JP2007273969A - 発光素子、発光装置並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】高いコントラストを実現する発光素子を提供することを課題とする。また、コントラストに優れた発光素子を用いることにより、高いコントラストを実現する発光装置を提供することを課題とする。
【解決手段】第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、第１の電極は透光性を有し、第２の電極と発光層との間に、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、第１の有機化合物の色と第２の有機化合物の色は補色の関係にある発光素子を提供する。
【選択図】図１
【解決手段】第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、第１の電極は透光性を有し、第２の電極と発光層との間に、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、第１の有機化合物の色と第２の有機化合物の色は補色の関係にある発光素子を提供する。
【選択図】図１
Description
本発明は、電流励起型の発光素子に関する。また、発光素子を有する発光装置、電子機器に関する。
近年、発光性の有機化合物を用いた発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子およびホールがそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、それらキャリア（電子およびホール）が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
なお、有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能であり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。
このような発光素子は、例えば０．１μｍ程度の有機薄膜で形成されるため、薄型軽量に作製できることが大きな利点である。また、キャリアが注入されてから発光に至るまでの時間は１μ秒程度あるいはそれ以下であるため、非常に応答速度が速いことも特長の一つである。これらの特性は、フラットパネルディスプレイ素子として好適であると考えられている。
また、これらの発光素子は膜状に形成されるため、大面積の素子を形成することにより、面状の発光を容易に得ることができる。このことは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
このような発光素子は、通常、一対の電極のうちの少なくとも一方を光透過性の材料で形成し、他方は種々の材料で形成されている。発光性物質からの発光は、光透過性の材料で形成された電極を透過し、外部に取り出される。
しかし、他方の電極として反射率の高い材料を用いた場合、反射率の高い材料で形成された電極は、外部からの光も反射してしまうため、コントラストが低下してしまうという問題があった。
コントラストが低下するという問題を解決するため、発光素子の外部に、偏光素子や１／４波長板等を設ける構成が提案されている。
しかし、偏光素子や波長板を用いる場合、波長板の波長依存性による色度特性の変化、視野角依存性等の問題が生じてしまう。また、偏光素子や波長板等の部品を設けることにより、コストが高くなり、作製工程も複雑になるという問題があった。
上記問題に鑑み、本発明は、高いコントラストを実現する発光素子を提供することを課題とする。特に、コントラストが高く、作製が容易な発光素子を提供することを課題とする。また、コントラストに優れた発光素子を用いることにより、高いコントラストを実現する発光装置を提供することを課題とする。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、第１の電極と第２の電極との間に発光層を有する発光素子において、第１の電極が透光性を有する電極である場合、発光層と第２の電極の間に、可視光を吸収する層を設けることにより、課題を解決できることを見いだした。特に、第２の電極が反射率の高い場合において、本発明の構成は効果的であることを見いだした。
すなわち、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、第１の電極は透光性を有し、第２の電極と前記発光層との間に、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、第１の有機化合物の色と第２の有機化合物の色は補色の関係にあることを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、第１の電極は透光性を有し、第２の電極と前記発光層との間に、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、第１の有機化合物は３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有し、第２の有機化合物は５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、第１の電極は透光性を有し、第２の電極と前記発光層との間に、第１の有機化合物を含む層と第２の有機化合物を含む層とを有し、第１の有機化合物は、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸誘導体、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸誘導体、ナフタセン誘導体、ニッケル錯体のいずれかであり、第２の有機化合物は、フタロシアニン誘導体、ペンタセン誘導体、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール誘導体、ビオラントロン誘導体のいずれかであることを特徴とする発光素子である。
上記構成において、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層の間には、導電性材料を含む第３の層が設けられていることが好ましい。導電性材料としては、酸化インジウム−酸化スズ、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−酸化スズ等が挙げられる。
また、上記構成において、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層の間には、半導体材料を含む第３の層が設けられていることが好ましい。半導体材料としては、チタン酸化物、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、コバルト酸化物、ニッケル酸化物、亜鉛酸化物、銅酸化物、錫酸化物、亜鉛硫化物、ガリウム窒化物、ガリウムアルミニウム窒化物等が挙げられる。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、Ｎ型半導体層と、Ｐ型半導体層とを有し、第１の電極、発光層、Ｎ型半導体層、Ｐ型半導体層、第２の電極の順に形成されており、第１の電極は透光性を有し、Ｎ型半導体層の色とＰ型半導体層は補色の関係にあることを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、Ｎ型半導体層と、Ｐ型半導体層とを有し、第１の電極、発光層、Ｎ型半導体層、Ｐ型半導体層、第２の電極の順に形成されており、第１の電極は透光性を有し、Ｎ型半導体層は３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有しＰ型半導体層は５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、Ｎ型半導体層と、Ｐ型半導体層とを有し、第１の電極、発光層、Ｎ型半導体層、Ｐ型半導体層、第２の電極の順に形成されており、第１の電極は透光性を有し、Ｎ型半導体層は、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドのいずれかを含み、Ｐ型半導体層は、フタロシアニン、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、バナジルフタロシアニン、チタニルフタロシアニン、ニッケルフタロシアニン、ペンタセン、６，１３−ジフェニルペンタセンのいずれかを含むことを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、Ｎ型半導体層と、Ｐ型半導体層とを有し、第１の電極、発光層、Ｎ型半導体層、Ｐ型半導体層、第２の電極の順に形成されており、第１の電極は透光性を有し、Ｎ型半導体層は５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有し、Ｐ型半導体層は３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、Ｎ型半導体層と、Ｐ型半導体層とを有し、第１の電極、発光層、Ｎ型半導体層、Ｐ型半導体層、第２の電極の順に形成されており、第１の電極は透光性を有し、Ｎ型半導体層は、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）銅、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）亜鉛、パーフルオロペンタセン、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾールのいずれかを含み、Ｐ型半導体層は、ナフタセン、５，１２−ジフェニルナフタセン、ルブレンのいずれかを含むことを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導体層とを有し、第１の電極、発光層、Ｐ型半導体層、Ｎ型半導体層、第２の電極の順に形成されており、第１の電極は透光性を有し、Ｐ型半導体層の色とＮ型半導体層の色は補色の関係にあることを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導体層とを有し、第１の電極、発光層、Ｐ型半導体層、Ｎ型半導体層、第２の電極の順に形成されており、第１の電極は透光性を有し、Ｐ型半導体層は３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有し、Ｎ型半導体層は５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導体層とを有し、第１の電極、発光層、Ｐ型半導体層、Ｎ型半導体層、第２の電極の順に形成されており、第１の電極は透光性を有し、Ｐ型半導体層は、ナフタセン、５，１２−ジフェニルナフタセン、ルブレンのいずれかを含み、Ｎ型半導体層は、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）銅、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）亜鉛、パーフルオロペンタセン、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾールのいずれかを含むことを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導体層とを有し、第１の電極、発光層、Ｐ型半導体層、Ｎ型半導体層、第２の電極の順に形成されており、第１の電極は透光性を有し、Ｐ型半導体層は５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有し、Ｎ型半導体層は３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導体層とを有し、第１の電極、発光層、Ｐ型半導体層、Ｎ型半導体層、第２の電極の順に形成されており、第１の電極は透光性を有し、Ｐ型半導体層は、フタロシアニン、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、バナジルフタロシアニン、チタニルフタロシアニン、ニッケルフタロシアニン、ペンタセン、６，１３−ジフェニルペンタセンのいずれかを含み、Ｎ型半導体層は、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドのいずれかを含むことを特徴とする発光素子である。
上記構成において、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導体層の間には、導電性材料を含む第３の層が設けられていることが好ましい。導電性材料としては、酸化インジウム−酸化スズ、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−酸化スズ等が挙げられる。
