WO2015133275A1 - 混合材料、その製造方法、及びそれを用いた有機素子 - Google Patents

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WO2015133275A1
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mixed material
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electron injection
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二星学
塚本優人
磯村良幸
井上智
内田秀樹
川戸伸一
菊池克浩
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a mixed material for depositing lithium, a manufacturing method thereof, and an organic element using the same.
  • lithium is used as an electron injection material in an organic element typified by an OLED (organic EL display). That is, such an organic element includes an anode, a cathode, and an active layer (recombination portion) provided between these anodes and cathodes and capable of recombining electrons and holes. .
  • an electron injection layer is provided on the cathode side of the active layer. .
  • lithium is preferably used for the electron injection layer as described above.
  • lithium metal has the property of reacting violently with water, and since it reacts with humidity in the atmosphere, it cannot be easily handled. Therefore, practically, a lithium compound (mixed material) is used as a source material, and using this source material, an electron injection layer made of lithium is formed by, for example, vacuum evaporation. Has been.
  • the conventional mixed material as described above includes, for example, a lithium salt and a reducing agent, as described in Patent Document 1, and titanates (Li 2 TiO 3 ) and tantalates as lithium salts. It has been proposed to select among (LiTaO 3 ), niobate (LiNbO 3 ), tungstate (Li 2 WO 4 ), and zirconate (Li 2 ZrO 3 ). This conventional mixed material has made it possible to stably obtain lithium as compared with a conventional mixed material using a lithium alloy with aluminum.
  • the conventional mixed material as described above has a problem in that the material cost is high because a composite oxide of lithium is used.
  • this conventional mixed material contains rare metal, there is a problem in that it is difficult to reduce the cost of raw materials and thus the material cost of the mixed material.
  • a heavy metal oxide of titanium oxide (TiO 3 ), tantalum oxide (TaO 3 ), niobium oxide (NbO 3 ), tungsten oxide (WO 4 ), or zirconium oxide (ZrO 3 ) is used. Therefore, there is a problem that it is difficult to simplify the manufacturing process of the mixed material.
  • an object of the present invention is to provide a low-cost and easy-to-manufacture mixed material capable of depositing lithium, a method for producing the same, and an organic element using the same.
  • the mixed material according to the present invention is a mixed material for depositing lithium, Contains over 90% lithium oxide, Having a melting point lower than that of lithium oxide and at least one material of an alkali metal oxide, sulfide, chloride, and fluoride; It has a melting point higher than that of lithium oxide and includes at least one material of an alkaline earth metal oxide and sulfide.
  • lithium oxide is the main component.
  • the melting point is lower than that of lithium oxide, and the melting point is higher than that of lithium oxide and at least one material of alkali metal oxide, sulfide, chloride, and fluoride. And at least one material of an alkaline earth metal oxide and sulfide is mixed and mixed.
  • the mixed material at least one of the lithium oxide, the alkali metal oxide, sulfide, chloride, and fluoride, and the alkaline earth metal oxide and sulfide.
  • the two materials are preferably in the form of a sintered sintered material.
  • the mixed material may include 1 wt% to 10 wt% of at least one of the alkali metal oxide, sulfide, chloride, and fluoride.
  • the filling degree can be improved and lithium can be obtained efficiently.
  • At least one material of the alkaline earth metal oxide and sulfide may be included in an amount of 1 wt% to 10 wt%.
  • the manufacturing method of the mixed material of the present invention is a manufacturing method of a mixed material for depositing lithium, It has a melting point lower than that of lithium oxide with respect to lithium oxide, and has a melting point higher than that of lithium oxide and at least one material of an alkali metal oxide, sulfide, chloride, and fluoride And an addition step of adding at least one material of an oxide of an alkaline earth metal and a sulfide, A pressurizing step of pressurizing the intermediate material obtained in the adding step; And a firing step of firing the intermediate material pressurized in the pressurizing step.
  • a low-cost and easy-to-manufacture mixed material that can deposit lithium can be formed by sequentially performing the adding step, the pressurizing step, and the firing step. Can do.
  • the organic element of the present invention is an organic element having an anode, a cathode, an active layer provided between the anode and the cathode, and an electron injection layer provided on the cathode side of the active layer.
  • the electron injection layer is formed using any one of the above mixed materials.
  • the electron injection layer composed of lithium can be easily and accurately formed.
  • the cathode is preferably formed using silver or a transparent electrode material.
  • a plurality of sets of the active layer and the electron injection layer may be provided between the anode and the cathode.
  • an organic element having a tandem structure can be configured, and a high-quality organic element can be easily configured.
  • the present invention it is possible to provide a low-cost and easy-to-manufacture mixed material capable of depositing lithium, a manufacturing method thereof, and an organic element using the same.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an organic EL element using a mixed material according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing the mixed material.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating the molecular structure of Comparative Example 1
  • FIG. 3B is a diagram illustrating the molecular structure of the product of the present embodiment.
  • FIG. 4 is a graph showing a specific example of the vapor deposition rate and the electron beam output when vapor deposition is performed using the product of this embodiment.
  • FIG. 5 is a graph for explaining an example of the characteristic result of the organic EL element using the present embodiment product and each of Comparative Examples 1 and 2.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an organic EL element using a mixed material according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing the mixed material.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of an organic EL element using a mixed material according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is sectional drawing which shows the structure of the organic thin film solar cell using the mixed material concerning the 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 8 is sectional drawing which shows the structure of the organic thin film diode using the mixed material concerning the 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an organic EL element using a mixed material according to a first embodiment of the present invention.
  • the organic EL element 1 of the present embodiment includes a substrate 2, a first electrode 3 as an anode provided on the substrate 2, and a second electrode as a cathode provided above the first electrode 3. 4 is provided.
  • a light emitting layer 5, a hole transport layer 6, and an electron injection layer (carrier generation layer) 7 are provided between the first electrode 3 and the second electrode 4.
  • the substrate 2 is made of a material such as glass.
  • a transparent electrode material such as ITO is used.
  • the thickness of the first electrode 3 is, for example, 100 nm.
  • the second electrode 4 is made of, for example, silver or a transparent electrode material such as ITO or IZO.
  • the thickness of the second electrode 4 is, for example, 100 nm.
  • the second electrode (cathode) 4 can also be configured using a metal such as aluminum.
  • a metal such as aluminum.
  • the second electrode 4 is more resistant to corrosion and has higher process resistance than other metals such as aluminum. This is preferable in that the second electrode 4 can be designed with a high degree of freedom.
