本研究以1,3,5-Tri(1-pyrenyl)benzene(TPB3)為發光層材料，以及4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen)為電子傳輸層材料用來製作藍光元件，BPhen與常見電子傳輸層Alq3相比，有較大的HOMO能階及好的電子傳輸能力，以元件結構: ITO(140 nm)/NPB(65 nm)/TPB3(40 nm)/BPhen(30 nm) / LiF(0.8nm)/Al(200 nm)，來製作藍光元件。
　　我們得到最大亮度29940 cd/m2，CIE座標(0.17，0.22)的淺藍光元件，最大發光效率為3.85 cd/A，最大功率效率為2.38 lm/W，在3.5 V~10 V的操作電壓範圍內(對應電流密度為0~1100 mA/cm2)，發光效率均可維持在3 cd/A以上，功率效率也可維持在1.1 lm/W，與目前有記載的文獻相比並不遜色，由此我們可知TPB3為好的OLED材料。
　　在本研究中關於TPB3此材料的光物理、光化學特性也有做部分的探討。

We have developed high-efficiency blue organic light-emitting devices incorporate 1,3,5-Tri(1-pyrenyl)benzene(TPB3) as emitting layer and 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(BPhen) as the electron transporting layer, which has a large Highest Occupied Molecular Orbital energy level and has good electron mobility. A device having the configuration : ITO(140 nm)/NPB(65 nm)/(TPB3 40nm)/BPhen(30 nm)/LiF(0.8 nm)/Al(200 nm) exhibited a maximum luminance at 9.5V of 29940 cd/m2, The maximum current and power efficiencies were 3.85 cd/A and 2.38 lm/W, respectively. The current and power efficiencies were greater than 3cd/A and 1.1 lm/W respectively, Over a large range of potentials (3.5~10.0V) with good Commission Internationale de l’Eclairage (CIE) coordinates of (0.17, 0.22). These results indicate that TPB3 is good blue-emitting material for OLED applications.
The photophysical and chemical properties of TPB3 have also been studied in this research.

誌謝 I
中文摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 XI
第1章 緒論 1
1-1 有機電激發光二極體之發展起源與簡介 1
1-2 OLED元件的基本結構 3
1-2-1 雙層A型 3
1-2-2 雙層B型 3
1-2-3 三層式結構 4
1-2-4 多層式結構 4
1-3 OLED元件發光原理 6
1-4 OLED元件材料之介紹 10
1-4-1 高分子發光材料 10
1-4-2 小分子發光材料 12
1-5 OLED發光效率之定義與測量方法 18
第2章 理論基礎與實驗動機 23
2-1 OLED能量轉移機制 23
2-1-1 Förster能量轉移介紹 25
2-1-2 Dexter能量轉移機制 29
2-2 OLED的色彩鑑定 30
2-3 有機材料的發光特性 33
2-4 研究動機 35
第3章 實驗製程及步驟 37
3-1 實驗流程及儀器簡介 37
3-1-2 實驗藥品 38
3-1-3 實驗分析儀器 39
3-2 有機電激發光元件製程之分類 45
3-3 小分子OLED之製作流程介紹 46
3-3-1 基板ITO玻璃前處理 48
3-3-2 有機材料蒸鍍 53
3-3-3 陰極蒸鍍 62
3-3-4 封裝製程 63
3-4 元件製作與量測 64
第4章 結果與討論 67
4-1 TPB3為主發光層材料之電激發光光譜探討 67
4-2 光譜位移現象探討 73
4-2-1 裂解溫度測試 73
4-2-2 熱處理效應對TPB3之PL光譜影響 76
4-2-3 不同光譜薄膜之晶格間距量測 79
4-3 TPB3材料分析 83
4-4 載子結合區判定 91
第5章 總結 95
參考文獻 96

