適用在高效率有機發光二極體之電子傳輸材料

Electron Transporting Materials for High-efficiency Organic Light Emitting Diodes

王雅琪

指導教授 ： 周卓煇

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2014年)

摘要

有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode, OLED)具有輕、薄、省電等優勢，為新一代最具潛力的顯示及照明技術，為了響應節能，開發高效率的OLED元件便顯得相當重要；而在OLED所有膜層中，電子傳輸材料的耗能是僅次於發光材料的膜層，因此，選擇合適的電子傳輸材料成為發展高效率OLED的重點之一。本研究以元件結構設計的角度，選用匹配的電子傳輸層結構，製備出濕式及乾式之高效率元件；濕式製程部分，使用高電子傳輸性之材料，9,10-bis(3- (pyridin-3-yl)phenyl) anthracene (DPyPA)，搭配電洞阻擋能力良好的1,3,5-tris(N-phenyl-benzimidazol-2-yl)benzene (TPBi)，製作出高效率之紅光、綠光、藍光及白光元件，以綠光元件為例，從單一電子傳輸層TPBi (40 nm)換成雙電子傳輸層TPBi (10 nm)/ DPyPA (30 nm)時，其亮度為10,000 cd/m2下的能量效率從6.2提升至9.9 lm/W，而最大亮度從18,000提升至31,000 cd/m2，其高效率可歸因於，此雙電子傳輸層結構利於電子注入，同時有效將電洞侷限在發光層中，因而達到平衡的載子注入。乾式製程部分，綠光元件使用單層DPyPA即可得到高效率，在亮度1,000 cd/m2下，其能量效率為38.2 lm/W，主要可歸因於DPyPA的高電子傳輸能力及低的電子注入能障，使電子注入效果良好，進而得到非常低的操作電壓，2.9 V即可達到1,000 cd/m2的亮度，同時促進載子注入平衡及載子再結合區落在發光層中。

關鍵字

有機發光二極體 ； 電子傳輸材料 ； 高效率

參考文獻

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