臺灣博碩士論文加值系統

本研究使用溶劑預混法將五種發光染料分別製作成螢光藍光發光層和磷光黃光發光層，並在此兩發光層之間搭配一中間層(Interlayer) 4,4',4''-Tris (carbazol-9-yl) triphenylamine，以製備高演色性和高效率白光有機發光二極體；其中，當中間層為1.5 nm時，所得之白光元件，在100 cd/m2 下效率為11.0 lm/W，在1,000 cd/m2下為7.0 lm/W，演色性分別為92和94；此外，當使用電子遷移率較高之電子傳輸材料2-2’-2”-(1,3,5-benzinetriyl) tris(1-phenyl-1-H- benzimidazole)時，在100 cd/m2 下之效率提升為23.3 lm/W，在1,000 cd/m2下為14.3 lm/W，演色性皆為93；此高演色性，可歸因為五種不同光色染料同時放光，其電致發光光譜幾乎涵蓋了可見光範圍；而使用適當厚度的中間層，能調制載子的再結合區，控制激子的分布，因此提高元件效率同時維持其高演色性。

摘要 I
誌謝 II
目錄 IV
圖目錄 VIII
表目錄 XII
壹、緒論 1
貳、文獻回顧 3
2-1、有機發光二極體的歷史發展 3
2-2、發光原理 12
2-3、有機材料 22
2-3.1、電洞傳輸層材料 22
2-3.2、電子傳輸層材料 23
2-3.3、電極材料 24
2-4、白光有機發光二極體之發展 24
2-4-1、單層發光白光元件 29
2-4.2、積層發光白光元件 33
2-4.3、兩波段白光元件 37
2-4.4、三波段白光元件 40
2-4.5、四波段白光元件 43
2-4.6、活化雙體和活化錯合物之白光OLED元件 45
參、實驗方法 47
3-1、材料 47
3-2、蒸鍍裝置 50
3-3、蒸鍍源之製備 52
3-4、基材清洗 53
3-5、旋轉塗佈電洞傳輸層 53
3-6、元件之電路設計 54
3-7、負電極的製備 55
3-8、元件電流、電壓、亮度及演色性特性量測 55
3-9、演色性電致發光（Electroluminescent spectrum, EL spectra）光譜之量測 57
3-10、電致發光（Electroluminescent spectrum, EL spectra）光譜之量測 58
3-11、能量轉換效率 power efficiency (lm/W) 58
3-12、電流轉換效率 current efficiency (cd/A) 58
肆、結果與討論 59
4-1、三波段黃光有機電致發光二極體 59
4-2、中間層對五波段白光OLED元件之影響 63
4-2.1、不同中間層之五波段白光OLED元件結構 63
4-2.2、不同中間層對五波段白光OLED元件效率和演色性之影響 66
4-3、染料濃度對五波段白光有機電致發光二極體之影響 71
4-3.1、不同染料濃度之五波段白光OLED元件結構 71
4-3.2、不同染料濃度對五波段白光OLED元件演色性之影響 73
4-4、不同中間層厚度之五波段白光OLED 76
4-4.1、不同中間層厚度之五波段白光OLED元件結構 76
4-4.2、中間層厚度對元件效率和演色性的影響 78
4-5、不同電子傳輸層對五波段白光OLED元件之影響 84
伍、結論 87
陸、參考文獻 88
附錄、個人著作目錄 93

[1] M. A. Baldo, M. E. Thompson, S. R. Forrest, Nature 2000, 403, 750.
[2] B. W. D'Andrade, S. R. Forrest, Adv. Mater. 2004, 16, 1585.
[3] G. Schwartz, M. Pfeiffer, S. Reineke, K. Walzer, K. Leo, Adv. Mater. 2007, 19, 3672.
[4] J. Kido, M. Kimura, K. Nagai, Science 1995, 267, 1332.
[5] R. F. Service, Science 2005, 310, 1762.
[6] I. Navigant Consulting, Energy Savings Potential of Solid-State Lighting in General Illumination Application 2010 to 2030 2010.
[7] S. J. Su, E. Gonmori, H. Sasabe, J. Kido, Adv. Mater. 2008, 20, 4189.