また、上記構成においてＰ型半導体層と、Ｎ型半導体層の間には、半導体材料を含む第３の層が設けられていることが好ましい。半導体材料としては、チタン酸化物、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、コバルト酸化物、ニッケル酸化物、亜鉛酸化物、銅酸化物、錫酸化物、亜鉛硫化物、ガリウム窒化物、ガリウムアルミニウム窒化物等が挙げられる。
また、上記構成において、Ｐ型半導体層は、アクセプター性物質をさらに含むことが好ましい。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン、クロラニル等が挙げられる。また、遷移金属酸化物が挙げられる。例えば、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウム等を用いることができる。
また、上記構成において、Ｎ型半導体層は、ドナー性物質をさらに含むことが好ましい。ドナー性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における１３族に属する金属が挙げられる。例えば、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）を用いることができる。
また、本発明は、上述した発光素子を有する発光装置も範疇に含めるものである。本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置を含む）を含む。また、発光素子が形成されたパネルにコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
また、本発明の発光素子を表示部に用いた電子機器も本発明の範疇に含めるものとする。したがって、本発明の電子機器は、表示部を有し、表示部は、上述した発光素子と発光素子の発光を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の発光素子は、発光領域と電極との間に発光を吸収する層を設けることにより、電極での反射光を低減することができ、高いコントラストを実現することができる。
また、本発明の発光装置は、コントラストに優れた発光素子を有しているため、高いコントラストを実現することができる。
また、本発明の発光素子は、外部に偏光板や１／４波長板等を用いることなく、コントラストを向上させることができる。よって、工程を増加させることなく、コントラストを向上させることができる。また、偏光板や１／４波長板等を用いる必要がないため、低コストで、高コントラストの発光素子を作製することができる。
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
なお、本明細書中において、複合とは、単に２つの材料を混合させるだけでなく、複数の材料を混合することによって材料間での電荷の授受が行われ得る状態になることを言う。
（実施の形態１）
本発明の発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、第１の層と、第２の層とを有し、第１の電極は透光性を有し、第２の電極と発光層との間に、第１の層と第２の層とを有している。本実施の形態では、本発明の発光素子に含まれる第１の層および第２の層について説明する。
本発明の発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層は、発光層と、第１の層と、第２の層とを有し、第１の電極は透光性を有し、第２の電極と発光層との間に、第１の層と第２の層とを有している。本実施の形態では、本発明の発光素子に含まれる第１の層および第２の層について説明する。
第１の層および第２の層は、可視光領域に吸収ピークを有する有機化合物を含み、可視光を吸収する層である。第１の層は第１の有機化合物を有し、第２の層は第２の有機化合物を有している。第１の有機化合物の色と第２の有機化合物の色は互いの補色の関係にある。そのため、第１の層と第２の層を重ねた積層体は、広い波長領域に渡って可視光を吸収することができる。具体的には、第１の有機化合物は３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有し、第２の有機化合物は５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする。
第１の層に含まれる第１の有機化合物としては、３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有する有機化合物を用いればよく、種々の材料を用いることができる。特に、キャリア輸送性に優れた有機化合物を用いることが好ましい。具体的には、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸誘導体、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸誘導体、ナフタセン誘導体、ニッケル錯体等が挙げられる。例えば、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：Ｍｅ−ＰＴＣＤＩ）、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＮＴＣＤＩ）、ナフタセン、５，１２−ジフェニルナフタセン、ルブレン、Ｎ，Ｎ’−ジサリチリデンエチレンジアミナトニッケル（ＩＩ）（略称：［Ｎｉ（ｓａｌｅｎ）］）、Ｎ，Ｎ’−ジサリチリデン−ｏ−フェニレンジアルミナトニッケル（ＩＩ）（略称：［Ｎｉ（ｓａｌｏｐｈ）］）等が挙げられる。これらの有機化合物の構造式を以下に示す。
第２の層に含まれる第２の有機化合物としては、５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有する有機化合物を用いればよく、種々の材料を用いることができる。特に、キャリア輸送性に優れた有機化合物を用いることが好ましい。具体的には、フタロシアニン誘導体、ペンタセン誘導体、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール誘導体、ビオラントロン誘導体等が挙げられる。例えば、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、亜鉛フタロシアニン（略称：ＺｎＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）、チタニルフタロシアニン（略称：ＴｉＯＰｃ）、ニッケルフタロシアニン（略称：ＮｉＰｃ）、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）銅（略称：Ｆ１６−ＣｕＰｃ）、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）亜鉛（略称：Ｆ１６−ＺｎＰｃ）、ペンタセン、６，１３−ジフェニルペンタセン、パーフルオロペンタセン、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ、ビスベンゾイミダゾ［２，１−ａ：２’，１’−ａ］アントラ［２，１，９−ｄｅｆ：６，５，１０−ｄ’ｅ’ｆ’］ジイソキノリン−１０，２１−ジオンともいう）、ビオラントロン、イソビオラントロン等を挙げることができる。これらの有機化合物の構造式を以下に示す。
第１の層と第２の層は、発光層に対して、透光性を有する電極（第１の電極）とは反対側に設けられている。つまり、発光層からの発光を外部へ取り出す電極（第１の電極）とは反対側に設けられている。そのため、第２の電極が反射率の高い電極である場合、発光層からの発光および外部からの光を第１の層および第２の層で吸収することができる。よって、第２の電極での反射光を低減することができ、発光素子のコントラストを向上させることができる。
第１の層および／または第２の層を厚膜化することにより、可視光領域における吸光度を大きくすることができる。可視光領域における吸光度が大きくなると、発光層からの発光をより吸収することができる。よって、より発光素子のコントラストを向上させることができる。
また、第１の層および／または第２の層に、ドナー性物質やアクセプター性物質を添加してもよい。ドナー性物質やアクセプター性物質を添加することにより、導電性を向上させることができ、発光素子の駆動電圧を低減することができる。特に、第１の層および／または第２の層を厚膜化する場合、ドナー性物質やアクセプター性物質を添加することにより、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、駆動電圧の上昇を抑制しつつ、コントラストをより向上させることが可能である。
ドナー性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における１３属に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）、炭酸セシウム（ＣｓＣＯ３）等を用いることができる。
また、アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。
また、アクセプター性物質としては、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすく好ましい。
なお、第１の層と第２の層の積層順序は、特に限定されない。例えば、透光性を有する電極（第１の電極）、発光層、第１の層、第２の層、第２の電極の順に設けてもよいし、透光性を有する電極（第１の電極）、発光層、第２の層、第１の層、第２の電極の順に設けてもよい。
また、第１の層と第２の層との間には、半導体材料もしくは導電性材料を含む層を設けても構わない。導電性材料としては、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。また、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の金属を透光性を有するように、１ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の厚さで成膜したものを用いてもよい。また、半導体材料としては、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）、バナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ニオブ酸化物（ＮｂＯｘ）、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、レニウム酸化物（ＲｅＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、コバルト酸化物（ＣｏＯｘ）、ニッケル酸化物（ＮｉＯｘ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯｘ）、銅酸化物（ＣｕＯｘ）、錫酸化物（ＳｎＯｘ）、亜鉛硫化物（ＺｎＳ）、ガリウム窒化物（ＧａＮ）、ガリウムアルミニウム窒化物（ＡｌＧａＮ）等が挙げられる。
なお、第１の層、第２の層を形成する方法としては、湿式法、乾式法を問わず、どのような手法を用いても良い。例えば、真空蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等を用いることができる。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に示した可視光を吸収する層を有する発光素子の一様態について図１を用いて説明する。
本実施の形態では、実施の形態１に示した可視光を吸収する層を有する発光素子の一様態について図１を用いて説明する。
本発明の発光素子は、一対の電極間に複数の層を有する。当該複数の層は、電極から離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリアの再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層を組み合わせて積層されたものである。以下、電極間に形成された層は発光物質を含む層と言う。
本形態において、発光素子は、第１の電極１０２と、第１の電極１０２の上に順に積層した第１の層１０３、第２の層１０４、第３の層１０５と、さらにその上に設けられた第２の電極１０６とから構成されている。なお、本形態では第１の電極１０２は陽極として機能し、第２の電極１０６は陰極として機能するものとして以下説明をする。
基板１０１は発光素子の支持体として用いられる。基板１０１としては、例えばガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、発光素子を作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
第１の電極１０２は、透光性の高い電極であることが好ましい。また、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン：ＴｉＮ）等を１ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の厚さで成膜することで、第１の電極１０２として用いることができる。
