JP2013045977A - Light-emitting element, light receiving and emitting element, light receiving and emitting device and electronic apparatus - Google Patents

Light-emitting element, light receiving and emitting element, light receiving and emitting device and electronic apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-receiving element including a light-receiving layer which generates electrons more efficiently by receiving light, and to provide a light receiving and emitting element including the light-receiving element, a light receiving and emitting device and an electronic apparatus.SOLUTION: The light receiving and emitting element has a first electrode, a second electrode, and a photoconductor layer provided between the first electrode and the second electrode and generating electrons by receiving light. The photoconductor layer contains a compound having a tetra phenyl porphyrin skeleton represented by the formula (1A) as a main material. [In the formula (1A), B represents platinum, palladium, magnesium, nickel or zinc. R means a substituent group, and represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl radical, or an aryl group].

Description

本発明は、受光素子、受発光素子、受発光装置および電子機器に関するものである。   The present invention relates to a light receiving element, a light receiving / emitting element, a light receiving / emitting device, and an electronic apparatus.

従来、特定の有機材料で構成される光導電体層上に、金属材料で構成される金属層を接触させ、前記光導電体層と金属層との間に電圧を印加した状態で、これらに光を照射すると、これに起因して光導電体層に電子が発生することが知られており、このような現象を用いた光導電体層と金属層とを備えた受光素子が報告されている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, a metal layer made of a metal material is brought into contact with a photoconductor layer made of a specific organic material, and a voltage is applied between the photoconductor layer and the metal layer. It is known that when light is irradiated, electrons are generated in the photoconductor layer due to this, and a light receiving element including a photoconductor layer and a metal layer using such a phenomenon has been reported. (For example, refer to Patent Document 1).

この現象は、光の照射によって金属層との界面付近の光導電体層にホールが蓄積され、このホールが形成する高電界によって金属層から大量の電子が光導電体層にトンネル注入されるために発生する。
このような受光素子を、高効率に発光させるには、光導電体層において高効率に電子を発生させることが求められる。
しかしながら、光の照射により高効率に電子を発生することができる光導電体層の構成材料(光導電体材料)については知られていないのが実状である。
This phenomenon occurs because holes are accumulated in the photoconductor layer near the interface with the metal layer due to light irradiation, and a large amount of electrons are tunnel-injected from the metal layer into the photoconductor layer due to the high electric field formed by this hole. Occurs.
In order for such a light receiving element to emit light with high efficiency, it is required to generate electrons with high efficiency in the photoconductor layer.
However, in reality, the constituent material (photoconductor material) of the photoconductor layer that can generate electrons with high efficiency by light irradiation is not known.

特開2002−341395号公報JP 2002-341395 A

本発明の目的は、光の受光により高効率に電子を発光する受光層を備える受光素子、かかる受光素子を備える受発光素子、受発光装置および電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a light receiving element including a light receiving layer that emits electrons with high efficiency by receiving light, a light receiving and emitting element including the light receiving element, a light receiving and emitting device, and an electronic apparatus.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の受光素子は、第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、受光により電子を発生する光導電体層とを有し、
該光導電体層は、下記式(1A)で表されるテトラフェニルポルフィリン骨格を有する化合物を主材料として含有することを特徴とする。

Figure 2013045977
[式(1A)中、Bは、白金、パラジウム、マグネシウム、ニッケルまたは亜鉛を表す。
Rは置換基を意味し、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基を表す。]
これにより、光の受光により高効率に電子を発光する受光層を備える受光素子とすることができる。 Such an object is achieved by the present invention described below.
The light receiving element of the present invention includes a first electrode,
A second electrode;
A photoconductor layer provided between the first electrode and the second electrode and generating electrons by receiving light;
The photoconductor layer contains a compound having a tetraphenylporphyrin skeleton represented by the following formula (1A) as a main material.
Figure 2013045977
[In the formula (1A), B represents platinum, palladium, magnesium, nickel or zinc.
R means a substituent and represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group or an aryl group. ]
Thereby, it can be set as a light receiving element provided with the light receiving layer which light-emits electron efficiently by light reception.

本発明の受光素子は、第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、受光により電子を発生する光導電体層とを有し、
該光導電体層は、下記式(1B)で表されるテトラフェニルテトラベンゾポルフィリン化合物を主材料として含有することを特徴とする。

Figure 2013045977
[式(1B)中、Bは、白金、パラジウム、マグネシウム、ニッケルまたは亜鉛を表し、4つのフェニル基が備える各水素原子は、フッ素原子により置換されていてもよい。]
これにより、光の受光により高効率に電子を発光する受光層を備える受光素子とすることができる。 The light receiving element of the present invention includes a first electrode,
A second electrode;
A photoconductor layer provided between the first electrode and the second electrode and generating electrons by receiving light;
The photoconductor layer contains a tetraphenyltetrabenzoporphyrin compound represented by the following formula (1B) as a main material.
Figure 2013045977
[In Formula (1B), B represents platinum, palladium, magnesium, nickel, or zinc, and each hydrogen atom included in the four phenyl groups may be substituted with a fluorine atom. ]
Thereby, it can be set as a light receiving element provided with the light receiving layer which light-emits electron efficiently by light reception.

本発明の受光素子では、前記金属原子Bは、白金であることが好ましい。
これにより、光の受光により、より高効率で電子を発生させることができる。
本発明の受光素子では、前記光導電体層は、その膜厚が200nm以上、1500nm以下であることが好ましい。
これにより、光の受光により高効率で電子を発生させることができるとともに、光導電体層の高抵抗化を的確に防止または抑制することができる。
In the light receiving element of the present invention, the metal atom B is preferably platinum.
Thereby, electrons can be generated with higher efficiency by receiving light.
In the light receiving element of the present invention, the photoconductor layer preferably has a thickness of 200 nm to 1500 nm.
Thereby, electrons can be generated with high efficiency by receiving light, and the high resistance of the photoconductor layer can be accurately prevented or suppressed.

本発明の受光素子では、前記第2の電極は、その構成材料の仕事関数が、4.0eV以上、4.5eV以下であることが好ましい。
これにより、光を照射していない時には、光導電体層側から光導電体層側への電子の移動を許容せず、光の照射時には、光導電体層側から光導電体層側への電子の移動を許容する機能を確実に発揮するものとなる。
In the light receiving element of the present invention, it is preferable that the work function of the constituent material of the second electrode is 4.0 eV or more and 4.5 eV or less.
Thus, when light is not irradiated, movement of electrons from the photoconductor layer side to the photoconductor layer side is not allowed, and when light is irradiated, from the photoconductor layer side to the photoconductor layer side is not allowed. The function that allows the movement of electrons is surely exhibited.

本発明の受光素子は、第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、受光により電子を発生する光導電体層とを有し、
該光導電体層は、下記式(2A)で表されるチアジアゾール系化合物を主材料として含有することを特徴とする。

Figure 2013045977
[式(2A)中、2つのAは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミンを示す。]
これにより、光の受光により高効率に電子を発光する受光層を備える受光素子とすることができる。 The light receiving element of the present invention includes a first electrode,
A second electrode;
A photoconductor layer provided between the first electrode and the second electrode and generating electrons by receiving light;
The photoconductor layer contains a thiadiazole compound represented by the following formula (2A) as a main material.
Figure 2013045977
[In Formula (2A), two A's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group optionally having a substituent, an arylamino group, or a triarylamine. ]
Thereby, it can be set as a light receiving element provided with the light receiving layer which light-emits electron efficiently by light reception.

本発明の受光素子は、第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、受光により電子を発生する光導電体層とを有し、
該光導電体層は、下記式(3A)で表されるテトラセン系化合物を主材料として含有することを特徴とする。

Figure 2013045977
[前記式(3A)中、2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基を示す。]
これにより、光の受光により高効率に電子を発光する受光層を備える受光素子とすることができる。 The light receiving element of the present invention includes a first electrode,
A second electrode;
A photoconductor layer provided between the first electrode and the second electrode and generating electrons by receiving light;
The photoconductor layer contains a tetracene compound represented by the following formula (3A) as a main material.
Figure 2013045977
[In the formula (3A), two R 1 s independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group which may have a substituent, or an arylamino group. ]
Thereby, it can be set as a light receiving element provided with the light receiving layer which light-emits electron efficiently by light reception.

本発明の受発光素子は、本発明の受光素子と、該受光素子で発生した電子が供給されることで発光する有機エレクトロルミネッセンス素子で構成される発光素子とを備えることを特徴とする。
これにより、受光素子で発生した電子が供給されることで、発光素子が発光することとなる。
The light emitting / receiving element according to the present invention includes the light receiving element according to the present invention and a light emitting element composed of an organic electroluminescence element that emits light when supplied with electrons generated by the light receiving element.
As a result, the electrons generated in the light receiving element are supplied, whereby the light emitting element emits light.

本発明の受発光素子では、前記発光素子は、第2の電極と、第3の電極と、前記第2の電極と前記第3の電極との間に設けられた、光を発光する発光層とを有することが好ましい。
これにより、受光素子で発生した電子が供給されることで、発光素子が発光することとなる。
In the light emitting / receiving element according to the present invention, the light emitting element includes a second electrode, a third electrode, and a light emitting layer that emits light and is provided between the second electrode and the third electrode. It is preferable to have.
As a result, the electrons generated in the light receiving element are supplied, whereby the light emitting element emits light.

本発明の受発光素子では、前記受光素子が有する前記第2の電極と、前記発光素子が有する前記第2の電極とが共通電極で構成され、
当該受発光素子は、前記第1の電極と、前記発光層と、前記第2の電極と、前記光導電体層と、前記第3の電極とがこの順に積層されてなるものであることが好ましい。
これにより、受光素子で発生した電子が供給されることで、発光素子が発光することとなる。
本発明の受発光素子では、さらに、前記受光素子で発生した電子を増幅させる増幅回路を備えることが好ましい。
これにより、受光素子で発生した電子が増幅されるため、発光素子をより高効率に発光させることができるようになる。
In the light receiving and emitting element of the present invention, the second electrode of the light receiving element and the second electrode of the light emitting element are configured as a common electrode,
The light emitting and receiving element is formed by laminating the first electrode, the light emitting layer, the second electrode, the photoconductor layer, and the third electrode in this order. preferable.
As a result, the electrons generated in the light receiving element are supplied, whereby the light emitting element emits light.
The light emitting / receiving element of the present invention preferably further includes an amplifier circuit for amplifying electrons generated in the light receiving element.
As a result, electrons generated in the light receiving element are amplified, so that the light emitting element can emit light more efficiently.

本発明の受発光装置は、本発明の受発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れる受発光装置とすることができる。
本発明の電子機器は、本発明の受発光装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れる電子機器とすることができる。
The light emitting / receiving device of the present invention includes the light emitting / receiving element of the present invention.
Thereby, it can be set as the light emitting / receiving apparatus excellent in reliability.
An electronic apparatus according to the present invention includes the light emitting and receiving device according to the present invention.
Thereby, it can be set as the electronic device excellent in reliability.

本発明の受発光素子の第1実施形態における縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in 1st Embodiment of the light emitting / receiving element of this invention. 本発明の受発光素子の第4実施形態における縦断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the longitudinal cross-section in 4th Embodiment of the light emitting / receiving element of this invention. 本発明の受発光素子の第5実施形態における縦断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the longitudinal cross-section in 5th Embodiment of the light emitting / receiving element of this invention. 本発明の受発光素子の第5実施形態の変形例における縦断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the longitudinal cross-section in the modification of 5th Embodiment of the light emitting / receiving element of this invention. 本発明の受発光装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows embodiment of the display apparatus to which the light emitting / receiving apparatus of this invention is applied. 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the digital still camera to which the electronic device of this invention is applied. 実施例1の受発光素子における印加電圧と電流密度との関係を示すグラフ(a)および印加電圧と発光輝度との関係を示すグラフ(b)である。It is the graph (a) which shows the relationship between the applied voltage and current density in the light emitting / receiving element of Example 1, and the graph (b) which shows the relationship between an applied voltage and light emission luminance. 実施例9の受発光素子における印加電圧と電流密度との関係を示すグラフ(a)および印加電圧と発光輝度との関係を示すグラフ(b)である。It is the graph (a) which shows the relationship between the applied voltage and current density in the light emitting / receiving element of Example 9, and the graph (b) which shows the relationship between an applied voltage and light emission luminance. 実施例10の受発光素子における印加電圧と電流密度との関係を示すグラフ(a)および印加電圧と発光輝度との関係を示すグラフ(b)である。It is the graph (a) which shows the relationship between the applied voltage and current density in the light emitting / receiving element of Example 10, and the graph (b) which shows the relationship between an applied voltage and light emission luminance.

以下、本発明の受光素子、受発光素子、受発光装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
まず、本発明の受光素子を説明するのに先立って、本発明の受発光素子について説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明の受発光素子の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の受発光素子の第1実施形態における断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図1中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a light receiving element, a light receiving / emitting element, a light receiving / emitting device, and an electronic apparatus according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, prior to describing the light receiving element of the present invention, the light receiving and emitting element of the present invention will be described.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the light emitting / receiving element of the present invention will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of a light emitting / receiving element according to the present invention. In the following description, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 1 will be described as “upper” and the lower side as “lower”.

図1に示す受発光素子1は、第1の電極3と、正孔輸送層4と、発光層5と、電子注入層6と、第2の電極7と、光導電体層8と、第3の電極9とがこの順に積層されてなるものである。すなわち、受発光素子1では、第1の電極3と第2の電極7との間に、第1の電極3側から正孔輸送層4と発光層5と電子注入層6とがこの順で積層された積層体(有機EL層)11が介挿されて、さらに、第2の電極7と第3の電極9との間に、光導電体層8が介挿されている。   The light emitting / receiving element 1 shown in FIG. 1 includes a first electrode 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, an electron injection layer 6, a second electrode 7, a photoconductor layer 8, 3 electrodes 9 are laminated in this order. That is, in the light emitting / receiving element 1, the hole transport layer 4, the light emitting layer 5, and the electron injection layer 6 are arranged in this order from the first electrode 3 side between the first electrode 3 and the second electrode 7. A laminated body (organic EL layer) 11 is interposed, and a photoconductor layer 8 is interposed between the second electrode 7 and the third electrode 9.

