさや視野角などが不十分にな
るという問題や、偏光板は吸光発熱が大きいため高温環
境下で表示装置を使用できない、光のロスが５０％以上
あるため装置の光利用効率をあげるのが容易でない、と
いった問題もある。

【００１１】さらに従来の液晶表示素子は、強誘電性液
晶を用いる場合を除き、配向状態にメモリー性がないた
め、大画素数のディスプレイ用には、設備費が高くつく
上、製造の歩留りが悪いＴＦＴなどを用いたアクテイブ
マトリクス駆動が必要となり、故障が発生しやすく信頼
性が低い、液晶表示素子、ひいては表示装置が高価にな
る、などの問題も生じる。

【００１２】強誘電性液晶を使用すればアクテイブマト
リクス駆動は不要となるが、基材間を、１〜２μｍとい
うさらに薄い間隔で厳密に制御し、しかも液晶材料の配
向を均一に制御する必要があるため実用化には程遠く、
小面積ですら満足な表示が得られていない。本発明の目
的は、全体の構造が簡単で製造が容易、しかもより一層
の大面積化、薄肉化が可能である上、可とう性を付与す
ることも可能な、新規な構造の、複合型の表示装置を提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、本発明の表示装置は、(i) 液晶材料と高分子とを含
み、電界の印加状態に応じて光透過および光散乱の２状
態間を変化する固体状の液晶層を、一対の電極層で挟ん
だ液晶表示部と、(ii)単層または複層の有機のエレクト
ロルミネッセンス層を一対の電極層で挟んだ面状発光部
とを備え、上記両部を、面状発光部からの発光が液晶表
示部を通して装置外に導出されるように配置したことを
特徴とするものである。

【００１４】上記本発明によれば、液晶表示部、面状発
光部を構成する各層がいずれも固体状であって自己保形
成を有しており、しかも液晶層やエレクトロルミネッセ
ンス層は溶液塗布法などによって形成できるため、上記
の液晶層が、前述したように信頼性が低くかつ高価なＴ
ＦＴなどを必要としない単純マトリクス駆動が可能なこ
とと相まって、全体の構造が簡単で製造が容易、しかも
より一層の大面積化、薄肉化が可能である上、装置に可
とう性を付与することも可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の表示装置を、その
実施の形態の一例を示す図面を参照しつつ説明する。ま
ず図１の例の表示装置について説明する。図の例の表示
装置は、一対の保護層１１、１２間に、電極層ｅ１、液
晶層２０、電極層ｅ２、エレクトロルミネッセンス層３
０および電極層ｅ３をこの順に積層したものである。ま
た、上記のうちエレクトロルミネッセンス層３０は単層
構造、あるいは図中一点鎖線の円内に拡大して示したよ
うに、ホール注入輸送層３０ａ、発光層３０ｂおよび電
子注入輸送層３０ｃの３層構造などの複層構造に形成さ
れる。

【００１６】そして、上記各層のうち液晶層２０と、こ
の液晶層２０を挟む電極層ｅ１、ｅ２とによって液晶表
示部２が構成されているとともに、エレクトロルミネッ
センス層３０と、このエレクトロルミネッセンス層３０
を挟む電極層ｅ２、ｅ３とによって面状発光部３が構成
されている。また、上記各層のうち電極層ｅ１、ｅ２は
それぞれ透明導電膜にて形成されているとともに、下側
の保護層１１は透明材料にて形成されており、面状発光
部３からの発光が、液晶表示部２および保護層１１を通
して装置外に導出されることで、当該液晶表示部２に形
成された表示が、保護層１１を通して外部から視認でき
るように構成されている。

【００１７】つまりこの例の表示装置は、液晶表示部２
と面状発光部３とを、透明導電膜にて形成された１層の
電極層ｅ２を共有させることによって一体的に積層形成
したものであり、かかる構成によれば、装置の全体とし
ての層数が少なくて済む分、さらに全体の構造を簡略化
できて製造が容易となり、しかもより一層の薄肉化も可
能となる。

【００１８】上記各部からなる、図１の例の表示装置を
製造するには、たとえば片面に電極層ｅ１となる透明導
電膜が形成された保護層１１（基材）の、上記透明導電
膜の上に、液晶層２０、電極層ｅ２となる透明導電膜、
エレクトロルミネッセンス層３０、電極層ｅ３、および
保護層１２をこの順に積層、形成すればよい。また逆
に、片面に電極層ｅ３が形成された保護層１２（基材）
の、上記電極層ｅ３の上に、エレクトロルミネッセンス
層３０、電極層ｅ２となる透明導電膜、液晶層２０、電
極層ｅ１となる透明導電膜、および保護層１１をこの順
に積層、形成してもよい。

【００１９】さらには、両保護層１１、１２（基材）上
に、それぞれ必要な各層を形成したものを、ラミネート
などによって組み立ててもよい。いずれにしろ、前述し
た従来の液晶表示素子の製造工程のような複雑な工程が
含まれず、各層は、溶液塗布法などの、簡単でかつ類似
した工程の繰り返しにより形成されるので、表示装置の
連続的な製造が可能となる。

【００２０】つぎに、図２の例の表示装置について説明
する。図の例の表示装置は、一対の保護層１１、１２間
に、電極層ｅ１、液晶層２０、電極層ｅ２、中間絶縁層
１３、電極層ｅ４、エレクトロルミネッセンス層３０お
よび電極層ｅ３をこの順に積層したものである。上記の
うちエレクトロルミネッセンス層３０は、先の図１の例
の場合と同様に、単層または複層構造に形成される。

【００２１】そして、上記各層のうち液晶層２０と、こ
の液晶層２０を挟む電極層ｅ１、ｅ２とによって液晶表
示部２が構成されているとともに、エレクトロルミネッ
センス層３０と、このエレクトロルミネッセンス層３０
を挟む電極層ｅ３、ｅ４とによって面状発光部３が構成
されている。また、上記各層のうち電極層ｅ１、ｅ２、
ｅ４はそれぞれ透明導電膜にて形成されているととも
に、下側の保護層１１と中間絶縁層１３とはそれぞれ透
明材料にて形成されており、面状発光部３からの発光
が、中間絶縁層１３、液晶表示部２および保護層１１を
通して装置外に導出されることで、当該液晶表示部２に
形成された表示が、保護層１１を通して外部から視認で
きるように構成されている。

【００２２】つまりこの例の表示装置は、液晶表示部２
の一方の電極層ｅ２と、面状発光部３の一方の電極層ｅ
４とを、１層の透明な中間絶縁層１３を介して積層、配
置した２層の透明導電膜とすることにより、上記両部を
一体的に積層形成したものであり、やはりこの場合に
も、図１の例ほどではないが、装置の全体としての層数
が少なくて済む分、さらに全体の構造を簡略化できて製
造が容易となり、しかもより一層の薄肉化も可能とな
る。また上記の場合には、液晶表示部２と面状発光部３
とが電気的に完全に絶縁されるので、両部の制御が容易
になるという利点もある。

【００２３】上記各部からなる、図２の例の表示装置を
製造するには、たとえば片面に電極層ｅ１となる透明導
電膜が形成された保護層１１（基材）の、上記透明導電
膜の上に、上記の各層を順次、積層するか、逆に片面に
電極層ｅ３が形成された保護層１２（基材）の、上記電
極層ｅ３の上に各層を順次、積層するか、あるいは両面
に電極層ｅ２、ｅ４となる透明導電膜が形成された中間
絶縁層１３（基材）の、両透明導電膜の上に、上記の各
層を順次、積層すればよい。また、両保護層１１、１２
および中間絶縁層１３となる２層または３層の基材上に
必要な各層を形成したものを、ラミネートなどによって
組み立ててもよい。

【００２４】このいずれの工程を採用した場合にもやは
り、各層は、溶液塗布法などの、簡単でかつ類似した工
程の繰り返しにより形成されるので、表示装置の連続的
な製造が可能である。なお本発明の表示装置は、その層
数が多くなるものの、たとえば図３に示すように、一対
の保護層１１、１４間に、電極層ｅ１、液晶層２０およ
び電極層ｅ２をこの順に積層した液晶表示部２を有する
ユニットと、一対の保護層１５、１２間に、電極層ｅ
４、エレクトロルミネッセンス層３０および電極層ｅ３
をこの順に積層した面状発光部３を有するユニットとを
積層して形成してもよい。上記のうちエレクトロルミネ
ッセンス層３０は、やはり先の図１の例の場合と同様
に、単層または複層構造に形成される。

