WO2020189519A1

WO2020189519A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子および化合物

Info

Publication number: WO2020189519A1
Application number: PCT/JP2020/010890
Authority: WO
Inventors: 敏則松島; マシューライアンライデン; センコウシン; サンガランゲドンアトゥラサンダナヤカ; 安達　千波矢; ファブリスマトベ; デビッドクレア; テンテン
Original assignee: 国立大学法人九州大学; ソルボンヌ・ユニヴェルシテ; サントルナシオナルドゥラルシェルシュシアンティフィーク
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2020-09-24
Also published as: JPWO2020189519A1; TW202039519A

Abstract

一対の電極と、一対の電極間に形成されたペロブスカイト膜とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、ペロブスカイト膜は、無機層と、有機分子を含む有機層とが交互に配置した構造を有し、無機層と有機層がＥｇ（Ｏ）＞Ｅｇ（Ｉ）＞Ｅ_Ｓ１（Ｏ）を満たす。Ｅｇ（Ｏ）は、有機層のＨＯＭＯとＬＵＭＯの間のエネルギーギャップを表し、Ｅｇ（Ｉ）は、無機層の価電子帯と伝導帯の間のバンドギャップを表し、Ｅ_Ｓ１（Ｏ）は、有機層の最低励起一重項エネルギー準位を表す。

Description

有機エレクトロルミネッセンス素子および化合物

　本発明は、ペロブスカイト膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子およびそのペロブスカイト膜の材料等として有用な化合物に関する。

　有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）は、電流励起された有機発光材料の放射失活を発光に利用する発光素子であり、その発光効率を高める研究が盛んに行われている。
　ここで、有機ＥＬ素子では励起一重項状態と励起三重項状態が２５：７５の確率で形成されるが、励起三重項状態から基底一重項状態への遷移は禁制遷移である。そのため、通常の蛍光材料では、励起三重項状態は熱放射によりエネルギーを失い、２５％の確率で形成された励起一重項状態のエネルギーしか発光に有効利用されない。この理由から、従来の蛍光材料を用いた有機ＥＬ素子は、発光効率の向上に限界があった。
　そこで、熱活性型遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料）を利用して励起三重項エネルギーを発光に有効利用する技術が開発されている。ＴＡＤＦ材料は、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差を生じうる発光材料であり、こうした逆項間交差を通じて形成された励起一重項状態の放射失活により発光が得られるため、結果的に、励起三重項エネルギーが発光に有効利用されることになる。そのため、ＴＡＤＦ材料を用いることにより、有機ＥＬ素子の外部量子効率を大きく向上させることが可能になる。
　しかし、有用で実用的なＴＡＤＦ材料は限られているのが実情であり、まったく違うアプローチにより、励起一重項状態を高い確率で形成して発光に利用できる技術の提供が望まれている。

　ペロブスカイトが発光するペロブスカイトＬＥＤに関する研究もなされている。他方、蛍光性有機材料を導入したペロブスカイトLEDの研究もなされている（非特許文献１および２参照）。これらのペロブスカイトＬＥＤは蛍光有機材料が発光するものであり、発光効率の点で飛躍的な向上が見込めるものではなかった。

Chem. Mater. 1999, 11 (11), pp 3028-3030 Adv. Mater. 2017, 29, 1606859

　このような状況下において、本発明者らは、ペロブスカイトを利用しながら、まったく新しいコンセプトにより有機ＥＬ素子の発光効率を向上させるべく鋭意検討を進めた。

　鋭意検討を進めた結果、本発明者らは、ペロブスカイト膜を構成する無機層と有機層を特定のエネルギー関係を満たすように設計することにより、無機層でのキャリア再結合により生成したエネルギーが、有機層の最低励起一重項エネルギー準位へ効率よく移動し、発光に供されるようになるとの知見を得た。そして、こうした発光メカニズムを利用することにより、有機ＥＬ素子の発光効率を飛躍的に向上させる道を開けることを見出した。非特許文献１および２には、無機層で生成したエネルギーを有機層へ移動させる意図や示唆は全く示されていない。本発明は、こうした知見に基づいて提案されたものであり、具体的に以下の構成を有する。

［１］　一対の電極と、前記一対の電極間に形成されたペロブスカイト膜とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記ペロブスカイト膜は、無機層と、有機分子を含む有機層とが交互に配置した構造を有し、前記無機層と前記有機層とが下記式（Ａ）で表される関係を満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子。
式（Ａ）
　Ｅｇ（Ｏ）＞Ｅｇ（Ｉ）＞Ｅ_Ｓ１（Ｏ）
［式（Ａ）において、Ｅｇ（Ｏ）は、有機層のＨＯＭＯとＬＵＭＯの間のエネルギーギャップを表し、Ｅｇ（Ｉ）は、無機層の価電子帯と伝導帯の間のバンドギャップを表し、Ｅ_Ｓ１（Ｏ）は、有機層の最低励起一重項エネルギー準位を表す。］
［２］　前記無機層は、前記一対の電極の対向面に対する垂直方向に沿って形成され、前記有機分子は、前記一対の電極の対向面に対して水平方向に配向している、［１］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［３］　前記ペロブスカイト膜が、下記一般式（１ｂ）で表されるペロブスカイト型化合物により形成されており、下記一般式（１ｂ）のＡ⁴で表される２価の有機カチオンが前記有機分子を構成する、［１］または［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　一般式（１ｂ）
　　　　Ａ⁴ＢＸ_４
［一般式（１ｂ）において、Ａ⁴は２価の有機カチオンを表し、Ｂは２価の金属イオンを表し、Ｘはハロゲンイオンを表す。４つのＸ同士は互いに同じであっても異なっていてもよい。］
［４］　前記有機分子は、下記一般式（７）で表される化合物の分子である、［１］～［３］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　一般式（７）
　　　Ｍ^１－Ｒ^１－Ａｒ－Ｒ^２－Ｍ^２
［一般式（７）において、Ａｒは置換もしくは無置換のアリーレン基を表す。Ｒ^１およびＲ^２は各々独立にアルキレン基を表す。前記アルキレン基を構成するメチレン基の一部は－Ｏ－に置換されていてもよい。Ｍ^１およびＭ^２は各々独立にカチオン性基を表す。］
［５］　前記一般式（７）のＡｒがベンゾチアジアゾール環を含む、［４］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［６］　前記有機分子は、蛍光発光性の有機分子である、［１］～［５］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［７］　前記ペロブスカイト膜は、励起子吸収ピークが観測されるものである、［１］～［６］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［８］　前記ペロブスカイト膜は、前記有機分子のみからなる膜で観測される発光ピークと同じ波長範囲に発光ピークが観測される、［１］～［７］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［９］　前記発光ピークは、励起子発光ピークよりも強度が大きい、［８］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［１０］　下記一般式（８）で表される化合物。

［一般式（８）において、Ｒ^１１およびＲ^１２は各々独立にアルキレン基を表す。前記アルキレン基を構成するメチレン基の一部は－Ｏ－に置換されていてもよい。Ｍ^１１はＲ^１１に窒素原子で結合する基を表し、Ｍ^１２はＲ^１２に窒素原子で結合する基を表す。Ｒ^１３～Ｒ^２２は各々独立に水素原子または置換基を表す。］

　本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子では、ペロブスカイト膜を構成する無機層と有機層が所定のエネルギー関係を満たすことにより、無機層中に効率よくキャリアが注入されて輸送され、また、無機層でキャリアの再結合により生成されたエネルギーが、有機分子の最低励起一重項エネルギー準位に効率よく移動する。その結果、有機層に多くの励起一重項状態が形成されて高い発光効率を示す。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子が有するペロブスカイト膜の、無機層と有機層の好ましいエネルギー関係を示すエネルギー準位図である。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子が有するペロブスカイト膜の一例を示す模式図である。有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成例を示す概略断面図である。ＢＴＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜、ＢＴＡＢｒ_２膜およびＰｂＢｒ_２膜の吸収スペクトルである。ＢＴＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜およびＢＴＡＢｒ_２膜の発光波長における励起スペクトルである。ＢＴＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜およびＢＴＡＢｒ_２膜の発光スペクトルである。比較例１で形成したＢＴＣ６膜中の有機分子の配向状態を示す模式図である。比較例２で形成したＰＥＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜の無機層の形成方向と有機分子の配向状態を示す模式図である。

　以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定されるものではない。なお、本明細書において「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書において「主成分」というときは、その構成成分のうち、最も含有量が大きい成分のことをいう。また、本発明に用いられる化合物の分子内に存在する水素原子の同位体種は特に限定されず、例えば分子内の水素原子がすべて^１Ｈであってもよいし、一部または全部が^２Ｈ［重水素（デューテリウム）Ｄ］であってもよい。

＜有機エレクトロルミネッセンス素子＞
　本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極と、一対の電極間に形成されたペロブスカイト膜とを有する。ペロブスカイト膜は、無機層と、有機分子を含む有機層とが交互に配置した構造を有し、無機層と有機層とが所定のエネルギー関係を満たすことを特徴とする。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、こうした構成を有することにより、高い発光効率を示す。
　以下において、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子が有するペロブスカイト膜と素子の層構成について詳細に説明する。

ペロブスカイト膜
　上記のように、本発明のエレクトロルミネッセンス素子が有するペロブスカイト膜は、無機層と、有機分子を含む有機層とが交互に配置した構造を有する。そして、無機層と有機層とが下記式（Ａ）で表される関係を満たす。
式（Ａ）
　Ｅｇ（Ｏ）＞Ｅｇ（Ｉ）＞Ｅ_Ｓ１（Ｏ）
［式（Ａ）において、Ｅｇ（Ｏ）は、有機層のＨＯＭＯとＬＵＭＯの間のエネルギーギャップを表し、Ｅｇ（Ｉ）は、無機層の価電子帯と伝導帯の間のバンドギャップを表し、Ｅ_Ｓ１（Ｏ）は、有機層の最低励起一重項エネルギー準位を表す。］
　こうしたペロブスカイト膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子は、通常の有機発光層を用いる有機エレクトロルミネッセンス素子に比べて格段に高い発光効率を得ることができる。これは、無機層中で効率よくキャリアの再結合が起こり、そのキャリア再結合により生成されたエネルギーが有機層に効率よく移動して蛍光発光に効果的に利用されるためであると推測される。以下において、その発光メカニズムについて、図１を参照しながら説明する。なお、図１に示すエネルギー関係は、典型例を模式的に示したものであり、本発明で用いうるペロブスカイト膜のエネルギー関係は、図１に示すものに限定的に解釈されるものではない。

　まず、通常の有機発光層を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子では、有機発光層に注入された正孔と電子の再結合により、スピン統計則にしたがって、一重項励起子と三重項励起子が２５：７５の形成確率で形成される。ここで、一重項励起子は基底一重項状態へ失活する際、蛍光を放射するが、三重項励起子は、基底一重項状態への遷移が禁制遷移であるため、熱放射によりエネルギーを失って無放射失活してしまう。このため、形成確率が高い三重項励起子のエネルギーを発光に有効利用することができず、発光効率が低くなってしまう。

