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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:翁正岳
研究生(外文):WENG,JENG-YUE
論文名稱:以V2O5薄膜作為電洞注入材料對OLED電激發光特性之研究
論文名稱(外文):Electroluminescence Study of Organic Light-Emitting Diodes by Adding Thin-Film of V2O5 as the Hole-Injection Layer
指導教授:張鎮平張鎮平引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:輔仁大學
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:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:71
中文關鍵詞:有機電激發光二極體五氧化二釩熱注入界面能障
外文關鍵詞:OLEDV2O5barrier heightthermionic injection
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本實驗元件基本的結構為ITO/Alq3(500Å)/LiF(10Å)/Al (1000Å),當加入了以TPD或β-NPB為電洞傳輸層500Å後,有明顯提升元件發光特性之幫助,於是,我們將再加入以vanadium pentoxide (V2O5)為電洞注入層改變其厚度,對元件是否有正面的影響。
結果發現,當以TPD為電洞傳輸層,配合上V2O5為電洞注入層改變其厚度由5Å至20Å,皆有提升元件效率、降低起始電壓的幫助,其中,以ITO/V2O5(5Å)/TPD(500Å)/Alq3(500Å)/LiF(10Å)/Al(1000Å)之元件結構增益最大,與ITO/TPD(500Å)/Alq3(500Å)/LiF(10Å)/Al (1000Å)之元件結構相比,起始電壓由7.6V降到6.16V、最大亮度由9877.8 cd/m2提升到10928.3 cd/m2,在電流密度為100 mA/cm2時,發光效率由1.05 cd/A提升到1.9 cd/A,提升了81%。
但是,如果是由β-NPB為電洞傳輸層的元件,加了V2O5為電洞注入層改變其厚度由5Å至20Å,元件的起始電壓反而升高、最大亮度稍降、效率變差。
這是因為加了電洞注入層V2O5,電洞依然大部分是以熱注入的模式,由陽極ITO跨越能障注入到有機材料,而非是以穿隧效應注入。因此,電洞注入層V2O5的效用,還需要考慮搭配的電洞傳輸層材料之HOMO能階。
The interface between the organic layer and the Indium Tin Oxide (ITO) anode of an organic light-emitting diode (OLED) is crucial to the
performance of the device. Vanadium pentoxide (V2O5) is a p-type semiconductor with a high work function. It has also been reported as an efficient modification layer of ITO anode to enhance holes inject.
In this experiment, I have added hole-inject layer to the OLEDs by depositing an ultra-thin V2O5 layer on the ITO anode. The structure of the devices are ITO/V2O5(5~20Å)/TPD orβ-NPB(500Å)/Alq3(500Å)/LiF (10Å)/Al(1000Å). For comparison, another two devices were fabricated. These two devices had the same structure as the one described earlier, except that ITO is without V2O5 depositing.
The performance of the OLED which consisted of TPD as the HTL can be improved by depositing an ultra-thin V2O5 layer on the ITO anode. On the contrary, the performance of the OLED which consisted of β-NPB as the HTL will decrease by using an ultra-thin V2O5 layer as the HIL.
Because the interface barrier height of ITO/V2O5 is higher than that of ITO/β-NPB and lower than that of ITO/TPD. It is reasonable to assume the hole injection from an ITO anode through an ultra-thin V2O5 layer by the thermionic injection, not by the tunneling effect.
摘要 I
ABSTRACT II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第壹章 緒論 1
第貳章 文獻回顧 3
第一節 有機電激發光元件的起源 3
第二節 OLED的發光原理 5
第三節 OLED的基本結構 6
第四節 研究動機 10
第參章 理論簡介 11
第一節 單位與公式 11
第二節 OLED的色彩鑑定 16
第三節 載子遷移率(CARRIER MOBILITY) 19
第四節 界面能障(BARRIER HEIGHT) 21
第五節 有機材料之能階計算 22
第肆章 實驗部分 23
第一節 藥品部分 23
第二節 儀器部分 25
第三節 元件基板前製流程 26
第四節 元件的量測 28
第伍章 實驗結果與討論 30
第一節 使用ALQ3為主發光層,加入電洞傳輸層TPD或Β-NPB之 探討………………………..………………………………………….30
第二節 以ALQ3為發光層,TPD為電洞傳輸層,加入電洞注入層V2O5 並改變其厚度 34
第三節 以ALQ3為發光層,Β-NPB為電洞傳輸層,加入電洞注入層V2O5並改變其厚度 41
第四節 TPD及Β-NPB的電洞遷移率(HOLE MOBILITY) 48
第五節 BARRIER HEIGHT 54
第陸章 結論 63
第一節 結論 63
第二節 實驗照片 68
第柒章 參考文獻 70
圖解有機EL, 城戶淳二 著, 李俊毅 審定.
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