具液晶及自組裝態有機光電半導體之特性探討與元件應用

Investigations of Characteristics and Device Applications of Organic Optoelectronic Semiconductors Having Liquid Crystal and Self-Assembly Properties

劉書豪(Su-Hao Liu)

指導教授 ： 吳忠幟

國立臺灣大學/電機資訊學院/電子工程學研究所/博士(2010年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2010.01783

摘要

有機發光二極體可利用分子的單一排列方向而產生偏極化光，同時有機薄膜電晶體和有機太陽能電池也有著材料可塑性的特殊需求，如特定的分子排列方向以達到更高的效率。而上所述例子，皆可透過液晶特性加以達成。所以近年來有越來越多的研究致力於發展具有液晶或自組裝態的有機材料，以期能控制有機分子的排列方向。
本論文中，我們研究了四種具有液晶態的有機分子。在第二章結果中，經由液晶態的輔助，我們展示了兩種具有自組裝能力的有機材料，該材料是當時在相同類型下第一個具有液晶特性的有機材料，同時我們研究他們的光物理及電荷傳輸特性。在第三章中，我們透過液晶態材料主客系統的配向方式，成功地製作出第一個偏極化的磷光有機發光二極體。而在第四章中，我們利用具液晶態並在固態下擁有高光量子效率的白金錯合物以溶液製程製作有機發光二極體，元件的外部量子效率高達17.6％。我們深信開發並研究具有液晶特性的有機分子將會是未來創造新穎且有潛力的有機光電元件的重要關鍵。

關鍵字

有機發光二極體 ； 磷光 ； 偏極化發光 ； 液晶

並列摘要

OLEDs can produce polarized electroluminescence via aligning the light-emitting molecules, and the performance of organic thin-film transistors and organic photovoltaic cells can also be improved by aligning the active molecules. Liquid crystal (LC) phases can be applied to achieve these purposes.
In this thesis, we studied four organic materials possessing LC phases. In chapter two, we studied the photophysical and charge-transport properties of two self-assembly materials with LC phases. They were the first kind of their own family possessing LC properties. In chapter three, we successfully fabricated the first polarized phosphorescent OLED by using a mesogenic host/guest system. In chapter four, we reported efficient solution-processed phosphorescent OLEDs using a Pt(II) complex with LC properties and high photoluminescence (PL) quantum yields in the solid state. We truly believe that exploiting and studying the organic materials with LC properties will be a key factor to create novel organic electro-optical devices in the future.

並列關鍵字

OLEDs ； phosphorescence ； polarized emission ； liquid crystal

參考文獻

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