かかる構成の受発光素子1では、第1の電極3と積層体11と第2の電極7とにより発光素子10が構成され、第2の電極7と光導電体層8と第3の電極9とにより受光素子20が構成され、これらを第2の電極(共通電極)7を介して、積層した構成となっている。
そして、受発光素子1は、その全体が基板2上に設けられるとともに、封止部材12で封止されている。
In the light emitting / receiving element 1 having such a configuration, the light emitting element 10 is configured by the first electrode 3, the stacked body 11, and the second electrode 7, and the second electrode 7, the photoconductor layer 8, and the third electrode 9. Thus, the light receiving element 20 is configured, and these are stacked via the second electrode (common electrode) 7.
The light emitting / receiving element 1 is entirely provided on the substrate 2 and sealed with a sealing member 12.

このような受発光素子1にあっては、第1の電極3が第2の電極7に対して極性がプラスになるように電圧を印加した状態で、封止部材12および第3の電極9を透過して、光導電体層8に入射光が照射されると、光導電体層8が励起されることに起因して電子が発生し、この電子が第2の電極7側に移動することで、第3の電極9側から第2の電極7に電子が流れる。さらに、かかる現象によって、発光層5に対し、第2の電極7側から電子が供給(注入)されるとともに、第1の電極3側から正孔が供給(注入)される。すなわち、受光素子20への光の照射により電子が発生する。   In such a light emitting / receiving element 1, the sealing member 12 and the third electrode 9 are applied in a state in which a voltage is applied so that the first electrode 3 has a positive polarity with respect to the second electrode 7. When the photoconductor layer 8 is irradiated with incident light, electrons are generated due to excitation of the photoconductor layer 8, and the electrons move to the second electrode 7 side. Thus, electrons flow from the third electrode 9 side to the second electrode 7. Furthermore, due to this phenomenon, electrons are supplied (injected) from the second electrode 7 side to the light emitting layer 5 and holes are supplied (injected) from the first electrode 3 side. That is, electrons are generated by irradiating the light receiving element 20 with light.

さらに、発光層5では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン(励起子)が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー(蛍光やりん光)を放出する。そのため、発光層5が発光光を発光する。これにより、この発光光が、第1の電極3と基板2とを透過することにより、基板2側から出射される。すなわち、受光素子20からの電子の共給により、発光素子10が発光する。   Furthermore, in the light emitting layer 5, holes and electrons recombine, and excitons (excitons) are generated by the energy released during the recombination, and energy (fluorescence or phosphorescence) is generated when the excitons return to the ground state. Release. Therefore, the light emitting layer 5 emits emitted light. Thereby, the emitted light is emitted from the substrate 2 side by passing through the first electrode 3 and the substrate 2. That is, the light emitting element 10 emits light by the mutual supply of electrons from the light receiving element 20.

基板2は、第1の電極3を支持するものである。本発明の受発光素子1は、基板2側から発光光を取り出す構成であるため、基板2および第1の電極3は、それぞれ、実質的に透明(無色透明、着色透明または半透明)とされている。
基板2の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような基板2の平均厚さは、特に限定されないが、0.1mm以上、30mm以下であるのが好ましく、0.1mm以上、10mm以下であるのがより好ましい。
The substrate 2 supports the first electrode 3. Since the light emitting / receiving element 1 of the present invention is configured to extract emitted light from the substrate 2 side, the substrate 2 and the first electrode 3 are each substantially transparent (colorless transparent, colored transparent or translucent). ing.
Examples of the constituent material of the substrate 2 include resin materials such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyethersulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, and polyarylate, quartz glass, and soda glass. Such glass materials can be used, and one or more of these can be used in combination.
The average thickness of the substrate 2 is not particularly limited, but is preferably 0.1 mm or more and 30 mm or less, and more preferably 0.1 mm or more and 10 mm or less.

以下、受発光素子1を構成する各部を順次説明する。
[第1の電極]
第1の電極3は、正孔輸送層4に正孔を注入する電極である。この第1の電極3の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
第1の電極3の構成材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In、SnO、Sb含有SnO、Al含有ZnO等の酸化物、Au、Pt、Ag、Cuまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
特に、第1の電極3は、ITOで構成されているのが好ましい。ITOは、透明性を有するとともに、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料である。これにより、第1の電極3から正孔輸送層4へ効率的に正孔を注入することができる。
Hereinafter, each part which comprises the light emitting / receiving element 1 is demonstrated sequentially.
[First electrode]
The first electrode 3 is an electrode that injects holes into the hole transport layer 4. As a constituent material of the first electrode 3, it is preferable to use a material having a large work function and excellent conductivity.
As the constituent material of the first electrode 3, for example, ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), In 3 O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , oxides such as Al-containing ZnO, Au, Pt, Ag, Cu or an alloy containing these may be used, and one or more of these may be used in combination.
In particular, the first electrode 3 is preferably made of ITO. ITO is a material having transparency, a large work function, and excellent conductivity. Thereby, holes can be efficiently injected from the first electrode 3 into the hole transport layer 4.

また、第1の電極3の正孔輸送層4側の面(図1にて上面)は、プラズマ処理が施されているのが好ましい。これにより、第1の電極3と正孔輸送層4との接合面の化学的および機械的な安定性を高めることができる。その結果、第1の電極3から正孔輸送層4への正孔注入性を向上させることができる。
このような第1の電極3の平均厚さは、特に限定されないが、10nm以上、200nm以下であるのが好ましく、50nm以上、150nm以下であるのがより好ましい。
Further, the surface of the first electrode 3 on the hole transport layer 4 side (the upper surface in FIG. 1) is preferably subjected to plasma treatment. Thereby, the chemical and mechanical stability of the joint surface between the first electrode 3 and the hole transport layer 4 can be enhanced. As a result, the hole injection property from the first electrode 3 to the hole transport layer 4 can be improved.
The average thickness of the first electrode 3 is not particularly limited, but is preferably 10 nm or more and 200 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 150 nm or less.

[正孔輸送層]
正孔輸送層4は、第1の電極3から注入された正孔を発光層5まで輸送する機能を有する(すなわち正孔輸送性を有する)ものである。
この正孔輸送層4は、正孔輸送性を有する材料(すなわち正孔輸送性材料)を含んで構成されている。
[Hole transport layer]
The hole transport layer 4 has a function of transporting holes injected from the first electrode 3 to the light emitting layer 5 (that is, has a hole transport property).
The hole transport layer 4 includes a material having a hole transport property (that is, a hole transport material).

この正孔輸送層4に含まれる正孔輸送性材料には、各種p型の高分子材料や、各種p型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができ、例えば、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ジフェニル−4,4’−ジアミン(NPD)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ジフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体(アミン系化合物)、フタロシアニン骨格を有する化合物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   As the hole transport material contained in the hole transport layer 4, various p-type polymer materials and various p-type low-molecular materials can be used alone or in combination. For example, N, N′— Di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-diphenyl-4,4′-diamine (NPD), N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) Tetraarylbenzidine derivatives such as -1,1′-diphenyl-4,4′-diamine (TPD), tetraaryldiaminofluorene compounds or derivatives thereof (amine compounds), compounds having a phthalocyanine skeleton, etc. One or two or more of them can be used in combination.

中でも、正孔輸送層4に含まれる正孔輸送性材料としては、正孔注入性および正孔輸送性に優れるという観点から、アミン系材料であるのが好ましく、ベンジジン誘導体(ベンジジン骨格を有する材料)であるのがより好ましい。
このような正孔輸送層4の平均厚さは、特に限定されないが、5nm以上、90nm以下であるのが好ましく、10nm以上、70nm以下であるのがより好ましい。
なお、この正孔輸送層4は、第2の電極7および発光層5の構成材料や厚さ等によっては、省略してもよい。
Among them, the hole transport material contained in the hole transport layer 4 is preferably an amine-based material from the viewpoint of excellent hole injection property and hole transport property, and a benzidine derivative (a material having a benzidine skeleton). Is more preferable.
The average thickness of the hole transport layer 4 is not particularly limited, but is preferably 5 nm or more and 90 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 70 nm or less.
The hole transport layer 4 may be omitted depending on the constituent materials and thicknesses of the second electrode 7 and the light emitting layer 5.

この発光層5は、発光材料を含んで構成されている。
発光材料は、第2の電極7側から電子が供給(注入)されるとともに、第1の電極3側から正孔が供給(注入)されることにより、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン(励起子)が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー(蛍光やりん光)を放出(発光)するものである。
このような発光材料としては、特に限定されず、発光層5に発光させるべき発光色に応じて適宜選択され、各種蛍光材料、各種燐光材料を1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。すなわち、発光材料の種類および組み合わせを適宜設定することにより、任意の色を発光層5に発光させることができる。
The light emitting layer 5 includes a light emitting material.
In the luminescent material, electrons are supplied (injected) from the second electrode 7 side, and holes are supplied (injected) from the first electrode 3 side, so that the holes and electrons recombine, Exciton (exciton) is generated by the energy released upon this recombination, and energy (fluorescence or phosphorescence) is emitted (emitted) when the exciton returns to the ground state.
Such a light-emitting material is not particularly limited, and is appropriately selected according to the color of light to be emitted from the light-emitting layer 5, and various fluorescent materials and various phosphorescent materials can be used alone or in combination of two or more. . That is, an arbitrary color can be emitted to the light emitting layer 5 by appropriately setting the type and combination of the light emitting materials.

具体的には、赤色の蛍光材料としては、例えば、下記化学式(4)で表わされる化合物(ジインデノペリレン誘導体)等のペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、2−(1,1−ジメチルエチル)−6−(2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1,1,7,7−テトラメチル−1H,5H−ベンゾ(ij)キノリジン−9−イル)エテニル)−4H−ピラン−4H−イリデン)プロパンジニトリル(DCJTB)、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(DCM)等が挙げられる。   Specifically, examples of the red fluorescent material include perylene derivatives such as a compound represented by the following chemical formula (4) (diindenoperylene derivative), europium complexes, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthene derivatives, porphyrins. Derivatives, Nile red, 2- (1,1-dimethylethyl) -6- (2- (2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H, 5H-benzo (ij) ) Quinolinidin-9-yl) ethenyl) -4H-pyran-4H-ylidene) propanedinitrile (DCJTB), 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran ( DCM) and the like.

Figure 2013045977
Figure 2013045977

中でも、赤色発光材料としては、ジインデノペリレン誘導体を用いるのが好ましい。これにより、赤色発光層をより高輝度で赤色発光させることができる。
青色の蛍光材料としては、例えば、下記化学式(5)または下記化学式(6)で示されるスチリルアミン系化合物等のスチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、4,4’−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−1,1’−ビフェニル(BCzVBi)、ポリ[(9.9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(2,5−ジメトキシベンゼン−1,4−ジイル)]、ポリ[(9,9−ジヘキシルオキシフルオレン−2,7−ジイル)−オルト−コ−(2−メトキシ−5−{2−エトキシヘキシルオキシ}フェニレン−1,4−ジイル)]、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(エチルニルベンゼン)]等が挙げられる。
Among these, it is preferable to use a diindenoperylene derivative as the red light emitting material. As a result, the red light emitting layer can emit red light with higher luminance.
Examples of blue fluorescent materials include styrylamine derivatives such as styrylamine compounds represented by the following chemical formula (5) or the following chemical formula (6), fluoranthene derivatives, pyrene derivatives, perylene and perylene derivatives, anthracene derivatives, and benzoxazole derivatives. , Benzothiazole derivatives, benzimidazole derivatives, chrysene derivatives, phenanthrene derivatives, distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene, 4,4′-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) -1,1′-biphenyl (BCzVBi), Poly [(9.9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,5-dimethoxybenzene-1,4-diyl)], poly [(9,9-dihexyloxyfluorene-2,7- Diyl) -ortho-co- (2-methoxy) 5- {2-ethoxy-hexyloxy} phenylene-1,4-diyl)], poly [(9,9-dioctyl-2,7-diyl) - co - (ethyl benzene), and the like.

Figure 2013045977
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緑色の蛍光材料としては、例えば、クマリン誘導体、下記化学式(7)に示すキナクリドン誘導体等のキナクリドンおよびその誘導体、9,10−ビス[(9−エチル−3−カルバゾール)−ビニレニル]−アントラセン、ポリ(9,9−ジヘキシル−2,7−ビニレンフルオレニレン)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(1,4−ジフェニレン−ビニレン−2−メトキシ−5−{2−エチルヘキシルオキシ}ベンゼン)]、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニレン)−オルト−コ−(2−メトキシ−5−(2−エトキシルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレン)]等が挙げられる。   Examples of the green fluorescent material include coumarin derivatives, quinacridones such as quinacridone derivatives represented by the following chemical formula (7) and derivatives thereof, 9,10-bis [(9-ethyl-3-carbazole) -vinylenyl] -anthracene, poly (9,9-dihexyl-2,7-vinylenefluorenylene), poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (1,4-diphenylene-vinylene-2-methoxy-5) -{2-ethylhexyloxy} benzene)], poly [(9,9-dioctyl-2,7-divinylenefluorenylene) -ortho-co- (2-methoxy-5- (2-ethoxyhexyloxy)- 1,4-phenylene)] and the like.

Figure 2013045977
Figure 2013045977

黄色の蛍光材料としては、例えば、ルブレン系材料等のナフタセン骨格を有する化合物であって、ナフタセンにアリール基(好ましくはフェニル基)が任意の位置で任意の数(好ましくは2〜6)置換された化合物、モノインデノペリレン誘導体等を用いることができる。
赤色の燐光材料としては、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも1つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものも挙げられる。より具体的には、トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム、ビス[2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジネート−N,C’]イリジウム(アセチルアセトネート)(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−12H,23H−ポルフィリン−白金(II)、ビス[2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジネート−N,C’]イリジウム、ビス(2−フェニルピリジン)イリジウム(アセチルアセトネート)が挙げられる。
The yellow fluorescent material is, for example, a compound having a naphthacene skeleton such as a rubrene-based material, in which an aryl group (preferably a phenyl group) is substituted at any position (preferably 2 to 6) with an aryl group (preferably a phenyl group). Compounds, monoindenoperylene derivatives and the like can be used.
Examples of the red phosphorescent material include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium. At least one of the ligands of these metal complexes includes a phenylpyridine skeleton, a bipyridyl skeleton, and a porphyrin skeleton. And the like. More specifically, tris (1-phenylisoquinoline) iridium, bis [2- (2′-benzo [4,5-α] thienyl) pyridinate-N, C 3 ′] iridium (acetylacetonate) (btp2Ir ( acac)), 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-12H, 23H-porphyrin-platinum (II), bis [2- (2′-benzo [4,5-α] thienyl ) Pyridinate-N, C 3 '] iridium, bis (2-phenylpyridine) iridium (acetylacetonate).

