有機器件用電極、設有有機器件用電極的電子設備及有機器件用電極的形成方法
2023-10-17 14:57:09 1
專利名稱：有機器件用電極、設有有機器件用電極的電子設備及有機器件用電極的形成方法
技術領域：
本發明涉及用於利用有機化合物的性質的EL元件或FET等有機器件的有機器件用電極，設有該有機器件用電極的電子設備，以及該有機器件用電極的形成方法。
背景技術：
有機器件中的電極成為將發揮器件之功能的有機化合物和布線等無機化合物連接的接點，因此非常重要，進行各式各樣的處理。例如，作為有機EL元件的電子注入電極，摻雜鹼金屬等功函數小的金屬的技術有效(例如，參照日本特開平10-270171號公報)。該技術中，使金屬以給予體方式作用，該金屬與有機化合物形成電荷移動絡合物，從而提高電子注入性。因而，該金屬與有機化合物的比率按摩爾比最好為1∶1左右(例如，參照文獻J.基德(j.キド)等，「設有摻雜金屬的電子注入層的高亮度有機EL元件(金屬ド一プによる電子注入 を有する高輝度有機EL素子)」，Applied Physics Letters，美國物理學協會，1998年11月，vol.70，No.2，p.152-154)。
上述的有機器件用電極通過使有機化合物和金屬用電阻加熱而分別蒸發，在氣相中混合後蒸鍍的方法(所謂共蒸鍍法)來製作。這時，有機化合物與金屬之比率用晶體振子監測，因此會以重量比進行監測。通常，在有機器件中使用的有機化合物分子量往往數百以上(例如，上述文獻中使用的Alq的分子量為459)，另一方面，金屬原子量與之相比非常小(例如，在上述文獻中使用的Li的原子量為7)。因而，將金屬與有機化合物之比率按摩爾比設為1∶1左右時，重量比中的金屬比率極小。
因此，使金屬與有機化合物形成電荷移動絡合物地製作有機器件用電極時，金屬的蒸鍍速率的控制性變差，難以製作穩定且均勻的器件。另外，特別是，金屬以外的半導體性或導電性的無機化合物(半導體性/導電性的氧化物等)大部分蒸氣壓較低，難以用電阻加熱法讓它們蒸發，不能形成將這些作為給予體與有機化合物混合的有機器件用電極。
本發明的目的在於基於與摻金屬給予體完全不同的觀點，提供實現電子注入功能和/或空穴注入功能的有機器件用電極。另外，由本發明的有機器件用電極的特質，提供可製作穩定且均勻的電極的有機器件用電極的形成方法。
發明的公開本發明特徵在於在利用了有機化合物的性質的功能元件即有機器件上使用的有機器件用電極，使用由一種或多種有機化合物組成的基質上分散將導電性無機化合物作成微粒狀的導電性微粒的複合材料。
另外，在上述發明的有機器件用電極中，上述導電性微粒的粒徑最好在1(nm)～100(nm)。
另外，在上述發明的有機器件用電極中，上述導電性微粒的導電率最好為10-5(S/m)以上。
還有，上述發明的有機器件用電極可搭載於電子設備上。作為電子設備，例如有便攜電話、個人計算機、監視器、攝像機、數位相機、護目鏡型顯示器、導航系統、組合音響、汽車音響、遊戲設備、移動計算機、便攜型遊戲機、電子書、具備記錄媒體的圖像再現裝置等。
另外，本發明第二方面的特徵在於在利用了有機化合物的性質的功能元件即有機器件上使用的有機器件用電極的形成方法，將有機化合物和微粒狀導電性無機化合物即導電性微粒分散到同一溶劑中，將它溼式塗敷到有機器件用電極形成面，從而形成有機器件用電極。
另外，本發明第三方面的特徵在於在利用了有機化合物的性質的功能元件即有機器件上使用的有機器件用電極的形成方法，將可蒸鍍的有機化合物和可蒸鍍的導電性無機化合物，控制其重量比在4∶1～1∶4範圍的同時共蒸鍍到有機器件用電極形成面，使過剩的導電性無機化合物成為微粒狀導電性微粒而分散到由有機化合物組成的基質，形成有機器件用電極。
依據上述那樣構成的本發明的有機器件用電極，能夠通過分散到有機化合物的基質的導電性微粒實現電子注入功能或空穴注入功能，因此容易適用於有機器件上，其實用的價值極高。另外，通過搭載上述發明的有機器件用電極，可提供通用的電子設備。