【００２５】また、上記各層のうち電極層ｅ１、ｅ２、
ｅ４はそれぞれ透明導電膜にて形成されているととも
に、下側の保護層１１と中間の２層の保護層１４、１５
はそれぞれ透明材料にて形成されており、面状発光部３
からの発光が、保護層１４、１５、液晶表示部２および
保護層１１を通して装置外に導出されることで、当該液
晶表示部２に形成された表示が、保護層１１を通して外
部から視認できるように構成されている。

【００２６】かかる構造の表示装置も、先の２つの例と
同様に、各層は、溶液塗布法などの、簡単でかつ類似し
た工程の繰り返しにより形成されるので、表示装置の連
続的な製造が可能である。また上記構造の表示装置は、
先の図２のものと同様に、液晶表示部２と面状発光部３
とが電気的に完全に絶縁されるので、両部の制御が容易
になるという利点もある。

【００２７】上記各部のうち電極層ｅ１、ｅ２およびｅ
４としては、前述したように、ＩＴＯ（インジウムチン
オキサイド）やＩＸＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃（ＺｎＯ）_m 六方晶層
状化合物）などの透明導電材料からなる透明導電膜が採
用される。また、上記のように電極層ｅ２を透明導電膜
にて形成した場合、当該電極層ｅ２は、エレクトロルミ
ネッセンス層３０に対する電子およびホールの注入効率
に係わる仕事関数などを考慮すると、面状発光部３の陽
極として使用するのが好ましいので、それと対になる、
面状発光部３の陰極としての電極層ｅ３は、やはり仕事
関数などを考慮して、Ｍｇ／Ａｇ、Ａｌ／Ｌｉなどの、
アルカリ金属、アルカリ土類金属を含む合金にて形成す
るのが好ましい。かかる、合金にて形成された電極層ｅ
３は、たとえばエレクトロルミネッセンス層３０として
透明な材質のものを使用することにより、当該エレクト
ロルミネッセンス層３０の非発光時に装置前方からの光
を反射して、液晶表示部２の表示を見やすくする反射板
としても機能する。

【００２８】また上記の電極層ｅ３を、たとえば上記合
金製の、厚み１０００Å以下、より好ましくは５００Å
以下の層（電子注入電極）と、その上に積層された透明
導電材料の層の２層構造などとすると、当該電極層ｅ３
も透明となるため、保護層１２やエレクトロルミネッセ
ンス層３０としても透明な材質のものを使用することに
より、液晶表示部２の液晶層２０が透明で、かつ面状発
光部３のエレクトロルミネッセンス層３０が非発光の時
に、その全体が透明な表示装置がえられる。

【００２９】なお、上記各電極層ｅ１〜ｅ４のうち液晶
層２０を挟む電極層ｅ１、ｅ２は、その少なくとも一方
を、液晶層２０にドットマトリクス表示やセグメント表
示をさせるために、表示の方式に応じて分割形成するこ
とができる。また、エレクトロルミネッセンス層３０を
挟む他の電極層についても、液晶層２０の表示に応じ
て、当該エレクトロルミネッセンス層３０を部分的に発
光させるべく、分割形成してもよい。

【００３０】液晶層２０としては、前述したように液晶
材料と高分子とを含み、電界の印加状態に応じて光透過
および光散乱の２状態間を変化する固体状の層がいずれ
も使用可能である。かかる液晶層２０としては、たとえ
ば(a) 液晶性を有しない高分子からなるマトリクスの連
続した孔内に液晶材料を充てんした相分離構造を有する
複合膜、(b) 液晶性を有しない高分子からなるマトリク
ス中に液晶材料を粒状に分散させた相分離構造を有する
複合膜、または(c) 側鎖液晶性高分子と液晶材料と、微
量の電解質とを含む混合膜などがあげられる。

【００３１】上記(a) 〜(c) の構造を有する複合膜、混
合膜はいずれも、上記のように高分子を含む固形状に形
成され、自己保形性を有するので、基材間の間隔の制御
などを必要としない上、後述する動作機構から明らかな
ように液晶の均一な配向制御や偏光板などが不要であっ
て構造が簡単で、かつ溶液塗布法などで形成できるので
大面積化が容易であり、しかも高分子などの材料を選択
することにより、層に可とう性を付与することも可能で
ある。

【００３２】上記のうち(a)(b)の複合膜に使用される液
晶材料としては、装置の使用温度でネマチック相、スメ
クチック相またはカイラルネマチック相を示す、正の誘
電率異方性を有する種々の液晶材料の１種または２種以
上が、いずれも使用可能である。中でもとくに、一般式
(1) または(2) ：

【００３３】

【化１】 Ｒ¹−Φ¹−Φ²−Φ³−Ｒ² （１） Ｒ¹−Φ⁴−Φ⁵−Φ⁶−Φ⁷−Ｒ² （２） 〔式中、Φ¹ 、Φ² 、Φ³ 、Φ⁴ 、Φ⁵ 、Φ⁶ およびΦ
⁷ は同一または異なって、それぞれ置換基を有してもよ
いベンゼン環またはシクロヘキサン環を示し、Ｒ ¹ はア
ルキル基またはアルコキシ基を示し、Ｒ² はアルキル
基、アルコキシ基、シアノ基またはハロゲン原子を示
す。〕で表される化合物などの、３〜４個のベンゼン環
またはシクロヘキサン環を有する多環式の液晶材料を、
全液晶材料中に７０〜１００重量％の割合で含有するも
のが、実用的な応答速度を維持しつつ、高温条件下での
高分子への溶け込みを防いで、耐熱性にすぐれ、とくに
高温域で使用した際に十分なコントラストを維持しうる
複合膜を形成できるため、好適に使用される。

【００３４】上記の多環式の液晶材料と併用される他の
液晶材料としては、２個のベンゼン環またはシクロヘキ
サン環を有し、素子の使用温度で多環式の液晶材料と同
じ液晶相を示す、正の誘電率異方性を有する種々の液晶
材料があげられる。

【００３５】またかかる液晶材料には、表示をカラー化
するために、従来公知の各種２色性色素を配合すること
もできる。かかる２色性色素の具体例としては、たとえ
ばアゾ系化合物やアントラキノン系化合物などがあげら
れる。２色性色素は、液晶材料に対して０．０１〜１重
量％程度の割合で添加される。(a)(b)の複合膜において
マトリクスを構成する、液晶性を有しない高分子として
は、可視光に対する透明性の高いものが好ましく、たと
えば（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキ
シ系樹脂、ウレタン系樹脂などが好適に使用される。

【００３６】高分子は、前述した液晶材料の溶け込みを
防止するために、Ｔｇが高いことが好ましく、そのため
に架橋されているのが望ましい。また、上記のように高
分子を架橋させて高Ｔｇとなったマトリクスを用いた複
合膜は、前記(a) または(b) の相分離構造がより一層明
確化するとともに、高温条件下での複合膜の強度低下を
効果的に防止できるという利点もある。

【００３７】エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂はとも
に、分子中に官能基を有する硬化性樹脂であって、通常
は液状を呈し、複合膜の形成時に、空気中の酸素、湿
気、加熱あるいは硬化剤や触媒の添加などによって架橋
されて、硬化される。一方、（メタ）アクリル系樹脂、
スチレン系樹脂は熱可塑性樹脂であって、通常は架橋構
造をとらないが、分子中に官能基（たとえばＯＨ基）を
導入しておき、複合膜の形成時に、この官能基と反応す
る複数の官能基（たとえばイソシアネート基）を有する
架橋剤を添加すれば、架橋させることができる。架橋剤
は、高分子中の官能基当量の２０〜１００％の官能基当
量となるように、添加量を調整するのが好ましい。

【００３８】かかる、官能基の導入によって架橋可能と
された熱可塑性樹脂の好適な例としては、一般式(3) ：

【００３９】

【化２】

【００４０】〔式中、Ｒ³ 、Ｒ⁵ は同一または異なって
炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ⁴ は炭素数４〜１５の
アルキル基、炭素数４〜１５のアルケニル基、または式
(3-1)：

