在三波段Tandem WOLEDs 中我們仍然採用 BPhen:Cs2CO3/NPB:WO3當 作我們的連接層，藉由調變連接層中 NPB:WO3的膜厚進而研究在元件上對 應EL 效能之變化情形。
許多的研究指出在OLED 中的陰極及陽極間的總厚度，即光學長度與發 光層的位置將決定正向的電激發光(EL)圖譜以及發光效率特別是在 Tandem 的結構。在此篇研究中我們選擇調整Tandem 元件中的 p-type 掺雜層或 n-type 掺雜層來調整元件效能。
如圖4-12 (a).、(b).所示，我們準備 1-unit (Device E)及 2-unit Tandem 元 件(Device F G, H,以及 I; X=10, 20, 40 及 70 nm)始用 3 波段 WOLEDs 系統。
這些元件的EL 圖譜如圖 4-13.。從此圖我們發現 Device E 的圖譜紅,綠,藍光 相對強度幾乎相等。當我們以NPB:WO3連接兩個OLED 元件，我們改變此 NPB:WO3的厚度 X，當我們將 X 由 10 nm 增加至 20 nm，紅光的相對強度輕 微的減少。我們繼續將 X 由 20 nm 增加至 40nm，紅光的相對強度增加了約 原本的43 %，藍光也掉了 40 %；當我們繼續增加 X 至 70 nm，藍光甚至綠 光衰減得更嚴重。由這些結果，我們發現NPB:WO3 的厚度對於正向角度的 EL 圖譜是非常關鍵的。
圖4-14.為 Device G 的白光光譜穿過展茂(AMTC)公司所開發的典型彩色 濾光片，我們以CF1 表示之(虛線)，以及高階彩色濾光片，我們以 CF2 來表
示(實線)。
彩色濾光片中，較窄的藍光及綠光頻帶，用來增加色純度。紅綠及藍光 光譜經由白光光譜穿過彩色濾光片來獲得，見圖4-15. 在將 CF1 置換成 CF2 後，藍光及綠光色純度顯著的被提升。
Devices E ,F ,G, H 及 I 藉經由傳統 LCD 彩色濾光片 CF1 及高階彩色濾 光片CF2，所獲得的 RGB 色座標，色域，相對色溫(CCT)，代表兩種不同參 考光源演色性（CIE A 及 CIE D65 整理於表 4-3.中。其中 Device H 及 I 相對 於CIE A，具有較高的演色性，參考光源 CIE A 是一種與白熾燈或家中常見 到的鎢絲燈(色溫:2856 K)類似的光源。在我們的三波段系統中，我們做下列 的歸納：當我們將連接層中NPB:WO3的厚度調整在介於20 nm 與 40 nm 間，
將可得到一個類似白熾燈或鎢絲燈源的Tandem 白光 OLED。
Device F 及 Device G 相對於 CIE D65 具有較高的演色性，CIE D65 在 光色的表現上就像是自然白晝光(相關色溫約 6504 K)。這代表著當我們將連 接層中NPB:WO3的厚度調整在介於10 nm 與 20 nm，將可得到一個適合做 為自然白晝光的光源照明的應用。透過CF1 後，Devices E,F 及 G 有很好的 色域 (NTSC Ratio > 70 %)。在將典型的 LCD 彩色濾光片 CF1 置換成 CF2 後，我們可以在Device F 及 Device G 中，得到非常良好的 NTSC Ratio 值 (NTSC Ratio>85 %)。
Glass ITO (75 nm)
NPB:WO3 (20 nm)
Rb:Alq3:DCJTB (0.6:0.4:1%) (10 nm)
Alq3:BPhen (1:1) (10 nm) 2% Cs2CO3doped
BPhen (20 nm) Al (150 nm)
Rb:Alq3:DCJTB (0.6:0.4:1%) (10 nm)
Alq3:BPhen (1:1) (10 nm) 2% Cs2CO3doped
BPhen (20 nm) Al (150 nm)
Rb:Alq3:DCJTB (0.6:0.4:1%) (10 nm)
Alq3:BPhen(1:1) (10 nm) 2%Cs2CO3doped
BPhen (20 nm)
NPB (10nm) NPB (4 nm) EB46:EB512 (1: 5%)
(20 nm) Alq3:C545T (10 nm) Rb:Alq3:DCJTB (0.6:0.4:1%)
(10nm)
Alq3:BPhen (1:1) (10 nm) 2% Cs2CO3doped
BPhen (20 nm) Al (150 nm)
Rb:Alq3:DCJTB (0.6:0.4:1%) (10 nm)
Alq3:BPhen(1:1) (10 nm) 2%Cs2CO3doped
BPhen (20 nm)
NPB (10nm) NPB (4 nm) EB46:EB512 (1: 5%)
(20 nm) Alq3:C545T (10 nm) Rb:Alq3:DCJTB (0.6:0.4:1%)
(10nm)
Alq3:BPhen (1:1) (10 nm) 2% Cs2CO3doped
BPhen (20 nm) Al (150 nm)
400 450 500 550 600 650 700 750 800 850
Normalized intensity (au.)
