【54】名 稱：以四級ＶＡ族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的有機光電半導體元件及其 製造方法
ORGANIC PHOTOELECTRIC SEMICONDUCTOR COMPONENT HAVING ELECTRON TRANSMISSION LAYER OF IONIC-TYPE QUATERNARY VA-BASED ORGANIC SALT AND MANUFACTURE METHOD THEREFOR
【21】申請案號：099108379 【22】申請日： 中華民國 99 (2010) 年 03 月 22 日
【11】公開編號：201133973 【43】公開日期： 中華民國 100 (2011) 年 10 月 01 日
【72】發 明 人： 溫添進 (TW) WEN, TEN CHIN；郭宗枋 (TW) GUO, TZUNG FANG；許渭 州 (TW) HSU, WEI CHOU；謝松年 (TW) HSIEH, SUNG NINE；李宬諺 (TW) LI, CHEN YAN
【71】申 請 人： 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY
臺南市東區大學路 1 號
【74】代 理 人： 劉育志
【56】參考文獻：
US 2009/0096352A1 WO 07/137933A1
High-efficiency polymer light-emitting devices using organic salts: A multilayer structure to improve light-emitting
electrochemical cells. Tae-Woo Lee, Ho-Chul Lee, O. Ok Park, Appl. Phys. Latt.Vol.81,214, 2002
審查人員：陳建丞
[57]申請專利範圍
1. 一種以四級 VA 族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的有機光電半導體元件，其係為一常 規式有機光電半導體元件，其包含：一導電基板，其具有一導電層；一電洞傳輸層，其 形成在該導電基板之導電層上；一有機主動層，其形成在該電洞傳輸層上；一電子傳輸 層，其形成在該有機主動層上；及一金屬電極層，其形成在該電子傳輸層上；其中該電 子傳輸層由至少一種四級 VA 族離子型有機鹽類所組成，其選自以四級胺鹽(式 I)、四級 磷鹽(式 II)或其衍生物作為陽離子之離子型有機鹽類：
其中 R1 、R2 、R3 及
R4 分別為 C1 至 C16 之直鏈或支鏈之碳鏈，且 R1 、R2 、R3 及 R4 係為相同或不同之碳 數。
2. 一種以四級 VA 族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的有機光電半導體元件，其係為一反 轉式有機光電半導 體元件，其包含：一導電基板，其具有一導電層；一電子傳輸層，其 形成在該導電基板之導電層上；一有機主動層，其形成在該電子傳輸層上；一電洞傳輸 層，其形成在該有機主動層上；及一金屬電極層，其形成在該電洞傳輸層上；其中該電 子傳輸層由至少一種四級 VA 族離子型有機鹽類所組成，其選自以四級胺鹽(式 I)、四級 磷鹽(式 II)或其衍生物作為陽離子之離子型有機鹽類：
其中 R1 、R2 、R3 及
R4 分別為 C1 至 C16 之直鏈或支鏈之碳鏈，且 R1 、R2 、R3 及 R4 係為相同或不同之碳 數。
3. 如申請專利範圍第 1 或 2 項所述之以四級 VA 族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的有機 光電半導體元件，其中該四級 VA 族離子型有機鹽類包含陰離子，該陰離子選自氟離 子、氯離子、溴離子、碘離子、硼氫根離子或磷氟根離子。
半導體元件，其中該電子傳輸層之四級 VA 族離子型有機鹽類在該導電層上自動排列形 成正向偶極的微結構，其中偶極方向由該有機主動層指向該導電層。
7. 如申請專利範圍第 1 或 2 項所述之以四級 VA 族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的有機 光電半導體元件，其中該金屬電極層之材料為高功函數金屬，其選自鋁、銀、金、銅、
鐵或其組合。
8. 如申請專利範圍第 1 或 2 項所述之以四級 VA 族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的有機 光電半導體元件，其中該有機光電半導體元件係選自有機發光二極體、高分子發光二極 體、高分子太陽能電池、有機薄膜電晶體或蕭特基能障二極體。
9. 一種以四級 VA 族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的有機光電半導體元件之製造方法，
其用以製造如申請專利範圍第 1 項所述之常規式有機光電半導體元件，該製造方法選自 一濕式製程或一乾式製程；其中該濕式製程包含：利用至少一種極性有機溶劑調配該四 級 VA 族離子型有機鹽類之溶液；及利用該溶液進行一濕式製程而形成該電子傳輸層之 薄膜於該有機主動層上；其中該乾式製程包含：利用該四級 VA 族離子型有機鹽類進行 乾式製程而形成該電子傳輸層之薄膜於該有機主動層上。
10. 一種以四級 VA 族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的有機光電半導體元件之製造方法，
其用以製造如申請專利範圍第 2 項所述之反轉式有機光電半導體元件，該製造方法選自 一濕式製程或一乾式製程；其中該濕式製程包含：利用至少一種極性有機溶劑調配該四 級 VA 族離子型有機鹽類之溶液；及利用該溶液進行一濕式製程而形成該電子傳輸層之 薄膜於該導電基板之導電層上；其中該乾式製程包含：利用該四級 VA 族離子型有機鹽 類進行乾式製程而形成該電子傳輸層之薄膜於該導電基板之導電層上。
11. 如申請專利範圍第 9 或 10 項所述之以四級 VA 族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的有機 光電半導體元件之製造方法，其中該濕式製程為旋轉塗佈法或噴印塗佈法。
12. 如申請專利範圍第 9 或 10 項所述之以四級 VA 族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的有機 光電半導體元件之製造方法，其中該乾式製程為氣相蒸鍍法或離子束沈積法。
圖式簡單說明
第 1 圖：本發明第一實施例之以四級 VA 族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的常規式 (conventional)有機光電半導體元件之剖視圖。
第 2 圖：本發明第二實施例之以四級 VA 族離子型有機鹽類作為電子傳輸層的反轉式 (inverted)有機光電半導體元件之剖視圖。
第 3A 及 3B 圖：本發明第一實施例之實驗例一與對照例一之電流密度與偏壓(J-V)的曲線 圖以及光強度與偏壓(L-V)的曲線圖。
第 4A 及 4B 圖：本發明第一實施例之實驗例二與對照例二之電流密度與偏壓(J-V)的曲線 圖以及光強度與偏壓(L-V)的曲線圖。
第 5A 及 5B 圖：本發明第一實施例之實驗例三與對照例三之電流密度與偏壓(J-V)的曲線 圖以及光強度與偏壓(L-V)的曲線圖。