【００４１】

【化３】

【００４２】（式中、Ｒ⁶ は炭素数１〜１０のアルキル
基、ｄは４〜１５の数を示す。）で表される基を示し、
ａは１〜２０の数を示す。ｂ、ｃはともに０でない数を
示す。〕で表されるアクリル系の樹脂があげられる。上
記のアクリル系樹脂は、α位に置換したアルキル基（Ｒ
³ 、Ｒ⁵ ）の立体障害により、複合膜の抵抗率を低下さ
せる原因となる不純物イオンの伝導が抑制されて、高い
抵抗率を示すため、式中に導入した極性基としてのＯＨ
基の作用によって樹脂自体が高誘電率を有することと相
まって、複合膜のマトリクスとして適した高誘電率、高
抵抗率を示すことができるという利点がある。

【００４３】なお、上記のようにα位に置換したアルキ
ル基は、セグメントの安定バランスを保ち、分子鎖の運
動を邪魔するので、ポリマー主鎖の回転が抑制されて、
高分子の柔軟性が低下するおそれがあるが、上記の樹脂
においては、Ｒ⁴ の置換基として、炭素数が４以上とい
う比較的に大きな基を用いることで、ガラス転移温度低
下の効果が有効に作用するため、α位が水素原子である
アクリル酸エステル共重合体と同程度の柔軟性を確保す
ることができる。

【００４４】(a)(b)の複合膜の膜厚はいずれも、十分な
光散乱を得るために、可視光の波長以上である必要があ
る。ただし、あまりに厚みが大なるときは、駆動電圧が
高くなりすぎるという問題があるため、実際上は１０〜
３０μｍ程度、とくに１５〜２５μｍ程度が適当であ
る。複合膜を構成する、液晶性を有しない高分子と、液
晶材料との混合比率はとくに限定されないが、重量比で
高分子／液晶材料＝３／９７〜８０／２０程度であるの
が好ましい。上記３／９７よりも高分子の比率が小さい
場合には、十分な自己保形性を有する複合膜を形成でき
ないおそれがある他、光散乱状態における白濁度が低下
してコントラストが不十分になるおそれもある。また、
８０／２０よりも液晶材料の比率が小さい場合には、や
はり光散乱状態における白濁度が低下してコントラスト
が不十分になるおそれがある。なお両者の混合比率は、
上記範囲内でもとくに５／９５〜５０／５０であるのが
好ましく、２０／８０〜４０／６０であるのがさらに好
ましい。

【００４５】(a)(b)の複合膜は、たとえば次に示す３つ
の方法で形成される。 i)前記（メタ）アクリル系樹脂やスチレン系樹脂などの
熱可塑性樹脂を使用する場合には、当該樹脂と液晶材料
とを適当な溶媒に溶解または分散させた塗布液を、一方
の導電保護層Ｄの表面に塗布し、溶媒を蒸発させて、高
分子と液晶材料とを相分離させる（いわゆる溶媒蒸発
法）。そうすると、前記(a) の相分離構造を有する複合
膜が得られる。またこの際、上記樹脂として官能基を有
するものを使用するとともに、塗布液に架橋剤を添加し
ておくと、マトリクスを構成する高分子が架橋される。

【００４６】ii) エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂など
の熱硬化性樹脂を使用する場合には、硬化前の液状の樹
脂と液晶材料と、さらに必要に応じて硬化剤または触媒
とを、適当な溶媒に溶解または分散させた溶液を、２枚
の導電保護層Ｄ間に注入し、さらに必要に応じて加熱す
る。そうすると、高分子中に液晶材料が粒状に分散され
た、前記(b) の相分離構造を有する複合膜が形成され
る。

【００４７】iii)重合相分離法においては、（メタ）ア
クリル系樹脂やスチレン系樹脂などの熱可塑性樹脂の前
駆体（プレポリマー）であるモノマーやオリゴマーと、
液晶材料、重合開始剤および、さらに必要に応じて架橋
剤とを混合した溶液を、２枚の導電保護層Ｄ間に注入
し、紫外線もしくは熱により重合および架橋反応させる
と、高分子と液晶材料が相分離することにより、前記
(a) の相分離構造を有する複合膜が形成される。

【００４８】上記(a) または(b) の複合膜は、無電圧時
には、液晶分子が、当該液晶分子とマトリクスとの界面
の形状的な規制（界面作用）を受けてランダムな状態に
あるため、入射光が液晶材料内で散乱される。また、液
晶材料の見かけの屈折率と、高分子マトリクスの屈折率
との差が大きくなって、入射光が両者の界面で散乱され
る。その結果、複合膜は不透明な状態となる。

【００４９】一方、複合膜に電圧を印加すると、その印
加電圧の強さに応じて、正の誘電率異方性をもつ液晶材
料が電場方向に配向して、配列の乱れが解消されるとと
もに、液晶材料の見かけの屈折率と、高分子マトリクス
の屈折率との差が小さくなって、光の透過率が上昇し、
最終的には透明な状態に至るという電気光学効果を示
す。

【００５０】かかる電気光学効果による光の透過率の変
化は、印加電圧に応じたアナログ動作であり、従来の液
晶表示素子のようなデジタル動作による、およそ８段階
程度の階調表現と違って、無段階の階調表現が可能であ
る。つぎに、前記(c) の混合膜に使用される液晶材料と
しては、(a)(b)の複合膜の場合と同様の種々の液晶材料
が、いずれも使用可能である。

【００５１】液晶材料の物性としては、誘電率異方性Δ
εが大きいもの、屈折率異方性Δｎが大きいものが好ま
しい。またとくに重要な要素として、側鎖液晶性高分子
と混合した際に、表示装置の使用温度領域でスメクチッ
ク相を示すことがあげられる。これにより混合膜は、後
述するようにメモリー性を有するものとなる。かかる液
晶材料は、１種類を単独で使用しても、２種以上を併用
してもよい。

【００５２】また側鎖液晶性高分子としては、たとえば
（メタ）アクリル酸のエステル部分に側鎖液晶基を結合
した単量体をラジカル重合させたものや、ポリシロキサ
ン系の高分子主鎖に、ヒドロシリル化反応によって側鎖
液晶基を付加反応させたもの、あるいはトリメチレンオ
キシド（オキセタン）の開環重合物であるポリオキセタ
ン主鎖に側鎖液晶基を結合したものなどがあげられる。

【００５３】また、上記の各主鎖に結合される側鎖液晶
基としては、前述した液晶材料のコア部の化学構造に相
当する基（メソゲン基）と、このメソゲン基を主鎖と繋
ぐ柔軟な屈曲鎖（スペーサ部）とを備えた、種々の側鎖
液晶基がいずれも使用可能である。かかる側鎖液晶性高
分子の好適な例としては、一般式(4) ：

【００５４】

【化４】

【００５５】〔式中Ｘは電子吸引性基またはアルコキシ
基、Ｒ⁷ はアルキル基を示し、ｅは１〜１２の数を示
す。〕で表される繰り返し単位を有する、ポリオキセタ
ン系の側鎖液晶性高分子があげられる。上記の分子構造
を有する側鎖液晶性高分子は、剛直でかつ分子内回転し
にくいポリオキセタン主鎖に、スペーサ部としてのアル
キレン基を介して、比較的大きなメソゲン基を結合させ
た構造を有するので、高分子鎖の運動が弱まり、混合膜
の相転移温度が高くなって、とくに高温での動作範囲が
拡大する。このため、低温から高温までの広い温度範囲
での動作が可能となる。また、上記のように剛直な主鎖
を有するので自己保形性にすぐれる上、１つずつの繰り
返し単位のそれぞれに、上記のように側鎖液晶基が結合
しているので、高速応答性にもすぐれている。

【００５６】(c) の混合膜における、側鎖液晶性高分子
と低分子の液晶材料との混合比率はとくに限定されない
が、重量比で、側鎖液晶性高分子／液晶材料＝４０／６
０〜６０／４０程度であるのが好ましい。上記４０／６
０よりも側鎖液晶性高分子の比率が小さい場合には、と
くに可とう性のある大面積の装置に適した、十分な自己
保形性を有する混合膜を形成できないおそれがある。ま
た、６０／４０よりも液晶材料の比率が小さい場合に
は、応答速度が遅くなるおそれがある。