第１の層１０３は、発光性の物質を含む層である。第１の層１０３は、単層で構成されていてもよいし、複数の層が積層されている構成でもよい。層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等から成る層を適宜組み合わせて構成すればよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成することができる。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、マンガン酸化物（ＭｎＯｘ）等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
また、正孔注入層として、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることができる。なお、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、第１の電極１０２として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料を用いることができる。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
また、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ−ブチル−アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。特に、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα―ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
発光層は、発光性の高い物質を含む層であり、種々の材料を用いることができる。例えば、発光性の高い物質と、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）や２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）等のキャリア輸送性が高く膜質がよい（つまり結晶化しにくい）物質とを自由に組み合わせて構成される。発光性の高い物質としては、具体的には、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）やクマリン６、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（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−［２−（ジュロリジン−９−イル）ビニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、９，１０−ジフェニルアントラセン、５，１２−ジフェニルテトラセン（略称：ＤＰＴ）、ペリレン、ルブレンなどの一重項発光材料（蛍光材料）や、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−ａ］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））などの三重項発光材料（燐光材料）などを用いることができる。但し、ＡｌｑやＤＮＡは発光性も高い物質であるため、これらの物質を単独で用いた構成とし、第３の層１０５としても構わない。
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
また、電子注入層を設けてもよい。電子注入層としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることにより、第２の層１０４であるＮ型半導体層からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい。
第２の層１０４は、Ｎ型半導体層である。第２の層１０４としては、実施の形態１に示した可視光領域に吸収ピークを有する有機化合物を用い、Ｎ型半導体として機能する層を形成すればよい。なお、第２の層１０４は単層に限らず、複数の層を積層した構成であってもよい。
第３の層１０５は、Ｐ型半導体層である。第３の層１０５としては、実施の形態１に示した可視光領域に吸収ピークを有する有機化合物を用い、Ｐ型半導体として機能する層を形成すればよい。なお、第３の層１０５は単層に限らず、複数の層を積層した構成であってもよい。
なお、第２の層１０４の色と第３の層１０５の色は補色の関係であることが好ましい。つまり、第２の層１０４を構成する材料と第３の層１０５を構成する材料のどちらか一方は、３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有し、もう一方は、５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有することが好ましい。
より具体的には、第２の層１０４に３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有する物質を用いる場合、第３の層１０５に５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有する材料を用いることが好ましい。このような組み合わせの場合、例えば、第２の層１０４には、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：Ｍｅ−ＰＴＣＤＩ）、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＮＴＣＤＩ）等を用いることができる。第３の層１０５には、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、亜鉛フタロシアニン（略称：ＺｎＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）、チタニルフタロシアニン（略称：ＴｉＯＰｃ）、ニッケルフタロシアニン（略称：ＮｉＰｃ）、ペンタセン、６，１３−ジフェニルペンタセン等を用いることができる。
また、第２の層１０４に５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有する物質を用いる場合、第３の層１０５に３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有する材料を用いることが好ましい。このような組み合わせの場合、例えば、第２の層１０４には、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）銅（略称：Ｆ１６−ＣｕＰｃ、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）亜鉛（略称：Ｆ１６−ＺｎＰｃ）、パーフルオロペンタセン、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）等を用いることができる。第３の層１０５には、ナフタセン、５，１２−ジフェニルナフタセン、ルブレン等を用いることができる。
このような構成とすることにより、第２の層１０４と第３の層１０５とを積層した積層体は、広い波長領域に渡って可視光を吸収することができる。よって、第２の電極１０６による反射光を低減することができるため、発光素子のコントラストを向上させることができる。
なお、Ｎ型半導体層には、さらにドナー性物質が添加されていてもよい。ドナー性物質を添加することにより、Ｎ型半導体層の導電性を高くすることができるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。ドナー性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）、炭酸セシウム（ＣｓＣＯ３）等を用いることが好ましい。
また、Ｐ型半導体層には、さらにアクセプター性物質が添加されていてもよい。アクセプター性物質を添加することにより、Ｐ型半導体層の導電性を高くすることができるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
また、アクセプター性物質を添加したＰ型半導体層および／またはドナー性物質を添加したＮ型半導体層を用いることにより、Ｐ型半導体層および／またはＮ型半導体層を厚膜化しても、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、Ｐ型半導体層および／またはＮ型半導体層厚膜化することにより、微小な異物や衝撃等によるショートを防止することができるため、信頼性の高い発光素子を得ることができる。例えば、通常の発光素子の電極間の膜厚が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであるのに対し、Ｐ型半導体層およびＮ型半導体層を用いた発光素子は、１００〜５００ｎｍ、好ましくは、２００〜５００ｎｍとすることができる。
また、アクセプター性物質を添加したＰ型半導体層およびドナー性物質を添加したＮ型半導体層は、電極との接触抵抗が小さい。そのため、仕事関数等を考慮することなく、電極材料を選ぶことができ電極材料の選択肢が広がる。
第２の電極１０６としては、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物を用いることができる。例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−チタン（Ａｌ−Ｔｉ）、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）または金属材料の窒化物（ＴｉＮ）等、を用いることができる。
また、第１の層１０３、第２の層１０４、第３の層１０５の形成方法は、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
以上のような構成を有する本発明の発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０６との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性の高い物質を含む層である第１の層１０３において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり第１の層１０３に発光領域が形成されるような構成となっている。
図１に示す発光素子において、発光は、第１の電極１０２を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０２は、透光性を有する材料で成る。よって、発光は第１の電極１０２を通って基板側から取り出される。
なお、第１の電極１０２と第２の電極１０６との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０２および第２の電極１０６から離れた部位に正孔と電子とが再結合する領域を設けた構成であり、且つ、可視光を吸収する第２の層１０４および第３の層１０５を有するものであれば、上記以外のものでもよい。
つまり、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等から成る層を、可視光を吸収する第２の層１０４および第３の層１０５と自由に組み合わせて構成すればよい。また、第１の電極１０２上には、酸化珪素膜等からなる層を設けることによってキャリアの再結合部位を制御したものであってもよい。
また、図１に示した構成とは逆の順番で積層し、基板とは反対側から発光を取り出す構成としてもよい。図２に示す発光素子は、陰極として機能する第２の電極１０６の上に、Ｐ型半導体層である第３の層１０５、Ｎ型半導体層である第２の層１０４、発光性の物質を含む層である第１の層１０３、陽極として機能する第１の電極１０２とが順に積層された構成となっている。図２に示す構成とした場合には、第１の層１０３からの発光は、基板１０１とは反対側である第１の電極側から外部に取り出される。
また、図８に示すように、第２の層１０４と第３の層１０５の間に、第４の層１０７を設けてもよい。第４の層１０７を設けることにより、駆動電圧を低減することができる。第４の層１０７を構成する材料としては、半導体材料もしくは導電性材料を用いることができる。導電性材料としては、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。また、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の金属を透光性を有するように、１ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の厚さで成膜したものを用いてもよい。また、半導体材料としては、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）、バナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ニオブ酸化物（ＮｂＯｘ）、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、レニウム酸化物（ＲｅＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、コバルト酸化物（ＣｏＯｘ）、ニッケル酸化物（ＮｉＯｘ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯｘ）、銅酸化物（ＣｕＯｘ）、錫酸化物（ＳｎＯｘ）、亜鉛硫化物（ＺｎＳ）、ガリウム窒化物（ＧａＮ）、ガリウムアルミニウム窒化物（ＡｌＧａＮ）等が挙げられる。
