JP4598904B2 - 有機ｅｌ素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスプレイ素子に関し、特に有機ＥＬ素子（Ｏｒｇａｎｉｃ ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、表示装置の大型化に従って空間占有の小さい平面表示素子の要求が増大している。この類の平面表示素子中の一つとして電界発光素子が注目の的になっている。この電界発光素子は、使用する材料に応じて無機電界発光素子と有機ＥＬ素子とに大別される。無機電界発光素子は、一般に、発光部に高い電界を印加し、電子を高電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中心を励起して発光する素子である。有機ＥＬ素子は、電子注入電極（ｃａｔｈｏｄｅ）及び正孔注入電極（ａｎｏｄｅ）からそれぞれ電気と正孔が発光部内へ注入され、注入された電子と正孔とが結合して生成されたエクスィトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）が励起状態から基底状態に落ちるに際して発光する素子である。
【０００３】
上記の動作原理を有する無機電界発光素子は高い電界を必要とするため、駆動電圧として１００〜２００Ｖの高電圧を必要とする。これに対して、有機ＥＬ素子は、５〜２０Ｖ程度の低い電圧で駆動可能なので、有機ＥＬ素子に対する研究が活発に進行されている。
【０００４】
更に、有機ＥＬ素子は、広い視野角、高速応答性、高コントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）等の優れた特性を有するので、グラフィックディスプレイのピクセル（ｐｉｘｅｌ）、テレビ映像ディスプレイ又は表面光源（ｓｕｒｆａｃｅ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ）のピクセルとして使用可能であり、軽薄であり且つ色感がよい。よって、次代の平面ディスプレイに適した素子である。
【０００５】
かかる用途を持つ有機ＥＬ素子の構造を察してみる。
【０００６】
有機ＥＬ素子の構造は、図１に示すように、透明基板１上に形成される陽極２と、陽極２上に形成される正孔注入層（ＨＩＬ： Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）３及び正孔輸送層（ＨＴＬ： Ｈｏｌｅ ＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｙｅｒ）４と、前記正孔輸送層４上に形成される発光層５と、発光層５上に形成される電子輸送層（ＥＴＬ： Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）６及び電子注入層（ＥＩＬ： Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）７と、電子注入層７上に形成される陰極８とからなる。
【０００７】
ここで、正孔注入層３、正孔輸送層４、電子輸送層６、電子注入層７のうち一つ又はそれ以上は省いてもよい。
【０００８】
このように形成された有機ＥＬ素子の陰極８は電子輸送層６或いは電子注入層７を介して発光層５に電子を注入させ、陽極２は正孔注入層３或いは正孔輸送層４を介して発光層５に正孔を注入させる。これにより、発光層５で電子−正孔対をなした後、消滅しながらエネルギーを放射することにより、光を放出する。
【０００９】
大分の有機ＥＬ素子の場合、正孔注入よりは電子注入が遥かに難しいが、一般的に陰極の仕事関数（ｗｏｒｋ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が小さくなるほど電子注入が易しくなると知られている。しかしながら、一般的に仕事関数の小さい物質は反応性に優れるため、電極として使用し難かった。このため、Ｍｇ：Ａｇ及びＡｌ：Ｌｉのように、一以上の安定した金属を合金形態に作って陰極として用いる。
【００１０】
しかし、この類の合金は、アルミニウムに比べて安定性が劣り、製造コストが高く、均一に蒸着し難い。Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ等のように仕事関数の低い物質を電極として用いる場合、更に致命的な問題点は、Ｍｇイオン又はＬｉイオンが有機膜へ拡散されることによりピクセル（ｐｉｘｅｌ）間のクロストーク（ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ）又は漏洩電流がしばしば発生することである。
【００１１】
上記の問題らは陰極物質としてアルミニウムを用いることで多少軽減させることができる。しかし、アルミニウムは電子注入能力（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）が足りないため、これを改善させ得る方法が必要である。
【００１２】
ゆえに、最近では、電子注入能力を向上させるために、アルミニウム電極と発光層との間又はアルミニウム電極と電子輸送層との間にＬｉＦ、ＭｇＦ2、Ｌｉ2Ｏ等の絶縁物質を非常に薄く（約０．３〜１．０ｎｍ）超薄膜に被覆した例が報告されている（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ， Ｖｏｌ． ４４， Ｎｏ． ８， ｐ１２４５−１２４８（１９９７））。
【００１３】
この場合では、Ｌｉ2Ｏが、仕事関数が極めて低い絶縁体であるという点が特徴である。一般に、アルカリ金属（ａｌｋａｌｉｎｅ ｍｅｔａｌ）は、その自体の仕事関数が低く、酸化される場合に一層低くなると知られている。例えば、Ｃｓの仕事関数は２．１ｅＶであるが、Ｃｓ2Ｏの仕事関数は約１ｅＶに減少する。そして、電子注入の障壁を低めるために、絶縁バッファ層の形態にＬｉ2Ｏ、ＬｉＢＯ2、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、Ｋ2ＳｉＯ3、ＲｂＣｌ、Ｃｓ2Ｏ等の様々なアルカリ金属化合物が使用されてきた。
【００１４】
しかし、上記のような改善点にも拘わらずに、絶縁バッファ層の導入は新たな問題をもたらした。すなわち、有機積層膜とアルミニウムとの間の接着力がよくなく、素子の寿命が減少される。実験の結果、物質間の特性の違いに起因してバッファ層とアルミニウムとの界面及びバッファ層と有機積層膜との界面で接着力がよくなかった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、新たな物質を有機積層膜と陰極との間に挿入して素子の発光効率及び寿命を大幅に増加させ得る有機ＥＬ素子を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明による有機ＥＬ素子の主要特徴は、第１電極と第２電極との間に少なくとも１つの有機電界発光層を含む有機ＥＬ素子において、少なくとも１つのポルフィリン化合物（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）からなる層が包含されることにある。
【００１７】
本発明の他の特徴は、基板、第１電極、有機積層膜、第２層、第１層、第２電極が順次に構成される有機ＥＬ素子において、前記第１層はアルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物のうち何れか一つから形成され、第２層は下記化学式１を有する物質のうち何れか一つから形成されることにある。
【００１８】
【化１】
ここで、各々のＡは−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ）＝であり（この際、ＲはＨ、アルキル（ａｌｋｙｌ）、アルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、アリール（ａｒｙｌ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基（ｇｒｏｕｐ）のうち何れか一つである）；
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質であり、周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００１９】
より好ましくは、前記第２層が、下記化学式２、化学式３を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなることにある。
【００２０】
【化２】
【００２１】
【化３】
ここで、各々のＡは−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ）＝であり（この際、ＲはＨ、アルキル（ａｌｋｙｌ）、アルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、アリール（ａｒｙｌ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基（ｇｒｏｕｐ）のうち何れか一つである）；