青色の燐光材料としては、例えば、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、具体的には、ビス[4,6−ジフルオロフェニルピリジネート−N,C’]−ピコリネート−イリジウム、トリス[2−(2,4−ジフルオロフェニル)ピリジネート−N,C’]イリジウム、ビス[2−(3,5−トリフルオロメチル)ピリジネート−N,C’]−ピコリネート−イリジウム、ビス(4,6−ジフルオロフェニルピリジネート−N,C’)イリジウム(アセチルアセトネート)等が挙げられる。 Examples of the blue phosphorescent material include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium. Specifically, bis [4,6-difluorophenylpyridinate-N, C 2 ′]-picolinate-iridium, tris [2- (2,4-difluorophenyl) pyridinate-N, C 2 ′] iridium, bis [2- (3,5-trifluoromethyl) pyridinate-N, C 2 ′ - picolinate - iridium, bis (4,6-difluorophenyl pyridinium sulfonate -N, C 2 ') iridium (acetylacetonate) and the like.

緑色の燐光材料としては、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、具体的には、ファク−トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)、ビス(2−フェニルピリジネート−N,C’)イリジウム(アセチルアセトネート)、ファク−トリス[5−フルオロ−2−(5−トリフルオロメチル−2−ピリジン)フェニル−C,N]イリジウム等が挙げられる。 Examples of the green phosphorescent material include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium and palladium. Specifically, fac-tris (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy) 3), bis (2-phenyl-pyridinium sulfonate -N, C 2 ') iridium (acetylacetonate), fac - tris [5-fluoro-2- (5-trifluoromethyl-2-pyridine) phenyl -C, N] iridium Is mentioned.

また、発光層5は、上述した発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料を含んで構成されていてもよい。このような発光層5は、例えば、ゲスト材料である発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープすることにより形成することができる。
このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを発光材料に移動(フェルスター移動またはデクスター移動)させて、発光材料を励起する機能を有する。
The light emitting layer 5 may include a host material to which the light emitting material is added as a guest material in addition to the light emitting material described above. Such a light emitting layer 5 can be formed, for example, by doping a host material with a light emitting material as a guest material as a dopant.
This host material recombines holes and electrons to generate excitons and to transfer the exciton energy to the luminescent material (Felster movement or Dexter movement) to excite the luminescent material. Have.

このようなホスト材料としては、特に限定されないが、発光材料が蛍光材料を含む場合、例えば、ルブレンおよびその誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ビスp−ビフェニルナフタセン等のナフタセン系材料、3−tert−ブチル−9,10−ジ(ナフト−2−イル)アントラセン(TBADN)等のアントラセン系材料、ビス−オルトビフェニリルペリレン等のペリレン誘導体、テトラフェニルピレンなどのピレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(p−フェニルフェノラト)アルミニウム(BAlq)、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq)等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの4量体等のトリアリールアミン誘導体、アリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、カルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、コロネン誘導体、アミン化合物、4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)、IDE120(製品名、出光興産社製)等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。好ましくは、発光材料が青色または緑色の場合にはIDE120(出光興産社製)、アントラセン系材料、ジアントラセン系材料が好ましく、発光材料が赤色の場合には、ルブレンまたはルブレン誘導体、ナフタセン系材料、ペリレン誘導体が好ましい。 Such a host material is not particularly limited. However, when the light emitting material includes a fluorescent material, for example, rubrene and derivatives thereof, distyrylarylene derivatives, naphthacene-based materials such as bis p-biphenylnaphthacene, 3-tert- Anthracene materials such as butyl-9,10-di (naphth-2-yl) anthracene (TBADN), perylene derivatives such as bis-orthobiphenylperylene, pyrene derivatives such as tetraphenylpyrene, distyrylbenzene derivatives, stilbene derivatives Quinolinolato metal complexes, such as distyrylamine derivatives, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (p-phenylphenolato) aluminum (BAlq), tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq 3 ), triphenylamine Triaries such as tetramers Ruamine derivatives, arylamine derivatives, oxadiazole derivatives, silole derivatives, carbazole derivatives, oligothiophene derivatives, benzopyran derivatives, triazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, quinoline derivatives, coronene derivatives, amine compounds, 4,4'- Bis (2,2′-diphenylvinyl) biphenyl (DPVBi), IDE120 (product name, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and the like can be mentioned, and one or more of these can be used in combination. Preferably, IDE120 (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), anthracene-based material, and dianthracene-based material are preferable when the light-emitting material is blue or green, and rubrene or rubrene derivative, naphthacene-based material when the light-emitting material is red, Perylene derivatives are preferred.

また、ホスト材料としては、発光材料が燐光材料を含む場合、例えば、3−フェニル−4−(1’−ナフチル)−5−フェニルカルバゾール、下記式(8)で表わされる4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル(CBP)等のカルバゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq)、ビス−(2−メチル−8−キノリノラト)−4−(フェニルフェノラト)アルミニウム等のキノリノラト系金属錯体、N−ジカルバゾリル−3,5−ベンゼン、ポリ(9−ビニルカルバゾール)、4,4’,4’’−トリス(9−カルバゾリル)トリフェニルアミン、4,4’−ビス(9−カルバゾリル)−2,2’−ジメチルビフェニル等のカルバリゾル基含有化合物、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(BCP)等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。   As the host material, when the light emitting material includes a phosphorescent material, for example, 3-phenyl-4- (1′-naphthyl) -5-phenylcarbazole, 4,4′-N represented by the following formula (8) , N′-dicarbazole biphenyl (CBP), carbazole derivatives, phenanthroline derivatives, triazole derivatives, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq), bis- (2-methyl-8-quinolinolato) -4- (phenylphenolato) ) Quinolinolato metal complexes such as aluminum, N-dicarbazolyl-3,5-benzene, poly (9-vinylcarbazole), 4,4 ′, 4 ″ -tris (9-carbazolyl) triphenylamine, 4,4 ′ -Carbarisol group-containing compounds such as bis (9-carbazolyl) -2,2'-dimethylbiphenyl, Methyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP) and the like, it may be used singly or in combination of two or more of them.

Figure 2013045977
Figure 2013045977

前述したような発光材料(ゲスト材料)およびホスト材料を用いる場合、発光層5中における発光材料の含有量(ドープ量)は、0.1wt%以上、50wt%以下であるのが好ましく、0.5wt%以上、20wt%以下であるのがより好ましい。発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができる。
また、発光層5の平均厚さは、30nm以上100nm以下であるのが好ましく、30nm以上70nm以下であるのがより好ましく、30nm以上50nm以下であるのがさらに好ましい。
なお、本実施形態では、発光層5が1層の発光層を備えるものを例に説明しているが、発光層5は、複数の発光層が積層されてなる積層体であってもよい。この場合、複数の発光層の発光色が互いに同じであっても異なっていてもよい。また、発光層5が複数の発光層を有する場合、発光層同士の間に中間層が設けられていてもよい。
When the light emitting material (guest material) and the host material as described above are used, the content (doping amount) of the light emitting material in the light emitting layer 5 is preferably 0.1 wt% or more and 50 wt% or less. More preferably, it is 5 wt% or more and 20 wt% or less. Luminous efficiency can be optimized by setting the content of the light emitting material within such a range.
Further, the average thickness of the light emitting layer 5 is preferably 30 nm or more and 100 nm or less, more preferably 30 nm or more and 70 nm or less, and further preferably 30 nm or more and 50 nm or less.
In the present embodiment, the light-emitting layer 5 includes one light-emitting layer. However, the light-emitting layer 5 may be a stacked body in which a plurality of light-emitting layers are stacked. In this case, the light emission colors of the plurality of light emitting layers may be the same or different. Moreover, when the light emitting layer 5 has a some light emitting layer, the intermediate | middle layer may be provided between light emitting layers.

[電子注入層]
電子注入層6は、第2の電極7からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
この電子注入層6の構成材料(電子注入性材料)としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
[Electron injection layer]
The electron injection layer 6 has a function of improving the efficiency of electron injection from the second electrode 7.
Examples of the constituent material (electron injecting material) of the electron injection layer 6 include various inorganic insulating materials and various inorganic semiconductor materials.

このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド(酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物)、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層6を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物(アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等)は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層6を構成することにより、発光層5は、高い輝度が得られるものとなる。   Examples of such inorganic insulating materials include alkali metal chalcogenides (oxides, sulfides, selenides, tellurides), alkaline earth metal chalcogenides, alkali metal halides, and alkaline earth metal halides. Of these, one or two or more of these can be used in combination. By configuring the electron injection layer 6 using these as main materials, the electron injection property can be further improved. In particular, alkali metal compounds (alkali metal chalcogenides, alkali metal halides, etc.) have a very small work function, and the light emitting layer 5 can be obtained with a high luminance by constituting the electron injection layer 6 using this. Become.

アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、LiO、LiO、NaS、NaSe、NaO等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、CaF、BaF、SrF、MgF、BeF等が挙げられる。
Examples of the alkali metal chalcogenide include Li 2 O, LiO, Na 2 S, Na 2 Se, and NaO.
Examples of the alkaline earth metal chalcogenide include CaO, BaO, SrO, BeO, BaS, MgO, and CaSe.
Examples of the alkali metal halide include CsF, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl, and NaCl.
Examples of the alkaline earth metal halide include CaF 2 , BaF 2 , SrF 2 , MgF 2 , and BeF 2 .

また、無機半導体材料としては、例えば、Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、SbおよびZnのうちの少なくとも1つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、電子注入性材料としては、これらの材料に、Alq、アントラセン系化合物、フェナントロリンおよびバソフェナントロリン等のうちの少なくとも1種を添加したものを用いるようにしてもよい。
In addition, as the inorganic semiconductor material, for example, an oxide including at least one element of Li, Na, Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Cd, Mg, Si, Ta, Sb, and Zn , Nitrides, oxynitrides, and the like, and one or more of these can be used in combination.
As the electron injecting material, a material obtained by adding at least one of Alq 3 , anthracene compound, phenanthroline, and bathophenanthroline to these materials may be used.

電子注入層6の平均厚さは、特に限定されないが、1nm以上、200nm以下であるのが好ましく、10nm以上、100nm以下であるのがより好ましく、30nm以上、50nm以下であるのがさらに好ましい。これにより、第2の電極7と発光層5との間の離間距離が最適化され、発光層5中に生じた励起子の励起エネルギーが第2の電極7側に移動することに起因する発光層5の発光効率の低下を的確に抑制または防止することができる。
なお、この電子注入層6は、第2の電極7および発光層5の構成材料や厚さ等によっては、省略してもよい。
The average thickness of the electron injection layer 6 is not particularly limited, but is preferably 1 nm or more and 200 nm or less, more preferably 10 nm or more and 100 nm or less, and further preferably 30 nm or more and 50 nm or less. As a result, the separation distance between the second electrode 7 and the light emitting layer 5 is optimized, and light emission caused by the excitons excited in the light emitting layer 5 moving to the second electrode 7 side. It is possible to accurately suppress or prevent a decrease in the luminous efficiency of the layer 5.
The electron injection layer 6 may be omitted depending on the constituent materials and thicknesses of the second electrode 7 and the light emitting layer 5.

[第2の電極]
第2の電極7は、入射光を照射していない時には、光導電体層8側から電子注入層6側への電子の移動を許容せず、入射光の照射時には、光導電体層8側から電子注入層6側への電子の移動を許容する機能を有するものである。
かかる機能を付与するためには、例えば、第2の電極7と光導電体層8と第3の電極9とを取り出し、すなわち受光素子20を取り出して、第2の電極7を陽極(+)とし、第3の電極9を陰極(-)として電源に接続した際に、入射光が存在しない状況下では導電性を示さない特性を備えることが求められる。
このような第2の電極7としては、その構成材料の仕事関数が、4.0eV以上、4.5eV以下であるのが好ましく、特に、4.3eV程度であるのが好ましい。これにより、第2の電極7は、前記機能を確実に発揮するものとなる。
[Second electrode]
The second electrode 7 does not allow the movement of electrons from the photoconductor layer 8 side to the electron injection layer 6 side when the incident light is not irradiated, and the photoconductor layer 8 side when the incident light is irradiated. Has a function of allowing the movement of electrons from the electron to the electron injection layer 6 side.
In order to provide such a function, for example, the second electrode 7, the photoconductor layer 8, and the third electrode 9 are taken out, that is, the light receiving element 20 is taken out, and the second electrode 7 is connected to the anode (+). When the third electrode 9 is connected to a power source as a cathode (-), it is required to have a characteristic that does not exhibit conductivity in the absence of incident light.
The work function of the constituent material of the second electrode 7 is preferably 4.0 eV or more and 4.5 eV or less, and particularly preferably about 4.3 eV. Thereby, the 2nd electrode 7 will exhibit the said function reliably.

また、第2の電極7の構成材料としては、具体的には、例えば、Al、Ti、Ta、Ag、Mo、W、Co、Cr、またはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、複数層の積層体、複数種の混合層等として)用いることができる。これらのなかでも、Alであるのが好ましい。これにより、第2の電極7は、前記機能を確実に発揮するものとなるとともに、後述する反射膜としての機能に優れたものとなる。   Specific examples of the constituent material of the second electrode 7 include, for example, Al, Ti, Ta, Ag, Mo, W, Co, Cr, and alloys containing these. One type or a combination of two or more types can be used (for example, as a multi-layer laminate, a multi-type mixed layer, or the like). Among these, Al is preferable. As a result, the second electrode 7 reliably exhibits the above function and has an excellent function as a reflective film described later.

さらに、第2の電極7を、かかる構成材料で構成することで、第2の電極7が透光性を有さないものとなる。すなわち、第2の電極7が反射膜としての機能も発揮するものとなる。その結果、入射光の発光層5側への漏出が確実に防止されるため、発光光とともに基板2側から取り出されてしまうのを確実に防止することができる。
また、第2の電極7の平均厚さは、特に限定されないが、100nm以上、10000nm以下であるのが好ましく、100nm以上、500nm以下であるのがより好ましい。
Further, by configuring the second electrode 7 with such a constituent material, the second electrode 7 does not have translucency. That is, the second electrode 7 also functions as a reflective film. As a result, since leakage of incident light to the light emitting layer 5 side is reliably prevented, it is possible to reliably prevent the incident light from being taken out from the substrate 2 side together with the emitted light.
The average thickness of the second electrode 7 is not particularly limited, but is preferably 100 nm or more and 10,000 nm or less, and more preferably 100 nm or more and 500 nm or less.