  • the light emitting layer 5 is an active layer (recombination layer) in which electrons and holes can be recombined, and the light emitting layer 5 also serves as an electron transport layer. That is, for example, trisaluminum (Alq 3 ) is used for the light-emitting layer 5 and functions not only as a light-emitting layer but also as an electron transport layer. Further, the thickness of the light emitting layer 5 is, for example, 60 nm.
  • the hole transport layer 6 for example, NPB is used. Further, the thickness of the hole transport layer 6 is, for example, 60 nm.
  • the mixed material of this embodiment is used for the electron injection layer 7. That is, the electron injection layer 7 is constituted by lithium (Li) formed by performing, for example, a vacuum deposition method, more specifically, an electron beam heating deposition method, for the mixed material of the present embodiment. Has been. Moreover, the thickness of this electron injection layer 7 is 0.5 nm, for example.
  • lithium deposition that is, lithium is deposited by, for example, resistance heating deposition or crucible heating deposition using a crucible to form the lithium film (for example, the electron injection layer 7).
  • lithium oxide which will be described later, which is the main component of the mixed material of the present embodiment, reacts vigorously with silicon (Si) at high temperatures, so in the case of a crucible using silicon (ceramic crucible), There is a risk of drilling holes in the ceramic crucible.
  • a silicon-free crucible for example, a crucible using PBN, can be used because of its low reactivity with lithium oxide.
  • the crucible using this PBN is expensive, for example, when the electron beam heating vapor deposition method using a heating hearth made of heat-resistant ceramic is performed, the cost is low and easy. This is preferable in that lithium deposition can be performed.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a manufacturing method of the mixed material.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating the molecular structure of Comparative Example 1
  • FIG. 3B is a diagram illustrating the molecular structure of the product of the present embodiment.
  • the mixed material of the present embodiment includes lithium oxide (Li 2 O) as a main component, and an alkali metal compound having a melting point lower than the melting point (1700 degrees) of the lithium oxide, for example, Sodium chloride (NaCl) and an alkaline earth metal compound having a melting point higher than that of the lithium oxide, such as magnesium oxide (MgO), are added.
  • lithium oxide Li 2 O
  • an alkali metal compound having a melting point lower than the melting point (1700 degrees) of the lithium oxide for example, Sodium chloride (NaCl) and an alkaline earth metal compound having a melting point higher than that of the lithium oxide, such as magnesium oxide (MgO)
  • the mixed material of the present embodiment contains lithium oxide in a molar ratio of 90% or more. Moreover, in the mixed material of this embodiment, it is preferable to make lithium oxide into less than 95% by molar ratio.
  • the amount of sodium chloride added is preferably a value within the range of 1 wt% to 10 wt%.
  • the amount of magnesium oxide added is preferably a value within the range of 1 wt% to 10 wt%.
  • lithium oxide when the molar ratio (composition ratio) of lithium oxide is less than 90%, lithium may not be efficiently extracted by lithium deposition.
  • the lithium source material target material
  • the amount of sodium chloride (alkali metal compound) added is less than 1 wt%, when the mixed material is formed, the degree of filling (packing density) of the mixed material is lowered and lithium deposition is performed. May be difficult.
  • lithium when the addition amount of sodium chloride is set to a value larger than 10 wt%, lithium may not be efficiently taken out by lithium deposition.
  • magnesium oxide alkaline earth metal compound
  • lithium when the amount of magnesium oxide added is greater than 10 wt%, lithium may not be efficiently extracted by lithium deposition.
  • the mixed material of the present embodiment is configured as a sintered material made of lithium oxide, sodium chloride, and magnesium oxide.
  • step S1 an addition step of adding sodium chloride and magnesium oxide to lithium oxide is performed (step S1), and an intermediate material of the mixed material Is obtained.
  • step S2 a pressurizing process is performed to pressurize the intermediate material obtained in the adding process.
  • step S3 the baking process which bakes the intermediate material pressurized by the said pressurization process is performed. Thereby, the mixed material of this embodiment comprised with the form of the sintered material is manufactured.
  • Comparative Example 1 when only lithium oxide is pressed and sintered, as shown in FIG. 3A, a gap is generated between the particles in lithium oxide M1. It becomes a state.
  • this Comparative Example 1 was obtained by filling lithium oxide in a mold, pressurizing with, for example, 100 kgf / cm 2 , and firing in an argon (Ar) atmosphere, for example, at 600 ° C. for 2 hours or more. It is a sintered material.
  • the packing density was 1.15 g / cc against the theoretical packing density of 2.01 g / cc. That is, in the comparative example 1, the degree of filling was about 57%, and it was difficult to obtain a stable deposition rate during lithium deposition.
  • this embodiment product for example, 5 wt% sodium chloride and 5 wt% magnesium oxide are added to lithium oxide having a molar ratio of 90%, and manufactured under the same pressure conditions and firing conditions as in Comparative Example 1. Processed.
  • the packing density was 1.3 g / cc. That is, in this embodiment product, the filling degree is about 65%, and a stable deposition rate can be obtained during lithium deposition (details will be described later).
  • the product of this embodiment includes particles of magnesium oxide M3, and this particle is designed to suppress the occurrence of cracks in the product of the present embodiment.
  • the magnesium oxide M3 particles work to relieve internal stress generated due to the difference in thermal expansion coefficient of each material during cooling after the firing step, thereby suppressing the occurrence of cracks. Thereby, in this embodiment, it can be made suitable for a vapor deposition material.
  • FIG. 4 is a graph showing a specific example of a deposition rate and an electron beam output when vapor deposition is performed using the product of this embodiment.
  • FIG. 5 is a graph for explaining an example of the characteristic result of the organic EL element using the present embodiment product and each of Comparative Examples 1 and 2.
  • the electron injection layer 7 is formed by performing an electron beam heating vapor deposition method on the mixed material of this embodiment.
  • the mixed material of the present embodiment is placed on a heating hearth made of heat-resistant ceramic, and in a vacuum environment (for example, 1.0 ⁇ 10 ⁇ At less than 4 Pa), the mixed material is irradiated with an electron beam (electron beam) from an electron gun of an electron beam evaporation apparatus.
  • a heating hearth made of heat-resistant ceramic
  • a vacuum environment for example, 1.0 ⁇ 10 ⁇ At less than 4 Pa
  • the mixing of the present embodiment on the heating hearth is performed by supplying power to the electron emission filament at an acceleration voltage of, for example, 10 kV and less than 50 mA.
  • the current value was gradually increased from the state where the entire mixed material was heated and set to about 2A.
