JP2009021574A - 発光素子、発光装置および電子機器、ならびに発光装置の作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コントラストの高い発光素子および発光装置を提供することを課題とする。より具体的には、偏光板を有することなく、また、従来通りの電極材料を用いて、コントラストを高めた発光装置を提供することを課題とする。
【解決手段】非透光性の電極と発光層との間に光吸収層を有することで外光反射を低減する。光吸収層としては、有機化合物と金属酸化物とを含む層にハロゲン原子を添加することで形成される層を用いる。また、発光素子を駆動するための薄膜トランジスタが形成されている領域および配線が形成されている領域等の上にも光吸収層を形成することで、ＴＦＴが形成されている側の反対側から光を外部に取り出す構造において、外光反射を低減することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、エレクトロルミネセンス等の発光を利用する発光素子、発光装置およびその作製方法に関する。また、発光装置を有する電子機器に関する。

発光素子を有する表示装置（以下、発光装置と呼ぶ）は、液晶表示装置と比較して、広視野角、低消費電力、高応答速度という利点を有しており、その研究開発が盛んに行われている。

発光素子は、一対の電極間に発光物質を備えた構成を有しており、該電極の透光性に応じて、発光物質からの光が取り出される。

例えば、一方向に光を取り出したい場合、該一方向側に設けられた一方の電極を透光性を有する電極とし、他方の電極を非透光性の電極、つまり反射性を有する電極とする構成が考えられる。

このような反射性を有する電極を用いると、外光の映り込みが問題となる。外光の映り込みを防止するため、偏光板や円偏光板を設ける構成がある。しかし、偏光板等を用いると、発光素子からの光の損失が懸念されるほか、偏光板を貼り付ける工程が必要となり、製造コストが上昇する。

そこで、外光の映り込み防止の方法として、非透光性の電極に光吸収性のある材料を使用する方法が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００５−１９０７４号公報

上記特許文献１は、外光を吸収する非透光性の電極の組み合わせとして、カルシウムやリチウム等の光透過性の金属薄膜と反射防止膜としての役割をする酸化チタンとの組み合わせを用いることが記載されている。

この方法では、金属薄膜の膜厚を発光装置の電極として使用可能な導電性を確保できる程度にした場合、金属薄膜での光反射が発生すると考えられる。そのため、外光の一部は反射され、コントラスト低下につながることが懸念される。

また、外光反射を低下させることを念頭においた場合、電極材料として使用できる金属の種類も制限されてしまう恐れがある。

そこで本発明は、コントラストの高い発光素子および発光装置を提供することを課題とする。より具体的には、偏光板を有することなく、また、従来通りの電極材料を用いて、コントラストを高めた発光装置を提供することを課題とする。

上記課題を鑑み、本発明は、非透光性の電極と発光層との間に光吸収層を有することで外光反射を低減することを特徴とする。光吸収層としては、有機化合物と金属酸化物とを含む層にハロゲン原子を添加することで形成される層を用いることを特徴とする。

具体的な本発明の一は、第１の電極と、第１の電極に対向して設けられた第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に形成された発光層とを有する発光素子を有し、第１の電極と第２の電極との間に金属酸化物と有機化合物とハロゲン原子とを含む光吸収層を有することで外部からの入射光を吸収することを特徴とする発光素子である。

上記構成において、光吸収層は非透光性電極と発光層との間に配置される。光吸収層は、ハロゲン原子の添加量に応じて、可視光領域に吸収をもつとともに、電荷注入層としての機能を有する。

さらに本発明は、発光素子部以外の領域での外光反射も低減する特徴を有する。つまり、発光素子を駆動するための薄膜トランジスタが形成されている領域（以下、ＴＦＴ部という）および配線が形成されている領域（以下、配線部という）等の上部にも光吸収層を形成することで、ＴＦＴが形成されている側の反対側から光を外部に取り出す構造において、外光反射を低減することができる。

本発明により、外光反射を低減した発光素子、及び該発光素子を有する発光装置を提供することができる。つまり、外光反射によるコントラスト低下を防止した発光装置を提供することができる。

また、本発明により、外光反射によるコントラスト低下を防ぐ手段として用いられる偏光板等を必要としない発光装置を提供することができる。その結果、発光素子からの発光が、偏光板等によって減衰することがない。また、偏光板等は高価であるが、本発明は偏光板等の部材を必要としないため、コストを抑えることができる。さらに偏光板等は傷つきやすいといった問題もあるが、この問題も生じない。

さらに、本発明は光吸収層により外光を吸収するため、非透光性電極に使用する電極の材質を選ばない。そのため、反射率を考慮することなく、高い導電性を有する金属や低コストの金属を電極として使用した発光装置を提供することができる。