　これに対して、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は無機層と有機層とを有するペロブスカイト膜を有しており、図１（ａ）に示すように、無機層の両側に配置した有機層のエネルギーギャップＥｇ（Ｏ）が、無機層のバンドギャップＥｇ（Ｉ）よりも広い（Ｅｇ（Ｏ）＞Ｅｇ（Ｉ））。そのため、ペロブスカイト膜に到達したキャリアは有機層よりも無機層に注入されやすく、さらに、高いキャリア移動度により、キャリアが無機層中を効率よく輸送される。最終的には無機層で電子とホールが再結合することにより励起状態が形成される。
　一方、図１（ｂ）に示すように、有機層の最低励起一重項エネルギー準位Ｅ_Ｓ１（Ｏ）は、無機層のバンドギャップＥｇ（Ｉ）よりも小さい（Ｅｇ（Ｉ）＞Ｅ_Ｓ１（Ｏ））。また、無機層から有機層へのエネルギー移動では、励起三重項エネルギー準位Ｅ_Ｔ１（Ｏ）へのデクスター型移動よりも、励起一重項エネルギー準位Ｅ_Ｓ１（Ｏ）へのフェルスター型移動の方が起こり易い。そのため、無機層でバンド間遷移により放出されたエネルギーの殆どは有機層の励起一重項エネルギー準位Ｅ_Ｓ１（Ｏ）へ移動する。これにより、有機層において、従来よりも多くの励起一重項状態が形成され、その励起一重項状態が基底一重項状態へ放射失活することにより、有機分子から蛍光が効率よく放射される。さらに、ペロブスカイトの多結晶構造に起因する光散乱効果により基板からの光放射が効率よく生じる。そのため、高効率なエレクトロルミネッセンスが得られる。以上の作用により、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、高い外部量子効率を実現することができる。

　ここで、無機層から有機層へのエネルギー移動があることは、対象となるペロブスカイト膜の発光スペクトルを測定したとき、有機層の有機分子に由来する発光ピークが、無機層の励起子に由来する発光ピークよりも遥かに大きい発光強度で観測されることや、対象となるペロブスカイト膜の励起スペクトルを測定したとき、無機層の励起子に由来するピーク（励起子ピーク）が観測されることをもって確認することができる。なお、有機分子に由来する発光ピークであることは、その有機分子のみで形成した有機層の発光スペクトルにおいて、それと同じ波長範囲に類似の発光ピークを認めることにより判定することができる。また、無機層の励起子に由来するピークであることは、極めて小さな半値幅であることをもって判定することができる。

　以上の発光メカニズムにおいて、無機層で生成されて有機層に移動するエネルギーは、バンド間遷移により放出されるエネルギーの他に、キャリアの再結合過程で形成された一重項励起子のエネルギーを含んでいてもよい。ここで、無機層で形成される「一重項励起子」は、キャリアの再結合により直接形成された一重項励起子であってもよいし、さらに、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差により形成された一重項励起子を含んでいてもよい。ペロブスカイト構造を有する無機層は、最低励起一重項エネルギー準位と最低励起三重項エネルギー準位との差が非常に小さいため、こうした逆項間交差を起こし易く、これにより多くの励起一重項状態を形成して有機層に移動させることができる。

　上記のように、本発明で用いるペロブスカイト膜は、有機層のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）とＬＵＭＯ（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）の間のエネルギーギャップＥｇ（Ｏ）が、無機層の価電子帯上端ＶＢと伝導帯下端ＣＢの間のバンドギャップＥｇ（Ｉ）よりも大きいことにより、有機層よりも無機層において、より効率よくキャリアが注入、輸送されるようになる。
　具体的には、有機層のエネルギーギャップＥｇ（Ｏ）と無機層のバンドギャップＥｇ（Ｉ）の差（Ｅｇ（Ｏ）－Ｅｇ（Ｉ））は、０．０１～２ｅＶであることが好ましく、０．０１～１ｅＶであることがより好ましく、０．０１～０．５ｅＶであることがさらに好ましい。
　無機層の価電子帯上端ＶＢは光電子分光法により求めることができ、伝導帯下端ＣＢは逆光電子分光法により求めることができる。有機層のＨＯＭＯのエネルギー準位は光電子分光法により求めることができ、ＬＵＭＯのエネルギー準位は逆光電子分光法により求めることができる。

　また、無機層のバンドギャップＥｇ（Ｉ）は、バンド間遷移により放出されるエネルギー（バンドギャップエネルギーＥｘ）に相当する。本発明で用いるペロブスカイト膜は、その無機層のバンドギャップＥｇ（Ｉ）よりも有機層の最低励起一重項エネルギー準位Ｅ_Ｓ１（Ｏ）が低いことにより、無機層で生成されたバンドギャップエネルギーを有機層の最低励起一重項エネルギー準位Ｅ_Ｓ１（Ｏ）へ効率よく移動させることができる。
　具体的には、無機層のバンドギャップＥｇ（Ｉ）と、有機層の最低励起一重項エネルギー準位Ｅ_Ｓ１（Ｏ）との差（Ｅｇ（Ｉ）－Ｅ_Ｓ１（Ｏ））は、０．０１～２ｅＶであることが好ましく、０．０１～１ｅＶであることがより好ましく、０．０１～０．５ｅＶであることがさらに好ましい。
　また、有機層の最低励起一重項エネルギー準位Ｅ_Ｓ１（Ｏ）と最低励起三重項エネルギー準位Ｅ_Ｔ１（Ｏ）との差（Ｅ_Ｓ１（Ｏ）－Ｅ_Ｔ１（Ｏ））は、０．０１～２ｅＶであることが好ましく、０．０１～１ｅＶであることがより好ましく、０．０１～０．５ｅＶであることがさらに好ましい。
　Ｅｘ、Ｅ_Ｓ１（Ｏ）、Ｅ_Ｔ１（Ｏ）は発光スペクトルにより求めることができる。室温でＥ_Ｔ１（Ｏ）を見積もることが難しい場合は低温でりん光スペクトルを測定すればよい。

　次に、本発明で用いるペロブスカイト膜の層構成、材料、特性および形成方法について詳細に説明する。

［ペロブスカイト膜の層構成］
　本発明における「ペロブスカイト膜」とは、ペロブスカイト型結晶構造を有する膜のことを意味し、無機イオンからなる八面体構造が頂点共有により連なった無機骨格と、無機骨格の外部に配置された有機イオンから構成される。

　すなわち、本発明における「無機層」は、ペロブスカイト型結晶構造を構成するイオンのうち、無機イオンにより形成された層のことを意味する。具体的には「無機層」は、ペロブスカイト型結晶の八面体を構成する無機骨格が、二次元的に拡がって配列した無機骨格の層により形成される。各無機層を構成する無機骨格の層の数は、１層であってもよいし、２層以上であってもよい。無機骨格の層が２層以上であるとき、各層の境界において、小型の有機イオンやセシウムイオンが配置していてもよい。各無機層を構成する無機骨格の層数は、１～１００であることが好ましく、１～５０であることがより好ましく、１～１０であることがさらに好ましい。

　本発明における「有機層」は、カチオン性基を有する有機分子を含む層である。有機分子が有するカチオン性基の数は１つであっても、２つ以上であってもよいが、１つまたは２つであることが好ましく、２つであることがより好ましい。有機分子が２つ以上のカチオン性基を有するとき、それらのカチオン性基は互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。有機分子の好ましい例として、下記の（一般式（１ｂ）で表される化合物）の欄に記載した一般式（７）で表される化合物を挙げることができる。

　本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子が有するペロブスカイト膜は、無機層と、有機分子を含む有機層とが交互に配置した構造を有する。ここで、有機層は、無機層同士の間で、有機分子が特定の方向に配向することで形成されていることが好ましい。また、無機層は、一対の電極の対向面に対する水平方向に沿って形成されていてもよく、垂直方向に沿って形成されていてもよいが、一対の電極の対向面に対する垂直方向に沿って形成されていることが好ましい。また、無機層が一対の電極の対向面に対する垂直方向に沿って形成されている場合、有機分子は、一対の電極の対向面に対する水平方向に配向していることが好ましい。

　ここで、無機層が「一対の電極の対向面に対する垂直方向に沿って形成」されているとは、言い換えれば、無機層（八面体を構成する無機骨格が二次元配列してなる層）が一対の電極の対向面に対して垂直方向に立ち上がって配置していることをいう。以下の説明では、無機層が電極の対向面に対して立ち上がっている方向を「無機層の形成方向」ということがある。
　無機層の形成方向は、Ｘ線構造解析により確認することができる。

　有機分子が「一対の電極の対向面に対する水平方向に配向」したとは、有機分子の長軸が一対の電極の対向面に対する水平方向に沿っていることを意味する。具体的には、有機分子は、そのカチオン性基が無機層の外側に配置しており、分子の長軸が一対の電極の対向面に対する水平方向に沿うように配向していることが好ましい。
　ここで、有機分子における長軸の電極対向面に対する方向は、Ｘ線構造解析により確認することができる。
　また、有機層は、水平方向に配向した有機分子のみからなることが好ましいが、長軸が水平方向に向いていない有機分子を含んでいてもよい。

　本明細書中における「一対の電極の対向面」とは、一の電極の他方の電極に対する対向面（以下、「電極対向面」という）を意味する。「垂直方向」および「水平方向」の基準とするのは、少なくとも一方の電極の対向面であればよい。すなわち、上記の好ましい構成では、無機層は、少なくとも一方の電極の対向面に対して垂直に配置していればよく、有機分子は、少なくとも一方の電極の対向面に対して水平に配向していればよい。
　本明細書中における「垂直」とは、一対の電極の対向面との角度が９０°±２０°であることを意味し、好ましくは９０°±１０°、より好ましくは９０°±５°である。
　「水平」とは、一対の電極の対向面との角度が０°±２０°であることを意味し、好ましくは０°±１０°、より好ましくは０°±５°である。

　無機層が電極対向面に対する垂直方向に沿って形成され、有機分子が電極対向面に対する水平方向に配向したペロブスカイト膜は、ペロブスカイト膜の形成に用いるペロブスカイト型化合物の種類や構成元素種、有機分子の構造、ペロブスカイト膜の形成条件等の制御により得ることができる。

　図２に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子が備えるペロブスカイト膜の好ましい例を示す。なお、図２は、ペロブスカイト膜の一例を模式的に示すものであり、本発明で用いるペロブスカイト膜の構造は、図２に示す構造によって限定的に解釈されるべきものではない。図２において、２１は一対の電極の一方を表し、２２はペロブスカイト膜、２３は無機層、２４は有機層、２４ａは有機分子をそれぞれ表す。図２に示すペロブスカイト膜２２は、複数の無機層２３と複数の有機層２４とが、有機層２４／無機層２３／有機層２４／無機層２３／有機層２４の順に配置して構成されている。なお、図２では、２層の無機層２３と３層の有機層２４が示されているが、実際には、多数の無機層２３および多数の有機層２４が交互に配置した構造をなしていることとする。図２に示す層構成では、無機層２３は電極２１の一方の面（一対の電極の対向面）２１ａに対して垂直方向に立ち上がって形成されており、有機層２４を構成する有機分子２４ａは、それぞれ、電極２１の一方の面２１ａに対して水平方向に配向している。