本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子を作製している。一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブ型の発光装置を作製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、ＴＦＴと電気的に接続された電極上に発光素子を作製してもよい。これにより、ＴＦＴによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置を作製できる。なお、ＴＦＴの構造は、特に限定されない。スタガ型のＴＦＴでもよいし、逆スタガ型のＴＦＴでもよい。また、ＴＦＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、若しくはＮ型またはＰ型のいずれか一方からのみなるものであってもよい。また、ＴＦＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。非晶質半導体膜を用いてもよいし、結晶性半導体膜を用いてもよい。
本発明の発光素子は、発光層と第２の電極との間に、可視光を吸収する第２の層１０４および第３の層１０５を有している。そのため、第２の電極による反射光を低減することができ、コントラストを向上させることができる。
また、本発明の発光素子は、第２の電極による反射光を考慮せずに光学設計をすることができるため、より容易に光学設計をすることができる。
また、本発明の発光素子に用いるＰ型半導体層およびＮ型半導体層は、真空蒸着で形成することができるため、発光物質を含む層を真空蒸着で形成する場合は、いずれの層も同一の真空装置内で成膜することが可能であり、発光素子を真空一貫で形成することができる。よって、製造工程における微小な異物の付着を防ぐことができ、歩留まりを向上させることができる。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２に示した構成とは異なる構成を有する発光素子について、図３を用いて説明する。
本実施の形態では、実施の形態２に示した構成とは異なる構成を有する発光素子について、図３を用いて説明する。
本形態において、発光素子は、第１の電極３０２と、第１の電極３０２の上に順に積層した第１の層３０３、第２の層３０４、第３の層３０５と、さらにその上に設けられた第２の電極３０６とから構成されている。なお、本形態では第１の電極３０２は陰極として機能し、第２の電極３０６は陽極として機能するものとして以下説明をする。
基板３０１は発光素子の支持体として用いられる。基板３０１としては、例えばガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、発光素子を作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
第１の電極３０２は、透光性の高い電極であることが好ましい。また、仕事関数の小さい（具体的には、３．８ｅＶ以下）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、元素周期表の１族または２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ合金、ＡｌＬｉ合金）等を光が透過するように薄膜としたものを用いることができる。また、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等）との積層を用いることも可能である。例えば、ＡｌＬｉ合金やＭｇＡｇ合金等を、１ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の厚さで成膜することで、第１の電極３０２として用いることができる。
第１の層３０３は、発光性の物質を含む層である。第１の層３０３は、単層で構成されていてもよいし、複数の層が積層されている構成でもよい。層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等から成る層を適宜組み合わせて構成すればよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成することができる。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質としては、実施の形態２で示した材料を用いることができる。具体的には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、第１の電極３０２として仕事関数の小さい材料だけでなく、仕事関数の大きい材料を用いることができる。
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、実施の形態２で示した材料を用いることができる。
発光層は、発光性の高い物質を含む層であり、種々の材料を用いることができる。具体的には、実施の形態２で示した材料を用いることができる。
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、実施の形態２で示した材料を用いることができる。
また、正孔注入層を設けてもよい。正孔注入層を構成する材料としては、実施の形態２で示した材料を用いることができる。
第２の層３０４は、Ｐ型半導体層である。第２の層３０４としては、実施の形態１に示した可視光領域に吸収ピークを有する有機化合物を用い、Ｐ型半導体として機能する層を形成すればよい。なお、第２の層３０４は単層に限らず、複数の層を積層した構成であってもよい。
第３の層３０５は、Ｎ型半導体層である。第３の層３０５としては、実施の形態１に示した可視光領域に吸収ピークを有する有機化合物を用い、Ｎ型半導体として機能する層を形成すればよい。なお、第３の層３０５は単層に限らず、複数の層を積層した構成であってもよい。
なお、第２の層３０４と第３の層３０５とは補色の関係であることが好ましい。つまり、第２の層３０４を構成する材料と第３の層３０５を構成する材料のどちらか一方は、３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有し、もう一方は、５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有することが好ましい。
より具体的には、第２の層３０４に３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有する物質を用いる場合、第３の層３０５に５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有する材料を用いることが好ましい。このような組み合わせの場合、例えば、第２の層３０４には、ナフタセン、５，１２−ジフェニルナフタセン、ルブレン等を用いることができる。第３の層３０５には、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）銅（略称：Ｆ１６−ＣｕＰｃ）、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）亜鉛（略称：Ｆ１６−ＺｎＰｃ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）、パーフルオロペンタセン等を用いることができる。
また、第２の層３０４に５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有する物質を用いる場合、第３の層３０５に３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有する材料を用いることが好ましい。このような組み合わせの場合、例えば、第２の層３０４には、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、亜鉛フタロシアニン（略称：ＺｎＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）、チタニルフタロシアニン（略称：ＴｉＯＰｃ）、ニッケルフタロシアニン（略称：ＮｉＰｃ）、ペンタセン、６，１３−ジフェニルペンタセン等を用いることができる。第３の層３０５には、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：Ｍｅ−ＰＴＣＤＩ）、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＮＴＣＤＩ）等を用いることができる。
このような構成とすることにより、第２の層３０４と第３の層３０５とを積層した積層体は、第１の層３０３からの発光を吸収することができる。よって、第２の電極３０６による反射光を低減することができるため、発光素子のコントラストを向上させることができる。
なお、Ｎ型半導体層には、さらにドナー性物質が添加されていてもよい。ドナー性物質を添加することにより、Ｎ型半導体層の導電性を高くすることができるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。ドナー性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）、炭酸セシウム（ＣｓＣＯ３）等を用いることが好ましい。
また、Ｐ型半導体層には、さらにアクセプター性物質が添加されていてもよい。アクセプター性物質を添加することにより、Ｐ型半導体層の導電性を高くすることができるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。また、アクセプター性物質を添加することにより、電極の接触抵抗を小さくすることができる。そのため、仕事関数等を考慮することなく、電極材料を選ぶことができ電極材料の選択肢が広がる。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
また、アクセプター性物質を添加したＰ型半導体層および／またはドナー性物質を添加したＮ型半導体層を用いることにより、Ｐ型半導体層および／またはＮ型半導体層を厚膜化しても、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、Ｐ型半導体層および／またはＮ型半導体層厚膜化することにより、微小な異物や衝撃等によるショートを防止することができるため、信頼性の高い発光素子を得ることができる。例えば、通常の発光素子の電極間の膜厚が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであるのに対し、Ｐ型半導体層およびＮ型半導体層を用いた発光素子は、１００〜５００ｎｍ、好ましくは、２００〜５００ｎｍとすることができる。
また、アクセプター性物質を添加したＰ型半導体層およびドナー性物質を添加したＮ型半導体層は、電極との接触抵抗が小さい。そのため、仕事関数等を考慮することなく、電極材料を選ぶことができ電極材料の選択肢が広がる。
第２の電極３０６としては、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物金属、化合物、合金を用いることができる。例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−チタン（Ａｌ−Ｔｉ）、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）または金属材料の窒化物（ＴｉＮ）等、を用いることができる。
また、第１の層３０３、第２の層３０４、第３の層３０５の形成方法は、上記のような蒸着法以外の方法でもよい。例えばインクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
以上のような構成を有する本発明の発光素子は、第１の電極３０２と第２の電極３０６との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性の高い物質を含む層である第１の層３０３において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり第１の層３０３に発光領域が形成されるような構成となっている。
図３に示す発光素子において、発光は、第１の電極３０２を通って外部に取り出される。従って、第１の電極３０２は、透光性を有する材料で成る。よって、発光は第１の電極３０２を通って基板側から取り出される。
