專利名稱：有機器件、有機電致發(fā)光器件和有機太陽能電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及各自采用有機電荷傳輸化合物的一種有機器件、一種有機電致發(fā)光器件(以下，簡稱為“有機EL器件”)和一種有機太陽能電池。
背景技術：
近年來，人們一直在積極地研究有機半導體和有機導電材料，尤其是，在作為采用有機半導體的發(fā)光元件的有機EL器件方面已取得了顯著的進展。
Tang等已成功地發(fā)現(xiàn)，在有機EL器件中，就提高EL器件效率來說，如果對EL器件應用具有不同載流子傳輸特性的有機化合物(有機空穴傳輸化合物和有機電子傳輸化合物)的層狀結構，以使分別來自陽極和陰極的空穴和電子能夠平衡注入，并且夾在陰極和陽極之間的有機層的厚度不大于2,000，則在施加的直流電壓不大于10V的情況下，該EL器件即可獲得足夠實際應用的諸如1,000cd/m2的亮度和1％外部量子效率的高亮度和高效率(參見Tang等的應用物理快報，第51卷，第913頁(1987)；日本專利申請早期公開Nos.59-194393、63-264692和2-15595；以及美國專利Nos.4,539,507、4,769,292和4,885,211)。
Tang等還在有機太陽能電池中，通過層疊具有不同載流子傳輸特性的有機化合物(CuPu(銅酞菁)為有機空穴傳輸化合物，PV(苝四羧酸二苯并咪唑)為有機電子傳輸化合物)，取得大約1％的功率轉換效率(應用物理快報，48，183(1986))。
最近，在各種技術論文和專利文獻上已經(jīng)發(fā)表了通過堆疊兩個或更多相當于現(xiàn)有技術中夾在電極中間的部分的單元(即，通過串聯(lián)這些單元)提高上述有機器件效率的想法(參見，應用物理快報vol.80，1667(2002)；化學快報，pp.327-330(1990)；日本專利申請?zhí)崆肮_No.11-329748；美國專利No.6,337,492；和日本專利申請?zhí)崆肮_Nos.2003-45676和2003-264085)。
特別是，在日本專利申請?zhí)崆肮_No.2003-272860中，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)公開一種采用電阻率(特定電阻)不小于102Ωcm的電絕緣電荷產(chǎn)生層(CGL)連接兩個或更多有機發(fā)光單元的方法，并將所得到的器件命名為“有機MPE(多光子發(fā)射)EL器件”。迄今為止，該MPE器件已在許多會議和展覽等中得到研討和展示，并獲得很高的評價(參見，應用物理協(xié)會等，49th學術會議，預印本27p-YL-3，p.1308；應用物理協(xié)會，63rd學術會議，預印本27a-ZL-12，p.1165；EL2002會議錄(發(fā)射器件和照明科技國際會議)，p.539；IDMC′03會議錄(國際顯示制造會議)，F(xiàn)r-21-01，p.413；SID03 DIGEST，Vol.XXXIV，BOOKII，p.964；SID03 DIGEST，Vol.XXXIV，BOOKII，p.979；平板顯示生產(chǎn)技術展覽會(Production Technology Exhibition of Flat Panel Display)，13屆研討會，D-4(2003)；IMES有限公司的關于白光發(fā)射器的展覽和發(fā)送材料，LCD/PDP國際2002快報(Nov.15，2002)；IMES有限公司的關于白光發(fā)射器的展覽和發(fā)送材料，F(xiàn)PD國際2003；以及L.S.Liao等，應用物理快報，vol.84，p.167(2004))。
在MPE器件中的所述電荷產(chǎn)生層具有相似的結構；即，本發(fā)明的發(fā)明人已提出和開發(fā)的載流子(即電子和/或空穴)注入層(接觸陽極或陰極)順序層疊。具體地說，所提供的層狀結構順次具有包含在日本專利申請?zhí)崆肮_Nos.10-270171(美國專利No.6,013,384)、2001-102175(美國專利No.6,589,673)、11-233262(歐洲專利No.0936844B1)和2000-182774(美國專利No.6,396,209)中公開的包含游離陽離子狀態(tài)的受電子有機分子的層；和由強受電子化合物氧化產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)的空穴傳輸有機分子的層，所述強受電子化合物為諸如在日本專利申請?zhí)崆肮_Nos.11-251067(美國專利No.6,423,429)、2001-244079(美國專利No.6,589,673)和2003-272860和日本專利申請No.2003-358402中公開的F4-TCNQ(四氟四氰基對醌二甲烷)和PNB(三-β-(五氟萘基)硼烷)。
所述由包含游離陽離子的層和包含游離陰離子的層組成的層疊電荷產(chǎn)生層(CGL)可以被稱為“空穴流-電子流轉換層”。尤其是，在幾種待選的可能獲得所述轉換的層狀結構中，由本發(fā)明的發(fā)明人在日本專利申請No.2003-380338中公開的方法是用于若干有機EL器件串聯(lián)的較佳方法。這是因為當采用該方法時，可以消除所述轉換層(即CGL)內(nèi)電子遷移(electron transfer)的能壘。
此外，在上述關于包含游離陽離子狀態(tài)分子的層的技術中，就化學穩(wěn)定性和/或熱穩(wěn)定性來說，包含通過V2O5和有機空穴傳輸化合物之間的氧化-還原反應(通過層疊或混合這兩種化合物來使其彼此接觸)產(chǎn)生的電荷遷移絡合物的層是最有用的。
然而，V2O5被歸類為有害物質(zhì)，并且，其光透射率不足。由此，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)就安全性和光透射率來說，MoO3(三氧化鉬)顯著優(yōu)于V2O5。應注意到在以下參考文獻中描述了將MoO3作為有機EL器件的組成部分，例如日本專利申請?zhí)崆肮_No.11-67459(參考文獻1)、日本專利申請?zhí)崆肮_No.11-61398(參考文獻2)、日本專利申請?zhí)崆肮_No.2000-235893(參考文獻3)、日本專利申請?zhí)崆肮_No.2000-306681(參考文獻4)、日本專利申請?zhí)崆肮_No.2000-223276(參考文獻5)、日本專利申請?zhí)崆肮_No.10-199681(參考文獻6)、日本專利No.2824411(參考文獻7)、以及S.Tokito、K.Noda和Y.Taga，J.Phys.DAppl.Phys.29(11)2750-2753，11月，1996(參考文獻8)。
