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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林政弘
研究生(外文):Cheng Hong Lin
論文名稱:咪唑與胺基苯蔥酮衍生物在有機電致發光二極體的應用
論文名稱(外文):Application of Imidazole and Aminobenzanthrone Derivatives in Organic Electroluminescent Devices
指導教授:鄭建鴻鄭建鴻引用關係
指導教授(外文):Chien Hong Cheng
學位類別:博士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:化學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
中文關鍵詞:有機電致發光二極體咪唑衍生物螢光摻雜物胺基苯蔥酮藍光紅光白光
外文關鍵詞:OLEDelectroluminescencedopantfluorescence
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利用salicylaldahyde、benzil、aniline等在醋酸反應下可得發藍色螢光的咪唑環化合物的眾多衍生物。在TPIP系列中,咪唑(imidazole)環上的氮原子與苯酚(phenol)環上的氫氧基會形成分子內氫鍵,使原本這一類位在藍紫光區的化合物會紅位移至藍光區。我們為了提高分子的熱穩定性,另外合成雙體化系列的DPIP,螢光的位置與TPIP系列相似,都是位在藍光區,而熔點與Tg(142 ℃)也較為提高。選用TPBI當主發光體,將DPIP摻雜在TPBI,改變摻雜濃度,可使元件的亮度最高達6200 cd/m2,對外量子效率達2 %,起始電壓約4.5 eV。
利用Pd(OAc)2/P(t-Bu)3/NaO-t-Bu系統催化bromobenzanthrone與diphenyl amine可得具紅色螢光之NPBA系列化合物。這些化合物的結構中,具有推電子基與拉電子基使HOMO與LUMO的能隙(Eg)較窄,因此其螢光光譜落在紅光區域。由於分子的推電子與拉電子官能基使分子間有較強偶極效應,且放光位置會與周圍環境影響,如b-NPBA的螢光光譜因此在不同極性的溶劑下會有很明顯的不同,在低極性時,為570 nm左右,在高極性則會紅位移至650 nm。元件上也是有類似的性質,將其摻雜在Alq內,隨著摻雜濃度由1 %至8 %,EL光譜位置也由570 nm至590 nm,比較特殊的是其亮度很高,最大可達65000 cd/m2。若將b-NPBA及其衍生物當成主發光體,可製成一系列發紅光元件(ITO/NPB/b-NPBA/TPBI/Mg:Ag),以元件3b為例,最大亮度可達25000 cd/m2,最大對外量子效率為1.94 %,元件EL光譜位置位於614 nm,CIE值落在(0.61, 0.38),已為紅光範圍內。另一化合物,DPBB在放光顏色為比b-NPBA更紅化合物,以高濃度摻雜在Alq內,其EL光譜為645 nm,CIE值為(0.64, 0.36),算是一個非常紅的元件,但元件的亮度不夠亮,只有900 cd/m2,效率也不高。
在第三章利用b-NPBA摻雜在Alq內可發很強的黃光,波長為580 nm加上DPIP-2可發藍綠光的特性,波長為490 nm而且DPIP-2的HOMO較低可使部份洞子傳輸層NPB發光,綜合以來可製作白光元件。由於b-NPBA層會有”載子捕捉”的現象,使紅光部份強度較高因此須控制紅光部份與藍光部份的膜厚,才能使白光元件的CIE達到理想值(0.33, 0.33)。在不同的電壓下,b-NPBA”捕捉電子”在驅動電壓增加後會趨於飽和而使電子流向DPIP-2使藍光強度增加,而使CIE值會有所改變。在元件4d中NPB (60 nm)/DPIP-2 (10 nm)/b-NPBA:Alq (2 %,10 nm)/Alq (40 nm)/Mg:Ag,元件放光光譜所涵蓋的範圍從400 nm ~ 700 nm,元件CIE值從9 V至13 V為(0.33, 0.34)~(0.32,0. 34)均落在白光範圍,可發很穩定的白光。元件的最大亮度在電壓12 V時為5000 cd/m2,對外量子效率為0.59 %,電流效率1.43 cd/A。
目 錄
摘要 -------------------------------------------------------I
表目錄 -----------------------------------------------------III
圖目錄 ------------------------------------------------------VI
第一章 緒論
第二章 咪唑化合物的合成與在藍光元件的應用
前言--------------------------------------------------47
結果與討論--------------------------------------------48
第一節 TPIP衍生物的合成---------------------------------------48
第二節 元件製作與性質探討-------------------------------------64
結論--------------------------------------------------77
第三章 胺基苯蔥酮衍生物在紅光元件的應用
前言--------------------------------------------------78
結果與討論--------------------------------------------79
第一節 NPBA衍生物的合成---------------------------------------79
第二節 元件製作與性質探討-------------------------------------83
第三節 b-NPBA摻雜在Alq的探討----------------------------------95
結論-------------------------------------------------104
第四章 白光
前言-------------------------------------------------105
結果與討論-------------------------------------------106
結論-------------------------------------------------122
實驗部份與光譜資料-------------------------------------------123
光譜圖(1H,13C-NMR與DSC圖)---------------------------------150
參考文獻-----------------------------------------------------172
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