[光導電体層]
光導電体層8は、封止部材12および第3の電極9を介して入射(照射)された入射光の受光により、電子と正孔とを発生するものである。
このようにして発生した電子と正孔とのうち、電子は、第2の電極7に受け取られ、その後、第2の電極7中を移動して、電子注入層6に注入される。また、正孔は、第3の電極9に受け取られ、その後、第3の電極9中において消滅または中和される。
[Photoconductor layer]
The photoconductor layer 8 generates electrons and holes by receiving incident light incident (irradiated) through the sealing member 12 and the third electrode 9.
Of the electrons and holes generated in this way, the electrons are received by the second electrode 7, then move through the second electrode 7 and are injected into the electron injection layer 6. Further, the holes are received by the third electrode 9, and then disappear or neutralize in the third electrode 9.

光導電体層の材料としては、分子量が500以上、1000以下の有機物であることが好ましい。これにより、安定した蒸着レートで成膜することができる。また、分子内にπ共役部を有することが好ましい。これにより、光導電体層の内部を電荷が移動することができる。さらに、その仕事関数が5.0eV以上であることが好ましい。光導電体層の仕事関数が5.0eV以下であると、暗所であっても第2の電極7から電荷が注入されてしまう。
本発明では、この光導電体層8に主として含まれる構成材料(光導電体材料)に特徴を有し、下記式(1A)で表されるテトラフェニルポルフィリン化合物が用いられる。
The material of the photoconductor layer is preferably an organic substance having a molecular weight of 500 or more and 1000 or less. Thereby, it is possible to form a film at a stable deposition rate. Moreover, it is preferable to have a π-conjugated part in the molecule. This allows charge to move within the photoconductor layer. Furthermore, the work function is preferably 5.0 eV or more. When the work function of the photoconductor layer is 5.0 eV or less, charges are injected from the second electrode 7 even in a dark place.
In the present invention, a tetraphenylporphyrin compound represented by the following formula (1A), which is characterized by the constituent material (photoconductor material) mainly contained in the photoconductor layer 8, is used.

Figure 2013045977
[式(1A)中、Bは、白金、パラジウム、マグネシウム、ニッケルまたは亜鉛を表す。
Rは置換基を意味し、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基を表す。]
Figure 2013045977
[In the formula (1A), B represents platinum, palladium, magnesium, nickel or zinc.
R means a substituent and represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group or an aryl group. ]

このテトラフェニルテトラベンゾポルフィリン化合物としては、その具体例として、例えば、下記式(1B)で表されるテトラフェニルテトラベンゾポルフィリン化合物が挙げられる。   Specific examples of the tetraphenyltetrabenzoporphyrin compound include a tetraphenyltetrabenzoporphyrin compound represented by the following formula (1B).

Figure 2013045977
[式(1B)中、Bは、白金、パラジウム、マグネシウム、ニッケルまたは亜鉛を表し、4つのフェニル基が備える各水素原子は、フッ素原子により置換されていてもよい。]
Figure 2013045977
[In Formula (1B), B represents platinum, palladium, magnesium, nickel, or zinc, and each hydrogen atom included in the four phenyl groups may be substituted with a fluorine atom. ]

このような上記式(1A)および上記式(1B)で表されるテトラフェニルポルフィリン化合物を、光導電体材料として用いることで、入射光の受光により、高効率で電子と正孔とを発生させることができる。また、分子内に金属原子を有するためにモル吸光係数が大きく、より多くの光を吸収することができる。このため、光導電体層の膜厚を薄くすることができる。
また、金属原子Bは、白金、パラジウム、マグネシウム、ニッケルおよび亜鉛のうちいずれであっても良いが、白金であるのが好ましい。これにより、入射光の受光により、より高効率で電子と正孔とを発生させることができる。
By using the tetraphenylporphyrin compound represented by the above formula (1A) and the above formula (1B) as a photoconductor material, electrons and holes are generated with high efficiency by receiving incident light. be able to. Moreover, since it has a metal atom in the molecule, it has a large molar extinction coefficient and can absorb more light. For this reason, the film thickness of a photoconductor layer can be made thin.
The metal atom B may be any of platinum, palladium, magnesium, nickel and zinc, but is preferably platinum. Thereby, electrons and holes can be generated more efficiently by receiving incident light.

さらに、上記式(1A)および上記式(1B)で表される化合物は、可視光に加え、近赤外域での発光を吸収することでも導電性を示すため、可視光及び近赤外域での発光を受光して発光する受発光素子とすることができる。なお、本明細書において「近赤外域」とは700nm以上1500nm以下の波長域を言う。
この光導電体層8の平均厚さは、特に限定されないが、200nm以上、1500nm以下であるのが好ましく、500nm以上、1000nm以下であるのがより好ましい。これにより、入射光の受光により高効率で電子と正孔とを発生させることができるとともに、光導電体層8の高抵抗化を的確に防止または抑制することができる。
Further, the compounds represented by the above formula (1A) and the above formula (1B) exhibit conductivity even by absorbing light emission in the near infrared region in addition to visible light. It can be set as the light emitting / receiving element which receives light emission and emits light. In the present specification, the “near infrared region” refers to a wavelength region of 700 nm to 1500 nm.
The average thickness of the photoconductor layer 8 is not particularly limited, but is preferably 200 nm or more and 1500 nm or less, and more preferably 500 nm or more and 1000 nm or less. Thereby, electrons and holes can be generated with high efficiency by receiving incident light, and the increase in resistance of the photoconductor layer 8 can be prevented or suppressed accurately.

[第3の電極]
第3の電極9は、光導電体層8への入射光の照射により、光導電体層8に生じた正孔(ホール)が、この第3の電極9にまで流れてきた際に、第3の電極9において、正孔を消滅または中和する機能を有する電極である。
また、この第3の電極9は、このものを介して入射光を光導電体層8にまで伝達する必要があるため、透光性に優れるものであるのが好ましい。
[Third electrode]
The third electrode 9 is configured such that holes generated in the photoconductor layer 8 due to irradiation of incident light on the photoconductor layer 8 flow to the third electrode 9 when the third electrode 9 flows. 3 is an electrode having a function of eliminating or neutralizing holes.
The third electrode 9 is preferably excellent in translucency because it is necessary to transmit incident light to the photoconductor layer 8 through this third electrode 9.

このようなことから、第3の電極9の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ITO、IZO、ZnO、Ga含有ZnO(GZO)等の酸化物、Mg、Al、Agまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような第3の電極9の平均厚さは、透光性を付与し得るように、例えば、1nm以上、50nm以下であるのが好ましく、5nm以上、30nm以下であるのがより好ましい。
Therefore, the constituent material of the third electrode 9 is not particularly limited, but includes, for example, oxides such as ITO, IZO, ZnO, and Ga-containing ZnO (GZO), Mg, Al, Ag, or these. An alloy etc. are mentioned, Among these, it can use combining 1 type (s) or 2 or more types.
The average thickness of the third electrode 9 is, for example, preferably 1 nm or more and 50 nm or less, and more preferably 5 nm or more and 30 nm or less so that translucency can be imparted.

[封止部材]
封止部材12は、第1の電極3、積層体11、第2の電極7、光導電体層8および第3の電極9を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材12を設けることにより、受発光素子1の信頼性の向上や、変質・劣化の防止(耐久性向上)等の効果が得られる。
[Sealing member]
The sealing member 12 is provided so as to cover the first electrode 3, the stacked body 11, the second electrode 7, the photoconductor layer 8, and the third electrode 9. And has a function of blocking moisture. By providing the sealing member 12, effects such as improvement in reliability of the light emitting / receiving element 1 and prevention of deterioration / deterioration (improvement in durability) can be obtained.

封止部材12の構成材料としては、例えば、Al、Au、Cr、Nb、Ta、Tiまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、封止部材12の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、封止部材12と第1の電極3、積層体11および第3の電極9との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。   Examples of the constituent material of the sealing member 12 include Al, Au, Cr, Nb, Ta, Ti, alloys containing these, silicon oxide, various resin materials, and the like. In addition, when using the material which has electroconductivity as a constituent material of the sealing member 12, in order to prevent a short circuit, between the sealing member 12, the 1st electrode 3, the laminated body 11, and the 3rd electrode 9 In between, it is preferable to provide an insulating film as needed.

また、封止部材12は、平板状として、基板2と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。
また、封止部材12の上側の面、すなわち第3の電極9と接触する側の面は、第3の電極9と同様に入射光を透過させる必要がある。そのため、封止部材12の構成材料および封止部材12の上側の面の厚さ等は、かかる点を考慮して設定される。
Further, the sealing member 12 may be formed in a flat plate shape so as to face the substrate 2 and be sealed with a sealing material such as a thermosetting resin.
Further, the upper surface of the sealing member 12, that is, the surface in contact with the third electrode 9, needs to transmit incident light as in the third electrode 9. Therefore, the constituent material of the sealing member 12 and the thickness of the upper surface of the sealing member 12 are set in consideration of such points.

以上のように構成された受発光素子1によれば、受光素子20が備える光導電体層8の光導電体材料として、上記式(1B)で表されるテトラフェニルポルフィリン化合物を用いることで、入射光の受光により、受光素子20(光導電体層8)は、高効率で電子を発生させることができるようになる。
そして、発光素子10は、受光素子20からの電子を高効率で受け取ることができ、その結果、発光層5において高効率に発光することとなる。
なお、本実施形態では、発光素子10は、第1の電極3と積層体11と第2の電極7とで構成され、積層体11は、正孔輸送層4と発光層5と電子注入層6との3層で構成されることとしたが、かかる構成に限定されず、例えば、積層体11には、必要に応じて、正孔注入層および電子輸送層等の層が1層以上介挿されていてもよい。
According to the light emitting / receiving element 1 configured as described above, by using the tetraphenylporphyrin compound represented by the above formula (1B) as the photoconductor material of the photoconductor layer 8 included in the light receiving element 20, By receiving incident light, the light receiving element 20 (photoconductor layer 8) can generate electrons with high efficiency.
The light emitting element 10 can receive electrons from the light receiving element 20 with high efficiency, and as a result, the light emitting layer 5 emits light with high efficiency.
In the present embodiment, the light emitting element 10 includes the first electrode 3, the stacked body 11, and the second electrode 7, and the stacked body 11 includes the hole transport layer 4, the light emitting layer 5, and the electron injection layer. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, the laminate 11 includes one or more layers such as a hole injection layer and an electron transport layer as necessary. It may be inserted.

以上のような受発光素子1は、例えば、次のようにして製造することができる。
[1] まず、基板2を用意し、この基板2上に第1の電極3を形成する。
第1の電極3は、例えば、プラズマCVD、熱CVDのような化学蒸着法(CVD)、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、MOD法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
The light emitting / receiving element 1 as described above can be manufactured, for example, as follows.
[1] First, the substrate 2 is prepared, and the first electrode 3 is formed on the substrate 2.
The first electrode 3 is formed by, for example, chemical vapor deposition (CVD) such as plasma CVD or thermal CVD, dry plating such as vacuum deposition, wet plating such as electrolytic plating, thermal spraying, sol / gel, MOD. It can be formed by bonding metal foils or the like.

[2] 次に、第1の電極3上に正孔輸送層4を形成する。
正孔輸送層4は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成するのが好ましい。
なお、正孔輸送層4は、例えば、正孔輸送性材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔輸送層形成用材料を、第1の電極3上に供給した後、乾燥(脱溶媒または脱分散媒)することによっても形成することができる。
[2] Next, the hole transport layer 4 is formed on the first electrode 3.
The hole transport layer 4 is preferably formed by, for example, a vapor phase process using a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition or sputtering, or the like.
The hole transport layer 4 is dried (for example) after supplying a hole transport layer forming material obtained by dissolving a hole transport material in a solvent or dispersing in a dispersion medium onto the first electrode 3. It can also be formed by removing a solvent or a dispersion medium.

正孔輸送層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、正孔輸送層4を比較的容易に形成することができる。
正孔輸送層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
As a method for supplying the hole transport layer forming material, for example, various coating methods such as a spin coating method, a roll coating method, and an ink jet printing method can be used. By using such a coating method, the hole transport layer 4 can be formed relatively easily.
Examples of the solvent or dispersion medium used for the preparation of the hole transport layer forming material include various inorganic solvents, various organic solvents, and mixed solvents containing these.

なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
また、本工程に先立って、第1の電極3の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、第1の電極3の上面に親液性を付与すること、第1の電極3の上面に付着する有機物を除去(洗浄)すること、第1の電極3の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー100〜800W程度、酸素ガス流量50〜100mL/min程度、被処理部材(第1の電極3)の搬送速度0.5〜10mm/sec程度、基板2の温度70〜90℃程度とするのが好ましい。
The drying can be performed, for example, by standing in an atmospheric pressure or a reduced pressure atmosphere, heat treatment, or blowing an inert gas.
Prior to this step, the upper surface of the first electrode 3 may be subjected to oxygen plasma treatment. Accordingly, lyophilicity is imparted to the upper surface of the first electrode 3, organic substances adhering to the upper surface of the first electrode 3 are removed (washed), and a work function near the upper surface of the first electrode 3 is obtained. Adjustments can be made.
Here, as conditions for the oxygen plasma treatment, for example, the plasma power is about 100 to 800 W, the oxygen gas flow rate is about 50 to 100 mL / min, and the conveyance speed of the member to be treated (first electrode 3) is 0.5 to 10 mm / sec. The temperature of the substrate 2 is preferably about 70 to 90 ° C.

[3] 次に、正孔輸送層4上に、発光層5を形成する。
発光層5は、例えば、真空蒸着等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[4] 次に、発光層5上に、電子注入層6を形成する。
電子注入層6は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、電子注入層6は、例えば、その構成材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子注入層形成用材料を、発光層5上に供給した後、乾燥(脱溶媒または脱分散媒)することによっても形成することができる。
[3] Next, the light emitting layer 5 is formed on the hole transport layer 4.
The light emitting layer 5 can be formed, for example, by a vapor phase process using a dry plating method such as vacuum deposition.
[4] Next, the electron injection layer 6 is formed on the light emitting layer 5.
The electron injection layer 6 can be formed by, for example, a vapor phase process using a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition or sputtering, or the like.
Further, the electron injection layer 6 is dried (desolvent or dedispersion medium) after supplying an electron injection layer forming material obtained by, for example, dissolving the constituent material in a solvent or dispersing in a dispersion medium onto the light emitting layer 5. ).

