TW202106853A - 電洞傳輸材料、製作電洞傳輸材料之方法，以及有機光電二極體 - Google Patents

電洞傳輸材料、製作電洞傳輸材料之方法，以及有機光電二極體 Download PDF

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Abstract

一種電洞傳輸材料，包含一導電聚合物圈，以及複數個過渡金屬氧化物粒子，懸浮並分散於該導電聚合物圈，其中，該複數個過渡金屬氧化物粒子藉由一溶膠凝膠反應形成於該導電聚合物圈中。本發明也揭露了電洞傳輸材料以及有機光電二極體的製造方法。本發明之電洞傳輸材料可以與主動層之電子施體材料有良好的匹配，因此上述之電洞傳輸材料之有機光電二極體具有良好的能量轉換效率。

Description

電洞傳輸材料、製作電洞傳輸材料之方法，以及有機光電二極體
本發明係關於一種有機光電二極體，尤其是關於一種具電洞 傳輸材料之有機光電二極體元件、有機光偵測器、有機發光二極體、以及發光電晶體。
在現有的半導體產品中(例如，積體電路、電晶體、發光二極體和太陽能電池)，大部分的產品都是基於無機半導體(特別是矽)來發展的。這是因為無機半導體的載子遷移率比有機半導體的載子遷移率還要來的高。由於無機半導體已經被發展很多年了，其原料已經被大量的開採，進而導致價格一直在上漲。除此之外，由於無機半導體須在高溫的環境下製成，故需要使用可以耐高溫的矽基板或是玻璃基板，而無法利用不能耐高溫的塑膠基板，也因此，無機半導體是不可彎曲的。
雖然有機半導體的載子遷移率比無機半導體載子遷移率來的低，但是還是有許多優點是無機半導體所沒有的，例如，製程簡單、低成本、低溫製程、光電特性可以藉由分子結構來做調整、最終產品有大尺寸元件以及可以彎曲等等。現今有機半導體已經大量的被應用在各個領域，包含有機發光二極體(OLED)、有機薄膜電晶體(OTFT)、有機光偵測器以及有機光電元件(OPV)。
有機光電二極體具有兩種結構，n-i-p型(反轉)以及p-i-n型(通用)。n-i-p型的結構是由基板/陰極/電子傳輸層(ETL)/主動層/電洞傳輸層(HTL)/陽極所構成，而p-i-n型的結構則是由基板/陽極/電洞傳輸層(HTL)/主動層/電子傳輸層(ETL)/陰極所構成。n-i-p型這個反轉的結構已經獲得越來越多的關注，因為它具有較簡單的前置作業以及較好的穩定度。
隨著有機光電二極體的發展，聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT：PSS)普遍地被用來做為電洞傳輸層(HTL)之材料，但其無法與主動層形成良好的結合。於是，含有PEDOT：PSS之有機光電二極體之能量轉換效率(PCE)很難再有更進一步的改善。此外，溶液可處理的電洞傳輸層(HTL)對n-i-p型反轉之結構是非常重要的。因此，找到一個合適且可以用於溶液處理的電洞傳輸層(HTL)的材料是需要積極去解決的一個問題。
有鑑於此，為了解決上述問題，本發明之一目的是提供一種電洞傳輸材料，其包含導電聚合物圈以及複數個過渡金屬氧化物粒子，懸浮並分散於該導電聚合物圈。其中，複數個過渡金屬氧化物粒子藉由溶膠凝膠反應形成於該導電聚合物中。
於一具體實施例中，電洞傳輸材料之功函數低於PEDOT：PSS之功函數。
於一具體實施例中，複數個過渡金屬氧化物粒子於該導電聚合物圈中之濃度範圍為0.1μL/mL~10μL/mL。
於一具體實施例中，複數個過渡金屬氧化物粒子於該導電聚 合物圈中之濃度範圍為0.5μL/mL~5μL/mL。
於一具體實施例中，複數個過渡金屬氧化物包含三氧化鉬(MoO3)、五氧化二钒(V2O5)、氧化鎳(NiO)以及三氧化鎢(WO3)中之至少一者。
於一具體實施例中，導電聚合物圈包含聚乙炔(polyacetylene)、聚伸苯乙烯(polyphenylene vinylene)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)以及其衍生物中之至少一者。
於一具體實施例中，導電聚合物圈包含聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)polystyrene sulfonate)(PEDOT：PSS)。