  • the deposition rate of lithium obtained from the mixed material of the present embodiment became stable at a rate of 0.3 ⁇ / s as illustrated by the dotted line 70 in FIG. This is because, in the mixed material of this embodiment, the degree of filling was 60% or more (for example, about 65%), and thus lithium deposition could be performed stably as described above.
  • the light emission characteristic is a stable linear shape as shown by the solid line 80 in FIG.
  • the light emission characteristics of the organic EL element 1 are substantially the same as the light emission characteristics of Comparative Example 2 in which an electron injection layer is formed using lithium fluoride (LiF) (shown by a one-dot chain line 81 in FIG. 5).
  • lithium fluoride (LiF) is used as a source material, and a resistance heating boat or a heat-resistant crucible is filled with the source material under a vacuum environment (for example, less than 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa).
  • An electron injection layer made of lithium fluoride was formed by a so-called resistance heating type vacuum vapor deposition method in which heating was performed.
  • An electron injection layer made of lithium fluoride was formed by electron beam evaporation.
  • the thickness of the electron injection layer in Comparative Example 2 is 0.5 nm.
  • Comparative Example 1 in which the electron injection layer was formed using only lithium oxide, the electron injection layer could not be formed at a stable deposition rate. For this reason, as shown by the dotted line 82 in FIG. 5, the light emission characteristic of this comparative example 1 is difficult to flow current at the initial stage of energization (that is, the electron injection does not proceed properly in the electron injection layer), and the desired light emission characteristic. The brightness was not obtained. This is because the electron injection layer was formed by an unstable deposition rate, so the lithium oxide pixel was attached instead of lithium, or large particles of lithium were attached. This is presumably due to the fact that the injection layer is not formed.
  • the mixed material of the present embodiment configured as described above contains 90% or more of lithium oxide as a main component. Further, in the mixed material of the present embodiment, sodium chloride (an alkali metal compound) having a melting point lower than that of lithium oxide and magnesium oxide (an alkaline earth metal compound) having a melting point higher than that of lithium oxide. And are mixed. Thereby, in this embodiment, unlike the said prior art example, the low-cost and easy manufacture mixed material which can vapor-deposit lithium can be comprised.
  • the mixed material of the present embodiment is in the form of a sintered sintered material, it is easy to handle and can easily perform lithium deposition.
  • the mixed material of this embodiment contains 1 wt% to 10 wt% of sodium chloride, the filling degree of the mixed material can be improved and lithium can be obtained efficiently.
  • the mixed material of this embodiment contains 1 wt% to 10 wt% of magnesium oxide, it is possible to prevent surface cracks from occurring in the mixed material and to obtain lithium efficiently.
  • the electron injection layer 7 of the organic EL element 1 is formed using the mixed material, the electron injection layer 7 can be formed easily and accurately.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of an organic EL element using a mixed material according to the second embodiment of the present invention.
  • the main difference between the present embodiment and the first embodiment is that between the first electrode (anode) and the second electrode (cathode), a light emitting layer (active layer), an electron injection layer, and This is the point that a plurality of sets are provided.
  • symbol is attached
  • the first hole injection layer 6a1 and the first hole transport layer 6b1 are sequentially formed on the first electrode 3 provided on the substrate 2. ing.
  • a first light emitting layer 5a, a first electron transport layer 8a, and a first electron injection layer 7a are sequentially formed on the first hole transport layer 6b1.
  • the second hole injection layer 6a2 and the second hole transport layer 6b2 are sequentially formed on the first electron injection layer 7a.
  • a second light emitting layer 5b, a second electron transport layer 8b, and a second electron injection layer 7b are sequentially formed on the second hole transport layer 6b2, and the second electron injection layer 7b has a second An electrode 4 is provided. That is, in the organic EL element 1 of the present embodiment, between the anode 3 and the cathode 4, the first light emitting layer 5a, the first electron injection layer 7a, the second light emitting layer 5b, and the second electron injection layer 7b are provided.
  • a tandem structure is provided in which two sets of light emitting layers and electron injection layers are provided.
  • the mixed material of this embodiment is used for the first and second electron injection layers 7a and 7b. Similar to the first embodiment, the mixed material of the present embodiment contains lithium oxide as a main component in a molar ratio of 90% or more and less than 95%.
  • the mixed material of the present embodiment includes an alkali metal compound having a melting point lower than that of lithium oxide, such as sodium oxide (Na 2 O), and an alkaline earth metal having a melting point higher than that of lithium oxide. And, for example, calcium oxide (CaO).
  • an alkali metal compound having a melting point lower than that of lithium oxide such as sodium oxide (Na 2 O)
  • an alkaline earth metal having a melting point higher than that of lithium oxide such as sodium oxide (Na 2 O)
  • calcium oxide (CaO) calcium oxide
  • the added amounts of these sodium oxide and calcium oxide are adjusted to values in the range of 1 wt% to 10 wt%.
  • the present embodiment can achieve the same operations and effects as the first embodiment. Moreover, in this embodiment, since the organic EL element 1 having a tandem structure is configured, the high-quality organic EL element 1 can be easily configured.
  • FIG. 7 is sectional drawing which shows the structure of the organic thin film solar cell using the mixed material concerning the 3rd Embodiment of this invention.
  • the main difference between this embodiment and the first embodiment is that the mixed material of the present invention is used for the electron injection layer of the organic thin-film solar cell having a power generation layer as an active layer.
  • symbol is attached
  • the organic thin film solar cell 11 of the present embodiment includes a power generation layer 15 as an active layer between the first electrode 3 and the second electrode 4, and the second electrode 4 side of the power generation layer 15.
  • the electron injection layer 7 is provided.
  • the power generation layer 15 includes a p-type organic semiconductor 15a and an n-type organic semiconductor 15b.
  • the p-type organic semiconductor 15a is connected to the first electrode 3 as a p-type electrode (anode).
  • the n-type organic semiconductor 15 b is connected to the second electrode 4 as an n-type electrode (cathode) through the electron injection layer 7.
  • the mixed material of this embodiment is used for the electron injection layer 7. Similar to the first embodiment, the mixed material of the present embodiment contains lithium oxide as a main component in a molar ratio of 90% or more and less than 95%.
  • the mixed material of the present embodiment includes an alkali metal compound having a melting point lower than that of lithium oxide, such as sodium sulfide (Na 2 S), and an alkaline earth metal having a melting point higher than that of lithium oxide.