[5] 次に、電子注入層6上に、第2の電極7を形成する。
第2の電極7は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
[6] 次に、第2の電極7上に、光導電体層8を形成する。
光導電体層8は、例えば、真空蒸着等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[5] Next, the second electrode 7 is formed on the electron injection layer 6.
The second electrode 7 can be formed using, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, metal foil bonding, metal fine particle ink application and baking, or the like.
[6] Next, the photoconductor layer 8 is formed on the second electrode 7.
The photoconductor layer 8 can be formed by, for example, a vapor phase process using a dry plating method such as vacuum deposition.

[7] 次に、光導電体層8上に、第3の電極9を形成する。
第3の電極9は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
以上のような工程を経て、受発光素子1が得られる。
最後に、得られた受発光素子1を覆うように封止部材12を被せ、基板2に接合する。
[7] Next, the third electrode 9 is formed on the photoconductor layer 8.
The third electrode 9 can be formed by using, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, bonding of metal foil, coating and baking of metal fine particle ink, or the like.
The light emitting / receiving element 1 is obtained through the steps as described above.
Finally, the sealing member 12 is covered so as to cover the obtained light emitting / receiving element 1 and bonded to the substrate 2.

<第2実施形態>
次に、本発明の受発光素子の第2実施形態について説明する。
以下、第2実施形態の発光素子について、前述した第1実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
第2実施形態の受発光素子1は、光導電体層8に用いられる構成材料(光導電体材料)の種類が異なること以外は、前記第1実施形態の受発光素子と同様である。
すなわち、本実施形態の受発光素子1では、光導電体層8の主材料として含まれる構成材料(光導電体材料)として、下記式(2A)で表されるチアジアゾール系化合物が用いられる。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the light emitting / receiving element of the present invention will be described.
Hereinafter, the light emitting device of the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.
The light emitting / receiving element 1 of the second embodiment is the same as the light receiving / emitting element of the first embodiment, except that the type of the constituent material (photoconductor material) used for the photoconductor layer 8 is different.
That is, in the light emitting / receiving element 1 of the present embodiment, a thiadiazole compound represented by the following formula (2A) is used as a constituent material (photoconductor material) included as the main material of the photoconductor layer 8.

Figure 2013045977
[式(2A)中、2つのAは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミンを示す。]
Figure 2013045977
[In Formula (2A), two A's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group optionally having a substituent, an arylamino group, or a triarylamine. ]

このような上記式(2A)で表されるチアジアゾール系化合物を、光導電体材料として用いることで、入射光の受光により、高効率で電子と正孔とを発生させることができる。
また、光導電体材料としては、反応する光の波長を変更する観点から、下記式(2A−1)〜(2A−3)で表わされる化合物を用いるのが好ましく、具体的には、特に、下記式2A−4〜2A−6で表わされる化合物を用いるのが好ましい。このような化合物は、特に近赤外域での発光を良好に受光して導電性を示す。よって、このような化合物を用いることで近赤外域での発光を受光して発光する受発光素子とすることができる。
By using such a thiadiazole-based compound represented by the above formula (2A) as a photoconductor material, electrons and holes can be generated with high efficiency by receiving incident light.
Moreover, as a photoconductor material, it is preferable to use the compound represented by following formula (2A-1)-(2A-3) from a viewpoint of changing the wavelength of the light to react, Specifically, It is preferable to use a compound represented by the following formulas 2A-4 to 2A-6. Such a compound is particularly well-received in the near-infrared region and exhibits conductivity. Therefore, by using such a compound, a light emitting / receiving element that receives and emits light in the near infrared region can be obtained.

Figure 2013045977
[式(2A−1)〜(2A−3)中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基を示す。また、隣合う2つのRの炭素同士が連結して環状をなしていてもよい。]
Figure 2013045977
[In formulas (2A-1) to (2A-3), R each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group which may have a substituent. Two adjacent R carbons may be linked to form a ring. ]

Figure 2013045977
Figure 2013045977

なお、光導電体材料として、かかるチアジアゾール系化合物を用いる場合、光導電体層8の平均厚さは、特に限定されないが、500nm以上、2000nm以下であるのが好ましく、800nm以上、1300nm以下であるのがより好ましい。これにより、入射光の受光により高効率で電子と正孔とを発生させることができるとともに、光導電体層8の高抵抗化を的確に防止または抑制することができる。   In addition, when using such a thiadiazole compound as the photoconductor material, the average thickness of the photoconductor layer 8 is not particularly limited, but is preferably 500 nm or more and 2000 nm or less, and is 800 nm or more and 1300 nm or less. Is more preferable. Thereby, electrons and holes can be generated with high efficiency by receiving incident light, and the increase in resistance of the photoconductor layer 8 can be prevented or suppressed accurately.

<第3実施形態>
次に、本発明の受発光素子の第3実施形態について説明する。
以下、第3実施形態の発光素子について、前述した第1実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
第3実施形態の受発光素子1は、光導電体層8に用いられる構成材料(光導電体材料)の種類が異なること以外は、前記第1実施形態の受発光素子と同様である。
すなわち、本実施形態の受発光素子1では、光導電体層8の主材料として含まれる構成材料(光導電体材料)として、下記式(3A)で表されるテトラセン系化合物が用いられる。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the light emitting / receiving element of the present invention will be described.
Hereinafter, the light emitting device of the third embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.
The light emitting / receiving element 1 of the third embodiment is the same as the light receiving / emitting element of the first embodiment, except that the type of constituent material (photoconductor material) used for the photoconductor layer 8 is different.
That is, in the light emitting / receiving element 1 of this embodiment, a tetracene compound represented by the following formula (3A) is used as a constituent material (photoconductor material) included as a main material of the photoconductor layer 8.

Figure 2013045977
[前記式(3A)中、2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基を示す。]
Figure 2013045977
[In the formula (3A), two R 1 s independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group which may have a substituent, or an arylamino group. ]

このような上記式(3A)で表されるテトラセン系化合物を、光導電体材料として用いることで、入射光の受光により、高効率で電子と正孔とを発生させることができる。
また、光導電体材料としては、さらなる反応する光の波長を変更する観点から、下記式3A−1〜3A−11で表わされる化合物を用いるのが好ましい。
By using such a tetracene compound represented by the above formula (3A) as a photoconductor material, electrons and holes can be generated with high efficiency by receiving incident light.
Moreover, as a photoconductor material, it is preferable to use the compound represented by following formula 3A-1 to 3A-11 from a viewpoint of changing the wavelength of the light which reacts further.

Figure 2013045977
Figure 2013045977

なお、光導電体材料として、かかるアントラセン系化合物を用いる場合、光導電体層8の平均厚さは、特に限定されないが、100nm以上、1000nm以下であるのが好ましく、200nm以上、600nm以下であるのがより好ましい。これにより、入射光の受光により高効率で電子と正孔とを発生させることができるとともに、光導電体層8の高抵抗化を的確に防止または抑制することができる。   In addition, when using this anthracene-type compound as a photoconductor material, although the average thickness of the photoconductor layer 8 is not specifically limited, It is preferable that it is 100 nm or more and 1000 nm or less, and is 200 nm or more and 600 nm or less. Is more preferable. Thereby, electrons and holes can be generated with high efficiency by receiving incident light, and the increase in resistance of the photoconductor layer 8 can be prevented or suppressed accurately.

<第4実施形態>
図2は、本発明の受発光素子の第4実施形態を模式的に示す断面図である。
以下、第4実施形態の発光素子について、前述した第1実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
第4実施形態の受発光素子1は、第2の電極7が、増幅回路および制御回路を含む積層体で構成され、基板2への各層の積層順が異なること以外は、前記第1実施形態の発光素子と同様である。
すなわち、図2に示す受発光素子1は、基板2上に、第3の電極9と、光導電体層8と、第2の電極7と、積層体11と、第1の電極3とが、この順に積層されてなるものである。そして、第2の電極7は、第1の電極3側から、第1の層7Aと、第2の層7Bと、第3の層7Cとで構成される3層からなる積層体で構成される。
<Fourth embodiment>
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a fourth embodiment of the light receiving and emitting element of the present invention.
Hereinafter, the light-emitting element of the fourth embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
The light emitting / receiving element 1 of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment except that the second electrode 7 is composed of a laminated body including an amplifier circuit and a control circuit, and the order of lamination of the layers on the substrate 2 is different. This is the same as the light emitting element.
That is, the light emitting / receiving element 1 shown in FIG. 2 includes a third electrode 9, a photoconductor layer 8, a second electrode 7, a stacked body 11, and a first electrode 3 on a substrate 2. These are laminated in this order. Then, the second electrode 7 is configured from a laminated body including three layers including a first layer 7A, a second layer 7B, and a third layer 7C from the first electrode 3 side. The

このような第2の電極7において、第2の層7Bは、光導電体層8で発生した電子を増幅する増幅回路と、この増幅回路の作動を制御する制御回路とを有している。
また、第1の層7Aは、電極として機能し、例えば、ITO、IZO、In、SnO等の金属酸化物で構成される。さらに、第3の層7Cは、電極として機能し、例えば、Al、Ti、Ta、Ag、Mo、W、Co、Cr、またはこれらを含む合金等で構成される。
In such a second electrode 7, the second layer 7B has an amplifier circuit that amplifies the electrons generated in the photoconductor layer 8 and a control circuit that controls the operation of the amplifier circuit.
The first layer 7A functions as an electrode and is made of a metal oxide such as ITO, IZO, In 3 O 3 , or SnO 2 . Furthermore, the third layer 7C functions as an electrode and is made of, for example, Al, Ti, Ta, Ag, Mo, W, Co, Cr, or an alloy containing these.

このような受発光素子1にあっては、第1の電極3が第1の層7Aに対して極性がマイナスになるように電圧を印加し、さらに、第2の電極7が第3の層7Cに対して極性がマイナスになるように電圧を印加する。そして、この状態で、基板2および第3の電極9を透過して、光導電体層8に入射光が照射されると、光導電体層8が励起されることに起因して電子が発生し、この電子が第2の電極7側に移動することで、第3の電極9側から第3の層7Cに電子が流れる。この電子(電流)を、第2の層7Bが備える増幅回路および制御回路を用いて増幅させ、さらに、増幅させた電子を、第1の層7Aを介して、積層体11に供給する。
かかる現象によって、積層体11(発光層5)に対して、第2の電極7側から供給する電子を増幅させることができる。そのため、積層体11が備える発光層5における発光効率の向上をさらに図ることができる。
In such a light emitting / receiving element 1, a voltage is applied so that the first electrode 3 has a negative polarity with respect to the first layer 7A, and the second electrode 7 is connected to the third layer. A voltage is applied so that the polarity is negative with respect to 7C. In this state, when incident light is applied to the photoconductor layer 8 through the substrate 2 and the third electrode 9, electrons are generated due to the excitation of the photoconductor layer 8. Then, when the electrons move to the second electrode 7 side, the electrons flow from the third electrode 9 side to the third layer 7C. The electrons (current) are amplified using an amplifier circuit and a control circuit included in the second layer 7B, and the amplified electrons are supplied to the stacked body 11 via the first layer 7A.
By this phenomenon, electrons supplied from the second electrode 7 side can be amplified with respect to the stacked body 11 (light emitting layer 5). Therefore, it is possible to further improve the light emission efficiency in the light emitting layer 5 included in the stacked body 11.

なお、かかる構成の受発光素子1は、前記第1実施形態の受発光素子1の製造方法で説明したのと同様に、基板2上に、順次、各層を積層することで形成される。
そのため、増幅回路および制御回路を備える第2の層7Bの形成にはエッチング工程を伴うことにより、この第2の層7Bよりも下側に位置する第3の電極9および光導電体層8がエッチング工程による影響を受けることとなる。しかしながら、第3の電極9および光導電体層8は、紫外線、酸等に対して比較的変質・劣化が生じにくい構成材料で構成されているため、上述したような順番で各層を積層したとしても、第3の電極9および光導電体層8の変質・劣化を的確に抑制または防止することができる。
The light emitting / receiving element 1 having such a configuration is formed by sequentially stacking each layer on the substrate 2 in the same manner as described in the method for manufacturing the light emitting / receiving element 1 of the first embodiment.
Therefore, the formation of the second layer 7B including the amplifier circuit and the control circuit involves an etching process, so that the third electrode 9 and the photoconductor layer 8 positioned below the second layer 7B are formed. It will be affected by the etching process. However, since the third electrode 9 and the photoconductor layer 8 are made of constituent materials that are relatively resistant to deterioration and deterioration with respect to ultraviolet rays, acids, and the like, the layers are laminated in the order as described above. However, it is possible to accurately suppress or prevent the alteration and deterioration of the third electrode 9 and the photoconductor layer 8.

<第5実施形態>
図3は、本発明の受発光素子の第5実施形態を模式的に示す断面図である。
以下、第5実施形態の発光素子について、前述した第1実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
第5実施形態の受発光素子1は、第2の電極7が、第1の絶縁層を含む積層体で構成され、さらに、増幅回路および制御回路を備える第4の層14が、第2の絶縁層13を介して第1の電極3の下側に設けられていること以外は、前記第1実施形態の発光素子と同様である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a fifth embodiment of the light emitting / receiving element according to the present invention.
Hereinafter, the light emitting device of the fifth embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
In the light emitting / receiving element 1 according to the fifth embodiment, the second electrode 7 is formed of a laminated body including a first insulating layer, and the fourth layer 14 including an amplifier circuit and a control circuit is The light emitting device is the same as the light emitting device of the first embodiment except that it is provided below the first electrode 3 with the insulating layer 13 interposed therebetween.