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｘ（Ｘ1〜Ｘ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＸ1とＸ2、Ｘ3とＸ4、Ｘ5とＸ6、Ｘ7とＸ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｘ1〜Ｘ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００２２】
更に、最も好ましくは、前記第２層が下記化学式４と化学式５を有する物質のうち少なくとも何れか１つからなることにある。
【００２３】
【化４】
【００２４】
【化５】
ここで、ＭはＣｏ、ＡｌＣｌ、Ｃｕ、２Ｌｉ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｍｇ、ＳｉＣｌ2、２Ｎａ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、ＶＯ、２Ａｇ、ＭｎＣｌ、ＳｎＣｌ2から選択された元素である。
【００２５】
本発明の又他の特徴は、基板、第１電極、有機積層膜、混合層、第２電極が順次に構成される有機ＥＬ素子において、前記混合層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物である第１群から選択された何れか一物質と、下記化学式１を有する物質である第２群から選択された少なくとも一つ以上の物質とが同時蒸着（ｃｏ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）されて形成されることにある。
【００２６】
ここで、第１群（ｇｒｏｕｐ）の物質と第２群の物質間の混合割合は位置の関数にて固定又は変化される。
【００２７】
具体的には、本発明の有機ＥＬ素子は、
第１電極と第２電極との間に少なくとも１つの有機電界発光層を含む有機ＥＬ素子において、
少なくとも１つのポルフィリン化合物（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）からなる層が包含されることを特徴とする。
【００２８】
１つの実施態様では、前記ポルフィリン化合物は下記化学式１の構造を有する：
【００２９】
【化１】
ここで、各々のＡは−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ）＝であり（この際、ＲはＨ、アルキル（ａｌｋｙｌ）、アルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、アリール（ａｒｙｌ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つである）；
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された五員環、六員環、七員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００３０】
１つの実施態様では、前記化学式１のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つである。
【００３１】
１つの実施態様では、前記化学式１のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００３２】
別の局面において、本発明の有機ＥＬ素子は、
基板、第１電極、有機積層膜、第２層、第１層、第２電極が順次に構成される有機ＥＬ素子において、
前記第１層はアルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物のうち何れか一つから形成され、第２層は下記化学式１を有する物質のうち何れか一つから形成される：
【００３３】
【化１】
ここで、各々のＡは−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ）＝であり（この際、ＲはＨ、アルキル（ａｌｋｙｌ）、アルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、アリール（ａｒｙｌ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基（ｇｒｏｕｐ）のうち何れか一つである）；
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００３４】
１つの実施態様では、前記化学式１のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つである。
【００３５】
１つの実施態様では、前記化学式１のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００３６】
１つの実施態様では、前記第１層の厚さは０．２ｎｍ〜３ｎｍであり、第２層の厚さは０．５ｎｍ〜５０ｎｍである。
【００３７】
１つの実施態様では、前記第２電極はアルミニウムから形成される。
【００３８】
１つの実施態様では、前記第１層はＬｉ2Ｏから形成される。
【００３９】
１つの実施態様では、前記第２層は下記化学式２と化学式３を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなる：
【００４０】
【化２】
【００４１】
【化３】
ここで、各々のＡは−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ）＝であり（この際、ＲはＨ、アルキル（ａｌｋｙｌ）、アルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、アリール（ａｒｙｌ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基（ｇｒｏｕｐ）のうち何れか一つである）；
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｘ（Ｘ1〜Ｘ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＸ1とＸ2、Ｘ3とＸ4、Ｘ5とＸ6、Ｘ7とＸ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｘ1〜Ｘ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００４２】
１つの実施態様では、前記化学式２、３のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つである。
【００４３】
１つの実施態様では、前記化学式２、３のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００４４】
１つの実施態様では、前記第２層は下記化学式４と化学式５を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなる：
【００４５】
【化４】
【００４６】
【化５】
ここで、ＭはＣｏ、ＡｌＣｌ、Ｃｕ、２Ｌｉ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｍｇ、ＳｉＣｌ2、２Ｎａ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、ＶＯ、２Ａｇ、ＭｎＣｌ、ＳｎＣｌ2から選択された元素である。
【００４７】
また別の局面において本発明の有機ＥＬ素子は、
基板、第１電極、有機積層膜、混合層、第２電極が順次に構成される有機ＥＬ素子において、
前記混合層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物である第１群から選択された何れか一物質と、下記化学式１を有する物質である第２群から選択された少なくとも一つ以上の物質とが同時蒸着（ｃｏ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）されて形成されることを特徴とする：
【００４８】
【化１】
ここで、各々のＡは−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ）＝であり（この際、ＲはＨ、アルキル（ａｌｋｙｌ）、アルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、アリール（ａｒｙｌ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基（ｇｒｏｕｐ）のうち何れか一つである）；
