本研究使用一新穎小分子主體染料2,7-bis(carbazo-9-yl)-9,9 -ditolyfluorene (Spiro-2CBP)，搭配高發光效率之磷光橘紅光客體染料Tris(2-pheny-l-quinoline) iridium(III) (Ir(2-phq)3)，製備高效率橘紅光有機發光二極體 (Organic Light-Emitting Diodes)；此元件結構為：導電陽極Indium Tin Oxide (ITO) (1250Å)/電洞傳輸層Poly(3,4-ethylene -dioxythiophene)-poly-(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) (250Å)/電子侷限層Di-[4-(N,N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexane (TAPC) (100Å)/發光層為主體材料Spiro-2CBP摻雜5wt%的客體染料Ir(2-phq)3 (220Å)/電子傳輸層 1,3,5-tris(N-phenyl-benzimidazol-2-yl)benzene (TPBi) (320Å)/電子注入層 Lithium Fluoride (LiF) (8Å)/導電陰極 Aluminum (1500 Å)；此元件表現，在亮度於1,000 cd/m2下，電流效率為44.8 cd/A (EQE 19.7%)，CIE1931色座標為(0.57, 0.42)；此元件高效率的原因，可歸因於適當的發光層能階結構設計，除了使電洞能容易注入到主體(Spiro-2CBP)外，還能讓電子電洞在主體上再結合，形成激子，避免過多激子累積在客體染料，造成淬熄現象；此外，使用一電子侷限層 (TAPC)，不僅有效的將電子侷限在發光層內，增加與電洞的再結合機率，還可調製電洞的注入數量，避免過多的電洞進入發光層，使元件達到更好的載子平衡，進一步提升元件效率。

摘要 I
致謝 II
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 IX
壹、緒論 1
貳、文獻回顧 4
2-1 有機發光二極體的歷史發展 4
2-2、有機發光二極體的發光原理 14
2-3、有機發光二極體材料之發展 25
2-3-1、陽極材料 25
2-3-2、電洞注入材料 25
2-3-3、電洞傳輸材料 26
2-3-4、電子傳輸材料 27
2-3-5、電子注入材料 28
2-3-6、陰極材料 28
2-4、磷光橘紅光有機發光二極體之發展 30
參、實驗方法 33
3-1、使用之材料 33
3-2、材料性質之量測 36
3-3、元件之電路設計 37
3-4、基材清洗 39
3-5、蒸鍍源之製備 40
3-6、旋轉塗佈電洞傳輸層 40
3-7、蒸鍍裝置 40
3-8、有機層之製備 42
3-9、無機層(陰極)之製備 42
3-10、蒸鍍速率之測定與校正 42
3-11、元件之量測 44
肆、結果與討論 46
4-1、客體染料濃度對元件的影響 46
4-1-1、元件結構及鍍膜參數 46
4-1-2、元件亮度及電流密度之表現 46
4-1-3、元件能量及電流效率之表現 49
4-2、主體材料對元件的影響 51
4-2-1、元件結構及鍍膜參數 51
4-2-2、元件亮度及電流密度之表現 51
4-2-3、元件能量及電流效率之表現 53
4-2-4、探討能階結構對元件表現之影響 55
4-3、電子侷限層結構對元件的影響 58
4-3-1、元件結構及鍍膜參數 58
4-3-2、元件亮度之表現 59
4-3-3、元件能量及電流效率之表現 60
4-3-4、探討能階結構對元件表現之影響 62
伍、結論 64
陸、參考資料 65
附錄、個人著作目錄 70

[1] K. Ziemelis, Nature 1999, 399, 408.
[2] M. Wiggins, J. Dieckmann, J. Brodrick, Ashrae J. 2010, 52, 64.
[3] M. Wiggins, K. McKenney, J. Dieckmann, J. Brodrick, Ashrae J. 2010, 52, 78.
[4] O. Prache, Displays 2001, 22, 49.
[5] J. Y. Lee, J. H. Kwon, H. K. Chung, Org. Electron. 2003, 4, 143.
[6] F. So, J. Kido, P. Burrows, MRS Bull. 2008, 33, 663.
[7] H. Lim, W. J. Cho, C. S. Ha, S. Ando, Y. K. Kim, C. H. Park, K. Lee, Adv. Mater. 2002, 14, 1275.
[8] J. Lewis, S. Grego, B. Chalamala, E. Vick, D. Temple, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 3450.
[9] J. H. Jou, M. F. Hsu, W. B. Wang, C. L. Chin, Y. C. Chung, C. T. Chen, J. J. Shyue, S. M. Shen, M. H. Wu, W. C. Chang, C. P. Liu, S. Z. Chen, H. Y. Chen, Chem. Mat. 2009, 21, 2565.
[10] N. Koch, A. Elschner, J. Schwartz, A. Kahn, Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 2281.