【００５７】混合膜には、前記のように微量の電解質が
配合される。電解質を配合することにより、当該電解質
に起因するイオンによって応答速度が高められるととも
に、確実かつ再現性よく、透明→白濁、白濁→透明への
変化を生じさせることができる。電解質としては、側鎖
液晶性高分子および低分子の液晶材料を含む、混合膜形
成用の塗布液に溶解するものであればいずれも使用する
ことができ、たとえば一般式(5) ：

【００５８】

【化５】

【００５９】〔式中Ｒ⁸ 、Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹は、同一ま
たは異なって、直鎖のあるいは分岐した炭素数１〜６の
アルキル基を示し、ＹはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｃｌ
Ｏ₄ 、ＰＦ ₄ 、ＢＦ₄ などを示す。〕で表される４級ア
ンモニウム塩が好適なものとしてあげられる。電解質の
添加量は、混合膜の総量に対して０．０１〜１重量％が
好ましい。

【００６０】上記各成分からなる混合膜には、表示をカ
ラー化するために、前述した２色性色素を配合すること
もできる。また混合膜には、その特性を損なわない範囲
で、各種添加物や非液晶性化合物などを混合して特性を
調整することもできる。また混合膜には、当該混合膜の
膜厚を一定に保つべく、シリカ製、ガラスファイバー製
または樹脂製で、かつ粒状、針状などの任意の形状のス
ペーサ材を混入、分散させることもできる。スペーサ材
の大きさ（粒径、直径など）は、所望する混合膜の膜厚
に合わせて設定される。スペーサ材の混合割合は、これ
に限定されるものではないが、液晶面積１mm² 当り１０
〜３００個程度であるのが望ましい。

【００６１】混合膜は、側鎖液晶性高分子を含有してい
るので比較的粘度が高く、このため、液晶の流動によっ
てスペーサ材が局在化するおそれがない。したがってス
ペーサ材は混合膜中に均一に分散され、混合膜の膜厚を
一定に保つために十分に作用する。混合膜の膜厚は、本
発明ではとくに限定されないが、駆動電圧などを考慮す
ると、１０μｍ以下であるのが好ましい。

【００６２】(c) の混合膜は、上記の各成分を適当な溶
剤に溶解した塗布液を下地上に塗布して乾燥させる、い
わゆる溶液塗布法によって形成することができる他、溶
剤を含有しないペースト状の混合物を層間に注入した
り、あるいは上記の混合物を下地上に載置した上に保護
層を重ねて、ラミネートと同時に層形成したりすること
もできる。

【００６３】上記(c) の混合膜は、印加される電場の周
波数により、白濁あるいは透明のいずれかの状態を示す
ように動作する。つまり混合膜に低周波または直流の電
場を印加すると、当該膜内で電場に付随してイオンが移
動し、側鎖型液晶性高分子の主鎖に衝突して液晶の配列
が乱されるため、混合膜は、入射光が散乱されて不透明
な白濁状態になる。一方、混合膜に高周波の電場を印加
すると、当該膜内の液晶分子が電場方向にホメオトロピ
ック配向して、入射光が散乱されずに通過できるように
なるため、混合膜は透明状態になる。

【００６４】また混合膜がスメクチック相構造を形成す
る場合、当該混合膜は、透明、白濁の両状態ともに、電
場印加停止後も安定に保持されるいわゆるメモリー性を
有するので、駆動のための制御回路を簡略化することが
できる。エレクトロルミネッセンス層３０は、前述した
ように、単層または複層の有機の層にて構成される。

【００６５】このうち単層構造の有機のエレクトロルミ
ネッセンス層は、たとえばバインダーとしての、それ自
体がキャリヤ輸送性を有するまたは有しない高分子中
に、後述するホール輸送材料、電子輸送材料、蛍光色素
などを必要に応じて適宜、含有させることによって構成
される。かかる単層構造の有機のエレクトロルミネッセ
ンス層の厚みは従来と同程度、すなわち５００〜１００
００Å程度であるのが好ましく、１０００〜２０００Å
程度であるのがとくに好ましい。

【００６６】一方、有機のエレクトロルミネッセンス層
を複層構造とする場合に、その層数や層構成などはとく
に限定されない。ただし、エレクトロルミネッセンス層
の発光効率を向上させるためには、上記複層構造の有機
のエレクトロルミネッセンス層として、たとえば陽極と
しての電極層ｅ２側から陰極としての電極層ｅ３側へ順
に、(d) ホール輸送層と電子輸送層の２層を備え、この
うちのいずれか一方または両方が発光するもの、(e) ホ
ール輸送層と、電子輸送材料のうちとくにホールの通過
を防止する特性（ホールブロッキング性）にすぐれた材
料を含むホールブロッキング層と、電子輸送材料のうち
とくに電子の注入効果にすぐれた材料を含む電子注入層
の３層を備え、このうちホール輸送層が発光するもの、
(f) 図１の一点鎖線の円中に示したように、ホール輸送
層３０ａと、発光層３０ｂと、電子輸送層３０ｃの３層
構造を有するもの、などが好適に採用される。

【００６７】上記各層のうちホール輸送層は、(g) バイ
ンダーとしての、それ自体がホール輸送性を有する高分
子にて形成するか、または(h) バインダーとしての、そ
れ自体がホール輸送性を有するまたは有しない高分子中
に、ホール輸送材料を含有させることにより構成され
る。

【００６８】上記のうち、それ自体がホール輸送性を有
する高分子としては、たとえばポリフェニレンビニレン
（以下「ＰＰＶ」とする）や、式(6) ：

【００６９】

【化６】

【００７０】〔式中ｆは重合度を示し、およそ２０〜５
０００程度である。〕で表されるポリ−Ｎ−ビニルカル
バゾール（以下「ＰＶＫ」とする）などがあげられる。
また、それ自体がホール輸送性を有しない高分子として
は、たとえばポリメチルメタクリレート、ポリカーボネ
ート、ポリスチレンなどの、光学特性にすぐれた種々の
高分子がいずれも使用可能であるが、とくに層の耐熱性
を高めて、前述したジュール熱などの影響によるエレク
トロルミネッセンス層の安定性、耐久性の低下をより確
実に防止するために、剛直な主鎖を有するガラス転移温
度の高い高分子が、より一層、好適に使用される。

【００７１】かかる、剛直な主鎖を有するガラス転移温
度の高い高分子としては、たとえば式(7) ：

【００７２】

【化７】

【００７３】で表される繰り返し単位を有するポリエー
テルスルフォン〔ガラス転移温度Ｔｇ＝２２５℃〕や、
式(8) ：

【００７４】

【化８】

【００７５】で表される繰り返し単位を有するポリスル
フォン〔いわゆるユーデル・ポリスルフォン、ガラス転
移温度Ｔｇ＝１９０℃〕などのポリスルフォン系樹脂が
あげられる。中でも、上記式(7) で表される繰り返し単
位を有するポリエーテルスルフォンは、溶媒可溶（ジク
ロロメタンに可溶）の樹脂としては最高レベルのガラス
転移温度を有するため、とくに好適に使用される。また
上記ポリエーテルスルフォンは、溶液塗布法に使用した
際の成膜性にもすぐれている。

【００７６】また、上記ポリスルフォン系以外の高分子
としては、たとえば全芳香族ポリイミドやポリエーテル
イミドなどのポリイミド系樹脂があげられる。ポリイミ
ド系樹脂は、それ自体、溶媒に不溶のものが多いので、
溶媒可溶のポリアミド酸の形で、ホール輸送材料などと
ともに溶媒中に溶解し、それを下地上に塗布して乾燥さ
せるとともに、加熱あるいは化学的方法によって閉環反
応させてイミド化するのがよい。

【００７７】これら高分子はそれぞれ単独で使用できる
他、２種以上を併用してもよい。前記(h) の構成におい
てホール輸送層中に含有させるホール輸送材料として
は、たとえば式(9) ：

【００７８】

【化９】

【００７９】で表されるＮ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，
Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−ベンジジン（以下
「ＴＰＤ」とする）や、あるいは式(10)：