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期基から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つの整数；そして
Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００４９】
１つの実施態様では、前記化学式１のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つである。
【００５０】
１つの実施態様では、前記化学式１のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００５１】
１つの実施態様では、前記第１群の物質と第２群の物質間の混合割合は位置の関数にて固定又は変化される。
【００５２】
１つの実施態様では、前記混合層の厚さは０．５ｎｍ〜１０ｎｍである。
【００５３】
１つの実施態様では、前記第２電極はアルミニウムから形成される。
【００５４】
１つの実施態様では、前記第１群の物質はＬｉ2Ｏから形成される。
【００５５】
１つの実施態様では、前記第２群の物質は下記化学式２と化学式３を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなる：
【００５６】
【化２】
【００５７】
【化３】
ここで、各々のＡは−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ）＝であり（この際、ＲはＨ、アルキル（ａｌｋｙｌ）、アルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、アリール（ａｒｙｌ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基（ｇｒｏｕｐ）のうち何れか一つである）；
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質であり、周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つの整数；そして
Ｘ（Ｘ1〜Ｘ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＸ1とＸ2、Ｘ3とＸ4、Ｘ5とＸ6、Ｘ7とＸ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｘ1〜Ｘ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００５８】
１つの実施態様では、前記化学式２、３のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つである。
【００５９】
１つの実施態様では、前記化学式２、３のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００６０】
１つの実施態様では、前記第２群の物質は下記化学式４と化学式５を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなる：
【００６１】
【化４】
【００６２】
【化５】
ここで、ＭはＣｏ、ＡｌＣｌ、Ｃｕ、２Ｌｉ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｍｇ、ＳｉＣｌ2、２Ｎａ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、ＶＯ、２Ａｇ、ＭｎＣｌ、ＳｎＣｌ2から選択された元素。
【００６３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による有機ＥＬ素子を添付図面を参照して説明する。
【００６４】
図２は本発明による有機ＥＬ素子を示す構造断面図である。
【００６５】
図２に示すように、有機ＥＬ素子は、透明基板２１、陽極２２、有機積層膜（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層からなる）２３、陰極２４を有する積層板構造（ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）と、積層板構造上に形成される保護膜２５と、そして積層板構造の有機積層膜２３と陰極２４との間に電子注入及び接着力を改善させるために積層される第２層２６、第１層２７とから形成される。
【００６６】
ここで、第２層２６及び第１層２７として用いられる物質について察してみる。
【００６７】
まず、電子輸送がよくなるように、第１層２７と有機積層膜２３との間の接着力を向上させる役割を果たす第２層２６は、下記化学式１の構造を有する少なくとも一つのポルフィリン化合物からなる。
【００６８】
【化１】
ここで、各々のＡは−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ）＝であり（この際、ＲはＨ、アルキル（ａｌｋｙｌ）、アルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、アリール（ａｒｙｌ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つである）。
【００６９】
そして、Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素であり、Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質で、周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素であり、ｎは０、１、２のうち何れか一つの整数である。Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、又はＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が互いに連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つである。環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含してもよい（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００７０】
又、前記第２層２６に使用される前記ポルフィリン化合物の中では下記化学式２、化学式３を有するフタロシアニン（ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅｓ）が更に適する。
【００７１】
【化２】
【００７２】
【化３】
ここで、各々のＡは−Ｎ＝又は−Ｃ（Ｒ）＝であり（この際、ＲはＨ、アルキル（ａｌｋｙｌ）、アルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、アリール（ａｒｙｌ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基（ｇｒｏｕｐ）のうち何れか一つである）。
【００７３】
そして、Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素であり、Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質で、周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素であり、ｎは０、１、２のうち何れか一つの整数である。そして、Ｘ（Ｘ1〜Ｘ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＸ1とＸ2、Ｘ3とＸ4、Ｘ5とＸ6、Ｘ7とＸ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つである。環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含してもよい（この際、Ｘ1〜Ｘ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００７４】
ここで、化学式１〜３のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つであり、化学式１〜３のＹはＯ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００７５】
又、第２層２６に使用されるフタロシアニンの中では下記化学式４、化学式５を有する物質が最も好ましい。
【００７６】
【化４】
【００７７】
【化５】
ここで、ＭはＣｏ、ＡｌＣｌ、Ｃｕ、２Ｌｉ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｍｇ、ＳｉＣｌ2、２Ｎａ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、ＶＯ、２Ａｇ、ＭｎＣｌ、ＳｎＣｌ2から選択された元素である。