在上面列出的參考文獻中，在日本專利No.2824411，即參考文獻7中描述的技術還在作為技術論文的參考文獻8中描述。
參考文獻7說明了通過濺射方法在ITO陽極上沉積厚度為50～300的金屬氧化物，諸如氧化釩(VOx)、氧化釕(RuOx)和氧化鉬(MoOx)，以降低空穴從ITO陽極注入到有機層的能壘，從而提供與現(xiàn)有技術的EL器件相比能夠在較低電壓下工作的有機EL器件。
然而，根據(jù)參考文獻7，厚度為2,150的氧化鉬層僅具有10％的透射率，從而其厚度由于光透射率減少而受到限制，光透射率減少被認為是由在濺射工序過程中的氧氣解吸附作用產(chǎn)生的。
然而，日本專利申請?zhí)崆肮_No.2000-223276描述了將具有氧化銦/氧化鋅/氧化鉬的組合物的金屬氧化物混合物用作空穴注入層，以解決日本專利No.2824411的低透明度的缺陷。在日本專利申請?zhí)崆肮_No.2000-223276中另外說明，他們通過將具有較高透明度的金屬氧化物混合入氧化鉬中，以同時滿足對透明度和空穴傳輸特性的要求，來致力于克服該缺陷(承認所述濺射氧化鉬層的不透明性)。然后，還通過高頻率(即，RF＝射頻)磁控濺射方法沉積空穴注入層(具有氧化銦/氧化鋅/氧化鉬的組合物(比率＝0.65/0.25/0.1))。在日本專利申請?zhí)崆肮_Nos.11-67459和11-61398中也描述了相似的方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明提供了一種有機器件，其包含具有電荷傳輸能力(即，傳輸空穴和/或電子)的有機化合物，并且/或者包含能夠發(fā)出熒光和磷光中的至少一種的有機發(fā)光分子，其中該有機器件具有含有電荷遷移絡合物的含電荷遷移絡合物層，所述電荷遷移絡合物由有機空穴-傳輸化合物和氧化鉬以層疊方式或混合方式的接觸形成，因此所述空穴傳輸化合物在含電荷遷移絡合物層中處于游離陽離子(即，正電荷類)的狀態(tài)。
所述含電荷遷移絡合物層可以是接觸陽極的空穴傳輸層。
所述含電荷遷移絡合物層可以是位于兩層之間的界面層，所述兩層各自由具有用于降低兩層之間空穴遷移的能壘高度的不同分子結構的多個空穴傳輸分子組成。
所述含電荷遷移絡合物層可以是空穴流-電子流轉換層的組成部分，所述空穴流-電子流轉換層是通過層疊含電荷遷移絡合物層和其中電子傳輸化合物處于通過游離陰離子產(chǎn)生法產(chǎn)生的游離陰離子(即，負電荷類)狀態(tài)的層而形成的。
所述空穴流-電子流轉換層可以是用作在電極形成工序中引起的損害減少層的緩沖層。
所述有機器件可以是有機電致發(fā)光器件。
所述有機器件可以是有機太陽能電池。
根據(jù)本發(fā)明，在一具體實施方式
中，提供了一種有機電致發(fā)光器件，該器件具有包括至少兩個發(fā)光單元的多光子發(fā)射(MPE)結構，其中該多光子發(fā)射結構具有電荷傳輸有機分子(即，傳輸空穴和/或電子)和由能夠輻射光的熒光染料或磷光染料組成的有機分子，并且具有如上所述的含電荷遷移絡合物層和同樣如上所述的含游離陰離子層，從而在所述MPE有機器件中形成用作電荷產(chǎn)生層(CGL)的空穴流-電子流轉換層。
在一
具體實施例方式
中，一種包括至少兩個有機太陽能電池單元的串聯(lián)太陽能電池，包括有機電荷傳輸化合物(即，傳輸空穴和/或電子)和空穴流-電子流轉換層，所述空穴流-電子流轉換層是通過層疊如上所述的含電荷遷移絡合物層和同樣如上所述的含游離陰離子層而形成的，并用作串聯(lián)若干有機太陽能電池的連接層。
在一具體實施例中，提供了一種有機器件，其在基板上具有如下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)含游離陰離子層，在該層中，有機電子傳輸分子處于通過游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)；(D)MoO3層的陰極相鄰層；以及(E)陰極層。
在一
具體實施例方式
中，提供了一種有機器件，其在基板上具有如下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)含游離陰離子層，在該層中，有機電子傳輸分子處于通過游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)；(D)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物構成的陰極相鄰層；以及(E)陰極層，其中(C)和(D)的層疊層用作“空穴流-電子流轉換層”。
在一
具體實施例方式
中，提供了一種有機器件，其在基板上具有如下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)含游離陰離子層，在該層中，有機電子傳輸分子處于通過游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)；(D)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物構成的陰極相鄰層；以及(E)陰極層，其中(C)和(D)的層疊層用作“空穴流-電子流轉換層”以及減少在電極沉積工序中引起的損害的“損害減少層”。
在一
具體實施例方式
中，一種有機發(fā)光器件為包含若干發(fā)光單元的MPE有機EL器件，其中，在基板上設置按如下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)含游離陰離子的層，在該層中，有機電子傳輸分子處于通過游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)；(D)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物構成的陰極相鄰層；以及(E)陰極層，其中(C)和(D)的層疊層用作“空穴流-電子流轉換層”以及減少在電極沉積工序中引起的損害的“損害減少層”。
在一
具體實施例方式
中，一種有機器件為包括至少兩個太陽能電池單元的串聯(lián)太陽能電池，其中，在基板上設置按如下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)含游離陰離子層，在該層中，有機電子傳輸分子處于通過游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)；(D)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物構成的陰極相鄰層；以及(E)陰極層，該器件的特征為(C)和(D)的層疊部分。
在一
具體實施例方式