【００８０】

【化１０】

【００８１】で表されるＮ，Ｎ′−ジ（ナフタレン−１
−イル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−ベンジジン（以下
「ＮＰＤ」とする）などの、比較的に低分子量の芳香族
アミン類が好適に使用される。上記ホール輸送材料の含
有割合はとくに限定されないが、良好なホールの移動度
を確保するために、それ自体がホール輸送性を有しない
高分子とともに使用される場合は、層を構成する全成分
中に占める割合で表して１０〜９０重量％程度、とくに
２５〜７５重量％程度が好ましい。また、それ自体がホ
ール輸送性を有する高分子とともに使用される場合は、
同様の割合で表して７０重量％以下程度、とくに１０〜
６０重量％程度が好ましい。

【００８２】たとえば前記(f) の３層構造のうちの発光
層としては、任意の波長で発光させるべく、種々の蛍光
色素を含有した発光層や、かかる蛍光色素をゲストとし
て少量、後述する電子輸送材料などの、蛍光色素よりも
バンドギャップの大きい材料（ホスト）中にドープした
ドープ型の発光層、あるいは上記蛍光色素などを適当な
高分子中に含有させた樹脂分散型の発光層などが好適に
採用される。

【００８３】蛍光色素としては、たとえばレーザー用の
色素などの、励起子によって励起されて蛍光を発するこ
とのできる種々の色素が使用できる。蛍光色素の具体例
としては、たとえばシアニン染料、キサンテン系染料、
オキサジン染料、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、ア
クリジン染料、アクリドン染料、キノリン染料などがあ
げられる。

【００８４】より具体的には、式(11)：

【００８５】

【化１１】

【００８６】で表されるテトラフェニルブタジエン（青
色発光、以下「ＴＰＢ」とする）、式(12)：

【００８７】

【化１２】

【００８８】で表されるクマリン６（緑色発光）、式(1
3)：

【００８９】

【化１３】

【００９０】で表されるクマリン７、式(14)：

【００９１】

【化１４】

【００９２】で表される４−ジシアノメチレン−２−メ
チル−６−ｐ−ジメチルアミノスチリル−４Ｈ−ピラン
（オレンジ色発光、以下「ＤＣＭ」とする）、式(15)：

【００９３】

【化１５】

【００９４】で表されるジシアノメチレンスチリルピラ
ン系色素（赤色発光、以下「ＤＣＭ２」とする）、式(1
6)：

【００９５】

【化１６】

【００９６】で表されるペリレン（青色発光）、式(17-
1)や(17-2)：

【００９７】

【化１７】

【００９８】〔式中、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴およびＲ¹⁵は、
同一または異なって、水素原子、アルキル基またはアリ
ール基を示す。〕などで表されるキナクリドン色素（緑
色発光）、式(18)：

【００９９】

【化１８】

【０１００】で表されるナイルレッド（赤色発光）など
が、蛍光色素として好適に使用される。また白色光をえ
るには、発光波長の異なる複数種の色素を組み合わせれ
ばよく、たとえば上記各色素の場合は、ＴＰＢとクマリ
ン６とＤＣＭの組み合わせや、あるいはＴＰＢとクマリ
ン６とナイルレッドの組み合わせなどが好適に採用され
る。上記の組み合わせによれば、発光層４の発光スペク
トルが、波長４００〜７００ｎｍの可視光領域全体に亘
るものとなり、良好な白色発光を示す。

【０１０１】前記ドープ型や樹脂分散型の発光層におけ
る、各成分の含有割合はとくに限定されず、エレクトロ
ルミネッセンス層の発光強度などに応じて適宜、好まし
い範囲を設定すればよい。また膜厚についてもとくに限
定はされないが、キャリヤの再結合による発光領域の厚
さや、発光分子の配合性などを考慮すると、発光層の厚
みは１００〜１０００Å程度であるのが好ましく、３０
０〜８００Å程度であるのがとくに好ましい。

【０１０２】前記(d) の２層構造や、あるいは(f) の３
層構造のうちの電子輸送層は、良好な電子輸送性を示す
種々の電子輸送材料にて形成される。かかる電子輸送材
料としては、たとえば式(19)：

【０１０３】

【化１９】

【０１０４】で表されるトリス（８−キノリノラート）
アルミニウム(III) 錯体（以下「Ａｌｑ」とする）や、
式(20)：

【０１０５】

【化２０】

【０１０６】で表されるビス（８−キノリノラート）
（パラフェニルフェノラート）アルミニウム(III) 錯体
（以下「Ａｌｑ混合配位子錯体」とする）、一般式(2
1)：

【０１０７】

【化２１】

【０１０８】〔式中、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷、Ｒ¹⁸、Ｒ¹⁹およびＲ
²⁰は、同一または異なって、水素原子、アルキル基、ア
ルコキシル基、アリール基またはアラルキル基を示し、
Ｒ²¹はアルキル基またはシアノ基を示す。〕で表される
１，２，４−トリアゾール誘導体、あるいは式(22)：

【０１０９】

【化２２】

【０１１０】で表される２−（４−ビフェニルイル）−
５−（４−tert−ブチルフェニル）１，３，４−オキサ
ジアゾール（以下「Ｂｕ−ＰＢＤ」とする）などがあげ
られる。なお上記一般式(21)で表される１，２，４−ト
リアゾール誘導体の具体的化合物としては、たとえば式
(21-1)(21-2)：

【０１１１】

【化２３】

【０１１２】で表される化合物などがあげられる。また
電子輸送材料としては、たとえば再公表特許ＷＯ９５／
２５０９７号公報に開示された、一般式(23)や(24)：

【０１１３】

【化２４】

【０１１４】〔式中、Ｒ²²、Ｒ²³、Ｒ²⁴、Ｒ²⁵、Ｒ²⁶、
Ｒ²⁷、Ｒ²⁸、Ｒ²⁹、Ｒ³⁰およびＲ³¹は、同一または異な
って、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル
基、アルコキシル基、または置換基を有してもよいアリ
ール基を示す。〕で表される、２量化または３量化され
たトリアゾール誘導体を使用することもできる。

【０１１５】また、前記(e) の３層構造のうちのホール
ブロッキング層を構成する、ホールブロッキング性にす
ぐれた電子輸送材料としては、上記のうち１，２，４−
トリアゾール誘導体などがあげられ、電子注入層を構成
する、電子の注入効果にすぐれた電子輸送材料として
は、上記のうちＡｌｑがなどがあげられる。かかる２層
を備えた３層構造のエレクトロルミネッセンス層におい
ては、電子注入層が、陰極から注入された電子を、ホー
ルブロッキング層へ効率よく輸送する機能を有するとと
もに、ホールブロッキング層が、陰極から電子注入層を
介して注入された電子をホール輸送層へ効率よく輸送
し、かつ陽極からホール輸送層に注入されたホールが電
子と再結合せずに陰極へ逃げるのを効率よく阻止する機
能を有するため、上記両機能によって、エレクトロルミ
ネッセンス層の発光効率がさらに向上するという利点が
ある。

【０１１６】上記の電子輸送層、ホールブロッキング層
および電子注入層はそれぞれ、上記の電子輸送材料のみ
で構成してもよく、電子輸送材料を適当な高分子中に分
散した樹脂分散型の構成としてもよい。また上記各層の
厚みは、それぞれの層の構成に応じて、つまり各層を、
電子輸送材料のみで形成するか樹脂分散型とするか、な
どに応じて適宜、設定すればよい。

【０１１７】エレクトロルミネッセンス層３０と、ＩＴ
Ｏなどの透明導電材料にて形成される電極層との間に
は、当該電極層を形成する際の、エレクトロルミネッセ
ンス層３０の保護と、形成された電極層からエレクトロ
ルミネッセンス層３０へのキャリヤ、とくにホールの注
入を容易にすることとを目的として、バッファ層を形成
してもよい。

【０１１８】バッファ層としては、たとえば式(25)：

【０１１９】

【化２５】

【０１２０】で表される銅フタロシアニンなどの、フタ
ロシアニン系化合物の薄膜などがあげられる。

【０１２１】上記のような単層または複層構造を有する
エレクトロルミネッセンス層３０は、前述した液晶層２
０の表示の方式に応じて分割形成することもできる。た
とえば多色のセグメント表示などを行う場合には、液晶
層２０の各セグメントごとに、エレクトロルミネッセン
ス層３０を分割形成すればよい。また、ドットマトリク
スによるフルカラー表示を行うためには、表示の各ドッ
トごとに、エレクトロルミネッセンス層３０をＲ（レッ
ド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３色の部分に分
割形成すればよい。

