(3.237.48.165) 您好!臺灣時間:2021/05/09 13:50
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:陳信仁
研究生(外文):Hsin-Jen Chen
論文名稱:利用咔唑衍生物為母體之高效率藍綠磷光有機發光二極體
論文名稱(外文):High Efficiency Blue and Blue-Green Phosphorescent Organic Light-emitting Diodes with Carbazole Derivatives Host
指導教授:邱天隆
指導教授(外文):Tien-Lung Chiu
口試委員:李君浩梁文傑
口試委員(外文):Jiun-Haw LeeMan-kit Leung
口試日期:2013-09-18
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:光電工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:110
中文關鍵詞:有機發光二極體外部量子效率最低未填滿分子軌域最高填滿分子軌域三重態-三重態消滅國際照明委員會
外文關鍵詞:OLEDEQEHOMOLUMOTTACIE
相關次數:
  • 被引用被引用:3
  • 點閱點閱:142
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本篇論文主要在研究以咔唑基團之雙耦極性母體材料(host)做為 高效率的藍光與藍綠光有機發光二極體(organic light-emitting,OLED),而其中之一影響效率高低的原因來自於母體材料與摻雜客發光體之間的能量轉移過程,因此在本篇論文我們採用了以咔唑基團 (Carbazole) 分別和2-phenyl-5-(2’,4’,6’-trimethyl-[1,1’-biphenyl]-4-yl)-1,3,4-oxadiazole (OXD)以及3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5- tert-butylphenyl-1,2.4-triazole (TAZ)的衍生物做為母體材料,原因是咔唑基團有很好的電洞傳輸性質之外,又兼有高三重態能量,搭配具有較佳電子傳輸特性的OXD和TAZ作為主發光層材料,製做成藍光和藍綠光OLED。
在第一章我們將介紹OLED元件的、發展歷史基本運作原理、近期OLED的發展現況與所面臨的問題,進而引述相關已發表之研究報告及文獻,並討論其效率改善成果;第二章提供本論文所進行的實驗流程、方法與量測方式。第三章的結果與討論,我們會對本論文裡所使用五種咔唑基團的衍生物進行基本的材料特性量測與分析,量測該材料之吸收頻譜、螢光頻譜、最低電子未填滿能階(LUMO)與最高電子占領能階(HOMO),再製作成藍光OLED元件,利用調變藍色發光體iridium(III)bis[(4,6-difluorophenyl)-pyridinato-N,C2’] picolinate (FIrpic)之摻雜濃度,找到不同濃度的客發光體FIrpic 於不同母體材料,分別討論五種母體材料對摻雜FIrpic濃度的元件特性變化及摻雜FIrpic對載子注入與傳輸特性的影響,以達到高效率藍光OLED之目的。第四章主要為調變電子傳輸層(electron transporting layer,ETL)和發光層(emitting layer,EML) 之膜厚,對高效率藍光OLED元件特性的進行優化,在電子傳輸層厚度調變至45 nm的狀況下,找到了較佳的效率44.83 cd/A、37.89 lm/W 和EQE為21.02%,接著在40 nm的發光層厚度,有較佳的電荷平衡狀態,表現出較高的效率47.95 cd/A、42.16 lm/W和EQE 22.94%。第五章為摻雜綠色客發光體tris(phenylpyridine)iridium (Ir(ppy)3)進行藍綠光OLED之研究,使元件能均衡的放出藍綠光頻譜,達到高效率且高色穩定的藍綠光有機元件。第六章為本論文之結論。
By studying five bipolar compounds named as CbzOXD-1, CbzOXD-2, CbzTAZ-1, CbzTAZ-2 and CbzTAZ-3 to be the host of blue and blue-green phosphorescent (Ph) organic light emitting diode (OLED), the characteristics of these OLEDs are disclosed in this thesis. These ambipolar derivatives are synthesized by applying carbazole on 2-phenyl-5-(2',4',6'-trimethyl-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-1,3,4-oxadiazole (OXD) and 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2.4-triazole (TAZ) to become the five new compounds. The main idea is to synthesize the ambipolar materials utilizing carbazole with the excellent hole transporting and high triple energy, to assist the electron transporting materials (OXD and TAZ).