すなわち、図3に示す受発光素子1は、基板2上に、第4の層14と、第2の絶縁層13と、第1の電極3と、積層体11と、第2の電極7と、光導電体層8と、第3の電極9とが、この順に積層されてなるものである。そして、第2の電極7は、第1の電極3側から、第1の層7Aと、第2の層7Bと、第3の層7Cとで構成される3層からなる積層体で構成される。   That is, the light emitting / receiving element 1 shown in FIG. 3 includes the fourth layer 14, the second insulating layer 13, the first electrode 3, the stacked body 11, and the second electrode 7 on the substrate 2. The photoconductor layer 8 and the third electrode 9 are laminated in this order. Then, the second electrode 7 is configured from a laminated body including three layers including a first layer 7A, a second layer 7B, and a third layer 7C from the first electrode 3 side. The

このような第2の電極7において、第2の層7Bは、絶縁層(第1の絶縁層)として機能し、例えば、二酸化ケイ素、フッ素含有シルセスキオキサン、炭素含有シルセスキオキサンのようなシリコン酸化物や、窒化シリコン、窒化チタンのような窒化物等の無機絶縁材料、ポリパラキシリレン、ポリビニルフェノール、ノボラック樹脂のような芳香族系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のようなフッ素系樹脂、アモルファスカーボンのようなカーボン材料等の有機絶縁材料等で構成される。また、第1の層7Aは、電極として機能し、例えば、Al、Ti、Ta、Ag、Mo、W、Co、Cr、またはこれらを含む合金等で構成される。さらに、第3の層7Cは、電極として機能し、例えば、Al、Ti、Ta、Ag、Mo、W、Co、Cr、またはこれらを含む合金等で構成される。   In such a second electrode 7, the second layer 7B functions as an insulating layer (first insulating layer), such as silicon dioxide, fluorine-containing silsesquioxane, or carbon-containing silsesquioxane. Silicon oxide, inorganic insulating materials such as nitrides such as silicon nitride and titanium nitride, aromatic resins such as polyparaxylylene, polyvinylphenol and novolac resins, and polytetrafluoroethylene (PTFE) It is composed of an organic insulating material such as a fluororesin or a carbon material such as amorphous carbon. The first layer 7A functions as an electrode and is made of, for example, Al, Ti, Ta, Ag, Mo, W, Co, Cr, or an alloy containing these. Furthermore, the third layer 7C functions as an electrode and is made of, for example, Al, Ti, Ta, Ag, Mo, W, Co, Cr, or an alloy containing these.

また、第4の層14は、光導電体層8で発生した電子を増幅する増幅回路と、この増幅回路の作動を制御する制御回路とを有している。さらに、第2の絶縁層13は、第4の層14と第1の電極3とを絶縁するための膜として機能し、前記第2の層7Bで説明したのと同様の構成材料で構成される。
さらに、第4の層14は、それぞれ、第1の電極3および第3の層7Cに、配線を介して電気的に接続されている。
The fourth layer 14 has an amplifier circuit that amplifies the electrons generated in the photoconductor layer 8 and a control circuit that controls the operation of the amplifier circuit. Further, the second insulating layer 13 functions as a film for insulating the fourth layer 14 and the first electrode 3 and is made of the same constituent material as that described for the second layer 7B. The
Further, the fourth layer 14 is electrically connected to the first electrode 3 and the third layer 7C, respectively, via wiring.

このような受発光素子1にあっては、第1の電極3が第1の層7Aに対して極性がプラスになるように電圧を印加し、さらに、第2の電極7が第3の層7Cに対して極性がマイナスになるように電圧を印加する。そして、この状態で、封止部材および第3の電極9を透過して、光導電体層8に入射光が照射されると、光導電体層8が励起されることに起因して電子が発生し、この電子が第2の電極7側に移動することで、第3の電極9側から第3の層7Cに電子が流れる。この電子(電流)を、第4の層14が備える増幅回路および制御回路を用いて増幅させ、さらに、増幅させた電子を、第1の電極3を介して、積層体11に供給する。
かかる現象によって、積層体11(発光層5)に対して、第1の電極3側から供給する電子を増幅させることができる。そのため、積層体11が備える発光層5における発光効率の向上をさらに図ることができる。
In such a light receiving and emitting element 1, a voltage is applied so that the first electrode 3 has a positive polarity with respect to the first layer 7A, and the second electrode 7 is connected to the third layer. A voltage is applied so that the polarity is negative with respect to 7C. In this state, when the incident light is applied to the photoconductor layer 8 through the sealing member and the third electrode 9, electrons are excited due to the excitation of the photoconductor layer 8. The generated electrons move to the second electrode 7 side, whereby electrons flow from the third electrode 9 side to the third layer 7C. The electrons (current) are amplified using an amplifier circuit and a control circuit included in the fourth layer 14, and the amplified electrons are supplied to the stacked body 11 through the first electrode 3.
With this phenomenon, electrons supplied from the first electrode 3 side can be amplified with respect to the stacked body 11 (light emitting layer 5). Therefore, it is possible to further improve the light emission efficiency in the light emitting layer 5 included in the stacked body 11.

なお、かかる構成の受発光素子1は、前記第1実施形態の受発光素子1の製造方法で説明したのと同様に、基板2上に、順次、各層を積層することで形成される。
そのため、基板2上に、エッチング工程を伴う第4の層14を形成した後には、このようなエッチング工程を用いることなく各層を形成することができるため、いわゆるライン成膜で形成することができることから、製造工程の簡略化を図ることができる。
The light emitting / receiving element 1 having such a configuration is formed by sequentially stacking each layer on the substrate 2 in the same manner as described in the method for manufacturing the light emitting / receiving element 1 of the first embodiment.
Therefore, after forming the fourth layer 14 accompanied with the etching process on the substrate 2, each layer can be formed without using such an etching process, so that it can be formed by so-called line film formation. Therefore, the manufacturing process can be simplified.

また、前記第4実施形態の受発光素子1の製造工程と比較して、第3の電極9および光導電体層8の形成後に、増幅回路および制御回路を備える層を形成する必要がないため、第3の電極9および光導電体層8の変質・劣化をより的確に抑制または防止することができる。
また、第5の実施形態の変形例として、図4に示す受発光素子1のように各層を積層し、基板側から入射光を受けるような構造としてもよい。
Further, it is not necessary to form a layer including an amplifier circuit and a control circuit after the formation of the third electrode 9 and the photoconductor layer 8 as compared with the manufacturing process of the light emitting / receiving element 1 of the fourth embodiment. The alteration and deterioration of the third electrode 9 and the photoconductor layer 8 can be suppressed or prevented more accurately.
Further, as a modification of the fifth embodiment, each layer may be stacked as in the light receiving and emitting element 1 shown in FIG. 4 so as to receive incident light from the substrate side.

すなわち、図4に示す受発光素子1は、基板2上に、第4の層14と、第2の絶縁層13と、第3の電極9と、光導電体層8と、第2の電極7と、積層体11と、第1の電極3とが、この順に積層されてなるものである。そして、第2の電極7は、第1の電極3側から、第1の層7Aと、第2の層7Bと、第3の層7Cとで構成される3層からなる積層体で構成される。   That is, the light emitting / receiving element 1 shown in FIG. 4 has a fourth layer 14, a second insulating layer 13, a third electrode 9, a photoconductor layer 8, and a second electrode on a substrate 2. 7, the laminate 11, and the first electrode 3 are laminated in this order. Then, the second electrode 7 is configured from a laminated body including three layers including a first layer 7A, a second layer 7B, and a third layer 7C from the first electrode 3 side. The

係る構成とすることで、前記第4実施形態の受発光素子1と比較して、発光光を、増幅回路および制御回路を備える第4の層を透過させる必要がないため、発光光の透過率の向上を図ることができる。
なお、前記第1実施形態〜第5実施形態の各部の構成は、適宜組み合わせて用いることができる。
By adopting such a configuration, it is not necessary to transmit the emitted light through the fourth layer including the amplifier circuit and the control circuit as compared with the light receiving and emitting element 1 of the fourth embodiment. Can be improved.
In addition, the structure of each part of the said 1st Embodiment-5th Embodiment can be used in combination as appropriate.

次に、上述した本発明の受発光素子を備える受発光装置(本発明の受発光装置)について説明する。
なお、以下では、受発光装置をディスプレイ装置に適用した場合を一例に説明する。
(ディスプレイ装置)
図5は、本発明の受発光装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図5中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
Next, a light emitting / receiving device (the light emitting / receiving device of the present invention) including the light emitting / receiving element of the present invention described above will be described.
Hereinafter, a case where the light emitting / receiving device is applied to a display device will be described as an example.
(Display device)
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a display device to which the light emitting and receiving device of the present invention is applied. In the following description, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 5 will be described as “upper” and the lower side as “lower”.

図5に示すディスプレイ装置100は、発光素子1と、その上側に設けられたカラーフィルタ19R、19G、19Bと、下側に設けられたカラーフィルタ19’R、19’G、19’Bとを有している。
カラーフィルタ19R、19G、19Bは、基板21に支持されて設けられ、エポキシ層35を介して、発光素子1の上側に接合されている。
また、カラーフィルタ19’R、19’G、19’Bは、基板21’に支持されて設けられ、エポキシ層35’を介して、発光素子1の下側に接合されている。
The display device 100 shown in FIG. 5 includes the light emitting element 1, color filters 19R, 19G, and 19B provided on the upper side thereof, and color filters 19′R, 19′G, and 19′B provided on the lower side. Have.
The color filters 19R, 19G, and 19B are provided to be supported by the substrate 21 and are bonded to the upper side of the light emitting element 1 through the epoxy layer 35.
The color filters 19′R, 19′G, and 19′B are provided to be supported by the substrate 21 ′, and are bonded to the lower side of the light-emitting element 1 through the epoxy layer 35 ′.

かかる構成のディスプレイ装置100において、その厚さ方向(上下方向)のカラーフィルタ19R、19’Rに対応する位置する受発光素子1により、カラーフィルタ19’Rを介して赤色の光を発光する受発光素子1Rが構成され、カラーフィルタ19G、19’Gに対応する位置する受発光素子1により、カラーフィルタ19’Gを介して緑色の光を発光する受発光素子1Gが構成され、カラーフィルタ19B、19’Bに対応する位置する受発光素子1により、カラーフィルタ19’Bを介して青色の光を発光する受発光素子1Bが構成される。   In the display device 100 having such a configuration, the light receiving / emitting element 1 positioned corresponding to the color filters 19R and 19′R in the thickness direction (vertical direction) emits red light via the color filter 19′R. The light emitting / emitting element 1R is configured, and the light receiving / emitting element 1G that emits green light through the color filter 19′G is configured by the light receiving / emitting element 1 positioned corresponding to the color filters 19G, 19′G, and the color filter 19B. , 19′B, the light emitting / receiving element 1B that emits blue light through the color filter 19′B is configured.

そこで、ディスプレイ装置100の上側から入射光を照射すると、入射光のうち赤色の光Rが選択的にカラーフィルタ19Rを透過する。そして、この光Rが受発光素子1Rに導かれることで、受発光素子1Rは、例えば、白色の光Wを発光し、さらに、この白色の光Wは、カラーフィルタ19’Rを透過することで、赤色の光に変換される。
また、入射光のうち緑色の光Gが選択的にカラーフィルタ19Gを透過する。そして、この光Gが受発光素子1Gに導かれることで、受発光素子1Gは、例えば、白色の光Wを発光し、さらに、この白色の光Wは、カラーフィルタ19’Gを透過することで、緑色の光に変換される。
さらに、入射光のうち青色の光Bが選択的にカラーフィルタ19Bを透過する。そして、この光Bが受発光素子1Bに導かれることで、受発光素子1Bは、例えば、白色の光Wを発光し、さらに、この白色の光Wは、カラーフィルタ19’Bを透過することで、青色の光に変換される。
Therefore, when incident light is irradiated from the upper side of the display device 100, the red light R out of the incident light selectively passes through the color filter 19R. The light R is guided to the light emitting / receiving element 1R, so that the light receiving / emitting element 1R emits, for example, white light W, and the white light W passes through the color filter 19′R. Thus, it is converted into red light.
Further, the green light G of the incident light selectively passes through the color filter 19G. The light G is guided to the light emitting / receiving element 1G, so that the light receiving / emitting element 1G emits white light W, for example, and the white light W passes through the color filter 19′G. And converted to green light.
Further, the blue light B out of the incident light selectively passes through the color filter 19B. The light B is guided to the light emitting / receiving element 1B so that the light receiving / emitting element 1B emits, for example, white light W, and the white light W passes through the color filter 19′B. Thus, it is converted into blue light.

したがって、カラーフィルタ19R、19’Rおよび受発光素子1Rにより、赤色の光Rを受発光するサブ画素100Rが構成され、カラーフィルタ19G、19’Gおよび受発光素子1Gにより、緑色の光Gを受発光するサブ画素100Gが構成され、さらに、カラーフィルタ19B、19’Bおよび受発光素子1Bにより、青色の光Rを受発光するサブ画素100Bが構成される。
このようなサブ画素100R、100G、100Bを組み合わせて用いることで、フルカラー画像を表示することができる。
Accordingly, the sub-pixel 100R that receives and emits red light R is configured by the color filters 19R and 19′R and the light emitting and receiving element 1R, and the green light G is generated by the color filters 19G and 19′G and the light emitting and receiving element 1G. A sub-pixel 100G that receives and emits light is configured, and further, a sub-pixel 100B that receives and emits blue light R is configured by the color filters 19B and 19′B and the light-receiving and emitting element 1B.
A full color image can be displayed by using such subpixels 100R, 100G, and 100B in combination.

また、隣接するカラーフィルタ19R、19G、19B同士の間には、遮光層36が形成され、隣接するカラーフィルタ19’R、19’G、19’B同士の間には、遮光層36’が形成されている。これにより、意図しないサブ画素100R、100G、100Bが発光するのを防止することができる。
なお、ディスプレイ装置100は、上記のようにカラー表示するものの他、単色表示のものとすることも可能である。
このようなディスプレイ装置100(本発明の受発光装置)は、各種の電子機器に組み込むことができる。
なお、以下では、電子機器をディジタルスチルカメラに適用した場合を一例に説明する。
Further, a light shielding layer 36 is formed between the adjacent color filters 19R, 19G, and 19B, and a light shielding layer 36 ′ is formed between the adjacent color filters 19′R, 19′G, and 19′B. Is formed. Thereby, it is possible to prevent the unintended subpixels 100R, 100G, and 100B from emitting light.
Note that the display device 100 can be a single color display in addition to the color display as described above.
Such a display device 100 (the light receiving and emitting device of the present invention) can be incorporated into various electronic devices.
Hereinafter, a case where the electronic apparatus is applied to a digital still camera will be described as an example.

(ディジタルスチルカメラ)
図6は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、前述のディスプレイ装置100が設けられている。
(Digital still camera)
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
The display device 100 described above is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300.

また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)1304が設けられている。
光学レンズを介してディスプレイ装置100に導かれた被写体像は、このディスプレイ装置100により撮像信号に変換され、さらに、ケース(ボディー)1302の背面側において、電子画像として表示される。
したがって、ディジタルスチルカメラ1300において、ディスプレイ装置100は、被写体像を撮像信号に変換する撮像素子としての機能と、被写体を電子画像として表示するファインダとしての機能とを両立する。
An optical lens (imaging optical system) 1304 is provided on the front side of the case 1302 (on the back side in the illustrated configuration).
The subject image guided to the display device 100 via the optical lens is converted into an imaging signal by the display device 100 and further displayed as an electronic image on the back side of the case (body) 1302.
Therefore, in the digital still camera 1300, the display device 100 has both a function as an imaging element that converts a subject image into an imaging signal and a function as a finder that displays a subject as an electronic image.