[11] J. X. Tang, C. S. Lee, S. T. Lee, Y. B. Xu, Chem. Phys. Lett. 2004, 396, 92.
[12] A. Wan, J. Hwang, F. Amy, A. Kahn, Org. Electron. 2005, 6, 47.
[13] R. C. Kwong, S. Lamansky, M. E. Thompson, Adv. Mater. 2000, 12, 1134.
[14] Z. Y. Xie, L. S. Hung, S. T. Lee, Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 1048.
[15] M. Ikai, S. Tokito, Y. Sakamoto, T. Suzuki, Y. Taga, Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 156.
[16] F. Nuesch, D. Berner, E. Tutis, M. Schaer, C. Ma, X. Wang, B. Zhang, L. Zuppiroli, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 323.
[17] J. H. Jou, C. P. Wang, M. H. Wu, P. H. Chiang, H. W. Lin, H. C. Li, R. S. Liu, Org. Electron. 2007, 8, 29.
[18] J. H. Jou, C. C. Chen, Y. C. Chung, M. T. Hsu, C. H. Wu, S. M. Shen, M. H. Wu, W. B. Wang, Y. C. Tsai, C. P. Wang, J. J. Shyue, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 121.
[19] J. H. Jou, M. F. Hsu, W. B. Wang, C. P. Liu, Z. C. Wong, J. J. Shyue, C. C. Chiang, Org. Electron. 2008, 9, 291.
[20] J. H. Jou, C. J. Wang, Y. P. Lin, Y. C. Chung, P. H. Chiang, M. H. Wu, C. P. Wang, C. L. Lai, C. Chang, Appl. Phys. Lett. 2008, 92.
[21] Bernanose, M. Conet, P. Vouauzx, J. Chem. Phys. 1953, 50, 64.
[22] P. Pope, H. P. Kallmann, and P. J. Magnante, Chem. Phys. 1963, 38, 2042.
[23] W. Helfrich, Schneide.Wg, Phys. Rev. Lett. 1965, 14, 229.
[24] W. Helfrich, Schneide.Wg, J. Chem. Phys. 1966, 44, 2902.
[25] P. S. Vincett, W. A. Barlow, R. A. Hann, G. G. Roberts, Thin Solid Films 1982, 94, 171.
[26] R. H. Partridge, Polymer 1983, 24, 733.
[27] C. W. Tang, S. A. Vanslyke, Appl. Phys. Lett. 1987, 51, 913.
[28] S. A. VanSlyke, C. W. Tang, and L. C. Robert, US. Pat. 1988, No. 4,720,432.
[29] C. W. Tang, S. A. Vanslyke, C. H. Chen, J. Appl. Phys. 1989, 65, 3610.
[30] J. H. Burroughes, D. D. C. Bradley, A. R. Brown, R. N. Marks, K. Mackay, R. H. Friend, P. L. Burns, A. B. Holmes, Nature 1990, 347, 539.
[31] R. H. Friend, J. H. Burroughes, and D. D. Bradley, US. Pat. 1993, No. 5,247,190.
[32] C. Adachi, S. Tokito, T. Tsutsui, S. Saito, Japanese J. Appl. Phys. Part 2-Letters 1988, 27, L713.
[33] M. Era, C. Adachi, T. Tsutsui, S. Saito, Chem. Phys. Lett. 1991, 178, 488.
[34] J. Kido, K. Hongawa, K. Okuyama, K. Nagai, Appl. Phys. Lett. 1994, 64, 815.
[35] J. Kido, M. Kimura, K. Nagai, Science 1995, 267, 1332.
[36] J. M. Shi, C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 1665.
[37] G. E. Jabbour, B. Kippelen, N. R. Armstrong, N. Peyghambarian, Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 1185.
[38] M. A. Baldo, D. F. O'Brien, Y. You, A. Shoustikov, S. Sibley, M. E. Thompson, S. R. Forrest, Nature 1998, 395, 151.
[39] J. Kido, T. Mazukami, US. Pat. 2000, No. 6,013,384.
[40] J. S. Huang, M. Pfeiffer, A. Werner, J. Blochwitz, K. Leo, S. Y. Liu, Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 139.
[41] Y. Shao, Y. Yang, Appl. Phys. Lett. 2005, 86.
[42] J. H. Jou, Y. S. Chiu, C. P. Wang, R. Y. Wang, C. Hu, Appl. Phys. Lett. 2006, 88.
[43] Dodabalapur, Bell Lab., Solid State Com., 102, 259 (1997).
[44] W. D. Gill, J. Appl. Phys. 1972, 43, 5033.
[45] U. Wolf, V. I. Arkhipov, H. Bassler, Phys. Rev. B 1999, 59, 7507.
[46] M. A. Lampert, P. Mark, Current Injection in Solids 1970, New York, Academic Press.
[47] Murgatro.Pn, J. Phys. D-Appl. Phys. 1970, 3, 151.