【０１２２】たとえば図４(a)(b)にみるように、液晶層
２０を挟む上下の電極層ｅ１、ｅ２をそれぞれ、互いに
直交する複数本の平行な電極層に分割形成すると、当該
液晶層の、電極層ｅ１、ｅ２の交差部分が１つずつ、ド
ットマトリクスによる表示のためのドットＤとして機能
する。そこで電極層ｅ２上に、各ドットＤに対応させ
て、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色に発光するエレクトロルミネッセ
ンス層３０（Ｒ）、３０（Ｇ）および３０（Ｂ）を、た
とえば当該各ドットＤとほぼ同じ大きさに順次、分割形
成し、その上に電極層ｅ３を、電極層ｅ２と互いに直交
し、かつ電極層ｅ１と、面方向から見てちょうど重なる
ように、これも複数本の平行な電極層に分割形成する
と、表示面上にＲ、Ｇ、Ｂの３色に発光するドットＤ
（Ｒ）、Ｄ（Ｇ）およびＤ（Ｂ）が配列された、フルカ
ラーのドットマトリクス表示装置がえられる。

【０１２３】上記の表示装置は、各ドットＤに対応した
エレクトロルミネッセンス層３０の発光、非発光と、液
晶層２０の光の透過率の変化との組み合わせによって表
示を行うことにより、それぞれの駆動はいずれも単純マ
トリクス駆動でありながら、ＴＦＴなどを用いたアクテ
ィブマトリクス駆動の装置と同等の、高速表示と、無段
階の階調表現とが可能である。

【０１２４】つまり、前記のように液晶層２０は無段階
の階調表現が可能であり、またエレクトロルミネッセン
ス層３０は高速応答性にすぐれるので、両者の機能の組
み合わせによって、高速表示と、無段階の階調表現とが
可能となる。なおドットマトリクスによるフルカラー表
示を行う場合、エレクトロルミネッセンス層３０は、白
色発光のものを分割形成せずに、装置の全面にわたって
連続形成しておき、液晶層２０の上下の任意の位置に、
従来同様にＲＧＢフィルター層を形成してもよい。

【０１２５】保護層１１、１２、１４、１５および中間
絶縁層１３としては、たとえばガラス板、プラスチック
板、プラスチックフィルム、金属板、金属箔などの種々
の材質のものがあげられる。また装置の形成工程におい
て、先に形成された下地上に後から積層される保護層や
中間絶縁層は、上記フィルム状または板状のものをラミ
ネートして形成される他，塗布液状のものを塗布して乾
燥、固化させたり、あるいは真空蒸着法などによって下
地上に直接に、層を構成する物質を成長させたりするこ
とによって形成してもよい。また、上記各法にて形成さ
れる層の積層構造としてもよい。

【０１２６】また、前記のように透明である必要のある
保護層、中間絶縁層としては、上記のうち透明な材質の
ものが使用される。また保護層や中間絶縁層として、柔
軟性のあるプラスチックフィルムや金属箔などを使用す
ると、可とう性のある表示装置がえられる。さらにま
た、保護層や中間絶縁層の材料として感光性のプラスチ
ックを使用すれば、かかる保護層や中間絶縁層を、装置
を構成する各層が劣化しないレベルの光で露光してパタ
ーン形成することにより、所定の平面形状を有する表示
装置を製造することもできる。

【０１２７】上記の各部からなる本発明の表示装置は、
たとえば前述したように液晶層２０を挟む電極層や、エ
レクトロルミネッセンス層３０などを分割形成すること
で、セグメント表示、ドットマトリクス表示などを行う
各種の表示装置として使用可能である。なお本発明の構
成は、以上で説明した例のものには限定されず、本発明
の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を施すこと
ができる。

【０１２８】

【実施例】以下に本発明を、実施例、比較例に基づいて
説明する。 実施例１ （液晶表示部の作製）前記式(1) で表される多環式の液
晶材料である、下記式(1-1) で表される化合物と、式(1
-2) で表される化合物とを、重量比で３５：６５の割合
で配合した混合液晶材料（ネマチック相→等方相転移温
度１７０℃）７０重量部と、アクリル系樹脂〔帝国化学
（株）製の商品名ＷＳ０２３〕２５重量部とを、架橋剤
としてのポリイソシアネート５重量部とともに、１，２
−ジクロロメタンに溶解して、溶質濃度が２０％の塗布
液を作製した。

【０１２９】

【化２６】

【０１３０】つぎにこの塗布液を、片面に電極層ｅ１と
なるＩＴＯ透明導電膜が形成されたＰＥＳフィルム基材
（保護層１１）の、上記ＩＴＯ透明導電膜上に、バーコ
ート法によって塗布し、乾燥させて、液晶層２０として
の、前記(a) の相分離構造を有する厚み１７μｍの複合
膜を形成したのち、基材ごと１００℃に加熱して膜中の
溶剤を除去するとともに、高分子マトリクスの架橋を完
了させた。

【０１３１】（面状発光部の作製）ＰＥＳフィルム基材
（保護層１２）の片面に、真空蒸着法によってアルミニ
ウムとリチウムとを共蒸着して、厚み２０００Å、Ａｌ
／Ｌｉ＝９９／１（モル比）の、陰極としてのＡｌ／Ｌ
ｉ電極層ｅ３を形成したのち、引き続いてその上に、真
空蒸着法によってＡｌｑのみを蒸着して、厚み５００Å
の電子輸送層３０ｃを形成し、ついでＡｌｑとキナクリ
ドン色素とを共蒸着して、厚み６００Å、キナクリドン
色素のドープ量３重量％の発光層３０ｂを形成した。

【０１３２】つぎに、上記発光層３０ｂの上に、下記の
各成分を１，２−ジクロロメタンに溶解した、固形分濃
度１ｇ／ｍｌの塗布液をスピンコート法によって塗布
し、乾燥させて、厚み４００Åのホール輸送層３０ａを
形成して、３層構造のエレクトロルミネッセンス層３０
を形成したのち、かかるエレクトロルミネッセンス層３
０のうち最表層のホール輸送層３０ａの上に、スパッタ
リング法によって、電極層ｅ２としての、厚み１５００
ÅのＩＸＯ透明導電膜を形成した。

【０１３３】 （成分） （重量部） ＰＥＳ ５０ ＴＰＤ ５０ （表示装置の製造）上記で製造した液晶表示部２と面状
発光部３とを、液晶表示部２の液晶層２０と、面状発光
部３の電極層ｅ２とが接するように重ね合わせて、ロー
ルプレスによってラミネートしたのち、約１ｋｇ／ｃｍ
² の圧力をかけて密着させて、図１に示す層構成の表示
装置を製造した。 （動作確認）上記表示装置のうち、３層構造のエレクト
ロルミネッセンス層３０を挟む、陰極としてのＡｌ／Ｌ
ｉ電極層ｅ３と、陽極としての電極層ｅ２との間に、室
温、大気中で直流１２Ｖの駆動電圧を印加しつつ、液晶
層２０を挟む電極層ｅ２、ｅ１間に、矩形波状の駆動電
圧（周波数２０Ｈｚ、電圧１００Ｖ）を印加したとこ
ろ、エレクトロルミネッセンス層３０のうち発光層３０
ｂからの緑色発光が、保護層１１を通して観察された。
保護層１１を通して測定した発光層３０ｂの発光輝度は
１３０００ｃｄ／ｍ² であった。

【０１３４】つぎにこの状態で、液晶層２０を挟む電極
層ｅ２、ｅ１間への電圧の印加を停止したところ、液晶
層２０が白濁して、上記緑色発光は見えなくなった。こ
の状態で、保護層１１を通して発光層３０ｂの発光輝度
を測定したところ、１０ｃｄ／ｍ² まで低下しているの
が確認された。 実施例２ 実施例１で使用したのと同じ混合液晶材料７０重量部
と、二成分触媒硬化型のウレタン系樹脂〔武田薬品工業
（株）製の商品名Ａ３１０〕２５重量部とを、硬化触媒
としてのポリイソシアネート５重量部とともに１，２−
ジクロロメタンに溶解した、溶質濃度が２０％の塗布液
をバーコート法によって塗布し、室温で乾燥、固化させ
るとともに樹脂を架橋、硬化させて、液晶層２０として
の、前記(b) の相分離構造を有する厚み１７μｍの複合
膜を形成したこと以外は実施例１と同様にして、図１に
示す層構成の表示装置を製造した。