本発明は光吸収層に有機化合物と金属酸化物とが混在してなる層にハロゲン原子をドーピングすることで形成される層を用い、低駆動電圧化を達成した発光装置を提供することができる。また該光吸収層を厚くすることにより、発光層と第１の電極、又は発光層と第２の電極とを離すことができるため、発光の消光を防止できる。また発光素子を厚く形成することができるので、電極間の短絡を防止でき、量産性を高めることができる。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、外部から発光素子へ入射した外光の反射を低下させる構成を有する発光素子について説明する。

図１には、基板１００上に形成された第１の電極１０１、および対向する第２の電極１０２、そして、これらの間に第１の電極１０１から順に、第１の層１１１、第２の層１１２が設けられている発光素子を示す。

基板１００は発光素子の支持体として用いられる。基板１００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、発光素子の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。また、基板１００は、層間膜などの構造物を含んでいてもよい。なお、基板１００を通って、発光を外部へ取り出す場合には、基板１００は透光性を有することが好ましい。

本実施の形態では、第１の電極１０１は陽極として機能し、第２の電極１０２は陰極として機能するものとして、以下説明をする。つまり、第１の電極１０１の電位の方が、第２の電極１０２の電子よりも高くなるように、第１の電極１０１と第２の電極１０２に電圧を印加したときに発光が得られるものとして、以下説明をする。

第１の電極１０１としては、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上であることが好ましい）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）等が挙げられる。

また、第１の電極１０１と接する層として、後述する複合材料を含む層を用いた場合には、第１の電極１０１として、仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、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できる。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金（ＡｌＳｉ）等を用いることができる。また、仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第１族または第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、ＡｌＬｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることもできる。アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも可能である。また、銀ペーストなどを液滴吐出法などにより成膜することも可能である。

第２の電極１０２を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下であることが好ましい）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できる。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第１族または第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、ＡｌＬｉ）、ユ−ロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも可能である。また、銀ペーストなどを液滴吐出法などにより成膜することも可能である。

また、第２の電極１０２と電子輸送層１２３との間に、電子注入層１２４を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を第２の電極１０２として用いることができる。これら導電性材料は、スパッタリング法や液滴吐出法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。

なお、発光層からの発光は、第１の電極または第２の電極を通って外部へ取り出される。よって、第１の電極または第２の電極は、透光性を有する構成とすることが好ましい。図１に示す発光素子は、発光層からの発光は、第２の電極を通って外部へ取り出される構成であるため、第１の電極１０１は非透光性を有し、第２の電極１０２は透光性を有する。なお透光性を有する電極は、透光性材料を用いて形成することにより得られるが、非透光性材料であっても透光性を呈する程度にまで薄膜化することによっても得ることができる。

第２の層１１２は、発光層を含む層である。そして、第１の層１１１が光吸収層としての機能を有することで、第２の電極１０２から入射する外光および、第１の電極１０１で反射された外光を吸収することができる。このとき、予想される外光強度に対して吸収率が５０％以上となるように膜厚およびドーピング量を決定すると好ましい。このようにして本発明は、外光反射による影響を受けることなく、第２の層１１２からの発光のみ（自発光成分のみ）を得ることができる。

すなわち本発明は、光吸収層によって外光の反射を小さくすることで、偏光板のような効果を奏することができる。このような本発明の発光装置は、第１の電極１０１に対向する第２の電極１０２側から、光を取り出すトップエミッション型の発光装置に好適である。

また本発明は、第１の層１１１に十分な吸収率を有する膜を形成する必要があり、通常、そのような膜は厚膜となる。そこで、本発明では特に、有機化合物と金属酸化物とが混在してなる膜にハロゲン原子を添加することで形成される膜を使用する。

第１の層１１１に用いる金属酸化物としては、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、バナジウム酸化物、モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、レニウム酸化物、タングステン酸化物、ルテニウム酸化物、チタン酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物を挙げることができる。これらの酸化物は、電子受容性が高いため好ましい。この他、酸化インジウムや酸化亜鉛、酸化錫を用いることもできる。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、蒸着法を用いて混合膜を形成する場合には好ましい。特に、三酸化モリブデンであることが好ましい。

第１の層１１１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、第１の層１１１に用いる有機化合物としては、１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質（正孔輸送性材料）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、第１の層１１１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、第１の層１１１に用いることのできる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）−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。

第１の層１１１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、第１の層１１１に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、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−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（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、第１の層１１１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。このように、１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の移動度を有し、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、第１の層１１１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。

このような有機化合物と金属酸化物とを含む層は、蒸着法により形成することができる。より具体的には、複数の化合物が混在した層を形成する場合には共蒸着法を用いることができる。共蒸着法は、抵抗加熱蒸着同士による共蒸着法、電子ビーム蒸着同士による共蒸着法、抵抗加熱蒸着と電子ビーム蒸着による共蒸着法があり、その他抵抗加熱蒸着とスパッタリング法による成膜、電子ビーム蒸着とスパッタリングによる成膜など、同種、異種方法を組み合わせて形成することができる。また、上記例は２種の材料を含む層を示しているが、３種以上の材料を含む場合も同様に、同種、異種方法を組み合わせて形成することができる。また、上述した乾式法に限らず、湿式法を用いて形成することも可能である。