ケースの内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308は、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリが設置されている。
よって、撮影者がディスプレイ装置100に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるディスプレイ装置100で表示されている撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
A circuit board 1308 is installed inside the case. The circuit board 1308 is provided with a memory that can store (store) an imaging signal.
Therefore, when the photographer confirms the subject image displayed on the display device 100 and presses the shutter button 1306, the imaging signal displayed on the display device 100 at that time is transferred and stored in the memory of the circuit board 1308. The

また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。   In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory of the circuit board 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.

なお、本発明の電子機器は、図6のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡等に適用することができる。
また、本発明の受光素子は、図1の受発光素子に組み込まれるものの他、センサー等として単独で用いることもできる。
In addition to the digital still camera of FIG. 6, the electronic apparatus of the present invention can be applied to, for example, a video camera, a viewfinder type, a monitor direct view type video tape recorder, a crime prevention TV monitor, an electronic binoculars, and the like. it can.
Further, the light receiving element of the present invention can be used alone as a sensor or the like, in addition to the element incorporated in the light receiving and emitting element of FIG.

以上、本発明の受光素子、受発光素子、受発光装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、本発明の受光素子、受発光素子、受発光装置および電子機器は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することができる。
The light receiving element, light receiving / emitting element, light receiving / emitting device, and electronic apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these.
For example, the light-receiving element, light-emitting / receiving element, light-emitting / receiving device, and electronic device of the present invention can be replaced with any one that can exhibit the same function, or can have any configuration. .

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.チアジアゾール系化合物
(合成例A1)上記式2A−5で表わされる化合物の合成
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Thiadiazole compound (Synthesis Example A1) Synthesis of compound represented by Formula 2A-5 above

Figure 2013045977
Figure 2013045977

合成(A1−1)
5リットルのフラスコに発煙硝酸1500mlを入れ冷却した。そこへ10〜50℃に保つようにして硫酸1500mlを分割添加した。さらにそこへ原料のジブロモベンゾチアジアゾールである化合物(a)を150gを1時間かけて少量ずつ添加した。その際に溶液温度は5℃以下になるように行った。全量添加後、室温(25℃)において20時間反応させた。反応後、氷3kgに反応液を注ぎ、一晩攪拌した。その後、ろ過してメタノール、ヘプタンで洗浄した。
ろ過して残った物を200mlのトルエンで熱溶解させた後、室温まで徐冷後にろ過し、残ったものを少量のトルエンで洗浄後、減圧乾燥させた。
これにより、HPLC純度95%の化合物(b)(4、7−ジブロモ−5、6−ジニトロ−ベンゾ[1、2、5]チアジアゾール)60gを得た。
Synthesis (A1-1)
A 5-liter flask was charged with 1500 ml of fuming nitric acid and cooled. Thereto, 1500 ml of sulfuric acid was added in portions while maintaining the temperature at 10 to 50 ° C. Further, 150 g of compound (a), which is a raw material dibromobenzothiadiazole, was added in small portions over 1 hour. At that time, the solution temperature was adjusted to 5 ° C. or lower. After addition of the entire amount, the reaction was allowed to proceed at room temperature (25 ° C.) for 20 hours. After the reaction, the reaction solution was poured into 3 kg of ice and stirred overnight. Thereafter, the mixture was filtered and washed with methanol and heptane.
The residue remaining after filtration was dissolved in 200 ml of toluene by heating, and then gradually cooled to room temperature, followed by filtration. The residue was washed with a small amount of toluene and then dried under reduced pressure.
As a result, 60 g of compound (b) (4,7-dibromo-5,6-dinitro-benzo [1,2,5] thiadiazole) having an HPLC purity of 95% was obtained.

合成(A1−2)
Ar下、5リットルのフラスコに、得られたジブロモ体である化合物(b)30gとトリフェニルアミンのボロン酸体54.2g、トルエン2500ml、2M炭酸セシウム水溶液(152g/(蒸留水)234ml)を入れ、90℃で一晩反応させた。反応後ろ過、分液、濃縮し、得られた粗体52gをシリカゲルカラム(SiO 5kg)で分離し、赤紫色固体を得た。
これにより、HPLC純度96%の化合物(c)8.9gを得た。
Synthesis (A1-2)
In a 5 liter flask under Ar, 30 g of the obtained dibromo compound (b), 54.2 g of triphenylamine boronic acid, 2500 ml of toluene, 2M aqueous cesium carbonate solution (152 g / (distilled water) 234 ml). The mixture was allowed to react at 90 ° C. overnight. After the reaction, filtration, liquid separation and concentration were performed, and 52 g of the resulting crude product was separated with a silica gel column (SiO 2 5 kg) to obtain a red-purple solid.
As a result, 8.9 g of a compound (c) having a HPLC purity of 96% was obtained.

なお、トリフェニルアミンのボロン酸体の合成に際しては、Ar下、5リットルのフラスコに、4−ブロモトリフェニルアミン(市販品)246g、脱水テトラヒドロフラン1500mlを入れ、−60℃で1.6M n−BuLi/ヘキサン溶液570mlを3時間かけて滴下した。30分後ホウ酸トリイソプロピル429gを1時間かけて滴下した。滴下後は成り行きの温度で一晩反応させた。反応後、水2リットルを滴下し、その後トルエン2リットルで抽出、分液した。有機層を濃縮、再結晶し、ろ過、乾燥させて白色の目的物であるボロン酸体160gを得た。
得られたボロン酸体のHPLC純度は、99%であった。
In the synthesis of the boronic acid form of triphenylamine, 246 g of 4-bromotriphenylamine (commercially available product) and 1500 ml of dehydrated tetrahydrofuran were placed in a 5-liter flask under Ar, and 1.6 M n- 570 ml of BuLi / hexane solution was added dropwise over 3 hours. After 30 minutes, 429 g of triisopropyl borate was added dropwise over 1 hour. After dropping, the reaction was allowed to proceed overnight at the expected temperature. After the reaction, 2 liters of water was added dropwise, and then extracted with 2 liters of toluene and separated. The organic layer was concentrated, recrystallized, filtered and dried to obtain 160 g of a boronic acid compound as a white target product.
The HPLC purity of the obtained boronic acid compound was 99%.

合成(A1−3)
Ar下、1リットルのフラスコに、得られたジニトロ体である化合物(c)8g、還元鉄7g、酢酸600mlを入れ、80℃で4時間反応させて室温まで冷却させた。反応後、反応液をイオン交換水1.5リットルに注ぎ、そこへ酢酸エチル1.5リットルをさらに添加した。添加後、固体が析出していたので、テトラヒドロフラン1リットルと食塩300gを添加し、分液した。水層は1リットルのテトラヒドロフランで再抽出した。濃縮乾燥したものを再度、少量の水、メタノールにて洗浄し、橙色固体を得た。
これにより、HPLC純度80%の化合物(d)7gを得た。
Synthesis (A1-3)
Under Ar, 8 g of the obtained dinitro compound (c), 7 g of reduced iron, and 600 ml of acetic acid were placed in a 1 liter flask, reacted at 80 ° C. for 4 hours, and cooled to room temperature. After the reaction, the reaction solution was poured into 1.5 liters of ion exchange water, and 1.5 liters of ethyl acetate was further added thereto. After the addition, since a solid was precipitated, 1 liter of tetrahydrofuran and 300 g of sodium chloride were added and separated. The aqueous layer was re-extracted with 1 liter of tetrahydrofuran. The concentrated and dried product was washed again with a small amount of water and methanol to obtain an orange solid.
As a result, 7 g of a compound (d) having an HPLC purity of 80% was obtained.

合成(A1−4)
Ar下、1リットルのフラスコに、得られたジアミン体である化合物(d)1.5g、9,10−フェナントレンキノン0.6g、溶媒として酢酸300mlを入れ、80℃にて2時間反応させた。反応後、室温まで冷却させ、反応液をイオン交換水1リットルに注ぎ、結晶をろ過、水洗、2gの黒緑色固体を得た。そして、その黒緑色固体をシリカゲルカラム(SiO 1kg)で精製した。
これにより、HPLC純度99%の化合物(e)(前記式2A−5で表わされる化合物)1.5gを得た。この化合物(e)を質量分析したところ、M+:824であった。
さらに、得られた化合物(e)を設定温度340℃で昇華精製した。その昇華精製後の化合物(e)のHPLC純度は99%であった。
Synthesis (A1-4)
Under Ar, a 1 liter flask was charged with 1.5 g of the obtained diamine compound (d), 0.6 g of 9,10-phenanthrenequinone, and 300 ml of acetic acid as a solvent, and reacted at 80 ° C. for 2 hours. . After the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and the reaction solution was poured into 1 liter of ion-exchanged water. The black-green solid was purified with a silica gel column (SiO 2 1 kg).
As a result, 1.5 g of a compound (e) (compound represented by the formula 2A-5) having an HPLC purity of 99% was obtained. Mass analysis of this compound (e) showed M +: 824.
Furthermore, the obtained compound (e) was purified by sublimation at a preset temperature of 340 ° C. The HPLC purity of the compound (e) after the purification by sublimation was 99%.

2.テトラセン系材料
(合成例B1)前記式3A−2で表わされる化合物の合成
2. Tetracene-based material (Synthesis Example B1) Synthesis of a compound represented by Formula 3A-2

Figure 2013045977
Figure 2013045977

合成(B1−1)
Ar下、300mlのフラスコに、4−ブロモビフェニル6gと乾燥ジエチルエーテル50mlを入れた。室温で1.6M n−BuLi/ヘキサン溶液14.5mlを滴下し、30分間反応させた。
一方、別途、Ar下、500mlのフラスコに、5、12−ナフタセンキノン2.7と乾燥トルエン100mlを投入した。そこへ先に調整したビフェニルリチウムを滴下し、3時間反応させた。反応後、20mlの蒸留水を添加し、30分攪拌後、メタノール中に入れ、固体をろ過分離した。得られた固体をシリカゲル(SiO 500g)で精製した。
これにより、白色固体(5、12−ビスビフェニル−4−イル−5、12−ジヒドロ−ナフタセン−5、12−ジオール)4.5gを得た。
Synthesis (B1-1)
Under Ar, 6 g 4-bromobiphenyl and 50 ml dry diethyl ether were placed in a 300 ml flask. At room temperature, 14.5 ml of 1.6M n-BuLi / hexane solution was added dropwise and reacted for 30 minutes.
Separately, 5,12-naphthacenequinone 2.7 and 100 ml of dry toluene were charged into a 500 ml flask under Ar. The biphenyllithium prepared previously was dripped there and it was made to react for 3 hours. After the reaction, 20 ml of distilled water was added, stirred for 30 minutes, put into methanol, and the solid was separated by filtration. The obtained solid was purified on silica gel (SiO 2 500 g).
This gave 4.5 g of a white solid (5,12-bisbiphenyl-4-yl-5,12-dihydro-naphthacene-5,12-diol).

合成(B1−2)
合成(B1−1)で得られたジオール体4.5gと酢酸300mlを計量し、1000mlのフラスコに入れた。そこへ、塩酸(35%)5gに塩化スズ(II)(無水)5gを溶かしたものを入れ、30分攪拌した。その後、分液ロートに移し、トルエンを加えて、蒸留水にて分液洗浄し、乾燥させた。得られた個体をシリカゲル(SiO 500g)で精製し、黄色固体(前記式3A−2で表わされるビスビフェニリルテトラセン(BBT))4gを得た。
Synthesis (B1-2)
4.5 g of the diol obtained in synthesis (B1-1) and 300 ml of acetic acid were weighed and placed in a 1000 ml flask. A solution prepared by dissolving 5 g of tin (II) chloride (anhydrous) in 5 g of hydrochloric acid (35%) was added and stirred for 30 minutes. Then, it moved to the separating funnel, added toluene, liquid-separated and washed with distilled water, and dried. The obtained solid was purified with silica gel (SiO 2 500 g) to obtain 4 g of a yellow solid (bisbiphenylyltetracene (BBT) represented by the formula 3A-2).

3.テトラフェニルポルフィリン化合物
テトラフェニルポルフィリン化合物として、それぞれ、以下に示すものを用意した。
(M−1):Pt(II) Tetrahenyl tetrabenzo porphrin:Pt(TPTBP)(Frontier Scientific,INC 製)
(M−2):Pt-テトラフェニルポルフィリン(Frontier Scientific,INC製)
(M−3):Pd(II)-テトラフェニルポルフィリン(Frontier Scientific,INC製)
(M−4):Mg(II)-テトラフェニルポルフィリン(Frontier Scientific,INC製)
(M−5):Ni(II)-テトラフェニルポルフィリン(Frontier Scientific,INC製)
(M−6):Zn(II)-テトラフェニルポルフィリン(Frontier Scientific,INC製)
(M−7):Pt(II)メソ-テトラ(ペンタフルオロフェニル)ポルフィリン(Frontier Scientific,INC製)
(M−8):Pd(II)メソ-テトラ(ペンタフルオロフェニル)ポルフィリン(Frontier Scientific,INC製)
3. Tetraphenylporphyrin compound The following compounds were prepared as tetraphenylporphyrin compounds.
(M-1): Pt (II) Tetrahenyl tetrabenzo porphrin: Pt (TPTBP) (manufactured by Frontier Scientific, INC)
(M-2): Pt-tetraphenylporphyrin (Frontier Scientific, INC)
(M-3): Pd (II) -tetraphenylporphyrin (manufactured by Frontier Scientific, INC)
(M-4): Mg (II) -tetraphenylporphyrin (manufactured by Frontier Scientific, INC)
(M-5): Ni (II) -tetraphenylporphyrin (manufactured by Frontier Scientific, INC)
(M-6): Zn (II) -tetraphenylporphyrin (manufactured by Frontier Scientific, INC)
(M-7): Pt (II) meso-tetra (pentafluorophenyl) porphyrin (manufactured by Frontier Scientific, INC)
(M-8): Pd (II) meso-tetra (pentafluorophenyl) porphyrin (manufactured by Frontier Scientific, INC)

Figure 2013045977
Figure 2013045977

Figure 2013045977
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Figure 2013045977
Figure 2013045977

Figure 2013045977
Figure 2013045977

3.受発光素子の製造
(実施例1)
<1> まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ100nm(縦3.0mm×横3.0mm)のITO電極(第1の電極)を形成した。
そして、基板をアセトン、2−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理およびアルゴンプラズマ処理を施した。これらのプラズマ処理は、それぞれ、基板を70〜90℃に加温した状態で、プラズマパワー100W、ガス流量20sccm、処理時間5secで行った。
3. Production of light emitting / receiving element (Example 1)
<1> First, a transparent glass substrate having an average thickness of 0.5 mm was prepared. Next, an ITO electrode (first electrode) having an average thickness of 100 nm (length: 3.0 mm × width: 3.0 mm) was formed on the substrate by sputtering.
And after immersing a board | substrate in order of acetone and 2-propanol and ultrasonically cleaning, oxygen plasma treatment and argon plasma treatment were performed. Each of these plasma treatments was performed at a plasma power of 100 W, a gas flow rate of 20 sccm, and a treatment time of 5 seconds with the substrate heated to 70 to 90 ° C.