【００７８】
一方、電子注入を向上させるべく、第１層２７の物質はＬｉ、Ｃｓ、Ｌｉ2Ｏ、ＬｉＦ等のアルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物のうち何れか一つからなる。そして、陰極２４はＡｌ等の金属又はそれらの合金からなる。
【００７９】
このように、本発明においては、有機積層膜２３と陰極２４との間に上記物質からなる第２層２６、第１層２７を積層して素子の発光効率を向上させるとともに寿命を大きく増加させる。ここで、第１層２７と第２層２６の厚さはそれぞれ約０．２ｎｍ〜３ｎｍ、０．５ｎｍ〜５０ｎｍである。
【００８０】
【実施例】
（実施例１）
かかる構造を有する本発明の有機ＥＬ素子の特性を察してみるべく、本発明による素子と従来の技術による素子とを比較分析した。
【００８１】
例えば、素子Ａ及び素子Ｂは従来の技術による有機ＥＬ素子、素子Ｃ及び素子Ｄは本発明による有機ＥＬ素子とする。
【００８２】
まず、緑色光を発光する基本的な素子構造は、（１）１５０ｎｍの厚さを有し、ＩＴＯ（インジウムスズオキシド：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなる陽極、（２）約１０ｎｍ〜２０ｎｍの厚さを有し、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン：ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）からなるバッファ層、（３）約３０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを有し、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１、１’−ビフェニル）−４、４’−ジアミン（Ｎ、Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ、Ｎ’−ｂｉｓ（３−ｍｅｈｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）−（１、１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）−４、４’−ｄｉａｍｉｎｅ（ＴＰＤ））からなる正孔輸送層、（４）４０ｎｍ〜６０ｎｍの厚さを有し、トリス（８−ヒドロキシ−キノレート）アルミニウム（ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙ−ｑｕｉｎｏｌａｔｅ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（Ａｌｑ3））からなる発光層である。
【００８３】
素子Ａは、有機積層膜上に直接にアルミニウム陰極を形成した構造（素子構造：ＩＴＯ／ＣｕＰｃ／ＴＰＤ／Ａｌｑ3／Ａｌ）であり、素子Ｂは有機積層膜と陰極との間に約１ｎｍの厚さのＬｉ2Ｏからなる第１層を挿入した構造（素子構造：ＩＴＯ／ＣｕＰｃ／ＴＰＤ／Ａｌｑ3／Ｌｉ2Ｏ（１ｎｍ）／Ａｌ）である。
そして、素子ＣはＩＴＯ／ＣｕＰｃ／ＴＰＤ／Ａｌｑ3／ＣｕＰｃ（２ｎｍ）／Ｌｉ2Ｏ（１ｎｍ）／Ａｌであり、素子ＤはＩＴＯ／ＣｕＰｃ／ＴＰＤ／Ａｌｑ3／Ｌｉ2Ｏ（１ｎｍ）／ＣｕＰｃ（２ｎｍ）／Ａｌである。すなわち、素子Ｃと素子ＤはＬｉ2Ｏ（１ｎｍ）、ＣｕＰｃ（２ｎｍ）の積層手順が反対である。
【００８４】
最後に、全ての素子は不活性ガス内で封じ込め（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）る。
【００８５】
前記４種類の素子にそれぞれ同一に電流密度３ｍＡ／ｃｍ2を流したとき、素子の陰極及び陽極にかかる電圧、輝度、及び寿命は下記表１の通りである。
【００８６】
【表１】
ここで、前記表１に引用された寿命は輝度が最初値の半分に落ちたときの時間の意味する。このように、表１から明らかなように、従来の構造の素子Ａ及び素子Ｂよりは本発明の素子Ｃ及び素子Ｄの輝度が向上し、特に寿命が大幅に増加する。
【００８７】
このように寿命が増加する理由は以下の通りである。
【００８８】
Ｌｉ2Ｏの場合は、Ａｌｑ3とＡｌとの接着力がよくない。のみならず、１ｎｍの厚さのＬｉ2Ｏ層は完全に均一な層でなく、むしろ島（ｉｓｌａｎｄ）状の構造を有する。しかしながら、素子Ｃのように、Ａｌｑ3とＬｉ2Ｏとの間にＣｕＰｃ層を挿入するようになると、ＣｕＰｃ層の一部分がＬｉ2Ｏ層中の開いた空間を介してＡｌ層に直接に接触することになる。かかる現象が、有機膜と金属との界面で接着力を増加させ、素子の寿命を増加させる。すなわち、ＣｕＰｃ層のＣｕ（ｃｏｐｐｅｒ）イオンが、ＣｕＰｃとＡｌ間を相対的に強く結合（ｂｏｎｄｉｎｇ）させる。
【００８９】
又、表１に示すように、素子Ｄは素子Ｃに比べて駆動電圧が高い。その理由は、Ｌｉ2ＯとＡｌとの間にＣｕＰｃがあるため、電子注入の障壁が高くなるからである。これによる電気的且つ熱的なストレスの増加に起因して寿命が素子Ｃに比べて短縮される。
【００９０】
一方、本発明は、図２に示すように、第１層２７と第２層２６とからなる２重層でなく、有機積層膜と陰極との間に第１層と第２層とを混合した混合層を使用してもよい。この混合層は、（１）アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物のうち何れか一つと、（２）ポルフィリン化合物のうち少なくとも何れか一つとを同時蒸着（ｃｏ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）して形成される。この混合層は接着力を向上させるが、電子注入が少し難しい。
【００９１】
そして、混合層において、この２つの群の間の混合割合は位置の関数にて固定又は変化される。その中でも、混合割合は、（１）アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物の群から選択された物質が有機積層膜との境界面では殆ど０％であり、陰極に向かうほどアルカリ金属又はアルカリ土類金属の濃度が徐々に増加し、（２）ポルフィリン化合物のうち少なくとも何れか一物質が陰極との境界面では０％であり、有機積層膜に向かうほどポルフィリン化合物の濃度が徐々に増加する構造を有することが最も好ましい。この混合層の厚さは約０．５〜１０ｎｍである。
【００９２】
【発明の効果】
本発明による有機ＥＬ素子においては以下のような効果がある。
【００９３】
本発明によれば、新たな物質を有機積層膜と陰極との間に挿入して素子の発光効率及び寿命を大幅に増加させ得る有機ＥＬ素子が提供される。
【００９４】
具体的には、第１層と第２層とからなる２重層、又はこの２つの層を混合した混合層を有機積層膜と陰極との間に形成することにより、輝度のみならず素子の寿命を大きく増加させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的な有機ＥＬ素子を示す構造断面図。
【図２】 本発明による有機ＥＬ素子を示す構造断面図。
【符号の説明】
１ 透明基板
２ 陽極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 発光層
６ 電子輸送層
７ 電子注入層
８ 陰極
２１ 透明基板
２２ 陽極
２３ 有機積層膜
２４ 陰極
２５ 保護膜
２６ 第２層
２７ 第１層
【発明の属する技術分野】
本発明はディスプレイ素子に関し、特に有機ＥＬ素子（Ｏｒｇａｎｉｃ ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、表示装置の大型化に従って空間占有の小さい平面表示素子の要求が増大している。この類の平面表示素子中の一つとして電界発光素子が注目の的になっている。この電界発光素子は、使用する材料に応じて無機電界発光素子と有機ＥＬ素子とに大別される。無機電界発光素子は、一般に、発光部に高い電界を印加し、電子を高電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中心を励起して発光する素子である。有機ＥＬ素子は、電子注入電極（ｃａｔｈｏｄｅ）及び正孔注入電極（ａｎｏｄｅ）からそれぞれ電気と正孔が発光部内へ注入され、注入された電子と正孔とが結合して生成されたエクスィトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）が励起状態から基底状態に落ちるに際して発光する素子である。
【０００３】
上記の動作原理を有する無機電界発光素子は高い電界を必要とするため、駆動電圧として１００〜２００Ｖの高電圧を必要とする。これに対して、有機ＥＬ素子は、５〜２０Ｖ程度の低い電圧で駆動可能なので、有機ＥＬ素子に対する研究が活発に進行されている。
【０００４】