本發明的另一個目的係為提供一種製作電洞傳輸材料之方法，其方法包含以下步驟：提供過渡金屬氧化物之前驅物溶液；提供導電聚合物溶液；加入過渡金屬氧化物之前驅物溶液至導電聚合物溶液；以及攪拌過渡金屬氧化物之前驅物溶液與導電聚合物溶液之混合物以引起溶膠凝膠反應，並形成包含導電聚合物圈以及複數個過渡金屬氧化物粒子的電洞傳輸材料。
於另一具體實施例，電洞傳輸材料之功函數低於PEDOT：PSS之功函數。
於另一具體實施例，複數個過渡金屬氧化物粒子於該導電聚合物圈中之濃度範圍為0.1μL/mL~10μL/mL。
於另一具體實施例，複數個過渡金屬氧化物粒子於該導電聚合物圈中之濃度範圍為0.5μL/mL~5μL/mL。
於另一具體實施例，製作電洞傳輸材料之方法，其中該過渡金屬氧化物之前驅物溶液包含：過渡金屬氧化物之前驅物；以及酒精溶液；其中過渡金屬氧化物之前驅物均勻分佈於酒精溶液。
於另一具體實施例，過渡金屬氧化物之前驅物包含三異丙氧基氧化钒(V)(vanadium(V)oxytriisopropoxide)、三乙基氧化钒(V)(vanadium(V)oxytriethoxide)、三(三苯基硅氧基)氧化钒(tris(triphenylsiloxy)vanadium oxide)、三氯氧化釩(V)(vanadium(V)oxychloride)、鉬酸銨(ammonium molybdate)、三氧化鉬(molybdenum(III)chloride)，一五氯化鉬(molybdenum(V)chloride)、四氯氧化鉬(molybdenum(VI)tetrachloride oxide)、氧化氯化鎢(tungsten oxychloride)以及六氧化鎢(tungsten(VI)chloride)中之至少一者。
於另一具體實施例，導電聚合物圈包含聚乙炔(polyacetylene)、聚伸苯乙烯(polyphenylene vinylene)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)以及其衍生物中之至少一者。
於另一具體實施例，導電聚合物圈包含聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)polystyrene sulfonate)(PEDOT：PSS)。
於另一具體實施例，複數個過渡金屬氧化物包含三氧化鉬 (MoO3)、五氧化二钒(V2O5)、氧化鎳(NiO)以及三氧化鎢(WO3)中之至少一者。
本發明的另一個目的係為提供一種有機光電二極體，其包含電極對，包含陽極與陰極；主動層，設置於該陰極與該陽極之間；電子傳輸層，分佈於該陰極與該主動層之間；以及電洞傳輸層，分佈於陽極與主動層之間，其包含電洞傳輸材料，其中電洞傳輸材料包含導電聚合物圈與複數個過渡金屬氧化物粒子。
於另一具體實施例，主動層包含一電子施體材料，該電洞傳輸層材料之功函數與該電子施體材料之HOMO之間之能隙小於PEDOT：PSS之功函數與該電子施體材料之HOMO之間之能隙。
於另一具體實施例，電洞傳輸層係由該電洞傳輸材料藉濕膜成形而形成。
於另一具體實施例，有機光電二極體包含一光電元件、一光偵測器、一發光二極體、以及一發光電晶體中之一者。
相較於先前技術，本發明之電洞傳輸材料可以與主動層有良好的匹配，因此上述所說之有機光電二極體可包含電洞傳輸材料，其相比於使用PEDOT：PSS的電洞傳輸材料具有良好的能量轉換效率。
1:陽極
2:電子傳輸層
3:主動層
4:電洞傳輸層
5:陰極
S1~S4:步驟
圖1為根據本發明之一具體實施例之有機發光二極體的結構示意圖。
圖2為圖1之有機發光二極體的能階圖。
圖3為圖1之有機發光二極體之電流對比電壓的示意圖。
圖4為根據本發明之一具體實施例之製作電洞傳輸材料之方法的步驟流程圖。
圖5為根據本發明之一具體實施例之使用VOx：PEDOT：PSS的有機發光二極體之能階示意圖。
圖6為根據本發明之一具體實施例之使用VOx：PEDOT：PSS的電洞傳輸材料之計數率對比能量的示意圖。
圖7為根據本發明之一具體實施例之使用VOx：PEDOT：PSS的有機發光二極體之電流對比電壓的能階示意圖。
