(57)【要約】【課題】  これまで本発明者らがＶ2Ｏ5とホール輸送性有機物の組み合わせを使用して有機素子を構成する層として利用してきた技術を基本的にそのまま応用して、該「Ｖ2Ｏ5とホール輸送性有機物の組み合わせ」を「ＭｏＯ3とホール輸送性有機物の組み合わせ」に置き換えても、全く遜色がなく、安全性が高く、また、光透過率もより高い有機素子を提供する。【解決手段】  ホール及び／又は電子を輸送する電荷輸送性有機物と、蛍光及び／又は燐光を発する発光性有機分子と、を含む有機素子であって、ホール輸送性有機物と３酸化モリブデンが積層または混合によって接触して形成される電荷移動錯体を含む電荷移動錯体含有層内でホール輸送性有機物がラジカルカチオン状態にある層を有する。【選択図】  図１
2006024791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホール及び／又は電子を輸送する電荷輸送性有機物と、蛍光及び／又は燐光を発する発光性有機分子と、を含む有機素子であって、
ホール輸送性有機物と３酸化モリブデンが積層または混合によって接触して形成される電荷移動錯体を含む電荷移動錯体含有層内で前記ホール輸送性有機物がラジカルカチオン状態にある層を有することを特徴とする有機素子。
【請求項２】
電荷輸送性有機物と、発光性有機分子とを含む有機素子であって、
積層または混合によって互いに接触させたホール輸送性有機物及び３酸化モリブデンと、
前記ホール輸送性有機物及び前記３酸化モリブデンの接触により形成された電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態となった前記ホール輸送性有機物と、
を有する電荷移動錯体含有層を備えることを特徴とする有機素子。
【請求項３】
前記電荷移動錯体含有層が陽極に接するホール輸送層である請求項１又は請求項２記載の有機素子。
【請求項４】
前記電荷移動錯体含有層が分子構造の異なる複数のホール輸送性分子層の界面に形成されたホール移動障壁低減層である請求項１又は請求項２記載の有機素子。
【請求項５】
前記電荷移動錯体含有層と、
電子輸送性有機物がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にある層と、
が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有する請求項１又は請求項２記載の有機素子。
【請求項６】
前記ホール電流電子電流変換層が、電極層成膜プロセス時のプロセスダメージ低減層である請求項５記載の有機素子。
【請求項７】
有機エレクトロルミネッセント素子を含む請求項１から６のいずれか１項記載の有機素子。
【請求項８】
有機太陽電池を含む請求項１から６のいずれか１項記載の有機素子。
【請求項９】
複数の発光ユニットを有するマルチフォトン有機エレクトロルミネッセント素子であって、
ホール及び／又は電子を輸送する電荷輸送性有機物、及び蛍光及び／又は燐光を発する発光性有機分子を含み、
ホール輸送性有機物と３酸化モリブデンが積層または混合によって接触して形成される前記電荷移動錯体を含む電荷移動錯体含有層内で前記ホール輸送性有機物がラジカルカチオン状態にある層を有する前記電荷移動錯体含有層と、電子輸送性有機物がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にある層と、
が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有し、
前記ホール電流電子電流変換層が電荷発生層であることを特徴とする有機エレクトルミネッセント素子。
【請求項１０】
複数の有機太陽電池ユニットを有する直列型太陽電池であって、
ホール及び／又は電子を輸送する電荷輸送性有機物を含み、
ホール輸送性有機物と３酸化モリブデンが積層または混合によって接触して形成される前記電荷移動錯体を含む電荷移動錯体含有層内で前記ホール輸送性有機物がラジカルカチオン状態にある層を有する前記電荷移動錯体含有層と、電子輸送性有機物がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にある層と、
が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有し、
前記ホール電流電子電流変換層が、前記複数の有機太陽電池ユニットを直列接続するための接続層であることを特徴とする有機太陽電池。
【請求項１１】
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）主に有機物からなる有機物構造体
（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層
（Ｄ）ＭｏＯ3層からなる陰極隣接層
（Ｅ）陰極層
と積層されてなることを特徴とする有機素子。
【請求項１２】
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層
（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層
（Ｅ）陰極層
と積層され、前記（Ｄ）陰極隣接層において３酸化モリブデンと前記ホール輸送性有機分子を混合することにより形成される電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機分子を有する電荷移動錯体含有層と、前記（Ｃ）ラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有することを特徴とする有機素子。
【請求項１３】
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層
（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層
（Ｅ）陰極層
と積層され、前記（Ｄ）陰極隣接層において３酸化モリブデンと前記ホール輸送性有機分子を混合することにより形成される電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機分子を有する電荷移動錯体含有層と、前記（Ｃ）ラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有し、
前記ホール電流電子電流変換層が、電極層成膜プロセス時のプロセスダメージ低減層であることを特徴とする有機素子。
【請求項１４】
複数の発光ユニットを有するマルチフォトン有機エレクトロルミネッセント素子であって、
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層
（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層
（Ｅ）陰極層
と積層され、
前記（Ｄ）陰極隣接層におけるホール輸送性有機物と３酸化モリブデンの接触により、形成される前記電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態にある前記ホール輸送性有機物を含んで形成される電荷移動錯体含有層と、前記（Ｃ）ラジカルアニオン含有層と、が積層されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項１５】
複数の有機太陽電池ユニットを有する直列型太陽電池であって、
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層
（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層
（Ｅ）陰極層
と積層され、
前記（Ｄ）陰極隣接層におけるホール輸送性有機物と３酸化モリブデンの接触により、形成される前記電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態にある前記ホール輸送性有機物を含んで形成される電荷移動錯体含有層と、前記（Ｃ）ラジカルアニオン含有層と、が積層されてなることを特徴とする有機太陽電池。
【請求項１６】
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）３酸化モリブデンからなる陽極隣接層
（Ｃ）ホール輸送性有機物層
（Ｄ）有機物を有する有機物構造体
（Ｅ）陰極層
と積層されてなる有機素子であって、前記（Ｂ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、
前記ホール輸送性有機物層と前記陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が前記陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴とする有機素子。
【請求項１７】
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機物を混合してなる陽極隣接層
（Ｃ）有機物を有する有機物構造体
（Ｄ）陰極層
と積層されてなる有機素子であって、前記（Ｂ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、前記ホール輸送性有機物層と前記陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が前記陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴とする有機素子。
【請求項１８】
基板上に成膜順に
（Ａ）陰極層
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）ホール輸送性有機物層
（Ｄ）３酸化モリブデンからなる陽極隣接層
（Ｅ）陽極層
と積層されてなる有機素子であって、前記（Ｄ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、前記ホール輸送性有機物層と前記陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が前記陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴とする有機素子。
【請求項１９】
基板上に成膜順に
（Ａ）陰極層
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機物を混合してなる陽極隣接層
（Ｄ）陽極層