更に、有機ＥＬ素子は、広い視野角、高速応答性、高コントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）等の優れた特性を有するので、グラフィックディスプレイのピクセル（ｐｉｘｅｌ）、テレビ映像ディスプレイ又は表面光源（ｓｕｒｆａｃｅ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ）のピクセルとして使用可能であり、軽薄であり且つ色感がよい。よって、次代の平面ディスプレイに適した素子である。
【０００５】
かかる用途を持つ有機ＥＬ素子の構造を察してみる。
【０００６】
有機ＥＬ素子の構造は、図１に示すように、透明基板１上に形成される陽極２と、陽極２上に形成される正孔注入層（ＨＩＬ： Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）３及び正孔輸送層（ＨＴＬ： Ｈｏｌｅ ＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｙｅｒ）４と、前記正孔輸送層４上に形成される発光層５と、発光層５上に形成される電子輸送層（ＥＴＬ： Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）６及び電子注入層（ＥＩＬ： Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）７と、電子注入層７上に形成される陰極８とからなる。
【０００７】
ここで、正孔注入層３、正孔輸送層４、電子輸送層６、電子注入層７のうち一つ又はそれ以上は省いてもよい。
【０００８】
このように形成された有機ＥＬ素子の陰極８は電子輸送層６或いは電子注入層７を介して発光層５に電子を注入させ、陽極２は正孔注入層３或いは正孔輸送層４を介して発光層５に正孔を注入させる。これにより、発光層５で電子−正孔対をなした後、消滅しながらエネルギーを放射することにより、光を放出する。
【０００９】
大分の有機ＥＬ素子の場合、正孔注入よりは電子注入が遥かに難しいが、一般的に陰極の仕事関数（ｗｏｒｋ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が小さくなるほど電子注入が易しくなると知られている。しかしながら、一般的に仕事関数の小さい物質は反応性に優れるため、電極として使用し難かった。このため、Ｍｇ：Ａｇ及びＡｌ：Ｌｉのように、一以上の安定した金属を合金形態に作って陰極として用いる。
【００１０】
しかし、この類の合金は、アルミニウムに比べて安定性が劣り、製造コストが高く、均一に蒸着し難い。Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ等のように仕事関数の低い物質を電極として用いる場合、更に致命的な問題点は、Ｍｇイオン又はＬｉイオンが有機膜へ拡散されることによりピクセル（ｐｉｘｅｌ）間のクロストーク（ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ）又は漏洩電流がしばしば発生することである。
【００１１】
上記の問題らは陰極物質としてアルミニウムを用いることで多少軽減させることができる。しかし、アルミニウムは電子注入能力（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）が足りないため、これを改善させ得る方法が必要である。
【００１２】
ゆえに、最近では、電子注入能力を向上させるために、アルミニウム電極と発光層との間又はアルミニウム電極と電子輸送層との間にＬｉＦ、ＭｇＦ2、Ｌｉ2Ｏ等の絶縁物質を非常に薄く（約０．３〜１．０ｎｍ）超薄膜に被覆した例が報告されている（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ， Ｖｏｌ． ４４， Ｎｏ． ８， ｐ１２４５−１２４８（１９９７））。
【００１３】
この場合では、Ｌｉ2Ｏが、仕事関数が極めて低い絶縁体であるという点が特徴である。一般に、アルカリ金属（ａｌｋａｌｉｎｅ ｍｅｔａｌ）は、その自体の仕事関数が低く、酸化される場合に一層低くなると知られている。例えば、Ｃｓの仕事関数は２．１ｅＶであるが、Ｃｓ2Ｏの仕事関数は約１ｅＶに減少する。そして、電子注入の障壁を低めるために、絶縁バッファ層の形態にＬｉ2Ｏ、ＬｉＢＯ2、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、Ｋ2ＳｉＯ3、ＲｂＣｌ、Ｃｓ2Ｏ等の様々なアルカリ金属化合物が使用されてきた。
【００１４】
しかし、上記のような改善点にも拘わらずに、絶縁バッファ層の導入は新たな問題をもたらした。すなわち、有機積層膜とアルミニウムとの間の接着力がよくなく、素子の寿命が減少される。実験の結果、物質間の特性の違いに起因してバッファ層とアルミニウムとの界面及びバッファ層と有機積層膜との界面で接着力がよくなかった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、新たな物質を有機積層膜と陰極との間に挿入して素子の発光効率及び寿命を大幅に増加させ得る有機ＥＬ素子を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明による有機ＥＬ素子の主要特徴は、第１電極と第２電極との間に少なくとも１つの有機電界発光層を含む有機ＥＬ素子において、少なくとも１つのポルフィリン化合物（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）からなる層が包含されることにある。
【００１７】
本発明の他の特徴は、基板、第１電極、有機積層膜、第２層、第１層、第２電極が順次に構成される有機ＥＬ素子において、前記第１層はアルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物のうち何れか一つから形成され、第２層は下記化学式１を有する物質のうち何れか一つから形成されることにある。
【００１８】
【化１】
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質であり、周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００１９】
より好ましくは、前記第２層が、下記化学式２、化学式３を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなることにある。
【００２０】
【化２】
【化３】
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｘ（Ｘ1〜Ｘ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＸ1とＸ2、Ｘ3とＸ4、Ｘ5とＸ6、Ｘ7とＸ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｘ1〜Ｘ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００２２】
更に、最も好ましくは、前記第２層が下記化学式４と化学式５を有する物質のうち少なくとも何れか１つからなることにある。
【００２３】
【化４】
【化５】
【００２５】
本発明の又他の特徴は、基板、第１電極、有機積層膜、混合層、第２電極が順次に構成される有機ＥＬ素子において、前記混合層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物である第１群から選択された何れか一物質と、下記化学式１を有する物質である第２群から選択された少なくとも一つ以上の物質とが同時蒸着（ｃｏ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）されて形成されることにある。
【００２６】
ここで、第１群（ｇｒｏｕｐ）の物質と第２群の物質間の混合割合は位置の関数にて固定又は変化される。
【００２７】
具体的には、本発明の有機ＥＬ素子は、
第１電極と第２電極との間に少なくとも１つの有機電界発光層を含む有機ＥＬ素子において、
少なくとも１つのポルフィリン化合物（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）からなる層が包含されることを特徴とする。
【００２８】
１つの実施態様では、前記ポルフィリン化合物は下記化学式１の構造を有する：
【００２９】
【化１】
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された五員環、六員環、七員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００３０】
１つの実施態様では、前記化学式１のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つである。
【００３１】