圖8a至圖8d為根據本發明之一具體實施例之以不同方法製作(處方)之具有VOx：PEDOT：PSS之有機光電二極體，相對於時間之斷路電壓之示意圖(圖8a)、短路電流之示意圖(圖8b)、填充因子之示意圖(圖8c)以及能量轉換效率之示意圖(圖8d)。
圖9a至圖9d為根據本發明之一具體實施例之以不同方法製作(處方)之具有VOx：PEDOT：PSS和MoO3之有機光電二極體，相對於時間之斷路電壓之示意圖(圖9a)、短路電流之示意圖(圖9b)、填充因子之示意圖(圖9c)，以及能量轉換效率之示意圖(圖9d)。
圖10a到圖10d為根據本發明之一具體實施例之以不同方法製作(處方)之具有MoO3(NP)+PEDOT：PSS之有機光電二極體，相對於時間之斷路電壓之示意圖(圖10a)、短路電流之示意圖(圖10b)、填充因子之示意圖(圖10c)以及能量轉換效率之示意圖(圖10d)。
將透過以下實施例和附圖來說明和討論本發明的優點，精神和特徵。
為了讓本發明的優點，精神與特徵可以更容易且明確地了解，後續將以實施例並參照所附圖式進行詳述與討論。值得注意的是，這些實施例僅為本發明代表性的實施例。但是其可以許多不同的形式來實現，並不限於本說明書所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使本創作的公開內容更加透徹且全面。此外，附圖中的裝置僅用於表達其相對位置，而未按其實際比例繪製。
請參照圖1。圖1為根據本發明之一具體實施例之有機發光二極體的結構示意圖。如圖1所示，本發明的有機光電二極體包含了電極對，主動層3，電子傳輸層2，和電洞傳輸層(HTL)4。電極對包含陰極1以及陽極5。主動層3位在陰極1及陽極5之間，電子傳輸層2介於陰極1和主動層3之間，且電洞傳輸層4位於陽極5和主動層3之間。電洞傳輸層3含有電洞傳輸材料，其係由導電聚合物圈和多個過渡金屬氧化物顆粒所形成。
為了便於理解，一些相關的名詞將會在開始描述本發明前先進行解釋。請參照圖2及圖3。圖2為圖1之有機發光二極體的能階圖。圖3為圖1之有機發光二極體之電流對比電壓的示意圖。如圖2所示，在將太陽能轉換成電能的步驟中，太陽光會先被主動層中的材料所吸收。最高佔據分子軌域(HOMO)的電子吸收了能量後，電子將被激發到最低未佔分子軌域(LUMO)，並產生複數個電子電洞對，其被稱為激子。當激子擴散到電子施體和電子授體間的介面時，激子會在克服鍵結能量後分離而形成了自由的 載子。最後，藉由有機光電二極體的陰極和陽極分別收集電子和電洞，因此進而將光能轉化成電能。
有機光電二極體通常係於1.5G的大氣質量(AM)環境下做測試。1.5G的大氣質量(AM)被用來模擬有機光電二極體於太陽光以48度入射角照射有機光電二極體時的效能。在此條件下，入射光每單位面積入射的能量為100毫瓦/平方公尺。有機光電二極體的效能主要是由能量轉換效率(PCE)所決定的，且可以透過以下的公式計算出來：PCE=(FF x Jsc x Voc)/Pin。其中，PCE是能量轉換效率，FF是填充係數，Jsc是短路電流，Voc是斷路電壓，Pin是入射光源的能量密度。如圖3所示，於太陽能電池短路時，入射光照射光電二極體所產生的電流(光電流)稱為短路電流(Jsc)。斷路電壓(Voc)指的是當太陽能裝置電流為0時的電壓值，而斷路電壓的值可以藉由計算電子施體最高佔據分子軌域(HOMO)的能階與電子授體最低未佔分子軌域(LUMO)的能階之差值來得到(如圖2所示)。填充係數(FF)的值則可以透過計算圖3中兩個能量面積的比例來得到，其計算公式為：FF=(Jmax×Vmax)/(Jsc×Voc)。
現今，PEDOT：PSS為普遍被應用在有機光電二極體中之電洞傳輸層(HTL)的材料。然而，由於PEDOT：PSS的能階和主動層的電子施體材料的能階不匹配，導致使用PEDOT：PSS為電洞傳輸層的有機光電二極體的能量轉換效率(PCE)遠低於使用氧化鉬(MoO3)為電洞傳輸層的有機光電二極體的能量轉換效率。氧化鉬(MoO3)也是普遍地被應用於電洞傳輸層的材料，而且有較高能量轉換效率(PCE)。然而氧化鉬(MoO3)的製備需要使用 熱蒸鍍的步驟，導致有機光電二極體的電洞傳輸層的厚度不勻稱且不易於掌控。此外，氣化鉬(MoO3)是一種光敏物質，且容易引起光澄清(photoclearization)並造成結構性的破壞。所以，使用氧化鉬(MoO3)之有機光電二極體具有較差的光穩定性。