<2> 次に、ITO電極上に、正孔注入兼正孔輸送材料(テトラキス−p−ビフェニリル―ベンジジン)を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ70nmの正孔輸送層を形成した。
<3> 次に、正孔輸送層上に、発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ40nmの発光層を形成した。発光層の構成材料としては、発光材料(ゲスト材料)としてファク−トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)を用い、ホスト材料として3−フェニル−4−(1’−ナフチル)−5−フェニルカルバゾール、4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル(CBP)を用いた。また、緑色発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を7wt%とした。
<2> Next, a hole injection / hole transport material (tetrakis-p-biphenylyl-benzidine) was deposited on the ITO electrode by a vacuum deposition method to form a hole transport layer having an average thickness of 70 nm.
<3> Next, the constituent material of the light emitting layer was vapor-deposited on the hole transport layer by a vacuum vapor deposition method to form a light emitting layer having an average thickness of 40 nm. As a constituent material of the light-emitting layer, fac-tris (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy) 3) is used as the light-emitting material (guest material), and 3-phenyl-4- (1′-naphthyl) is used as the host material. -5-phenylcarbazole, 4,4'-N, N'-dicarbazole biphenyl (CBP) was used. Further, the content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the green light emitting layer was set to 7 wt%.

<4> 次に、発光層上に、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(p−フェニルフェノラト)アルミニウム(BAlq)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ30nmの電子輸送層を形成した。
<5> 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム(LiF)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ1nmの電子注入層を形成した。
<6> 次に、電子注入層上に、Alを真空蒸着法により成膜した。これにより、Alで構成される平均厚さ100nmの第2の電極を形成した。
<4> Next, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (p-phenylphenolato) aluminum (BAlq) is formed on the light emitting layer by a vacuum deposition method, and an electron transport layer having an average thickness of 30 nm is formed. Formed.
<5> Next, on the electron transport layer, lithium fluoride (LiF) was formed by a vacuum deposition method to form an electron injection layer having an average thickness of 1 nm.
<6> Next, Al was formed into a film by the vacuum evaporation method on the electron injection layer. Thereby, a second electrode having an average thickness of 100 nm made of Al was formed.

<7> 次に、第2の電極上に、光導電体層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ1000nmの光導電体層を形成した。光導電体層の構成材料としては、前記式(M−1)で表されるPt(TPTBP)を用いた。
<8> 次に、電子注入層上に、MgとAgとを真空蒸着法により成膜した。これにより、MgAgで構成される平均厚さ10nmの第3の電極を形成した。
<9> 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー(封止部材)を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、受発光素子を製造した。
<7> Next, a constituent material of the photoconductor layer was deposited on the second electrode by a vacuum deposition method to form a photoconductor layer having an average thickness of 1000 nm. As a constituent material of the photoconductor layer, Pt (TPTBP) represented by the formula (M-1) was used.
<8> Next, Mg and Ag were formed on the electron injection layer by a vacuum deposition method. As a result, a third electrode having an average thickness of 10 nm made of MgAg was formed.
<9> Next, a glass protective cover (sealing member) was placed over the formed layers, and fixed and sealed with an epoxy resin.
The light emitting / receiving element was manufactured through the above steps.

(実施例2〜10)
前記工程<7>において、光導電体層の構成材料として、前記式(M−1)で表されるPt(TPTBP)に代えて、それぞれ、表1に示した化合物を用いた以外は、前記実施例1と同様にして受発光素子を製造した。
(Examples 2 to 10)
In the step <7>, except that the compound shown in Table 1 was used instead of Pt (TPTBP) represented by the formula (M-1) as a constituent material of the photoconductor layer, respectively. A light emitting / receiving element was manufactured in the same manner as in Example 1.

4.評価
各実施例の受発光素子について、受発光素子が有する基板と光源との離間距離を2cmに維持した状態で、受発光素子に入射光を照射し、そのときの発光素子の電流密度[μA/cm]を電流密度測定器(株式会社東陽テクニカ製 「KEITHLEY2400」)を用いて測定した。
また、そのときの発光輝度[cd/m]を輝度測定器(コニカミノルタセンシング株式会社製 CS−200)を用いて測定した。
4). Evaluation With respect to the light emitting / receiving element of each example, the light receiving / emitting element was irradiated with incident light while maintaining the distance between the substrate and the light source of the light receiving / emitting element at 2 cm, and the current density of the light emitting element at that time [μA / Cm 2 ] was measured using a current density measuring device (“KEITHLEY2400” manufactured by Toyo Corporation).
Moreover, the light emission luminance [cd / m < 2 >] at that time was measured using the luminance measuring device (CS-200 by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.).

さらに、各実施例の受発光素子について、受発光素子に入射光を照射しないときについても、発光素子の電流密度および発光輝度を測定した。
なお、これら電流密度および発光輝度の測定の際に、実施例1、9、10の受発光素子については、これらが備える第1の電極と第3の電極との間に印可する電圧を、0〜20Vの間で変化させた。また、実施例2〜8の受発光素子については、第1の電極と第3の電極との間に印可する電圧を20Vに固定した。
これらの測定結果を表1および図7〜9に示す。
Furthermore, for the light receiving and emitting elements of each example, the current density and the light emission luminance of the light emitting elements were measured even when the incident light was not applied to the light receiving and emitting elements.
In the measurement of the current density and the light emission luminance, the voltage applied between the first electrode and the third electrode included in the light receiving and emitting elements of Examples 1, 9, and 10 was set to 0. Vary between -20V. In the light receiving and emitting elements of Examples 2 to 8, the voltage applied between the first electrode and the third electrode was fixed at 20V.
These measurement results are shown in Table 1 and FIGS.

Figure 2013045977
Figure 2013045977

まず、図7〜9から明らかなように、各実施例の受発光素子では、光源による受光素子に対する入射光の照射時には、発光素子による発光光の発光が認められ、これに対して入射光の非照射時には、発光光の発光が認められなかった。
また、このような傾向は、電極間に対する印加電圧が高くなるにつれて顕著に認められた。すなわち、高電圧を印加するにしたがって、電流密度と発光輝度との双方が高くなることが判った。
First, as is apparent from FIGS. 7 to 9, in the light receiving and emitting elements of the respective examples, when incident light is irradiated on the light receiving element by the light source, light emission of the emitted light by the light emitting element is recognized. At the time of non-irradiation, emission of emitted light was not recognized.
Moreover, such a tendency was recognized notably as the applied voltage between electrodes became high. That is, it was found that both the current density and the light emission luminance increase as a high voltage is applied.

1、1B、1G、1R……受発光素子 2……基板 3……第1の電極 4……正孔輸送層 5……発光層 6……電子注入層 7……第2の電極 7A……第1の層 7B……第2の層 7C……第3の層 8……光導電体層 9……第3の電極 10……発光素子 11……積層体 12……封止部材 13……第2の絶縁層 14……第4の層 20……受光素子 19B、19G、19R、19’B、19’G、19’R……カラーフィルタ 100……ディスプレイ装置 100R、100G、100B……サブ画素 21、21’……基板 35、35’……エポキシ層 36、36’……遮光層 1300……ディジタルスチルカメラ 1302……ケース(ボディー) 1304……光学レンズ 1306……シャッタボタン 1308……回路基板 1312……ビデオ信号出力端子 1314……データ通信用の入出力端子 1430……テレビモニタ 1440……パーソナルコンピュータ W……光   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1B, 1G, 1R ... Light receiving / emitting element 2 ... Substrate 3 ... 1st electrode 4 ... Hole transport layer 5 ... Light emitting layer 6 ... Electron injection layer 7 ... 2nd electrode 7A ... ... 1st layer 7B ... 2nd layer 7C ... 3rd layer 8 ... Photoconductor layer 9 ... 3rd electrode 10 ... Light emitting element 11 ... Laminated body 12 ... Sealing member 13 …… Second insulating layer 14 …… Fourth layer 20 …… Light receiving element 19B, 19G, 19R, 19′B, 19′G, 19′R …… Color filter 100 …… Display device 100R, 100G, 100B …… Subpixel 21, 21 ′ …… Substrate 35, 35 ′ …… Epoxy layer 36, 36 ′ …… Light shielding layer 1300 …… Digital still camera 1302 …… Case (body) 1304 …… Optical lens 1306 …… Shutter button 1308 times Input and output terminal 1430 ...... television monitor of the substrate 1312 ...... video signal output terminal 1314 ...... for data communication 1440 ...... personal computer W ...... light

Claims (13)

第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、受光により電子を発生する光導電体層とを有し、
該光導電体層は、下記式(1A)で表されるテトラフェニルポルフィリン骨格を有する化合物を主材料として含有することを特徴とする受光素子。
Figure 2013045977
[式(1A)中、Bは、白金、パラジウム、マグネシウム、ニッケルまたは亜鉛を表す。
Rは置換基を意味し、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基を表す。]
A first electrode;
A second electrode;
A photoconductor layer provided between the first electrode and the second electrode and generating electrons by receiving light;
The photoconductor layer contains a compound having a tetraphenylporphyrin skeleton represented by the following formula (1A) as a main material.
Figure 2013045977
[In the formula (1A), B represents platinum, palladium, magnesium, nickel or zinc.
R means a substituent and represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group or an aryl group. ]
第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、受光により電子を発生する光導電体層とを有し、
該光導電体層は、下記式(1B)で表されるテトラフェニルテトラベンゾポルフィリン化合物を主材料として含有することを特徴とする受光素子。
Figure 2013045977
[式(1B)中、Bは、白金、パラジウム、マグネシウム、ニッケルまたは亜鉛を表し、4つのフェニル基が備える各水素原子は、フッ素原子により置換されていてもよい。]
A first electrode;
A second electrode;
A photoconductor layer provided between the first electrode and the second electrode and generating electrons by receiving light;
The photoconductor layer contains a tetraphenyltetrabenzoporphyrin compound represented by the following formula (1B) as a main material.
Figure 2013045977
[In Formula (1B), B represents platinum, palladium, magnesium, nickel, or zinc, and each hydrogen atom included in the four phenyl groups may be substituted with a fluorine atom. ]
前記金属原子Bは、白金である請求項1または2に記載の受光素子。   The light receiving element according to claim 1, wherein the metal atom B is platinum. 前記光導電体層は、その膜厚が200nm以上、1500nm以下である請求項1ないし3のいずれかに記載の受光素子。   The light receiving element according to claim 1, wherein the photoconductor layer has a thickness of 200 nm or more and 1500 nm or less. 前記第2の電極は、その構成材料の仕事関数が、4.0eV以上、4.5eV以下である請求項1ないし4のいずれかに記載の受光素子。   5. The light receiving element according to claim 1, wherein a work function of a constituent material of the second electrode is 4.0 eV or more and 4.5 eV or less. 第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、受光により電子を発生する光導電体層とを有し、
該光導電体層は、下記式(2A)で表されるチアジアゾール系化合物を主材料として含有することを特徴とする受光素子。
Figure 2013045977
[式(2A)中、2つのAは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミンを示す。]
A first electrode;
A second electrode;
A photoconductor layer provided between the first electrode and the second electrode and generating electrons by receiving light;
The photoconductor layer contains a thiadiazole compound represented by the following formula (2A) as a main material.
Figure 2013045977
[In Formula (2A), two A's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group optionally having a substituent, an arylamino group, or a triarylamine. ]
第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、受光により電子を発生する光導電体層とを有し、
該光導電体層は、下記式(3A)で表されるテトラセン系化合物を主材料として含有することを特徴とする受光素子。
Figure 2013045977
[前記式(3A)中、2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基を示す。]
A first electrode;
A second electrode;
A photoconductor layer provided between the first electrode and the second electrode and generating electrons by receiving light;
The photoconductor layer contains a tetracene compound represented by the following formula (3A) as a main material.
Figure 2013045977
[In the formula (3A), two R 1 s independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group which may have a substituent, or an arylamino group. ]
請求項1ないし7のいずれかに記載の受光素子と、該受光素子で発生した電子が供給されることで発光する有機エレクトロルミネッセンス素子で構成される発光素子とを備えることを特徴とする受発光素子。   8. A light receiving / emitting device comprising: the light receiving element according to claim 1; and a light emitting element composed of an organic electroluminescence element that emits light when supplied with electrons generated by the light receiving element. element. 前記発光素子は、第2の電極と、第3の電極と、前記第2の電極と前記第3の電極との間に設けられた、光を発光する発光層とを有する請求項8に記載の受発光素子。   The light-emitting element includes a second electrode, a third electrode, and a light-emitting layer that emits light and is provided between the second electrode and the third electrode. Light emitting / receiving element. 前記受光素子が有する前記第2の電極と、前記発光素子が有する前記第2の電極とが共通電極で構成され、
当該受発光素子は、前記第1の電極と、前記発光層と、前記第2の電極と、前記光導電体層と、前記第3の電極とがこの順に積層されてなるものである請求項9に記載の受発光素子。
The second electrode of the light receiving element and the second electrode of the light emitting element are configured as a common electrode,
The light emitting and receiving element is formed by laminating the first electrode, the light emitting layer, the second electrode, the photoconductor layer, and the third electrode in this order. The light emitting / receiving element according to 9.
さらに、前記受光素子で発生した電子を増幅させる増幅回路を備える請求項8ないし10のいずれかに記載の受発光素子。   The light emitting / receiving element according to claim 8, further comprising an amplifier circuit that amplifies electrons generated in the light receiving element. 請求項8ないし11のいずれかに記載の受発光素子を備えることを特徴とする受発光装置。   A light receiving and emitting device comprising the light emitting and receiving element according to claim 8. 請求項12に記載の受発光装置を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the light emitting and receiving device according to claim 12.
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