中，提供了一種有機器件，其在基板上具有如下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)由MoO3組成的陽極相鄰層；(C)有機空穴傳輸化合物的層；(D)主要由有機化合物組成的層結構；以及(E)陰極層，其中，通過電阻加熱方法制備“(B)由MoO3組成的陽極相鄰層”。(B)和(C)層之間的界面層為含電荷傳輸絡合物層，其中，有機空穴傳輸化合物處于由(B)中的MoO3與(C)中的有機空穴傳輸化合物相接觸產(chǎn)生的游離陽離子狀態(tài)。
在一
具體實施例方式
中，提供了一種有機器件，其在基板上具有按如下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物組成的陽極相鄰層；(C)主要由有機化合物組成的層結構；以及(D)陰極層，其中，通過電阻加熱方法制備“(B)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物組成的陽極相鄰層”。在“(B)陽極相鄰層”中MoO3和有機空穴傳輸分子形成電荷遷移絡合物，從而所述有機空穴傳輸分子處于游離陽離子的狀態(tài)，形成含電荷遷移絡合物層。
在一
具體實施例方式
中，提供了一種有機器件，其在基板上具有如下沉積順序的層結構(A)陰極層；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)有機空穴傳輸化合物層；(D)由MoO3組成的陽極相鄰層；以及(E)陽極層，其中，通過電阻加熱方法制備“(D)由MoO3組成的陽極相鄰層”。在(C)層和(D)層之間的界面層為含電荷遷移絡合物層，其中，所述有機空穴傳輸化合物處于由(C)中的有機空穴傳輸化合物與(D)中的MoO3相接觸產(chǎn)生的游離陽離子狀態(tài)。
在一
具體實施例方式
中，提供了一種有機器件，其在基板上具有按如下沉積順序的層結構(A)陰極層；(B)主要由有機化合物組成的層狀結構；(C)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物構成的陽極相鄰層；以及(D)陽極層，其中，通過電阻加熱方法制備“(C)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物構成的陽極相鄰層”。在“(C)陽極相鄰層”中，MoO3和有機空穴傳輸分子形成電荷遷移絡合物，從而有機空穴傳輸分子處于游離陽離子狀態(tài)，形成含電荷遷移絡合物層。


圖1為表示在本發(fā)明實施例1中描述的各個層的吸收光譜測量結果的曲線圖；圖2為表示用在夾層法中的電阻率評估器件的平面圖；圖3為沿圖2的A-A’線提取的器件橫截面圖；圖4為表示用在共平面排列法中的電阻率評估器件的平面圖；圖5為沿圖4的B-B’線提取的器件橫截面圖；圖6為表示在實施例2中電流密度(A/cm2)和電場(V/cm)的特征曲線圖；圖7為表示在實施例2中共沉積膜中MoO3和α-NPD的混合比率(摩爾分數(shù))與電阻率(cm)的特征曲線圖；以及圖8為表示在實施例3中各層膜在可見光區(qū)中的透射率(％)測量結果的曲線圖，其中，橫軸代表光的波長(nm)。
具體實施方式
以下，將參照具體實施方式
詳細描述本發(fā)明。
首先，通過電阻加熱方法制備用在本發(fā)明中的MoO3(氧化鉬)。這是因為本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果由此制備MoO3膜，就不會出現(xiàn)當用濺射方法制備MoO3膜時通常出現(xiàn)的氧氣解吸附問題，即，在熱蒸發(fā)工序(通過電阻加熱方法)中，成功地保持了MoO3的理想配比成分，實現(xiàn)了理論上期望的沉積MoO3膜的基本透明的特性。MoO3本身為商業(yè)可得的白色粉末形式。
本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)當通過電阻加熱方法將具有理想配比成分的MoO3沉積為層時，它能夠與有機空穴傳輸化合物(也被認為是有機供電子化合物)在分子水平上反應，由此形成電子遷移絡合物。也就是說，本發(fā)明與以前的發(fā)明(由本申請的發(fā)明人完成)具有幾乎相同的內(nèi)容，其中，基本上使用V2O5和有機空穴傳輸化合物的組合，但用MoO3和有機空穴傳輸化合物的組合代替該組合，以便可以獲得更多MoO3具備的優(yōu)點(與V2O5相比)，例如更低的毒性(MoO3不像V2O5一樣被認為是“有害物質(zhì)”)和/或更高的透明度。
因此，在本發(fā)明中公開的MoO3的使用可以應用于已由本發(fā)明的發(fā)明人公開的所有采用受電子物質(zhì)(通常表示為“路易斯酸”)的技術中。即，以下技術均可應用MoO31)將由空穴傳輸化合物和MoO3組成的層疊層或混合層用作與陽極相鄰的空穴注入層(或空穴傳輸層)的具體實施方式
(在日本專利申請No.2003-358402和日本專利申請?zhí)崆肮_Nos.11-251067(美國專利No.6,423,429)和2001-244079(美國專利No.6,589,673)中公開的技術)。
2)將MoO3包含在分離兩個或更多由兩種或更多不同空穴傳輸分子組成的空穴傳輸層的界面區(qū)中，從而將MoO3用于消除兩個不同空穴傳輸層之間界面中的空穴遷移能壘的具體實施方式
(在日本專利申請No.2003-384202中公開的技術)。
3)將空穴傳輸分子和MoO3的層疊層或混合層用作多光子發(fā)射(MPE)有機EL器件的電荷產(chǎn)生層(CGL)或用作串聯(lián)有機太陽能電池的連接層的具體實施方式
(在日本專利申請?zhí)崆肮_No.2003-272860和日本專利申請No.2003-380338中公開的技術)。
4)將MoO3用作減少在電極層形成期間引起的損害的損害減少緩沖層的具體實施方式
(在日本專利申請No.2003-380338中公開的技術)。
5)將含MoO3層用作基于其特性的光程距離調(diào)節(jié)層(optical path lengthadiustment layer)的具體實施方式
，所述特性為與純有機化合物的層相比，所述含MoO3層具有在不同數(shù)量級下的較低電阻率和極佳的透明度(在日本專利申請?zhí)崆肮_No.2001-244079(美國專利No.6,589,673)和日本專利申請No.2003-380338中公開的技術)。
要求(A)根據(jù)迄今為止由本發(fā)明的發(fā)明人取得的發(fā)現(xiàn)，可以通過光譜分析，更具體地說，通過比較混合層(由MoO3和空穴傳輸有機分子組成)的吸收光譜和純空穴傳輸化合物層和/或純MoO3層的吸收光譜，來確認含MoO3層是否可應用于上述的技術1)～5)中。