The organization of this thesis: chapter 1, the history, principle, current and future development of OLEDs will be introduced in this part. In addition, we summary several relative reports and discuss their reported the improvement of efficiency. Chapter 2, the detail experimental process, device fabrication, measurement will be addressed. Chapter 3, the characteristics of these five novel compounds will be discussed such as absorption spectrum, photoluminescence spectrum, low unoccupied molecular orbit (LUMO), high occupied molecular orbit (HOMO). Then, we use these five compounds to be the host doping with iridium(III)bis[(4,6-difluorophenyl)-pyridinato-N,C2’] picolinate (FIrpic) as emitting layer inside the blue PhOLED. By well tuning the dopant concentration, the high efficiency blue PhOLED can be obtained. Chapter 4, to optimize the current efficiency of blue PhOLED, the adjustment in the thickness of electron transporting layer (ETL) and emitting layer (EML) will be employed to find the optimal device structure with 45 nm ETL and 40 nm EML. The blue PhOLED shows current efficiency of 47.95 cd/A, power efficiency of 42.16 lm/W and external quantum efficiency (EQE) of 22.94%. In addition, the purified FIrpic will be also employed to achieve the maximum current efficiency of 52.1 cd/A. Chapter 5, the blue-green PhOLED is also investigated by adding the green dopant into the former blue PhOLED to achieve the high efficiency and high color stability. The conclusions and future work about this thesis will be carefully given in the Chapter 6.
致謝 5
目錄 6
表目錄。 8
圖目錄 10
符號說明 15
第一章 緒論 17
1.1 前言 18
1.2 有機發光二極體發展史 19
1.3 有機發光二極體發光原理 21
1.4 有機發光二極體元件工作原理 22
1.5 有機發光二極體元件的材料及效率 26
1.6 電荷在有機層的傳遞 34
1.7 研究動機 36
第二章 有機發光二極體實驗製程與量測 38
2.1 黃光微影製程與設備 38
2.2 有機發光二極體元件製程 40
2.2.1 ITO氧電漿表面處理 41
2.2.2 蒸鍍製程 41
2.2.3 有機發光二極體元件封裝 43
2.3 有機發光二極體量測系統 43
第三章 藍色磷光發光二極體元件結果與討論 46
3.1 母體材料之材料特性探討 47
3.2 藍光元件探討 52
3.2.1 CbzOXD-1之藍光元件 52
3.2.2 CbzTAZ-1之藍光元件探討 56
3.2.3 CbzOXD-2之藍光元件探討 61
3.2.4 CbzTAZ-2之藍光元件探討 65
3.2.5 CbzTAZ-3之藍光元件探討 68
3.3 結論 72
第四章 CbzTAZ-1藍色磷光元件發光效率之優化 77
4.1 調變電子傳輸層厚度 77
4.2 調變發光層厚度 80
4.3 高純度之FIrpic元件探討 83
第五章 藍綠色磷光元件結果與討論 89
5.1 綠光元件之探討 89
5.2 藍綠光元件之探討 92
第六章 結論 99
附錄1不同發光層厚度之元件探討 102
附錄2電子遷移率之探討 105
參考文獻 107
[1]M. A. Baldo, D. F. O’Brien, Y. You, A. Shoustikov, S. Sibley, M. E. Thompson and S. R. Forrest, Nature 395, 151 (1998).