使用PEDOT：PSS為電洞傳輸層(HTL)的有機光電二極體具有較低的能量轉換效率(PCE)的原因與電子施體的能階匹配程度有關。由於PEDOT：PSS相較於氧化鉬(MoO3)具較差的能階匹配，其斷路電壓(Voc)會比較小。如上所述，斷路電壓(Voc)的值可以藉由計算電子施體最高佔據分子軌域(HOMO)的能階和電子授體最低未佔分子軌域(LUMO)的能階的差值來得到，因此減少電子施體最高佔據分子軌域(HOMO)的能階可以有效的增加斷路電壓(Voc)。
在這方面來說，本發明提供具良好的電子施體能階匹配之電洞傳輸材料。該電洞傳輸材料包含導電聚合物圈以及均勻分散於導電聚合物圈之複數個過渡金屬氧化物粒子，其中，過渡金屬氧化物粒子可藉由溶膠凝膠反應形成於導電聚合物圈中。
此外，本發明也提供了製作電洞傳輸材料的方法。請參閱圖4。圖4為根據本發明之一具體實施例之製作電洞傳輸材料之方法的步驟流程圖。此方法包含下列步驟：步驟S1：提供過渡金屬氧化物之前驅物溶液；步驟S2：提供一種導電聚合物溶液；步驟S3：加入過渡金屬氧化物之前驅物溶液至導電聚合物溶液；以及步驟S4：攪拌過渡金屬氧化物之前驅物溶液與導電聚合物溶液之混合物以引起溶膠凝膠反應，並形成包含導電聚合 物圈以及複數個過渡金屬氧化物粒子的電洞傳輸材料。
在此實施例中，過渡金屬氧化物之前驅物溶液包含過渡金屬氧化物之前驅物以及酒精溶液，其中過渡金屬氧化物之前驅物均勻分散於酒精溶劑中。過渡金屬氧化物之前驅物包含三異丙氧基氧化钒(V)(vanadium(V)oxytriisopropoxide)、三乙基氧化钒(V)(vanadium(V)oxytriethoxide)、三(三苯基硅氧基)氧化钒(tris(triphenylsiloxy)vanadium oxide)、三氯氧化釩(V)(vanadium(V)oxychloride)、鉬酸銨(ammonium molybdate)、三氧化鉬(molybdenum(III)chloride)、五氯化鉬(molybdenum(V)chloride)、四氯氧化鉬(molybdenum(VI)tetrachloride oxide)、氧化氯化鎢(tungsten oxychloride),以及六氧化鎢(tungsten(VI)chloride)中之至少一者。在步驟S4，複數個過渡金屬氧化物包含三氧化鉬(MoO3)、五氧化二钒(V2O5)、一氧化鎳(NiO)，以及三氧化鎢(WO3)中之至少一者。
於步驟S4中，導電聚合物圈包含聚乙炔(polyacetylene)，聚伸苯乙烯(polyphenylene vinylene)，聚吡咯(polypyrrole)，聚噻吩(polythiophene)，聚苯硫醚(polyphenylenesulfide)與其衍生物中之至少一者。於此實施例中，導電聚合物溶液包含聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)polystyrene sulfonate)(PEDOT：PSS)。
接著，電洞傳輸材料藉由下述合成方法合成：提供三異丙氧基氧化钒(V)(vanadium(V)oxytriisopropoxide)做為過渡金屬氧化物之前驅物溶液；提供PEDOT：PSS作為導電聚合物溶液；添加2mL之三異丙氧基氧化钒溶液(8.33μL/mL前驅物溶解於異丙醇)至8mL的PEDOT：PSS；攪拌 三異丙氧基氧化钒(V)(vanadium(V)oxytriisopropoxide)與PEDOT：PSS之混合溶液至形成溶膠凝膠反應。在溶膠凝膠反應中，三異丙氧基氧化钒(V)與PEDOT：PSS產生水解反應與縮合反應而形成電洞傳輸材料(簡稱VOx：PEDOT：PSS)，其包含PEDOT：PSS作為導電聚合物圈及VOx做為複數個過渡金屬氧化物粒子。接著，透過濕膜成型，可使用電洞傳輸材料來準備有機光電二極體(ITO/ETL/active layer/VOx：PEDOT：PSS/Ag)。
