本研究是以串聯的概念，將上、下兩個相同的發光元件以連接層連接起來，與傳統的OLED元件比較，在相同的電流密度下，串聯式(tandem)元件擁有較高的發光效率，因此在元件壽命方面也是串聯式元件佔優勢，而本研究的實驗主軸不僅是以本實驗室所特有的單一發光層白光元件作為基礎單元白光元件來串聯而研究其光電特性而已，也針對連接層的選取及光學特性，和串聯式白光元件的光電特性以及n型聯結層的Li摻雜濃度等多方面來進行探討。
首先，第一步我們選取本實驗室特有的單一發光層白光元件來做為我們的串聯式結構當中的基礎單元(unit)元件，先從基礎單元(unit)白光元件的各種光電特性做探討，我們發現各種光電特性的表現都還算不錯，所以我們期待將此基礎單元(unit)白光元件應用於串聯式(tandem)結構當中應該會有值得期待的表現。第二步則是在參考了學術上大部分串聯式(tandem) OLED元件的文獻之後，我們選取了我們覺得表現優異的三種材料來當作我們串聯式結構當中的連接層，分別是n型連接層的Alq3：Li ，以及p型連接層的MoO3 。
在之後的研究當中，我們試圖改變n型連接層Alq3：Li (x %)的Li摻雜濃度以期待改善電性方面的不足，其中x =16、20、24、28、32，除此之外，我們還確實去做了絕對量子效率；EQE的計算，和白光當作照明光源很重要的指標之一的演色性指數CRI (Color Rendering Index)的計算，在EQE方面，基礎單元(unit)白光元件為2.4%，而Li摻雜濃度24%的串聯式白光元件為4.72%，確實是有將近兩倍的提升，在CRI方面，基礎單元(unit)白光元件為85，而Li摻雜濃度24%的串聯式白光元件為79，都算是擁有不錯的表現。

We have developed high-brightness white organic light-emitting diodes (OLEDs), which contain a tandem structure with two white electroluminescent (EL) units featuring a doping system comprised by a blue light-emitting host material [1,3,5-tris(1-pyrenyl)benzene (TPB3)] and a red light-emitting guest material[4-(dicyanomethylene) -2-tert-butyl
-6-(1,1,7,7tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran(DCJTB)].In this study, we used Li doped[tris(8-hydroxyquinoline)aluminum (Alq3)] as the n-type connecting unit and MoO3 as the p-type connecting unit. We adjust the conceration of Li in the n-type connecting unit, try to find the best power efficiency.In the end,we find the 24% Li doped[tris(8-hydroxyquinoline)aluminum (Alq3)] as n-type connecting unit is the best conceration.A tandem device having the configuration ITO (140 nm)/NPB (65 nm)/ TPB3 (30 nm)：DCJTB (0.05%)/ Alq3(30 nm)/Alq3 (20 nm)：Li ( 24 %)/MoO3 (5 nm)/NPB (65 nm)/TPB3 (30 nm)：DCJTB (0.05%)/Alq3 (30 nm)/LiF (0.8 nm)/Al (200 nm) ,which exhibited a maximum luminance of 72100 cd/m2, a maximum power efficiency of 3.44 lm/W at 8V, a maximum external quantum efficiency of 4.72% at 20V.The Color Rendering Index(CRI) reached to 79,and the Commission Internationale DeL’Eclairage chromaticity coordinates were (0.35, 0.35)at 26 V.We attribute the high-brightness of this system to the efficient white EL units and connenting layers.

誌謝………………………………………………………………………I
中文摘要……………………………………………………………...…II
Abstract…………………………………………………………………IV
目錄…………………………………………………………………..…V
圖表目錄……………………………………………………………...VIII
第一章 緒論……………………………………………………………..1
1-1有機電激發光元件之簡介及歷史發展………………………...1
1-2有機電激發光元件之基本結構………………………………...4
1-3有機電激發光元件之基本發光原理…………………………...6
1-4有機電激發光元件材料介紹…………………………………...9
1-4-1 電洞注入層材料……………………………………….9
1-4-2 電洞傳輸層材料…………………………………….10
1-4-3 電子注入層材料……………………………………...11
1-4-4 電子傳輸層材料…………………………………...…11
1-4-5 發光層材料………………………………………...…11
1-4-6 陽極…………………………………………………...13
1-4-7 陰極…………………………………………………...14
1-5有機電激發光元件發光效率之定義和測量方法…………….15
1-5-1 內、外部量子效率………………………………….…15
1-5-2 基本光學特性……………………………………...…16
1-6有機電激發光元件的色彩鑑定…………………………….…17
1-6-1 色彩學原理…………………………………………...17
1-6-2 CIE 1931色座標……………………………………...18
第二章 理論基礎與實驗動機…………………………………………21
2-1有機電激發光能量轉移機制………………………………….21
2-1-1 Förster能量轉移機制………………………………...21
2-1-2 Dexter能量轉移機制………………………………...26
2-2 白光有機電激發光元件………………………………………27
2-2-1 多摻雜單發光層白光有機電激發光元件…………...27
2-2-2 多重發光層白光有機電激發光元件………………...27
2-2-3 利用活化雙體與活化錯合物的白光有機電激發光
元件…………………………………………………...28
2-3研究動機……………………………………………………….30
第三章 實驗方法與設備………………………………………………33
3-1實驗架構……………………………………………………….33
3-2實驗材料……………………………………………………….36
3-3實驗設備……………………………………………………….37
3-3-1 製程設備……………………………………………...37
3-3-2 量測設備……………………………………………...40
3-4實驗步驟……………………………………………………….46
3-4-1 ITO基板前處理………………………………………46
3-4-1-1 ITO基板蝕刻………………………………..46
3-4-1-2 ITO基板清潔………………………………..47
3-4-2 有機與金屬薄膜製程………………………………...48
3-4-3 元件封裝製程………………………………………...49
第四章 結果與討論……………………………………………………50
4-1基礎單元(unit)白光元件之選取…………………………….50
4-2串聯式(tandem)白光元件其連接層之選取………………….56
4-2-1 n型連接層Alq3( 20nm)：Li (16%)之光學特性探討……59
4-2-2 p型連接層MoO3(5 nm)之光學特性探討 ……………60
4-3 串聯式(tandem)白光元件之特性分析………………..…..61
4-4 n型連接層Alq3：Li (X%)之濃度探討……………………67
第五章 總結……………………………………………………………75
參考文獻………………………………………………………………..79

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