Abstract
摘要本論文，首先提出一種新型有機電致發光元件（Organic Light Emitting Device）結構，藉由高分子基材摻入電洞傳輸層中，以提高元件壽命，同時改善電洞傳輸層之熱安定性；另外，對元件加以熱處理時發現，當元件經由適當熱處理後，能有效提升元件發光效益及元件壽命；最後，選擇適當的保護層薄膜材料，以進一步提高元件壽命。本論文主要可分為三大部分：1.高分子強化電洞傳輸層熱安定性之研究首先探討真空蒸鍍聚合條件，利用石英震盪膜厚計，偵測二胺、二酸酐與電洞傳輸材料之沈積速率隨蒸鍍源溫度變化之關係，求得最佳共蒸鍍聚合條件。同時利用傅氏轉換紅外光譜（FT-IR），分析薄膜性質，接著，量測元件的電致發光特性及元件壽命。實驗結果顯示，將高分子基材摻入電洞傳輸層時，由於高分子為一絕緣材料，並無法幫助電洞傳輸，促使元件驅動電壓上升，同時隨著高分子摻雜量增加，造成元件發光亮度、發光效率逐漸下降。另外，摻入10 ﹪高分子基材時，可增加元件壽命達四倍之效果，同時提昇電洞傳輸層之熱安定性，此外，有摻入高分子基材的元件壽命，皆比未摻入高分子基材的元件壽命來得長。2.有機電致發光元件熱處理之影響 將製備完成的OLED元件，移入另一個真空系統中，在真空下進行持溫一小時之熱處理，隨後取出量測，分別針對不同的熱處理溫度，進行元件發光特性及壽命研究。實驗結果顯示，在60℃~70℃熱處理時，元件能有最佳化的發光效益，而發光效益明顯改進的地方有：元件驅動電壓降低、最大亮度上升、發光壽命增長以及發光效率提昇。當溫度超過70℃後，因為有機層在較高溫度時會有結晶現象發生，而造成元件損壞。3.保護層材料對有機電致發光元件壽命之影響本研究提出不同的保護層材料，分別為高分子與金屬氧化物材料，藉由不同材料的特性，找出適當保護層材料，以提高元件壽命，使用的高分子材料為聚醯胺酸薄膜，而金屬氧化物材料有氧化鎂與氧化鈣。使用高分子保護層材料時，能提高元件壽命達1.5倍；利用氧化鎂材料時，元件壽命可增加達2倍；而利用氧化鈣材料時，當厚度為1200 A時，元件壽命有大幅增加五倍的顯著效果。因為氧化鎂、氧化鈣薄膜相較於聚醯胺酸薄膜時，它們能形成較緻密且穩定之薄膜，能有效隔絕大氣中水氣與氧氣對元件的攻擊，此外，氧化鈣為一較佳的吸水性材料，且容易與水發生反應，故將其製作為保護層時，更可有效阻止水氣對元件的攻擊。