更具體地說，盡管如果各自單獨使用，MoO3或純空穴傳輸化合物的吸收光譜在近紅外區(qū)(在約800～2,000nm波長范圍)不出峰，MoO3和空穴傳輸有機化合物的混合層在近紅外區(qū)(800～2,000nm)出峰，從而清楚地表明出現(xiàn)了MoO3和空穴傳輸化合物之間的電子遷移。另外說明，MoO3和空穴傳輸化合物可以通過在這些化合物之間的氧化還原反應(供電子和受電子)形成電子遷移絡合物。在該形成電荷遷移絡合物的工序中，有機空穴傳輸化合物轉變成游離陽離子狀態(tài)，從而它能夠作為內(nèi)載流子(internal carrier)在混合層中流動，或者也可以流入有機層(接觸所述混合層)中。
要求(B)此外，(除了上述的光譜分析方法)，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人迄今為止取得的發(fā)現(xiàn)，可以通過如果恰當?shù)剡x擇混合物的比率則混合層可以表現(xiàn)出通過單獨使用組成混合層的各化合物不能取得的較低的電阻率的事實來確認含MoO3層是否可應用于上述的技術1)～5)。該現(xiàn)象清楚地表明所述兩個化合物(在混合層中)不是僅僅進行物理混合，而是它們彼此發(fā)生化學反應，使得伴隨著在該層(含電子遷移絡合物層)中化合物之間的電子遷移形成電子遷移絡合物。
當滿足上述要求(A)和(B)時，本發(fā)明的含MoO3層可應用于全部具體實施例1)～5)。
用在本發(fā)明中的有機空穴傳輸化合物為芳基胺化合物，并且所述芳基胺化合物優(yōu)選為由下面的通式(1)表示的化合物(式1) 其中Ar1、Ar2和Ar3分別代表可被任意取代的芳烴基。
這些芳基胺化合物的實施例包括但不限于在日本專利申請?zhí)崆肮_Nos.6-25659、6-203963、6-215874、7-145116、7-224012、7-157473、8-48656、7-126226、7-188130、8-40995、8-40996、8-40997、7-126225、7-101911和7-97355中公開的芳基胺化合物。它們包括N，N，N’，N’-四苯基-4，4’-二氨基苯、N，N’-二苯基-N，N’-二(3-甲基苯基)-4，4’-二氨基聯(lián)苯、2，2-雙(4-二-對-甲苯基氨基苯基)丙烷、N，N，N’，N’-四-對-甲苯基-4，4’-二氨基聯(lián)苯、雙(4-二-對-甲苯基氨基苯基)甲苯、N，N’-二苯基-N，N’-二(4-甲氧基苯基)-4，4’-二氨基聯(lián)苯、N，N，N’，N’-四苯基-4，4’-二氨基二苯基醚、4，4’-雙(二苯基氨基)四苯、4-N，N-二苯基氨基-(2-二苯乙烯基)苯、3-甲氧基-4’-N，N-二苯基氨基芪苯、N-苯咔唑、1，1-雙(4-二-對-三氨基苯基)環(huán)己胺、1，1-雙(4-二-對-三氨基苯基)-4-苯基環(huán)己烷、雙(4-二甲基氨基-2-甲基苯基)甲苯、N，N，N-三(對-甲苯基)胺、4-(二-對-甲苯基氨基)-4’-[4-(二-對-甲苯基氨基)苯乙烯基]芪、N，N，N’N’-四苯基-4，4’-二氨基聯(lián)苯、N-苯咔唑、4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯、4，4”-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]-對-三聯(lián)苯、4，4’-雙[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯、4，4’-雙[N-(3-苊基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯、1，5-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]萘、4，4’-雙[N-(9-蒽基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯、4，4”-雙[N-(1-蒽基)-N-苯基氨基]-對-三聯(lián)苯、4，4’-雙[N-(2-菲基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯、4，4’-雙[N-(8-熒噻吩甲基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯、4，4’-雙[N-(2-芘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯、4，4’-雙[N-(2-苝基)N-苯基氨基]聯(lián)苯、4，4’-雙[N-(1-暈苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯、2，6-雙(二-對-甲苯基氨基)萘、2，6-雙[二-(1-萘基)氨基]萘、2，6-雙[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)氨基]萘、4，4”-雙[N，N-二(2-萘基)氨基]三聯(lián)苯、4，4’-雙{N-苯基N-[4-(1-萘基)苯基]氨基}聯(lián)苯、4，4’-雙[N-苯基-N-(2-芘基)氨基]聯(lián)苯、2，6-雙[N，N-二(2-萘基)氨基]芴、4，4”-雙(N，N-二-對-甲苯基氨基)三聯(lián)苯、雙(N-1-萘基)(N-2-萘基)胺、由下式表示的4，4’-雙[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(簡稱為α-NPD或NPB(N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二(苯基)聯(lián)苯胺，N，N’-Bis(naphthalen-l-yl)-N，N’-bis(phenyl)benzidine))(式2) 或由下式表示的螺-NPB(式3)
由下式表示的螺-TAD(2，2’，7，7’-四(二苯胺)-9，9’-螺二芴)(式4) 由下式表示的2-TNATA(4，4’，4”-三[(N-(1-萘基)-N-苯基胺基)-三苯胺])(式5) 此外，所有應用在傳統(tǒng)有機EL器件中的公知芳基胺化合物，都可以適用于本發(fā)明。
而且，從EL器件熱穩(wěn)定性的觀點看，應用于本發(fā)明的芳基胺化合物優(yōu)選為玻璃化溫度不低于90℃的芳基胺化合物。合適的芳胺基化合物的例子包括如上所述的α-NPD、螺-NPB、螺-TAD和2-TNATA，因為它們具有不低于90℃的玻璃化溫度。另外，用在本發(fā)明中的有機空穴傳輸化合物可以為顏料型有機化合物。此外，所述有機空穴傳輸化合物(顏料型)可以為卟啉化合物或其衍生物。卟啉化合物的實施例包含如下式所示的CuPc(式6)
所述有機空穴傳輸化合物(顏料型)可以是喹吖酮(quinacridone)化合物或其衍生物。所述有機空穴傳輸化合物也可以是陰丹士林化合物或其衍生物。
由于上述有機空穴傳輸化合物可以滿足上述要求(A)和(B)的任意一個，因此上述有機空穴傳輸化合物可以用作含MoO3層的組分。