請參閱圖5至圖7。圖5為根據本發明之一具體實施例之含有VOx：PEDOT：PSS的有機發光二極體之能階示意圖。圖6為根據本發明之一具體實施例之含有VOx：PEDOT：PSS的電洞傳輸材料之計數率對比能量之示意圖。圖7為根據本發明之一具體實施例之含有VOx：PEDOT：PSS的有機發光二極體之電流對比電壓之能階示意圖。如圖5與圖6所示，電子施體之HOMO能階為-5.33eV，而VOx：PEDOT：PSS之有機光電二極體之功函數為-5.2eV，其相較於PEDOT：PSS之有機光電二極體之功函數-4.9eV更接近-5.33eV。由於VOx：PEDOT：PSS之有機光電二極體之功函數較接近電子施體之HOMO，可獲得較大斷路電壓。實驗數據是藉由環境光電子光譜儀(一般稱為AC II)所取得，而待測試的電洞傳輸材料的膜被準備於玻璃基板上來進行測試。電洞傳輸材料的膜的表面於大氣環境下被紫外光所激發。被激發的電子訊號被偵測到，接著功函數被轉換。表1比較了使用VOx：PEDOT：PSS、PEDOT：PSS、以及MoO3之電洞傳輸材料所製作之有機光電二極體。
Figure 109125122-A0101-12-0011-1
Figure 109125122-A0101-12-0012-2
如表1與圖7所示，VOx：PEDOT：PSS能量轉換效率較PEDOT：PSS好，其能量轉換效率接近MoO3。
請參閱圖8a至圖8d以及9a至9d。圖8a至圖8d為根據本發明之一具體實施例之以不同方法製作(處方)之具有VOx：PEDOT：PSS之有機光電二極體，相對於時間之斷路電壓之示意圖(圖8a)、短路電流之示意圖(圖8b)、填充因子之示意圖(圖8c)以及能量轉換效率之示意圖(圖8d)。圖9a至圖9d為根據本發明之一具體實施例之以不同方法製作(處方)之具有VOx：PEDOT：PSS和MoO3之有機光電二極體，相對於時間之斷路電壓之示意圖(圖9a)、短路電流之示意圖(圖9b)、填充因子之示意圖(圖9c)，以及能量轉換效率之示意圖(圖9d)。為了便於理解具有PEDOT：PSS之過度金屬氧化物之前驅物溶液的濃度與能量轉換效率間之關係，做了以下的濃度實驗，如表2、圖8a到圖8d以及圖9a到圖9d所示。
Figure 109125122-A0101-12-0012-3
Figure 109125122-A0101-12-0013-4
如表2、圖8a至圖8d以及圖9a至圖9d所示，複數個過渡金屬氧化物粒子於導電聚合物圈中之較佳的濃度範圍為0.1μL/mL~10μL/mL。複數個過渡金屬氧化物粒子於導電聚合物圈中之更佳的濃度範圍為0.5μL/mL~5μL/mL。如圖8a至圖8d所示，實驗的條件為有機光電二極體全部為未封裝狀態，在攝氏25度的環境下，以氙氣燈連續照射30分鐘。處方C與處方D之光穩定度很相似。如圖9a至圖9d所示，實驗的條件為有機光電二極體全部為未封裝狀態，在攝氏25度的環境下，以氙氣燈連續照射10至30分鐘。處方C之光穩定度較使用MoO3之光穩定度佳。如上所述，使用VOx：PEDOT：PSS的有機光電二極體之能量轉換效率較使用PEDOT：PSS的有機光電二極體之能量轉換效率佳，且本發明之有機光電二極體之光線穩定度較使用MoO3之有機光電二極體佳。
表2顯示使用VOx：PEDOT：PSS的電洞傳輸材料製作之有機光電二極體及利用溶膠凝膠衍生之VOx製作之有機光電二極體的比較表。使用VOx：PEDOT：PSS的有機光電二極體之能量轉換效率不僅僅是佳於使用PEDOT：PSS的有機光電二極體，也比使用sol-gel Vox的有機光電二極體佳(如表3所示)。其中，主動層系統包含以下化合物至少一種：
Figure 109125122-A0101-12-0014-5
Figure 109125122-A0101-12-0014-6
Figure 109125122-A0101-12-0015-7
如表3所示，本發明之能量轉換效率於不同的主動層中是相似的。也就是說，本發明之電洞傳輸材料之電洞傳輸層可以於不同的主動層之間顯示最佳的特徵，以及不會被所選的主動層影響。
此外，有機光電二極體包含光電元件、光偵測器、發光二極體，以及發光電晶體中之一者。