  • an alkali metal compound having a melting point lower than that of lithium oxide such as sodium sulfide (Na 2 S)
  • an alkaline earth metal having a melting point higher than that of lithium oxide For example, magnesium sulfide (MgS).
  • the addition amounts of these sodium sulfide and magnesium sulfide are adjusted to values in the range of 1 wt% to 10 wt%.
  • the present embodiment can achieve the same operations and effects as the first embodiment. Moreover, in the organic thin film solar cell 11 of this embodiment, since the electron injection layer 7 is formed using the mixed material of this embodiment, it is easy to manufacture and the high performance organic thin film solar cell 11 is inexpensive. Can be manufactured.
  • FIG. 8 is sectional drawing which shows the structure of the organic thin film diode using the mixed material concerning the 4th Embodiment of this invention.
  • the main difference between the present embodiment and the first embodiment is that the mixed material of the present invention is used for the electron injection layer of the organic thin film diode having the active layer.
  • symbol is attached
  • the organic thin film diode 21 of the present embodiment includes an active layer 22 between the first electrode 3 and the second electrode 4, and electrons provided on the second electrode 4 side of the active layer 22.
  • An injection layer 7 is provided.
  • the active layer 22 includes a p-type organic semiconductor 22a and an n-type organic semiconductor 22b.
  • the p-type organic semiconductor 22a is connected to the first electrode 3 as a p-type electrode (anode).
  • the n-type organic semiconductor 22 b is connected to the second electrode 4 as an n-type electrode (cathode) through the electron injection layer 7.
  • the mixed material of this embodiment is used for the electron injection layer 7. Similar to the first embodiment, the mixed material of the present embodiment contains lithium oxide as a main component in a molar ratio of 90% or more and less than 95%.
  • the mixed material of the present embodiment includes an alkali metal compound having a melting point lower than that of lithium oxide, such as potassium fluoride (KF), and an alkaline earth metal having a melting point higher than that of lithium oxide.
  • KF potassium fluoride
  • MgO magnesium oxide
  • the present embodiment can achieve the same operations and effects as the first embodiment. Moreover, in the organic thin film diode 21 of this embodiment, since the electron injection layer 7 is formed using the mixed material of this embodiment, it is easy to manufacture and the high performance organic thin film diode 21 is manufactured at low cost. be able to.
  • the present invention has a melting point lower than the melting point of lithium oxide, and has a melting point higher than that of lithium oxide and at least one material of an alkali metal oxide, sulfide, chloride, and fluoride. And at least one material of an alkaline earth metal oxide and sulfide is combined and added to lithium oxide without any limitation.
  • the present invention provides an anode, a cathode, and a gap between the anode and the cathode.
  • the organic element having the active layer provided and the electron injection layer provided on the cathode side of the active layer there is no limitation as long as the mixed material of the present invention is used for the electron injection layer.
  • the present invention is useful for a low-cost and easy-to-manufacture mixed material capable of depositing lithium, a manufacturing method thereof, and an organic element using the same.
  • Organic EL device organic device
  • First electrode anode