依據上述本發明第二方面的有機器件用電極的形成方法，由於可預先控制導電性微粒的粒徑或混合量，其製作容易且無質量偏差。並且，可用難以蒸鍍的無機化合物(蒸氣壓低的無機化合物)作為導電性微粒，因此具有擴大導電性微粒的材料選擇範圍的優點。
依據上述本發明第三方面的有機器件用電極的形成方法，由於無機化合物蒸鍍時的重量比率接近有機化合物，具有重量比上的控制性(晶體振子監測上的控制性)提高的優點。另外具有這樣的優點在蒸鍍組分即有機化合物和導電性無機化合物以外不存在雜質的真空容器中，可形成導電性無機化合物的微粒和有機化合物的極為潔淨的接觸界面。
附圖的簡單說明
圖1是本發明的有機器件用電極的概略剖視圖。
圖2(a)是本發明的具有注入電子的功能的有機器件用電極的概略剖視圖。
圖2(b)是本發明的具有注入空穴的功能的有機器件用電極的概略剖視圖。
圖2(c)是本發明的具有注入電子和空穴的功能的有機器件用電極的概略剖視圖。
圖3是有機器件用電極的剖面TEM照片。
圖4(a)是表示利用本發明的有機器件用電極的有機EL元件之一實施例的概略結構圖。
圖4(b)是表示利用本發明的有機器件用電極的有機EL元件的另一實施例的概略結構圖。
圖5是採用本發明的有機器件用電極的有機EL元件的特性圖。
圖6(a)是表示利用本發明的有機器件用電極的有機場效應電晶體之一實施例的概略結構圖。
圖6(b)是表示利用本發明的有機器件用電極的有機場效應電晶體的另一實施例的概略結構圖。
圖7(a)是表示搭載本發明的有機器件用電極的顯示裝置之一實施例的概略圖。
圖7(b)是表示搭載本發明的有機器件用電極的筆記本型個人計算機之一實施例的概略圖。
圖7(c)是表示搭載本發明的有機器件用電極的移動計算機之一實施例的概略圖。
圖7(d)是表示搭載本發明的有機器件用電極的便攜型圖像再現裝置之一實施例的概略圖。
圖7(e)是表示搭載本發明的有機器件用電極的護目鏡型顯示器之一實施例的概略圖。
圖7(f)是表示搭載本發明的有機器件用電極的攝像機之一實施例的概略圖。
圖7(g)是表示搭載本發明的有機器件用電極的便攜電話之一實施例的概略圖。
本發明的最佳實施方式為了更加詳細描述本發明的有機器件用電極，根據附加的附圖進行說明。
圖1表示本發明的有機器件用電極100，將在一種或多種有機化合物101上分散將導電性無機化合物作成微粒狀的導電性微粒102的複合材料，以層狀形成到有機器件的有機層110的電極形成面。該導電性微粒102的粒徑為1(nm)～100(nm)，優選1(nm)～20(nm)。即，有機器件用電極100將保持導電性無機化合物特性的導電性微粒102分散到有機化合物101中，金屬以原子形態與有機化合物作用，成為金屬絡合物那樣的狀態，從而與電極中不存在集中了保持本來金屬的性質的組分的部分的狀態明確區別。
在這樣構成的有機器件用電極100中，高密度分散的導電性微粒102具有較大的表面係數，因此，可通過使這些導電性微粒102和有機化合物101相互作用來實現作為給予體或接受體的功能，同時存在有機化合物101的基質，從而與有機層110的密合性良好，因此適合作有機器件用電極。還有，為提高有機器件用電極的導電性，導電性微粒102最好採用導電率δ在10-5(S/m)以上的導電性無機化合物。
作為用於上述有機器件用電極100的有機化合物102，可採用一種有機化合物，也可採用混合多種的有機化合物。但是，為了輔助有機器件用電極100內載流子移動，最好採用π共軛系有機化合物。