表4顯示使用VOx：PEDOT：PSS、PEDOT：PSS以及MoO3(NP)+PEDOT：PSS的電洞傳輸材料所製作之有機光電二極體的比較表。MoO3(NP)+PEDOT：PSS係藉由混合MoO3的奈米粒子至PEDOT：PSS而製作出的。請參照圖10a到圖10d。圖10a到圖10d為根據本發明之一具體實施例之以不同方法製作(處方)之具有 MoO3(NP)+PEDOT：PSS之有機光電二極體，相對於時間之斷路電壓之示意圖(圖10a)、短路電流之示意圖(圖10b)、填充因子之示意圖(圖10c)以及能量轉換效率之示意圖(圖10d)。圖10a到圖10d顯示MoO3(NP)+PEDOT：PSS之有機光電二極體之光穩定度很弱。如表4所述，本發明之有機光電二極體之能量轉換效率較MoO3(NP)+PEDOT：PSS佳。如上所述，使用VOx：PEDOT：PSS的電洞傳輸材料之製作方法的有機光電二極體，其能量轉換效率較直接使用MoO3奈米粒子混合到PEDOT：PSS之有機光電二極體好。
Figure 109125122-A0101-12-0016-8
相較於先前技術，本發明之電洞傳輸材料擁有與主動層之電子施體材料較佳的匹配，所以包含本發明之電洞傳輸材料的有機光電二極體，相較於PEDOT：PSS為電洞傳輸材料的有機光電二極體可提供較好的能量轉換效率。此外，本發明之藉由電洞傳輸材料的製作方法所製作之有機光電二極體也提供較好的能量轉換效率。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本 發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
1:陽極
2:電子傳輸層
3:主動層
4:電洞傳輸層
5:陰極

Claims (20)

  1. 一種電洞傳輸材料，包含：
    一導電聚合物圈；以及
    複數個過渡金屬氧化物粒子，懸浮並分散於該導電聚合物圈；
    其中該複數個過渡金屬氧化物粒子藉由一溶膠凝膠反應形成於該導電聚合物圈中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電洞傳輸材料，其中該電洞傳輸材料之功函數低於PEDOT：PSS之功函數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電洞傳輸材料，其中該複數個過渡金屬氧化物粒子於該導電聚合物圈中之濃度範圍為0.1μL/mL~10μL/mL。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電洞傳輸材料，其中該複數個過渡金屬氧化物粒子於該導電聚合物圈中之濃度範圍為0.5μL/mL~5μL/mL。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電洞傳輸材料，其中該複數個過渡金屬氧化物包含三氧化鉬(MoO3)、五氧化二钒(V2O5)、氧化鎳(NiO)以及三氧化鎢(WO3)中之至少一者。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電洞傳輸材料，其中該導電聚合物圈包含聚乙炔(polyacetylene)、聚伸苯乙烯(polyphenylene vinylene)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)以及其衍生物中之至少一者。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電洞傳輸材料，其中該導 電聚合物圈包含聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)polystyrene sulfonate)(PEDOT：PSS)。
  8. 一種製作電洞傳輸材料之方法，包含以下步驟：
    提供一過渡金屬氧化物之一前驅物溶液；
    提供一導電聚合物溶液；
    加入該過渡金屬氧化物之該前驅物溶液至該導電聚合物溶液；以及