このようにして形成される有機化合物と金属酸化物とを含む層に、ハロゲン原子を添加することで導電性および光吸収性を付与することができ、第１の層１１１に光吸収層としての機能を付与することができる。添加するハロゲン原子としては、フッ素、塩素、ヨウ素、臭素などがあるが、特に、フッ素および塩素が好適である。また、添加する方法として、既存のドーピング手法が適用可能である。例えば、イオン注入法を用いることができる。

添加するハロゲン原子の濃度に応じて、第１の層１１１の吸収率は変化する。よって、第１の層１１１に含まれるハロゲン原子の濃度は、１×１０^２１Ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上であることが望ましい。

そして第１の層１１１は、有機化合物と、無機化合物とが混在していることにより、第１の層１１１の有機化合物の結晶化を抑制することができる。また、導電性が高いため、抵抗の増加を伴わずに第１の層１１１を厚く形成することが可能となる。そのため、基板上にゴミや汚れ等に起因する凹凸がある場合であっても、第１の層１１１の厚膜化により凹凸の影響をほとんど受けない。従って、凹凸に起因する第１の電極１０１と、第２の電極１０２とのショート等の不良を防止することができる。また、第１の層１１１の膜厚を厚くすることにより、駆動電圧の上昇を抑制しつつ、光吸収率を高めることも可能である。また、第１の層１１１を用いることにより、仕事関数に依らず第１の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１０１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。

一般に、発光素子の層を厚膜化すると、駆動電圧が増加してしまうため、好ましくなかったが、有機化合物と金属酸化物とが混在してなる膜を用いると駆動電圧自体を低くすることができ、さらには有機化合物と金属酸化物とが混在してなる膜を厚膜化しても駆動電圧が高くならない。

また、有機化合物と金属酸化物とが混在してなる膜には、可視光領域での吸収があまりないが、ハロゲン原子を添加することで、吸収率が増加し、光吸収層としての機能を付与することができる。

第２の層１１２は、発光層を含む構成であればよく、第２の層１１２の積層構造については特に限定されない。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）の物質等を含む層と、発光層と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、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。なお、第１の層１１１はキャリア密度が高く、正孔注入性に優れているため、正孔注入層を設けない場合でも駆動電圧が低い発光素子を得ることができる。

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、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：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１０１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：Ｆ_４−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。

複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、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、複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、１０^−６ｃｍ^２／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、複合材料に用いることのできる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）−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、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、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−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（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。このように、１×１０^−６ｃｍ^２／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、正孔注入層としては、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いることができる。例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物が挙げられる。また、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）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。

また、上述したＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ等の高分子化合物と、上述したアクセプター性物質を用いて複合材料を形成し、正孔注入層として用いてもよい。

正孔輸送層１２１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）、Ｎ，Ｎ’−ビス（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（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^−６ｃｍ^２／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。

また、正孔輸送層１２１として、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いることもできる。

発光層１２２は、発光性の高い物質を含む層である。発光性の高い物質としては、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。

発光層に用いることのできる燐光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス［２−（３’，５’ビストリフルオロメチルフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ）_２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ））、ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｂｉ）_２（ａｃａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）_２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）_２（ａｃａｃ））、ビス［２−（４’−パーフルオロフェニルフェニル）ピリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）_２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）_２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）_３）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）_２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）_２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）_２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）_２（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）等の有機金属錯体が挙げられる。また、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）_３（Ｐｈｅｎ））、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）_３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）_３（Ｐｈｅｎ））等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光（異なる多重度間の電子遷移）であるため、燐光性化合物として用いることができる。

発光層に用いることのできる蛍光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１３−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）などが挙げられる。

また、発光性の高い物質を他の物質に分散させる構成とすることも可能である。発光性の高い物質を他の物質に分散させる構成とすることにより、発光層の結晶化を抑制することができる。また、発光性物質の濃度が高いことによる濃度消光を抑制することができる。

発光性物質を分散させる物質としては、発光性物質が蛍光性化合物の場合には、蛍光性化合物よりも一重項励起エネルギー（基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差）が大きい物質を用いることが好ましい。また、発光性物質が燐光性化合物の場合には、燐光性化合物よりも三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）が大きい物質を用いることが好ましい。

電子輸送層１２３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：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、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を用いることができる。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^−６ｃｍ^２／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、電子輸送層１２３として、高分子化合物を用いることができる。例えば、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）などを用いることができる。

また、電子注入層１２４を設けてもよい。電子注入層１２４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（ＣａＦ_２）等のようなアルカリ金属化合物、又はアルカリ土類金属化合物を用いることができる。さらに、電子輸送性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属が組み合わされた層も使用できる。例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの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とアルカリ金属又はアルカリ土類金属を組み合わせた層を用いることは、第２の電極１０２からの電子注入が効率良く起こるためより好ましい。