と積層されてなる有機素子であって、前記（Ｃ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、前記ホール輸送性有機物層と前記陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が前記陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴とする有機素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電荷輸送性有機物を使用する有機素子、有機エレクトロルミネッセント素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略記することがある）、及び有機太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機半導体や有機導電体の研究が盛んに行われており、中でも有機半導体を使用する発光体である有機ＥＬ素子の進展がめざましい。
【０００３】
有機ＥＬ素子において、Ｔａｎｇらは、素子の高効率化のため、キャリア輸送性の異なる有機化合物（ホール輸送性有機物と電子輸送性有機物）を積層し、ホールと電子がそれぞれ陽極、陰極よりバランスよく注入される構造とし、しかも該陰極と陽極に挟まれた有機層の層厚を２０００（Å）以下とすることで、１０Ｖ以下の印加電圧で１０００（ｃｄ／ｍ2）と外部量子効率１％の実用化に十分な高輝度、高効率を得ることに成功した（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１，９１３（１９８７）、特開昭５９−１９４３９３号公報、特開昭６３−２６４６９２号公報、特開平２−１５５９５号公報、米国特許第４，５３９，５０７号明細書、同第４，７６９，２９２号明細書、同第４，８８５，２１１号明細書参照）。
【０００４】
Ｔａｎｇらは、有機太陽電池においても、キャリア輸送性の異なる有機化合物（ホール輸送性有機物であるＣｕＰｃと電子輸送性有機物であるＰＶ）を積層して、１％に近いパワー変換効率を実現している（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、４８，１８３（１９８６））。
【０００５】
最近では、これら有機デバイスの電極に挟まれた部分を複数積層して、回路的には直列に接続することで、素子の高効率化を図るアイディアが論文、及び特許文献中に散見されるに至っている（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、８０，１６６７（２００２）、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｐｐ．３２７−３３０（１９９０）、特開平１１−３２９７４８号公報、米国特許第６３３７４９２号明細書、特開２００３−４５６７６号公報、特開２００３−２６４０８５号公報、等参照）。
【０００６】
特に本発明者らは特開２００３−２７２８６０号公報において、１０2（Ω・ｃｍ）以上の比抵抗を有する電気絶縁性の電荷発生層を用いて複数の有機ＥＬ発光ユニットを回路的に直列に接続する手法を開示し、ＭＰＥ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）有機ＥＬ素子と名付けて、学会、展示会等の機会を利用して発表、展示を行い高い評価を得てきた（第４９回応用物理学会関係連合講演会、講演予稿集２７ｐ−ＹＬ−３，ｐ．１３０８、第６３回応用物理学会学術講演会、講演予稿集２７ａ−ＺＬ−１２，ｐ．１１６５、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＥＬ２００２（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｅｍｉｓｓｉｖｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ａｎｄ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ）ｐ．５３９、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＤＭＣ’０３（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）Ｆｒ−２１−０１  ｐ．４１３、ＳＩＤ０３  ＤＩＧＥＳＴ，  ｖｏｌ．ＸＸＸIV，ＢＯＯＫII，ｐ．９６４、ＳＩＤ０３  ＤＩＧＥＳＴ，ｖｏｌ．ＸＸＸIV，ＢＯＯＫII，ｐ．９７９、第１３回フラットパネルディスプレイ製造技術展での講演会Ｄ−４（２００３）、ＬＣＤ／ＰＤＰ  ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ２００２での（株）アイメスの白色発光体の展示及び配布資料、ＥＥｘｐｒｅｓｓ（２００２年１１月１５日号）、ＦＰＤ  ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ２００３での（株）アイメスの白色発光体の展示及び配布資料、Ｌ．Ｓ．Ｌｉａｏら：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、ｖｏｌ．８４，ｐ．１６７（２００４）、等参照）。
【０００７】
この電荷発生層の構造は、本発明者らがこれまで蓄積してきた有機ＥＬ素子の電極に接する電荷（電子やホール）注入層の組成を、順次、積層したものと類似している。具体的には、特開平１０−２７０１７１号公報（米国特許第６０１３３８４号）や特開２００１−１０２１７５号公報（米国特許第６５８９６７３号明細書）、特開平１１−２３３２６２（欧州特許第０９３６８４４号）、特開２０００−１８２７７４（米国特許第６３９６２０９号明細書）等で開示した、電子受容性有機物のラジカルアニオン分子を含有する層と、特開平１１−２５１０６７号公報（米国特許第６４２３４２９号明細書）や特開２００１−２４４０７９号公報（米国特許第６５８９６７３号明細書）や特開２００３−２７２８６０公報（ＭＰＥ）、特願２００３−３５８４０２号等で開示した、ホール輸送性有機物をＦｅＣｌ3やＶ2Ｏ5等の無機物やＦ４−ＴＣＮＱやＰＮＢ等の有機物を例とする電子受容性物質で酸化して生成する該ホール輸送性有機物のラジカルカチオン分子を含有する層を順次積層した組成を有している。
【０００８】
このラジカルアニオン含有層とラジカルカチオン含有層を積層した層は、ホール電流電子電流変換層と呼ぶことが出来るが、なかでも同じく本発明者らが特願２００３−３８０３３８で開示した手法によって、該ホール電流電子電流変換層内部での電子移動障壁を消滅させ複数の有機ＥＬ素子を直列接続するための理想的な電荷発生層（ホール−電子対発生層）として機能することが示された。
【０００９】
本発明者らが開示してきた、上記の技術の中でも、Ｖ2Ｏ5とホール輸送性有機物を、積層、もしくは混合の手法によって作用させ、該２物質間の酸化還元反応によって生ずる電荷移動錯体を有する層は、その化学的安定性、熱的安定性の観点から、もっとも有用であった。
【特許文献１】特開昭５９−１９４３９３号公報
【特許文献２】特開昭６３−２６４６９２号公報
【特許文献３】特開平２−１５５９５号公報
【特許文献４】特開平１０−２７０１７１号公報
【特許文献５】特開平１１−２３３２６２号公報
【特許文献６】特開平１１−２５１０６７号公報
【特許文献７】特開平１１−３２９７４８号公報
【特許文献８】特開２０００−１８２７７４号公報
【特許文献９】特開２００１−１０２１７５号公報
【特許文献１０】特開２００１−２４４０７９号公報
【特許文献１１】特開２００３−２６４０８５号公報
【特許文献１２】特開２００３−２７２８６０号公報
【特許文献１３】特願２００３−３５８４０２号明細書
【特許文献１４】特願２００３−３８０３３８号明細書
【特許文献１５】特開２００３−４５６７６号公報
【特許文献１６】米国特許第４５３９５０７号明細書
【特許文献１７】米国特許第４７６９２９２号明細書
【特許文献１８】米国特許第４８８５２１１号明細書
【特許文献１９】米国特許第６０１３３８４号明細書
【特許文献２０】米国特許第６３３７４９２号明細書
【特許文献２１】米国特許第６３９６２０９号明細書
【特許文献２２】米国特許第６４２３４２９号明細書
【特許文献２３】米国特許第６５８９６７３号明細書
【特許文献２４】欧州特許第０９３６８４４号明細書
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、４８，１８３（１９８６）
【非特許文献２】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１，９１３（１９８７）
【非特許文献３】Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｐｐ．３２７−３３０（１９９０）
【非特許文献４】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、８０，１６６７（２００２）
【非特許文献５】第４９回応用物理学会関係連合講演会、講演予稿集２７ｐ−ＹＬ−３，ｐ．１３０８
【非特許文献６】第６３回応用物理学会学術講演会、講演予稿集２７ａ−ＺＬ−１２，ｐ．１１６５
【非特許文献７】Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＥＬ２００２（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｅｍｉｓｓｉｖｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ａｎｄ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ）ｐ．５３９
【非特許文献８】ＬＣＤ／ＰＤＰ  ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ２００２での（株）アイメスの白色発光体の展示及び配布資料
【非特許文献９】Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＤＭＣ’０３（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）Ｆｒ−２１−０１  ｐ．４１３
【非特許文献１０】ＳＩＤ０３  ＤＩＧＥＳＴ，  ｖｏｌ．ＸＸＸIV，ＢＯＯＫII，ｐ．９６４
【非特許文献１１】ＳＩＤ０３  ＤＩＧＥＳＴ，ｖｏｌ．ＸＸＸIV，ＢＯＯＫII，ｐ．９７９
【非特許文献１２】第１３回フラットパネルディスプレイ製造技術展での講演会Ｄ−４（２００３）
【非特許文献１３】ＥＥｘｐｒｅｓｓ（２００２年１１月１５日号）
【非特許文献１４】ＦＰＤ  ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ２００３での（株）アイメスの白色発光体の展示及び配布資料
