臺灣博碩士論文加值系統

激發複合體的成因是，透過元件內部分子間電子施體與受體的電荷轉移所形成，而此發光機制也被廣泛的用來提升純螢光有機發光元件的外部量子效率。在本篇中，我們將介紹一系列，以激發複合體系統做為主要發光機制之元件，其中包含了以咔唑 ( carbazole ) 為結構主體的衍生物作為電子施體，與1,3,5-三嗪衍生物作為電子受體所形成的混合結構。
在第一部分，我們介紹激發複合體所形成之藍光元件，透過調整元件兩極電子電洞注入的匹配，使得 mCP:PO-T2T 做為發光層所製做出來的有機發光元件，其外部量子效率可以達到 10.47% 並且CIE色度座標位於 (0.16,0.19)。
在第二部分中，我們在施體材料 (DTAF) 上引入一個空間立障 (SiPh3) 來增加激發複合的放光，使得激發複合體元件 (DSDTAF:3N-T2T) 的性能大幅的提升，相較於 DTAF:3N-T2T 製成的元件，其元件的最大外部量子效率從原本的 11.6% 提升至 13.24%。接著我們利用修改 DTAF 結構中的 triarylamine，並用 carbazole 基團來取代，由此獲得具有較低 HOMO 能階及高三重態能階的 FL-2CBP，製做出以 FL-2CBP:PO-T2T 做為發光層的藍光激發複合體元件，最大外部量子效率可以達到 10.45%， CIE 色度座標位於 (0.17,0.29)。
第三部分，我們將介紹一個電子施體 (Cbz2-Ph) 由一個 carbazole 基團共價連結在另一個 carbazole 基團的三號碳位上。值得注意的是，使用 Cbz2-Ph:PO-T2T 當作發光層的綠光激發複合體元件，展現出了前所未有的高效率表現，其最大外部量子效率高達 15.86% (45.9 cd/A, 59.4 lm/W)。從時間解析的暫態光致放光及光致放光量子效率，可以估算出最大外部量子效率的理論值為 16.7%，而此估算值也非常接近實驗數據。接著，我們修改了 Cbz2-Ph 的結構來降低材料的 HOMO 能階，在 carbazole 的六號碳位上引入 CN 鍵 (ms79)，使用 ms79:PO-T2T 製成的元件外部量子效率高達 15.9% (40.5 cd/A, 47.5lm/W)，這是目前藍光激發複合體元件的最佳表現。

Exciplex formation via intermolecular charge transfer between electron donors and acceptors has been exploited to markedly enhance the EQE of fluorescent OLEDs. In this thesis, we report a series of exciplex system with a blended structure containing carbazole derivate as an electron donor, and 1,3,5-triazine derivate as an electron acceptor. In first part, we reported blue exciplex device. By fine-tuning device structure, blue OLEDs made using mCP:POT2T as emitter can achieve EQE as high as 10.47% with CIE (0.16,0.29). In the second part, we introduce a spacer (SiPh3) into the donor molecule (DTAF) to enhance exciplex emission. The performance of the exciplex OLEDs (DSDTAF:3N-T2T) was improved dramatically; the maximum EQE efficiency was enhanced from 11.6% to 13.24%, which compared with DTAF:3N-T2T device. Then, we modified DTAF structure by replacing the triarylamine unit with a carbazole moiety, thereby obtaining FL-2CBP with lower HOMO and larger ET. Blue exciplex OLEDs made using FL-2CBP:POT2T as emitter can achieve EQE as 10.45% with CIE (0.17,0.29).
In third part, we report a donor (Cbz2-Ph) comprising carbazole covalently linked to the C3 positions of carbazole. Notably, green exciplex OLEDs made using Cbz2-Ph:POT2T as emitter exhibited the remarkable maxima EQE of 15.86% (45.9 cd/A and 59.4lm/W). From transient PL and PLQY analysis, the theoretical maximum EQE is thus estimated to be 16.7%, which are close to experimental data. Then, we modified Cbz2-Ph structure by introducing CN into the C6 positions of carbazole (ms79) to low the HOMO level. The ms79:POT2T based device achieved a high EQE of 15.9% (40.5 cd/A and 47.5lm/W), which is the highest performance blue exciplex OLED up to date.