以上のような構成を有する本実施の形態で示した発光素子は、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に電圧を加えることにより電流が流れる。そして、発光性の高い物質を含む層である発光層１２２において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり発光層１２２に発光領域が形成されるような構成となっている。

図１では、発光層からの発光が、第２の電極１０２を通って外部に取り出されるトップエミッション型の発光素子について示したが、陰極として機能する第２の電極１０２を基板１００側に設ける構成とすることも可能である。図２では、基板１００上に、陰極として機能する第２の電極１０２、第２の層１１２、第１の層１１１および第１の電極１０１が順に積層された構成を示した。図２において、第２の層１１２に含まれる発光層１２２からの発光は、第２の電極１０２および基板１００を通って、外部へ取り出されるボトムエミッション型である。

第１の層１１１および第２の層１１２の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。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。乾式法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。また、湿式法としては、インクジェット法またはスピンコート法などが挙げられる。

例えば、上述した材料のうち、高分子化合物を用いて湿式法で第１の層１１１や第２の層１１２を形成してもよい。または、低分子の有機化合物を用いて湿式法で形成することもできる。また、低分子の有機化合物を用いて真空蒸着法などの乾式法を用いて第１の層１１１や第２の層１１２を形成してもよい。

また、電極についても、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。また、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式法を用いて形成しても良い。

なお、本実施の形態で示した発光素子を表示装置に適用し、発光層を塗り分ける場合には、発光層は湿式法により形成することが好ましい。発光層をインクジェット法により形成することにより、大型基板であっても発光層の塗り分けが容易となり、生産性が向上する。

なお、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、パッシブマトリクス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型のＴＦＴまたはＰ型のＴＦＴ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。また、単結晶半導体膜を用いてもよい。単結晶半導体膜は、スマートカット法などを用いて作製することができる。

以上により、第１の電極１０１での外光反射を低減した発光素子および発光装置を得ることができる。その結果、コントラストを高めることができ、偏光板等を必要としない発光装置を提供することができる。

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とは異なる構成の発光素子について説明する。本実施の形態では、陰極として機能する電極と接するように、光吸収層を設けた発光素子について、図３を用いて説明する。

図３には、基板３００上に形成された第１の電極３０１、および対向する第２の電極３０２、そして、これらの間に第１の電極３０１から順に、第１の層３１１、第２の層３１２、第３の層３１３、が設けられている発光素子を示す。

図３において、基板３００は発光素子の支持体として用いられる。基板３００としては、実施の形態１で示した基板１００と同様な構成を用いることができる。

また、本実施の形態において、発光素子は、第１の電極３０１と、第２の電極３０２と、第１の電極３０１と第２の電極３０２との間に設けられた第１の層３１１、第２の層３１２、第３の層３１３とを有する。なお、本実施の形態では、第１の電極３０１は陽極として機能し、第２の電極３０２は陰極として機能するものとして、以下説明をする。つまり、第１の電極３０１の電位の方が、第２の電極３０２の電子よりも高くなるように、第１の電極３０１と第２の電極３０２に電圧を印加したときに発光が得られるものとして、以下説明をする。

第１の電極３０１としては、実施の形態１で示した第１の電極１０１と同様な構成を用いることができる。なお、実施の形態１で示したように、第１の電極３０１と接する正孔注入層として、複合材料を含む層を用いた場合には、第１の電極３０１として、仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、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できる。

第１の層３１１は、実施の形態１で示した第２の層１１２と同様な構成を用いることができる。つまり、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）の物質等を含む層と、発光層とを適宜組み合わせて構成すればよい。

第２の層３１２は、電子輸送性の高い物質と電子供与性の物質を含む層である。電子供与性の物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属およびそれらの酸化物や塩であることが好ましい。具体的には、リチウム、セシウム、カルシウム、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物、炭酸セシウム等が挙げられる。電子輸送性の高い物質としては、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：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、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を用いることができる。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^−６ｃｍ^２／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、上記以外の物質を用いても構わない。また、高分子化合物を用いることができる。例えば、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）などを用いることができる。

そして、第３の層３１３が光吸収層としての機能を有することで、第１の電極１０１から入射する外光および、第２の電極１０２で反射された外光を吸収することができる。このとき、予想される外光強度に対して吸収率が５０％以上となるように膜厚およびハロゲン原子の添加量を決定すると好ましい。このようにして本発明は、外光反射による影響を受けることなく、第１の層１１１または第２の層１１２のいずれかからの発光のみを得ることができる。

第３の層３１３は、実施の形態１で示した第１の層１１１と同様な構成を用いることができる。

また、第２の電極３０２としては、実施の形態１で示した第２の電極１０２と同様な構成を用いることができる。なお、本実施の形態では、第２の電極３０２と接するように第３の層３１３を設けているため、第１の電極３０１として、仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、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できる。