【非特許文献１５】Ｌ．Ｓ．Ｌｉａｏら、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．８４，ｐ１６７（２００４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、Ｖ2Ｏ5は劇物指定物質でもあり、また、光透過性においても、十分に満足しうるものではなかった。別言すれば、安全性と光透過性の２つの点で、ＭｏＯ3（３酸化モリブデン）が前記Ｖ2Ｏ5と比較して、格段に優れていることを見いだして、本発明に至った。ＭｏＯ3を有機素子の構成要素として使用する記述は、例えば下記文献に記載されている。
・特開平１１−６７４５９公報（文献１）
・特開平１１−６１３９８公報（文献２）
・特開２０００−２３５８９３号公報（文献３）
・特開２０００−３０６６８１号公報（文献４）
・特開２０００−２２３２７６号公報（文献５）
・特開平１０−１９９６８１公報（文献６）
・特許第２８２４４１１号明細書（文献７）
・Ｓ．Ｔｏｋｉｔｏ，Ｋ．Ｎｏｄａ  ａｎｄ  Ｙ．Ｔａｇａ，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｄ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２９（１１）２７５０−２７５３，Ｎｏｖ．１９９６（文献８）
【００１１】
上記文献のうち、文献７の特許公報第２８２４４１１号に記載される技術は、上記、学術論文である文献８にも著されている。
この技術の内容は、ＩＴＯよりも仕事関数の大きい、酸化バナジウム（ＶＯX）や酸化ルテニウム（ＲｕＯX）や酸化モリブデン（ＭＯX）などの金属酸化物をＩＴＯ上に５０〜３００（Å）の厚さにスパッタリングの手法を用いて成膜して、陽極であるＩＴＯから有機層へのホール注入時のエネルギー障壁を低減し、従来よりも低電圧駆動する有機ＥＬ素子を提供しようとするものである。
しかしながら、該文献中の記載によれば、例えば、酸化モリブデン層の透過率は１０％（膜厚２１５０（Å）の時）と記載されており、スパッタリング成膜時の酸素脱離によると思われる光透過率の低さから、その膜厚に制限を受けている。
【００１２】
また、上記の特開２０００−２２３２７６には、上記特許公報第２８２４４１１号の欠点である透明性の低さを解決するために、例えば、酸化インジウム／酸化亜鉛／酸化モリブテン（比率＝０．６５／０．２５／０．１）組成の酸化物混合体をホール注入層として使用することを記載している。別言すれば、酸化モリブデン膜の不透明性を認識したうえで、この欠点に打ち勝つために、透明性の高い酸化物と混合する手法によって、透明性とホール注入特性を両立させようとしている。そして、この層も高周波マグネトロンスパッタリングにより成膜されている。また、同様の内容は、特開平１１−６７４５９や特開平１１−６１３９８にも記されている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る有機素子は、ホール及び／又は電子を輸送する電荷輸送性有機物と、蛍光及び／又は燐光を発する発光性有機分子と、を含む有機素子であって、ホール輸送性有機物と３酸化モリブデンが積層または混合によって接触して形成される電荷移動錯体を含む電荷移動錯体含有層内でホール輸送性有機物がラジカルカチオン状態にある層を有することを特徴としている。
【００１４】
本発明に係る有機素子は、電荷輸送性有機物と、発光性有機分子とを含む有機素子であって、積層または混合によって互いに接触させたホール輸送性有機物及び３酸化モリブデンと、ホール輸送性有機物及び３酸化モリブデンの接触により形成された電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態となったホール輸送性有機物と、を有する電荷移動錯体含有層を備えることを特徴としている。
【００１５】
上記電荷移動錯体含有層が陽極に接するホール輸送層であることが好ましい。
【００１６】
上記電荷移動錯体含有層が分子構造の異なる複数のホール輸送性分子層の界面に形成されたホール移動障壁低減層であるとよい。
【００１７】
上記電荷移動錯体含有層と、電子輸送性有機物がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にある層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有することが好ましい。
【００１８】
上記ホール電流電子電流変換層は、電極層成膜プロセス時のプロセスダメージ低減層であるとよい。
【００１９】
本発明に係る有機素子は、有機エレクトロルミネッセント素子を含むことができる。
【００２０】
本発明に係る有機素子は、有機太陽電池を含むことができる。
【００２１】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセント素子は、複数の発光ユニットを有するマルチフォトン有機エレクトロルミネッセント素子であって、ホール及び／又は電子を輸送する電荷輸送性有機物、及び蛍光及び／又は燐光を発する発光性有機分子を含み、ホール輸送性有機物と３酸化モリブデンが積層または混合によって接触して形成される電荷移動錯体を含む電荷移動錯体含有層内でホール輸送性有機物がラジカルカチオン状態にある層を有する電荷移動錯体含有層と、電子輸送性有機物がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にある層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有し、ホール電流電子電流変換層が電荷発生層であることを特徴としている。
【００２２】
本発明に係る有機太陽電池は、複数の有機太陽電池ユニットを有する直列型太陽電池であって、ホール及び／又は電子を輸送する電荷輸送性有機物を含み、ホール輸送性有機物と３酸化モリブデンが積層または混合によって接触して形成される電荷移動錯体を含む電荷移動錯体含有層内でホール輸送性有機物がラジカルカチオン状態にある層を有する電荷移動錯体含有層と、電子輸送性有機物がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にある層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有し、ホール電流電子電流変換層が、複数の有機太陽電池ユニットを直列接続するための接続層であることを特徴としている。
【００２３】
本発明に係る有機素子は、基板上に成膜順に（Ａ）陽極、（Ｂ）主に有機物からなる有機物構造体、（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層、（Ｄ）ＭｏＯ3層からなる陰極隣接層、（Ｅ）陰極層、と積層されてなることを特徴としている。
【００２４】
本発明に係る有機素子は、基板上に成膜順に（Ａ）陽極、（Ｂ）有機物を有する有機物構造体、（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層、（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層、（Ｅ）陰極層、と積層され、（Ｄ）陰極隣接層において３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合することにより形成される電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になったホール輸送性有機分子を有する電荷移動錯体含有層と、（Ｃ）ラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有することを特徴としている。
【００２５】
本発明に係る有機素子は、基板上に成膜順に（Ａ）陽極、（Ｂ）有機物を有する有機物構造体、（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層、（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層、（Ｅ）陰極層、と積層され、（Ｄ）陰極隣接層において３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合することにより形成される電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になったホール輸送性有機分子を有する電荷移動錯体含有層と、（Ｃ）ラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有し、ホール電流電子電流変換層が、電極層成膜プロセス時のプロセスダメージ低減層であることを特徴としている。
【００２６】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセント素子は、複数の発光ユニットを有するマルチフォトン有機エレクトロルミネッセント素子であって、基板上に成膜順に（Ａ）陽極、（Ｂ）有機物を有する有機物構造体、（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層、（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層、（Ｅ）陰極層、と積層され、（Ｄ）陰極隣接層におけるホール輸送性有機物と３酸化モリブデンの接触により、形成される電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態にあるホール輸送性有機物を含んで形成される電荷移動錯体含有層と、（Ｃ）ラジカルアニオン含有層と、が積層されてなることを特徴としている。
【００２７】
本発明に係る有機素子は、複数の有機太陽電池ユニットを有する直列型太陽電池であって、基板上に成膜順に（Ａ）陽極、（Ｂ）有機物を有する有機物構造体、（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層、（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層、（Ｅ）陰極層、と積層され、（Ｄ）陰極隣接層におけるホール輸送性有機物と３酸化モリブデンの接触により、形成される電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態にあるホール輸送性有機物を含んで形成される電荷移動錯体含有層と、（Ｃ）ラジカルアニオン含有層と、が積層されてなることを特徴としている。
【００２８】
