行政院國家科學委員會專題研究計畫 期末報告
濕式製程之高效率單層白光有機電致發光之開發及其元件 物理和機制之研究
計 畫 類 別 ： 個別型
計 畫 編 號 ： NSC 100-2221-E-011-144-
執 行 期 間 ： 100 年 08 月 01 日至 101 年 09 月 30 日 執 行 單 位 ： 國立臺灣科技大學電子工程系
計 畫 主 持 人 ： 李志堅
計畫參與人員： 碩士班研究生-兼任助理人員：劉勵安 碩士班研究生-兼任助理人員：陳友三 碩士班研究生-兼任助理人員：賴柏丞 碩士班研究生-兼任助理人員：鄭安逵 博士班研究生-兼任助理人員：袁知賢 博士班研究生-兼任助理人員：蘇韋丞
報 告 附 件 ： 出席國際會議研究心得報告及發表論文
公 開 資 訊 ： 本計畫可公開查詢
中 華 民 國 101 年 10 月 24 日
中 文 摘 要 ： 本研究利用小分子混合式主體發光層製作一高效率電激發磷 光發光元件，其中混合層是利用濕式製程將三種材料，
bis(3,5-di(9H-carbazol-9-yl)phenyl)diphenylsilane (SimCP2)、1,3-bis[(4-tert-butylphenyl)- 1,3,4- oxadiazolyl]phenylene (OXD-7)以及 fac-tris(2-
phenylpyridine)iridium (III) [(Ir(ppy)3]混合成單層的 發光層。在空間電荷限制電流的量測中，計算出其電洞與電 子的載子遷移率皆約 10-7 cm2/V s，證明此單層混合發光層 具有雙極性的載子傳輸特性。此外，相較於傳統使用
poly(9-vinylcarbazole) (PVK)當作主體的元件，電荷平衡 性更佳。綠光元件在 600 cd/m2 的放光強度下，最大發光及 功率效率分別可達 42 cd/A 及 20 lm/W。最後，我們再將紅 光及藍光磷光材料混合於混合層內，製作出高效率的白光元 件。
中文關鍵詞： 混合式主體層、單層電激發磷光放光有機發光二極體、空間 電荷限制電流、白光
英 文 摘 要 ： Highly efficient electrophosphorescent organic light- emitting diodes (PHOLEDs) containing mixed hosts of bis(3,5-di(oH-carbazol-9-yl)phenyl)diphenylsilane (SimCP2) and 1,3-bis[(4-tert-butylphenyl)-1,3,4- oxadiazolyl]phenylene (OXD-7) and a soluble derivative of the green emitter fac-tris(2-
phenylpyridine) iridium (III) [(Ir(ppy)3] have been demonstrated. All organic layers were mixed in a single layer for solution processing during the fabrication of the PHOLEDs. The amorphous mixed host of SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3 exhibited ambipolar charge transport as well as high hole and electron
mobilities o the order of 10-7 cm2/V s from space- charge-limited current measurement. The values of both the hole and electron mobilities were 100 times greater than that of the widely used poly(9-
vinylcarbazole) (PVK):OXD-7:Ir(ppy)3 host, resulting in efficient charge balance in the SimCP2 host. Based on a simple fabrication process of single-layer
PHOLED, a green device with the maximum luminous and power efficiencies of 42 cd/A and 20 lm/W,
respectively, was obtained at 600 cd/m2. Finally, by doping the red and blue dopants into the mixed host layer, a high-efficiency white light-emitting device
was achieved.