　このように、本発明で用いるペロブスカイト膜が、上記の式（Ａ）を満たす無機層と有機層を有しており、且つ、無機層が、一対の電極の対向面に対する垂直方向に沿って形成されており、有機層の有機分子が、一対の電極の対向面に対する水平方向に配向していると、以下のような効果も得ることができる。
　まず、上記のように、式（Ａ）を満たすペロブスカイト膜では、その高いキャリア移動度により無機層に注入されたキャリアが、無機層中を効率よく輸送される。このとき、無機層の形成方向が電極対向面に対して垂直方向であると、無機層の形成方向と電界の向きが一致するため、その無機層の形成方向に沿って、キャリアがより効率よく輸送され、キャリアの再結合がより効率よく起こるようなる。また、式（Ａ）を満たすペロブスカイト膜では、無機層でのキャリア再結合により生成されたエネルギーが有機分子の励起一重項エネルギー準位Ｅ_Ｓ１（Ｏ）へ移動して、有機分子が放射失活する。ここで、有機分子が電極対向面に対して水平方向に配向していると、有機分子から放射された光が電極側に向かい易く、その光を電極側から効率よく取り出せるようになる。以上の作用により、無機層が、一対の電極の対向面に対する垂直方向に沿って形成されており、有機層の有機分子が、一対の電極の対向面に対する水平方向に配向していることにより、より高い外部量子効率が得られるようになる。

　上記のようなペロブスカイト膜において、その厚さは特に制限されないが、１～２０００ｎｍであることが好ましく、１～５００ｎｍであることがより好ましく、１～２００ｎｍであることがさらに好ましい。
　ペロブスカイト膜の厚さは、触針式膜厚計により測定することができる。

　また、良好なペロブスカイト構造が形成されていることは、対象となるペロブスカイト膜、このペロブスカイト膜の有機分子のみで形成した有機層、および、このペロブスカイト膜の無機成分のみで形成した無機層について、それぞれ吸収スペクトルを測定したとき、ペロブスカイト膜のみに、他の吸収スペクトルには出現しない鋭い吸収ピークが観測されることをもって確認することができる。本明細書中では、この鋭い吸収ピークを「励起子吸収ピーク」という。励起子吸収ピークは、半値幅が１０～３０ｎｍであることが好ましい。

［ペロブスカイト膜の材料］
　次に、ペロブスカイト膜の材料について説明する。
　ペロブスカイト膜は、ペロブスカイト型化合物により形成することができる。ペロブスカイト型化合物は、有機カチオンと２価の金属イオンとハロゲンイオンにより構成されたイオン化合物であり、ペロブスカイト型結晶構造を形成しうるものである。本発明では、八面体からなる無機骨格が２次元配列してなる無機層と、配向した有機分子により形成された有機層とが交互に配置した構造を形成しうる２次元ペロブスカイト型化合物を用いることができる。このペロブスカイト型化合物としては、下記一般式（１ａ）～（３ｂ）で表される化合物を挙げることができる。

（一般式（１ａ）で表される化合物）
　　　Ａ_２ＢＸ_４　　　　（１ａ）
　一般式（１ａ）において、Ａは１価の有機カチオンを表し、Ｂは２価の金属イオンを表し、Ｘはハロゲンイオンを表す。２つのＡ同士および４つのＸ同士は互いに同じであっても異なっていてもよい。
　一般式（１ａ）で表される化合物は、ペロブスカイト型構造の八面体部分に相当する無機骨格ＢＸ_４が２次元配列してなる無機層と、配向した１価の有機カチオンＡが２次元配列してなる有機層とが交互に配置した構造を形成しうる。ここで、無機骨格ＢＸ_４は、ハロゲンイオンＸを頂点とする八面体の中心に２価の金属イオンＢが配置した構造を有し、隣り合う八面体同士で頂点共有する。１価の有機カチオンＡは、本発明における「有機分子」を構成し、カチオン性基を無機層側に向けて配向することでペロブスカイト型構造が構成される。

　一般式（１ａ）のＡで表される１価の有機カチオンは、下記一般式（４）で表されるアンモニウムであることが好ましい。
　　　Ｒ_４Ｎ^＋　　　　　（４）
　一般式（４）において、Ｒは水素原子または置換基を表し、４つのＲの少なくとも１つは、炭素数が２以上の置換基である。４つのＲのうちの、炭素数が２以上の置換基の数は、１または２つであることが好ましく、１つであることがより好ましい。また、アンモニウムを構成する４つのＲは、その１つが炭素数２以上の置換基であって、残りは水素原子であることが好ましい。Ｒのうちの２つ以上が置換基であるとき、複数の置換基同士は互いに同じであっても異なっていてもよい。炭素数が２以上の置換基および他の置換基としては、特に限定されないが、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等を挙げることができ、これらの置換基は、さらにアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン等で置換されていてもよい。炭素数が２以上の置換基の炭素数は、アルキル基では２～３０であることが好ましく、２～１０であることがより好ましく、２～５であることがさらに好ましい。アリール基では、６～２０であることが好ましく、６～１８であることがより好ましく、８～１０であることがさらに好ましい。ヘテロアリール基では、５～１９であることが好ましく、５～１７であることがより好ましく、７～９であることがさらに好ましい。ヘテロアリール基が有するヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を挙げることができる。有機層の厚さは、Ｒで表される置換基の長軸長（例えば、アルキル基の鎖長）に応じて制御され、これにより、この化合物により構成される機能層の特性を制御することができる。

　また、Ａで表される１価の有機カチオンは、アルキレン基および芳香環の少なくとも一方を有することが好ましく、アルキレン基と芳香環の両方を有することが好ましく、アルキレン基と芳香環が連結した構造を有することがより好ましく、下記一般式（４ａ）で表されるアンモニウムであることがさらに好ましい。
　　　Ａｒ¹（ＣＨ_２）_ｎ１ＮＨ_３ ^＋　　　　（４ａ）
　一般式（４ａ）において、Ａｒ¹は芳香環を表す。ｎ１は１～２０の整数である。
　１価の有機カチオンが有する芳香環は、芳香族炭化水素であってもよいし、芳香族ヘテロ環であってもよいが、芳香族炭化水素であることが好ましい。芳香族ヘテロ環のヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を挙げることができる。芳香族炭化水素としては、ベンゼン環および複数のベンゼン環が縮合した構造を有する縮合多環系炭化水素であることが好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、アントラセン環、クリセン環、テトラセン環、ペリレン環であることが好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環であることが好ましく、ベンゼン環であることがさらに好ましい。芳香族ヘテロ環としては、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピロール環、チオフェン環、フラン環、カルバゾール環、トリアジン環であることが好ましく、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環であることがより好ましく、ピリジン環であることがさらに好ましい。１価の有機カチオンが有する芳香環は、例えばアルキル基、アリール基、ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子）等の置換基を有していてもよく、また、芳香環または芳香環に結合する置換基に存在する水素原子は重水素原子であってもよい。
　一般式（４ａ）のｎ１は１～２０の整数であり、２～１０の整数であることが好ましい。
　Ａで表される１価の有機カチオンとしては、アンモニウムの他に、ホルムアミジニウム、セシウム等も用いることができる。

　Ｂで表される２価の金属イオンとしては、Ｃｕ^２＋，Ｎｉ^２＋，Ｍｎ^２＋，Ｆｅ^２＋、Ｃｏ^２＋、Ｐｄ^２＋、Ｇｅ^２＋、Ｓｎ^２＋、Ｐｂ^２＋、Ｅｕ^２＋等を挙げることができ、Ｓｎ^２＋、Ｐｂ^２＋であることが好ましく、Ｓｎ^２＋であることがより好ましい。
　Ｘで表されるハロゲンイオンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の各イオンを挙げることができる。４つのＸが表すハロゲンイオンは、全て同じであってもよいし、２または３種類のハロゲンイオンの組み合わせであってもよい。好ましいのは、４つのＸが全て同じハロゲンイオンの場合であり、４つのＸが全て塩素イオンまたは臭素イオンであることがより好ましい。
　一般式（１ａ）で表されるペロブスカイト型化合物の好ましい具体例として、［ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎ２ＮＨ_３）］_２ＳｎＩ_４（ｎ２＝２～１７）、（Ｃ_４Ｈ_９Ｃ_２Ｈ_４ＮＨ_３）_２ＳｎＩ_４、（ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎ３（ＣＨ_３）ＣＨＮＨ_３）_２ＳｎＩ_４［ｎ３＝５～８］、（Ｃ_６Ｈ_５Ｃ_２Ｈ_４ＮＨ_３）_２ＳｎＩ_４、（Ｃ_１０Ｈ_７ＣＨ_２ＮＨ_３）_２ＳｎＩ_４及び（Ｃ_６Ｈ_５Ｃ_２Ｈ_４ＮＨ_３）_２ＳｎＢｒ_４等の錫系ペロブスカイト、［ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎ２ＮＨ_３）］_２ＰｂＩ_４（ｎ２＝２～１７）、（Ｃ_４Ｈ_９Ｃ_２Ｈ_４ＮＨ_３）_２ＰｂＩ_４、（ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎ３（ＣＨ_３）ＣＨＮＨ_３）_２ＰｂＩ_４［ｎ３＝５～８］、（Ｃ_６Ｈ_５Ｃ_２Ｈ_４ＮＨ_３）_２ＰｂＩ_４及び（Ｃ_１０Ｈ_７ＣＨ_２ＮＨ_３）_２ＰｂＩ_４等の鉛系ペロブスカイトを挙げることができる。ただし、本発明において用いることができるペロブスカイト型化合物は、これらの化合物によって限定的に解釈されることはない。

（一般式（１ｂ）で表される化合物）
　　　Ａ⁴ＢＸ_４　　　　（１ｂ）
　一般式（１ｂ）のＡ⁴は、２価の有機カチオンを表す。一般式（１ｂ）のＢおよびＸは、一般式（１ａ）のＢおよびＸとそれぞれ同義である。一般式（１ｂ）のＢ、Ｘの好ましい範囲と具体例については、一般式（１ａ）のＢ、Ｘの好ましい範囲と具体例をそれぞれ参照することができる。ここで、４つのＸ同士は互いに同じであっても異なっていてもよい。

　一般式（１ｂ）で表される化合物は、ペロブスカイト型構造の八面体部分に相当する無機骨格ＢＸ_４が２次元配列してなる無機層と、配向した２価の有機カチオンＡ⁴が２次元配列してなる有機層とが交互に配置した構造を形成しうる。ここで、無機骨格ＢＸ_４は、ハロゲンイオンＸを頂点とする八面体の中心に２価の金属イオンＢが配置した構造を有し、隣り合う八面体同士で頂点共有する。２価の有機カチオンＡ⁴は、本発明における「有機分子」を構成し、カチオン性基を無機層側に向けて配向することでペロブスカイト型構造が構成される。