なお、第１の電極３０２と第２の電極３０６との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極３０２および第２の電極３０６から離れた部位に正孔と電子とが再結合する領域を設けた構成であり、且つ、可視光を吸収する第２の層３０４と第３の層３０５を有するものであれば、上記以外のものでもよい。
つまり、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等から成る層を、可視光を吸収する第２の層３０４と第３の層３０５と自由に組み合わせて構成すればよい。また、第１の電極３０２上には、酸化珪素膜等からなる層を設けることによってキャリアの再結合部位を制御したものであってもよい。
また、図３に示した構成とは逆の順番で積層し、基板とは反対側から発光を取り出す構成としてもよい。図４に示す発光素子は、陽極として機能する第２の電極３０６の上に、Ｎ型半導体層である第３の層３０５、Ｐ型半導体層である第２の層３０４、発光性の物質を含む層である第１の層３０３、陰極として機能する第１の電極３０２とが順に積層された構成となっている。図４に示す構成とした場合には、第１の層３０３からの発光は、基板３０１とは反対側である第１の電極側から外部に取り出される。
また、図９に示すように、第２の層３０４と第３の層３０５の間に、第４の層３０７を設けてもよい。第４の層３０７を設けることにより、駆動電圧を低減することができる。第４の層３０７を構成する材料としては、半導体材料もしくは導電性材料を用いることができる。導電性材料としては、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。また、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の金属を透光性を有するように、１ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の厚さで成膜したものを用いてもよい。また、半導体材料としては、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）、バナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ニオブ酸化物（ＮｂＯｘ）、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、レニウム酸化物（ＲｅＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、コバルト酸化物（ＣｏＯｘ）、ニッケル酸化物（ＮｉＯｘ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯｘ）、銅酸化物（ＣｕＯｘ）、錫酸化物（ＳｎＯｘ）、亜鉛硫化物（ＺｎＳ）、ガリウム窒化物（ＧａＮ）、ガリウムアルミニウム窒化物（ＡｌＧａＮ）等が挙げられる。
本発明の発光素子は、発光層と第２の電極との間に、可視光を吸収する第２の層３０４と第３の層３０５を有している。そのため、第２の電極による反射光を低減することができ、コントラストを向上させることができる。
また、本発明の発光素子は、第２の電極による反射光を考慮せずに光学設計をすることができるため、より容易に光学設計をすることができる。
また、本発明の発光素子に用いるＰ型半導体層およびＮ型半導体層は、真空蒸着で形成することができるため、発光物質を含む層を真空蒸着で形成する場合は、いずれの層も同一の真空装置内で成膜することが可能であり、発光素子を真空一貫で形成することができる。よって、製造工程における微小な異物の付着を防ぐことができ、歩留まりを向上させることができる。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の発光素子を有する発光装置について説明する。
本実施の形態では、本発明の発光素子を有する発光装置について説明する。
本実施の形態では、画素部に本発明の発光素子を有する発光装置について図５を用いて説明する。なお、図５（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。点線で示された６０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、６０２は画素部、６０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。
なお、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
次に、断面構造について図５（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
なお、ソース側駆動回路６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路を用いて形成しても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
第１の電極６１３上には、発光物質を含む層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、第１の電極６１３に用いる材料としては、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物金属、化合物、合金を用いることができる。第１の電極を陽極として用いる場合には、その中でも、仕事関数の大きい（仕事関数４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などで形成されていることが好ましい。例えば、珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。
また、発光物質を含む層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。発光物質を含む層６１６は、実施の形態１で示した可視光を吸収する層および発光層を有している。また、発光物質を含む層６１６を構成する他の材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）であっても良い。また、発光物質を含む層に用いる材料としては、有機化合物だけでなく、無機化合物を用いてもよい。
また、第２の電極６１７に用いる材料としては、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物金属、化合物、合金を用いることができる。第２の電極を陰極として用いる場合には、その中でも、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。例えば、元素周期表の１族または２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）等が挙げられる。なお、発光物質を含む層６１６で生じた光を第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等）との積層を用いることも可能である。
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５で充填される場合もある。
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、本発明の発光素子を有する発光装置を得ることができる。
本発明の発光装置は、実施の形態１で示した可視光を吸収する層を有する。そのため、電極による反射光を低減することができ、コントラストを向上させることができる。
また、本発明の発光装置は、第２の電極による反射光を考慮せずに光学設計をすることができるため、より容易に光学設計をすることができる。
また、アクセプター性物質を添加したＰ型半導体層および／またはドナー性物質を添加したＮ型半導体層を用いることにより、Ｐ型半導体層および／またはＮ型半導体層を厚膜化しても、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、Ｐ型半導体層および／またはＮ型半導体層厚膜化することにより、微小な異物や衝撃等によるショートを防止することができるため、信頼性の高い発光素子を得ることができる。例えば、通常の発光素子の電極間の膜厚が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであるのに対し、Ｐ型半導体層およびＮ型半導体層を用いた発光素子は、１００〜５００ｎｍ、好ましくは、２００〜５００ｎｍとすることができる。
また、アクセプター性物質を添加したＰ型半導体層およびドナー性物質を添加したＮ型半導体層は、電極との接触抵抗が小さい。そのため、仕事関数等を考慮することなく、電極材料を選ぶことができ電極材料の選択肢が広がる。
また、本発明の発光装置は、発光素子の外部に偏光板や１／４波長板等を用いることなく、コントラストを向上させることができる。よって、工程を増加させることなく、コントラストを向上させることができる。また、偏光板や１／４波長板等を用いる必要がないため、低コストで、高コントラストの発光装置を作製することができる。
以上のように、本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブ型の発光装置について説明したが、この他、トランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずに発光素子を駆動させるパッシブ型の発光装置であってもよい。図６には本発明を適用して作製したパッシブ型の発光装置の斜視図を示す。図６において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間には発光物質を含む層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。また、パッシブ型の発光装置においても、高いコントラストを有する本発明の発光素子を含むことによって、高いコントラストの発光装置を得ることができる。
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態４に示す発光装置をその一部に含む本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、実施の形態１で示した可視光を吸収する層を含み、コントラストに優れた表示部を有する。また、実施の形態１で示した可視光を吸収する層を厚膜化することにより、微小な異物や外部からの衝撃等によるショートが抑制された信頼性の高い表示部を有する電子機器を提供することも可能である。
本実施の形態では、実施の形態４に示す発光装置をその一部に含む本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、実施の形態１で示した可視光を吸収する層を含み、コントラストに優れた表示部を有する。また、実施の形態１で示した可視光を吸収する層を厚膜化することにより、微小な異物や外部からの衝撃等によるショートが抑制された信頼性の高い表示部を有する電子機器を提供することも可能である。
本発明の発光装置を用いて作製された電子機器として、ビデオカメラや、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図７に示す。
図７（Ａ）は本発明に係るテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置において、表示部９１０３は、実施の形態２〜３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、コントラストに優れているという特徴を有している。また、微小な異物や外部からの衝撃等によるショートを防止することも可能である。その発光素子で構成される表示部９１０３も同様の特徴を有するため、このテレビ装置は高コントラストを実現し、高画質の画像を表示することができる。また、本発明に係るテレビ装置は、従来よりも部品数を少なくしても、高コントラストを実現することができるため、低コストで作製することができる。また、部品数が少なくなることにより、筐体９１０１の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るテレビ装置は、高画質及び小型軽量化が図られているので、それにより住環境に適合した製品を提供することができる。
図７（Ｂ）は本発明に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングマウス９２０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、実施の形態２〜３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、コントラストに優れているという特徴を有している。また、微小な異物や外部からの衝撃等によるショートを防止することも可能である。その発光素子で構成される表示部９２０３も同様の特徴を有するため、このコンピュータは高コントラストを実現し、高画質の画像を表示することができる。また本発明に係るコンピュータは、従来よりも部品数を少なくしても、高コントラストを実現することができるため、低コストで作製することができる。また、部品数が少なくなることにより、筐体９２０２の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るコンピュータは、高画質及び小型軽量化が図られているので、環境に適合した製品を提供することができる。また、持ち運ぶことも可能であるコンピュータを提供することができる。