[8] S. H. Eom, Y. Zheng, E. Wrzesniewski, J. Lee, N. Chopra, F. So, J. G. Xue, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 153303.
[9] Y. R. Sun, N. C. Giebink, H. Kanno, B. W. Ma, M. E. Thompson, S. R. Forrest, Nature 2006, 440, 908.
[10] S. Reineke, G. Schwartz, K. Walzer, K. Leo, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 123508.
[11] J. Kalinowski, M. Cocchi, D. Virgili, V. Tattori, J. A. G. Williams, Adv. Mater. 2007, 19, 4000.
[12] H. S. Yang, Y. W. Shi, Y. Zhao, Y. L. Meng, W. Hu, J. Y. Hou, S. Y. Liu, Displays 2008, 29, 327.
[13] C. H. Chang, K. C. Tien, C. C. Chen, M. S. Lin, H. C. Cheng, S. H. Liu, C. C. Wu, J. Y. Hung, Y. C. Chiu, Y. Chi, Org. Electron. 2010, 11, 412.
[14] G. J. Zhou, Q. Wang, C. L. Ho, W. Y. Wong, D. G. Ma, L. X. Wang, Chem. Commun. 2009, 24, 3574.
[15] M. C. A. Bernanose, P. Vouauzx, J. Chem. Phys. 1953, 50, 64.
[16] H. P. K. P. Pope, P. J. Magnante, Chem. Phys. 1963, 38, 2042.
[17] W. Helfrich, Schneide.Wg, Phys. Rev. Lett. 1965, 14, 229.
[18] W. Helfrich, Schneide.Wg, J. Chem. Phys. 1966, 44, 2902.
[19] W. A. B. P. S. Vincett, R. A. Hann, G. G. Robert, Thin Solid Film 1982, 92, 171.
[20] R. H. Partridge, Polymer, 1983, 24, 733.
[21] C. W. Tang, S. A. Vanslyke, Appl. Phys. Lett. 1987, 51, 913.
[22] C. W. T. S. A. Vanslyke, L. C. Robert, US Patent, 1988, No. 4,720,432.
[23] C. W. Tang, S. A. Vanslyke, C. H. Chen, J. Appl. Phys. 1989, 65, 3610.
[24] J. H. Burroughes, D. D. C. Bradley, A. R. Brown, R. N. Marks, K. Mackay, R. H. Friend, P. L. Burns, A. B. Holmes, Nature 1990, 347, 539.
[25] C. Adachi, S. Tokito, T. Tsutsui, S. Saito, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 1988, 27, L713.
[26] M. Era, C. Adachi, T. Tsutsui, S. Saito, Chem. Phys. Lett. 1991, 178, 488.
[27] C. Hosokawa, H. Higashi, T. Kusumoto, Appl. Phys. Lett. 1993, 62, 3238.
[28] J. Kido, C. Ohtaki, K. Hongawa, K. Okuyama, K. Nagai, J. Appl. Phys., Part 2 1993, 32, L917.
[29] J. M. Shi, C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 1665.
[30] G. E. Jabbour, B. Kippelen, N. R. Armstrong, N. Peyghambarian, Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 1185.
[31] T. M. J. Kido, US Patent, 2000, No. 6,013,384..
[32] J. H. Jou, Y. S. Chiu, C. P. Wang, R. Y. Wang, C. Hu, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 193501.
[33] A. Dodabalapur, Solid State Commun. 1997, 102, 259.
[34] Commission Internationale de L’eclairage. (CIE), Colorimetry 1986, Publication Report No. 15.2.
[35] K. Sugiyama, D. Yoshimura, T. Miyamae, T. Miyazaki, H. Ishii, Y. Ouchi, K. Seki, J. Appl. Phys. 1998, 83, 4928.
[36] T. Forster, Ann. Phys. 1948, 6, 55.
[37] J. C. P. L. Dexter, J. Chem. Phys. 1953, 21, 836..
[38] S. R. Forrest, International Display Manufacturing Conference (IDMC) 2003.
[39] Murgatro.Pn, J. Phys. D-Appl. Phys. 1970, 3, 151.
[40] M. G. Mason, L. S. Hung, C. W. Tang, S. T. Lee, K. W. Wong, M. Wang, J. Appl. Phys., 1999, 86, 1688.