このような構成の発光素子は、図３に示した通り、電圧を印加することにより第２の層３１２および第３の層３１３の界面近傍にて電子の授受が行われ、電子と正孔が発生し、第２の層３１２は電子を第１の層３１１に輸送すると同時に、第３の層３１３は正孔を第２の電極３０２に輸送する。すなわち、第２の層３１２と第３の層３１３とを合わせて、キャリア発生層としての役割を果たしている。また、第３の層３１３は、正孔を第２の電極３０２に輸送する機能を担っていると言える。

また、第３の層３１３は、極めて高い正孔注入性、正孔輸送性を示す。そのため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。また、第３の層３１３を厚膜化した場合、駆動電圧の上昇を抑制することができる。

また、第３の層３１３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ため、第３の層３１３の膜厚の自由に設定できる。よって、駆動電圧の上昇を抑制しつつ、光吸収率を向上させることも可能である。

また、図３を例に取ると、第２の電極３０２をスパッタリングにより成膜する場合などは、発光層を有する第１の層３１１へのダメージを低減することもできる。

また、図３では、陽極として機能する第１の電極３０１を基板３００側に設けた構成について示したが、陰極として機能する第２の電極３０２を基板３００側に設けてもよい。

また、各電極や各層の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。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。

以上により、第２の電極３０２での外光反射を低減した発光装置を得ることができる。その結果、コントラストを高めることができ、偏光板等を必要としない発光装置を提供することができる。

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、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７を用いて説明する。なお、図７（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部（ソース側駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート側駆動回路）６０３を含んでいる。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板（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７（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回路で形成しても良い。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、ＥＬ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を用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−酸化スズ膜、酸化インジウム−酸化亜鉛膜、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層構造等の積層膜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、ＥＬ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。ＥＬ層６１６は、実施の形態１および実施の形態２で示した光吸収層を含んでいる。また、ＥＬ層６１６を構成する材料としては、低分子化合物、または高分子化合物、オリゴマー、デンドリマーのいずれを用いてもよい。また、ＥＬ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、元素周期表の第１族または第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、ＡｌＬｉ）等が挙げられる。なお、ＥＬ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が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〜実施の形態２に示す発光素子を有するため、外光の反射が低減されており、コントラストが高い。

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マトリクス型の発光装置について説明したが、パッシブマトリクス型の発光装置であってもよい。図８には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図８（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図８において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ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、陰極をパターニングすることができる。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、長寿命の発光素子を含むことによって、長寿命の発光装置を得ることができる。また、低消費電力の発光装置を得ることができる。

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、発光素子への電流の供給を制御するトランジスタ（駆動用トランジスタと記す）がｐ型ＴＦＴの場合における、画素の断面構造について説明する。なお本実施の形態では、第１の電極が陽極、第２の電極が陰極の場合について説明する。

図４に、ＴＦＴ４１１がｐ型で、発光素子４０３から発せられる光を第２の電極４０２側から取り出すトップエミッション型であって、３つ分の画素の断面図を示す。図４では、発光素子４０３の第１の電極４０１と、ＴＦＴ４１１がそれぞれ電気的に接続されている。また第１の電極４０１に隣接したＥＬ層４０５、当該ＥＬ層に隣接するように第２の電極４０２が順に積層されている。発光素子４０３は、実施の形態１および実施の形態２で示した構成を適用することができる。

ＴＦＴ４１１は、厚さが１０ｎｍ乃至２００ｎｍであって、島状に分離された半導体膜により、チャネル形成領域が形成されている。半導体膜は、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜、微結晶半導体膜のいずれを用いてもよい。また、単結晶半導体膜を用いてもよい。例えば、結晶性半導体膜の場合、まず非晶質半導体膜を形成し、加熱処理により結晶化された結晶性半導体膜を用いることができる。加熱処理とは、加熱炉、レーザー照射、若しくはレーザー光の代わりにランプから発する光の照射（以下、ランプアニールと表記する）、又はそれらを組み合わせて用いることができる。

レーザー照射を用いる場合、連続発振型のレーザー（ＣＷレーザー）やパルス発振型のレーザー（パルスレーザー）を用いることができる。

またさらにレーザーの入射角を、半導体膜に対してθ（０°＜θ＜９０°）となるようにしてもよい。その結果、レーザーの干渉を防止することができる。

なお連続発振の基本波のレーザー光と、連続発振の高調波のレーザー光とを照射するようにしてもよいし、連続発振の基本波のレーザー光と、パルス発振の高調波のレーザー光とを照射するようにしてもよい。複数のレーザー光を照射することにより、エネルギーを補うことができる。

