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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃世欣
研究生(外文):Shih-Hsin Huang
論文名稱:聚亞醯胺(6FDA-BAO)及其單體摻至電洞傳輸層對有機電致發光元件壽命之影響
指導教授:周卓煇
指導教授(外文):Jwo - Huei Jou
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:材料科學工程學系
學門:工程學門
學類:材料工程學類
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
論文頁數:91
中文關鍵詞:聚亞醯胺有機電致發光元件真空蒸鍍聚合
外文關鍵詞:PolyimideOrganic electroluminescent DeviceVDP
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摘要
在有機電致發光元件中,以電洞傳輸層之玻璃轉換溫度 (Tg)最低,因此,元件操作時產生的焦耳熱,容易導致電洞傳輸材料結晶化的現象,進而破壞材料原本非晶形特性,造成元件壽命減短。本論文利用真空蒸鍍聚合(Vapor Deposition Polymerization)法製備有機電致發光元件,將聚亞醯胺高分子摻雜(doping)至電洞傳輸層中,期望藉由高分子優異的熱安定性,以保護電洞傳輸材料,進而提升元件壽命。在實驗中亦發現,僅摻入單體 (6FDA或BAO)亦能使元件壽命獲得提升。因此,本研究探討高分子及其單體的摻雜量,對元件特性影響,並以壽命增加對亮度減損比 (R),評估元件之改善情形。
實驗結果顯示,在壽命半衰期之表現方面,以摻入25 %聚亞醯胺之元件表現最好,壽命半衰期為41分鐘;以壽命增加對亮度減損比(R),評估元件之改善情形,結果以8 % BAO之元件最高,R值為51.2,這表示此元件可在犧牲最少亮度的情形下,獲得最佳之壽命提升。

目錄
壹、 緒論………………………………………………………………1
貳、 文獻回顧…………………………………………………………4
2-1、有機電致發光發展起源…………………………………...4
2-2、有機電致發光原理………………………………………...7
2-3、元件材料………………………………………………….10
2-4、元件損壞原因…………………………………………….12
2-5、元件壽命與穩定性探討………………………………….16
參、 實驗方法………………………………………………………..18
3-1、材料……………………………………………………….18
3-2、基材清洗步驟…………………………………………….18
3-3、蒸鍍裝置………………………………………………….19
3-4、單體沈積速率之鑑定…………………………………….19
3-5、蒸鍍聚合………………………………………………….20
3-6、亞醯胺化條件…………………………………………….21
3-7、電流、電壓與亮度關係曲線圖之量測………………….21
3-8、亮度與時間關係圖之量測……………………………….21
3-9、發光效率(luminescence efficiency)之計算…………..21
3-10、壽命增加對亮度減損比(R)之計算…………………22
肆、 結果與討論……………………………………………………..23
4-1、石英震盪膜厚計之校正………………………………….23
4-2、元件結構與製程參數…………………………………….24
4-3、電洞傳輸材料之高分子保護層………………………….25
4-3-1、共蒸鍍聚合條件的選擇…………………………..25
4-3-2、聚醯胺酸(PAA)保護層………………………..26
4-3-3、聚亞醯胺(PI)保護層…………………………..28
4-4、單體(BAO或6FDA)摻至電洞傳輸層之影響……….30
4-4-1、BAO單體………………………………………….31
4-4-2、6FDA單體…………………………………………33
伍、 結論………………………………………………………………35
陸、 參考資料…………………………………………………………36
表目錄
表一、膜厚校正值………………………………………………………41
表二、元件在亞醯胺化前之特性表現…………………………………42
表三、亞醯胺化對元件相關特性之影響………………………………43
表四、BAO摻雜量對元件特性之影響……………………….………..45
表五、摻有6FDA的元件,其相關性質表現………………………….46
圖目錄
圖一、雙層元件之結構及能階示意圖……………………………….….46
圖二、載子再結合區域位於具電洞傳輸功能的發光層上……….….…47
圖三、載子再結合區域位於發光層上…………………………………..48
圖四、載子再結合區域分別在具電洞與電子傳輸功能的發光層上.….49
圖五、有機電致發光元件之結構及能階示意圖…………………….….50
圖六、電子與電洞經再結合後之能量分配及能階示意圖……….…….51
圖七、BAO、6FDA化學結構示意圖…………………………………...52
圖八、電致發光分子之化學結構示意圖………………………………..53
圖九、真空蒸鍍聚合系統之示意圖…………………………………......54
圖十、元件結構示意圖…………………………………………………..55
圖十一、BAO、6FDA及TPD分子之沉積速率隨蒸鍍源溫度變化情形...56
圖十二、6FDA-BAO (PAA)摻入量對元件亮度之影響…………………..57
圖十三、6FDA-BAO (PAA)摻入量對元件面電流-電壓特性之影響……58
圖十四、亞醯胺化前元件壽命與發光效率關係圖…………..…………59
圖十五、亞醯胺化前,元件亮度隨時間變化情形……………………..60
圖十六、6FDA-BAO (PI)摻入量對元件亮度之影響……………………61
圖十七、6FDA-BAO (PI)摻入量對元件電流-電壓特性之影響….…….62
圖十八、亞醯胺化對元件亮度之影響;
尚未摻雜6FDA-BAO…………………………………………….63
圖十九、亞醯胺化對元件電流-電壓特性之影響;
尚未摻雜6FDA-BAO…………………………………………….64
圖二十、亞醯胺化對元件亮度之影響;
6FDA-BAO摻入量為17 %………………………………..……..65
圖二十一、亞醯胺化對元件電流-電壓特性之影響;
6FDA-BAO摻入量為17 %……………………………………....66
圖二十二、亞醯胺化對元件亮度之影響;
6FDA-BAO摻入量為25 %……………………………………….67
圖二十三、亞醯胺化對元件電流-電壓特性之影響;
6FDA-BAO摻入量為25 %……………………………………….68
圖二十四、亞醯胺化對元件亮度之影響;
6FDA-BAO摻入量為50 %…………………………………….…69
圖二十五、亞醯胺化對元件電流-電壓特性之影響;
6FDA-BAO摻入量為50 %……………………………………….70
圖二十六 、亞醯胺化後元件壽命與發光效率關係圖………………….71
圖二十七、亞醯胺化後,元件亮度隨時間變化情形……………………72
圖二十八、BAO摻入TPD對元件亮度之影響…………………………….73
圖二十九、BAO摻入TPD對元件電流-電壓特性之影響………………..74
圖三十 、摻入BAO對元件壽命與發光效率影響………………………75
圖三十一、BAO摻入量對元件壽命的影響……………………………..76
圖三十二、6FDA摻入量對元件亮度之影響………………………………77
圖三十三、6FDA摻入量對元件的電流-電壓關係圖…………………….78
圖三十四、摻入6FDA對元件壽命與發光效率影響………….………..79
圖三十五、6FDA摻入量對元件壽命的影響…………………………….80

陸、參考資料
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45. T. Kugler, A. Johansson, I Dalsegg, U. Gelius, W. R. Salaneck, Synth. Metals 1997, 91, 143.
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50. Chang-Sik Ha, Jung-Ho shin, Hyuntaek Lim, Won-Jei Cho, Material Science and Engineerign 2001, B85, 195.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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