第一章 緒論
1-1 前言
OLED(有機發光二極體；Organic Light Emitting Diode)，又稱有機發光顯示 器(Organic Light Emitting Display)，藉由有機材料達到自我發光之顯示技術。
OLED 基本結構是由一薄而透明且具有半導體特性的銦錫氧化物(ITO)與電力之
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表 1.1 有列出了幾種 OLED 顯示器與 LCD 顯示器的各項性能評估，由此表 可以了解 OLED 的顯示器在各種性能上相較於其他顯示器來的優越並深具潛力，
將有相當大的機會成為日後科技應用上最佳的顯示器選擇。
而 OLED 與 LCD 比較之下較占優勢，數年前 OLED 的使用壽命仍然難以達 到消費性產品應用的要求，但近年來已有大幅的突破，許多行動電話的螢幕已採 用 OLED，然而在價格上仍然較 LCD 貴許多，這也是未來量產技術等待突破的。
1-2 有機發光二極體(OLED)之發展及產業現況
近幾年來，OLED 之研究快速發展，各種顏色的 OLED 皆有無數的研究，而 白光有機發光二極體(WOLED)成為固態照明應用上的重要目標，也因此越來越 多人關注於 OLED 之發展。白光 OLED 之所以為企業家的研究重點，是因為希 望白光 OLED 能成為新一代的照明光源及液晶顯示器的背光源，利用其自發光 的優點減輕重量和體積，加上環保的概念，使 OLED 白光照明有望成為下一代 的新興產品如圖 1-1。
隨著單色 OLED 的各項性能的提升，白光有機發光二極體(WOLED)作為新 型的固態照明光源，吸引了愈來愈多人的關注。OLED 顯示器已問世多年，大多 數被應用在手機、MP4 等中小尺寸的面板上，大尺寸面板則在 SONY 公司於 2007 年量產的 11 吋 OLED TV 推出後，讓科學家及企業家對 OLED「夢幻顯示器」
再次燃起了希望[1-5]。
最早的文獻報導，是在 1963 年，有機發光一開始是由 Pope 教授發現，他施 加好幾百伏特的偏壓在蒽（Anthrathcene）的晶體上，觀察到發光現況。但由於 需要施加過高的電壓以及不佳的發光效率，當時並沒有受到重視[6]。
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而在 1987 年，美國的柯達公司(Eastman Kodak Company)的鄧青雲博士和 Steve VanSlyke 發表了以真空蒸鍍法製作出了有多層結構的 OLED 元件，其利用 電子傳輸層和電洞傳輸層來使得電子與電洞能侷限在其開發的有機小分子材料 中進行再結合，大幅增加了元件的性能。而低操作電壓以及高亮度的商業應用潛 力，也成功地吸引了全球的目光[7]。
在 1990 年，劍橋大學的 J.Burroughes 和 Richard Friend 等人，成功開發出以 旋轉塗佈的方式將高分子材料應用在 OLED 上(POLED)，對於 OLED 的發展有
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為有效提高 OLED 元件中電子電洞再結合的效率，必頇要能減緩電洞到達 發光區域的速度並降低陽極 ITO 與有機層的界面能障，而常見的方法有利用一 緩衝層材料來達成前面所述之目的。而緩衝層材料大致可區分為有機材料、無機 絕緣材料、或是具備高功函數之金屬材料…等。
本研究主旨在於探討使用藍光以及紅光的發光層為結構，利用雙層發光層的 結構得到白光螢光有機發光二極體，並利用電荷控制層的概念提升元件特性。想 要改善OLED元件的顏色飽和度及發光效率，理論上有兩種途徑可以達到這樣的 目的：一是使用具有優異光電性質之有機材料；二是藉由元件結構的變化達到效 率及色穩定度的提升。
首先要藉由改變元件結構或者摻雜濃度改善元件之光電特性，必頇先找到客 體材料摻雜濃度之最佳值，再來要了解材料之間的匹配以及電荷載子的傳輸是否 平衡，本實驗目的將可分為四大部分，第一部分:得到摻雜螢光材料之最佳濃度;
第二部分:找出最佳化的電荷控制層厚度;第三部分:改變元件結構以得到最佳化 的元件光電特性;第四部分:固定兩個發光層相加的厚度，去改變發光層的厚度 比。
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表 1-1 相同尺寸的 LCD 與 OLED 之特性比較。[ ITRI 工業技術研究院]
IPS LCD (2.5”) Kodak’s OLED (2.5)
Color Gamut 72% NTSC 80%-86% NTSC
Viewing Angle ~170° >170°
Response Time 10-20 msec <1 msec
Lifetime - >10000 hrs
Luminous Flux 22600 lm 28000 lm
Average Power 300mW-450mW 350mW
sharpness OVGA Equivalent to OVGA LCD
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圖 1-1 WOLED 與其他光源比較圖
圖 1-2 司朗公司白光 OLED 照明面板原型
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圖 1-3 歐司朗公司白光 OLED 照明面板原型
圖 1-4 多層堆疊實現白光放射之 OLED 結構圖
Cathode Blue Emitting Green Emitting
Red Emitting Glass ITO
White
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