作為具有π共軛系的有機化合物，例如有4，4′-二[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]聯苯(簡稱TPD)、4，4′-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯苯(簡稱α-NPD)、4，4′，4″-三(N，N-二苯基氨基)三苯胺(簡稱TDATA)、4，4′，4″-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]三苯胺(簡稱MTDATA)、2，5-二(1-萘基)-1，3，4-二唑(簡稱BND)、2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-二唑(簡稱PBD)、1，3-二[5-(對叔丁基苯基)-1，3，4-二唑-2-基]苯(簡稱OXD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-聯苯基)-1，2，4-三唑(簡稱TAZ)、紅菲咯啉(簡稱BPhen)、浴銅靈(簡稱BCP)、2，2′，2″-(1，3，5-苯三基)-三[1-苯基-1H-苯並咪唑)(簡稱TPBI)、三(8-羥基喹啉)鋁(簡稱Alq3)、二(10-羥基-苯並[h]喹啉)鈹(簡稱BeBq2)、二(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-苯基苯酚-鋁(簡稱BAlq)、二[2-(2-羥基苯基)-苯並唑]鋅(簡稱Zn(BOX)2)、4，4′-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱CBP)、9，10-二(2-萘基)蒽(簡稱β-DNA)等低分子有機化合物，或者聚(乙烯基三苯胺)(簡稱PVT)、聚(N-乙烯基咔唑)(簡稱PVK)、聚(2，5-二烷氧基-1，4-亞苯基亞乙烯基)(簡稱RO-PPV)、聚(2，5-二烷氧基-1，4-亞苯基)(簡稱RO-PPP)、聚(9，9-二烷基芴)(簡稱PDAF)、聚(3-烷基噻吩)(簡稱PAT)等高分子有機化合物。
另一方面，作為導電性微粒102，除了一種或多種典型金屬、過渡金屬、鑭系元素等金屬或合金(具體地說，Li、Mg、Ca、Al、Ag、Au、Cu、Pt等)以外，還可採用包含第15族元素的無機化合物(氮化物、磷化物、砷化物)、包含第16族元素的無機化合物(氧化物、硫化物、硒化物、碲化物)、包含第17族元素的無機化合物(溴化物、碘化物)等金屬以外的無機化合物(具體地說，Mg3N2、Ca3N2、ITO、ZnO、NiO、MoO3、V2O5、ZnS、CdS、CdSe、CuI等)、在可見光區域透明的導電體(Rh、Pd、Cr、SiO2、In2O3、CdO、TiO2、ZnSnO4、MgInO4、CaGaO4、TiN、ZrN、HfN、LaB6等)。
另外，本發明的有機器件用電極可擴大其應用範圍，可特化到電子注入功能，或特化到空穴注入功能，或者構成為一併具有電子注入功能和空穴注入功能。
圖2(a)所示的有機器件用電極100a，作為分散到有機化合物101a基質的導電性微粒102a，通過採用功函數在4.2(eV)以下的導電性無機化合物(例如，Li、Mg、Ca、Me3N2、Ca3N2等)或表示n型的半導體(例如，ZnO、ZnS、CdS、CdSe等)，實現對有機器件的有機層110注入電子的功能。還有，作為有機化合物101a，最好採用電子傳輸性的有機化合物(例如，BND、PBD、OXD-7、TAZ、BPhen、BCP、TPBI、Alq3、BeBq2、BAlq、Zn(BOX)2等)。
圖2(b)所示的有機器件用電極100b中，作為對有機化合物101b的基質分散的導電性微粒102b，採用功函數大於4.2(eV)的導電性無機化合物(例如，Ag、Au、Cu、Pt、ITO等)或表示p型的半導體(例如，NiO、MoO3、V2O5等)，實現對有機器件的有機層110注入空穴的功能。還有，作為有機化合物101b，最好採用空穴傳輸性的有機化合物(例如，TPD、α-NPD、TDATA、MTDATA、PVT、PVK等)。
圖2(c)所示的有機器件用電極100c中，作為分散到有機化合物101c的基質的導電性微粒102c，將功函數為4.2(eV)以下的導電性無機化合物(例如，Li、Mg、Ca、Mg3N2、Ca3N2等)或表示n型的半導體(例如，ZnO、ZnS、CdS、CdSe等)和功函數大於4.2(eV)的導電性無機化合物(例如，Ag、Au、Cu、Pt、ITO等)或表示p型的半導體(例如，NiO、MoO3、V2O5等)按適當比例混合，從而根據對有機器件的第一有機層110a到第二有機層110b施加電壓，例如能夠實現對第一有機層110a注入電子，另一方面，對第二有機層110b注入空穴的功能。還有，作為有機化合物101c，最好採用具有雙極性的π共軛系的有機化合物。
