(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【化２】
0005906611.tif 000021
［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。］
【請求項２】
前記金属原子Ｂは、白金である請求項１に記載の受光素子。
【請求項３】
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または２に記載の受光素子。
【請求項４】
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３のいずれかに記載の受光素子。
【請求項５】
請求項１ないし４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。
【請求項６】
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５に記載の受発光素子。
【請求項７】
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６に記載の受発光素子。
【請求項８】
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５ないし７のいずれかに記載の受発光素子。
【請求項９】
請求項５ないし８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。
【請求項１０】
請求項９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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。）。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４１３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
【０００７】
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。
【化２】
0005906611.tif 000002
［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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】参考例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。
【図９】参考例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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、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。
【００２４】
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。
【００２５】
［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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
【化５】
0005906611.tif 000003
【００３１】
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。
【００３２】
【化６】
0005906611.tif 000004
【００３３】
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。
【００３４】
【化７】
0005906611.tif 000005
【００３５】
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，Ｃ３’］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，Ｃ３’］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。
【００３６】
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，Ｃ２’］−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，Ｃ２’］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，Ｃ２’］−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，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）等が挙げられる。
【００３７】
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，Ｃ２’）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。
【００３８】
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。
【００３９】
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（Ａｌｑ３）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。
【００４０】
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。
【００４１】
【化８】
0005906611.tif 000006
【００４２】
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。
【００４３】
［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。
【００４４】
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。
【００４５】
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ、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、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２、ＢｅＦ２等が挙げられる。
【００４６】
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、Ａｌｑ３、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。
【００４７】
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。
【００４８】
［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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
［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。
【００５２】
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。
【００５３】
【化９】
0005906611.tif 000007
［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。］
【００５４】
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。
【００５５】
【化１０】
0005906611.tif 000008
［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。］
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
［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。
【００５９】
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。
【００６０】
［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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
［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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
［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。
【００６９】
［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。
【００７０】
［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。
【００７１】
＜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。
【００７２】
【化１１】
0005906611.tif 000009
［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。］
【００７３】
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。
【００７４】
【化１２】
0005906611.tif 000010
［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。］
【００７５】
【化１３】
0005906611.tif 000011
【００７６】
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。
【００７７】
＜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。
【００７８】
【化１４】
0005906611.tif 000012
［前記式（３Ａ）中、２つのＲ１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。］
【００７９】
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。
【００８０】
【化１５】
0005906611.tif 000013
【００８１】
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。
【００８２】
＜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。
【００８３】
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、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
＜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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
（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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【実施例】
【０１０７】
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
【０１０８】
【化１６】
0005906611.tif 000014
【０１０９】
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。
【０１１０】
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（ＳｉＯ２  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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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（ＳｉＯ２  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。
【０１１４】
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
【０１１５】
【化１７】
0005906611.tif 000015
【０１１６】
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（ＳｉＯ２  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。
【０１１７】
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（ＳｉＯ２  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。
【０１１８】
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）
【０１１９】
【化１８】
0005906611.tif 000016
【０１２０】
【化１９】
0005906611.tif 000017
【０１２１】
【化２０】
0005906611.tif 000018
【０１２２】
【化２１】
0005906611.tif 000019
【０１２３】
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。
【０１２４】
＜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。
【０１２５】
＜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。
【０１２６】
＜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。
【０１２７】
（参考例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。
【０１２８】
４．評価
実施例および各参考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／ｃｍ２］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／ｍ２］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。
【０１２９】
さらに、実施例および各参考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、参考例９、参考例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、参考例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。
【０１３０】
0005906611.tif 000020
【０１３１】
まず、図７〜９から明らかなように、実施例および各参考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。
【符号の説明】
【０１３２】
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
【図１】
0005906611.tif 000022
【図２】
0005906611.tif 000023
【図３】
0005906611.tif 000024
【図４】
0005906611.tif 000025
【図５】
0005906611.tif 000026
【図６】
0005906611.tif 000027
【図７】
0005906611.tif 000028
【図８】
0005906611.tif 000029
【図９】
0005906611.tif 000030