１つの実施態様では、前記化学式１のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００３２】
別の局面において、本発明の有機ＥＬ素子は、
基板、第１電極、有機積層膜、第２層、第１層、第２電極が順次に構成される有機ＥＬ素子において、
前記第１層はアルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物のうち何れか一つから形成され、第２層は下記化学式１を有する物質のうち何れか一つから形成される：
【００３３】
【化１】
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００３４】
１つの実施態様では、前記化学式１のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つである。
【００３５】
１つの実施態様では、前記化学式１のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００３６】
１つの実施態様では、前記第１層の厚さは０．２ｎｍ〜３ｎｍであり、第２層の厚さは０．５ｎｍ〜５０ｎｍである。
【００３７】
１つの実施態様では、前記第２電極はアルミニウムから形成される。
【００３８】
１つの実施態様では、前記第１層はＬｉ2Ｏから形成される。
【００３９】
１つの実施態様では、前記第２層は下記化学式２と化学式３を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなる：
【００４０】
【化２】
【化３】
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｘ（Ｘ1〜Ｘ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＸ1とＸ2、Ｘ3とＸ4、Ｘ5とＸ6、Ｘ7とＸ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｘ1〜Ｘ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００４２】
１つの実施態様では、前記化学式２、３のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つである。
【００４３】
１つの実施態様では、前記化学式２、３のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００４４】
１つの実施態様では、前記第２層は下記化学式４と化学式５を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなる：
【００４５】
【化４】
【化５】
【００４７】
また別の局面において本発明の有機ＥＬ素子は、
基板、第１電極、有機積層膜、混合層、第２電極が順次に構成される有機ＥＬ素子において、
前記混合層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物である第１群から選択された何れか一物質と、下記化学式１を有する物質である第２群から選択された少なくとも一つ以上の物質とが同時蒸着（ｃｏ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）されて形成されることを特徴とする：
【００４８】
【化１】
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期基から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つの整数；そして
Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００４９】
１つの実施態様では、前記化学式１のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つである。
【００５０】
１つの実施態様では、前記化学式１のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００５１】
１つの実施態様では、前記第１群の物質と第２群の物質間の混合割合は位置の関数にて固定又は変化される。
【００５２】
１つの実施態様では、前記混合層の厚さは０．５ｎｍ〜１０ｎｍである。
【００５３】
１つの実施態様では、前記第２電極はアルミニウムから形成される。
【００５４】
１つの実施態様では、前記第１群の物質はＬｉ2Ｏから形成される。
【００５５】
１つの実施態様では、前記第２群の物質は下記化学式２と化学式３を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなる：
【００５６】
【化２】
【化３】
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質であり、周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つの整数；そして
Ｘ（Ｘ1〜Ｘ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＸ1とＸ2、Ｘ3とＸ4、Ｘ5とＸ6、Ｘ7とＸ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｘ1〜Ｘ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００５８】
１つの実施態様では、前記化学式２、３のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つである。
【００５９】
１つの実施態様では、前記化学式２、３のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００６０】
１つの実施態様では、前記第２群の物質は下記化学式４と化学式５を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなる：
【００６１】
【化４】
【化５】
【００６３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による有機ＥＬ素子を添付図面を参照して説明する。
【００６４】
図２は本発明による有機ＥＬ素子を示す構造断面図である。
【００６５】
図２に示すように、有機ＥＬ素子は、透明基板２１、陽極２２、有機積層膜（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層からなる）２３、陰極２４を有する積層板構造（ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）と、積層板構造上に形成される保護膜２５と、そして積層板構造の有機積層膜２３と陰極２４との間に電子注入及び接着力を改善させるために積層される第２層２６、第１層２７とから形成される。
【００６６】
ここで、第２層２６及び第１層２７として用いられる物質について察してみる。
【００６７】
まず、電子輸送がよくなるように、第１層２７と有機積層膜２３との間の接着力を向上させる役割を果たす第２層２６は、下記化学式１の構造を有する少なくとも一つのポルフィリン化合物からなる。
【００６８】
【化１】
【００６９】
そして、Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素であり、Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質で、周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素であり、ｎは０、１、２のうち何れか一つの整数である。Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、又はＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が互いに連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つである。環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含してもよい（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００７０】
又、前記第２層２６に使用される前記ポルフィリン化合物の中では下記化学式２、化学式３を有するフタロシアニン（ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅｓ）が更に適する。
【００７１】
【化２】
【化３】
【００７３】
