Abstract
本研究主要探討以MEH-PPV薄膜為發光層，利用熱蒸鍍Ag、Al、Ca/Ag及LiF/Al等陰極結構，製備出具有不同陰極結構的PLED元件。藉由量測各PLED元件的電流－電壓與亮度－電壓特性曲線，比較各元件的光電性能。此外，製備ITO/PEDOT：PSS/MEH-PPV/ LiF/Al元件，觀察其元件光電特性與ITO/MEH-PPV/LiF/Al元件之差異。 實驗結果顯示，Ag陰極元件有比Al陰極元件還大的漏電流。對ITO/MEH-PPV/Cathode元件而言，Ag及Al陰極的點亮電壓超過2V，在5V時，元件的亮度約1.2 cd/m2，最大光電效率約5×10-4 cd/A (5V)。而以Ca/Ag為陰極時，元件性能有明顯的提昇，在Ca層厚度為5.7nm，元件的點亮電壓為1.4V，5V時的亮度及最大光電效率分別為1080 cd/m2與0.159 cd/A (5V)。在MEH-PPV薄膜及Al陰極間加入一層LiF可更有效的提昇元件性能，且LiF層厚度為3nm時，元件有最佳的光電性能，此時，元件的點亮電壓為1.4V，5V時的亮度超過5100 cd/m2，最大光電效率為0.966 cd/A (3.4V)，其最大亮度分別為Ca(5.7nm)/Ag及Ag（或Al）陰極元件的4倍及4100倍以上；最大光電效率比Ca(5.7nm)/Ag陰極元件增加約6倍，甚至為Ag（或Al）陰極元件的1900倍以上。但當LiF層厚度超過3nm時，將造成電子無法有效的穿隧注入到MEH-PPV薄膜中，因此元件性能反而會隨著LiF層厚度增加而變差。此外，在ITO/MEH-PPV/LiF(3nm)/Al元件中的MEH-PPV薄膜及ITO陽極間加入一層PEDOT：PSS電洞注入層，元件的最大光電效率由0.966 cd/A (3.4V)提升到1.706 cd/A (2.6V)，驅動電壓5V的亮度由5110 cd/m2增大到6320 cd/m2，因此，PEDOT：PSS薄膜更有效的提昇元件的光電性能。元件在長期儲存後，因元件內存在的水氣及氧氣與MEH-PPV薄膜或陰極材料反應，導致元件性能明顯衰退。