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研究生:左成詠
研究生(外文):Tso, Jen-Yung
論文名稱:改變不同取代基的金屬錯合物以建構高效率OLED元件
論文名稱(外文):Construction of Highly Efficient OLED by Variation of Substituent on Metal Complexes
指導教授:洪文誼
指導教授(外文):Hung, Wen-Yi
口試委員:汪根欉張志豪
口試委員(外文):Wong, Ken-TsungChang, Chih-Hao
口試日期:2018-07-26
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:光電科學研究所
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:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:32
中文關鍵詞:鉑金屬化合物銥金屬化合物
外文關鍵詞:Pt(II) complexesIr(III) complexes
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本論文主要分為兩大部分,第一部分是介紹一系列Pt(II)化合物當作放光主體製成OLED元件。藉由改變嘧啶(pyridine)中的氮(nitrogen )不同的位置,並將pyridine綁上叔丁基(tertiary butyl),影響Pt與Pt的分子間距,其放光產生紅移的現象,得到一系列高外部量子效率(external quantum efficiency ,EQE )的OLED元件。其中EQE趨勢與我們所測的螢光量子效率PLQY (Photoluminescence Quantum Yield)趨勢是吻合的,其中PtTBuPm-2Pz有最好的效率表現,EQE 27.5%、電流效率(CE)和功率效率(PE)分別為, 27.5%、 64.2 cd/A和 37.4 lm/W,CIE座標為(0.56, 0.44)。此外它效率有低滾降表現,尤其PtTBuPm-2Pz即使在1000 cd/m2(5.6V)下,仍然可維持EQE 27.5%,後來由Angle-dependent PL量測結果驗證,水平傳輸偶極比(Horizontal transition dipole ratio, ϴ)與PLQY會影響到元件高EQE的結果。
第二部分是介紹使用一系列Ir(III)錯合物材料,以nconj-5的結構為主體,在其結構上做了些調整,將F改為CF3,並改變不同的取代基。將這一系列的Ir(III)錯合物材料作為主體材料參雜 mCP-CN,並分別將這七個材料進行光物理基本特性及製作元件量測,求得到最好的元件結果。EQE的範圍在8.0%與12.2%之間,CIE座標穩定在(0.16,0.22)和(0.17,0.27)之間。從資料可觀察出,EQE與紀錄中溶液態和參雜主體材料的磷光輻射壽命(radiative lifetime)成比例,顯示了未來藍光的發展性。
This paper is divided into two parts. The first part is to introduce a series of Pt(II) compounds as emitter in OLEDs. By changing the position of nitrogen in the pyridine and binding the pyridine to the tertiary butyl, the molecular spacing between Pt and Pt is affected, and the red shift occurs in the light emission. By introducing the t-butyl substituents in forming [PtTBuPm-2Pz], the orange device achieved a maximum EQE of 27.5%, CE of 64.2 cd/A and PE of 37.4 lm/W with CIE coordinates of (0.56, 0.44). In addition, the efficiency roll-off is relatively low, exhibiting EQE of 27.5% at 1000 cd/m2 (5.6 V), in which the EQE value was the highest among those obtained by non-doped orange devices. These high device performances can be attributed to the high emission quantum yield of thin-film as well as the horizontal orientation of the emission dipoles.
The second part is to introduce a series of Ir(III) complex materials, based on the structure of nconj-5, and make some adjustments in its structure, changing F to CF3 and changing different substituents. Corresponding OLED devices are fabricated using these phosphors co-doped in mCPCN as host material, giving max. EQE in the range of 8.0 - 12.2 % and stable CIEx,y coordinates between (0.16, 0.22) and (0.17, 0.27). Importantly, max. EQE of these OLED is qualitatively proportional to the phosphorescence radiative lifetime recorded in either solution state or doped host matrix, showing a critical factor for the development of successive blue emitters.
目錄
致謝 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章、緒論 1
1-1前言 1
1-2有機發光二極體 2
1-3放光機制 3
1-4論文重點 4
第二章、實驗操作及量測 5
2-1簡介 5
2-2 材料純化及基本特性之量測 5
2-2-1有機材料純化 5
2-2-2基本光物理特性量測 6
2-2-3有機材料能階量測 6
2-3 有機發光元件製程 7
2-3-1 元件基板清潔 7
2-3-2 元件蒸鍍製程 7
2-4 有機元件光學量測 7
2-5 時間解析光譜儀介紹 8
第三章、量測鉑錯合物之堆疊作用及光物理特性 10
3-1 材料介紹 10
3-1-1 文獻回顧 10
3-1-2 材料介紹 11
3-2 設計元件 15
3-2-1改變主體材料 16
3-2-2 Angle-dependent PL量測 18
3-3結論 20
第四章、藉由改變Ir錯合物中的取代基以建構高效率元件 21
4-1 材料介紹 21
4-1-1文獻回顧 21
4-1-2材料介紹 22
4-1-3光物理特性 23
4-2元件製作 27
4-2-1 元件設計 27
4-2-2元件表現 28
4-3結論 31
參考文獻 32
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