以下，就上述的有機器件用電極的形成方法進行詳細說明。
第一形成方法是將有機化合物和微粒狀導電性無機化合物即導電性微粒分散到同一溶劑，將它溼式塗敷(浸塗、旋塗、噴塗等)到有機器件用電極形成面，形成有機器件用電極的方法。依據本方法，可預先控制導電性微粒的粒徑或混合量，使製作容易且不會產生質量偏差。並且，由於可用難以蒸鍍的無機化合物(蒸氣壓低的無機化合物)作為導電性微粒，具有擴大導電性微粒材料選擇範圍的優點。還有，通常難以將微粒狀金屬或無機化合物與有機化合物均勻混合而形成膜狀物，預先用烷基硫醇或三氯烷基矽烷等表面穩定化劑對金屬或無機化合物表面進行處理，可提高分散性。另外，利用容易空氣氧化的金屬或無機化合物形成有機器件用電極時，在惰性氣氛下，有機溶劑中通過反應生成導電性無機化合物，從導電性無機化合物生長為微粒的狀態調製與有機化合物的混合分散液，可通過溼式塗敷形成膜狀物。
第二形成方法是通過將可蒸鍍的有機化合物和可蒸鍍的導電性無機化合物控制其重量比在4∶1～1∶4的範圍並共蒸鍍到有機器件用電極形成面，將過剩的導電性無機化合物成為微粒狀的導電性微粒分散到由有機化合物組成的基質形成有機器件用電極的方法。即，本形成方法中，通過將有機化合物和無機化合物的摩爾比設為1∶1左右進行共蒸鍍，使金屬以原子狀態作用到有機化合物成為金屬絡合物的狀態，並不使保持金屬性質的組分存在於所形成的膜中，而是控制重量比使導電性無機化合物/有機化合物在1/4以上(最好1/2以上)4/1以下(最好2/1以下)，同時進行共蒸鍍，從而設為對由有機化合物組成的基質中分散導電性微粒的狀態。依據本方法，使無機化合物蒸鍍時的重量比率接近有機化合物，具有重量比的控制性(晶體振子監測上的控制性)提高的優點。另外，依據本形成方法，具有在蒸鍍組分即有機化合物和導電性無機化合物以外不存在雜質的真空容器中，可形成導電性無機化合物的微粒與有機化合物的極為潔淨的接觸界面的優點。
在圖3示出用上述的第二方法製作的有機器件用電極的剖面TEM照片。這是按照「Al/有機器件用電極/Al」的順序層疊的結構，將作為導電性無機化合物使用的Mg的蒸鍍速率固定為0.1(nm/s)，並使作為有機化合物使用的Alq3也蒸發，調整總蒸鍍速率為0.2(nm/s)並進行Mg和Alq3的共蒸鍍。即，設定Mg和Alq3的比率按重量比成為1∶1的條件。但是，實際上兩組分在蒸發初期Mg組分具有蒸鍍速率變大的傾向，與在襯底上形成的Al薄膜最近的一側，Mg的供給過剩。在該剖面TEM照片中，在襯底側Al薄膜正上方的電極層上觀測到粒徑為數nm～十數nm左右的陰影。由於呈現不均勻的對比度，認為它是金屬的結晶。因而，確認可通過共蒸鍍在有機化合物的基質上分散形成Mg的微晶(即導電性微粒)。還有，在觀察到不均勻的對比度的部分之上方，不能直接觀察到Mg微粒，但估計在該部分形成有粒徑在數nm以下的Mg微粒。
(有機器件結構例1)接著，作為採用上述有機器件用電極而構成的有機器件的結構例1，說明對有機EL元件的適用例。在圖4(a)示出該元件結構。
圖4(a)示出將具有電子注入功能的有機器件用電極(上述的圖2(a)的類型)作為電子注入電極導入的公知的有機EL元件，其中，201為陽極、202為陰極、203為電致發光層、204為電子注入電極。還有，電致發光層203是包含可電致發光或可通過載流子注入來發光的有機化合物的層。
(有機EL元件的實施例1)作為上述有機EL元件的電子注入電極，說明適用本發明的有機器件用電極的有機EL元件的製作例。
首先，用乙醇煮沸清洗用作陽極201的ITO被圖案化的玻璃襯底，再用臭氧等離子體清洗機清洗襯底表面。將該清洗後的襯底與蒸鍍的材料置於真空蒸鍍裝置內，然後使容器內減壓到10-4(Pa)左右。