そして、Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素であり、Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質で、周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素であり、ｎは０、１、２のうち何れか一つの整数である。そして、Ｘ（Ｘ1〜Ｘ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＸ1とＸ2、Ｘ3とＸ4、Ｘ5とＸ6、Ｘ7とＸ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つである。環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含してもよい（この際、Ｘ1〜Ｘ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。
【００７４】
ここで、化学式１〜３のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つであり、化学式１〜３のＹはＯ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つである。
【００７５】
又、第２層２６に使用されるフタロシアニンの中では下記化学式４、化学式５を有する物質が最も好ましい。
【００７６】
【化４】
【化５】
【００７８】
一方、電子注入を向上させるべく、第１層２７の物質はＬｉ、Ｃｓ、Ｌｉ2Ｏ、ＬｉＦ等のアルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物のうち何れか一つからなる。そして、陰極２４はＡｌ等の金属又はそれらの合金からなる。
【００７９】
このように、本発明においては、有機積層膜２３と陰極２４との間に上記物質からなる第２層２６、第１層２７を積層して素子の発光効率を向上させるとともに寿命を大きく増加させる。ここで、第１層２７と第２層２６の厚さはそれぞれ約０．２ｎｍ〜３ｎｍ、０．５ｎｍ〜５０ｎｍである。
【００８０】
【実施例】
（実施例１）
かかる構造を有する本発明の有機ＥＬ素子の特性を察してみるべく、本発明による素子と従来の技術による素子とを比較分析した。
【００８１】
例えば、素子Ａ及び素子Ｂは従来の技術による有機ＥＬ素子、素子Ｃ及び素子Ｄは本発明による有機ＥＬ素子とする。
【００８２】
まず、緑色光を発光する基本的な素子構造は、（１）１５０ｎｍの厚さを有し、ＩＴＯ（インジウムスズオキシド：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなる陽極、（２）約１０ｎｍ〜２０ｎｍの厚さを有し、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン：ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）からなるバッファ層、（３）約３０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを有し、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１、１’−ビフェニル）−４、４’−ジアミン（Ｎ、Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ、Ｎ’−ｂｉｓ（３−ｍｅｈｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）−（１、１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）−４、４’−ｄｉａｍｉｎｅ（ＴＰＤ））からなる正孔輸送層、（４）４０ｎｍ〜６０ｎｍの厚さを有し、トリス（８−ヒドロキシ−キノレート）アルミニウム（ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙ−ｑｕｉｎｏｌａｔｅ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（Ａｌｑ3））からなる発光層である。
【００８３】
素子Ａは、有機積層膜上に直接にアルミニウム陰極を形成した構造（素子構造：ＩＴＯ／ＣｕＰｃ／ＴＰＤ／Ａｌｑ3／Ａｌ）であり、素子Ｂは有機積層膜と陰極との間に約１ｎｍの厚さのＬｉ2Ｏからなる第１層を挿入した構造（素子構造：ＩＴＯ／ＣｕＰｃ／ＴＰＤ／Ａｌｑ3／Ｌｉ2Ｏ（１ｎｍ）／Ａｌ）である。
そして、素子ＣはＩＴＯ／ＣｕＰｃ／ＴＰＤ／Ａｌｑ3／ＣｕＰｃ（２ｎｍ）／Ｌｉ2Ｏ（１ｎｍ）／Ａｌであり、素子ＤはＩＴＯ／ＣｕＰｃ／ＴＰＤ／Ａｌｑ3／Ｌｉ2Ｏ（１ｎｍ）／ＣｕＰｃ（２ｎｍ）／Ａｌである。すなわち、素子Ｃと素子ＤはＬｉ2Ｏ（１ｎｍ）、ＣｕＰｃ（２ｎｍ）の積層手順が反対である。
【００８４】
最後に、全ての素子は不活性ガス内で封じ込め（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）る。
【００８５】
前記４種類の素子にそれぞれ同一に電流密度３ｍＡ／ｃｍ2を流したとき、素子の陰極及び陽極にかかる電圧、輝度、及び寿命は下記表１の通りである。
【００８６】
【表１】
【００８７】
このように寿命が増加する理由は以下の通りである。
【００８８】
Ｌｉ2Ｏの場合は、Ａｌｑ3とＡｌとの接着力がよくない。のみならず、１ｎｍの厚さのＬｉ2Ｏ層は完全に均一な層でなく、むしろ島（ｉｓｌａｎｄ）状の構造を有する。しかしながら、素子Ｃのように、Ａｌｑ3とＬｉ2Ｏとの間にＣｕＰｃ層を挿入するようになると、ＣｕＰｃ層の一部分がＬｉ2Ｏ層中の開いた空間を介してＡｌ層に直接に接触することになる。かかる現象が、有機膜と金属との界面で接着力を増加させ、素子の寿命を増加させる。すなわち、ＣｕＰｃ層のＣｕ（ｃｏｐｐｅｒ）イオンが、ＣｕＰｃとＡｌ間を相対的に強く結合（ｂｏｎｄｉｎｇ）させる。
【００８９】
又、表１に示すように、素子Ｄは素子Ｃに比べて駆動電圧が高い。その理由は、Ｌｉ2ＯとＡｌとの間にＣｕＰｃがあるため、電子注入の障壁が高くなるからである。これによる電気的且つ熱的なストレスの増加に起因して寿命が素子Ｃに比べて短縮される。
【００９０】
一方、本発明は、図２に示すように、第１層２７と第２層２６とからなる２重層でなく、有機積層膜と陰極との間に第１層と第２層とを混合した混合層を使用してもよい。この混合層は、（１）アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物のうち何れか一つと、（２）ポルフィリン化合物のうち少なくとも何れか一つとを同時蒸着（ｃｏ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）して形成される。この混合層は接着力を向上させるが、電子注入が少し難しい。
【００９１】
そして、混合層において、この２つの群の間の混合割合は位置の関数にて固定又は変化される。その中でも、混合割合は、（１）アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの化合物の群から選択された物質が有機積層膜との境界面では殆ど０％であり、陰極に向かうほどアルカリ金属又はアルカリ土類金属の濃度が徐々に増加し、（２）ポルフィリン化合物のうち少なくとも何れか一物質が陰極との境界面では０％であり、有機積層膜に向かうほどポルフィリン化合物の濃度が徐々に増加する構造を有することが最も好ましい。この混合層の厚さは約０．５〜１０ｎｍである。
【００９２】
【発明の効果】
本発明による有機ＥＬ素子においては以下のような効果がある。
【００９３】
本発明によれば、新たな物質を有機積層膜と陰極との間に挿入して素子の発光効率及び寿命を大幅に増加させ得る有機ＥＬ素子が提供される。
【００９４】
具体的には、第１層と第２層とからなる２重層、又はこの２つの層を混合した混合層を有機積層膜と陰極との間に形成することにより、輝度のみならず素子の寿命を大きく増加させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的な有機ＥＬ素子を示す構造断面図。
【図２】 本発明による有機ＥＬ素子を示す構造断面図。
【符号の説明】
１ 透明基板
２ 陽極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 発光層
６ 電子輸送層
７ 電子注入層
８ 陰極
２１ 透明基板
２２ 陽極
２３ 有機積層膜
２４ 陰極
２５ 保護膜
２６ 第２層
２７ 第１層
Claims (17)
- 基板と、第１電極と、正孔輸送層、発光層を含む有機積層膜と、接着力を改善するための第２層と、第１層と、第２電極とが順次に構成される有機ＥＬ素子において、
前記第１層はＬｉ２Ｏから形成され、第２層は下記化学式１を有する物質のうち何れか一つから形成されることを特徴とする有機ＥＬ素子：