致謝 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章、 緒論 1
1-1 有機發光二極體與激發複合體之介紹 1
1-2 論文架構 2
參考文獻 3
第二章、 實驗方法 4
2-1 緒論 4
2-2 有機材料純化 4
2-3 光物理性質 4
2-4 載子遷移率量測 5
2-5 螢光量子效率的量測 5
2-6 光致放光的時間解析量測 6
2-7 有機發光元件的製備與量測 7
參考文獻 9
第三章、 利用激發複合體製作高效率藍光有機發光元件 10
3-1 緒論 10
3-2 文獻回顧 10
3-3 材料介紹 12
3-4 元件表現與討論 16
3-4.1 載子注入 16
3-4.2 結構立體性 22
3-5 結論 25
第四章、 利用增加結構立體性提升元件效率 26
4-1 緒論 26
4-2 黃綠光元件之發光層材料介紹 26
4-3 黃綠光元件表現與討論 30
4-4 藍光元件之發光層材料介紹 39
4-5 藍光元件表現與討論 43
4-6 結論 46
第五章、 以咔唑為主體之激發複合體施體材料 47
5-1 緒論 47
5-2 綠光材料介紹 47
5-3 綠光元件表現與討論 53
5-4 藍光材料介紹 56
5-5 藍光元件表現與討論 62
5-6 結論 67
參考文獻 68

[1] C. W. Tang, and S. A. VanSlyke, Appl. Phys. Lett. 51, 913(1987).
[2] C. W. Tang, S. A. VanSlyke, and C. H. Chen, J. Appl. Phys. 65, 3610(1989).
[3] H. Uoyama, K. Goushi, K. Shizu, H. Nomura, and C. Adachi, Nature. 492, 234-238 (2012).
[4] J. C. de Mello, H. F. Wittmann and R. h. Friend, Adv. Mater. 9, 230 (1997).
[5] X. Gong, M. R. Robinson, J. C. Ostrowski, D. Moses, G. C. Bazan and A. J. Heeger, Adv. Mater. 14, 581 (2001).
[6] M. H. Tsai, H. W. Lin, H. C. Su, T. H. Ke, C. C. Wu, F. C. Fang, Y. L. Liao, K. T. Wong and C. I. Wu, Adv. Mater. 18, 1216 (2006).
[7] J.C. Mello, H.F. Wittmann, and R.H. Friend, Adv. Mater. 9, 230(1997).
[8] L.-O. P#westeur038#lsson, A.P. Monkman, Adv. Mater. 14, 757(2002).
[9] M. Gratzel, Nature. 414, 338-344(2001).
[10] S. Welter, K. Brunner, J. W. Hofstraat, and L. De Cola, Nature. 421, 54-57(2003).
[11] T. Noda, H. Ogawa and Y. Shirota, Adv. Mater. 11, 283 (1999)
[12] J. Wang, Y. Kawabe, S. E. Shaheen, M. M. Morrell, G. E. Jabbour, P. A. Lee, J. Anderson, N. R. Armstrong, B. Kippelen, E. A. Mash and N. Peyghambarian, Adv. Mater. 10, 230 (1998).
[13] C. Giebeler, H. Antoniadis, D. D. C. Bradley and Y. Shirota, J. Appl. Phys. 85, 608 (1999).
[14] Y. Kawabe and J. Abe, Appl. Phys. Lett. 81, 493 (2002).
[15] L. C. Palilis, A. J. M#westeur037#kinen, M. Uchida and Z. H. Kafafi, Appl. Phys. Lett. 82, 2209 (2003).
[16] S. L. Lai, M. Y. Chan, Q. X. Tong, M. K. Fung, P. F. Wang, C. S. Lee and S. T. Lee, Appl. Phys. Lett. 93, 143301 (2008).
[17] K. Goushi, K. Yoshida, K. Sato and C. Adachi, Nat. Photon. 6, 253 (2012).
[18] W. Y. Hung, G. C. Fang, S. W. Lin, S. H. Cheng, K. T. Wong, T. Y. Kuo, and P. T. Chou, Scientific Reports. 4, 5161(2014).
[19] C. H. Chen and C. W. Tang, Chemistry of Functional Dyes, Mita Press, Vol. 2, p, 536(1992).
[20] M. F. Wu, S. J. Yeh, C. T. Chen, H. Murayama, T. Tsuboi, W. S. Li, I. Chao, S. W. Liu, and J. K. Wang, Adv. Funct. Mater. 17, 1887-1895(2007).
[21] J. H. Lee, S. H. Cheng, S. J. Yoo, H. Shin, J. H. Chang, C. Wu, K. T. Wong, and J. J. Kim, Adv. Funct. Mater. 25, 361-366(2015).