在達到目標真空度後，首先，以0.2～0.4(nm/s)左右的速率蒸鍍TPD，成膜70(nm)。接著，以0.2～0.4(nm/s)左右的速率蒸鍍Alq3，成膜60(nm)。以上成為電致發光層203。
接著，將Mg的蒸鍍速率固定為0.1(nm/s)，並使Alq3也蒸發，從而進行Mg與Alq3的共蒸鍍。這時，調整總蒸鍍速率成為0.2(nm/s)，因此Mg與Alq3的比率按重量比成為1∶1。因而，可得到與圖3中觀察到的本發明有機器件用電極相同的結構。另外，使用功函數為4.2(eV)以下的導電性無機化合物即Mg作為導電性微粒，因此作為電子注入電極205起作用。還有，該電子注入電極205形成為10(nm)。接著以0.2～0.4(nm/s)左右的蒸鍍速率，將Al成膜80(nm)，作為陰極202。
在圖5(圖中的實施例1)示出上述那樣製作的有機EL元件的元件特性。還有，橫軸表示電流密度(V)，縱軸表示外部量子效率(％外部取出的光子數/注入的載流子數)。發光時外部量子效率為0.6～1.1％左右。
(有機器件結構例2)作為利用上述的有機器件用電極構成的有機器件的結構例2，說明對其它有機EL元件的適用例。在圖4(b)示出該元件結構。
圖4(b)示出將一併具有電子注入功能和空穴注入功能的有機器件用電極(將上述圖2(c)所示類型的電極或圖2(a)所示類型與圖2(b)所示類型層疊的結構的電極)作為內部電極導入的公知的有機EL元件(MPE元件)，其中，201為陽極、202為陰極、203a為第一電致發光層、203b為第二電致發光層、205為由電子注入電極層205a和空穴注入電極層205b構成的電荷發生層。還有，第一電致發光層203a與第二電致發光層203b是包含可電致發光或可通過載流子注入來發光的有機化合物的層。另外，電荷發生層205並不與外部電路連接，成為浮置狀的內部電極。
在上述結構的有機EL元件中，在陽極201與陰極202之間施加電壓V時，從電荷發生層205的電子注入電極層205a向第一電致發光層203a注入電子，且從電荷發生層205的空穴注入電極層205b向第二電致發光層203b注入空穴。另一方面，從外部電路看，從陽極201向第一電致發光層203a注入空穴，且從陰極202向第二電致發光層203b注入電子，因此在第一電致發光層203a與第二電致發光層203b兩方引起載流子的再耦合，達至發光。這時，若流過電流I，則在第一電致發光層203a和第二電致發光層203b均能釋放與電流I對應量的光子。因而，與電致發光層只有一層的有機EL元件相比，具有以相同電流可釋放二倍量的光的優點。
還有，本結構例中，將二層的電致發光層層疊在電荷發生層，但可通過層疊更多的電致發光層(在各電致發光層之間分別插入電荷發生層)，提高電流效率為幾倍，理論上，伴隨電流效率的提高，也可期待顯著改善元件壽命。但是，如果電致發光層的層疊數增加，為使相同電流I流過，需要高電壓。
(有機EL元件的實施例2)作為上述的有機EL元件(MPE元件)中的電荷發生層，說明適用本發明的有機器件用電極的有機EL元件的製作例。
首先，用乙醇煮沸清洗用作陽極201的ITO被圖案化的玻璃襯底，再用臭氧等離子體清洗機清洗襯底表面。將該清洗後的襯底與蒸鍍的材料置於真空蒸鍍裝置內，然後使容器內減壓至10-4Pa左右。
在達到目標真空度後，首先，以0.2～0.4nm/s左右的速率蒸鍍TPD，成膜70nm。接著，以0.2～0.4nm/s左右的速率蒸鍍Alq3，成膜60nm。以上成為第一電致發光層203a。
接著，將Mg的蒸鍍速率固定為0.1nm/s，使Alq3也蒸發，從而進行Mg與Alq3的共蒸鍍。這時，調整總蒸鍍速率成為0.2nm/s，因此Mg與Alq3的比率按重量比成為1∶1。還有，該共蒸鍍層形成為10nm厚度。另外，將Au的蒸鍍速率固定為0.1nm/s，並使TPD也蒸發，從而進行Au與TPD的共蒸鍍。這時，調整總蒸鍍速率成為0.2nm/s，因此Au與TPD的比率按重量比成為1∶1。還有，該共蒸鍍層形成為10nm厚度。以上總共20nm的共蒸鍍層就是本發明的有機器件用電極，作為電荷發生層205起作用。