Wavelength (nm)
400 450 500 550 600 650 700 750 0
%Transmittance Intensity (a.u.)
圖4-13 圖 4-14:
400 450 500 550 600 650 700 750 R pixel
表 4-3: 經由傳統 LCD 濾光片(CF1)以及高階濾光片(CF2)過濾後所獲得的
伍、結論
一個高效率、操作壽命長的元件，可由串接的方式（Tandem Structure）
來實現，而摻雜 p 型和 n 型的物質(p-i-n Structure)，亦可使元件的驅動電壓 大幅降低，而達到高效率。基於上述，本論文探討兼具此兩結構特性之元件 即高效率 p-i-n 串列式白光有機發光二極體。
在串列式（Tandem）元件結構中，連接層的特性是非常關鍵且重要的，
影響的將是元件的操作電性、效率、色彩穩定度、視角、壽命….等。在本 論 文 中 ， 我 們 找 出 了 一 個 穩 定 且 有 效 ， 非 常 適 合 當 做 連 接 層 的 材 料 NPB:WO3。
接著我們分別將本實驗室目前所發表過，最佳的1-unit 高效率低電壓的 雙波段 p-i-n 白光元件及 1 unit 三波段 p-i-n 白光元件串聯，並加以最佳化。
（1）在雙波段白光部分：1 unit 元件操作於 20 mA/cm2下，驅動電壓、
最大電流效率、最大能量效率以及色座標分別為 4.5 V，10.5 cd/A，7.4 lm/W 以及 (0.31, 0.42)，在 200~2000 nits 的亮度下色偏(x, y)值小於 0.02；經串接 並將其最佳化後，之元件在相同的電流密度下操作，驅動電壓約為1-unit 元 件的兩倍，此 tandem 元件之圖譜幾乎與 1-unit 元件圖譜重合，而在電流效 率上更有顯著的提升，達1-unit 元件的 2.3 倍之高，功率效率為 7.8 lm/W，
NTSC ratio 為 62%，不論在亮度 400~4000 nits、視角 0~60˚下色偏，色偏值 皆小於(0.02, 0.02)。
（2）在三波段白光部分：我們發現在串列式 OLED 中連接層的厚度對 於白光之色溫的改變是非常關鍵的。因此我們可針對不同的應用，如顯示或 照明，藉由調變白光元件中連接層相對的厚度，控制色溫以獲得所需的光 色，並且模擬我們的串列式白光 OLED 搭配高階彩色濾光片模擬的 NTSC ratio 值更高達 88%，並比較經傳統的 LCD 彩色濾光片及高階彩色濾光片後 色彩上的差異，以作為日後相關元件結構設計的參考。
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Biography
Pu-Cheng Yeh was born in Maio-Li, Taiwan in 1979. He received the B.S.
degree in Electronic Engineering from National Taipei University of Technology (NTUT), Taipei, Taiwan in 2002. He is currently working toward the M.S drgree from National Chiao Tung University (NCTU), Taiwan, R.O.C. , under the guidance of Prof. C. H. Chen.
His research interests are device engineering of highly efficient white OLED device.