【０１３５】（動作確認）上記表示装置について、実施
例１と同様に各電極層に駆動電圧を印加したところ、実
施例１と同様の動作が確認された。またこの際、発光層
３０ｂの発光輝度を、保護層１１を通して測定したとこ
ろ、液晶層２０を挟む電極層ｅ２、ｅ１間に駆動電圧を
印加した状態では９０００ｃｄ／ｍ² 、印加しない状態
では１００ｃｄ／ｍ² であった。

【０１３６】実施例３ 前記一般式(4) 中のＸがシアノ基、Ｒ⁷ がメチル基、ｅ
が５で、かつ繰り返し単位数（重合度）が１０である側
鎖液晶性高分子５０重量部と、液晶材料（メルクジャパ
ン社製のＥ６３、種類の違う５成分以上の液晶材料を含
むと推測される混合液晶）５０重量部と、両液晶材料の
総量に対して０．０５重量％の、電解質としてのテトラ
エチルアンモニウムブロマイドとを、アセトン／ジクロ
ロメタン混合溶媒（１／１）に溶解させた塗布液をバー
コート法によって塗布し、室温で３０分間、乾燥させ
て、液晶層２０としての、前記(c) の混合膜（厚み８μ
ｍ）を形成したこと以外は実施例１と同様にして、図１
に示す層構成の表示装置を製造した。 （動作確認）上記表示装置について、実施例１と同様に
各電極層に駆動電圧を印加したところ、実施例１と同様
の動作が確認された。またこの際、発光層３０ｂの発光
輝度を、保護層１１を通して測定したところ、液晶層２
０を挟む電極層ｅ２、ｅ１間に駆動電圧を印加した状態
では１５０００ｃｄ／ｍ² 、印加しない状態では１１ｃ
ｄ／ｍ² であった。

【０１３７】実施例４ （液晶表示部の作製）片面に電極層ｅ１となるＩＴＯ透
明導電膜が形成されたＰＥＳフィルム基材（保護層１
１）の、上記ＩＴＯ透明導電膜上に、実施例１で使用し
たのと同じ液晶層用の塗布液を、バーコート法によって
塗布し、乾燥させて、液晶層２０としての、前記(a) の
相分離構造を有する厚み１７μｍの複合膜を形成したの
ち、基材ごと１００℃に加熱して膜中の溶剤を除去する
とともに、高分子マトリクスの架橋を完了させた。 （面状発光部の作製）両面に電極層ｅ２、ｅ４となるＩ
ＴＯ透明導電膜が形成されたＰＥＳフィルム基材（中間
絶縁層１３）の、片側の透明導電膜（電極層ｅ４）上
に、実施例１で使用したのと同じホール輸送層用の塗布
液を、スピンコート法によって塗布し、乾燥させて、厚
み４００Åのホール輸送層３０ａを形成した。

【０１３８】つぎにこのホール輸送層３０ａの上に、真
空蒸着法によってＡｌｑとキナクリドン色素とを共蒸着
して、厚み６００Å、キナクリドン色素のドープ量３重
量％の発光層３０ｂを形成し、引き続いてＡｌｑのみを
蒸着して、厚み５００Åの電子輸送層３０ｃを形成した
のち、アルミニウムとリチウムとを共蒸着して、厚み２
０００Å、Ａｌ／Ｌｉ＝９９／１（モル比）の、陰極と
してのＡｌ／Ｌｉ電極層ｅ３を形成した。

【０１３９】つぎに、上記電極層ｅ３の上に、ポリフッ
化ビニリデン／ポリビニルアルコール複合フィルム基材
（保護層１２）を、ロールプレスによってラミネートし
たのち、約１ｋｇ／ｃｍ² の圧力をかけて密着させた。 （表示装置の製造）上記で製造した液晶表示部２と面状
発光部３とを、液晶表示部２の液晶層２０と、面状発光
部３の電極層ｅ２とが接するように重ね合わせて、ロー
ルプレスによってラミネートしたのち、約１ｋｇ／ｃｍ
² の圧力をかけて密着させて、図２に示す層構成の表示
装置を製造した。 （動作確認）上記表示装置について、実施例１と同様に
各電極層に駆動電圧を印加したところ、実施例１と同様
の動作が確認された。またこの際、発光層３０ｂの発光
輝度を、保護層１１を通して測定したところ、液晶層２
０を挟む電極層ｅ２、ｅ１間に駆動電圧を印加した状態
では１００００ｃｄ／ｍ² 、印加しない状態では８ｃｄ
／ｍ² であった。

【０１４０】実施例５ （液晶表示部の作製）片面に電極層ｅ１となるＩＴＯ透
明導電膜が形成されたＰＥＳフィルム基材（保護層１
１）の、上記ＩＴＯ透明導電膜上に、実施例１で使用し
たのと同じ液晶層用の塗布液を、バーコート法によって
塗布し、乾燥させて、液晶層２０としての、前記(a) の
相分離構造を有する厚み１７μｍの複合膜を形成したの
ち、基材ごと１００℃に加熱して膜中の溶剤を除去する
とともに、高分子マトリクスの架橋を完了させた。

【０１４１】つぎにこの液晶層２０の上に、片面に電極
層ｅ１となるＩＴＯ透明導電膜が形成されたポリエステ
ルフィルム基材（保護層１４）を、ロールプレスによっ
てラミネートしたのち、約１ｋｇ／ｃｍ² の圧力をかけ
て密着させた。 （面状発光部の作製）片面に電極層ｅ４となるＩＴＯ透
明導電膜が形成されたポリエステルフィルム基材（保護
層１５）の、上記ＩＴＯ透明導電膜上に、、実施例１で
使用したのと同じホール輸送層用の塗布液を、スピンコ
ート法によって塗布し、乾燥させて、厚み４００Åのホ
ール輸送層３０ａを形成した。

【０１４２】つぎにこのホール輸送層３０ａの上に、真
空蒸着法によってＡｌｑとキナクリドン色素とを共蒸着
して、厚み６００Å、キナクリドン色素のドープ量３重
量％の発光層３０ｂを形成し、引き続いてＡｌｑのみを
蒸着して、厚み５００Åの電子輸送層３０ｃを形成した
のち、アルミニウムとリチウムとを共蒸着して、厚み２
０００Å、Ａｌ／Ｌｉ＝９９／１（モル比）の、陰極と
してのＡｌ／Ｌｉ電極層ｅ３を形成した。

【０１４３】つぎに、上記電極層ｅ３の上に、ポリフッ
化ビニリデン／ポリビニルアルコール複合フィルム基材
（保護層１２）を、ロールプレスによってラミネートし
たのち、約１ｋｇ／ｃｍ² の圧力をかけて密着させた。 （表示装置の製造）上記で製造した液晶表示部２と面状
発光部３とを、液晶表示部２の保護層１４と、面状発光
部３の保護層１５とが接するように、接着剤を介して重
ね合わせて、ロールプレスによってラミネートしたの
ち、約１ｋｇ／ｃｍ² の圧力をかけて密着させて、図３
に示す層構成の表示装置を製造した。 （動作確認）上記表示装置について、実施例１と同様に
各電極層に駆動電圧を印加したところ、実施例１と同様
の動作が確認された。またこの際、発光層３０ｂの発光
輝度を、保護層１１を通して測定したところ、液晶層２
０を挟む電極層ｅ２、ｅ１間に駆動電圧を印加した状態
では９０００ｃｄ／ｍ² 、印加しない状態では３ｃｄ／
ｍ² であった。