在這樣形成的電荷發生層205上，與第一電致發光層203a同樣，形成層疊TPD(70nm)和Alq3(60nm)的第二電致發光層203b。另外，通過與上述同樣的方法，使Mg與Alq3按重量比成為1∶1地進行共蒸鍍，形成10nm的共蒸鍍層，接著以0.2～0.4nm/s左右的蒸鍍速率，將Al成膜80nm，作為陰極202。
在圖5(圖中的實施例2)示出採用上述那樣形成的本發明的有機器件用電極的多光子發射元件(ITO/TPD(70nm)/Alq3(60nm)/Mg∶Alq3(10nm)/Au∶TPD(10nm)/TPD(70nm)/Alq3(60nm)/Mg∶Alq3(10nm)/Al(80nm))的特性。發光時外部量子效率為1.2～1.6％左右。
由該結果可知作為上述實施例2表示的元件與實施例1的元件相比，提升了驅動電壓，但外部量子效率在實施例1的元件以上，且作為多光子發射元件工作。因而，清楚通過在本發明的有機器件用電極上採用上述實施例2那樣的結構，作為電荷發生層起作用，並可注入空穴和電子兩種載流子。
(有機器件結構例3)接著，作為採用上述各實施例的有機器件用電極構成的有機器件的結構例3，說明對有機場效應電晶體的適用例。在圖6示出該元件結構。
圖6(a)示出將電荷發生層作為內部電極導入的有機場效應電晶體，它由以下部分構成襯底301、第一柵電極302、第一柵極絕緣膜303、第一源電極304a、第一漏電極304b、使用電子傳輸性有機化合物的電子傳輸層305a、使用空穴傳輸性有機化合物的空穴傳輸層305b、電荷發生層306、第二漏電極307a、第二源電極307b、第二柵極絕緣膜308以及第二柵電極309。還有，以下將電子傳輸層305a和空穴傳輸層305b統稱為有機半導體層。
在該結構中，對第一柵電極302施加Vg1(＞0)，對第二柵電極309施加Vg2(＜0)，則如圖3(a)所示，根據場效應，從電荷發生層306向電子傳輸層305a注入電子，並向空穴傳輸層305b注入空穴。另一方面，由於存在第一柵極絕緣膜303及第二柵極絕緣膜308，從第一柵電極302或第二柵電極309不會向有機半導體層中注入載流子。因而，在第一柵極絕緣膜303表面附近的有機半導體層中存儲電子，第二柵極絕緣膜308表面附近的有機半導體層中存儲空穴，形成電子和空穴的各電荷存儲溝道層。
這時，如圖3(b)所示，在第一源電極304a與第一漏電極304b之間施加Vsd1(＞0)，而在第二源電極307b與第二漏電極307a之間施加Vsd2(＜0)。這樣，第一柵極絕緣膜303附近的電子存儲溝道層的電子和第二柵極絕緣膜308附近的空穴存儲溝道層的空穴使各源極-漏極電路上有電流流過。
一般，有機場效應電晶體中，流過源極-漏電極的電流量確定從源電極注入的電荷量，這成為有機場效應電晶體的高速控制性、控制電流大小的限制因素。利用上述的電荷發生層的有機場效應電晶體中，利用從電荷發生層因施加電場而發生的電荷，而不是從源電極注入的電荷，因此具有可對較大電流量高速進行控制的優點。為此，電荷發生層必須具備對圖6中的上方向注入空穴、對下方向注入電子的功能。即，將本發明的有機器件用電極作為電荷發生層306(內部電荷發生電極)使用時，可實現上述的有機場效應電晶體。
說明了採用本發明的有機器件用電極的有機場效應電晶體，但本發明的有機器件用電極可搭載於電子設備上。作為電子設備，例如有便攜電話、個人計算機、監視器、攝像機、數位相機、護目鏡型顯示器、導航系統、組合音響、汽車音響、遊戲設備、移動計算機、便攜型遊戲機、電子書，具備記錄媒體的圖像再現裝置等。在圖7(a)～(g)中示出這些電子設備的具體例。
圖7(a)表示顯示裝置的一實施例，包含框體1001、支持座1002、顯示部1003、揚聲器部1004、視頻輸入端子1005等。本發明的有機器件用電極搭載於上述顯示部1003等。還有，作為搭載有機器件用電極的顯示裝置，包含計算機用、TV播放接收用、廣告顯示用等信息顯示用裝置。