本発明に係る有機素子は、基板上に成膜順に（Ａ）陽極、（Ｂ）３酸化モリブデンからなる陽極隣接層、（Ｃ）ホール輸送性有機物層、（Ｄ）有機物を有する有機物構造体、（Ｅ）陰極層、と積層されてなる有機素子であって、（Ｂ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、ホール輸送性有機物層と陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になったホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴としている。
【００２９】
本発明に係る有機素子は、基板上に成膜順に（Ａ）陽極、（Ｂ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機物を混合してなる陽極隣接層、（Ｃ）有機物を有する有機物構造体、（Ｄ）陰極層と積層されてなる有機素子であって、（Ｂ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、ホール輸送性有機物層と陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になったホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴としている。
【００３０】
本発明に係る有機素子は、基板上に成膜順に（Ａ）陰極層、（Ｂ）有機物を有する有機物構造体、（Ｃ）ホール輸送性有機物層、（Ｄ）３酸化モリブデンからなる陽極隣接層、（Ｅ）陽極層と積層されてなる有機素子であって、（Ｄ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、ホール輸送性有機物層と陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になったホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴としている。
【００３１】
本発明に係る有機素子は、基板上に成膜順に（Ａ）陰極層、（Ｂ）有機物を有する有機物構造体、（Ｃ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機物を混合してなる陽極隣接層、（Ｄ）陽極層、と積層されてなる有機素子であって、（Ｃ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、ホール輸送性有機物層と陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になったホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によると、これまで本発明者らがＶ2Ｏ5とホール輸送性有機物の組み合わせを使用して有機素子を構成する層として利用してきた技術を基本的にそのまま応用して、該「Ｖ2Ｏ5とホール輸送性有機物の組み合わせ」を「ＭｏＯ3とホール輸送性有機物の組み合わせ」に置き換えても、全く遜色がないばかりか、ＭｏＯ3は（人体に無毒であるため）より安全性が高く、また、光透過率もより高い。さらに、本発明におけるＭｏＯ3は本発明者らがＶ2Ｏ5等の電子吸引性物質（つまり、ルイス酸）を使用して開示してきたすべての技術に原理的に使用できる。また、ＭｏＯ3とホール輸送性有機物がそれぞれ単独では、波長８００〜２０００（ｎｍ）の近赤外領域に吸収スペクトルのピークを示さないが、ＭｏＯ3とホール輸送性有機物の混合膜では、波長８００〜２０００（ｎｍ）の近赤外領域に吸収スペクトルのピークがあり、ＭｏＯ3とホール輸送性有機物の間での電子移動を明確に示唆する存在として確認することができる。別言すれば、ＭｏＯ3とホール輸送性有機物は酸化還元反応（電子の授受）によって電荷移動錯体を形成出来る。このときホール輸送性有機物はラジカルカチオン状態となり、有機膜中で、移動可能な内部電荷として振る舞うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。
本発明のＭｏＯ3（３酸化モリブデン）は、基本的には、抵抗加熱蒸着により成膜される。その理由は、ＭｏＯ3を蒸発材料に用いた場合には、真空中での加熱によって、スパッタ成膜時に問題となる酸素脱離の問題が全く観測されず、ＭｏＯ3の化学量論組成が保持されたまま基板上に成膜されることが判明したからである。（もともと、ＭｏＯ3それ自身は白色粉末の形態で入手可能であり、従って、化学量論組成を維持して成膜された場合は、原理的に無色透明の膜が得られるはずである。）
【００３４】
また、抵抗加熱蒸着により成膜されて、化学量論組成を有するＭｏＯ3はホール輸送性有機物（電子供与性有機物として認識されている）と分子レベルで反応し、電荷移動錯体を形成することが判明した。つまり、本発明は、これまで本発明者らがＶ2Ｏ5とホール輸送性有機物の組み合わせを使用して有機素子を構成する層として利用してきた技術を基本的にそのまま応用して、該「Ｖ2Ｏ5とホール輸送性有機物の組み合わせ」を「ＭｏＯ3とホール輸送性有機物の組み合わせ」に置き換えても、全く遜色がないばかりか、ＭｏＯ3は（人体に無毒であるため）より安全性が高く、また、光透過率もより高いという利点に着目して為されたものである。
【００３５】
このように本発明におけるＭｏＯ3は本発明者らがＶ2Ｏ5等の電子吸引性物質（つまり、ルイス酸）を使用して開示してきたすべての技術に原理的に使用できる。すなわち、
１）ホール輸送性物質とＭｏＯ3の積層膜、または混合膜を陽極に隣接するホール注入層として利用する形態（特願２００３−３５８４０２、特開平１１−２５１０６７号公報（米国特許第６４２３４２９号明細書）や特開２００１−２４４０７９号公報（米国特許第６５８９６７３号）、等に記載の技術）
２）２種類の互いに異なるホール輸送性分子からなる、２層以上の複数のホール輸送層を隔てる界面にＭｏＯ3を存在させて、該界面でのホール移動障壁を低減させる、ホール移動障壁層として利用する形態（特願２００３−３８４２０２号明細書に記載の技術）
３）ホール輸送性物質とＭｏＯ3の積層膜、または混合膜をマルチフォトン有機ＥＬ素子の電荷発生層（ＣＧＬ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）や、直列接続型有機太陽電池の直列接続層として利用する形態（特開２００３−２７２８６０号公報）、特願２００３−３８０３３８号明細書、等に記載の技術）
４）電極成膜時のダメージを低減する、ダメージ低減緩衝層（バッファー層）として利用する形態（特願２００３−３８０３３８号明細書、等に記載の技術）
５）該ＭｏＯ3含有層が、純粋な有機物層と比較して桁違いに低抵抗であることと、透明性に優れていることを利用して、光路長調整層として利用する形態（特開２００１−２４４０７９号公報（米国特許第６５８９６７３号明細書、特願２００３−３８０３３８、等に記載の技術）の全てに応用可能である。
【００３６】
（Ａ）本発明者らがこれまでに得た知見によれば、本発明のＭｏＯ3含有層が、上記１）〜５）の技術に適用可能であるか否かは、分光学的分析手段、具体的には吸光度分析による吸収スペクトルの変化によって確認できる。具体的には、ＭｏＯ3とホール輸送性有機物がそれぞれ単独では、波長８００〜２０００（ｎｍ）の近赤外領域に吸収スペクトルのピークを示さないが、ＭｏＯ3とホール輸送性有機物の混合膜では、波長８００〜２０００（ｎｍ）の近赤外領域に吸収スペクトルのピークがあり、ＭｏＯ3とホール輸送性有機物の間での電子移動を明確に示唆する存在として確認することができる。別言すれば、ＭｏＯ3とホール輸送性有機物は酸化還元反応（電子の授受）によって電荷移動錯体を形成出来る。このときホール輸送性有機物はラジカルカチオン状態となり、有機膜中で、移動可能な内部電荷として振る舞うことが出来る。
【００３７】
（Ｂ）従って、（上記分光学的分析手段のほかに）本発明者らがこれまでに得た知見によれば、本発明のＭｏＯ3とホール輸送性有機物の混合膜が、上記１）〜５）の技術に適用可能であるか否かは、その混合比率によっては、それぞれの物質が単独では示すことのない低い比抵抗を示すことからも、確認出来る。この現象は、該混合膜中で、両物質がただ単に物理的混合状態にあるのではなく、両物質間の電子移動に伴う電荷移動錯体の形成を明確に示すものである。
【００３８】
上記（Ａ）及び（Ｂ）に記載した要件を満たした場合は、１）〜５）の全ての形態に本発明のＭｏＯ3含有層を応用することが出来る。
【００３９】
本発明に使用されるホール輸送性有機物は、アリールアミン化合物であり、一般式（Ｉ）：
【化１】
2006024791.tif 000003
（式中、Ａｒ1、Ａｒ2及びＡｒ3は、それぞれ独立に置換基を有してよい芳香族炭化水素基を表わす。）
で示されるアリールアミン化合物であるのが好ましい。
【００４０】
この様なアリールアミン化合物の例としては、特に限定はないが、特開平６−２５６５９号公報、特開平６−２０３９６３号公報、特開平６−２１５８７４号公報、特開平７−１４５１１６号公報、特開平７−２２４０１２号公報、特開平７−１５７４７３号公報、特開平８−４８６５６号公報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平７−１８８１３０号公報、特開平８−４０９９５号公報、特開平８−４０９９６号公報、特開平８−４０９９７号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特開平７−１０１９１１号公報、特開平７−９７３５５号公報に開示されているアリールアミン化合物類が好ましく、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニル、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル）−シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）−フェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノ−ビフェニルＮ−フェニルカルバゾール、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４’’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ｐ−ターフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（３−アセナフテニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、１，５−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ナフタレン、４，４’−ビス［Ｎ−（９−アントリル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４’’−ビス［Ｎ−（１−アントリル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ｐ−ターフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（２−フェナントリル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（８−フルオランテニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（２−ピレニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（２−ペリレニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（１−コロネニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、２，６−ビス（ジ−ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、２，６−ビス［ジ−（１−ナフチル）アミノ］ナフタレン、２，６−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ］ナフタレン、４．