またパルス発振型のレーザーであって、半導体膜がレーザー光によって溶融してから固化するまでに、次のパルスのレーザー光を照射できるような発振周波数でレーザー光を発振させることで、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。すなわち、パルス発振の周期が、半導体膜が溶融してから完全に固化するまでの時間よりも短くなるように、発振の周波数の下限を定めたパルスビームを使用することができる。実際に用いることができるパルスビームの発振周波数は１０ＭＨｚ以上であって、通常用いられている数十Ｈｚ〜数百Ｈｚの周波数帯よりも著しく高い周波数帯を使用する。

その他の加熱処理による結晶化手段として、加熱炉を用いる場合、非晶質半導体膜を５００〜５５０℃で２〜２０時間かけて加熱する方法がある。このとき、徐々に高温となるように温度を５００〜５５０℃の範囲で多段階に設定するとよい。最初の低温加熱工程により、半導体膜の水素等が出てくるため、結晶化の際の膜荒れを低減し、さらにダングリングボンドの終端を行うことができる。さらに、結晶化を促進させる金属元素、例えばＮｉを非晶質半導体膜上に形成すると、加熱温度を低減することができ好ましい。このような金属元素を用いた結晶化であっても、６００〜９５０℃に加熱しても構わない。

但し、金属元素を形成する場合、半導体素子の電気特性に悪影響を及ぼすことが懸念されるので、該金属元素を低減又は除去するためのゲッタリング工程を施す必要が生じる。例えば、非晶質半導体膜をゲッタリングシンクとして金属元素を捕獲するよう工程を行えばよい。

さらにＴＦＴ４１１は、該半導体膜を覆うゲート絶縁膜、第１の導電膜及び第２の導電膜が積層しているゲート電極を有し、該ゲート電極上には水素を含む絶縁膜が設けられている。該水素によっても、ダングリングボンドを終端することができる。

ＴＦＴ４１１は、ｐ型を有し、半導体膜は高濃度不純物領域のみを有するシングルドレイン構造とする。またＴＦＴ４１１は、半導体膜に低濃度不純物領域、及び高濃度不純物領域を有するＬＤＤ（低濃度ドレイン）構造としてもよい。なお低濃度不純物領域がゲート電極と重なったＧＯＬＤ構造としてもよい。

ＴＦＴ４１１は層間絶縁膜４０７で覆われており、層間絶縁膜４０７上には開口部を有する隔壁４０８が形成されている。隔壁４０８の開口部において、第１の電極４０１が一部露出しており、該開口部において第１の電極４０１、ＥＬ層４０５、第２の電極４０２が順に積層されている。

ＥＬ層４０５は、実施の形態１および実施の形態２で示した光吸収層を有しており、第１の電極４０１における外光反射が低減されるように光吸収層が形成されている。また、光吸収層はＴＦＴが形成されている領域の上部にも形成されている。

トップエミッション型であるため、第１の電極４０１は、非透光性を有し、第２の電極４０２は透光性を有する。これらの電極の構成は、上記実施の形態を参照することができる。

ＥＬ層４０５は、発光層の他に、光吸収層等を有していることは上述の通りである。

図４に示した画素の場合、発光素子４０３から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第２の電極４０２側から取り出すことができる。

また、開口部ではないＴＦＴ４１１部分での外光反射に関しても、光吸収層を含むＥＬ層４０５の働きにより低減される。

このように、発光部および非発光領域での外光反射が低減されるため、コントラストが向上し、偏光板等を必要としない発光装置を提供することができる。

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５）
本実施の形態では、発光素子を有する画素の等価回路図について、図５を用いて説明する。

図５（Ａ）は、画素の等価回路の一例を示したものであり、信号線７１２、電源線７１５、走査線７１０それらの交点に発光素子４０３、トランジスタ７０３、７１１、容量素子７０４を有する画素の等価回路である。

このような等価回路において、信号線７１２には信号線駆動回路から、映像信号が入力される。トランジスタ７１１は、走査線７１０に入力される選択信号に従って、トランジスタ７０３のゲートへの、該映像信号の電位の供給を制御することができ、スイッチング用トランジスタと呼ばれる。トランジスタ７０３は、該映像信号の電位に従って、発光素子４０３への電流の供給を制御することができ、駆動用トランジスタと呼ばれる。発光素子は、供給される電流に伴い発光状態、又は非発光状態をとり、これにより表示を行うことができる。容量素子７０４は、トランジスタ７０３のゲート・ソース間の電圧を保持することができる。なお、図７（Ａ）では、容量素子７０４を図示したが、トランジスタ７０３のゲート容量や他の寄生容量で賄うことが可能な場合には、設けなくてもよい。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した画素の等価回路に、新たに走査線７１９、トランジスタ７１８を設けた画素の等価回路である。

トランジスタ７１８は、トランジスタ７０３のゲートとソースを同電位とし、強制的に発光素子４０３に電流が流れない状態を作ることができ、消去用トランジスタと呼ばれる。そのため、時間階調表示において、全画素に映像信号が入力され終わる前に、次に映像信号を入力することができ、デューティー比を高くすることができる。