英文關鍵詞： mixed host, single-layer electrophosphorescent organic light-emitting diode, space-charge limited current, white light
行政院國家科學委員會補助專題研究計畫 ■成果報告
□期中進度報告
濕式製程之高效率單層白光有機電致發光之開發及 其元件物理和機制之研究
計畫類別：■個別型計畫 □整合型計畫 計畫編號：NSC 100－2221－E－011－144－
執行期間： 100 年 08 月 01 日至 101 年 09 月 30 日 執行機構及系所：國立臺灣科技大學電子工程系
計畫主持人：李志堅 副教授(電子工程系) 共同主持人：
計畫參與人員：袁知賢、蘇韋丞、劉勵安、陳友三、賴柏丞、鄭安逵 成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：■精簡報告 □完整報告
本計畫除繳交成果報告外，另須繳交以下出國心得報告：
□赴國外出差或研習心得報告
□赴大陸地區出差或研習心得報告
■出席國際學術會議心得報告
□國際合作研究計畫國外研究報告
處理方式：除列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢
□涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢 中 華 民 國 101 年 10 月 9 日
附件一
中文摘要
本研究利用小分子混合式主體發光層製作一高效率電激發磷光發光元件，其中混合層是利用濕式製程 將 三 種 材 料 ， bis(3,5-di(9H-carbazol-9-yl)phenyl)diphenylsilane (SimCP2) 、 1,3-bis[(4-tert-butylphenyl)- 1,3,4-oxadiazolyl]phenylene (OXD-7)以及 fac-tris(2-phenylpyridine)iridium (III) [(Ir(ppy)3]混合成單層的發 光層。在空間電荷限制電流的量測中，計算出其電洞與電子的載子遷移率皆約 10-7 cm2/V s，證明此單 層混合發光層具有雙極性的載子傳輸特性。此外，相較於傳統使用 poly(9-vinylcarbazole) (PVK)當作主 體的元件，電荷平衡性更佳。綠光元件在 600 cd/m2的放光強度下，最大發光及功率效率分別可達 42 cd/A 及 20 lm/W。最後，我們再將紅光及藍光磷光材料混合於混合層內，製作出高效率的白光元件。
Abstract
Highly efficient electrophosphorescent organic light-emitting diodes (PHOLEDs) containing mixed hosts of bis(3,5-di(oH-carbazol-9-yl)phenyl)diphenylsilane (SimCP2) and 1,3-bis[(4-tert-butylphenyl)-1,3,4- oxadiazolyl]phenylene (OXD-7) and a soluble derivative of the green emitter fac-tris(2-phenylpyridine) iridium (III) [(Ir(ppy)3] have been demonstrated. All organic layers were mixed in a single layer for solution processing during the fabrication of the PHOLEDs. The amorphous mixed host of SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3
exhibited ambipolar charge transport as well as high hole and electron mobilities o the order of 10-7 cm2/V s from space-charge-limited current measurement. The values of both the hole and electron mobilities were 100 times greater than that of the widely used poly(9-vinylcarbazole) (PVK):OXD-7:Ir(ppy)3 host, resulting in efficient charge balance in the SimCP2 host. Based on a simple fabrication process of single-layer PHOLED, a green device with the maximum luminous and power efficiencies of 42 cd/A and 20 lm/W, respectively, was obtained at 600 cd/m2. Finally, by doping the red and blue dopants into the mixed host layer, a high-efficiency white light-emitting device was achieved.
關鍵字：混合式主體層、單層電激發磷光放光有機發光二極體、空間電荷限制電流、白光
Keywords: mixed host, single-layer electrophosphorescent organic light-emitting diode, space-charge limited current, white light
前言、
自從 Burroughes 等人發表了第一篇的高分子發光二極體以來，一直都吸引著各種不同顯示技術的矚 目。而做為商品化的重要課題，即是高效率和製程的簡易性。因此眾多的研究皆著重於利用濕式製程，
如旋轉塗佈、噴墨印刷、網版印刷等技術，製作高效率的元件。磷光材料由於其能量轉移的機制不同 於螢光材料，在量子效率的表現要遠優於螢光材料，因此放光的效率遠高於螢光有機發光二極體。此 外，磷光材料近年來已發展出主客發光的元件結構，並利用濕式製程降低成本，不僅在量子效率有進 一步的提升，對於未來的商品化也保有一定的競爭力。
文獻探討、
近年來，Nakamura 等人利用 fac-tris(2-phenylpyridine)iridium (III) [(Ir(ppy)3]摻雜於 poly(9-vinylcarbazole) (PVK)和 1,3-bis[(4-tert-butylphenyl)- 1,3,4-oxadiazolyl]phenylene (OXD-7)，達到 30 cd/A 的發光效率[1]。