[2]V. Cleave, G. Yahioglu, P. L. Barny, R. H. Friend and N. Tessler, Adv. Mater. 11, 285 (1999).

[3]G. Gu, P. E. Burrows, S. Venkatesh and S. R. Forrest, Opt. Lett. 22, 172 (1997).

[4]陳金鑫,陳錦地,吳忠幟,白光OLED照明,五南出版社 (2012).

[5]M. Pope, H. Kallmann and P. Magnante, J. Chem, Phys. 38, 2024 (1963).

[6]D. F. Williams and M. Schadt, Proceedings of the IEEE 58, 476 (1970).

[7]W. Helfrich and W. G. Schneider, Phys. Rev. Lett. 14, 229 (1965).

[8]C. W. Tang and S. A. Vanslyke, Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987).

[9]陳金鑫,黃孝文,有機電激發光材料與元件,五南出版社 (2005).

[10]J. H. Burroghes, D. D. C. Bradley, A. R. Brown, R. N. Marks, K. Mackay, R. H. Friend, P. L. Burns and A. B. Holmes, Nature 347, 539 (1990).

[11]S. R. Forrest, Org. Electron. 4, 45 (2003).

[12]C. W. Tang, S. A. Vanslyke and C. H. Chen, J.Appl. Phys. 65, 3610 (1989).

[13]K. S. Yook, S. O. Jeon, C. W. Joo and J. Y. Lee, Appl. Phys. Lett. 93, 113301 (2008).

[14]J. H. Lee, C. L. Huang, C. H. Hsiao, M. K. Leung, C. C. Yang and C. C. Chao, Appl. Phys. Lett. 94, 223301 (2009).

[15]R. J. Holmes, B. W. D’Andrade, S. R. Forrest, X. Ren, J. Li and M. E. Thompson, Appl. Phys. Lett. 83, 3818 (2003).

[16]X. Ren, J. Li, R. J. Holmes, P. I. Djurovich, S. R. Forrest and M. E. Thompson, Chem. Mater. 16, 4743 (2004).

[17]X. Gong, J. C. Ostrowski, D. Moses, G. C. Bazan and A. J. Heeger, Adv. Funct. Mater. 13, 439 (2003).

[18]M. A. Baldo, D. F. O’Brien, S. R. Forrest, and M. E. Thompson, Phys. Rev. B 60, 14422 (1999).

[19]M. Klessimger, J. Michl, Excited States and Photochemistry of Organic Materials, VCH Publishers, New York (1995).

[20]H. Suzuki and S. Hoshino, J. Appl. Phys. 79, 8816 (1996).

[21]M. Uchida, C. Adachi, T. Koyama and Y. Taniguchi, J. Appl. Phys. 86, 1680 (1999).

[22]S. Lamansky, R. C. Kwong, M. Nugent, P. I. Djurovich and M. E. Thompson, Org. Electron. 2, 53 (2001).

[23]M. Sudhaker, P. I. Djurovich, T. E. Hogen-Esch and M. E. Thompson, J. Am. Chem. Soc. 125, 7796 (2003).

[24]A. L. Burin and M. A. Ratner, J. Phys. Chem. A. 104, 4704 (2000).

[25]C. Adachi, S. Tokito, T. Tsutsui and S. Satito, Jpn. J. Appl. Phys. 27, L713 (1988).

[26]S. Tokito, T. Iijima, T. Tsuzuki and F. Sato, Appl. Phys. Lett. 83, 2459 (2003).

[27]H. Kanai, S. Ichinosawa and Y. Sato, Synth. Met. 91, 195 (1997).

[28]D. Tanaka, H. Sasabe, L. Yan-Jun, S. Shi-Jian, T. Takeda and J. Kido, Jpn. J. Appl. Phys. 46, L10 (2007).

[29]Z. M. Hudson, W. Zhibin, M. G. Helander, Z. H. Lu and W. Suning, Adv. Mater. 24, 2922 (2012).

[30]R. J. Holmes, S. R. Forrest, Y. J. Tung, R. C. Kwong, J. J. Brown, S. Garon and M. E. Thompson, Appl. Phys. Lett. 82, 2422 (2003).

[31]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 (2007).

[32]S. J. Yeh, M. F. Wu, C. T. Chen, Y. H. Song, Y. Chi, M. H. Ho, S. F. Hsu and C. H. Chen, Adv. Mater. 17, 285 (2005).

[33]J. Kido, K. Hongawa, K. Okuyama and K. Nagai, Jpn. J. Appl. Phys. 32, L917 (1993).

[34]Y. Hamada, C. Adachi, T. Tsutsui and S. Saito, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 1812 (1992).

[35]H. Nakada, S. Kawami, K. Nagayama, Y. Yonemoto, R. Murayama, J. Funaki, T. Wakimoto and K. Imai, Polym. Prepr. Jpn. 35, 2450 (1994).

[36]C. Adachi, M. A. Baldo, S. R. Forrest and M. E. Thompson, Appl. Phys. Lett. 77, 904 (2000).

[37]K. A. King, P. J. Spellane and R. J. Watts, J. Am. Chem. Soc. 107, 1431 (1985).