またトランジスタ７１８の代わりにダイオードとして機能する素子を設けてもよい。本実施の形態では、トランジスタ７０３のゲート電極と、走査線７１９との間にダイオード接続したトランジスタやＰＮ型のダイオードを設けることができる。その結果、強制的に発光素子４０３に電流が流れない状態を作ることもできる。

図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）に示した画素の等価回路に、新たにトランジスタ７２５と、配線７２６を設けた画素の等価回路である。トランジスタ７２５は、そのゲートの電位が固定されている。例えば、配線７２６に接続されることによってゲート電位が固定される。そして、トランジスタ７０３とトランジスタ７２５は、電源線７１５と発光素子４０３との間に直列に接続されている。よって図５（Ｃ）では、トランジスタ７２５により発光素子４０３に供給される電流の値が制御され、トランジスタ７０３により発光素子４０３への該電流の供給の有無が制御できる。

以上、図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示した画素の等価回路は、デジタル方式で駆動させることができる。デジタル方式で駆動させる場合、各駆動用トランジスタに多少の電気特性ばらつきがあっても、該トランジスタをスイッチング素子として使用するため、問題にならない。

本発明の発光装置が有する画素の等価回路は、デジタル方式であっても、アナログ方式であっても駆動させることができる。例えば図５（Ｄ）に示す画素の等価回路は、信号線７１２、電源線７１５、走査線７１０、それらの交点に発光素子４０３、トランジスタ７１１、７２０、７２１、容量素子７０４を有する。図５（Ｄ）において、トランジスタ７２０、７２１はカレントミラー回路を構成しており、ｐ型のトランジスタからなる。このような画素の等価回路では、デジタル方式の場合、信号線７１２からデジタルビデオ信号が入力され、時間階調により発光素子４０３に供給される電流の値が制御される。またアナログ方式の場合、信号線７１２からアナログビデオ信号が入力され、その値に応じて発光素子４０３に供給される電流の値が制御される。アナログ方式で駆動させる場合、低消費電力化を図ることができる。

以上のような画素において、信号線７１２、電源線７１５、配線７２６には、信号線駆動回路から信号が入力される。また走査線７１０、７１９には、走査線駆動回路から信号が入力される。信号線駆動回路や走査線駆動回路は、単数、又は複数設けることができる。例えば、画素部を介して第１の走査線駆動回路、第２の走査線駆動回路を設けることができる。

また図５（Ａ）に示す画素において、図５（Ｂ）を用いて説明したように、強制的に発光素子４０３に電流が流れない状態を作ることができる。例えば、第１の走査線駆動回路により、発光素子４０３が点灯するタイミングで、トランジスタ７１１を選択し、第２の走査線駆動回路により発光素子４０３へ強制的に電流が流れないような信号を走査線７１０に供給する。強制的に電流が流れないような信号（Ｗｉｒｔｅ Ｅｒａｓｅ Ｓｉｇｎａｌ）とは、発光素子４０３の第１の電極１０１と、第２の電極１０２とが同電位となるための電位を与える信号である。このように、駆動方法によっても、強制的に発光素子４０３に電流が流れない状態を作ることができ、デューティー比を高めることができる。

このように本発明の発光装置が有する画素の等価回路は、多くの形態をとることができる。なお、本発明の画素回路は、本実施の形態で示した構成に限定されない。また本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。

（実施の形態６）
本発明の発光装置を表示部に備えた電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどのカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について、図６を参照して説明する。

図６（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２には、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、コントラストを高めることができ、偏光板等を必要としない携帯情報端末機器を提供することができる。

図６（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１には、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、コントラストを高めることができ、偏光板等を必要としないデジタルビデオカメラを提供することができる。

図６（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２には、本発明の発光装置適用することができる。その結果、コントラストを高めることができ、偏光板等を必要としない携帯電話機を提供することができる。

図６（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２には、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、コントラストを高めることができ、偏光板等を必要としない携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。また携帯型のテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のものまで、幅広く本発明の発光装置を適用することができる。

図６（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２には、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、コントラストを高めることができ、偏光板等を必要としない携帯型のコンピュータを提供することができる。

図６（Ｆ）に示すテレビジョン装置は、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる。表示部９５０２には、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、コントラストを高めることができ、偏光板等を必要としないテレビジョン装置を提供することができる。

このように、本発明の発光装置により、コントラストを高めることができ、偏光板等を必要としない電子機器を提供することができる。

本実施例では本発明の光吸収層の透過率に関して説明する。

ガラス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、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と金属酸化物とを含む層を形成した。その膜厚は２００ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で１：１（＝ＮＰＢ：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、有機化合物と金属酸化物とを含む層に、イオン注入法を用いてフッ素イオンを注入した。加速電圧は３５ｋｅＶとし、注入濃度は１．０×１０^１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２とした。