図７（Ｃ）は本発明に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、実施の形態２〜３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、コントラストに優れているという特徴を有している。また、微小な異物や外部からの衝撃等によるショートを防止することも可能である。その発光素子で構成される表示部９４０３も同様の特徴を有するため、この携帯電話は高コントラストを実現し、高画質の画像を表示することができる。また本発明に係る携帯電話は、従来よりも部品数を少なくしても、高コントラストを実現することができるため、低コストで作製することができる。また、部品数が少なくなることにより、筐体９４０２の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係る携帯電話は、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。また、携帯したときの外部からの衝撃にも強い表示部を有している製品を提供することができる。
図７（Ｄ）は本発明の係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラにおいて、表示部９５０２は、実施の形態２〜３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、コントラストに優れているという特徴を有している。また、微小な異物や外部からの衝撃等によるショートを防止することも可能である。その発光素子で構成される表示部９５０２も同様の特徴を有するため、このカメラは高コントラストを実現し、高画質の画像を表示することができる。また本発明に係るカメラは、従来よりも部品数を少なくしても、高コントラストを実現することができるため、低コストで作製することができる。また、部品数が少なくなることにより、筐体９５０３の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るカメラは、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。また、携帯したときの外部からの衝撃にも強い表示部を有している製品を提供することができる。
以上の様に、本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の発光装置を用いることにより、高コントラストの表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。
本実施例では、本発明の発光素子について具体的に図１０を用いて説明する。本実施例で用いる有機化合物の構造式を以下に示す。なお、本実施例で作製した発光素子は全て同じ基板上に作製した。
（発光素子１）
まず、ガラス基板５１０上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極５１１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
まず、ガラス基板５１０上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極５１１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、第１の電極５１１が形成された面が下方となるように、第１の電極５１１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極５１１上に、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、複合材料を含む層５１２を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層５１３を形成した。
さらに、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層５１３上に４０ｎｍの膜厚の発光層５１４を形成した。ここで、Ａｌｑとクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：クマリン６）となるように調節した。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層５１４上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層５１５を形成した。
電子輸送層５１５上に、Ａｌｑとリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着することにより、１０ｎｍの膜厚の電子注入層５１６を形成した。ここで、Ａｌｑとリチウムとの重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：リチウム）となるように調節した。
電子注入層５１６上に、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）とリチウムとを共蒸着することにより、７０ｎｍの膜厚のＮ型半導体層５１７を形成した。ここで、ＰＴＣＤＡとリチウムとの比率は、重量比で、１：０．０１（＝ＰＴＣＤＡ：リチウム）となるように調整した。
さらに、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、８０ｎｍの膜厚のＰ型半導体層５１８を形成した。ここで、ＣｕＰｃと酸化モリブデンとの比率は、重量比で、１：０．５（＝ＣｕＰｃ：酸化モリブデン）となるように調整した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極５１９を形成し、発光素子１を作製した。
（比較発光素子２）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、第１の電極が形成された面が下方となるように、第１の電極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極上に、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、複合材料を含む層を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
さらに、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑとクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：クマリン６）となるように調節した。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層を形成した。
電子輸送層上に、Ａｌｑとリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着することにより、２０ｎｍの膜厚の電子注入層を形成した。ここで、Ａｌｑとリチウムとの重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：リチウム）となるように調節した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子２を作製した。
（比較発光素子３）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、第１の電極が形成された面が下方となるように、第１の電極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極上に、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、複合材料を含む層を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
さらに、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑとクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：クマリン６）となるように調節した。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層を形成した。
電子輸送層上に、Ａｌｑとリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着することにより、１０ｎｍの膜厚の電子注入層を形成した。ここで、Ａｌｑとリチウムとの重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：リチウム）となるように調節した。
電子注入層上に、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）とリチウムとを共蒸着することにより、１５０ｎｍの膜厚の層を形成した。ここで、ＰＴＣＤＡとリチウムとの比率は、重量比で、１：０．０１（＝ＰＴＣＤＡ：リチウム）となるように調整した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子３を作製した。
（比較発光素子４）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、第１の電極が形成された面が下方となるように、第１の電極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極上に、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、複合材料を含む層を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
さらに、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑとクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：クマリン６）となるように調節した。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層を形成した。
電子輸送層上に、Ａｌｑとリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着することにより、２０ｎｍの膜厚の電子注入層を形成した。ここで、Ａｌｑとリチウムとの重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：リチウム）となるように調節した。
さらに、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、１４０ｎｍの膜厚の層を形成した。ここで、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとの比率は、重量比で、１：０．５（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン）となるように調整した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子４を作製した。
発光素子１、比較発光素子２、比較発光素子３、比較発光素子４の電流効率―輝度特性を図１１に示す。また、電流―電圧特性を図１２に示す。また、発光スペクトルを図１３に示す。図１１から、発光素子１および比較発光素子３は、比較発光素子２や比較発光素子４に比べ、電流効率がほぼ半減していることがわかる。このことから、発光素子１および比較発光素子３において、発光層の第２の電極側に形成された層が発光層からの発光を吸収していることを示している。
図１４に、発光素子１、比較発光素子３、比較発光素子４で用いた、ＰＴＣＤＡ、ＣｕＰｃ、ＤＮＴＰＤの吸収スペクトルを示す。図１４に示した吸収スペクトルは、石英基板上に蒸着法によりＰＴＣＤＡ、ＣｕＰｃ、ＤＮＴＰＤをそれぞれ５０ｎｍの膜厚で形成したものを測定した。図１４に示すように、発光素子１で用いたＰＴＣＤＡとＣｕＰｃは、可視光領域において、異なる領域に吸収ピークを有する。具体的には、ＰＴＣＤＡは、４８５ｎｍおよび５５９ｎｍに吸収ピークを有し、ＣｕＰｃは、６２４ｎｍおよび６９５ｎｍの吸収ピークを有する。また、図１４より、ＤＮＴＰＤは可視光領域に吸収ピークを有しないことがわかる。
また、発光素子１、比較発光素子２、比較発光素子３のコントラスト比について測定した。測定は、１００（ｌｘ）の照明下で測定した。その結果、比較発光素子２のコントラストを１としたとき、比較発光素子３のコントラスト比は２６、発光素子１のコントラスト比は７８であった。本発明を適用した発光素子は、比較発光素子２および比較発光素子３に比べ、高いコントラスト比を有していることがわかる。よって、本発明を適用することにより、コントラスト比の高い発光素子を得ることができる。