實施例以下，將參照實施例進一步描述本發(fā)明。然而，應當注意的是，本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例1在實施例1中，測定了作為本發(fā)明主要組成部分的各個層，即MoO3(三氧化鉬)的真空沉積層、作為有機空穴傳輸化合物的α-NPD(也簡稱為NPB)的真空沉積層、以及MoO3和α-NPD的共沉積層(MoO3∶α-NPD＝5∶1，摩爾比)的吸收光譜和吸收值(層厚為10nm)。
測量結果繪制在圖1中。從圖1中可以了解到，對于MoO3和α-NPD的共沉積層，在大約500nm和大約1400nm的區(qū)域中能夠觀察到主峰(prominentpeak)。對于MoO3單獨層和α-NPD單獨層中的每一個層，不能夠觀察到這些峰，這些峰清楚地表明作為這兩種物質(zhì)之間氧化還原反應結果的電荷遷移絡合物的形成，即，作為空穴傳輸化合物的NPB的游離陽離子(NPB+)的形成。
實施例2在實施例2中，進行了對MoO3或通過MoO3和有機空穴傳輸化合物的共沉積制備的混合層的電阻率的測量，同時與由本發(fā)明人在現(xiàn)有發(fā)明中已經(jīng)公開的V2O5或通過V2O5和有機空穴傳輸化合物的共沉積制備的混合層得到的測量結果相比較。根據(jù)待測物質(zhì)(以下，測試物質(zhì))電阻率的值(范圍)，采用下述兩種方法完成對電阻率(單位Ωcm)的測量。
所述第一種測量方法(夾層法)為適用于具有相對高電阻率的物質(zhì)的方法。電阻率的測量是通過將測試物質(zhì)的沉積薄層103夾在兩個電極101和102中間來完成的(具有夾層結構的電阻率評估器件如圖2和3所示)。電阻率是從電場E(V/cm)和電流密度(A/cm2)的比率計算得到，所述電場E是從施加電壓(V)和測試物質(zhì)的沉積薄層的層厚度(cm)(即，電極之間的距離)得到的，所述電流密度是從測量電流值(A)和電流流動區(qū)的橫截面積(cm2)得到[(V/cm)/(A/cm2)＝(Ωcm)]。
圖2為顯示用于夾層法的電阻率評估器件的平面圖，圖3為電阻率評估器件的橫截面圖。更具體地說，如圖2所示，所述電阻率評估器件是通過在形成于基板100上的ITO電極101(寬度為2mm，或者如果需要，在寬度為2mm的鋁電極上)上沉積需要厚度的測試物質(zhì)103，并且以鋁電極條102與ITO電極條101垂直交叉的方法最后沉積鋁電極102(具有如ITO電極的2mm寬度)制備得到的。
所述第二種測量方法(共平面排列法)為適用于具有相對低電阻率的物質(zhì)，并且采用具有共平面排列結構的電阻率評估器件進行測量電阻率。即，如圖4和圖5所示，首先制備具有以一定距離L(cm)設置在其表面上的陽極201和陰極202的基板200。然后，通過具有用于限定沉積區(qū)域的一定開口寬度W(cm)的金屬掩模將測試物質(zhì)203沉積在基板200上，以形成具有預定厚度t(cm)的沉積層。在該方法中，通過以電極之間的距離L(cm)除施加電壓(V)計算得到施加于測試物質(zhì)的電場E(V/cm)，通過以電流流動區(qū)的橫截面積(在這個實施例中，W×t(cm2))除測量電流值(A)計算得到電流密度(A/cm2)。從按照如上所示關于第一種測量方法(夾層法)的方式所得的值，可以計算得到測試物質(zhì)的電阻率(Ωcm)。
電阻率的測量結果繪制在圖6中。在這里采用的測試物質(zhì)為“ITO(透明電極材料)層”、“V2O5層”、“V2O5和α-NPD的共沉積層”、“MoO3層”、“MoO3和α-NPD的共沉積層”、“Alq(發(fā)光材料與電子傳輸材料)層”和“α-NPD層”。采用共平面排列結構測量“ITO層”、“V2O5和α-NPD的共沉積層”、“MoO3層”和“MoO3和α-NPD的共沉積層”各自的電阻率。采用夾層結構測量“V2O5層”、“α-NPD層”和“Alq層”各自的電阻率。此外，對于α-NPD的測量，如圖6中所指出，為了確保從電極的歐姆電荷注入，與電極相鄰的兩個部分都是通過沉積厚度為50的V2O5和α-NPD的共沉積混合層而形成的，然后沉積厚度為1000的純α-NPD層(導致α-NPD層被背靠兩側電極層的混合層夾在中間)。
繪制在圖6中的所得各個沉積層的電阻率值(Ωcm)如下所示。
--ITO層，4.6×10-4Ωcm-▲-V2O5和α-NPD的共沉積層(V2O5∶α-NPD＝4∶1，摩爾比)，2.0×103Ωcm-△-V2O5和α-NPD的共沉積層(V2O5∶α-NPD＝1∶1，摩爾比)，2.7×104Ωcm--MoO3和α-NPD的共沉積層(V2O5∶α-NPD＝5∶1，摩爾比)，5.0×104Ωcm-○-MoO3層，4.0×105Ωcm-●-MoO3和α-NPD的共沉積層(V2O5∶α-NPD＝1∶1，摩爾比)，2.0×106Ωcm[夾層法]粗線V2O5層(100nm)(在層狀結構ITO/V2O5/Al中測定)，3.0×105Ωcm細線Alq層(300nm)(在層狀結構Al/Alq/Al中測定)，1.0×1013Ωcm虛線α-NPD(NPB)層(100nm)(在層狀結構ITO/V2O5∶α-NPD(5nm)/α-NPD(100nm)/V2O5∶α-NPD(5nm)/Al中測定)，3.0×108Ωcm另外，在由MoO3和α-NPD組成的共沉積層中的混合比率(摩爾分數(shù))和每個比率時測定的電阻率之間的關系繪制在圖7的曲線中。如圖7所示，可以看到當將α-NPD(具有不低于108Ωcm的電阻率)添加到具有大約105Ωcm(如果單獨使用MoO3)電阻率的MoO3層中時，以及當α-NPD在混合層中的摩爾分數(shù)為大約0.1～0.2時，混合層的電阻率可以曾經(jīng)減少到大約104Ωcm的水平(與通常的期望相反)。這個現(xiàn)象與本發(fā)明的發(fā)明人在日本專利申請?zhí)崆肮_No.2003-272860中報道的在V2O5和α-NPD的共沉積層中的混合比率(摩爾分數(shù))與各個比率時的電阻率之間的關系相一致。
實施例3在實施例3中，測量本發(fā)明的主要組成部分，即，“MoO3沉積層”和“MoO3和α-NPD的共沉積層”，以及對在有機器件中具有相似作用的“V2O5沉積層”在可見光波長范圍中的透射率(1000厚＝100nm厚時)。
測量結果繪制在圖8中。從圖8中可以看出，能夠發(fā)現(xiàn)與“V2O5沉積層”相比，本發(fā)明的“MoO3沉積層”和“MoO3和α-NPD的共沉積層”可以基本上在整個可見光區(qū)顯示更高的透射率。因此，可以看出本發(fā)明的上述層可以更有利地用作諸如有機EL元件和有機太陽能電池的有機器件的層。