　Ａ⁴で表される２価の有機カチオンは、下記一般式（７）で表される化合物であることが好ましい。
　一般式（７）
　　　Ｍ^１－Ｒ^１－Ａｒ－Ｒ^２－Ｍ^２
　一般式（７）において、Ａｒは置換もしくは無置換のアリーレン基を表す。
　Ａｒにおけるアリーレン基を構成する芳香環は、単環であっても、２以上の芳香環が縮合した縮合環であっても、２以上の芳香環が連結した連結環であってもよい。２以上の芳香環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分枝状に連結したものであってもよい。アリーレン基を構成する芳香環の炭素数は、６～２２であることが好ましく、６～１８であることがより好ましく、６～１４であることがさらに好ましく、６～１０であることがさらにより好ましい。アリーレン基の具体例として、フェニレン基、ナフタレン－ジイル基、ビフェニル－ジイル、テルフェニル－ジイル基を挙げることができる。アリーレン基に置換してもよい置換基として、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数３～４０のヘテロアリール基、スチルベン基、ターフェニル基、チオフェン基等を挙げることができる。また、アリーレン基に置換した置換基は、互いに結合してアリーレン基とともに環状構造を形成していてもよい。置換基が互いに結合してアリーレン基とともに形成する環状構造として、芳香族炭化水素環とヘテロ環が縮合してなる芳香族ヘテロ環を挙げることができ、具体例としてベンゾチアジアゾール環、ナフタレン環、カルバゾール環、ペリレン環等を例示することができる。
　Ｒ^１およびＲ^２は各々独立にアルキレン基を表す。アルキレン基を構成するメチレン基の一部は－Ｏ－に置換されていてもよい。Ｒ^１およびＲ^２におけるアルキレン基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状であることが好ましい。アルキレン基の好ましい炭素数は１～２０であり、好ましくは２～１０、より好ましくは３～８、さらに好ましくは４～７である。一般式（７）で表される化合物は、Ｒ^１およびＲ^２におけるアルキレン鎖が短い程、無機層からのエネルギーを受け取り易くなるが、その一方で、デクスターエネルギー移動による非発光性の三重項励起状態が形成されやすくなる。逆にアルキレン鎖が長いと、無機層からのエネルギーを受け取り難くなるが、非発光性の三重項励起状態の形成は抑えられる傾向がある。
　Ｍ^１およびＭ^２は各々独立にカチオン性基を表す。カチオン性基として、アンモニウム基（－ＮＲ_３ ^＋：Ｒは水素原子またはアルキル基等の置換基である）等を挙げることができる。
　一般式（７）において、Ｒ^１およびＲ^２は互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましく、Ｍ^１およびＭ^２は互いに同一であっても異なっていてもよいが、互いに同一であることが好ましい。さらに、Ｒ^１およびＲ^２が互いに同一であって、且つ、Ｍ^１およびＭ^２が互いに同一であることがより好ましい。
　また、一般式（７）で表される化合物は、後述する一般式（８）で表される化合物であって、Ｍ^１１およびＭ^１２が窒素原子で結合するカチオン性基であるものが好ましい。

　以下において、一般式（７）で表される化合物の具体例を例示する。ただし、本発明において用いることができる一般式（７）で表される化合物はこれらの具体例によって限定的に解釈されるべきものではない。また、以下の説明では、下記化合物１ｃを「ＢＴＡ」と表記することがある。

　また、Ａ⁴で表される２価の有機カチオンは、蛍光発光性を有する２価の有機カチオンであることが好ましい。ここで、「蛍光発光性」とは、励起光の照射に起因して励起一重項状態Ｓ_１になり、その励起一重項状態Ｓ_１から基底一重項状態Ｓ_０への失活の際、蛍光を放射しうることを意味する。

（一般式（２ａ）で表される化合物）
　　　Ａ² _２Ａ¹ _ｎ－１Ｂ_ｎＸ_３ｎ＋１　　　　（２ａ）
　一般式（２ａ）のＡ²は、Ａ¹よりも炭素数が大きい１価の有機カチオンを表す。一般式（２ａ）のＢおよびＸは、一般式（１ａ）のＢおよびＸとそれぞれ同義であり、一般式（２ａ）のＡ²は一般式（１ａ）のＡと同義である。一般式（２ａ）のＡ²、Ｂ、Ｘの好ましい範囲と具体例については、一般式（１ａ）のＡ、Ｂ、Ｘの好ましい範囲と具体例をそれぞれ参照することができる。ここで、２つのＡ²同士および複数のＸ同士は、それぞれ互いに同じであっても異なっていてもよい。Ａ¹およびＢがそれぞれ複数存在するとき、Ａ¹同士およびＢ同士は、それぞれ互いに同じであっても異なっていてもよい。

　Ａ¹で表される１価の有機カチオンは、Ａ²よりも炭素数が小さい１価の有機カチオンであり、下記一般式（５）で表されるアンモニウムであることが好ましい。
　一般式（５）
　　　Ｒ¹¹ _４Ｎ^＋
　一般式（５）において、Ｒ¹¹は水素原子または置換基を表し、４つのＲ¹¹の少なくとも１つは置換基である。４つのＲ¹¹のうちの置換基の数は、１または２つであることが好ましく、１つであることがより好ましい。すなわち、アンモニウムを構成する４つのＲ¹¹は、その１つが置換基であって、残りは水素原子であることが好ましい。Ｒ¹¹のうちの２つ以上が置換基であるとき、複数の置換基同士は互いに同じであっても異なっていてもよい。置換基としては、特に限定されないが、アルキル基やアリール基（フェニル基、ナフチル基等）を挙げることができ、これらの置換基は、さらにアルキル基やアリール基等で置換されていてもよい。置換基の炭素数は、アルキル基では１～３０であることが好ましく、１～２０であることがより好ましく、１～１０であることがさらに好ましい。アリール基では、６～３０であることが好ましく、６～２０であることがより好ましく、６～１０であることがさらに好ましい。
　Ａ¹およびＡ²で表される１価の有機カチオンとしては、アンモニウムの他に、ホルムアミジニウム等も用いることができ、有機カチオンをセシウムイオン等で置き換えてもよい。

　一般式（２ａ）で表される化合物は、八面体をなす無機骨格Ｂ_ｎＸ_３ｎ＋１により構成された無機層と１価の有機カチオンＡ²により構成された有機層とが交互に配置した構造を形成する。ここで、有機層の１価の有機カチオンＡ²は、本発明における「有機分子」を構成する。ｎは各無機層における八面体の積層数に対応し、１～１００の整数である。ｎが２以上であるとき、八面体の層の間に１価の有機カチオンＡ¹が配置する。

　一般式（２ａ）で表される有機無機ペロブスカイト型化合物の好ましい具体例として、下記一般式（２ａａ）で表される化合物を挙げることができる。
　　（Ｃ_４Ｈ_９ＮＨ_３）_２（ＣＨ_３ＮＨ_３）_ｎ－１Ｓｎ_ｎＩ_３ｎ＋１　　　（２ａａ）
　一般式（２ａａ）において、ｎは１～１００の整数であり、好ましくは１～５の整数である。具体的には、（Ｃ_４Ｈ_９ＮＨ_３）_２ＳｎＩ_４、（Ｃ_４Ｈ_９ＮＨ_３）_２（ＣＨ_３ＮＨ_３）Ｓｎ_２Ｉ_７、（Ｃ_４Ｈ_９ＮＨ_３）_２（ＣＨ_３ＮＨ_３）_２Ｓｎ_３Ｉ_１０、（Ｃ_４Ｈ_９ＮＨ_３）_２（ＣＨ_３ＮＨ_３）_３Ｓｎ_４Ｉ_１３、（Ｃ_４Ｈ_９ＮＨ_３）_２（ＣＨ_３ＮＨ_３）_４Ｓｎ_５Ｉ_１６を挙げることができる。また、一般式（２ａ）で表される有機無機ペロブスカイト型化合物の好ましい具体例として、（ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＮＨ_３）_２ＰｂＩ_４（ｎ＝２～１７）、（Ｃ_４Ｈ_９Ｃ_２Ｈ_４ＮＨ_３）_２ＰｂＩ_４、（ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎ（ＣＨ_３）ＣＨＮＨ_３）_２ＰｂＩ_４［ｎ＝５～８］、（Ｃ_６Ｈ_５Ｃ_２Ｈ_４ＮＨ_３）_２ＰｂＩ_４、（Ｃ_１０Ｈ_７ＣＨ_２ＮＨ_３）_２ＰｂＩ_４及び（Ｃ_６Ｈ_５Ｃ_２Ｈ_４ＮＨ_３）_２ＰｂＢｒ_４等も挙げることができる。ただし、本発明において用いることができるペロブスカイト型化合物は、これらの化合物によって限定的に解釈されることはない。

（一般式（２ｂ）で表される化合物）
　　　Ａ⁵Ａ¹ _ｎ－１Ｂ_ｎＸ_３ｎ＋１　　　　（２ｂ）
　一般式（２ｂ）のＡ⁵は、Ａ¹よりも炭素数が大きい２価の有機カチオンを表す。一般式（２ｂ）のＢおよびＸは、一般式（１ａ）のＢおよびＸとそれぞれ同義であり、一般式（２ｂ）のＡ¹は一般式（２ａ）のＡ¹と同義である。一般式（２ｂ）のＢ、Ｘの好ましい範囲と具体例については、一般式（１ａ）のＢ、Ｘの好ましい範囲と具体例をそれぞれ参照することができ、一般式（２ｂ）のＡ¹の好ましい範囲と具体例については、一般式（２ａ）のＡ¹の好ましい範囲と具体例を参照することができる。また、一般式（２ｂ）のＡ⁵の好ましい範囲と具体例については、一般式（１ｂ）のＡ⁴の好ましい範囲と具体例を参照することができる。
　ここで、複数のＸ同士は、それぞれ互いに同じであっても異なっていてもよい。Ａ¹およびＢがそれぞれ複数存在するとき、Ａ¹同士およびＢ同士は、それぞれ互いに同じであっても異なっていてもよい。

　一般式（２ｂ）で表される化合物は、八面体をなす無機骨格Ｂ_ｎＸ_３ｎ＋１により構成された無機層と２価の有機カチオンＡ⁵により構成された有機層とが交互に配置した構造を形成する。ここで、有機層の２価の有機カチオンＡ⁵は、本発明における「有機分子」を構成する。ｎは各無機層における八面体の積層数に対応し、１～１００の整数である。ｎが２以上であるとき、八面体層の間に１価の有機カチオンＡ¹が配置する。

（一般式（３ａ）で表される化合物）
　　　Ａ² _２Ａ¹ _ｍＢ_ｍＸ_３ｍ＋２　　　　（３ａ）
　一般式（３ａ）のＡ²は、Ａ¹よりも炭素数が大きい１価の有機カチオンを表す。一般式（３ａ）のＢおよびＸは、一般式（１ａ）のＢおよびＸとそれぞれ同義である。一般式（３ａ）のＢ、Ｘの好ましい範囲と具体例については、一般式（１ａ）のＢ、Ｘの好ましい範囲と具体例をそれぞれ参照することができる。一般式（３ａ）のＡ¹は一般式（２ａ）のＡ¹と同義である。一般式（３ａ）のＡ¹の好ましい範囲と具体例については、一般式（２ａ）のＡ¹の好ましい範囲と具体例を参照することができる。
　ここで、２つのＡ²同士および複数のＸ同士は、それぞれ互いに同じであっても異なっていてもよい。Ａ¹およびＢがそれぞれ複数存在するとき、Ａ¹同士およびＢ同士は、それぞれ互いに同じであっても異なっていてもよい。

　一般式（３ａ）で表される化合物は、無機骨格Ｂ_ｍＸ_３ｍ＋２により構成された無機層と１価の有機カチオンＡ²により構成された有機層とが交互に配置した構造を形成する。ここで、有機層の１価の有機カチオンＡ²は、本発明における「有機分子」を構成する。ｍは各無機層における積層数に対応し、１～１００の整数である。