圖7(b)表示筆記本型個人計算機的一實施例，包含本體1201、框體1202、顯示部1203、鍵盤1204、外部連接埠1205、指示滑鼠1206等。本發明的有機器件用電極載於上述顯示部1203等。
圖7(c)表示移動計算機的一實施例，包含本體1301、顯示部1302、開關1303、操作鍵1304、紅外線埠1305等。本發明的有機器件用電極搭載於上述顯示部1302等。
圖7(d)表示具備記錄媒體的便攜型圖像再現裝置(具體地說DVD再現裝置)的一實施例，包含本體1401、框體1402、顯示部1403、顯示部1404、記錄媒體(DVD等)讀取部1405、操作鍵1406、揚聲器部1407等。顯示部1403主要顯示圖像信息，顯示部1404主要顯示文字信息，但本發明的有機器件用電極搭載於這些顯示部1403、1404等。還有，具備記錄媒體的圖像再現裝置還包含家用遊戲設備等。
圖7(e)表示護目鏡型顯示器的一實施例，包含本體1501、顯示部1502、臂部1503。本發明的有機器件用電極搭載於上述顯示部1502等。
圖7(f)表示攝像機的一實施例，包含本體1601、顯示部1602、框體1603、外部連接埠1604、遙控接收部1605、受像部1606、電池1607、聲音輸入部1608、操作鍵1609、目鏡部1610等。本發明的有機器件用電極搭載於顯示部1602等。
這裡，圖7(g)表示便攜電話的一實施例，包含本體1701、框體1702、顯示部1703、聲音輸入部1704、聲音輸出部1705、操作鍵1706、外部連接埠1707、天線1708等。本發明的有機器件用電極製作成用於該顯示部1703等。還有，顯示部1703可通過在黑色背景上顯示白色文字來抑制便攜電話的耗電。
如上述那樣，本發明的有機器件用電極的適用範圍極廣，通過將該有機器件用電極搭載於所有領域的電子設備上，擴大其通用性。
權利要求
1.一種有機器件用電極(100)，在利用了有機化合物的性質的功能元件即有機器件上使用，其特徵在於使用由一種或多種有機化合物(101)組成的基質上分散將導電性無機化合物作成微粒狀的導電性微粒(102)的複合材料。
2.如權利要求1所述的有機器件用電極，其特徵在於上述導電性微粒的粒徑在1(nm)～100(nm)。
3.如權利要求1或2所述的有機器件用電極，其特徵在於上述導電性微粒的導電率為10-5(S/m)以上。
4.一種電子設備，設有權利要求1所述的所述有機器件用電極，所述電子設備是從便攜電話、個人計算機、監視器、攝像機、數位相機、護目鏡型顯示器、導航系統、組合音響、汽車音響、遊戲設備、移動計算機、便攜型遊戲機、電子書以及具備記錄媒體的圖像再現裝置組成的組中選擇的一種。
5.一種在利用了有機化合物的性質的功能元件即有機器件上使用的有機器件用電極的形成方法，其特徵在於將有機化合物和微粒狀導電性無機化合物即導電性微粒分散到同一溶劑中，將它溼式塗敷到有機器件用電極形成面，從而形成有機器件用電極。
6.一種在利用了有機化合物的性質的功能元件即有機器件上使用的有機器件用電極的形成方法，其特徵在於將可蒸鍍的有機化合物和可蒸鍍的導電性無機化合物，控制其重量比在4∶1～1∶4範圍的同時共蒸鍍到有機器件用電極形成面，使過剩的導電性無機化合物成為微粒狀導電性微粒而分散到由有機化合物組成的基質中，形成有機器件用電極。
全文摘要
將在一種或多種有機化合物(101)中分散將導電性無機化合物作成微粒狀的導電性微粒(102)而構成的複合材料，以層狀形成在有機器件的有機層(110)的電極形成面，從而構成有機器件用電極(100)，可通過分散到有機化合物基質中的導電性微粒來實現電子注入功能或空穴注入功能。
文檔編號H05B33/14GK1871878SQ200480031410
公開日2006年11月29日 申請日期2004年8月24日 優先權日2003年8月25日
發明者筒井哲夫, 熊木大介 申請人:株式會社半導體能源研究所