Abstract
摘要本論文係利用真空蒸鍍聚合（Vapor Deposition Polymerization）法製備有機電致發光元件，並提出以共蒸鍍的方式將具有高熱安定性的高分子摻雜（doping）至電洞傳輸層中，期望藉由高分子優異的熱安定性，來保護電洞傳輸材料，降低其在元件操作期間發生結晶化的現象，以達到提升元件壽命之目的。實驗方法為，以共蒸鍍的方式將聚亞醯胺高分子的前軀體（Precursor）- 聚醯胺酸（Polyamic Acid,PAA）摻雜至電洞傳輸層中，之後再依序鍍覆發光層及金屬陰電極。待有機電致發光元件（ITO/NPB＋PAA/Alq3/Al）製備完成後，將元件施以100℃的亞醯胺化（Imidization）熱處理，使共蒸鍍聚合之聚醯胺酸（PAA）行亞醯胺化反應而形成聚亞醯胺（PI）高分子。量測並探討以PAA及PI作為電洞傳輸材料的保護層對元件效能之影響。在元件發光亮度、電流密度及效率隨操作電壓變化的情形顯示，未施加聚醯胺酸（PAA）分子的元件驅動電壓約為9伏特，而進一步增加PAA在共蒸鍍層中的比例時，元件驅動電壓會呈現上升的趨勢，而最大亮度及效率則產生明顯的下降。而在操作安定性表現方面，當元件以固定面電流密度10mA/cm2持續操作時可發現，隨著PAA在共蒸鍍層比例的增加，元件發光強度的衰減速率會趨於緩和，可提升元件暴露在大氣環境時的安定性。比較相同單體計量比之元件於100℃亞醯胺化熱處理前後的表現可知，不論在驅動電壓、最大亮度及最大效率方面，熱處理後的元件皆優於未經熱處理之元件，尤其是亮度半衰期更可獲得大幅的改善。值得注意的是，未施以高分子保護之單體計量比PAA：NPB為0：1的此組元件在熱處理後，除了能使元件在驅動電壓、最大亮度及最大效率方面得到改善外，亮度半衰期也大幅由熱處理前的3分鐘提升至180分鐘。因此，為了進一步瞭解在熱處理過程中，引致有機電致發光元件效能大幅改善的原因，本論文也探討了熱處理溫度對有機電致發光元件（ITO/NPB/Alq3/Al）之影響，並提出四個可能的機制來予以探討。分別為：（1）有機層界面擴散對元件之影響(2) 金屬陰電極擴散進入有機層對元件之影響（3）電洞傳輸材料有無熱處理對元件之影響（4）觀察金屬陰電極在熱處理前後的變化