このようにして作製したサンプルのフッ素イオン添加後と添加前の光の透過率を測定した。その結果、フッ素イオン添加前のサンプルの波長４００ｎｍ〜７００ｎｍにおける光の透過率の平均値を１００とすると、フッ素イオン添加後のサンプルの透過率は３９であった。よって、有機化合物と金属酸化物を含む層にハロゲン原子を添加することにより、可視光の透過率を低くすることができ、光吸収層として用いることができることがわかった。

本発明の発光素子を説明する図。 本発明の発光素子を説明する図。 本発明の発光素子を説明する図。 本発明の発光装置を説明する図。 本発明の発光装置を説明する図。 本発明の電子機器を説明する図。 本発明の発光装置を説明する図。 本発明の発光装置を説明する図。

符号の説明

１００ 基板
１０１ 第１の電極
１０２ 第２の電極
１１１ 第１の層
１１２ 第２の層
１２１ 正孔輸送層
１２２ 発光層
１２３ 電子輸送層
１２４ 電子注入層
３００ 基板
３０１ 第１の電極
３０２ 第２の電極
３１１ 第１の層
３１２ 第２の層
３１３ 第３の層
４０１ 第１の電極
４０２ 第２の電極
４０３ 発光素子
４０５ ＥＬ層
４０７ 層間絶縁膜
４０８ 隔壁
４１１ ＴＦＴ
６０１ 駆動回路部（ソース側駆動回路）
６０２ 画素部
６０３ 駆動回路部（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 ＥＬ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
７０３ トランジスタ
７０４ 容量素子
７１０ 走査線
７１１ トランジスタ
７１２ 信号線
７１５ 電源線
７１８ トランジスタ
７１９ 走査線
７２０ トランジスタ
７２５ トランジスタ
７２６ 配線
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ ＥＬ層
９５６ 電極
９１０１ 本体
９１０２ 表示部
９２０１ 本体
９２０２ 表示部
９３０１ 本体
９３０２ 表示部
９４０１ 本体
９４０２ 表示部
９５０１ 本体
９５０２ 表示部
９７０１ 表示部
９７０２ 表示部

Claims (13)

1. 第１の電極と、
   前記第１の電極に対向して設けられた第２の電極と、
   前記第１の電極と第２の電極との間に形成された発光層と、
   を有する発光素子であって、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に金属酸化物と有機化合物とハロゲン原子とを含む光吸収層を有することで外部からの入射光を吸収することを特徴とする発光素子。
2. 請求項１において、
   前記第１の電極は、非透光性の電極であり、
   前記第２の電極は、透光性の電極であり、
   前記光吸収層は、前記発光素子の発光層と第１の電極との間に配置されていることを特徴とする発光素子。
3. 請求項１において、
   前記第１の電極は、透光性の電極であり、
   前記第２の電極は、非透光性の電極であり、
   前記光吸収層は、前記発光素子の発光層と第２の電極との間に配置されていることを特徴とする発光素子。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
   前記金属酸化物は、バナジウム酸化物、モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、レニウム酸化物、タングステン酸化物、ルテニウム酸化物、チタン酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物のいずれかから選択された金属酸化物であることを特徴とする発光素子。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
   前記有機化合物は、正孔輸送性材料であることを特徴とする発光素子。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
   前記ハロゲン原子は、フッ素であることを特徴とする発光素子。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光素子を有する発光装置。
8. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光素子を有し、
   前記発光素子は、薄膜トランジスタに電気的に接続されており、
   前記光吸収層は、前記薄膜トランジスタの上部にも形成されていることを特徴とする発光装置。
9. 請求項７または請求項８に記載の発光装置を有する電子機器。
10. 非透光性の第１の電極を形成する工程と、
    共蒸着法により金属酸化物と有機化合物とを含む膜を形成し、
    前記金属酸化物と有機化合物とを含む膜に、ハロゲン原子を添加し、光吸収層を形成する工程と、
    発光層を形成する工程と、
    透光性の第２の電極を形成する工程と、を有することを特徴とする発光装置の作製方法。
11. 透光性の第１の電極を形成する工程と、
    発光層を形成する工程と、
    共蒸着法により金属酸化物と有機化合物とを含む膜を形成し、
    前記金属酸化物と有機化合物とを含む膜に、ハロゲン原子を添加し、光吸収層を形成する工程と、
    非透光性の第２の電極を形成する工程と、を有することを特徴とする発光装置の作製方法。
12. 請求項１０または請求項１１において、
    前記第１の電極は、薄膜トランジスタと電気的に接続されるように形成し、
    前記光吸収層は、前記薄膜トランジスタの上部にも形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
13. 請求項１０乃至請求項１２のいずれか一において、
    前記ハロゲン原子は、イオン注入法により添加されることを特徴とする発光装置の作製方法。

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