４’’−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミノ］ターフェニル、４．４’−ビス｛Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］アミノ｝ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ピレニル）−アミノ］ビフェニル、２，６−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミノ］フルオレン、４，４’’−ビス（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）ターフェニル、ビス（Ｎ−１−ナフチル）（Ｎ−２−ナフチル）アミン、下記の式：
【化２】
2006024791.tif 000004
で表わされる４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（αＮＰＤ、またはＮＰＢと略記される）、下記の式：
【化３】
2006024791.tif 000005
で表わされるスピロ−ＮＰＢ、下記の式：
【化４】
2006024791.tif 000006
で表わされるスピロ−ＴＡＤ、下記の式：
【化５】
2006024791.tif 000007
で表わされる２−ＴＮＡＴＡなどがある。
さらに、従来有機ＥＬ素子の作製に使用されている公知のものを適宜用いることができる。
【００４１】
またさらに、該アリールアミン化合物はガラス転移点が９０℃以上であるアリールアミン化合物であることが、素子の耐熱性の観点から望ましい。上記のαＮＰＤ、スピローＮＰＢ、スピローＴＡＤ、及び２−ＴＮＡＴＡはガラス転移点が９０℃以上である、好適な化合物の例である。また発明に使用されるホール輸送性有機物は、顔料型有機物であっても良い。また、上記ホール輸送性有機物は、ポルフィリン化合物またはその誘導体であっても良い。この例としては、下記の式：
【化６】
2006024791.tif 000008
で表されるＣｕＰｃなどがある。上記ホール輸送性有機物は、キナクリドン化合物またはその誘導体であっても良い。上記ホール輸送性有機物は、インダンスレン化合物またはその誘導体であっても良い。
これらの公知のホール輸送性有機物は、前記（Ａ）、（Ｂ）に記載した要件のいずれかを満たすので、本発明のＭｏＯ3含層の構成物質として使用できる。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【実施例１】
【００４２】
実施例１では、本発明の要素であるＭｏＯ3（３酸化モリブデン）蒸着膜、ホール輸送性有機物である前記のαＮＰＤ（ＮＰＢとも略記される）、及び、ＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜（ＭｏＯ3：αＮＰＤ＝５：１，モル比）の、それぞれの膜（膜厚１０ｎｍ）の吸収スペクトルを測定した。
【００４３】
測定結果を図１に示す。図１から明らかなように、ＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜は、５００ｎｍ近傍と、１４００ｎｍ近傍に顕著なピークが、観測された。これは、ＭｏＯ3単独膜にもαＮＰＤ単独膜にも見られないピークであり、両物質間の酸化還元反応による電荷移動錯体の形成、すなわちホール輸送性有機物であるＮＰＢのラジカルカチオン（ＮＰＢ+）の生成を明確に示すものである。
【実施例２】
【００４４】
実施例２では、本発明のＭｏＯ3、またはＭｏＯ3とホール輸送性有機物の共蒸着による混合膜の比抵抗測定を、本発明者らによって開示済みのＶ2Ｏ5、またはＶ2Ｏ5とホール輸送性有機物の共蒸着による混合膜との比較により測定した。比抵抗（単位Ω・ｃｍ）の測定法は、被測定物の比抵抗の値（レンジ）によって２種類の方法で測定した。
【００４５】
第１の測定法（サンドイッチ法）は、比較的比抵抗の大きい物質に対して適当とされる方法で、被測定物の蒸着薄膜１０３を２つの電極１０１、１０２で狭持した形態（図２及び図３に示すサンドイッチ構造の比抵抗評価用素子）で測定を行い、印加電圧（Ｖ）と被測定物薄膜の膜厚（ｃｍ）（つまり電極間距離）から得られる電場Ｅ（Ｖ／ｃｍ）と、観測電流（Ａ）と電流が流れる領域の断面積（ｃｍ2）とから得られる電流密度（Ａ／ｃｍ2）との比〔（Ｖ／ｃｍ）／（Ａ／ｃｍ2）＝（Ω・ｃｍ）〕から算出した。図２は、サンドイッチ法による比抵抗評価用素子の平面図、図３はその断面図である。具体的には、基板１００上に形成された（２ｍｍ幅の）ＩＴＯ電極１０１上に（場合により２ｍｍ幅のＡｌ電極上に）被測定物１０３を所望の膜厚になるように蒸着し、最後に（同じく２ｍｍ幅の）アルミニウム電極１０２をＩＴＯ電極１０１と直交するように成膜して、比抵抗評価用素子を作製した。
【００４６】
第２の測定法（並置法）は、比較的比抵抗の小さい物質に対して適当とされる方法で、並置構造の比抵抗評価用素子を用いて測定する。すなわち、図４及び図５に示したように、基板２００上の同一平面上に予め陽極２０１、陰極２０２となる電極を所定距離Ｌ（ｃｍ）隔てて成膜されたものを用意しておき、その上から被測定物２０３の蒸着薄膜を所定の開口幅Ｗ（ｃｍ）を有するエリア規定用金属マスクを介して、所定の膜厚ｔ（ｃｍ）を成膜する。この場合得られる電場Ｅ（Ｖ／ｃｍ）は、印加電圧（Ｖ）を電極間距離Ｌ（ｃｍ）で除して算出され、電流密度（Ａ／ｃｍ2）は観測電流（Ａ）を電流が流れる領域の断面積（この場合はＷ×ｔ（ｃｍ2））で除して算出される。この様にして得られた値から、前記のサンドイッチ構造の場合と同様に、比抵抗（単位Ω・ｃｍ）を算出した。
【００４７】
図６に比抵抗の測定結果を示す。被測定物の種類は、「ＩＴＯ（透明電極材料）膜」、「Ｖ2Ｏ5膜」、「Ｖ2Ｏ5とαＮＰＤの共蒸着膜」、「ＭｏＯ3膜」、「ＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜」、「Ａｌｑ（発光材料、または、電子輸送材料）膜」、「αＮＰＤ膜」である。「ＩＴＯ膜」、「Ｖ2Ｏ5とαＮＰＤの共蒸着膜」、「ＭｏＯ3膜」、及び、「ＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜」は、並置構造の比抵抗評価用素子で測定した。「Ｖ2Ｏ5膜」、「αＮＰＤ膜」、及び「Ａｌｑ膜」は、サンドイッチ構造の比抵抗評価用素子で測定した。αＮＰＤついては電極からの電荷注入をオーミック（ｏｈｍｉｃ）にするためにＶ2Ｏ5とαＮＰＤの混合膜を両電極に接する部分に５０Åと薄く成膜した上で、１０００Åの厚さのαＮＰＤをサンドイッチして測定した。
【００４８】
図６に示す各蒸着膜の比抵抗（Ω・ｃｍ）は以下のようになる。
＜並置法＞
−▽−：ＩＴＯ  ４．６×１０-4（Ω・ｃｍ）
−▲−：Ｖ2Ｏ5とαＮＰＤの共蒸着膜（Ｖ2Ｏ5：αＮＰＤ＝４：１，ｍｏｌａｒ（モル比））  ２×１０3（Ω・ｃｍ）
−△−：Ｖ2Ｏ5とαＮＰＤの共蒸着膜（Ｖ2Ｏ5：αＮＰＤ＝１：１，ｍｏｌａｒ）  ２．７×１０4（Ω・ｃｍ）
−▼−：ＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜（ＭｏＯ3：αＮＰＤ＝５：１，ｍｏｌａｒ）  ５×１０4（Ω・ｃｍ）
−○−：ＭｏＯ3膜  ４×１０5（Ω・ｃｍ）
−●−：ＭｏＯ3：αＮＰＤの共蒸着膜（ＭｏＯ3：αＮＰＤ＝１：１，ｍｏｌａｒ）  ２×１０6（Ω・ｃｍ）
【００４９】
＜サンドイッチ法＞
太線：Ｖ2Ｏ5膜（１００ｎｍ）（ＩＴＯ／Ｖ2Ｏ5／Ａｌにより測定）３×１０5（Ω・ｃｍ）
細線：Ａｌｑ膜（３００ｎｍ）（Ａｌ／Ａｌｑ／Ａｌにより測定）  １×１０13（Ω・ｃｍ）
鎖線：αＮＰＤ（ＮＰＢ）膜（１００ｎｍ）（ＩＴＯ／Ｖ2Ｏ5：αＮＰＤ，５ｎｍ／αＮＰＤ，１００ｎｍ／Ｖ2Ｏ5：αＮＰＤ，５ｎｍ／Ａｌにより測定）    ３×１０8（Ω・ｃｍ）
【００５０】
また、ＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜の混合比（モル分率）と比抵抗の関係を図７のグラフに示した。この図７に示される通り、１０5以下（Ω・ｃｍ）程度の比抵抗を有する純粋なＭｏＯ3膜に、１０8（Ω・ｃｍ）以上の比抵抗を有するαＮＰＤを混合すると、該混合膜中でのαＮＰＤのモル分率が０．１〜０．２程度の時、（通常の予想に反して）比抵抗が１０5（Ω・ｃｍ）程度以下に一旦低下するのが観測される。この現象は、特開２００３−２７２８６０号公報で本発明者らが示した、Ｖ2Ｏ5とαＮＰＤの共蒸着膜の混合比（モル分率）と比抵抗の関係になぞらえられるものである。
【実施例３】
【００５１】
実施例３では、本発明の要素である、「ＭｏＯ3蒸着膜」、「ＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜」と、有機素子において同様の機能を有する「Ｖ2Ｏ5蒸着膜」の、可視光領域での透過率（膜厚１０００Å）を測定した。
【００５２】
測定結果を図８に示す。図８から明らかなように、本発明の「ＭｏＯ3蒸着膜」、及び「ＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜」は、可視光領域ほぼ全域わたって、「Ｖ2Ｏ5蒸着膜」よりも透過率が高いことが判明した。
従って、有機ＥＬ素子や、有機太陽電池等の有機素子を構成する層として、より有用であることが判る。
【００５３】
