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研究生:殷力嘉
研究生(外文):Lik-Ka Yun
論文名稱:以咔唑及咪唑衍生物作為藍色磷光有機發光二極體主體材料之研究
論文名稱(外文):Study on blue phosphorescent organic light-emitting diodes with imidazole and carbazole derivatives as the host materials
指導教授:李君浩
指導教授(外文):Jiun-Haw Lee
口試日期:2017-06-20
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:光電工程學研究所
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:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:33
中文關鍵詞:有機發光二極體雙極性咪唑基團咔唑基團藍光磷光主體材料
外文關鍵詞:Organic light-emitting diodes (OLED)BipolarCarbazoleImidazoleBlue phosphorescentHost material
相關次數:
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本篇論文研究的主題,利用咪唑基團 (Imidazole) 和咔唑基團 (Carbazole) 搭配的衍生物做為主體材料,前者咪唑基團為一個具有較佳的電子傳輸特性,後者咔唑基團則具有較佳的電洞傳輸特性,將兩者結合成為新的雙極性主體材料,9,9'',9''-(2-(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)benzene-1,3,5-triyl)tris(9H-carbazole) (o-3CbzBz),以摻雜藍色磷光客體材料 Bis[2-(4,6-difluorophenyl)pyridinato-C2,N](picolinato)iridium(III) (FIrpic) 來製作藍光磷光有機發光二極體。利用 o-3CbzBz 做為發光層主體材料,搭配 Diphenylbis(4-(pyridin-3-yl)phenyl)silane (DPPS) 為電子傳輸層,最高電流效率達到 57.63 cd/A、功率效率為 56.61 lm/W與外部量子效率為 27.96%。為了達到更高的效率,將 o-3CbzBz 元件最優化架構摻雜 2,2''-bis(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)biphenyl (BImBP),來達至載子平衡,在更佳的復合位置放光、從提高亮度和效率,其最高電流效率為 62.56 cd/A、功率效率為 61.52 lm/W與外部量子效率為 30.38%,元件壽命提升2倍。另外,希望得到更好的元件壽命,所以改用電子遷移率更高的 1,3,5-Tri(m-pyridin-3-ylphenyl)benzene (TmPyPB)。在這個系統下最高電流效率為 56.20 cd/A、功率效率為 55.55 lm/W與 26.85%,而壽命提升約4倍。
In this thesis, we fabricated the blue phosphorescent organic light-emitting diodes (PhOLEDs) with bipolar carbazole- imidazole derivative host material, 9,9'',9''-(2-(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)benzene-1,3,5-triyl)tris(9H-carbazole) (o-3CbzBz) as host and iridium(III)bis[(4,6-difluorophenyl)-pyridinato-N,C2’]picolinate (FIrpic) as guest. We achieved a maximum current efficiency of 57.63 cd/A, power efficiency of 56.61 lm/W, and external quantum efficiency of 27.96% in the blue PhOLED with o-3CbzBz as host material. Then, we achieved a maximum current efficiency of 62.56 cd/A, power efficiency of 61.52 lm/W, external quantum efficiency of 30.38%, and 2-times increase in operation lifetime with the mixing layer of o-3CbzBz and 2,2''-bis(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)biphenyl (BImBP) as host material. By using 1,3,5-Tri(m-pyridin-3-ylphenyl)benzene (TmPyPB) as the electron-transporting material, we achieved a maximum current efficiency of 56.20 cd/A, power efficiency of 55.55 lm/W, external quantum efficiency of 26.85 %, and 4-times increase in operation lifetime in the blue PhOLED.
摘要 IV
Abstract VI
目錄 VIII
圖目錄 X
表目錄 XII
第一章 簡介 1
1.1 前言 1
1.2 有機發光二極體發光原理 1
1.3主體材料與藍色客發光體材料 4
1.7 研究動機 8
第二章 有機發光二極體實驗製程與量測系統 9
2.1 ITO黃光微顯製程 9
2.2蒸鍍製程系統 9
2.3有機發光元件之量測系統 10
2.4 暫態電激發光(Transient Electroluminescence,TREL) 10
第三章 藍色磷光有機發光元件 11
3.1 主體材料之材料特性 13
3.2 以o-3CbzBz 為主體材料之藍色磷光元件 15
3.3 以o-3CbzBz 混合 BImBP 為主體材料之藍色磷光元件 21
3.4 以 TmPyPB 作為電子傳輸層之藍色磷光元件 25
第4章 結論 30
參考文獻 31
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