  • Second electrode cathode
  • Light emitting layer active layer
  • Electron injection layer 11
  • Organic thin film solar cell 15
  • Power generation layer active layer
  • Active layer 21
  • Active layer 22
  • Active layer M1 Lithium oxide
  • M2 Sodium chloride (At least one material of alkali metal oxide, sulfide, chloride, and fluoride)
  • M3 magnesium oxide at least one material of oxide of alkaline earth metal and sulfide

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Abstract

　リチウムを蒸着するための混合材料において、酸化リチウムＭ１を９０％以上含み、酸化リチウムＭ１の融点よりも低い融点を有する塩化ナトリウム（アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料）Ｍ２と、酸化リチウムＭ１の融点よりも高い融点を有する酸化マグネシウム（アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料）Ｍ３を含む。

Description

混合材料、その製造方法、及びそれを用いた有機素子
　本発明は、リチウムを蒸着するための混合材料、及びその製造方法、並びにそれを用いた有機素子に関する。
　近年、ＯＬＥＤ（有機ＥＬディスプレイ）に代表される有機素子では、電子注入材料としてリチウムが用いられている。つまり、このような有機素子は、陽極、陰極、及びこれらの陽極と陰極の間に設けられて、電子とホール（正孔）とが再結合可能な活性層（再結合部）を備えている。また、このような有機素子では、例えば上記活性層への電荷（電子）注入効率を向上させるために、当該活性層の陰極側に電子注入層（キャリア生成層）を設けることが行われている。
　上記のような電子注入層には、リチウムが好適に用いられている。但し、リチウム金属は、周知のように、水と激しく反応する性質を有しており、大気中の湿度との反応もあるため、容易に扱うことができない。そこで、実用的には、リチウムの化合物（混合材料）をソース材料として用いるとともに、このソース材料を使用して、例えば真空蒸着法を行うことにより、リチウムからなる電子注入層を形成することが実施されている。
　また、上記のような従来の混合材料には、例えば下記特許文献１に記載されているように、リチウム塩類と還元剤を含み、リチウム塩類としてチタン酸塩（Ｌｉ2ＴｉＯ3）、タンタル酸塩（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ3）、タングステン酸塩（Ｌｉ2ＷＯ4）、及びジルコン酸塩（Ｌｉ2ＺｒＯ3）の中で選択することが提案されている。そして、この従来の混合材料では、アルミニウムとのリチウム合金を用いた在来の混合材料に比べて、リチウムを安定して得ることが可能とされてきた。
特許第４８０４４６９号公報
　しかしながら、上記のような従来の混合材料では、リチウムの複合酸化物が用いられていたので、材料コストが高いという問題点があった。ことに、この従来の混合材料では、レアメタルを含んでいるので、原材料のコスト、ひいては混合材料の材料コストを抑えることも難しいという問題点があった。さらに、この従来の混合材料では、酸化チタン（ＴｉＯ3）、酸化タンタル（ＴａＯ3）、酸化ニオブ（ＮｂＯ3）、酸化タングステン（ＷＯ4）、または酸化ジルコニウム（ＺｒＯ3）の重金属酸化物が用いられているので、当該混合材料の製造工程の簡単化を図ることが難しいという問題点があった。
　上記の課題を鑑み、本発明は、リチウムを蒸着することができるコスト安価で製造簡単な混合材料、及びその製造方法、並びにそれを用いた有機素子を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明にかかる混合材料は、リチウムを蒸着するための混合材料であって、
　酸化リチウムを９０％以上含み、
　酸化リチウムの融点よりも低い融点を有し、かつ、アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料と、
　酸化リチウムの融点よりも高い融点を有し、かつ、アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料とを含むことを特徴とするものである。
　上記のように構成された混合材料では、酸化リチウムが主成分とされている。また、混合材料では、酸化リチウムの融点よりも低い融点を有し、かつ、アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料と、酸化リチウムの融点よりも高い融点を有し、かつ、アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料とが、組み合わされて混合されている。これにより、上記従来例と異なり、リチウムを蒸着することができるコスト安価で製造簡単な混合材料を構成することができる。
　また、上記混合材料において、前記酸化リチウムと、前記アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料と、前記アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料とが、焼結された焼結材料の形態であることが好ましい。
　この場合、取扱易く、リチウム蒸着を容易に行うことができる。
　また、上記混合材料において、前記アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料が、１ｗｔ％～１０ｗｔ％含まれてもよい。
　この場合、充填度を向上させることができるとともに、リチウムを効率よく得ることができる。
　また、上記混合材料において、前記アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料が、１ｗｔ％～１０ｗｔ％含まれてもよい。
　この場合、表面ヒビ割れの発生を防ぐことができるとともに、リチウムを効率よく得ることができる。
　また、本発明の混合材料の製造方法は、リチウムを蒸着するための混合材料の製造方法であって、
　酸化リチウムに対して、酸化リチウムの融点よりも低い融点を有し、かつ、アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料と、酸化リチウムの融点よりも高い融点を有し、かつ、アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料とを添加する添加工程と、
　前記添加工程で得られた中間材料を加圧する加圧工程と、
　前記加圧工程で加圧した中間材料を焼成する焼成工程とを具備することを特徴とするものである。
　上記のように構成された混合材料の製造方法では、上記添加工程、加圧工程、及び焼成工程を順次行うことにより、リチウムを蒸着することができるコスト安価で製造簡単な混合材料を構成することができる。
　また、本発明の有機素子は、陽極と、陰極と、これらの陽極と陰極との間に設けられた活性層と、前記活性層の前記陰極側に設けられた電子注入層を有する有機素子であって、
　前記電子注入層が、上記いずれかの混合材料を用いて、形成されていることを特徴とするものである。
　上記のように構成された有機素子では、リチウムによって構成された電子注入層を容易に、かつ、精度よく形成することができる。
　また、上記有機素子において、前記陰極が、銀または透明電極材料を用いて、形成されていることが好ましい。
　この場合、アルミニウムなどの他の金属に比べて、腐食に強く、高いプロセス耐性を有する陰極を構成することができ、当該陰極の設計自由度も大きくすることができる。
　また、上記有機素子において、前記陽極と前記陰極との間に、前記活性層と前記電子注入層との組が複数組設けられてもよい。
　この場合、タンデム構造の有機素子を構成することができ、高品位な有機素子を容易に構成することができる。
