JP2006032689A - 有機デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第一電極と、前記第一電極を構成する材料と共有結合させたπ共役系分子からなる単分子層と、前記π共役系分子と共有結合させた機能性分子からなる機能層と、前記機能層と接続させた第二電極とを備えることを特徴とした有機デバイスにより上記課題を解決する。
【選択図】図1
Description
本発明の有機デバイスについて構造、材料及び製造方法について図1〜3、図4a)〜e)、図5a)〜b)を用いて詳細に説明する。
まず、構造について説明する。
基板11に使用できる材料は、光電変換デバイスや電界発光デバイスへの応用を考慮すると透明材料が好ましい。具体的には、ガラス、石英、アクリル樹脂等が挙げられる。
まず、基板11にスパッタ法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、めっき法等により第一電極12を形成させる(図4a))。図4a)では、基板上に第一電極が積層された構成であるが、第一電極が基板を兼ねていてもよい。この後、第一電極12は、酸素プラズマによるアッシング処理等を行うことにより清浄表面を露出させることが好ましい。また、この処理により第一電極表面に酸素ラジカルを付与できる。
上記実施の形態1の有機デバイスの構造に加えて、機能層と第二電極の間に他の機能層を挿入した場合の有機デバイスの構造、材料及び製造方法について図6、図7a)〜f)を用いて詳細に説明する。
まずは構造について説明する。
基板61、第一電極62、単分子層63、第一機能層64及び第二電極65用の材料には、実施の形態1と同様の材料を用いることができる。
基板61、第一電極62、単分子層63及び第一機能層64までは実施の形態1と同様の方法で形成できる。
次に、第二機能層66を真空蒸着法、蒸着重合法、スピンコート法やインクジェット法等を用いて形成できる。
最後に第二電極65を実施の形態1と同様の方法で形成すれば、図6のデバイスを作製できる。
図8a)〜i)は本発明の有機光電変換デバイス(太陽電池)の作製方法を模式的に示したものである。
まず、25×25mmの石英基板81上に電極としてITO膜(第一電極)82を形成した(図8a))。その後、ITO膜82のパターニングを塩酸によるエッチングで行い、クロロホルムで20分超音波洗浄し、アセトンとエタノールの混合溶液で20分洗浄した。次に、ITO膜82を酸素プラズマによるアッシングで清浄表面を露出した後、超純水に10分浸漬することで酸素ラジカル表面を水酸基化した(図8b))。
ジカルボン酸として、2,5−ピリジンジカルボキシリックアシッド、ジアミンとして2,5−ジアミノピリジン二塩酸塩を用いて、前記p型機能層同様にアミン表面とジカルボン酸、続いてジアミンを反応させるのを一回の繰り返しとして、10回繰り返した。この時の積層条件はp型機能層の時と同様の条件でおこなった。それぞれの積層段階における紫外可視分光光度計による吸光度測定から得られる吸着分子量は3.7〜4.0×10-10mol/cm-2であり、収率良く、高密度に分子層を積層することが支持された。また、n型機能層形成後、分光エリプソメーターによる膜厚測定を行ったところ、電極に積層された有機層の膜厚は25.0nmであった(計算値:26.9nm)。よって、n型機能層87を形成した(図8g))。
上記工程により、有機光電変換デバイスを作製した。
図9a)〜g)は本発明の有機光電変換デバイス(太陽電池)の作製方法を模式的に示したものである。
上記工程により、有機光電変換デバイスを作製した。
実施例1と同様の手法により光電変換特性を測定した。
図9g)の有機光電変換デバイスから単分子層93及びホール輸送層94を形成しないこと以外は、実施例2と同様にして有機光電変換デバイスを作製した。結果を表1に示す。
Claims (8)
- 第一電極と、前記第一電極を構成する材料と共有結合させたπ共役系分子からなる単分子層と、前記π共役系分子と共有結合させた機能性分子からなる機能層と、前記機能層と接続させた第二電極とを含むことを特徴とした有機デバイス。
- 前記π共役系分子が、シランカップラー部位で前記第一電極と共有結合している請求項1に記載の有機デバイス。
- 前記π共役系分子が、チオール由来のスルフィド結合により前記第一電極と共有結合している請求項1に記載の有機デバイス。
- 前記π共役系分子が、アミド結合により前記機能性分子と共有結合し、アミド結合が、アミノ基又はカルボキシル基を有するπ共役系分子の前駆体と、カルボキシル基又はアミノ基を有する機能性分子の前駆体に由来する請求項1に記載の有機デバイス。
- 前記π共役系分子が、フェニレン骨格を有し、該骨格が、パラ位に結合手を有する請求項1に記載の有機デバイス。
- 前記機能層が、共有結合で連結された複数の機能性分子からなる層を備える請求項1に記載の有機デバイス。
- 前記機能層が、p層とn層とを備える請求項6に記載の有機デバイス。
- 前記機能層が、少なくとも発光層を備える請求項6に記載の有機デバイス。
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