以下，將具體描述作為有機器件實施例的有機EL元件和有機太陽能電池，以有助于進一步理解本發(fā)明。應當注意，在以下的實施例中，ITO氧化銦錫用于形成陽極，而CuPc銅酞菁用于形成與陽極相鄰的空穴傳輸層或有機太陽能電池的供電子層。PTCBI3，4，9，10-苝-四羧基二苯并咪唑用于形成有機太陽能電池的受電子層。此外，NPB(α-NPD)N，N’-二(萘基-1-基)-N，N’-二苯基聯(lián)苯胺用作有機空穴傳輸化合物，而Alq三(8-羥基喹啉)鋁(III)用作發(fā)光層和有機電子傳輸化合物的基質(zhì)材料。C545T(香豆素衍生物，柯達公司的商品)為發(fā)綠光的材料，并被摻雜入發(fā)光層的基質(zhì)材料中。Liq(8-羥基喹啉)鋰為用在電子傳輸層中的材料，并用作用于產(chǎn)生有機電子傳輸化合物(例如，Alq)的游離陰離子的游離陰離子產(chǎn)生器，這是因為Liq中的鋰離子被熱還原金屬(例如鋁)還原成鋰金屬(例如，然后進行導致{Li++Alq-}形成的氧化還原反應)。此外，Al鋁用作陽極或熱還原金屬。MoO3三氧化鉬用作游離陽離子產(chǎn)生器，以通過層疊或混合MoO3與有機空穴傳輸化合物使其相互接觸而產(chǎn)生有機空穴傳輸化合物的游離陽離子。另外，因為其低電阻特性和高透光性，MoO3可以單獨用作電荷傳輸層，所述低電阻特性是由不大于105Ωcm的低電阻率導致的，該電阻率遠低于大多數(shù)用于傳統(tǒng)有機器件的有機化合物的電阻率。
實施例4實施例4代表混合MoO3和NPB以用作有機EL器件空穴傳輸層的具體實施方式
的實施例。
包含摩爾比為1∶1的NPB(α-NPD)和MoO3的層以300的厚度共沉積在通過構圖形成在玻璃基板上的ITO(氧化銦錫)陽極上。
然后，以500的厚度沉積NPB(α-NPD)。隨后，沉積摻雜有1％重量熒光顏料的AlqC545T以形成厚度為500的發(fā)光層。此后，以250A的厚度共沉積包含摩爾比為1∶1的Alq和Liq混合物的層。最后，以1000的厚度沉積鋁(Al)。應注意，在該實施例中，Al既可提供將Liq中的鋰離子(Li+)還原成金屬Li的作用，也可提供作為陰極的作用。
以下，簡單表示所得器件結構ITO/MoO3∶NPB(1∶1)，300/NPB，500/Alq∶C545T(1％重量)，500/Alq∶Liq，250/Al，1000(以下，將使用該簡單表示來解釋該器件結構。)在MoO3∶NPB(1∶1)層中，通過下述氧化還原反應產(chǎn)生NPB的游離陽離子(NPB+)。
實施例5實施例5代表層疊MoO3和NPB以用作有機EL器件的空穴傳輸層的具體所得的器件結構表示如下ITO/MoO3，300/NPB，500/Alq∶C545T(1％重量)，500/Alq∶Liq，250/Al，1000根據(jù)該實施方式，通過上述氧化還原反應在MoO3層和NPB層之間彼此接觸的界面中形成游離陽離子(NPB+)。
實施例6實施例6代表下述具體實施方式
的實施例，其中，MoO3層以50的厚度形成在諸如CuPc層和NPB層的兩種不同空穴傳輸材料的界面中，從而由與MoO3層兩側相鄰的兩種空穴傳輸分子的游離陽離子的形成來消除空穴傳輸能壘。
所得的器件結構表示如下
ITO/CuPc，200/MoO3，50/NPB，500/Alq∶C545T(1％重量)，500/Alq∶Liq，250/Al，1000實施例7實施例7代表下述具體實施方式
的實施例，在該實施例中采用諸如MoO3∶NPB的本發(fā)明的層，利用其與純有機層的電阻率(不低于108Ωcm)相比顯著低的電阻率(低于106Ωcm)，通過增加層厚而不遭受不期望的電壓增加，以減少在電極形成期間引起的損害作用。
所得的器件結構表示如下ITO/MoO3∶NPB(1∶1)，300/NPB，500/Alq∶C545T(1％重量)，500/Alq∶Liq，250/Al，15/MoO3NPB(1∶1)，1000/ITO或Al，1000根據(jù)該具體實施方式
，與陰極相鄰的MoO3∶NPB層用作損害緩沖層，以使在與陰極相對的一側接觸MoO3∶NPB層的有機分子免于受到在通過諸如濺射形成Al或ITO等膜的工序中撞擊有機層的高能粒子的損害。
此外，沉積在共沉積Alq∶Liq層上的微量Al(與上例中的約15厚相當)正好起到將Liq中的鋰離子(Li+)還原成金屬Li的作用。在此，鋁本身被充分地逆向氧化，使得在該層中沒有殘留金屬態(tài)的鋁。
在所得的器件中，由[Alq∶Liq∶250/Al，15]組成的“游離陰離子產(chǎn)生層”和由[MoO3∶NPB(1∶1)，1000]組成的“游離陽離子產(chǎn)生層”之間的界面能夠用作空穴流-電子流轉換層，并且電子從空穴流-電子流轉換層流向器件的陰極側，同時空穴流向器件的陽極側。
實施例8實施例8具有通過重復實施例4的工序得到的器件結構，即，下述結構ITO/MoO3∶NPB(1∶1)，300/NPB，500/Alq∶C545T(1％重量)，500/Alq∶Liq，250/Al，15/MoO3∶NPB(1∶1)，100/NPB，500/Alq∶C545T(1％重量)，500/Alq∶Liq，250/Al，1000在該實施方式中，如在上述實施例7的具體實施方式
中，層疊部分“Alq∶Liq，250/Al，15/MoO3∶NPB(1∶1)，100”可以用作空穴流-電子流轉換層。此外，由于在具有兩個發(fā)光單元的多光子發(fā)射有機EL器件中該轉換層也可以用作“電荷產(chǎn)生層”，因此當與實施例4中制備的器件相比可以獲得到大約兩倍高的量子效率。
實施例9實施例9代表兩異質(zhì)結(CuPc/PTCBI)結構串聯(lián)連接的有機太陽能電池的實施例，即，該太陽能電池具有如下結構ITO/MoO3∶CuPC(5∶1)，100/CuPc，300/PTCBI，150/Alq∶LiqAl(1∶1∶1)，600/MoO3∶CuPc(5∶1)，100/CuPc，300/PTCBI，150/Alq∶Liq∶Al(1∶1∶1)，600/Al在該具體實施方式
中，由于上述部分“Alq∶Liq∶Al(1∶1∶1)，600/MoO3∶CuPc(5∶1)，100”可以用作串聯(lián)連接兩個異質(zhì)結結構的連接層，因此可以獲得的開路電壓大約為僅具有一個異質(zhì)結結構的傳統(tǒng)有機太陽能電池的兩倍。
在該實施例中應當注意到，本發(fā)明的發(fā)明人在日本專利申請No.2003-380338中詳細描述了通過以近似摩爾比(Alq∶Liq∶Al＝1∶1∶1)混合三種組分Alq、Liq和Al的三項沉積技術，以形成游離陰離子(Alq-)狀態(tài)的Alq。
實施例10除了用純MoO3層代替與陰極相鄰的共沉積MoO3∶NPB層以外，實施例10具有與實施例7相似的器件結構，即，具有如下結構ITO/MoO3∶NPB(1∶1)，300/NPB，500/Alq∶C545T(1％重量)，500/Alq∶Liq，250/Al，15/MoO3，x(A)/ITO或Al，1000在該器件中，電子從游離陰離子產(chǎn)生層(Alq∶Liq，250/Al，15)注入到該器件的陽極層。由此，如在實施例3中，利用MoO3層的高透明度，當層厚度為x()時，MoO3層可用作光程距離調(diào)節(jié)層。同時，如在實施例7中，在沉積電極期間，MoO3層可以用作工序損害減少層。