　Ａ²で表される１価の有機カチオンは、Ａ¹よりも炭素数が大きい１価の有機カチオンであり、上記一般式（５）で表されるアンモニウムであることが好ましく、下記一般式（６）で表されるアンモニウムであることがより好ましい。
　一般式（６）
　　　（Ｒ¹² _２Ｃ＝ＮＲ¹³ _２）^＋
　一般式（６）において、Ｒ¹²およびＲ¹³は、各々独立に水素原子または置換基を表し、各Ｒ¹²は同一であっても異なっていてもよく、また、各Ｒ¹³は同一であっても異なっていてもよい。置換基としては、特に限定されないが、アルキル基、アリール基、アミノ基、ハロゲン原子等を挙げることができ、ここでいうアルキル基、アリール基、アミノ基は、さらにアルキル基、アリール基、アミノ基、ハロゲン原子等で置換されていてもよい。置換基の炭素数は、アルキル基では１～３０であることが好ましく、１～２０であることがより好ましく、１～１０であることがさらに好ましい。アリール基では、６～３０であることが好ましく、６～２０であることがより好ましく、６～１０であることがさらに好ましい。有機層の厚さは、Ｒ¹²で表される置換基の長軸長（例えば、アルキル基の鎖長）に応じて制御され、これにより、この混合物により構成される機能層の特性を制御することができる。Ｒ¹²およびＲ¹³の組み合わせとして、例えば、Ｒ¹²としてアミノ基やハロゲン原子を選択して、Ｒ¹³として水素原子やアルキル基を選択して組み合わせることができる。あるいは、Ｒ¹²としてアミノ基やハロゲン原子を選択して、Ｒ¹³として水素原子を選択して組み合わせることができる。
　Ａ²で表される１価の有機カチオンとしては、アンモニウムの他に、ホルムアミジニウム等も用いることができ、有機カチオンをセシウムイオン等で置き換えてもよい。

　一般式（３ａ）で表される有機無機ペロブスカイト型化合物の好ましい具体例として、下記一般式（３ａａ）で表される化合物を挙げることができる。
　　［ＮＨ_２Ｃ（Ｉ）＝ＮＨ_２］_２（ＣＨ_３ＮＨ_３）_ｍＳｎ_ｍＩ_３ｍ＋２　（３ａａ）
　一般式（３ａａ）において、ｍは２～１００の整数であり、好ましくは２～５の整数である。具体的には、［ＮＨ_２Ｃ（Ｉ）＝ＮＨ_２］_２（ＣＨ_３ＮＨ_３）_２Ｓｎ_２Ｉ_８、［ＮＨ_２Ｃ（Ｉ）＝ＮＨ_２］_２（ＣＨ_３ＮＨ_３）_３Ｓｎ_３Ｉ_１１、［ＮＨ_２Ｃ（Ｉ）＝ＮＨ_２］_２（ＣＨ_３ＮＨ_３）_４Ｓｎ_４Ｉ_１４を挙げることができる。ただし、本発明において用いることができるペロブスカイト型化合物は、これらの化合物によって限定的に解釈されることはない。

（一般式（３ｂ）で表される化合物）
　　　Ａ⁵Ａ¹ _ｍＢ_ｍＸ_３ｍ＋２　　　　（３ｂ）
　一般式（３ｂ）のＡ⁵は、Ａ¹よりも炭素数が大きい２価の有機カチオンを表す。一般式（３ｂ）のＢおよびＸは、一般式（１ａ）のＢおよびＸとそれぞれ同義である。一般式（３ｂ）のＢ、Ｘの好ましい範囲と具体例については、一般式（１ａ）のＢ、Ｘの好ましい範囲と具体例をそれぞれ参照することができる。一般式（３ｂ）のＡ¹は一般式（２ａ）のＡ¹と同義である。一般式（３ｂ）のＡ¹の好ましい範囲と具体例については、一般式（２ａ）のＡ¹の好ましい範囲と具体例を参照することができる。一般式（３ｂ）のＡ⁵の好ましい範囲と具体例については、一般式（１ｂ）のＡ⁴の好ましい範囲と具体例を参照することができる。
　ここで、複数のＸ同士は、それぞれ互いに同じであっても異なっていてもよい。Ａ¹およびＢがそれぞれ複数存在するとき、Ａ¹同士およびＢ同士は、それぞれ互いに同じであっても異なっていてもよい。

　一般式（３ｂ）で表される化合物は、無機骨格Ｂ_ｍＸ_３ｍ＋２により構成された無機層と２価の有機カチオンＡ⁵により構成された有機層とが交互に配置した構造を形成する。ここで、有機層の２価の有機カチオンＡ⁵は、本発明における「有機分子」を構成する。ｍは各無機層における積層数に対応し、１～１００の整数である。

　一般式（１ａ）～（３ｂ）で表される化合物が形成する無機層および有機層の合計層数は、１～１００であることが好ましく、１～５０であることがより好ましく、５～２０であることがさらに好ましい。

　以上に挙げたペロブスカイト型化合物のうち好ましいものは、２価の金属イオンとしてＳｎ^２＋、Ｐｂ^２＋の少なくとも１種を含むもの、有機カチオンとして一般式（７）で表される化合物、メチルアンモニウム、ホルムアミジニウム、セシウムの少なくとも１種を含むもの、ハロゲンイオンとしてＢｒ^－、Ｃｌ^－、Ｉ^－、Ｆ^－の少なくとも１種を含むものである。また、一般式（１ａ）～一般式（３ｂ）で表される化合物の中では、一般式（１ｂ）で表される化合物が好ましく、ＢＴＡＰｂＢｒ_４が最も好ましい。ＢＴＡの構造は、一般式（７）で表される化合物の具体例の構造を参照することができる。
　また、ペロブスカイト型化合物は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合せて用いてもよい。好ましい組み合せとして、ＣＨ_３ＮＨ_３ＳｎＩ_３、ＣＨ_３ＮＨ_３ＳｎＩ_ｑＦ_３－ｑ（ただし、ｑは０～２の整数である）のうちの２種以上の組み合わせを挙げることができる。

［ペロブスカイト型化合物のキャリア移動度］
　ペロブスカイト膜の形成に用いるペロブスカイト型化合物は、そのキャリア移動度が１０^－２～１０^３ｃｍ^２Ｖ^－１ｓ^－１であることが好ましく、１０^－１～１０^２ｃｍ^２Ｖ^－１ｓ^－１であることがより好ましく、１０^０～１０^２ｃｍ^２Ｖ^－１ｓ^－１であることがさらに好ましい。これにより、有機発光素子の駆動電圧の低減および発光効率の向上を確実に図ることができる。
　ペロブスカイト型化合物のキャリア移動度は、以下の方法により測定することができる。
　まず、ガラス基板と、膜厚１００ｎｍのインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる陽極と、膜厚１０ｎｍの酸化モリブデン（ＭｏＯ_ｘ）からなる膜をこの順に積層した積層体を用意し、この積層体の酸化モリブデンからなる膜の上に、キャリア移動度の測定対象であるペロブスカイト型化合物の膜を１０００ｎｍの厚さに形成する。このペロブスカイト型化合物の膜の上に、膜厚１０ｎｍの酸化モリブデンからなる膜と膜厚１００ｎｍのアルミニウムからなる陰極を順に積層し、正孔輸送デバイスとする。
　また、酸化モリブデンからなる膜の代わりに、陽極とペロブスカイト型化合物からなる膜の間、および、ペロブスカイト型化合物からなる膜と陰極の間に、膜厚０．５ｎｍのセシウムからなる膜を形成すること以外は、正孔輸送デバイスの作製工程と同様にして電子輸送デバイスを作製する。
　作製した正孔輸送デバイスおよび電子輸送デバイスについて、電流密度－電圧特性を測定して両対数グラフとし、そこから取得した電流密度および印加電圧と、下記の空間電荷制限電流式を用いてペロブスカイト膜の正孔移動度μ_ｈ、電子移動度μ_ｅをそれぞれ求める。

　式において、Ｊは電流密度、ε_ｒは誘電率、ε₀は真空の誘電率、μはキャリア移動度、Ｌは膜厚、Ｖは印加電圧を表す。
　ここで、正孔輸送デバイスで測定された電流密度および印加電圧を用いて算出されたキャリア移動度μを正孔移動度μ_ｈとし、電子輸送デバイスで測定された電流密度および印加電圧を用いて算出されたキャリ移動度μを電子移動度μ_ｅとする。

［ペロブスカイト膜の形成方法］
　ペロブスカイト膜の形成方法は特に限定されず、真空蒸着法等のドライプロセスであっても、溶液塗布法等のウェットプロセスであってもよい。ここで、溶液塗布法を用いれば、簡単な装置で短時間に成膜が行えることから、コストを抑えて大量生産しやすいという利点がある。また、真空蒸着法を用いれば、表面状態がより良好な膜を形成できるという利点がある。

　例えば、真空蒸着法を用いてペロブスカイト型化合物Ａ⁴ＢＸ_４からなるペロブスカイト膜を形成するには、２価の有機カチオンとハロゲンイオンからなる化合物Ａ⁴Ｘ_２と、金属ハロゲン化物ＢＸ_２とを異なる蒸着源から共蒸着する共蒸着法を用いることができる。また、この他の一般式で表されるペロブスカイト型化合物を含む膜も、この方法を応用して、有機カチオンとハロゲンイオンからなる化合物と、金属ハロゲン化物とを共蒸着することにより形成することができる。

　また、溶液塗布法を用いてペロブスカイト型化合物Ａ⁴ＢＸ_４からなるペロブスカイト膜を形成するには、有機カチオンとハロゲンイオンからなる化合物Ａ⁴Ｘ_２と、金属ハロゲン化物ＢＸ_２を溶媒中で反応させてペロブスカイト型化合物を合成し、このペロブスカイト型化合物を含有する塗工液を支持体表面に塗布、乾燥することで膜を形成する。この他の一般式で表されるペロブスカイト型化合物を含む膜も、この方法を応用して、溶媒中でペロブスカイト型化合物を合成し、このペロブスカイト化合物を含有する塗工液を支持体表面に塗布、乾燥して形成することができる。

　塗工液の塗布方法としては、特に制限されず、グラビア塗布法、バー塗布法、印刷法、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ダイコート法等の従来公知の塗布方法を用いることができ、比較的薄い厚さの塗膜を均一に形成できることがらスピンコート法を用いることが好ましい。