【０１４４】実施例６ 下記の面状発光部を用いたこと以外は実施例１と同様に
して、図１に示す層構成の表示装置を製造した。 （面状発光部の作製）ＰＥＳフィルム基材（保護層１
２）の片面に、真空蒸着法によってアルミニウムとリチ
ウムとを共蒸着して、厚み２０００Å、Ａｌ／Ｌｉ＝９
９／１（モル比）の、陰極としてのＡｌ／Ｌｉ電極層ｅ
３を形成したのち、引き続いてその上に、真空蒸着法に
よってＡｌｑのみを蒸着して、厚み５００Åの電子輸送
層３０ｃを形成し、ついで前記式(20)で表されるＡｌｑ
混合配位子錯体とペリレンとを共蒸着して、厚み５００
Å、ペリレンのドープ量０．５重量％の発光層３０ｂを
形成した。

【０１４５】つぎに、上記発光層３０ｂの上に、真空蒸
着法によってＮＰＤを蒸着して、厚み２５０Åのホール
輸送層３０ａを形成して、３層構造のエレクトロルミネ
ッセンス層３０を形成したのち、かかるエレクトロルミ
ネッセンス層３０のうち最表層のホール輸送層３０ａの
上に、まず真空蒸着法によって銅フタロシアニンを蒸着
して、厚み２５０Åのバッファ層を形成し、ついでスパ
ッタリング法によって、電極層ｅ２としての、厚み１５
００ÅのＩＸＯ透明導電膜を形成した。 （動作確認）上記表示装置のうち、エレクトロルミネッ
センス層３０を挟む、陰極としてのＡｌ／Ｌｉ電極層ｅ
３と、陽極としての電極層ｅ２との間に、室温、大気中
で直流１２Ｖの駆動電圧を印加しつつ、液晶層２０を挟
む電極層ｅ２、ｅ１間に、矩形波状の駆動電圧（周波数
２０Ｈｚ、電圧１００Ｖ）を印加し、ついで液晶層２０
への電圧の印加を停止したところ、エレクトロルミネッ
センス層３０のうち発光層３０ｂからの青色発光の、明
りょうなオン−オフの動作が確認された。

【０１４６】実施例７ 下記の面状発光部を用いたこと以外は実施例１と同様に
して、図１に示す層構成の表示装置を製造した。 （面状発光部の作製）ＰＥＳフィルム基材（保護層１
２）の片面に、真空蒸着法によってアルミニウムとリチ
ウムとを共蒸着して、厚み２０００Å、Ａｌ／Ｌｉ＝９
９／１（モル比）の、陰極としてのＡｌ／Ｌｉ電極層ｅ
３を形成したのち、引き続いてその上に、真空蒸着法に
よってＡｌｑのみを蒸着して、厚み５００Åの電子輸送
層３０ｃを形成し、ついでＡｌｑとＤＣＭ２とを共蒸着
して、厚み５００Å、ＤＣＭ２のドープ量０．５重量％
の発光層３０ｂを形成した。

【０１４７】つぎに、上記発光層３０ｂの上に、真空蒸
着法によってＮＰＤを蒸着して、厚み２５０Åのホール
輸送層３０ａを形成して、３層構造のエレクトロルミネ
ッセンス層３０を形成したのち、かかるエレクトロルミ
ネッセンス層３０のうち最表層のホール輸送層３０ａの
上に、まず真空蒸着法によって銅フタロシアニンを蒸着
して、厚み２５０Åのバッファ層を形成し、ついでスパ
ッタリング法によって、電極層ｅ２としての、厚み１５
００ÅのＩＸＯ透明導電膜を形成した。 （動作確認）上記表示装置のうち、エレクトロルミネッ
センス層３０を挟む、陰極としてのＡｌ／Ｌｉ電極層ｅ
３と、陽極としての電極層ｅ２との間に、室温、大気中
で直流１２Ｖの駆動電圧を印加しつつ、液晶層２０を挟
む電極層ｅ２、ｅ１間に、矩形波状の駆動電圧（周波数
２０Ｈｚ、電圧１００Ｖ）を印加し、ついで液晶層２０
への電圧の印加を停止したところ、エレクトロルミネッ
センス層３０のうち発光層３０ｂからの赤色発光の、明
りょうなオン−オフの動作が確認された。

【０１４８】実施例８ 下記の面状発光部を用いたこと以外は実施例１と同様に
して、図１に示す層構成（ただしエレクトロルミネッセ
ンス層は２層構造）の表示装置を製造した。 （面状発光部の作製）ポリフッ化ビニリデン／ポリビニ
ルアルコール複合フィルム基材（保護層１２）の片面
に、真空蒸着法によってマグネシウムと銀とを共蒸着し
て、厚み２０００Å、Ｍｇ／Ａｇ＝１／１０（モル比）
の、陰極としてのＭｇ／Ａｇ電極層ｅ３を形成したの
ち、引き続いてその上に、真空蒸着法によって、前記一
般式(23)の、２量化されたトリアゾール誘導体である、
式(23-1)：

【０１４９】

【化２７】

【０１５０】で表される化合物を蒸着して、厚み３００
Åの電子輸送層３０ｃを形成した。つぎに、上記電子輸
送層３０ｃの上に、下記の各成分を３０ｍｌの１，２−
ジクロロメタンに溶解した塗布液をスピンコート法によ
って塗布し、乾燥させて、厚み１０００Åの発光層３０
ｂを形成して、２層構造のエレクトロルミネッセンス層
３０を形成したのち、かかるエレクトロルミネッセンス
層３０のうち最表層の発光層３０ｂの上に、スパッタリ
ング法によって、電極層ｅ２としての、厚み１５００Å
のＩＸＯ透明導電膜を形成した。

【０１５１】 （成分） （ｍｇ） ＰＥＳ ２００ Ｂｕ−ＰＢＤ ３００ ＴＰＤ １５０ クマリン６ ０．５ ＤＣＭ２ ０．５ ＴＰＢ ８ （動作確認）上記表示装置のうち、エレクトロルミネッ
センス層３０を挟む、陰極としてのＭｇ／Ａｇ電極層ｅ
３と、陽極としての電極層ｅ２との間に、室温、大気中
で直流１２Ｖの駆動電圧を印加しつつ、液晶層２０を挟
む電極層ｅ２、ｅ１間に、矩形波状の駆動電圧（周波数
２０Ｈｚ、電圧１００Ｖ）を印加し、ついで液晶層２０
への電圧の印加を停止したところ、通常室内照明光下
で、エレクトロルミネッセンス層３０のうち発光層３０
ｂからの白色発光の、十分なコントラストのある、明り
ょうなオン−オフの動作が確認された。

【０１５２】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
全体の構造が簡単で製造が容易、しかもより一層の大面
積化、薄肉化が可能である上、可とう性を付与すること
も可能な、新規な構造の、複合型の表示装置を提供でき
るという特有の作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置の、実施の形態の一例を示す
断面図である。

【図２】本発明の表示装置の、実施の形態の他の例を示
す断面図である。

【図３】本発明の表示装置の、実施の形態のさらに他の
例を示す断面図である。

【図４】本発明の表示装置の、実施の形態のさらに他の
例としての、フルカラードットマトリクス表示装置の要
部を拡大した図であって、同図(a)は平面図、同図(b)は
断面図である。

【符号の説明】

２ 液晶表示部 ２０ 液晶層 ３ 面状発光部 ３０ エレクトロルミネッセンス層 ｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４ 電極層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(i) 液晶材料と高分子とを含み、電界の印
   加状態に応じて光透過および光散乱の２状態間を変化す
   る固体状の液晶層を、一対の電極層で挟んだ液晶表示部
   と、 (ii)単層または複層の有機のエレクトロルミネッセンス
   層を一対の電極層で挟んだ面状発光部とを備え、上記両
   部を、面状発光部からの発光が液晶表示部を通して装置
   外に導出されるように配置したことを特徴とする表示装
   置。
2. 【請求項２】液晶表示部の一対の電極層のうちの一方
   と、面状発光部の一対の電極層のうちの一方とを、１層
   の透明導電膜にて共有させることにより、上記両部が一
   体的に積層形成されている請求項１記載の表示装置。
3. 【請求項３】液晶表示部の一対の電極層のうちの一方
   と、面状発光部の一対の電極層のうちの一方とを、１層
   の透明な中間絶縁層を介して積層、配置した２層の透明
   導電膜とすることにより、上記両部が一体的に積層形成
   されている請求項１記載の表示装置。