實施例11除了從陰極層開始反向地層疊所述各層以外，實施例11具有與實施例5相似的器件結構，即，具有如下結構ITO/Alq∶Li，100/Alq∶C545T(1％重量)，500/NPB，500/MoO3，250/Al，1000在上述器件結構中，形成在整個基板上的ITO可用作陰極。當與ITO陰極相鄰的層包含與Alq分子混合的Li金屬(Alq∶Li＝1∶1，摩爾比)時，由于Li金屬可以還原Alq，產(chǎn)生相應的游離陰離子狀態(tài)(Alq-)，所以該層可以用作電子注入層。
應當注意前述的層，具有以近似摩爾比(Alq∶Liq∶Al＝1∶1∶1)混合以形成Alq的游離陰離子狀態(tài)(Alq-)的三種成分Alq、Liq和Al，可以選擇性地用于代替[Alq∶Li＝1∶1]作為電子注入層。本發(fā)明人在日本專利申請No.2003-380338中詳細地描述了該技術。
實施例12除了從陰極層開始反向層疊所述各層以外，實施例12具有與實施例4的結構相似的器件結構，即，具有如下結構Al/Alq∶Li，150/Alq，100/Alq∶C545T(1％重量)，500/NPB，500/MoO3∶NPB(1∶1)，1000/ITO，1000在該器件結構中，形成在整個基板上的鋁可以用作陰極和反光電極。當與Al陰極相鄰的層包含與Alq分子混合的Li金屬(Alq∶Li＝1∶1，摩爾比)時，因為Li金屬可以還原Alq，產(chǎn)生相應的游離陰離子狀態(tài)(Alq-)，所以該層可以用作電子注入層。當然，還可以選擇性地采用在實施例11中前述的三項沉積工序(即，由日本專利申請No.2003-380338公開)。
通過濺射，ITO(陽極)沉積在用作空穴注入層的共沉積MoO3∶NPB層上。此外，如在實施例7中，共沉積MoO3∶NPB層也可以在電極沉積期間用作工序損害減少層。
應當注意到，在上述實施例中，本發(fā)明不應當局限于在所述實施例中采用的物質(zhì)或層的厚度。可以恰當?shù)夭捎檬熘奈镔|(zhì)和新開發(fā)的適宜物質(zhì)，也可以適當?shù)馗淖儗雍穸纫垣@得最優(yōu)的器件性質(zhì)。
此外，上述實施例的特征在于采用MoO3代替FeCl3、V2O5、F4-TCNQ以及其它受電子物質(zhì)，本發(fā)明的發(fā)明人在日本專利申請?zhí)崆肮_Nos.11-251067(美國專利No.6,423,429)、2001-244079(美國專利No.6,589,673)、2003-272860、以及日本專利申請Nos.2003-358402、2003-380338和2003-384202中公開了這些受電子物質(zhì)的使用。在本發(fā)明實施例中的各個器件的全部特征與在上述以前的專利文獻中描述的器件特征是幾乎相當?shù)摹Ｈ欢?，因為與現(xiàn)有技術中記載的諸如FeCl3、V2O5、F4-TCNQ的材料相比，它的透明度更高，并且對人體的毒性更低，所以MoO3能夠更加適宜地用于廣泛種類的有機器件中。
如從前面的描述中可以看出的，根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)被本發(fā)明的發(fā)明人開發(fā)的V2O5和有機空穴傳輸化合物用于形成構成有機器件的層的現(xiàn)有技術，基本上未作任何實質(zhì)性的修改而應用于本發(fā)明的實踐中。然而，在本發(fā)明用“MoO3和有機空穴傳輸化合物的組合”代替“V2O5和有機空穴傳輸化合物的組合”時，意外地獲得了相當?shù)慕Y果。此外，由于考慮到安全性時其對人體的毒性較低，并且透光性更高，所以MoO3可以證明為更優(yōu)選的。因此，在發(fā)明的實施中，原則上，MoO3可以用在本發(fā)明的發(fā)明人公開的關于諸如V2O5(即，路易斯酸)的受電子物質(zhì)的使用的所有技術中。而且，MoO3和有機空穴傳輸化合物的混合層可以在大約800～2000nm波長的近紅外區(qū)顯示吸收峰，該峰是它們之間的電子遷移的有利證據(jù)，并且當單獨測定各個物質(zhì)(即，MoO3或有機空穴傳輸化合物)時不會看到該峰。
換句話說，MoO3和有機空穴傳輸化合物可以形成由兩種化合物之間的氧化還原反應(供電子和受電子)產(chǎn)生的電荷遷移絡合物。在這個反應過程中，有機空穴傳輸化合物轉變成游離陽離子的狀態(tài)，從而可以用作內(nèi)載流子，該內(nèi)載流子通過施加電壓可以在有機層中移動。
在上文中，參照實施例描述了本發(fā)明，然而，應當注意到，本發(fā)明不應當限于這些實施例，為了改進本發(fā)明或在本發(fā)明精神的范圍內(nèi)，可以應用任何改進或修改。
權利要求
1.一種有機器件，包含用于傳輸空穴或電子的有機電荷傳輸化合物和/或能夠發(fā)出熒光和磷光中的至少一種光的有機發(fā)光分子，所述有機器件包括含電荷遷移絡合物層，具有包含由于有機空穴-傳輸化合物和三氧化鉬以層疊方式或混合方式的接觸而形成的電荷遷移絡合物；其中，所述有機空穴傳輸化合物在含電荷遷移絡合物層中處于游離陽離子狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的有機器件，其特征在于，所述含電荷遷移絡合物層包括與陽極相鄰的空穴傳輸層。
3.根據(jù)權利要求1所述的有機器件，其特征在于，所述含電荷遷移絡合物層包括兩層之間的界面層，以消除兩層之間的空穴遷移能壘，所述兩層各自包含具有不同分子結構的空穴傳輸分子。
4.根據(jù)權利要求1所述的有機器件，其特征在于，包括空穴流-電子流轉換層，所述空穴流-電子流轉換層是由含電荷遷移絡合物層和其中電子傳輸化合物處于由游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)的層的層疊而形成。
5.根據(jù)權利要求4所述的有機器件，其特征在于，所述空穴流-電子流轉換層在電子層形成工序期間為工序損害減少層。
6.根據(jù)權利要求1所述的有機器件，其特征在于，所述有機器件包括有機電致發(fā)光器件。
7.根據(jù)權利要求1所述的有機器件，其特征在于，所述有機器件包括有機太陽能電池。
8.一種具有至少兩個發(fā)光單元的多光子發(fā)射有機電致發(fā)光器件，由用于傳輸空穴和/或電子的有機電荷傳輸化合物以及能夠發(fā)出熒光和磷光中至少一種光的有機發(fā)光分子組成，所述多光子發(fā)射有機電致發(fā)光器件包括由下述兩層的層疊形成的空穴流-電子流轉換層，所述兩層為含電荷遷移絡合物層，包含以層疊方式或混合方式彼此接觸的有機空穴傳輸化合物和三氧化鉬，從而形成其中空穴傳輸化合物處于游離陽離子狀態(tài)的所述含電荷遷移絡合物層；和電子傳輸化合物處于由游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)的層；并且，在所述多光子發(fā)射有機電致發(fā)光器件中，所述空穴流-電子流轉換層用作電荷產(chǎn)生層。