　塗工液の溶剤は、ペロブスカイト型化合物を溶解できるものであればよく、特に限定されない。具体的には、エステル類（メチルホルメート、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテート、ペンチルアセテート等）、ケトン類（γ－ブチロラクトン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、アセトン、ジメチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等）、エーテル類（ジエチルエーテル、メチル－ｔｅｒｔ－ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、１，４－ジオキサン、１，３－ジオキソラン、４－メチルジオキソラン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール等）、アルコール類（メタノール、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、２－ブタノール、ｔｅｒｔ－ブタノール、１－ペンタノール、２－メチル－２－ブタノール、メトキシプロパノール、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノール、２－フルオロエタノール、２，２，２－トリフルオロエタノール、２，２，３，３－テトラフルオロ－１－プロパノール等）、グリコールエーテル（セロソルブ）類（エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル等）、アミド系溶剤（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド等）、ニトリル系溶剤（アセトニトリル、イソブチロニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル等）、カーボート系剤（エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等）、ハロゲン化炭化水素（塩化メチレン、ジクロロメタン、クロロホルム等）、炭化水素（ｎ－ペンタン、シクロヘキサン、ｎ－ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等）、ジメチルスルホキシド等を挙げることができる。この他、エステル類、ケトン類、エーテル類およびアルコール類の官能基（即ち、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＨ）のいずれかを二つ以上有するものであってもよいし、エステル類、ケトン類、エーテル類およびアルコール類の炭化水素部分における水素原子がハロゲン原子（特に、フッ素原子）で置換されたものであってもよい。
　塗工液におけるペロブスカイト型化合物の含有量は、塗工液全量に対して１～５０質量％であることが好ましく、２～３０質量％であることがより好ましく、５～２０質量％であることがさらに好ましい。
　また、支持体表面に塗工液を塗布した後、その塗膜に熱処理を行うことが好ましい。塗膜の熱処理温度は、７０～２００℃とするのが好ましい。
　また、支持体表面に塗布された塗工液の乾燥は、窒素等の不活性ガスで置換された雰囲気中で、自然乾燥または加熱乾燥により行うことが好ましい。また、上記の熱処理が塗工液の乾燥を兼ねていてもよい。

有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成
　上記のように、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極と、一対の電極間に形成されたペロブスカイト膜とを有するものである。ここで、本発明におけるペロブスカイト膜は有機分子から効率よく光が放射され、その光を、光取出し側へ効率よく取り出せることから、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層として効果的に用いることができる。
　また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極とペロブスカイト膜のみから構成されていてもよいし、その他の層を有していてもよい。例えば、ペロブスカイト膜を発光層に用いる場合には、発光層の他に、１層以上の有機層を電極間に配置してもよい。そのような他の有機層として、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層、励起子阻止層などを挙げることができる。正孔輸送層は正孔注入機能を有した正孔注入輸送層でもよく、電子輸送層は電子注入機能を有した電子注入輸送層でもよい。具体的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構造例を図３に示す。図３において、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は電子輸送層、７は陰極を表わす。ここで、陽極および陰極は、本発明における「一対の電極」を構成する。
　以下において、有機エレクトロルミネッセンス素子の各部材および各層について説明する。

（基板）
　本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。この基板については、特に制限はなく、従来から有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであればよく、例えば、ガラス、透明プラスチック、石英、シリコンなどからなるものを用いることができる。

（陽極）
　有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが好ましく用いられる。このような電極材料の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３－ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極材料の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な材料を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０～１０００ｎｍ、好ましくは１０～２００ｎｍの範囲で選ばれる。

（陰極）
　一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが用いられる。このような電極材料の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム－カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性および酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ～５μｍ、好ましくは５０～２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
　また、陽極の説明で挙げた導電性透明材料を陰極に用いることで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。

（発光層）
　発光層は、陽極および陰極のそれぞれから注入された正孔および電子が再結合することにより励起状態が生成した後、発光する層であり、ペロブスカイト膜により構成することができる。ペロブスカイ膜の説明については、「ペロブスカイト膜」の欄の記載を参照することができる。上記のように、ペロブスカイト膜を発光層に用いることにより、高い発光効率と高い光取出し効率を実現することができる。

（注入層）
　注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、正孔注入層と電子注入層があり、陽極と発光層または正孔輸送層の間、および陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。注入層は必要に応じて設けることができる。

（阻止層）
　阻止層は、発光層中に存在する電荷（電子もしくは正孔）および／または励起子の発光層外への拡散を阻止することができる層である。電子阻止層は、発光層および正孔輸送層の間に配置されることができ、電子が正孔輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。同様に、正孔阻止層は発光層および電子輸送層の間に配置されることができ、正孔が電子輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。阻止層はまた、励起子が発光層の外側に拡散することを阻止するために用いることができる。すなわち電子阻止層、正孔阻止層はそれぞれ励起子阻止層としての機能も兼ね備えることができる。本明細書でいう電子阻止層または励起子阻止層は、一つの層で電子阻止層および励起子阻止層の機能を有する層を含む意味で使用される。

（正孔阻止層）
　正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は電子を輸送しつつ、正孔が電子輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。正孔阻止層の材料としては、後述する電子輸送層の材料を必要に応じて用いることができる。

（電子阻止層）
　電子阻止層とは、広い意味では正孔を輸送する機能を有する。電子阻止層は正孔を輸送しつつ、電子が正孔輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔が再結合する確率を向上させることができる。

（励起子阻止層）
　励起子阻止層とは、発光層内で正孔と電子が再結合することにより生じた励起子が電荷輸送層に拡散することを阻止するための層であり、本層の挿入により励起子を効率的に発光層内に閉じ込めることが可能となり、素子の発光効率を向上させることができる。励起子阻止層は発光層に隣接して陽極側、陰極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。すなわち、励起子阻止層を陽極側に有する場合、正孔輸送層と発光層の間に、発光層に隣接して該層を挿入することができ、陰極側に挿入する場合、発光層と陰極との間に、発光層に隣接して該層を挿入することができる。また、陽極と、発光層の陽極側に隣接する励起子阻止層との間には、正孔注入層や電子阻止層などを有することができ、陰極と、発光層の陰極側に隣接する励起子阻止層との間には、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層などを有することができる。阻止層を配置する場合、阻止層として用いる材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーの少なくともいずれか一方は、発光材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーよりも高いことが好ましい。

（正孔輸送層）
　正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
　正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。使用できる公知の正孔輸送材料としては例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物およびスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、芳香族第３級アミン化合物を用いることがより好ましい。

（電子輸送層）
　電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
　電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる場合もある）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。使用できる電子輸送層としては例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。

　有機エレクトロルミネッセンス素子には、ペロブスカイト膜を発光層以外の層に用いてもよい。例えば、上記の正孔輸送層や電子輸送層などにもペロブスカイト膜を用いることができる。その場合、発光層に用いるペロブスカイト膜と、発光層以外の層に用いるペロブスカイト膜は、同一であっても異なっていてもよい。
　有機エレクトロルミネッセンス素子を作製するには、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する各有機層を基板上に順に製膜する。これらの層の製膜方法は特に限定されず、ドライプロセス、ウェットプロセスのどちらで作製してもよい。発光層の形成方法については、上記の［膜の形成方法］の項の内容を参照することができる。

　以下に、有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることができる好ましい材料を具体的に例示する。ただし、本発明において用いることができる材料は、以下の例示化合物によって限定的に解釈されることはない。また、特定の機能を有する材料として例示した化合物であっても、その他の機能を有する材料として転用することも可能である。
　まず、正孔注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。

　次に、正孔輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。

　次に、電子阻止材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。

　次に、正孔阻止材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。

　次に、電子輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。

　次に、電子注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。

　さらに添加可能な材料として好ましい化合物例を挙げる。例えば、安定化材料として添加すること等が考えられる。

　上述の方法により作製された有機エレクトロルミネッセンス素子は、得られた素子の陽極と陰極の間に電界を印加することにより発光する。このとき、励起一重項エネルギーによる発光であれば、そのエネルギーレベルに応じた波長の光が、蛍光発光および遅延蛍光発光として確認される。また、励起三重項エネルギーによる発光であれば、そのエネルギーレベルに応じた波長が、りん光として確認される。通常の蛍光は、遅延蛍光発光よりも蛍光寿命が短いため、発光寿命は蛍光と遅延蛍光で区別できる。
　一方、りん光については、本発明の化合物のような通常の有機化合物では、励起三重項エネルギーは不安定で熱等に変換され、寿命が短く直ちに失活するため、室温では殆ど観測できない。通常の有機化合物の励起三重項エネルギーを測定するためには、極低温の条件での発光を観測することにより測定可能である。

　本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ－Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。本発明によれば、正孔輸送層や電子輸送層が、厚みが５０ｎｍ以上のペロブスカイト膜で構成されていることにより、駆動電圧が低く、高い電力効率を有するとともに、電極間のショートおよび電流漏れを回避することができる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子などの有機発光素子は、さらに様々な用途へ応用することが可能である。例えば、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造することが可能であり、詳細については、時任静士、安達千波矢、村田英幸共著「有機ＥＬディスプレイ」（オーム社）を参照することができる。また、特に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、需要が大きい有機エレクトロルミネッセンス照明やバックライトに応用することもできる。

＜一般式（８）で表される化合物＞
　下記一般式（８）で表される化合物は新規な化合物である。一般式（８）で表される化合物は、上記のペロブスカイト膜の有機カチオン、有機カチオンを形成するための材料（有機カチオンのハロゲン化物）、この有機カチオンのハロゲン化物を合成するための前駆体や中間体として有用である。

　一般式（８）において、Ｒ^１１およびＲ^１２は各々独立にアルキレン基を表す。アルキレン基を構成するメチレン基の一部は－Ｏ－に置換されていてもよい。アルキレン基の説明と好ましい範囲については、一般式（７）のＲ^１等におけるアルキレン基についての説明と好ましい範囲を参照することができる。Ｒ^１１およびＲ^１２におけるアルキレン基は、アルキレンオキシ基、すなわちベンゼン環に酸素原子で結合するアルキレン基であることが好ましい。

　Ｍ^１１はＲ^１１に窒素原子で結合する基を表し、Ｍ^１２はＲ^１２に窒素原子で結合する基を表す。Ｍ^１１およびＭ^１２における窒素原子で結合する基は、非イオン性基であってもカチオン性基であってもよい。カチオン性基は陰イオンと塩を形成していてもよい。
　窒素原子で結合する非イオン性基として、下記一般式（８ａ）で表される基を挙げることができる。

　一般式（８ａ）において、Ｒ^３１およびＲ^３２は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ^３１およびＲ^３２は互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。Ｒ^３１およびＲ^３２における置換基として、アミノ基を保護することができる置換基を挙げることができ、置換基同士は互いに結合して窒素原子を含む環状構造を形成していてもよい。置換基同士が互いに結合して形成する環状構造として、インドリン環、イソインドリン環、イソインドリン－１，３－ジオン環等を挙げることができる。Ｒ^３１およびＲ^３２は共に水素原子であることが好ましく、置換基同士が互いに結合してイソインドリン－１，３－ジオン環を形成していることも好ましい。
　＊は、一般式（８）のＲ^１１またはＲ^１２への結合位置を表す。

　窒素原子で結合するカチオン性基と陰イオンの塩として、下記一般式（８ｂ）で表される基も挙げることができる。

　一般式（８ｂ）において、Ｒ^４１～Ｒ^４３は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ^４１～Ｒ^４３は互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。Ｒ^４１～Ｒ^４３における置換基として、アミノ基を保護することができる置換基等を挙げることができる。Ｒ^４１～Ｒ^４３は全て水素原子であることが好ましい。
　Ｘ^４１はハロゲンイオンを表す。ハロゲンイオンの好ましい範囲と具体例については、一般式（１ａ）のＸの好ましい範囲と具体例を参照することができる。Ｘ^４１は臭素イオンであることが好ましい。
　＊は一般式（８ａ）の＊と同義である。

　窒素原子で結合するカチオン性基としては、上記の一般式（８ｂ）で表される基からハロゲンイオンＸ^４１を除いた基を挙げることができる。Ｒ^４１～Ｒ^４３の説明と好ましい範囲、具体例については、一般式（８ｂ）の対応する記載を参照することができる。