　本発明によれば、リチウムを蒸着することができるコスト安価で製造簡単な混合材料、及びその製造方法、並びにそれを用いた有機素子を提供することが可能となる。
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる混合材料を用いた有機ＥＬ素子の構成を示す断面図である。 図２は、上記混合材料の製造方法を示すフローチャートである。 図３（ａ）は、比較例１の分子構造を説明する図であり、図３（ｂ）は、本実施形態品の分子構造を説明する図である。 図４は、本実施形態品を用いて蒸着した場合での蒸着レートと電子ビーム出力の具体例を示すグラフである。 図５は、本実施形態品、及び比較例１及び２の各々を用いた有機ＥＬ素子の特性結果の一例を説明するグラフである。 図６は、本発明の第２の実施形態にかかる混合材料を用いた有機ＥＬ素子の構成を示す断面図である。 図７は、本発明の第３の実施形態にかかる混合材料を用いた有機薄膜太陽電池の構成を示す断面図である。 図８は、本発明の第４の実施形態にかかる混合材料を用いた有機薄膜ダイオードの構成を示す断面図である。
　以下、本発明の混合材料、その製造方法、及びそれを用いた有機素子を示す好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を有機ＥＬ素子、有機薄膜太陽電池、または有機薄膜ダイオードに適用した場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の第１の実施形態にかかる混合材料を用いた有機ＥＬ素子の構成を示す断面図である。図１において、本実施形態の有機ＥＬ素子１は、基板２と、基板２上に設けられた陽極としての第１電極３と、第１電極３の上方に設けられた陰極としての第２電極４を備えている。また、有機ＥＬ素子１には、発光層５、ホール輸送層６、及び電子注入層（キャリア生成層）７が第１電極３と第２電極４との間に設けられている。
　基板２には、例えばガラスなどの材料が用いられている。第１電極３には、例えばＩＴＯなどの透明電極材料が用いられている。また、この第１電極３の厚さは、例えば１００ｎｍである。
　第２電極４には、例えば銀またはＩＴＯやＩＺＯなどの透明電極材料等が用いられている。また、この第２電極４の厚さは、例えば１００ｎｍである。
　尚、この説明以外に、例えばアルミニウムなどの金属を用いて、第２電極（陰極）４を構成することもできる。但し、上記のように、銀または透明電極材料を用いて第２電極４を構成した場合の方が、アルミニウムなどの他の金属に比べて、腐食に強く、高いプロセス耐性を有する第２電極４を構成することができ、当該第２電極４の設計自由度も大きくすることができる点で好ましい。
　発光層５は、電子とホールとが再結合可能な活性層（再結合層）であり、さらにこの発光層５は、電子輸送層を兼用している。つまり、この発光層５には、例えばトリスアルミニウム（Ａｌｑ3）が用いられており、発光層としてだけでなく、電子輸送層としても機能するようになっている。また、この発光層５の厚さは、例えば６０ｎｍである。
　ホール輸送層６には、例えばＮＰＢが用いられている。また、このホール輸送層６の厚さは、例えば６０ｎｍである。
　電子注入層７には、本実施形態の混合材料が用いられている。すなわち、この電子注入層７は、本実施形態の混合材料に対して、例えば真空蒸着法、より具体的には、例えば電子ビーム加熱蒸着法を行うことにより、形成されたリチウム（Ｌｉ）によって構成されている。また、この電子注入層７の厚さは、例えば０．５ｎｍである。
　尚、この説明以外に、例えば抵抗加熱式蒸着法や、ルツボを用いたルツボ加熱蒸着法により、リチウム蒸着、つまりリチウムを蒸着して当該リチウムの膜（例えば、電子注入層７）を成膜することもできる。但し、上記ルツボ加熱蒸着法では、本実施形態の混合材料の主成分たる後述の酸化リチウムがシリコン（Ｓｉ）と高温下で激しく反応するため、シリコンを用いたルツボ（セラミックルツボ）の場合では、当該セラミックルツボに穴をあけるおそれがある。また、シリコンフリーのルツボ、例えばＰＢＮを用いたルツボは、酸化リチウムとの反応性が低いため使用可能ではある。しかしながら、このＰＢＮを用いたルツボは、高価なものであるため、例えば耐熱セラミック製の加熱用ハースを使用する、上記電子ビーム加熱蒸着法を行う場合の方が、コスト安価に、かつ、容易にリチウム蒸着を行える点で好ましい。
　ここで、図２及び図３を用いて、本実施形態の混合材料について具体的に説明する。
　図２は、上記混合材料の製造方法を示すフローチャートである。図３（ａ）は、比較例１の分子構造を説明する図であり、図３（ｂ）は、本実施形態品の分子構造を説明する図である。
　本実施形態の混合材料は、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）を主成分とするとともに、この酸化リチウムに対して、当該酸化リチウムの融点（１７００度）よりも低い融点を有するアルカリ金属の化合物、例えば塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）と、当該酸化リチウムの融点よりも高い融点を有するアルカリ土類金属の化合物、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）とが添加されている。
　具体的にいえば、本実施形態の混合材料には、酸化リチウムがモル比で９０％以上含まれている。また、本実施形態の混合材料では、酸化リチウムをモル比で９５％未満とすることが好ましい。また、本実施形態の混合材料では、塩化ナトリウムの添加量として、好ましくは１ｗｔ％～１０ｗｔ％の範囲内の値とされている。また、本実施形態の混合材料では、酸化マグネシウムの添加量として、好ましくは１ｗｔ％～１０ｗｔ％の範囲内の値とされている。
　尚、酸化リチウムのモル比（組成比）を９０％未満とした場合には、リチウム蒸着によってリチウムを効率よく取り出すことができないおそれがある。
　一方、酸化リチウムのモル比を９５％以上とした場合には、リチウムのソース材料（ターゲット材料）を形成することができないおそれがある。
　また、塩化ナトリウム（アルカリ金属の化合物）の添加量を１ｗｔ％未満とした場合には、混合材料を形成したときに当該混合材料の充填度（充填密度）が低くなってリチウム蒸着を行うことが難しくなるおそれがある。
　一方、塩化ナトリウムの添加量を１０ｗｔ％より大きい値とした場合には、リチウム蒸着によってリチウムを効率よく取り出すことができないおそれがある。
　また、酸化マグネシウム（アルカリ土類金属の化合物）の添加量を１ｗｔ％未満とした場合には、混合材料を形成したときに当該混合材料の表面にヒビ割れが発生するおそれがある。
　一方、酸化マグネシウムの添加量を１０ｗｔ％より大きい値とした場合には、リチウム蒸着によってリチウムを効率よく取り出すことができないおそれがある。
　また、本実施形態の混合材料では、酸化リチウム、塩化ナトリウム、及び酸化マグネシウムからなる焼結材料として構成されている。
　つまり、図２に示すように、本実施形態の混合材料の製造方法では、酸化リチウムに対して、塩化ナトリウム及び酸化マグネシウムを添加する添加工程が行われて（ステップＳ１）、混合材料の中間材料が得られる。
　次に、上記添加工程で得られた中間材料を加圧する加圧工程が行われる（ステップＳ２）。
　続いて、上記加圧工程で加圧した中間材料を焼成する焼成工程が行われる（ステップＳ３）。これにより、焼結材料の形態で構成された、本実施形態の混合材料が製造される。
　具体的にいえば、比較例１として、酸化リチウムのみを単純にプレスして、焼結した場合、図３（ａ）に示すように、酸化リチウムＭ１では、その粒子－粒子間に隙間が生じた状態となる。詳細にいえば、この比較例１は、酸化リチウムを金型に詰めて、例えば１００ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧し、アルゴン（Ａｒ）雰囲気下で、例えば６００度、２時間以上焼成して得られた焼結材料である。そして、この比較例１では、理論充填密度２．０１ｇ／ｃｃに対して、その充填密度は１．１５ｇ／ｃｃとなった。すなわち、この比較例１では、充填度は約５７％であり、リチウム蒸着時に安定した蒸着レートを得ることが難しいものであった。