9.一種包括至少兩個有機太陽能電池單元的串聯(lián)太陽能電池，是由用于傳輸空穴和/或電子的有機電荷傳輸化合物組成，所述太陽能電池包括空穴流-電子流轉換層，其由下述兩層的層疊形成，所述兩層為含電荷遷移絡合物層，包含以層疊方式或混合方式彼此接觸的有機空穴傳輸化合物和三氧化鉬，從而形成其中空穴傳輸化合物處于游離陽離子狀態(tài)的含電荷遷移絡合物層；和電子傳輸化合物處于由游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)的層；并且所述空穴流-電子流轉換層為用于所述串聯(lián)有機太陽能電池單元的連接層。
10.一種有機器件，在基板上具有按以下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)含游離陰離子層，其中有機電子傳輸分子處于由游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)。(D)MoO3層的陰極相鄰層；以及(E)陰極層；其中，(C)和(D)的層疊層用作“空穴流-電子流轉換層”。
11.一種有機器件，在基板上具有按以下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)含游離陰離子層，其中有機電子傳輸分子處于由游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)。(D)由MoO3和有機空穴傳輸分子組成的陰極相鄰層；以及(E)陰極層；其中，(C)和(D)的層疊層用作“空穴流-電子流轉換層”。
12.一種有機器件，在基板上具有按以下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)含游離陰離子層，其中有機電子傳輸分子處于由游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)。(D)由MoO3和有機空穴傳輸分子組成的陰極相鄰層；以及(E)陰極層；其中，(C)和(D)的層疊層用作“空穴流-電子流轉換層”以及為了減少在電極沉積工序器件引起的損害的“損害減少層”。
13.一種具有至少兩個發(fā)光單元的多光子發(fā)射有機電致發(fā)光器件，其中所述多光子發(fā)射有機電致發(fā)光器件在基板上具有按以下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)含游離陰離子層，其中有機電子傳輸分子處于由游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)；(D)由MoO3和有機空穴傳輸分子組成的陰極相鄰層；以及(E)陰極層；其中，(C)和(D)的層疊層用作“空穴流-電子流轉換層”。
14.一種具有至少兩個有機太陽能電池單元的串聯(lián)太陽能電池，其中所述串聯(lián)太陽能電池在基板上具有按以下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)含游離陰離子層，其中有機電子傳輸分子處于由游離陰離子產(chǎn)生器產(chǎn)生的游離陰離子狀態(tài)；(D)由MoO3和有機空穴傳輸分子組成的陰極相鄰層；以及(E)陰極層；其中，(C)和(D)的層疊層用作“空穴流-電子流轉換層”。
15.一種有機器件，在基板上具有如下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)由MoO3層制成的陽極相鄰層；(C)有機空穴傳輸化合物層；(D)主要由有機化合物組成的層結構；(E)陰極層；其中，通過電阻加熱法制備所述“(B)由MoO3層制成的陽極相鄰層”，以及，其中所述的(B)層和(C)層之間的界面層為含電荷遷移絡合物層，從而所述有機空穴傳輸化合物處于由(B)層中的MoO3和(C)層中有機傳輸化合物相接觸而產(chǎn)生的游離陽離子狀態(tài)。
16.一種有機器件，在基板上具有以下沉積順序的層結構(A)陽極；(B)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物組成的陽極相鄰層；(C)主要由有機化合物組成的層結構；(E)陰極層；其中，通過電阻加熱方法制備所述“(B)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物組成的陽極相鄰層”；以及其中，在所述“(B)陽極相鄰層”中的MoO3和有機空穴傳輸分子形成電荷遷移絡合物，從而所述有機空穴傳輸分子處于游離陽離子的狀態(tài)，形成含電荷遷移絡合物層。
17.一種有機器件，在基板上具有如下沉積順序的層結構(A)陰極層；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)有機空穴傳輸化合物層；(D)由MoO3層制成的陽極相鄰層；(E)陽極層；其中，通過電阻加熱方法制備所述“(D)由MoO3層制成的陽極相鄰層”；以及其中，所述(C)層和(D)層之間的界面層為含電荷遷移絡合物層，由此所述有機空穴傳輸化合物處于由(D)層中的MoO3和(C)層中有機傳輸化合物相接觸而產(chǎn)生的游離陽離子狀態(tài)。
18.一種有機器件，在基板上具有如下沉積順序的層結構(A)陰極層；(B)主要由有機化合物組成的層結構；(C)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物組成的陽極相鄰層；(D)陽極層；其中，通過電阻加熱方法制備所述“(C)由MoO3和有機空穴傳輸分子的混合物組成的陽極相鄰層”；以及其中，在“(C)陽極相鄰層”中的MoO3和有機空穴傳輸分子形成電荷遷移絡合物，由此所述有機空穴傳輸化合物處于游離陽離子狀態(tài)，形成所述含電荷遷移絡合物層。
全文摘要
一種有機器件，包含具有電荷傳輸能力(即，傳輸空穴和/或電子)的有機化合物和/或者包括能夠發(fā)出熒光或磷光中至少一種光的有機發(fā)光分子，該有機器件具有包含由于有機空穴－傳輸化合物和三氧化鉬以層疊方式或混合方式的接觸而產(chǎn)生的電荷遷移絡合物，因此有機空穴傳輸化合物在含電荷遷移絡合物層中處于游離陽離子(即，正電荷類)狀態(tài)。
文檔編號H01L31/04GK1719956SQ200510082690
公開日2006年1月11日 申請日期2005年7月8日 優(yōu)先權日2004年7月8日
發(fā)明者城戶淳二, 松本敏男, 仲田壯志 申請人:城戶淳二, 愛美思公司