　一般式（８）において、Ｒ^１３～Ｒ^２２は各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｒ^１３～Ｒ^２２は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ^１３～Ｒ^２２における置換基は、原子数１～８が好ましく、１～４がより好ましい。置換基の好ましい例として、例えば炭素数１～３の低級アルキル基を挙げることができ、具体例としてメチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基などを挙げることができる。また、Ｒ^１３～Ｒ^２２はすべてが水素原子であることも好ましい。
　一般式（８）において、Ｒ^１１およびＲ^１２は互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましく、Ｍ^１１およびＭ^１２は互いに同一であっても異なっていてもよいが、互いに同一であることが好ましい。さらに、Ｒ^１１およびＲ^１２が互いに同一であって、且つ、Ｍ^１１およびＭ^１２が互いに同一であることがより好ましい。
　以下において、一般式（８）で表される化合物の具体例を例示する。ただし、本発明において用いることができる一般式（８）で表される化合物はこれらの具体例によって限定的に解釈されるべきものではない。また、下記の化合物の他、化合物１から臭素イオンが解離した上記の化合物１ｃ（ＢＴＡ）も一般式（８）の具体例として挙げることができる。なお、以下の説明では、化合物１を「ＢＴＡＢｒ_２」と表記することがある。
　下記化合物のうち、化合物１はペロブスカイト膜を形成するための材料として有用であり、化合物２は化合物１を合成するための中間体として有用であり、化合物３は化合物１を合成するための前駆体として有用である。また、上記の化合物１ｃはペロブスカイト膜を構成する有機カチオンとして有用である。

＜一般式（８）で表される化合物の合成方法＞
　一般式（８）で表される化合物は、例えば下記の中間体３と中間体ａ１’とを反応させること、さらに、その反応により得た化合物のイソインドリン－１，３－ジオン環をアミノ基に変換し、さらに、そのアミノ基をアンモニウム塩基に変換することにより合成することができる。上記の反応の詳細については、後述の合成例を参考にすることができる。

　反応式において、Ｒ^ａ１は少なくとも１つのメチレン基が－Ｏ－に置換されていてもよいハロゲン化アルキル基を表す。中間体３および中間体ａ１’において、環状構造を構成するメチン基の少なくとも１つは、その水素原子が置換基で置換されていてもよい。

　以下に合成例および実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下に示す材料、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、Ｘ線回折分析はＸ線回折計（リガク社製：Ultima IV）を用いて行い、吸収スペクトルの測定は紫外可視近赤外分光光度計(パーキンエルマー社製：LAMBDA950)を用いて行い、発光特性の評価は、蛍光分光光度計（堀場製作所社製：FluoroMax-4）、有機EL特性の評価は、外部量子効率測定装置（浜松ホトニクス製：C9920-12）と有機EL耐久性評価装置（システムエンジニア製：EAS-26B)を用いて行った。
　また、本実施例において、真空蒸着法で成膜するときの真空度は１０^－４Ｐａに設定した。

（合成例１）　化合物１～３の合成

　ベンゾチアゾール（２ｇ、１４．７ｍｍｏｌ）に臭化水素（３０ｍＬ、４８％）を加え、大気下で撹拌した。この混合物に、臭素分子（２ｍＬ、７４．５ｍｍｏｌ）を含む臭化水素（４８％溶液、２５ｍＬ）を加え、６時間加熱還流を行った。この反応液に氷を加えて反応を停止させ、亜硫酸水素ナトリウムで洗浄することにより、未反応の臭素を除去した。洗浄した反応液を濾過して、オフホワイト結晶としての沈殿物を回収し、エタノールで再結晶させた後、真空下、５０℃で一晩乾燥させることにより、中間体１（４，７－ジブロモベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾール）の針状淡黄色結晶を収量２．３８ｇ、収率５５％で得た。

　中間体１（７５０ｍｇ、２．５４ｍｍｏｌ）、４－メトキシベンゼンボロン酸（８５０ｍｇ、５．５９ｍｍｏｌ）、フッ化カリウム（１２ｍｇ、２ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１９ｍｇ、０．０８ｍｍｏｌ）、トルエン（４０ｍＬ）および水（７ｍＬ）を混合した混合物に、炭酸セシウム（２．４８ｇ、７．６２　ｍｍｏｌ）を加え、撹拌しながら１２時間加熱還流を行った。反応液を室温まで冷却した後、酢酸エチル（５０ｍＬ）で３回分液操作を行った。集めた有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、減圧下で溶剤を蒸発させることにより、黒黄色の固体を得た。この固体を、クロロホルム：石油エーテル＝２：１の混合溶媒を展開溶媒に用いてカラムクロマトグラフィにより精製し、中間体２（４，７－ビス（４－メトキシフェニル）ベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾール）の黄色固体を収量６２２ｍｇ、収率７０％で得た。

　中間体２（３００ｍｇ、０．８６ｍｍｏｌ）とテトラブチルアンモニウムブロミド（２７７ｍｇ、０．８６ｍｍｏｌ）を５０ｍＬのフラスコに入れ、臭化水素（３３％酢酸溶液、１０ｍＬ）を加えた後、１００℃で２４時間加熱した。この反応液を室温まで冷却し、水（１００ｍＬ）を加えた後、酢酸エチル（１００ｍＬ）で３回分液操作を行った。得られた有機層を水酸化ナトリウム水溶液と希塩酸で中和した後、無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥し、減圧下で溶剤を蒸発させて残留物を得た。この残留物を、石油エーテル：酢酸エチル＝３：１の混合溶媒を展開溶媒に用いてカラムクロマトグラフィーにより精製し、中間体３（４，４’－（ベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾール－４，７－ジイル）ジフェノール）の黄色固体を収量１９３ｍｇ、収率７０％で得た。

　カリウム１，３－ジオキソイソインドリン－２－イド（３．７ｇ、２０ｍｍｏｌ）、１，４－ジブロモブタン（２１．６ｇ、１００ｍｍｏｌ）およびＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（３０ｍＬ）を混合し、１００℃で１２時間加熱した。減圧下で、この反応液から未反応の１，４－ジブロモブタンとＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドを蒸発させて残留物を得た。この残留物にジクロロメタンによる抽出を行って有機層を分離し、水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。得られた粗製生成物を、酢酸エチル：石油エーテル＝１：４の混合溶媒を展開溶媒に用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、中間体ａ１（２－（４－ブロモブチル）イソインドリン－１，３－ジオン）の無色固体を収量０．４７ｇ、収率８３％で得た。

　中間体３（０．９ｇ、２．８ｍｍｏｌ）、中間体ａ１（３．２ｇ、８．４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（１．１ｇ、２８ｍｍｏｌ）、ヨウ化カリウム（触媒）、テトラブチルアンモニウムブロミド（触媒）およびジメチルホルムアミドＦ（２０ｍｌ）を混合し、１５０℃で２日間加熱した。この反応液を室温まで冷却した後、ジクロロメタン（５０ｍＬ）を加えて有機層を分離した。この有機層を、水（１００ｍＬ）で２回洗浄した後、塩水（５０ｍＬ）で１回洗浄した。洗浄した有機層を、無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥し、減圧下で溶剤を蒸発させて残留物を得た。この残留物を、酢酸エチル：ジクロロメタン＝１：３の混合溶媒を展開溶媒に用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製することにより、化合物２（２，２’－（（（ベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾール－４，７－ジイルビス（４，１－フェニレン））ビス（オキシ））ビス（ブタン－４，１－ジイル））ビス（イソインドリン－１，３－ジオン）の黄色固体を収量１．０ｇ、収率７５％で得た。
NMR δ_H(ppm) (300 MHz, CD₂Cl₂) 7.91-7.83 (m, 8H), 7.73 (m, 6H), 7.04 (m, 4H), 4.10(t, 4H), 3.78 (t, 4H), 1.89 (m, 8H).

　化合物２（１．４ｇ、１．９ｍｍｏｌ）を熱エタノール（５０ｍｌ）に溶解して還流を行った後、ヒドラジン一水和物（２０ｍｌ）を加えて、さらに２時間還流を行った。この反応液を放冷して５ｗｔ％塩酸（１００ｍＬ）で中和した後、さらに１時間還流を行った。この反応液を冷却し、濾過により沈殿物を除去した後、溶剤を蒸発させた。得られた残留物を５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液に投入し、クロロホルムによる抽出を行って有機層を分離した。この有機層を、無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、濃縮することにより、化合物３（４，４’－（（ベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾール－４，７－ジイルビス（４，１－フェニレン））ビス（オキシ））ビス（ブタノ－１－アミン）の橙色固体を収量０．６７ｇ、収率７５％で得た。
NMR δ_H(ppm) (300 MHz, CDCl₃) 7.90 (d, 4H), 7.72 (s, 2H), 7.05 (d, 4H), 4.08 (t, 4H), 2.80 (t, 4H), 1.88 (m, 4H), 1.66 (m, 4H).

　化合物３（０．４ｇ、８．６ｍｍｏｌ）を氷浴中でエタノール（１００ｍｌ）に溶解し、これに、臭化水素溶液（エタノール１０ｍＬに４８％ＨＢｒ溶液０．４ｍＬを加えた溶液）を滴下して黄色沈殿物を析出させた。この混合物を濾過して沈殿物を回収し、その沈殿物を、エタノール、クロロホルム、ジクロロメタンを順に用いて、それぞれ２回洗浄を行った。洗浄した沈殿物を真空下で乾燥することにより、目的の化合物１（ＢＴＡＢｒ_２）の黄色粉末を収量０．４７ｇ、収率８７％で得た。
NMR δ_H(ppm) (300 MHz, DMSO-d6) 7.98 (d, 4H), 7.89 (s, 2H), 7.14 (d, 4H), 4.10 (t, 4H), 2.89 (t, 4H), 1.83 (m, 4H), 1.73 (m, 4H); δ_C(ppm) (100 MHz, DMF-d7) 159.45, 154.20, 131.95, 130.74, 129.93, 127.89, 114.80, 67.57, 39.85, 26.35, 24.58. Elementary analysis: Calcd for C₂₆H₃₂Br₂N₄O₂S: C 50.01, H 5.17, N 8.97; Found C 50.04, H 5.20, N 8.77.