以下に、本発明の内容をよりよく理解するために、有機ＥＬ素子と有機太陽電池を本発明の有機素子の例として具体的に説明する。下記の実施例では、ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ−ｔｉｎ−ｏｘｉｄｅを陽極に、ＣｕＰｃ：Ｃｏｐｐｅｒ  Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅを陽極に接するホール注入層や有機太陽電池の電子供与層として用いる。ＰＴＣＢＩ：３，４，９，１０−ｐｅｒｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ｂｉｓ−ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ，有機太陽電池の電子受容層として用いる。ホール輸送性有機物としてはＮＰＢ（αＮＰＤ）：Ｎ，Ｎ’−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｉｄｉｎ）を、発光層ホスト材料兼電子輸送性有機物としてはＡｌｑ：ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ（ＩＩＩ）を、用いる。Ｃ５４５Ｔ（Ｃｏｕｍａｒｉｎ  ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）（Ｋｏｄａｋ製）は緑色発光材料であり、発光層ホスト材料にドーピングされる。Ｌｉｑ：（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）Ｌｉｔｈｉｕｍは、電子輸送層の構成材料であり、熱還元性金属（ｅ．ｇ．Ａｌｕｍｉｎｕｍ）によってＬｉｑ中のＬｉイオンが還元されてＬｉ金属となり、電子輸送性有機物（ｅ．ｇ．Ａｌｑ）をラジカルアニオン化するラジカルアニオン発生手段として用いる。さらに、陰極又は熱還元金属としてはｌＡｌ：Ａｌｕｍｉｎｕｍを用いる。ＭｏＯ3：ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ  ｔｒｉｏｘｉｄｅ及びホール輸送性有機物と積層、または、混合によって接触して、ホール輸送性有機物をラジカルカチオン化するラジカルカチオン発生手段として用いる。または、その高い透明性と、一般的に有機素子に使用される有機物よりも低い比抵抗を有する性質（１０5Ω・ｃｍ以下）を利用して、単独膜で低抵抗電荷輸送層としても用いることが出来る。
【実施例４】
【００５４】
実施例４は、ＭｏＯ3とＮＰＢを混合して有機ＥＬ素子のホール輸送層として機能させる形態である。
ガラス基板上にパターニングされたＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ−ｔｉｎ−ｏｘｉｄｅ）陽極上に、ＮＰＢ（αＮＰＤ）とＭｏＯ3がモル比率１：１で混合された層を共蒸着により３００Å形成する。
【００５５】
次にＮＰＢ（αＮＰＤ）を５００（Å）形成する。次に発光層としてＡｌｑに蛍光色素Ｃ５４５４Ｔを１ｗｔ．％ドーピングした層を５００（Å）形成する。次に、ＡｌｑとＬｉｑがモル比率１：１で混合された層を共蒸着により２５０（Å）形成する。最後にＡｌを１０００（Å）形成する。尚、この実施例４において、Ａｌは上記Ｌｉｑ中のＬｉイオン（Ｌｉ+）を金属Ｌｉに還元する役割と、陰極としての役割の両方を果たす。
【００５６】
この、構造を簡便に表記すると、
ＩＴＯ／ＭｏＯ3：ＮＰＢ（１：１），３００／ＮＰＢ，５００／Ａｌｑ：Ｃ５４５Ｔ（１ｗｔ．％），５００／Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１０００
となる。（以下の説明ではこのような（簡便な）表記法を用いることとする。）
この、ＭｏＯ3：ＮＰＢ（１：１）の層中では、
ＭｏＯ3＋ＮＰＢ→ＭｏＯ3-＋ＮＰＢ+
なる酸化還元反応によってＮＰＢのラジカルカチオン（ＮＰＢ+）が生成している。
【実施例５】
【００５７】
実施例５は、ＭｏＯ3とＮＰＢを積層して有機ＥＬ素子のホール輸送層として機能させる形態である。
この構造の例は、
ＩＴＯ／ＭｏＯ3，３００／ＮＰＢ，５００／Ａｌｑ：Ｃ５４５Ｔ（１ｗｔ．％），５００／Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１０００
となる。
この形態では、ＭｏＯ3層とＮＰＢ層が互いに接する界面で、前記、酸化還元反応によるラジカルカチオン（ＮＰＢ+）の生成が起きている。
【実施例６】
【００５８】
実施例６は、異なる２種類のホール輸送材料である、ＣｕＰｃ層とＮＰＢ層の界面にＭｏＯ3層を５０（Å）形成して、ＭｏＯ3層の両側で接している２つのホール輸送性分子をラジカルカチオン化して、ホール移動障壁を低減する構造の例である。この構造の例は、
ＩＴＯ／ＣｕＰｃ，２００／ＭｏＯ3，５０／ＮＰＢ，５００／Ａｌｑ：Ｃ５４５Ｔ（１ｗｔ．％），５００／Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１０００
となる。
【実施例７】
【００５９】
実施例７は、ＭｏＯ3：ＮＰＢのような本発明の層が純粋な有機膜（１０8Ω・ｃｍ以上）と比較して桁違いに低抵抗膜（１０6Ω・ｃｍ以下）である性質を利用して、膜厚の制限がなく、つまり、該膜厚によって素子電圧を上昇させることなく、電極成膜時のダメージを低減する目的で使用する形態の例である。
この構造の例は、
ＩＴＯ／ＭｏＯ3：ＮＰＢ（１：１），３００／ＮＰＢ，５００／Ａｌｑ：Ｃ５４５Ｔ（１ｗｔ．％），５００／Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１５／ＭｏＯ3：ＮＰＢ（５：１），１０００／ＩＴＯｏｒＡｌ，１０００
となる。
【００６０】
この形態では、陰極に接するＭｏＯ3：ＮＰＢの層が、ＩＴＯやＡｌをスパッタ成膜の様な高エネルギーを有する粒子を成膜する時のプロセスダメージ緩衝層となって、有機分子の破壊や劣化を防止する。また、Ａｌｑ：Ｌｉｑ共蒸着膜上に蒸着される１５（Å）の膜厚に相当する微量のＡｌは、Ｌｉｑ中のＬｉイオン（Ｌｉ+）を金属Ｌｉに還元する役割のみを担っており、同時に、自らは酸化状態となるため、金属状態のＡｌは残存していない。
【００６１】
この素子では、「Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１５」からなるラジカルアニオン生成層」と「ＭｏＯ3：ＮＰＢ（５：１），１０００」からなるラジカルカチオン生成層」の接触する界面がホール電流電子電流変換層として機能しており、このホール電流電子電流変換層から陽極側に向かって電子が流れていき、陰極側に向かってホールが流れていく。
【実施例８】
【００６２】
実施例８は、実施例４のプロセスを繰り返した構造、すなわち、
ＩＴＯ／ＭｏＯ3：ＮＰＢ（１：１），３００／ＮＰＢ，５００／Ａｌｑ：Ｃ５４５Ｔ（１ｗｔ．％），５００／Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１５／ＭｏＯ3：ＮＰＢ（１：１），１００／ＮＰＢ，５００／Ａｌｑ：Ｃ５４５Ｔ（１ｗｔ．％），５００／Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１０００
なる構造を有している。
【００６３】
この形態では、前記実施例７と同じく「Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１５／ＭｏＯ3：ＮＰＢ（１：１），１００」の部分が、ホール電流電子電流変換層として機能している。そしてこの層は、この実施例８において、２つの発光ユニットを有するマルチフォトン有機ＥＬ素子の「電荷発生層」として機能しており、実施例４の素子と比較して略２倍の量子効率を得ることが出来る。
【実施例９】
【００６４】
実施例９は、ヘテロジャンクション（ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ）型構造（ＣｕＰｃ／ＰＴＣＢＩ）が２個直列に接続された構造を有する有機太陽電池の例である。すなわち、
ＩＴＯ／ＭｏＯ3：ＣｕＰｃ（５：１），１００／ＣｕＰｃ，３００／ＰＴＣＢＩ，１５０／Ａｌｑ：Ｌｉｑ：Ａｌ（１：１：１），６００／ＭｏＯ3：ＣｕＰｃ（５：１），１００／ＣｕＰｃ，３００／ＰＴＣＢＩ，１５０／Ａｌｑ：Ｌｉｑ：Ａｌ（１：１：１），６００／Ａｌ
なる、構造を有している。
【００６５】
この形態では、上述の「Ａｌｑ：Ｌｉｑ：Ａｌ（１：１：１），６００／ＭｏＯ3：ＣｕＰｃ（５：１），１００）」の部分が２つのヘテロジャンクション（ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ）型構造を直列接続するための接続層として機能しており、通常の様に１個のヘテロジャンクション（ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ）型構造のみからなる有機太陽電池と比べて略２倍の開放端電圧を得ることが出来る。
尚、Ａｌｑ、Ｌｉｑ、Ａｌの３物質を、モル比率（Ａｌｑ：Ｌｉｑ：Ａｌ＝１：１：１）程度の混合比で３元蒸着して、Ａｌｑをラジカルアニオン化（Ａｌｑ-）する手法は、本発明者らが、特願２００３−３８０３３８で詳細に説明してある。
【実施例１０】
【００６６】
実施例１０は、実施例７の、陰極に接するＭｏＯ3：ＮＰＢ共蒸着膜を純粋なＭｏＯ3膜に置き換えた構造、すなわち、
ＩＴＯ／ＭｏＯ3：ＮＰＢ（１：１），３００／ＮＰＢ，５００／Ａｌｑ：Ｃ５４５Ｔ（１ｗｔ．％），５００／Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１５／ＭｏＯ3，ｘ（Å）／ＩＴＯｏｒＡｌ，１０００
なる構造を有している。
【００６７】
この素子では、（Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１５）のラジカルアニオン生成層から電子が陽極方向に向かって流れる。
従って、ＭｏＯ3層は実施例３で示されたように、その高い透明性によって、膜厚（ｘÅ）によって光路長調整層として有用に機能させることが出来るし、または、実施例７と同様にプロセスダメージ緩衝層としても機能出来る。
【実施例１１】
【００６８】
実施例１１は、実施例５の積層順序とは異なり、陰極から成膜した構造、すなわち、
ＩＴＯ／Ａｌｑ：Ｌｉ，１００／Ａｌｑ，１００／Ａｌｑ：Ｃ５４５Ｔ（１ｗｔ．％），５００／ＮＰＢ，５００／ＭｏＯ3，２５０／Ａｌ，１０００
なる構造を有している。
【００６９】
この構造では、基板上のＩＴＯは陰極として働いている。ＩＴＯに接する層には、Ｌｉ金属がＡｌｑ：Ｌｉ（１：１，ｍｏｌａｒ（モル比））となるように混合されており、該Ｌｉ金属によってＡｌｑがラジカルアニオン化（Ａｌｑ-）して電子注入層として働いている。尚、この電子注入層と同様の機能を有する層を作製する方法として、Ａｌｑ、Ｌｉｑ、Ａｌの３物質を、モル比率（Ａｌｑ：Ｌｉｑ：Ａｌ＝１：１：１）程度の混合比で３元蒸着して、Ａｌｑをラジカルアニオン化（Ａｌｑ-）する手法がある。この手法は、本発明者らが、特願２００３−３８０３３８で詳細に説明してある。