[38]C. Adachi, R. C. Kwong, P. Djurovich, V. Adamovich, M. A. Baldo, M. E. Thompson and S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. 79, 2082 (2001).

[39]H. Sasabe, E. Gonmori, T. Chiba, Y. J. Li, D. Tanaka, S. J. Su, T. Takeda, Y. J. Pu, K. I. Nakayama and J. Kido, Chem. Mater. 20, 19 (2008).

[40]J. K. Bin, N. S. Cho and J. I. Hong, Adv. Mater. 24, 2911 (2012).

[41]N. Chopra, J. Lee, Y. Zheng, S. H. Eom and J. Xue, Appl. Phys. Lett. 93, 143307 (2008).

[42]C. H. Cheung, K. C. Kwok, S. C. Tse and S. K. So, J. Appl. Phys. 103, 093705 (2008).

[43]S. C. Tse, S. W. Tsang and S. K. So, J. Appl. Phys. 100, 063708 (2006).

[44]C. E. Small, S. W. Tsang, J. Kido, S. K. So and F. So, Adv. Funct. Mater. 22, 3261 (2012).

[45]H. Kim, J. Lee and C. Park, J. Kor. Phys. Soc. 41, 395 (2002).

[46]C. H. Hsiao, Study of High-Efficiency and High-Color-Stability White Organic Light-Emitting Devices, National Taiwan University Doctoral Dissertation (2010).

[47]N. Matsusue, S. Ikame, Y. Suzuki and H. Naito, J. Appl. Phys. 97, 123512 (2005).

[48]J. S. Park, J. H. Seok, J. R. Koo, B. M. Seo, K. H. Lee, J. K. Park, S. S. Yoon and Y. K. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 49, 08JG03 (2010).

[49]K. S. Yook and J. Y. Lee, J. Ind. Eng. Chem. 16, 181 (2010).
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
1. 黃國禎(2007)。數位時代的學習契機與要素。研習論壇精選,第1輯,頁241-252。http://www.rad.gov.tw/book-no1/PDF/02_01.pdf
2. 林利芝(2012)。教學講義找麻煩,合理使用費思量─評析智慧財產法院九十九年度刑智上易字第61號刑事判決,月旦法學雜誌,207期,頁150-175。
3. 林利芝(2012)。教學講義找麻煩,合理使用費思量─評析智慧財產法院九十九年度刑智上易字第61號刑事判決,月旦法學雜誌,207期,頁150-175。
4. 李治安(2012)。合理使用誰的著作?-論合理使用與出處明示之關聯,政大法學評論,126期,頁357-403。
5. 李治安(2012)。合理使用誰的著作?-論合理使用與出處明示之關聯,政大法學評論,126期,頁357-403。
6. 黃國禎(2007)。數位時代的學習契機與要素。研習論壇精選,第1輯,頁241-252。http://www.rad.gov.tw/book-no1/PDF/02_01.pdf
7. 楊家興(1999)。虛擬學校:資訊網路下整合性的教學環境。教學科技與媒體,47期,頁12-23。
8. 楊家興(1999)。虛擬學校:資訊網路下整合性的教學環境。教學科技與媒體,47期,頁12-23。
9. 劉孔中、謝銘洋、馮震宇(2012),著作權判決實證研究─從智財法院成立後三年相關判決出發,月旦法學雜誌,203期,頁47-62。
10. 劉孔中、謝銘洋、馮震宇(2012),著作權判決實證研究─從智財法院成立後三年相關判決出發,月旦法學雜誌,203期,頁47-62。
11. 賴文智(2002)。數位科技對著作權制度的衝擊。網路資訊雜誌,122-123期,頁61-66。
12. 賴文智(2002)。數位科技對著作權制度的衝擊。網路資訊雜誌,122-123期,頁61-66。
13. 賴文智(2004)。數位科技對著作權授權契約及合理使用範圍之影響之研究。智慧財產權雜誌,65期,頁119-139。
14. 賴文智(2004)。數位科技對著作權授權契約及合理使用範圍之影響之研究。智慧財產權雜誌,65期,頁119-139。
15. 嚴裕欽(2008)。司法機關就著作權法合理使用四款法定判斷基準審查原則之探討,智慧財產權月刊,116期,頁204-219。
 
系統版面圖檔 系統版面圖檔