    攪拌該過渡金屬氧化物之該前驅物溶液與該導電聚合物溶液之混合物以引起一溶膠凝膠反應，並形成包含一導電聚合物圈以及複數個過渡金屬氧化物粒子的一電洞傳輸材料。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之製作電洞傳輸材料之方法，其中該電洞傳輸材料之功函數低於PEDOT：PSS之功函數。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之製作電洞傳輸材料之方法，其中該複數個過渡金屬氧化物粒子於該導電聚合物圈中之濃度範圍為0.1μL/mL~10μL/mL。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之製作電洞傳輸材料之方法，其中該複數個過渡金屬氧化物粒子於該導電聚合物圈中之濃度範圍為0.5μL/mL~5μL/mL。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之製作電洞傳輸材料之方法，其中該過渡金屬氧化物之前驅物溶液包含：
    一過渡金屬氧化物之前驅物；以及
    一酒精溶液；
    其中該過渡金屬氧化物之前驅物均勻分佈於該酒精溶 液。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之製作電洞傳輸材料之方法，其中該過渡金屬氧化物之前驅物包含三異丙氧基氧化钒(V)(vanadium(V)oxytriisopropoxide)、三乙基氧化钒(V)(vanadium(V)oxytriethoxide)、三(三苯基硅氧基)氧化钒(tris(triphenylsiloxy)vanadium oxide)、三氯氧化釩(V)(vanadium(V)oxychloride)、鉬酸銨(ammonium molybdate)、三氧化鉬(molybdenum(III)chloride)，一五氯化鉬(molybdenum(V)chloride)、四氯氧化鉬(molybdenum(VI)tetrachloride oxide)、氧化氯化鎢(tungsten oxychloride)以及六氧化鎢(tungsten(VI)chloride)中之至少一者。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之製作電洞傳輸層材料之方法，其中該導電聚合物圈包含聚乙炔(polyacetylene)、聚伸苯乙烯(polyphenylene vinylene)，聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)以及其衍生物中之至少一者。
  15. 如申請專利範圍第8項所述之電洞傳輸層材料，其中該導電聚合物圈包含該聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽poly(3,4-ethylenedioxythiophene)polystyrene sulfonate(PEDOT：PSS)。
  16. 如申請專利範圍第8項所述之電洞傳輸層材料，其中該複數個過渡金屬氧化物包含該三氧化鉬(MoO3)、五氧化二钒(V2O5)、氧化鎳(NiO)以及三氧化鎢(WO3)中之至少一者。
  17. 一種有機光電二極體包含：
    一電極對包含一陽極與一陰極；
    一主動層設置於該陰極與該陽極之間；
    一電子傳輸層分佈於該陰極與該主動層之間；以及
    一電洞傳輸層，包含一電洞傳輸材料，其中該電洞傳輸材料包含一導電聚合物圈與複數個過渡金屬氧化物粒子，該電洞傳輸層分佈於該陽極與該主動層之間。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之有機光電二極體，其中該主動層包含一電子施體材料，該電洞傳輸層材料之功函數與該電子施體材料之HOMO之間之能隙小於PEDOT：PSS之功函數與該電子施體材料之HOMO之間之能隙。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之有機光電二極體，其中該電洞傳輸層係由該電洞傳輸材料藉濕膜成形而形成。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之有機光電二極體，其中該有機光電二極體包含一光電元件、一光偵測器、一發光二極體、以及一發光電晶體中之一者。
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