　一方、本実施形態品では、モル比が９０％の酸化リチウムに対して、例えば５ｗｔ％の塩化ナトリウムと５ｗｔ％の酸化マグネシウムを添加して、比較例１と同じ加圧条件及び焼成条件で製造処理を行った。そして、本実施形態品では、その充填密度は１．３ｇ／ｃｃとなった。すなわち、この本実施形態品では、充填度は約６５％であり、リチウム蒸着時に安定した蒸着レートを得ることができる（詳細は後述。）。
　具体的にいえば、本実施形態品では、図３（ｂ）に示すように、酸化リチウムＭ１の粒子－粒子間の隙間に、塩化ナトリウムＭ２の粒子が入り、この粒子がフラックス（溶材）として上記隙間を埋めるようになっていた。また、本実施形態品では、図３（ｂ）に示すように、酸化マグネシウムＭ３の粒子が含まれており、この粒子は本実施形態品でのヒビ割れの発生を抑制するようになっていた。つまり、酸化マグネシウムＭ３の粒子は、焼成工程の後の冷却時に各材料の熱膨張係数の相違に起因して発生する内部応力を緩和するよう働いて、ヒビ割れの発生を抑制する。これにより、本実施形態では、蒸着材料に適したものとすることができる。
　次に、図４及び図５を参照して、本実施形態の混合材料を用いて、電子注入層７を形成する製造工程及び本実施形態の混合材料を用いた有機ＥＬ素子１の特性例について具体的に説明する。
　図４は、本実施形態品を用いて蒸着した場合での蒸着レートと電子ビーム出力の具体例を示すグラフである。図５は、本実施形態品、及び比較例１及び２の各々を用いた有機ＥＬ素子の特性結果の一例を説明するグラフである。
　本実施形態では、電子注入層７は、上述したように、本実施形態の混合材料に対して、電子ビーム加熱蒸着法を行うことにより、形成される。
　具体的にいえば、この電子注入層７の形成工程では、例えば耐熱セラミック製の加熱用ハース上に本実施形態の混合材料を載置するとともに、真空環境下（例えば、１．０×１０-4Ｐａ未満）において、この混合材料に対し、電子ビーム蒸着装置の電子銃から電子線（電子ビーム）を照射する。
　また、電子銃では、図４に実線７１にて示すように、その電子放出用フィラメントに加速電圧、例えば１０ｋＶで、５０ｍＡ未満の電力供給を行うことにより、加熱用ハース上の本実施形態の混合材料を予備加熱した後、混合材料全体が加熱された状態から徐々に電流値を上げて２Ａ程度に設定した。これにより、本実施形態の混合材料から得られるリチウムの蒸着レートは、図４に点線７０にて例示するように、０．３Å／ｓのレートで安定したものとなった。これは、本実施形態の混合材料では、その充填度が６０％以上（例えば、約６５％）であったため、上記のように安定してリチウム蒸着を行うことができた。
　また、本実施形態の混合材料を用いた有機ＥＬ素子１では、その発光特性は、図５の実線８０にて示すように、安定した直線状となる。この有機ＥＬ素子１の発光特性は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いて電子注入層を構成した比較例２の発光特性（図５に一点鎖線８１にて図示）とほぼ同等の値を示す。
　また、この比較例２では、フッ化リチウム（ＬｉＦ）をソース材料とし、真空環境下（例えば１．０×１０-4Ｐａ未満）の条件で、抵抗加熱ボートないしは耐熱ルツボにソース材料を充填し加熱するいわゆる抵抗加熱式の真空蒸着法によりフッ化リチウムからなる電子注入層が形成された。電子ビーム蒸着法により、フッ化リチウムからなる電子注入層が形成された。また、この比較例２での電子注入層の厚さは、０．５ｎｍである。
　一方、酸化リチウムだけを用いて電子注入層を構成した上記比較例１では、安定した蒸着レートで、当該電子注入層を形成することができなかった。このため、この比較例１の発光特性は、図５に点線８２にて示すように、通電初期の段階で電流が流れ難く（つまり、電子注入層で電子注入が適切に進まず）、所望の輝度が得られなかった。これは、不安定な蒸着レートによって電子注入層が形成されたため、リチウムではなく酸化リチウム画素のまま付着していたり、リチウムの大きな粒子が付着していたりするなどして、均一な膜厚の電子注入層が形成されていないことに起因すると推測される。
　以上のように構成された本実施形態の混合材料では、酸化リチウムが９０％以上含まれて主成分とされている。また、本実施形態の混合材料では、酸化リチウムの融点よりも低い融点を有する塩化ナトリウム（アルカリ金属の化合物）と、酸化リチウムの融点よりも高い融点を有する酸化マグネシウム（アルカリ土類金属の化合物）とが組み合わされて混合されている。これにより、本実施形態では、上記従来例と異なり、リチウムを蒸着することができるコスト安価で製造簡単な混合材料を構成することができる。
　また、本実施形態の混合材料は、焼結された焼結材料の形態とされているので、取扱易く、リチウム蒸着を容易に行うことができる。
　また、本実施形態の混合材料では、塩化ナトリウムが１ｗｔ％～１０ｗｔ％含まれているので、混合材料の充填度を向上させることができるとともに、リチウムを効率よく得ることができる。
　また、本実施形態の混合材料では、酸化マグネシウムが１ｗｔ％～１０ｗｔ％含まれているので、混合材料での表面ヒビ割れの発生を防ぐことができるとともに、リチウムを効率よく得ることができる。
　また、本実施形態では、その混合材料を用いて有機ＥＬ素子１の電子注入層７を形成しているので、当該電子注入層７を容易に、かつ、精度よく形成することができる。
　［第２の実施形態］
　図６は、本発明の第２の実施形態にかかる混合材料を用いた有機ＥＬ素子の構成を示す断面図である。
　図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、第１電極（陽極）と第２電極（陰極）との間に、発光層（活性層）と電子注入層との組を複数組設けた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
　つまり、図６に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１では、基板２上に設けられた第１電極３上に、第１ホール注入層６ａ１及び第１ホール輸送層６ｂ１が順次形成されている。また、第１ホール輸送層６ｂ１上には、第１発光層５ａ、第１電子輸送層８ａ、及び第１電子注入層７ａが順次形成されている。
　さらに、本実施形態の有機ＥＬ素子１では、第１電子注入層７ａ上に、第２ホール注入層６ａ２及び第２ホール輸送層６ｂ２が順次形成されている。また、第２ホール輸送層６ｂ２上には、第２発光層５ｂ、第２電子輸送層８ｂ、及び第２電子注入層７ｂが順次形成され、この第２電子注入層７ｂ上には、第２電極４が設けられている。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ素子１では、陽極３と陰極４との間において、第１発光層５ａと第１電子注入層７ａと、第２発光層５ｂと第２電子注入層７ｂとの２組の発光層と電子注入層との組が設けられたタンデム構造とされている。
　また、第１及び第２電子注入層７ａ及び７ｂには、本実施形態の混合材料が用いられている。本実施形態の混合材料は、第１の実施形態のものと同様に、主成分としての酸化リチウムをモル比で９０％以上９５％未満含んでいる。
　また、本実施形態の混合材料には、酸化リチウムの融点よりも低い融点を有するアルカリ金属の化合物、例えば酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）と、酸化リチウムの融点よりも高い融点を有するアルカリ土類金属の化合物、例えば酸化カルシウム（ＣａＯ）とが添加されている。これらの酸化ナトリウム及び酸化カルシウムの各添加量は、１ｗｔ％～１０ｗｔ％の範囲内の値に調整されている。
　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、タンデム構造の有機ＥＬ素子１が構成されているので、高品位な有機ＥＬ素子１を容易に構成することができる。
　尚、上記の説明以外に、３組以上の発光層と電子注入層との組を、第１電極（陽極）と第２電極（陰極）との間に設ける構成でもよい。
　［第３の実施形態］
　図７は、本発明の第３の実施形態にかかる混合材料を用いた有機薄膜太陽電池の構成を示す断面図である。
　図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、活性層として発電層を有する有機薄膜太陽電池の電子注入層に、本発明の混合材料を用いた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