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）、そしてここで、該第２電極はアルミニウムから形成される陰極である。 - 前記化学式１のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つであることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子。
- 前記化学式１のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つであることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子。
- 前記第１層の厚さは０．２ｎｍ〜３ｎｍであり、第２層の厚さは０．５ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子。
- 前記第２層は下記化学式２と化学式３を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子：
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つである整数；そして
Ｘ（Ｘ1〜Ｘ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＸ1とＸ2、Ｘ3とＸ4、Ｘ5とＸ6、Ｘ7とＸ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｘ1〜Ｘ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。 - 前記化学式２、３のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つであることを特徴とする請求項５記載の有機ＥＬ素子。
- 前記化学式２、３のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つであることを特徴とする請求項５記載の有機ＥＬ素子。
- 前記第２層は下記化学式４と化学式５を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなることを特徴とする請求項５記載の有機ＥＬ素子：
- 基板と、第１電極と、正孔輸送層、発光層を含む有機積層膜と、混合層と、第２電極とが順次に構成される有機ＥＬ素子において、
前記混合層は、Ｌｉ２Ｏと、下記化学式１を有する物質である第２群から選択された少なくとも一つ以上の物質とが同時蒸着（ｃｏ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）されて形成されることを特徴とする有機ＥＬ素子：
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期基から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質または周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つの整数；そして
Ｂ（Ｂ1〜Ｂ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＢ1とＢ2、Ｂ3とＢ4、Ｂ5とＢ6、Ｂ7とＢ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｂ1〜Ｂ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）、そしてここで、該第２電極はアルミニウムから形成される陰極である。 - 前記化学式１のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つであることを特徴とする請求項９記載の有機ＥＬ素子。
- 前記化学式１のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つであることを特徴とする請求項９記載の有機ＥＬ素子。
- 前記第１群の物質と第２群の物質間の混合割合は位置の関数にて固定又は変化されることを特徴とする請求項９記載の有機ＥＬ素子。
- 前記混合層の厚さは０．５ｎｍ〜１０ｎｍであることを特徴とする請求項９記載の有機ＥＬ素子。
- 前記第２群の物質は下記化学式２と化学式３を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなることを特徴とする請求項９記載の有機ＥＬ素子：
Ｍは周期表のＩＡ族、ＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、３周期、４周期、５周期、６周期から選択された元素；
Ｙはアルコキシル（ａｌｋｏｘｙｌ）、フェノキシル（ｐｈｅｎｏｘｙｌ）、アルキルアミン（ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ）、アリールアミン（ａｒｙｌａｍｉｎｅ）、アルキルホスフィン（ａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アリールホスフィン（ａｒｙｌｐｈｏｓｐｉｎｅ）、アルキルサルファー（ａｌｋｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）、アリールサルファー（ａｒｙｌｓｕｌｐｈｕｒ）基から選択された物質であり、周期表のＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族から選択された元素；
ｎは０、１、２のうち何れか一つの整数；そして
Ｘ（Ｘ1〜Ｘ8）は、それぞれＨ、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル（ａｒｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）、ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、ヒドロキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌ）、アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）、アルキルアミノ（ａｌｋｙｌａｍｉｎｏ）、アリールアミノ（ａｒｙｌａｍｉｎｏ）、アルキルチオール（ａｌｋｙｌｔｈｉｏｌ）、アリールチオール（ａｒｙｌｔｈｉｏｌ）、ニトロアルキル（ｎｉｔｒｏａｌｋｙｌ）、アルキルカルボニル（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ）、アルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シアニル（ｃｙａｎｙｌ）、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）、アルカリール（ａｌｋａｒｙｌ）、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）、ヘテロ環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ）基のうち何れか一つ、或いはＸ1とＸ2、Ｘ3とＸ4、Ｘ5とＸ6、Ｘ7とＸ8が相互連結されて水素（Ｈ）、アルキル、アリール、アルコキシル、アリールオキシアルキル、ヒドロキシル、ヒドロキシアルキル、アラルキル、アルキルアミノ、アリールアミノ、ニトロアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニル、アミン、シアニル、ナフチル、アルカリール、ハロゲン、ヘテロ環式基から選択された置換基を一つ又は２つ以上含む不飽和又は飽和された５員環、６員環、７員環のうち何れか一つであり、環の骨格はＣからなり、Ｓ、Ｏ、Ｎの原子をその骨格内に包含可能である（この際、Ｘ1〜Ｘ8は互いに同一であってもよく、同一でなくてもよい）。 - 前記化学式２、３のＭは、２Ｌｉ、２Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、２Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、２Ｈのうち何れか一つであることを特徴とする請求項１４記載の有機ＥＬ素子。
- 前記化学式２、３のＹは、Ｏ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルコキシル基（アルキル部分はＣ原子を１〜１０個含む）、フェノキシル基のうち何れか一つであることを特徴とする請求項１４記載の有機ＥＬ素子。
- 前記第２群の物質は下記化学式４と化学式５を有する物質のうち少なくとも何れか一つからなることを特徴とする請求項１４記載の有機ＥＬ素子：
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