【実施例１２】
【００７０】
実施例１２は、実施例４の積層順序とは異なり、陰極から成膜した構造、すなわち、
Ａｌ／Ａｌｑ：Ｌｉ，１５０／Ａｌｑ，１００／Ａｌｑ：Ｃ５４５Ｔ（１ｗｔ．％），５００／ＮＰＢ，５００／ＭｏＯ3：ＮＰＢ（１：１），１０００／ＩＴＯ，１０００
なる構造を有している。
【００７１】
この構造では、基板上のＡｌが陰極と光反射電極として働いている。Ａｌに接する層には、Ｌｉ金属がＡｌｑ：Ｌｉ（１：１，ｍｏｌａｒ）となるように混合されており、該Ｌｉ金属によってＡｌｑがラジカルアニオン化（Ａｌｑ-）して電子注入層として働いている。もちろん、実施例１１の項で前述したように、特願２００３−３８０３３８で開示されている手法を用いても良い。
陽極のＩＴＯは、本発明のＭｏＯ3：ＮＰＢ共蒸着膜上にスパッタ成膜される。従ってこの、ＭｏＯ3：ＮＰＢ共蒸着膜は、実施例７と同様にプロセスダメージ緩衝層としても機能出来る。
【００７２】
尚、本発明は、以上の実施例で使用された物質、及び膜厚に限定されるものではなく、適宜、公知の物質や、新たに発見された好適な物質を使用でき、各構造に最適となるように、各層の膜厚を適宜変化させることが出来る。
上記の、実施例は、本発明者らが、特開平１１−２５１０６７号公報（米国特許第６４２３４２９号明細書）、特開２００１−２４４０７９号公報（米国特許第６５８９６７３号明細書、特開２００３−２７２８６０号公報、特願２００３−３５８４０２号明細書、特願２００３−３８０３３８号明細書、特願２００３−３８４２０２号明細書で、主に使用してきた、ＦｅＣｌ3，Ｖ2Ｏ5，Ｆ4−ＴＣＮＱ等の電子受容性物質に替えて、ＭｏＯ3を使用したところに特徴があり、各素子の特性は上記特許文献に記された特性とほぼ同等であるが、ＭｏＯ3はより透明性が高く、人体に無害であるため、様々の有機素子に、より好適に使用できる。
【００７３】
本発明について上記実施例を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施例１に係るそれぞれの膜の吸収スペクトルの測定結果を、縦軸に吸光度、横軸に吸収波長（単位ｎｍ）として示した図である。
【図２】サンドイッチ法による比抵抗評価用素子の平面図である。
【図３】図２における線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。
【図４】並置法による比抵抗評価用素子の平面図である。
【図５】図４における線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図である。
【図６】実施例２における電流密度（Ａ／ｃｍ2）−電場（Ｖ／ｃｍ）特性を示す図である。
【図７】実施例２におけるＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜の混合比（モル分率）と比抵抗（Ω・ｃｍ）の関係を示す図である。
【図８】実施例３におけるそれぞれの膜の可視光領域での透過率（％）の測定結果を横軸を波長（ｎｍ）として示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１００    基板
１０１    ＩＴＯ電極
１０２    アルミニウム電極
１０３    被測定物
２００    基板
２０１    陽極
２０２    陰極
２０３    被測定物
【図１】
2006024791.tif 000009
【図２】
2006024791.tif 000010
【図３】
2006024791.tif 000011
【図４】
2006024791.tif 000012
【図５】
2006024791.tif 000013
【図６】
2006024791.tif 000014
【図７】
2006024791.tif 000015
【図８】
2006024791.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月24日(2005.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホールや電子を輸送する電荷輸送性有機物、または／及び、蛍光や燐光を発する発光性有機分子を含む有機素子において、
ホール輸送性有機物と３酸化モリブデンが積層、または混合によって接触して該２物質間で電荷移動錯体が形成されており、該電荷移動錯体を含む層内で、該ホール輸送性有機物がラジカルカチオン状態にある層を有する有機素子。
【請求項２】
前記電荷移動錯体含有層が陽極に接するホール輸送層である請求項１記載の有機素子。
【請求項３】
前記電荷移動錯体含有層が分子構造の異なる複数のホール輸送性分子層の界面に形成されたホール移動障壁低減層である請求項１記載の有機素子。
【請求項４】
前記電荷移動錯体含有層と、電子輸送性有機物がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にある層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有する請求項１記載の有機素子。
【請求項５】
前記ホール電流電子電流変換層が、電極層成膜プロセス時のプロセスダメージ低減層である請求項４記載の有機素子。
【請求項６】
有機エレクトロルミネッセント素子を含む請求項１から５のいずれか１項記載の有機素子。
【請求項７】
有機太陽電池を含む請求項１から５のいずれか１項記載の有機素子。
【請求項８】
複数の発光ユニットを有するマルチフォトン有機エレクトロルミネッセント素子であって、ホール及び／又は電子を輸送する電荷輸送性有機物、及び蛍光及び／又は燐光を発する発光性有機分子を含み、ホール輸送性有機物と３酸化モリブデンが積層または混合によって接触して形成される前記電荷移動錯体を含む電荷移動錯体含有層内で前記ホール輸送性有機物がラジカルカチオン状態にある層を有する前記電荷移動錯体含有層と、電子輸送性有機物がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にある層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有し、前記ホール電流電子電流変換層が電荷発生層であることを特徴とする有機エレクトルミネッセント素子。
【請求項９】
複数の有機太陽電池ユニットを有する直列型太陽電池であって、ホール及び／又は電子を輸送する電荷輸送性有機物を含み、ホール輸送性有機物と３酸化モリブデンが積層または混合によって接触して形成される前記電荷移動錯体を含む電荷移動錯体含有層内で前記ホール輸送性有機物がラジカルカチオン状態にある層を有する前記電荷移動錯体含有層と、電子輸送性有機物がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にある層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有し、前記ホール電流電子電流変換層が、前記複数の有機太陽電池ユニットを直列接続するための接続層であることを特徴とする有機太陽電池。
【請求項１０】
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）主に有機物からなる有機物構造体
（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態に
あるラジカルアニオン含有層
（Ｄ）ＭｏＯ3層からなる陰極隣接層
（Ｅ）陰極層
と積層されてなることを特徴とする有機素子。
【請求項１１】
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層
（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層
（Ｅ）陰極層
と積層され、前記（Ｄ）陰極隣接層において３酸化モリブデンと前記ホール輸送性有機分子を混合することにより形成される電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機分子を有する電荷移動錯体含有層と、前記（Ｃ）ラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有することを特徴とする有機素子。
【請求項１２】
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層
（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層
（Ｅ）陰極層
と積層され、前記（Ｄ）陰極隣接層において３酸化モリブデンと前記ホール輸送性有機分子を混合することにより形成される電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機分子を有する電荷移動錯体含有層と、前記（Ｃ）ラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層と、が積層されてなるホール電流電子電流変換層を有し、前記ホール電流電子電流変換層が、電極層成膜プロセス時のプロセスダメージ低減層であることを特徴とする有機素子。
【請求項１３】
複数の発光ユニットを有するマルチフォトン有機エレクトロルミネッセント素子であって、
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層
（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層
（Ｅ）陰極層
と積層され、
前記（Ｄ）陰極隣接層におけるホール輸送性有機物と３酸化モリブデンの接触により、形成される前記電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態にある前記ホール輸送性有機物を含んで形成される電荷移動錯体含有層と、前記（Ｃ）ラジカルアニオン含有層と、が積層されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項１４】
複数の有機太陽電池ユニットを有する直列型太陽電池であって、基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）電子輸送性有機分子がラジカルアニオン発生手段によってラジカルアニオン状態にあるラジカルアニオン含有層
（Ｄ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機分子を混合してなる陰極隣接層
（Ｅ）陰極層
と積層され、
