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作者(中文):賴煥中
作者(外文):Huan-Chung Lai
論文名稱(中文):多層結構之高效率藍光及白光共軛高分子發光二極體設計
論文名稱(外文):Design of highly efficient blue and white multilayer polymer-based light-emitting diode
指導教授(中文):洪勝富
孟心飛
指導教授(外文):Sheng-Fu Horng
Hsin-Fei Meng
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:電子工程研究所
學號:935019
出版年(民國):95
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:89
中文關鍵詞:共軛高分子發光二極體多層結構高效率高亮度藍光白光
外文關鍵詞:PLEDmultilayerhigh efficiencyhigh luminancebluewhite
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利用溶液製程製作共軛高分子發光二極體可大幅降低成本與簡化製程,但是其效率仍遠低於小分子發光二極體。高效率的瓶頸可能在於製作多層結構時產生的互溶問題,目前文獻上有數種方法可避免,但是都有明顯的缺點。
本論文研究目標是製作出高效率的藍光及白光共軛高分子發光二極體。此研究建立在之前學長研究的緩衝層技術的基礎上,逐步引入電洞阻擋層(電子傳輸層)、電子阻擋層(電洞傳輸層),發展雙層結構、三層結構並且經由確認膜厚與觀察元件表現來推測多層結構的可行性,進一步證明此緩衝層技術可廣泛運用至各類型高分子結構上。
本論文研究結果裡,共軛高分子藍光發光二極體的外部量子效率達到接近理論極限的4.2%,電流效益達7.3cd/A,是目前單一激發態的藍光高分子發光二極體的最高效益。在此基礎上發展白光發光二極體,外部量子效益達到2.4%。
Although solution-processible polymer-based light-emitting diode (PLED) is structurally simple and cost-effective, its efficiency is still far below small molecular light-emitting diode (OLED). The bottleneck to high efficiency is that solution processing itself causes intermixing between spin-coated polymer layers. Various techniques were developed to avoid intermixing and allowed for the fabrication of multilayered polymer structure.
My research goal is to study how to design highly efficient blue and white PLEDs. My research is based on buffer layer technique previously developed in our Lab. We test the integrality of multilayer structure by checking the total film thickness and observing the performance of devices. We found that this buffer layer technique could be a general and reliable method to fabricate multilayer PLED. Then we introduce hole blocking-layer (electron- transporting layer), electron-blocking layer (hole-transporting layer) into double-layer and triple-layer structures.
With our optimization by adding an electron-blocking layer, the external quantum efficiency (EQE) of blue PLED can be increased from 1.5% to 4.2% (from 2.7cd/A to 7.3cd/A) which is closed to the theoretical limit. The EQE of white PLED based on this highly efficient blue PLED reaches 2.4%, and the luminance is over 20000cd/m2.
目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
謝誌 IV
目錄 V
圖目錄 VII
表目錄 XI
Chapter I 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 2
1-3 論文架構 3
Chapter II 原理介紹 4
2-1 共軛高分子的化學 4
2-2 共軛高分子的電子結構 6
2-3共軛高分子的光性 9
2-3-1 螢光理論 9
2-3-2 螢光的能量轉移及光激發光 11
2-4 共軛高分子發光二極體電性理論 14
2-4-1 基本結構與發光原理 14
2-4-2 塊材限制及界面限制 17
Chapter III 實驗製程、材料介紹與實驗設計 20
3-1 元件製作流程 20
3-2-1 ITO基板蝕刻 20
3-2-2 ITO清洗 21
3-2-3 PEDOT:PSS成膜 22
3-2-4 主動區成膜 23
3-2-5 陰極蒸鍍 23
3-3 元件的封裝與量測 24
3-3-1 封裝 24
3-3-2 量測 24
3-4 材料介紹 26
3-4-1 一般介紹 26
3-4-2 光譜整理 29
3-4-3 PL efficiency 30
3-5 多層高軛高分子膜製作 31
3-6 實驗構想 33
Chapter IV 實驗設計與結果分析 36
4-1單/雙極元件特性 36
4-1-1 陰極為LiF/Ca/Al的單/雙極元件 36
4-1-2 陰極為Ca/Al的單/雙極元件 41
4-2 一種嶄新而通用的溶液製程實現的多層PLED 47
4-3 高效率單/雙層藍光PLED 50
4-3-1 BP105系列之單層/雙層/多層藍光元件 50
4-4 高效率單/雙層白光PLED 67
4-4-1 BP105系列之單層白光元件 67
4-4-2 BP105系列之雙層白光元件 71
4-5 電流控制與電極測試系列實驗 75
4-6 可與高分子FET整合之PLED 85
Chapter V 結論 88
參考文獻 89
[1] Greenham NC, et al, Adv. Mater. 6, 491-494(1994)
[2] J.H. Burroughes, D.D.C. Bradley, A.R. Brown, et al, Nature 347, 539-541(1990)
[3] S. R. Tseng, S.C. Lin, H. F. Meng et al, Appl. Phys. Lett. 88, 163501 (2006)
[4] Nature 428 , 911-918 (2004)
[5] IEEE circuits & devices magazine, 8755-3996 (1994)
[6] Schlatmann AR, Floet DW, Hilberer A, et al, Appl. Phys. Lett. 69, 1764. (1996)
[7] J. C. Scott, J. H. Kaufman, P. J. Brock, et al, J. Appl. Phys.,79, 2745. (1996)
[8] S.Karg,M.Meier,and W.Riess, J.App.Phys.82,1951. (1997)
[9] R.H.Fowler and L.Nordheim, Proc.R.Soc.London Ser. AA, 119, 173. (1928)
[10] I. D. Parker, A. J.Heeger, J. Appl. Phys., 75 ,1656. (1994)
[11] J. S. Kim, P. K. H. Ho, C. E. Murphy, et al, Macromolecules 37, 2861(2004)
[12] Michael Redecker, et al, Advanced materials 11, No.3, 241-246(1999)
[13] Stelios A. Choulis et al, Appl. Phys. Lett. 87, 113503(2005)
[14] T. D. Anthopoulos, J. P. J. Markham, et al, Appl. Phys. Lett. 82, 4824 (2003)
[15] H. Sirringhaus et al, Nature 401, 685 - 688 (1999)
[16] A.N. Aleshin, S.R. Williams, A.J. Heeger, Synth. Met 94 (1998) 173.
[17] C. Adachi et al, Appl. Phys. Lett. 57 (6), 531-533 (1990)
[18] He Yan et al, Adv. Mater. 16, No.21(2004)
[19] Kim JS et al, Appl. Phys. Lett. 87, 023506 (2005)
[20] Stelios A. Choulis et al, Appl. Phys. Lett. 88, 203502 (2006)
[21] Stelios A. Choulis et al, Appl. Phys. Lett. 88, 113503 (2005)
[22] Stelios A. Choulis et al, Adv. Funct. Mater. 16. 1075-1080(2006)
 
 
 
 
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