（実験例１）　ＢＴＡＰｂＢｒ_４のペロブスカイト膜を有する有機フォトルミネッセンス素子の作製と評価
　化合物１（ＢＴＡＢｒ_２）と臭化鉛(II)（ＰｂＢｒ_２）を１：１のモル比でジメチルスルホキシドに溶解し、攪拌により反応させてＢＴＡＰｂＢｒ_４の溶液を得た。このとき、溶液中のＢＴＡＰｂＢｒ_４の含有量は１５０ｍｇ／ｍＬとした。この溶液を、石英基板の上に供給し、３０００ｒｐｍで３０秒間スピンコートして塗膜を形成した。この塗膜を形成した基板を、７０℃のホットプレート上で１５分間加熱し、次に１００℃で５分間加熱することにより、ＢＴＡＰｂＢｒ_４からなるペロブスカイト膜を３０ｎｍの厚さで形成して有機フォトルミネッセンス素子とした。

（比較実験例１）　ＢＴＡＢｒ_２膜を有する有機フォトルミネッセンス素子の作製と評価
　石英基板上に真空蒸着法にて、真空度１０^－４Ｐａ以下の条件にて化合物１（ＢＴＡＢｒ_２）の薄膜（ＢＴＡＢｒ_２膜）を３０ｎｍの厚さで形成して有機フォトルミネッセンス素子とした。

　実験例１で形成したＢＴＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜、比較実験例１で形成したＢＴＡＢｒ_２膜および参考用のＰｂＢｒ_２膜の吸収スペクトルを図４に示し、励起スペクトルを図５に示し、２８０ｎｍ励起光による発光スペクトルを図６に示す。図６中の挿入図は、４００ｎｍ付近の発光強度を５００倍に拡大して示したものである。図４～６中、「ＢＴＡＰｂＢｒ_４」はＢＴＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜を表し、「ＢＴＡＢｒ_２」はＢＴＡＢｒ_２膜を表し、「ＰｂＢｒ_２」はＰｂＢｒ_２膜を表す。
　図４に示すように、ＢＴＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜では４００ｎｍ付近に鋭い吸収ピークが観測された。また、この吸収ピークは、他の膜では観測されていないことから、ペロブスカイト膜の無機層における励起子吸収に由来するものであることがわかった。また、図５の励起スペクトルに示すように、ＢＴＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜では励起子に由来するピークが観測された。つまりこの結果は、無機層で形成された励起子のエネルギーがＢＴＡ骨格に移動し、ＢＴＡ骨格の発光を生じさせた結果であることがわかった。また、ＢＴＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜から、励起子発光に由来する発光ピーク（励起子発光ピーク）とＢＴＡ骨格に由来する発光ピークが観測された。そして、ＢＴＡ骨格由来の発光ピークの方が、励起子発光ピークよりも遥かに大きいことからも、無機層で形成された励起子のエネルギーがＢＴＡ骨格に移動していることがわかった。
　また、ＢＴＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜およびＢＴＡＢｒ_２膜について、それぞれ、５２０ｎｍの波長において発光の過渡減衰曲線を測定したところ、ＢＴＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜の方が、ＢＴＡＢｒ_２膜よりも発光の減衰が遅いことがわかった。

（実施例１）　ＢＴＡＰｂＢｒ_４のペロブスカイト膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の作製と評価
　膜厚１００ｎｍのインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる陽極が形成されたガラス基板を用意した。このＩＴＯ上に、ＰＥＤＯＴの水溶液を供給し、４０００ｒｐｍで４５秒間スピンコートした後、１６０℃のホットプレート上で１０分間加熱することにより厚さ３０ｎｍのＰＥＤＯＴ層を形成した。次に、ＰＥＤＯＴ層の上に、PolyＴＰＤのクロロベンゼン溶液を供給し、１５００ｒｐｍで６０秒間スピンコートした後、１２０℃のホットプレート上で２０分間加熱することにより厚さ２０ｎｍのPolyＴＰＤ層を形成した。
　次に、化合物１（ＢＴＡＢｒ_２）と臭化鉛(II)（ＰｂＢｒ_２）を１：１のモル比でＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、攪拌により反応させてＢＴＡＰｂＢｒ_４の溶液を得た。このとき、溶液中のＢＴＡＰｂＢｒ_４の含有量は１５０ｍｇ／ｍＬとした。この溶液を、PolyＴＰＤ層の上に供給し、３０００ｒｐｍで３０秒間スピンコートして塗膜を形成した。この塗膜を形成した基板を、７０℃のホットプレート上で１５分間加熱し、次に１００℃で５分間加熱することにより、ＢＴＡＰｂＢｒ_４からなるペロブスカイト膜を３０ｎｍの厚さで形成した。
　続いて、ペロブスカイト膜の上に、真空蒸着法にて各膜を形成した。
　まず、Ｔ２Ｔを２０ｎｍの厚さに蒸着してＴ２Ｔ層を形成し、その上に、ＢＰｙＴＰ２を６０ｎｍの厚さに蒸着してＢＰｙＴＰ２層を形成した。さらに、ＬｉＦを０．５ｎｍの厚さに形成し、その上に、Ａｌを１００ｎｍの厚さに形成することにより陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子１）とした。作製した有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成を下記表１に示す。
　ここで形成したペロブスカイト膜について、Ｘ線構造解析を行ったところ、無機層と有機層とが交互に配列されており、無機層が基板の表面に対する垂直方向に形成され、有機分子が基板の表面に対して水平方向に配向していることを確認することができた。
　また、無機層の価電子帯上端ＶＢは－５．８９ｅＶ、伝導帯下端ＣＢは－２．６４ｅＶ、バンドギャップＥｇ（Ｉ）は３．２５ｅＶであった。また、有機層のＨＯＭＯのエネルギー準位は－６．１４ｅＶ、ＬＵＭＯのエネルギー準位は－２．２０ｅＶ、ＨＯＭＯとＬＵＭＯの間のエネルギーギャップＥｇ（Ｏ）は３．９４ｅＶであった。また、有機層の最低励起一重項エネルギー準位Ｅ_Ｓ１（Ｏ）は２．６４ｅＶであった。
　また、作製したＥＬ素子１の外部量子効率は、平均１０．０％であり、高い発光効率を達成することができた。
　さらに、ガラス基板の陽極と反対側の面に光アウトカップリングシート（KIMOTO社製：OptSaver STE3）を付与すること以外は、実施例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンスを作製し、外部量子効率を測定したところ、平均１３．９％とより高い発光効率が得られた。

（実施例２～５）　ＢＴＡＰｂＢｒ_４のペロブスカイト膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の他の作製例
　表１に示す層構成としたこと以外は、実施例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。各層の形成方法は、それぞれ実施例１で形成した対応する層の形成方法と同じである。また、実施例３のＰＶＫ層はスピンコート法にて形成し、実施例５のＴＰＢｉ層は真空蒸着法にて形成した。表１中、素子構成の欄の「／」は各層の境界を表し、丸括弧内の数値は、「ｎｍ」を単位とする各層の膜厚を示す。

　実施例２～５で作製した有機エレクトロルミネッセンス素子からも発光を観測することができた。観測することができた。

（比較例１）　ＢＴＣ６膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
　ペロブスカイト膜を形成する代わりに、真空蒸着法にて、下記のＢＴＣ６を３０ｎｍの厚さに形成したこと以外は、実施例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。

　真空蒸着法により形成したＢＴＣ６層のＸ線回折分析による格子面間隔ｄは２．６３ｎｍであった。
　図７に、ＢＴＣ６層の推定される有機分子の配向状態を示す。図７において、１０１は陽極、１０２はＢＴＣ６層、１０２ａはＢＴＣ６層を構成する有機分子を表す。
　また、比較例１で作製した有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率は１．８％であった。このように外部量子効率が低い値になったのは、有機分子が垂直配向していることに加えて、無機層からのエネルギー移動による増強効果がないためである。

（比較例２）　ＰＥＡＰｂＢｒ_４のペロブスカイト膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
　下記のＰＥＡＢｒと臭化鉛(II)（ＰｂＢｒ_２）を２：１のモル比で反応させて調製した溶液を用いてペロブスカイト膜を形成したこと以外は、実施例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。

　ＰＥＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜のＸ線回折分析による格子面間隔ｄは１．７２ｎｍであった。
　図８に、ＰＥＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜の推定される無機層の形成方向および有機分子の配向状態を示す。図８において、２０１は陽極、２０２はＰＥＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜、２０３は無機層、２０４は有機層、２０４ａは有機層を構成する有機分子を表す。図８に示すように、ここで形成したＰＥＡＰｂＢｒ_４ペロブスカイト膜は、無機層が陽極の表面に対して水平方向に形成されており、有機分子が陽極の表面に対して垂直方向に配向していた。
　比較例２で作製した有機エレクトロルミネッセンス素子の各電極に電圧を印加したところ、発光は認められなかった。

　さらに、実施例１、比較例１および比較例２で作製した有機エレクトロルミネッセンス素子について、電流密度－電圧特性を測定して駆動電圧を調べたところ、実施例１の有機エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子１）は、各比較例で作製した有機エレクトロルミネッセンス素子よりも明らかに低い駆動電圧を示した。

　本発明によれば、発光効率等の効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。また、ペロブスカイト膜を発光層等に利用するため、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造コストを削減することができる。そのため、本発明は産業上の利用可能性が高い。

　１　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　陰極
　２１　一対の電極の一方
　２１ａ　対向面
　２２　ペロブスカイト膜
　２３　無機層
　２４　有機層
　２４ａ　有機分子

Claims

　一対の電極と、前記一対の電極間に形成されたペロブスカイト膜とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
　前記ペロブスカイト膜は、無機層と、有機分子を含む有機層とが交互に配置した構造を有し、前記無機層と前記有機層とが下記式（Ａ）で表される関係を満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子。
式（Ａ）
　Ｅｇ（Ｏ）＞Ｅｇ（Ｉ）＞Ｅ_Ｓ１（Ｏ）
［式（Ａ）において、Ｅｇ（Ｏ）は、有機層のＨＯＭＯとＬＵＭＯの間のエネルギーギャップを表し、Ｅｇ（Ｉ）は、無機層の価電子帯と伝導帯の間のバンドギャップを表し、Ｅ_Ｓ１（Ｏ）は、有機層の最低励起一重項エネルギー準位を表す。］
　前記無機層は、前記一対の電極の対向面に対する垂直方向に沿って形成され、
　前記有機分子は、前記一対の電極の対向面に対して水平方向に配向している、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　前記ペロブスカイト膜が、下記一般式（１ｂ）で表されるペロブスカイト型化合物により形成されており、下記一般式（１ｂ）のＡ⁴で表される２価の有機カチオンが前記有機分子を構成する、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　一般式（１ｂ）
　　　　Ａ⁴ＢＸ_４
［一般式（１ｂ）において、Ａ⁴は２価の有機カチオンを表し、Ｂは２価の金属イオンを表し、Ｘはハロゲンイオンを表す。４つのＸ同士は互いに同じであっても異なっていてもよい。］
　前記有機分子は、下記一般式（７）で表される化合物の分子である、請求項１～３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　一般式（７）
　　　Ｍ^１－Ｒ^１－Ａｒ－Ｒ^２－Ｍ^２
［一般式（７）において、Ａｒは置換もしくは無置換のアリーレン基を表す。Ｒ^１およびＲ^２は各々独立にアルキレン基を表す。前記アルキレン基を構成するメチレン基の一部は－Ｏ－に置換されていてもよい。Ｍ^１およびＭ^２は各々独立にカチオン性基を表す。］
　前記一般式（７）のＡｒがベンゾチアジアゾール環を含む、請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　前記有機分子は、蛍光発光性の有機分子である、請求項１～５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　前記ペロブスカイト膜は、励起子吸収ピークが観測されるものである、請求項１～６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　前記ペロブスカイト膜は、前記有機分子のみからなる膜で観測される発光ピークと同じ波長範囲に発光ピークが観測される、請求項１～７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　前記発光ピークは、励起子発光ピークよりも強度が大きい、請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　下記一般式（８）で表される化合物。

［一般式（８）において、Ｒ^１１およびＲ^１２は各々独立にアルキレン基を表す。前記アルキレン基を構成するメチレン基の一部は－Ｏ－に置換されていてもよい。Ｍ^１１はＲ^１１に窒素原子で結合する基を表し、Ｍ^１２はＲ^１２に窒素原子で結合する基を表す。Ｒ^１３～Ｒ^２２は各々独立に水素原子または置換基を表す。］