比較発光素子２は、一般に作製されている構成の発光素子であり、電流効率は高いがコントラストは低い。なお、比較発光素子４は、発光層と第２の電極との間に、ＤＮＴＰＤを含む層を設けた構成であるが、ＤＮＴＰＤを含む層が可視光の多くを透過してしまうため、比較発光素子２と同様に、電流効率が高く、コントラストは低いと考えられる。
一方、比較発光素子３は、ＰＴＣＤＡを含む層を用いているため、可視光を一部吸収することができる。特に、本実施例の発光素子の発光層に用いたクマリン６の発光は、図１３に示すようなスペクトルを有しているため、発光層からの発光（緑色光）を、ＰＴＣＤＡを含む層で吸収することが可能である。よって、図１１に示すように電流効率は低くなっている。しかし、可視光を広い波長範囲に渡って吸収することはできないため、外部からの光の一部を第２の電極で反射してしまい、コントラストは発光素子１に比べ低くなっている。
一方、発光素子１は、発光層からの発光および外部からの入射光を、可視光領域全域に渡って、ＰＴＣＤＡを有するＮ型半導体層とＣｕＰｃを有するＰ型半導体層により吸収することができる。よって、高いコントラストを実現することができる。
また、図１３から、比較発光素子の発光層からの発光は、第２の電極による反射光と干渉し、発光スペクトルが変化していることがわかる。具体的には、比較発光素子２、比較発光素子３、比較発光素子４は、発光素子１に比べ発光スペクトルのピークがブロードになっている。つまり、第２の電極による干渉効果により、発光スペクトルの形状が変化している。一方、発光素子１は、第２の電極による反射光を抑制することができるため、干渉効果を考慮せずに光学設計を行うことができる。また、反射光による干渉が抑制されるため、発光スペクトルの形状が変化せず、色純度の良い発光を得ることができる。
また、図１２から、発光素子１、比較発光素子２、比較発光素子３、比較発光素子４の電流―電圧特性はほぼ変わらないことがわかる。発光素子１は、比較発光素子２に比べ、電極間の発光物質を含む層が全体として１４０ｎｍ厚くなっている。それにも関わらず、発光素子１は、比較発光素子２と比べ、電流―電圧特性はほぼ変わらない。よって、Ｐ型半導体層およびＮ型半導体層を厚膜化しても駆動電圧の上昇を抑制することができる。
本実施例では、本発明の発光素子について具体的に図１０を用いて説明する。本実施例で用いる有機化合物の構造式を以下に示す。なお、発光素子５と比較発光素子６は同一基板上に作製した。
（発光素子５）
まず、ガラス基板５１０上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極５１１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
まず、ガラス基板５１０上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極５１１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、第１の電極５１１が形成された面が下方となるように、第１の電極５１１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極５１１上に、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、複合材料を含む層５１２を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層５１３を形成した。
さらに、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層５１３上に４０ｎｍの膜厚の発光層５１４を形成した。ここで、Ａｌｑとクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：クマリン６）となるように調節した。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層５１４上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層５１５を形成した。
電子輸送層５１５上に、Ａｌｑとリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着することにより、１０ｎｍの膜厚の電子注入層５１６を形成した。ここで、Ａｌｑとリチウムとの重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：リチウム）となるように調節した。
電子注入層５１６上に、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）とリチウムとを共蒸着することにより、６０ｎｍの膜厚のＮ型半導体層５１７を形成した。ここで、ＰＴＣＢＩとリチウムとの比率は、重量比で、１：０．０１（＝ＰＴＣＢＩ：リチウム）となるように調整した。
さらに、ルブレンと酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、９０ｎｍの膜厚のＰ型半導体層５１８を形成した。ここで、ルブレンと酸化モリブデンとの比率は、重量比で、１：０．５（＝ルブレン：酸化モリブデン）となるように調整した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極５１９を形成し、発光素子５を作製した。
（比較発光素子６）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、第１の電極が形成された面が下方となるように、第１の電極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極上に、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、複合材料を含む層を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、重量比で１：０．５＝（ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
さらに、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑとクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：クマリン６）となるように調節した。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層を形成した。
電子輸送層上に、Ａｌｑとリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着することにより、２０ｎｍの膜厚の電子注入層を形成した。ここで、Ａｌｑとリチウムとの重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：リチウム）となるように調節した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子６を作製した。
発光素子５および比較発光素子６の電流効率―輝度特性を図１５に示す。また、電流―電圧特性を図１６に示す。また、発光スペクトルを図１７に示す。図１５から、発光素子５は、比較発光素子６に比べ、電流効率がほぼ半減していることがわかる。このことから、発光素子５において、発光層の第２の電極側に形成された層が発光層からの発光を吸収していることを示している。
図１８に、発光素子５で用いた、ＰＴＣＢＩ、ルブレンの吸収スペクトルを示す。図１８に示した吸収スペクトルは、石英基板上にＰＴＣＢＩ、ルブレンをそれぞれ、蒸着法により形成したものを測定した。図１８に示すように、発光素子５で用いたＰＴＣＢＩとルブレンは、可視光領域において、異なる領域に吸収ピークを有する。具体的には、ＰＴＣＢＩは、５４８ｎｍに吸収ピークを有し、ルブレンは、４９６ｎｍおよび５３１ｎｍの吸収ピークを有する。
また、発光素子５および比較発光素子６のコントラスト比について測定した。測定は、１００（ｌｘ）の照明下で測定した。その結果、比較発光素子６のコントラストを１としたとき、発光素子５のコントラスト比は１７であった。本発明を適用した発光素子は、比較発光素子６に比べ、高いコントラスト比を有していることがわかる。よって、本発明を適用することにより、コントラスト比の高い発光素子を得ることができる。
比較発光素子６は、一般に作製されている構成の発光素子であり、電流効率は高いがコントラストは低い。
一方、発光素子５は、発光層からの発光および外部からの入射光を、可視光領域全域に渡って、ＰＴＣＢＩを有するＮ型半導体層とルブレンを有するＰ型半導体層により吸収することができる。よって、高いコントラストを実現することができる。
また、図１７から、比較発光素子の発光層からの発光は、第２の電極による反射光と干渉し、発光スペクトルが変化していることがわかる。具体的には、比較発光素子６は、発光素子５に比べ発光スペクトルのピークがブロードになっている。つまり、第２の電極による干渉効果により、発光スペクトルの形状が変化している。一方、発光素子５は、第２の電極による反射光を抑制することができるため、干渉効果を考慮せずに光学設計を行うことができる。また、反射光による干渉が抑制されるため、発光スペクトルの形状が変化せず、色純度の良い発光を得ることができる。
また、図１６から、発光素子５および比較発光素子６の電流―電圧特性はほぼ変わらないことがわかる。発光素子５は、比較発光素子６に比べ、電極間の発光物質を含む層が全体として１４０ｎｍ厚くなっている。それにも関わらず、発光素子５は、比較発光素子６と比べ、電流―電圧特性はほぼ変わらない。よって、Ｐ型半導体層およびＮ型半導体層を厚膜化しても駆動電圧の上昇を抑制することができる。
１０１ 基板
１０２ 第１の電極
１０３ 第１の層
１０４ 第２の層
１０５ 第３の層
１０６ 第２の電極
１０７ 第４の層
３０１ 基板
３０２ 第１の電極
３０３ 第１の層
３０４ 第２の層
３０５ 第３の層
３０６ 第２の電極
３０７ 第４の層
５１０ ガラス基板
５１１ 第１の電極
５１２ 複合材料を含む層
５１３ 正孔輸送層
５１４ 発光層
５１５ 電子輸送層
５１６ 電子注入層
５１７ Ｎ型半導体層
５１８ Ｐ型半導体層
５１９ 第２の電極
６０１ ソース側駆動回路
６０２ 画素部
６０３ ゲート側駆動回路
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 空間
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＴＦＴ
６１２ 電流制御用ＴＦＴ
６１３ 第１の電極
６１４ 絶縁物
６１６ 発光物質を含む層
６１７ 第２の電極
６１８ 発光素子
６２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ 発光物質を含む層
９５６ 電極
９１０１ 筐体
９１０２ 支持台
９１０３ 表示部
９１０４ スピーカー部
９１０５ ビデオ入力端子
９２０１ 本体
９２０２ 筐体
９２０３ 表示部
９２０４ キーボード
９２０５ 外部接続ポート
９２０６ ポインティングマウス
９４０１ 本体
９４０２ 筐体
９４０３ 表示部
９４０４ 音声入力部
９４０５ 音声出力部
９４０６ 操作キー
９４０７ 外部接続ポート
９４０８ アンテナ
９５０１ 本体
９５０２ 表示部
９５０３ 筐体
９５０４ 外部接続ポート
９５０５ リモコン受信部
９５０６ 受像部
９５０７ バッテリー
９５０８ 音声入力部
９５０９ 操作キー
９５１０ 接眼部
１０２ 第１の電極
１０３ 第１の層
１０４ 第２の層
１０５ 第３の層
１０６ 第２の電極
１０７ 第４の層
３０１ 基板
３０２ 第１の電極
３０３ 第１の層
３０４ 第２の層
３０５ 第３の層
３０６ 第２の電極
３０７ 第４の層
５１０ ガラス基板
５１１ 第１の電極
５１２ 複合材料を含む層
５１３ 正孔輸送層
５１４ 発光層
５１５ 電子輸送層
５１６ 電子注入層
５１７ Ｎ型半導体層
５１８ Ｐ型半導体層
５１９ 第２の電極
６０１ ソース側駆動回路
６０２ 画素部
６０３ ゲート側駆動回路
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 空間
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＴＦＴ
６１２ 電流制御用ＴＦＴ
６１３ 第１の電極
６１４ 絶縁物
６１６ 発光物質を含む層
６１７ 第２の電極
６１８ 発光素子
６２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ 発光物質を含む層
９５６ 電極
９１０１ 筐体
９１０２ 支持台
９１０３ 表示部
９１０４ スピーカー部
９１０５ ビデオ入力端子
９２０１ 本体
９２０２ 筐体
９２０３ 表示部
９２０４ キーボード
９２０５ 外部接続ポート
９２０６ ポインティングマウス
９４０１ 本体
９４０２ 筐体