前記（Ｄ）陰極隣接層におけるホール輸送性有機物と３酸化モリブデンの接触により、形成される前記電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態にある前記ホール輸送性有機物を含んで形成される電荷移動錯体含有層と、前記（Ｃ）ラジカルアニオン含有層と、が積層されてなることを特徴とする有機太陽電池。
【請求項１５】
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）３酸化モリブデンからなる陽極隣接層
（Ｃ）ホール輸送性有機物層
（Ｄ）有機物を有する有機物構造体
（Ｅ）陰極層
と積層されてなる有機素子であって、前記（Ｂ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、前記ホール輸送性有機物層と前記陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が前記陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴とする有機素子。
【請求項１６】
基板上に成膜順に
（Ａ）陽極
（Ｂ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機物を混合してなる陽極隣接層
（Ｃ）有機物を有する有機物構造体
（Ｄ）陰極層
と積層されてなる有機素子であって、前記（Ｂ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、前記ホール輸送性有機物層と前記陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が前記陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴とする有機素子。
【請求項１７】
基板上に成膜順に
（Ａ）陰極層
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）ホール輸送性有機物層
（Ｄ）３酸化モリブデンからなる陽極隣接層
（Ｅ）陽極層
と積層されてなる有機素子であって、前記（Ｄ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、前記ホール輸送性有機物層と前記陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が前記陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴とする有機素子。
【請求項１８】
基板上に成膜順に
（Ａ）陰極層
（Ｂ）有機物を有する有機物構造体
（Ｃ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機物を混合してなる陽極隣接層
（Ｄ）陽極層
と積層されてなる有機素子であって、前記（Ｃ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、前記ホール輸送性有機物層と前記陽極隣接層の接触により、電荷移動錯体及びラジカルカチオン状態になった前記ホール輸送性有機物を有する電荷移動錯体含有層が前記陽極に接するホール輸送層として形成されていることを特徴とする有機素子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明に係る有機素子は、基板上に成膜順に（Ａ）陽極、（Ｂ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機物を混合してなる陽極隣接層、（Ｃ）有機物を有する有機物構造体、（Ｄ）陰極層と積層されてなる有機素子であって、（Ｂ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、該（Ｂ）陽極隣接層中の３酸化モリブデンとホール輸送性有機物は電荷移動錯体を形成しており、該ホール輸送性有機物はラジカルカチオン状態になっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本発明に係る有機素子は、基板上に成膜順に（Ａ）陰極層、（Ｂ）有機物を有する有機物構造体、（Ｃ）３酸化モリブデンとホール輸送性有機物を混合してなる陽極隣接層、（Ｄ）陽極層、と積層されてなる有機素子であって、（Ｃ）陽極隣接層は抵抗加熱蒸着によって形成され、該（Ｃ）陽極隣接層中の３酸化モリブデンとホール輸送性有機物は電荷移動錯体を形成しており、該ホール輸送性有機物はラジカルカチオン状態になっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
また、抵抗加熱蒸着により成膜されて、化学量論組成を有するＭｏＯ3はホール輸送性有機物（電子供与性有機物として認識されている）と分子レベルで反応し、電荷移動錯体を形成することが判明した。つまり、本発明は、これまで本発明者らがＶ2Ｏ5とホール輸送性有機物の組み合わせを使用して有機素子を構成する層として利用してきた技術を基本的にそのまま応用して、該「Ｖ2Ｏ5とホール輸送性有機物の組み合わせ」を「ＭｏＯ3とホール輸送性有機物の組み合わせ」に置き換えても、全く遜色がないばかりか、ＭｏＯ3は（劇物指定物質ではなく）より安全性が高く、また、光透過率もより高いという利点に着目して為されたものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
このように本発明におけるＭｏＯ3は本発明者らがＶ2Ｏ5等の電子吸引性物質（つまり、ルイス酸）を使用して開示してきたすべての技術に原理的に使用できる。すなわち、
１）ホール輸送性物質とＭｏＯ3の積層膜、または混合膜を陽極に隣接するホール注入層として利用する形態（特願２００３−３５８４０２、特開平１１−２５１０６７号公報（米国特許第６４２３４２９号明細書）や特開２００１−２４４０７９号公報（米国特許第６５８９６７３号）、等に記載の技術）
２）２種類以上の互いに異なるホール輸送性分子からなる、２層以上の複数のホール輸送層を隔てる界面にＭｏＯ3を存在させて、該界面でのホール移動障壁を低減させる、ホール移動障壁低減層として利用する形態（特願２００３−３８４２０２号明細書に記載の技術）
３）ホール輸送性物質とＭｏＯ3の積層膜、または混合膜をマルチフォトン有機ＥＬ素子の電荷発生層（ＣＧＬ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）や、直列接続型有機太陽電池の直列接続層として利用する形態（特開２００３−２７２８６０号公報）、特願２００３−３８０３３８号明細書、等に記載の技術）
４）電極成膜時のダメージを低減する、ダメージ低減緩衝層（バッファー層）として利用する形態（特願２００３−３８０３３８号明細書、等に記載の技術）
５）該ＭｏＯ3含有層が、純粋な有機物層と比較して桁違いに低抵抗であることと、透明性に優れていることを利用して、光路長調整層として利用する形態（特開２００１−２４４０７９号公報（米国特許第６５８９６７３号明細書、特願２００３−３８０３３８、等に記載の技術）の全てに応用可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
（Ｂ）また更に、（上記分光学的分析手段のほかに）本発明者らがこれまでに得た知見によれば、本発明のＭｏＯ3とホール輸送性有機物の混合膜が、上記１）〜５）の技術に適用可能であるか否かは、その混合比率によっては、それぞれの物質が単独では示すことのない低い比抵抗を示すことからも、確認出来る。この現象は、該混合膜中で、両物質がただ単に物理的混合状態にあるのではなく、両物質間の電子移動に伴う電荷移動錯体の形成を明確に示すものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
図６に比抵抗の測定結果を示す。被測定物の種類は、「ＩＴＯ（透明電極材料）膜」、「Ｖ2Ｏ5膜」、「Ｖ2Ｏ5とαＮＰＤの共蒸着膜」、「ＭｏＯ3膜」、「ＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜」、「Ａｌｑ（発光材料、または、電子輸送材料）膜」、「αＮＰＤ膜」である。「ＩＴＯ膜」、「Ｖ2Ｏ5とαＮＰＤの共蒸着膜」、「ＭｏＯ3膜」、及び、「ＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜」は、並置構造の比抵抗評価用素子で測定した。「Ｖ2Ｏ5膜」、「αＮＰＤ膜」、及び「Ａｌｑ膜」は、サンドイッチ構造の比抵抗評価用素子で測定した。αＮＰＤについては電極からの電荷注入をオーミック（ｏｈｍｉｃ）にするためにＶ2Ｏ5とαＮＰＤの混合膜を両電極に接する部分に５０Åと薄く成膜した上で、１０００Åの厚さのαＮＰＤをサンドイッチして測定した。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
また、ＭｏＯ3とαＮＰＤの共蒸着膜の混合比（モル分率）と比抵抗の関係を図７のグラフに示した。この図７に示される通り、１０5（Ω・ｃｍ）程度の比抵抗を有する純粋なＭｏＯ3膜に、１０8（Ω・ｃｍ）以上の比抵抗を有するαＮＰＤを混合すると、該混合膜中でのαＮＰＤのモル分率が０．１〜０．２程度の時、（通常の予想に反して）比抵抗が１０4（Ω・ｃｍ）程度に一旦低下するのが観測される。この現象は、特開２００３−２７２８６０号公報で本発明者らが示した、Ｖ2Ｏ5とαＮＰＤの共蒸着膜の混合比（モル分率）と比抵抗の関係になぞらえられるものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
実施例７は、ＭｏＯ3：ＮＰＢのような本発明の層が純粋な有機膜（１０8Ω・ｃｍ以上）と比較して桁違いに低抵抗膜（１０6Ω・ｃｍ以下）である性質を利用して、膜厚の制限がなく、つまり、該膜厚によって素子電圧を上昇させることなく、電極成膜時のダメージを低減する目的で使用する形態の例である。
この構造の例は、
ＩＴＯ／ＭｏＯ3：ＮＰＢ（１：１），３００／ＮＰＢ，５００／Ａｌｑ：Ｃ５４５Ｔ（１ｗｔ．％），５００／Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１５／ＭｏＯ3：ＮＰＢ（１：１），１０００／ＩＴＯｏｒＡｌ，１０００
となる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
この素子では、「Ａｌｑ：Ｌｉｑ，２５０／Ａｌ，１５」からなるラジカルアニオン生成層」と「ＭｏＯ3：ＮＰＢ（１：１），１０００」からなるラジカルカチオン生成層」の接触する界面がホール電流電子電流変換層として機能しており、このホール電流電子電流変換層から陽極側に向かって電子が流れていき、陰極側に向かってホールが流れていく。