[41] S. A. VanSlyke, C. H. Chen, C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 2160.
[42] W. Y. Hung, T. H. Ke, Y. T. Lin, C. C. Wu, T. H. Hung, T. C. Chao, K. T. Wong, C. I. Wu, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 064102.
[43] B. W. D'Andrade, R. J. Holmes, S. R. Forrest, Adv. Mater. 2004, 16, 624.
[44] K. S. S. Naka, H. Anada, Electron. Tran. IEICE 1997, 80, 1114.
[45] C. H. Chuen, Y. T. Tao, Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 4499.
[46] C. H. Chuen, Y. T. Tao, F. I. Wu, C. F. Shu, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 4609.
[47] J. H. Jou, C. P. Wang, M. H. Wu, P. H. Chiang, H. W. Lin, H. C. Li, R. S. Liu, Org. Electron. 2007, 8, 29.
[48] J. H. Jou, C. C. Chen, Y. C. Chung, M. T. Hsu, C. H. Wu, S. M. Shen, M. H. Wu, W. B. Wang, Y. C. Tsai, C. P. Wang, J. J. Shyue, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 121.
[49] J. Kido, K. Hongawa, K. Okuyama, K. Nagai, Appl. Phys. Lett. 1994, 64, 815.
[50] Y. Shao, Y. Yang, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 073510.
[51] T. H. Liu, C. Y. Iou, C. H. Chen, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 5241.
[52] S. Tokito, T. Iijima, T. Tsuzuki, F. Sato, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 2459.
[53] T. H. Liu, Y. S. Wu, M. T. Lee, H. H. Chen, C. H. Liao, C. H. Chen, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 4304.
[54] R. H. Jordan, A. Dodabalapur, M. Strukelj, T. M. Miller, Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 1192.
[55] R. S. Deshpande, V. Bulovic, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 888.
[56] Y. S. Huang, J. H. Jou, W. K. Weng, J. M. Liu, Appl. Phys. Lett, 2002, 80, 2782.
[57] G. Cheng, F. Li, Y. Duan, J. Feng, S. Y. Liu, S. Qiu, D. Lin, Y. G. Ma, S. T. Lee, Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 4224.
[58] Y. F. Zhang, G. Cheng, Y. Zhao, J. Y. Hou, S. Y. Liu, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 4224.
[59] B. W. D'Andrade, M. E. Thompson, S. R. Forrest, Adv. Mater. 2002, 14, 147.
[60] G. Cheng, Y. F. Zhang, Y. Zhao, Y. Y. Lin, C. Y. Ruan, S. Y. Liu, T. Fei, Y. G. Ma, Y. X. Cheng, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 147.
[61] G. Schwartz, S. Reineke, K. Walzer, K. Leo, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 043504.
[62] X. M. Yu, G. J. Zhou, C. S. Lam, W. Y. Wong, X. L. Zhu, J. X. Sun, M. Wong, H. S. Kwok, J. Organomet. Chem. 2008, 693, 1518.
[63] Q. X. Tong, S. L. Lai, M. Y. Chan, J. X. Tang, H. L. Kwong, C. S. Lee, S. T. Lee, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 023503.
[64] Commission Internationale de l'Eclairage (CIE), Method of Measuring and Specifying Colour Rendering Properties of Light Sources 1995, Publication No13.3.
[65] Commisssion International de L'eclairage (CIE), Tolerance for reference illuminant, 1995, Section 5.3..
[66] 陳金鑫, 陳錦地, 吳忠幟, 白光OLED照明 2009.
[67] C. H. Chang, C. C. Chen, C. C. Wu, S. Y. Chang, J. Y. Hung, Y. Chi, Org. Electron. 2010, 11, 266.
[68] 王仲培, 國立清華大學材料科學與工程學系 博士論文 2006.
[69] Commisssion International de L'eclairage (CIE) Report, A Method for Assessing the Quality of Daylight Simulators for Colorimetry, 1999, Report No. 51.2.
[70] H. Kanai, S. Ichinosawa, Y. Sato, Synth. Met., 1997, 91, 195.
[71] G. Schwartz, S. Reineke, T. C. Rosenow, K. Walzer, K. Leo, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1319.