以小分子材料旋塗製備高效率有機發光二極體

High-efficiency Molecule-based Organic Light-emitting Diodes Via Solution Process

徐茂峰(Mao-Feng Hsu)

指導教授 ： 周卓煇

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/博士(2009年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2009.00429

摘要

本研究以小分子磷光材料，利用旋塗製程，製作一系列具單一發光層之有機電致發光二極體(Organic Light Emitting Diode, OLED)，所製備之元件可分為兩部分探討。
第一部分：將一新穎奈米點摻混入電洞傳輸層，以大幅增加白光磷光OLED元件之效率；其中，奈米點為聚矽酸(polysilicic acid；PSA)，電洞傳輸層為poly(3,4-ethylene-dioxy- thiophene)-poly- (styrenesulfonate)；而奈米點摻混的濃度與粒徑大小，對於元件效率有深遠的影響，當奈米點粒徑為8 nm，摻混濃度為14 wt %時，所得純白光元件，亮度在100 cd/m2時，發光效率從6.8 lm/W提升至23.7 lm/W，增加350%；元件效率之提昇，可歸因於奈米點可有效調整電洞進入發光層之數量，造成載子注入平衡。
第二部分：合成出新穎綠色磷光銥金屬錯合物bis[5-methyl-7-trifluoromethyl-5H-benzo(c)(1,5)naphthyridin-6-one]iridium(picolinate)（CF3BNO），此錯合物具備短激態生命期(excited-state lifetime, 0.30 μs)及高量子產率(quantum yield, 95%)；以此CF3BNO染料搭配主體材料4,4’-bis(9-carbazolyl)biphenyl，以製備綠光OLED元件時，其能量效率，在100 cd/m2下，達89.1cd/A (69.8 lm/W)，Commission internationale de l'éclairage 1931色座標為（0.22, 0.51）；除了此磷光材料擁有優異磷光特性外，此元件之高效率，也可歸因於適當的元件製程與結構能階設計，讓電子傾向直接注入到主體材料上，使電子電洞在主體上進行再結合，形成激子；再藉由能量傳遞的方式，傳導到客體CF3BNO；因此，避免過多激子在客體形成，而造成淬熄現象。

關鍵字

有機發光二極體 ； 高效率 ； 濕式製備

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並列關鍵字

Organic Light Emitting Diodes ； High Efficiency ； Solution Process

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