[1] M. Pope, H. P. Kallmann , Magnante , Journal of Chemical Physics ,3 8,2042(1963).
[2] C. W. Tang and S. A. VanSlyke, Applied Physics Letters,51, 913,
(1987).
[3] J.H. Burrououghes , D. D. C Bradley, A. R. Brown, R.N. Marks , K. MacKet, R.H. Friend, P.L. Burn, A.B. Holmes,Nature,347,539(1990)
[4] C.W. Tang, Applied Physics Letters , 48,183(1985).
[5] C. Adachi, S. Tokito, T. Tsutsui, S. Saito,Jpn. Journal of Applied Physics ,27,L713(1988).
[6] M. Era, C. Adachi, T. Tsutsui, S. Ssito, Chemical Physics Letters ,178, 488(1991).
[7] J. Kido, M. Kohda, K. Okuyama, K. Nagai, Applied Physics Letters , 61,761(1992).
[8] S. Miyata, H. S. Nalwa, Organic Electroluminescent Materials and Devices, Gordon and Breach Science Publishers, Chap 1(1997).
[9] K. Sugiyama, D. Yoshimura, T. Miyamae, T. Miyazaki, H. Ishii,
Y. Ouchi, K. Seki, Journal of Applied Physics ,83,4928 (1998).
[10] S. Miyata, H. S. Nalwa, Organic Electroluminescent Materials
and Devices, Gordon and Breach Science Publishers, Chap 8 (1997).
[11] S. Miyata, H. S. Nalwa , Organic Electroluminescent Materials and Devices, Gordon and Breach Science Publishers, Chap 9(1997).
[12] S.A. VanSlyke, C.H. Chen, C.X. Tang, Applied Physics Letters , 69, 2160, (1996).
[13] G. Sakamoto , C. Adachi , T. Koyama , Y. Taniguchi , C. D. Merritt,H. Murata , Z. H. Kafafi , Applied Physics Letters ,75, 766, (1999).
[14] K. A. Higginson, X. Zhang, F. Padaimitrakoppulos, Chemistry of Materials , 10,1017(1998).
[15] C. Giebeler , H. Antoniadis , D. D. C. Bradley , Y. Shirota , Journal of Applied Physics ,85,608(1999).
[16] J.D. Anderson, E.M McDonald, P.A. Lee, M.L. Anderson, E.L. Ritchie , H.K. Hall , T. Hopkins, E.A. Mash, J. Wang , A. B. Kippelen , N. Peyghambarian , R.M. Wightman, N.R. Armstrong, J.Am.Soc.,120,9646(1998).
[17] C.H. Chen and C.W.Tang , Chemical of Functional Dyes , Vol . 2,Z. Yoshida and Y. Shirota (ed.), Mita Press, Tokyo, Japan , p. 536(1993).
[18] R. Murayama, US5,227,252(1993).
[19] 顧鴻壽 著，光電有機電激發光顯示器，新文京開發出版社，台北，民國90年。
[20] 蔡宜展，” OLED新穎紅光摻雜材料特性之研究”國立中山大學
光電工程研究所碩士論文，高雄(2005)。
[21] 薛常浩，”Alq3-C545T放光系統中，能量轉移與聚集現象的影響之研究”，私立輔仁大學化學系碩士論文，台北(2000)。
[22] A. A. Shoustikov , Y. You, and M. E. Thompson, IEEE Journal on SelectedTopics in Quantum Electronics. 4, 3, (1998).
[23] Koichi Suzuki , Akihiro Seno, Hiroshi Tanabe , Kazunori Ueno, Synthetic Metals , 143, 89–96,(2004).
[24] Jie Liu , Tzung-Fang Guo , and Yang Yang , Journal of Applied Physics ,91, 3, (2002).
[25] Jinook Kim , Jaeyoon Lee, C. W. Han, N. Y. Lee, and In-Jae Chung, Applied Physics Letters ,82, 24, (2003).
[26] Yu-Hua Niu, Qiong Hou, and Yong Cao, Applied Physics Letters ,81, 4, (2002).
[27] Byung Doo Chin , Lian Duan , Moo-Hyun Kim , Seong Taek Lee,and Ho Kyoon Chung , Journal of Applied Physics ,85, 19, (200 4).
[28] Ming-Lung TU , Yan-Kuin SU , Shoou-Jinn CHANG , Te-Hua FANG1, Wen-Hua CHEN and Henglong YANG2 , Japanese Journal of Applied Physics, 44, 2787–2789, (2005)
[29] S.-D. Jung , D.-H. Hwang, T. Zyung , W.H. Kim, K.G. Chittibabu, S.K. Tripathy, Synthetic Metals, 98, 107–111, (1998).
[30] Y. Shi, J. Liu, and Y. Yang, Journal of Applied Physics , 87, 9, (2000).
[31] Thuc-Quyen Nguyen, Ignacio B. Martini, Jei Liu, and Benjamin J. Schwartz, Journal of Physical Chemistry B , 104, 237-255, (2000).
[32] 伍秀菁，汪若文，林美吟著，真空技術與應用，國科會精儀中心出版。
[33] 鄭祐松，” 1,3,5-Tri(1-pyrenyl)benzene(TPB3)之材料發光特性探討及其應用於有機電激發光元件之研究”國立中山大學
光電工程研究所碩士論文，高雄(2009)。
[34] Silu Tao, Shandong Xu, Xiaohong Zhang , Chemical Physics Letters , 429,622-627(2006).
[35] Silu Tao, Chun Sing Lee, and Shuit-Tong Lee, Xiaohong Zhang Applied Physics Letters , 91, 013507 (2007).
[36] Qing-Xiao Tong, Shiu-Lun Lai, Mei-Yee Chan, Ye-Chun Zhou, Hoi-Lun Kwong, Chun-Sing Lee, Shuit-Tong Lee, Tae-Woo Lee, Taeyong Noh, and Ohyun Kwon, J. Phys. Chem. C , 113, 6227–6230(2009).
[37] C.J. Huang , C.C. Kang, T.C. Lee , W.R. Chen , T.H. Meen, Journal of Luminescence , 129, 1292–1297,(2009).
[38] Fawen Guo, Dongge Ma, Appl. Phys. Lett, 87,173510(2005).
[39] 歐俊顯，”熱處理效應對光電高分子薄膜型態特性之影響及其發光特性之研究”國立中山大學, 光電工程研究所碩士論文，高雄(2009)。
[40] Shigeki Naka, Hiroyuki Okada, Hiroyoshi Onnagawa, Tetsuo Tsutsui, 76, 197, (2000).