　つまり、図７において、本実施形態の有機薄膜太陽電池１１は、第１電極３と第２電極４との間に、活性層としての発電層１５と、この発電層１５の第２電極４側に設けられた電子注入層７を備えている。
　発電層１５は、ｐ型の有機半導体１５ａと、ｎ型の有機半導体１５ｂを有している。ｐ型の有機半導体１５ａは、ｐ型電極（陽極）としての第１電極３に接続されている。また、ｎ型の有機半導体１５ｂは、電子注入層７を介してｎ型電極（陰極）としての第２電極４に接続されている。
　また、電子注入層７には、本実施形態の混合材料が用いられている。本実施形態の混合材料は、第１の実施形態のものと同様に、主成分としての酸化リチウムをモル比で９０％以上９５％未満含んでいる。
　また、本実施形態の混合材料には、酸化リチウムの融点よりも低い融点を有するアルカリ金属の化合物、例えば硫化ナトリウム（Ｎａ2Ｓ）と、酸化リチウムの融点よりも高い融点を有するアルカリ土類金属の化合物、例えば硫化マグネシウム（ＭｇＳ）とが添加されている。これらの硫化ナトリウム及び硫化マグネシウムの各添加量は、１ｗｔ％～１０ｗｔ％の範囲内の値に調整されている。
　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態の有機薄膜太陽電池１１では、本実施形態の混合材料を用いて、電子注入層７が形成されているので、製造簡単で、高性能な有機薄膜太陽電池１１をコスト安価に製造することができる。
　［第４の実施形態］
　図８は、本発明の第４の実施形態にかかる混合材料を用いた有機薄膜ダイオードの構成を示す断面図である。
　図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、活性層を有する有機薄膜ダイオードの電子注入層に、本発明の混合材料を用いた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
　すなわち、図８において、本実施形態の有機薄膜ダイオード２１は、第１電極３と第２電極４との間に、活性層２２と、この活性層２２の第２電極４側に設けられた電子注入層７を備えている。
　活性層２２は、ｐ型の有機半導体２２ａと、ｎ型の有機半導体２２ｂを有している。ｐ型の有機半導体２２ａは、ｐ型電極（陽極）としての第１電極３に接続されている。また、ｎ型の有機半導体２２ｂは、電子注入層７を介してｎ型電極（陰極）としての第２電極４に接続されている。
　また、電子注入層７には、本実施形態の混合材料が用いられている。本実施形態の混合材料は、第１の実施形態のものと同様に、主成分としての酸化リチウムをモル比で９０％以上９５％未満含んでいる。
　また、本実施形態の混合材料には、酸化リチウムの融点よりも低い融点を有するアルカリ金属の化合物、例えばフッ化カリウム（ＫＦ）と、酸化リチウムの融点よりも高い融点を有するアルカリ土類金属の化合物、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）とが添加されている。これらのフッ化カリウム及び酸化マグネシウムの各添加量は、１ｗｔ％～１０ｗｔ％の範囲内の値に調整されている。
　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態の有機薄膜ダイオード２１では、本実施形態の混合材料を用いて、電子注入層７が形成されているので、製造簡単で、高性能な有機薄膜ダイオード２１をコスト安価に製造することができる。
　尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。
　例えば、上記の説明では、酸化リチウムに対して、酸化リチウムの融点よりも低い融点を有するアルカリ金属の化合物として、塩化ナトリウム、酸化ナトリウム、硫化ナトリウム、またはフッ化カリウムを用いた場合、及び酸化リチウムの融点よりも高い融点を有するアルカリ土類金属の化合物として、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、または硫化マグネシウムを用いた場合について説明した。しかしながら、本発明は、酸化リチウムの融点よりも低い融点を有し、かつ、アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料と、酸化リチウムの融点よりも高い融点を有し、かつ、アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料とを組み合わせて、酸化リチウムに添加する構成であれば何等限定されない。
　また、上記の説明では、有機素子として有機ＥＬ素子、有機薄膜太陽電池、または有機薄膜ダイオードを用いた場合について説明したが、本発明は陽極と、陰極と、これらの陽極と陰極との間に設けられた活性層と、活性層の陰極側に設けられた電子注入層を有する有機素子において、電子注入層に本発明の混合材料を用いたものであれば何等限定されない。
　また、上記の説明以外に、上記第１～第４の各実施形態を適宜組み合わせたものでもよい。
　本発明は、リチウムを蒸着することができるコスト安価で製造簡単な混合材料、及びその製造方法、並びにそれを用いた有機素子に対して有用である。
　１　有機ＥＬ素子（有機素子）
　３　第１電極（陽極）
　４　第２電極（陰極）
　５、５ａ、５ｂ　発光層（活性層）
　７、７ａ、７ｂ　電子注入層
　１１　有機薄膜太陽電池
　１５　発電層（活性層）
　２１　有機薄膜ダイオード
　２２　活性層
　Ｍ１　酸化リチウム
　Ｍ２　塩化ナトリウム（アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料）
　Ｍ３　酸化マグネシウム（アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料）

Claims (8)

  1. 　リチウムを蒸着するための混合材料であって、
    　酸化リチウムを９０％以上含み、
    　酸化リチウムの融点よりも低い融点を有し、かつ、アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料と、
    　酸化リチウムの融点よりも高い融点を有し、かつ、アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料と
    　を含むことを特徴とする混合材料。
  2. 　前記酸化リチウムと、前記アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料と、前記アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料とが、焼結された焼結材料の形態である請求項１に記載の混合材料。
  3. 　前記アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料が、１ｗｔ％～１０ｗｔ％含まれている請求項１または２に記載の混合材料。
  4. 　前記アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料が、１ｗｔ％～１０ｗｔ％含まれている請求項１～３のいずれか１項に記載の混合材料。
  5. 　リチウムを蒸着するための混合材料の製造方法であって、
    　酸化リチウムに対して、酸化リチウムの融点よりも低い融点を有し、かつ、アルカリ金属の酸化物、硫化物、塩化物、及びフッ化物の少なくとも１つの材料と、酸化リチウムの融点よりも高い融点を有し、かつ、アルカリ土類金属の酸化物、及び硫化物の少なくとも１つの材料とを添加する添加工程と、
    　前記添加工程で得られた中間材料を加圧する加圧工程と、
    　前記加圧工程で加圧した中間材料を焼成する焼成工程と
    　を具備することを特徴とする混合材料の製造方法。
  6. 　陽極と、陰極と、これらの陽極と陰極との間に設けられた活性層と、前記活性層の前記陰極側に設けられた電子注入層を有する有機素子であって、
    　前記電子注入層が、請求項１～４のいずれかに記載の混合材料を用いて、形成されている、
    　ことを特徴とする有機素子。
  7. 　前記陰極が、銀または透明電極材料を用いて、形成されている請求項６に記載の有機素子。
  8. 　前記陽極と前記陰極との間に、前記活性層と前記電子注入層との組が複数組設けられている請求項６または７に記載の有機素子。
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