薄膜工程報告薄膜在 OLED 的應用

薄膜工程報告薄膜在OLED 的應用 指導教授: 許進明老師學生: 李宗育 M97L0216

OUTLINE • OLED 介紹 • OLED 基本結構 • OLED 發光原理 • OLED 薄膜的材料 • OLED 薄膜特性要求 • OLED 薄膜的製作 • 引用

OLED 介紹 有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode，OLED） • Pope博士的研究小組於1963年，首先在偏壓400 V以上的蒽單晶(Anthracene)觀察到電激發光(EL)的現象。 • 1987年美國Kodak公司Tang等人利用熱蒸鍍方式將Alq和HTM-2製作成異質結構的OLED，並有低驅動電壓和高量子效率的特性，為一大突破。 • 1990年英國劍橋大學Burroughws的研究小組發表以共軛高分子材料PPV(Poly p-phenylene vinylene)為發光層的OLED元件。

OLED 基本結構 • 陰極 • 電子傳輸層 • 發光層 • 電洞傳輸層 • 電洞注入層 • 陽極 • 玻璃基板

OLED 基本發光原理 • 從電極向有機薄膜注入載體(電子和電洞) • 所注入之載體向相反電極移動 • 載體再結合而產生激發複合體 • 激發複合體的移動(擴散) • 由激發複合產生發光作用 5

OLED 基本發光原理 • 發光體材料基本上可分為兩類，一類是本身就具有電荷傳輸的性質，稱為主發光體（host emitter），它可以再分為傳電洞與子兩種。 • 另一類發光體型稱為客發光體（dopant emitter），它是利用共蒸鍍（co-evaporation）的方式將它分散在主發光體中，並且利用能量轉換或載子捕捉的原理使得分散在主發光體中的客分子（dopant）發光。 6

OLED 薄膜的材料 7

OLED 薄膜的材料 • 陰極的金屬必需具備低功函數的特性，才能有效的將電子注入有機層內，例：鎂銀以十比一的比例形成合金。 • 電子傳輸材料上，Alq3是目前最普遍的一種傳電子的主發光體，它是一種介於有機與無機化合物之間的有機金屬化合物，將它夾在金屬電極與有機材料之間，可能可以調和（mediate）有機物與無機物之間界面斷裂的現象。 • 電洞傳輸材料上，除了要有高的耐熱穩定性以及要能夠自然形成好的薄膜型態（thin-film morphology）之外，設法減少HTL與陽極間的能障，材料例：NPB、TPB。 • 電洞注入層會加在ITO 與HTL 之間，主要是由於ITO 與HTL 之間的能障很大，這會造成元件的驅動電壓升高，間接使得元件的壽命縮短。材料例：CuPc（copper phthalocyanine） • 陽極的選擇上，則必需是一個高功函數又可透光的材質，所以ITO這樣的金屬氧化物最常被當作陰極。

OLED 薄膜特性要求 載子注入的效率。載子在有機薄膜的傳導特性。兩載子在有機薄膜中的輻射再結合效率。 9

OLED 薄膜的製作 Thermal evaporation 10

OLED 薄膜的製作 Co-Evaporation

引用 • [1] 吳岳翰，有機發光二極體的界面能障與發光效能之關係，國立清華大學化學系，2001。 • [2] 二十一世紀的明星產業－有機發光二極體平面顯示器技術，簡金雄、陳金鑫*,，光電科技，2001。 • [3] 彰化師大-藍光雷射與光電半導體實驗室OLED網站http://163.23.210.86/oled/index.htm • [4] 蕭傑穎，封裝材料對於有機發光元件特性與壽命影響之研究，南台科技大學電機工程研究所，2004。 • [5] MAX.PLANCK.CEDELLSCHAFT http://www.mpg.de/

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