９４０３ 表示部
９４０４ 音声入力部
９４０５ 音声出力部
９４０６ 操作キー
９４０７ 外部接続ポート
９４０８ アンテナ
９５０１ 本体
９５０２ 表示部
９５０３ 筐体
９５０４ 外部接続ポート
９５０５ リモコン受信部
９５０６ 受像部
９５０７ バッテリー
９５０８ 音声入力部
９５０９ 操作キー
９５１０ 接眼部
Claims (30)
- 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記第２の電極と前記発光層との間に、前記第１の有機化合物を含む層と、前記第２の有機化合物を含む層とを有し、
前記第１の有機化合物の色と前記第２の有機化合物の色は補色の関係にあることを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記第２の電極と前記発光層との間に、前記第１の有機化合物を含む層と、前記第２の有機化合物を含む層とを有し、
前記第１の有機化合物は３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有し、前記第２の有機化合物は５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、第１の有機化合物を含む層と、第２の有機化合物を含む層とを有し、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記第２の電極と前記発光層との間に、前記第１の有機化合物を含む層と、前記第２の有機化合物を含む層とを有し、
前記第１の有機化合物は、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸誘導体、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸誘導体、ナフタセン誘導体、ニッケル錯体のいずれかであり、
前記第２の有機化合物は、フタロシアニン誘導体、ペンタセン誘導体、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール誘導体、ビオラントロン誘導体のいずれかであることを特徴とする発光素子。 - 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１の有機化合物を含む層と、前記第２の有機化合物を含む層の間には、第３の層が設けられており、
前記第３の層は、導電性材料を含むことを特徴とする発光素子。 - 請求項４において、
前記導電性材料は、酸化インジウム−酸化スズ、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−酸化スズのいずれかであることを特徴とする発光素子。 - 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１の有機化合物を含む層と、前記第２の有機化合物を含む層の間には、第３の層が設けられており、
前記第３の層は、半導体材料を含むことを特徴とする発光素子。 - 請求項６において、
前記半導体材料は、チタン酸化物、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、コバルト酸化物、ニッケル酸化物、亜鉛酸化物、銅酸化物、錫酸化物、亜鉛硫化物、ガリウム窒化物、ガリウムアルミニウム窒化物のいずれかであることを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、Ｎ型半導体層と、Ｐ型半導体層とを有し、
前記第１の電極、前記発光層、前記Ｎ型半導体層、前記Ｐ型半導体層、前記第２の電極の順に形成されており、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記Ｎ型半導体層の色と前記Ｐ型半導体層の色は補色の関係にあることを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、Ｎ型半導体層と、Ｐ型半導体層とを有し、
前記第１の電極、前記発光層、前記Ｎ型半導体層、前記Ｐ型半導体層、前記第２の電極の順に形成されており、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記Ｎ型半導体層は３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有し、前記Ｐ型半導体層は５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、Ｎ型半導体層と、Ｐ型半導体層とを有し、
前記第１の電極、前記発光層、前記Ｎ型半導体層、前記Ｐ型半導体層、前記第２の電極の順に形成されており、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記Ｎ型半導体層は、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドのいずれかを含み、
前記Ｐ型半導体層は、フタロシアニン、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、バナジルフタロシアニン、チタニルフタロシアニン、ニッケルフタロシアニン、ペンタセン、６，１３−ジフェニルペンタセンのいずれかを含むことを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、Ｎ型半導体層と、Ｐ型半導体層とを有し、
前記第１の電極、前記発光層、前記Ｎ型半導体層、前記Ｐ型半導体層、前記第２の電極の順に形成されており、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記Ｎ型半導体層は５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有し、前記Ｐ型半導体層は３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、Ｎ型半導体層と、Ｐ型半導体層とを有し、
前記第１の電極、前記発光層、前記Ｎ型半導体層、前記Ｐ型半導体層、前記第２の電極の順に形成されており、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記Ｎ型半導体層は、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）銅、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）亜鉛、パーフルオロペンタセン、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾールのいずれかを含み、
前記Ｐ型半導体層は、ナフタセン、５，１２−ジフェニルナフタセン、ルブレンのいずれかを含むことを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導体層とを有し、
前記第１の電極、前記発光層、前記Ｐ型半導体層、前記Ｎ型半導体層、前記第２の電極の順に形成されており、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記Ｐ型半導体層の色と前記Ｎ型半導体層の色は補色の関係にあることを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導体層とを有し、
前記第１の電極、前記発光層、前記Ｐ型半導体層、前記Ｎ型半導体層、前記第２の電極の順に形成されており、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記Ｐ型半導体層は３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有し、前記Ｎ型半導体層は５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導体層とを有し、
前記第１の電極、前記発光層、前記Ｐ型半導体層、前記Ｎ型半導体層、前記第２の電極の順に形成されており、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記Ｐ型半導体層は、ナフタセン、５，１２−ジフェニルナフタセン、ルブレンのいずれかを含み、
前記Ｎ型半導体層は、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）銅、（１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト）亜鉛、パーフルオロペンタセン、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾールのいずれかを含むことを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導体層とを有し、
前記第１の電極、前記発光層、前記Ｐ型半導体層、前記Ｎ型半導体層、前記第２の電極の順に形成されており、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記Ｐ型半導体層は５４０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域に吸収ピークを有し、前記Ｎ型半導体層は３８０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域に吸収ピークを有することを特徴とする発光素子。 - 第１の電極と第２の電極との間に、発光物質を含む層を有し、
前記発光物質を含む層は、発光層と、Ｐ型半導体層と、Ｎ型半導体層とを有し、
前記第１の電極、前記発光層、前記Ｐ型半導体層、前記Ｎ型半導体層、前記第２の電極の順に形成されており、
前記第１の電極は透光性を有し、
前記Ｐ型半導体層は、フタロシアニン、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、バナジルフタロシアニン、チタニルフタロシアニン、ニッケルフタロシアニン、ペンタセン、６，１３−ジフェニルペンタセンのいずれかを含み、
前記Ｎ型半導体層は、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドのいずれかを含むことを特徴とする発光素子。 - 請求項８乃至請求項１７のいずれか一項において、
前記Ｐ型半導体層と、前記Ｎ型半導体層の間には、第３の層が設けられており、
前記第３の層は、導電性材料を含むことを特徴とする発光素子。 - 請求項１８において、
前記導電性材料は、酸化インジウム−酸化スズ、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−酸化スズのいずれかであることを特徴とする発光素子。 - 請求項８乃至請求項１７のいずれか一項において、
前記Ｐ型半導体層と、前記Ｎ型半導体層の間には、第３の層が設けられており、
前記第３の層は、半導体材料を含むことを特徴とする発光素子。 - 請求項２０において、
前記半導体材料は、チタン酸化物、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、コバルト酸化物、ニッケル酸化物、亜鉛酸化物、銅酸化物、錫酸化物、亜鉛硫化物、ガリウム窒化物、ガリウムアルミニウム窒化物のいずれかであることを特徴とする発光素子。 - 請求項８乃至請求項２１のいずれか一項において、
前記Ｐ型半導体層は、アクセプター性物質をさらに含むことを特徴とする発光素子。 - 請求項２２において、
前記アクセプター性物質は、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン、クロラニルのいずれかであることを特徴とする発光素子。 - 請求項２２において、
前記アクセプター性物質は、遷移金属酸化物であることを特徴とする発光素子。 - 請求項２２において、
前記アクセプター性物質は、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムのいずれかであることを特徴とする発光素子。 - 請求項８乃至請求項２５のいずれか一項において、
前記Ｎ型半導体層は、ドナー性物質をさらに含むことを特徴とする発光素子。 - 請求項２６において、
前記ドナー性物質は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における１３族に属する金属であることを特徴とする発光素子。 - 請求項２６において、
前記ドナー性物質は、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、インジウムのいずれかであることを特徴とする発光素子。 - 請求項１乃至請求項２８のいずれか一項に記載の発光素子と、前記発光素子の発光を制御する制御手段とを有する発光装置。
- 表示部を有し、
前記表示部は、請求項１乃至請求項２８のいずれか一項に記載の発光素子と前記発光素子の発光を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電子機器。
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