- 學位論文
可撓式有機發光二極體之研製
Fabrication Study of Flexible Organic Light-emitting Diodes
摘要
本研究利用真空蒸鍍製備純白白光有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode，OLED）於可撓式基材polyethersulfone （PES）；其中，先在indium tin oxide （ITO）與PES間鍍製一層薄silicon dioxide （SiO2），以平整化PES基材表面，當ITO鍍製溫度為200 ℃，最大發光效率可達6.5 lm/W，最大亮度為12,000 cd/m2，Commission International de L’Eclairage （CIE）色座標為（0.321, 0.339），其中，發光層所選用主體為可發純藍光之螢光分子1-butyl-9,10-naph-thalene-anthracene（BANE），掺雜染料為螢光紅光4-(di-cyanomethylene)- 2-methyl-6-(julolidin-4-yl-vinyl)-4H-pyran（DCM2），其乃藉溶劑預溶混合此主體及紅光染料，所得混合物蒸鍍源再以蒸鍍製作成單一發光層；所配合之電洞傳輸層為N,N’-bis-(1-naphthy)-N,N’diphenyl-1,1’- bi-phenyl-4-4’-di –amine （NPB）、電子傳輸層為2-2’-2”-(1,3,5-benzin- etriyl)tris-(1-phenyl-1-H-benzimi- dazole) （TPBi）、電子注入材料為lithium fluoride （LiF）、導電陰極為aluminum （Al）；此元件結構為PES/SiO2 （150Å）/ITO （500Å）/NPB （550Å）/白光發光層（350Å）/TPBi （400Å）/LiF（8Å）/Al（1500Å）。為獲得更高效率白光，另選用一具有高電致發光之藍綠光主體材料di(4-fluorophenyl) amino-di(styryl)biphenyl （DSB），摻雜0.15 wt%紅光染料DCM2之白光，其最大亮度為9,000 cd/m2，在110 cd/m2時，最大發光效率13.2 lm/W，所得CIE色座標為（0.391, 0.438）。獲此高效率的原因可歸因為：一、最適化之SiO2薄膜厚度（150 Å）以降低PES表面粗糙度，二、高溫鍍製（200 ℃）ITO薄膜，有最佳之導電性，三、高效率藍綠光DSB主體材料之選擇，四、具有高Förster能量轉移效率之主、客體發光系統，可使電子-電洞產生之激態能量，有效轉移給客發光分子；五、能階適當之元件設計，使電洞、電子容易注入發光層，進而被侷限於單一發光層中，增加發光效率。