[48] S. Miyata, H. S. Nalwa, Organic Electroluminescent Materials and Devices, Gordon and Breach Science Publishers, Chap 1 (1997).
[49] K. Sugiyama, D. Yoshimura, T. Miyamae, T. Miyazaki, H. Ishii, Y. Ouchi, K. Seki, J. Appl. Phys. 1998, 83, 4928.
[50] T. Förster, Ann. Phys., 6, 55 (1948).
[51] L. Dexter, J. Chem. Phys., 21, 836 (1953)
[52] M. Klessonger, J. Michl, ”Excited Stated and Photochemistry of Organic Molecules”, VCH Publishers, New York (1995)
[53] S. R. Forrest, International Display Manufacturing Conference (IDMC) (2003)
[54] S. Miyata, H. S. Nalwa, Organic Electroluminescent Materials and Devices, Gordon and Breach Science Publishers, 1997, Chap 9.
[55] J. S. Kim, M. Granstrom, R. H. Friend, N. Johansson, W. R. Salaneck, R. Daik, W. J. Feast, F. Cacialli, J. Appl. Phys. 1998, 84, 6859.
[56] M. G. Mason, L. S. Hung, C. W. Tang, S. T. Lee, K. W. Wong, M. Wang, J. Appl. Phys. 1999, 86, 1688.
[57] M. Ishii, T. Mori, H. Fujikawa, S. Tokito, Y. Taga, J. Lumin. 2000, 87-9, 1165.
[58] S. A. VanSlyke, C. H. Chen, C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 2160.
[59] A. Elschner, F. Bruder, H. W. Heuer, F. Jonas, A. Karbach, S. Kirchmeyer, S. Thurm, Synth. Met. 2000, 111, 139.
[60] J. Kido, M. Kohda, K. Okuyama, K. Nagai, Appl. Phys. Lett. 1992, 61, 761.
[61] C. Hosokawa, H. Higashi, T. Kusumoto, Appl. Phys. Lett. 1993, 62, 3238.
[62] S. A. VanSlyke, C. H. Chen, C. W. Tang, US. Pat. 1991, No. 5,061,569.
[63] C. Adachi, T. Tsutsui, S. Saito, Appl. Phys. Lett. 1989, 55, 1489.
[64] C. Adachi, T. Tsutsui, S. Saito, Appl. Phys. Lett. 1990, 56, 799.
[65] J. Shi, C. W. Tang, C. H. Chen, US. Pat. 1997, No. 5,646,948.
[66] T. Wakimoto, Y. Fukuda, K. Nagayama, A. Yokoi, H. Nakada, M. Tsuchida, Ieee Transactions on Electron Devices 1997, 44, 1245.
[67] C. Ganzorig, K. Suga, M. Fujihira, Materials Science and Engineering B-Solid State Materials for Advanced Technology 2001, 85, 140.
[68] L. S. Hung, Thin Solid Films 2000, 363, 47.
[69] A. Tsuboyama, H. Iwawaki, M. Furugori, T. Mukaide, J. Kamatani, S. Igawa, T. Moriyama, S. Miura, T. Takiguchi, S. Okada, M. Hoshino, K. Ueno, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12971.
[70] K. Saito, N. Matsusue, H. Kanno, Y. Hamada, H. Takahashi, T. Matsumura, Japanese J. Appl. Phys. Part 1-Regular Papers Short Notes & Review Papers 2004, 43, 2733.
[71] Y. L. Tung, S. W. Lee, Y. Chi, Y. T. Tao, C. H. Chien, Y. M. Cheng, P. T. Chou, S. M. Peng, C. S. Liu, J. Mater. Chem. 2005, 15, 460.
[72] J. S. Huang, T. Watanabe, K. Ueno, Y. Yang, Adv. Mater. 2007, 19, 739.
[73] C. H. Wu, P. I. Shih, C. F. Shu, Y. Chi, Appl. Phys. Lett. 2008, 92.
[74] W. S. Jeon, T. J. Park, S. Y. Kim, R. Pode, J. Jang, J. H. Kwon, Org. Electron. 2009, 10, 240.
[75] C. H. Chien, F. M. Hsu, C. F. Shu, Y. Chi, Org. Electron. 2009, 10, 871.
[76] S. Janietz, D. D. C. Bradley, M. Grell, C. Giebeler, M. Inbasekaran, E. P. Woo, Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 2453.
[77] A. P. Kulkarni, C. J. Tonzola, A. Babel, S. A. Jenekhe, Chem. Mat. 2004, 16, 4556.
[78] G. Hughes, M. R. Bryce, J. Mater. Chem. 2005, 15, 94.
[79] T. Tsuzuki, S. Tokito, Adv. Mater. 2007, 19, 276.
[80] J. H. Jou, M. H. Wu, S. M. Shen, H. C. Wang, S. Z. Chen, S. H. Chen, C. R. Lin, Y. L. Hsieh, Appl. Phys. Lett. 2009, 95.