然而，該元件結構受限於 PVK 雙極性載子遷移率的不匹配(電洞和電子分別為 10-6和 10-9 cm2/V s)， 以 致 於 元 件 的 驅 動 電 壓 過 高 而 失 去 其 應 用 價 值 。 本 研 究 團 隊 近 年 來 發 表 了 小 分 子 主 體 材 料 ， bis(3,5-di(oH-carbazol-9-yl)phenyl)diphenylsilane (SimCP2)，將其導入磷光發光二極體的結構，並同時利 用熱蒸鍍及濕式旋轉塗佈的方式，製作高效率的藍光發光二極體[2]。其中，SimCP2 具有極佳的雙極 性載子遷移率，是能取代傳統的 PVK 最佳的材料。
研究目的、
本研究將利用 SimCP2 混合 OXD-7，應用於小分子的主體系統，來製作高效率的綠光元件。最後再將 藍光和綠光元件結合，而形成高效率的白光元件，預期在顯示器及照明都能有廣大的應用。同時，也 利用空間電荷限制電流研究 SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3的載子傳輸特性，顯示其 SimCP2 優於傳統 PVK 的優點。最後，此結構能比單層的 Ir(ppy)3磷光發光元件具有更高的效率及應用性。
研究方法、
在材料的使用上，PVK、OXD-7 及 Ir(ppy)3皆是由 Sigma-Aldrich 藥商所購得，而主體層材料-SIMCP2 是由實驗室自行合成，其合成步驟如先前文獻所述[3]。圖一為各材料的能階分佈與化學結構式，其中，
最高佔據分子軌域(highest occupied molecular orbital, HOMO)是利用光電子光譜儀(AC-2, Riken Keiki) 所量測而得，最低佔據分子末軌域(lowest unoccupied molecular orbital, LUMO)乃利用吸收譜頻的最低光 激發態的能量所推測而得。PVK、OXD-7 及 Ir(ppy)3的 HOMO、LUMO 值皆與文獻相符合[4]。本研究 使用銦錫氧化物(indium tin oxide, ITO)玻璃當作基板，在塗佈主動層前，先以 PEDOT:PSS 作為電洞傳 導層。主動層為由 chlorobenzene 溶解含 SimCP2、OXD-7 及 Ir(ppy)3之混合溶液。在主動層和金屬電 極中間，加入一極薄的 CsF 層，來增加載子注入的效果。綠光元件的結構為 ITO/PEDOT:PSS (60 nm)/
主動層 (70 nm)/CsF (1.5 nm)/Al。主動層的混合比例為 80%的主體 SimCP2、15%的電子傳輸層 OXD-7 及 5%的綠光摻雜物 Ir(ppy)3。各膜層的厚度是用表面輪廓分析儀(Dektak 150, Veeco)量測而得。主動層 的面積為 10 mm2。元件在製程後經由樹脂及玻璃在氮氣環境下封裝。電性的量測是用一電源電錶 (Keithley 2400)而光學的量測是用光譜輝度計(PR650, Photo Research)量測。薄膜的表面形貌是利用原子 力顯微鏡(XE-100, Park System)所量測。
圖一、(a)元件結構與能帶圖，(b)各材料結構圖。
結果與討論、
圖二為空間電荷限制電流法量測載子遷移率的結果，計算的公式為 Mott-Gurney 方程式，如下。
3 2
8 0
9
d J V
J 為空間電荷限制電流密度，ε0為真空的介電係數，ε 為材料的介電常數，μ 為載子遷移率，V 為元件 之外加偏壓，d 為元件總厚度。在我們先前的文獻已經量測出 SimCP2 的電子與電洞遷移率在 0.1 MV/cm 的電場下，分別為 5 x 10-4及 3 x 10-4 cm2/V s。此外，SimCP2 的載子遷移率比 PVK (1.4 x 10-6 cm2/V s) 及 OXD-7 (4 x 10-5 cm2/V s)在相同的電場下(0.1 MV/cm)還要高出許多[5]。在本文中，我們將著重在於 混合式主體層的電子與電洞遷移率對元件效率的影響。如圖二所示，小分子 SimCP2 混合式主體系統，
在電場強度為 0.6 MV/cm 下，電子的遷移率為 2 x 10-7 cm2/V s，而電洞的遷移率為 3.2 x 10-7 cm2/V s。
相反的，利用高分子 PVK 作為混合式主體層式，電子和電洞的遷移率都比使用 SimCP2 低數階。此外，
小分子混合式主體不僅具有高載子遷移率，還擁有雙極性載子傳輸的特性(~10-7 cm2/V s)。一般而言，
在主動層內電子和電洞數量的平衡性，對元件效率有深遠的影響，且已有許多文獻已成功利用此概念 改善元件的效率。因此，SimCP2 系統不僅克服了 PVK 系統中載子的不平衡性，同時也具有極高的載 子遷移率來提升元件的效率。
圖二、SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3及 PVK:OXD-7:Ir(ppy)3之電洞(實心)與電子(空心)遷移率量測結果。
圖三為濕式製程製備之元件的光電特性圖。若定義驅動電壓為發光強度 100 cd/m2的施加偏壓，小分子 系統的驅動電壓(~8 V)比高分子系統來的小(~9 V)。此驅動電壓的改變，主要是受到不同混摻系統中載 子遷移率不同的影響。相較於高分子 PVK 系統，小分子 SimCP2 的系統具有極佳的載子傳輸性以及載
子平衡性，因此，元件的電性和發光特性會有顯著的提升。此外，此結果和空間電荷限制電流量測而 得的載子遷移率結果相吻合，在文獻中也有類似的實驗及結果。
圖三、發光特性及電流特性曲線。Device A: SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3，Device B: PVK:OXD-7:Ir(ppy)3。
圖四顯示電流密度對電流及功率效率(current and power efficiency)的相依性。在電流密度為 5 mA/cm2 下，小分子系統具有 6.4%的外部量子效率，而高分子系統僅有 4.4%之外部量子效率。除了小分子系統 中載子的匹配性較好造成此結果外，高分子系統中，其 PVK 的 LUMO 能階太低(2.2 eV)，使電子注入 不易也是其中一項因素。另一方面，小分子系統的光激發發光量子效率(photoluminescence, PL)高達 66%，相較於高分子系統的 36%，也是造成高效率(20 lm/W 及 42 cd/A)的原因。此外，元件從 15 至 3000 cd/m2 的發光強度範圍內，效率並沒有太大的改變，只有些微的降低，代表元件並沒有很嚴重的
“roll-off”效應。另外，從此結果也可以看出，利用濕式製程所製備的元件效率和熱蒸鍍製程的元件 幾乎一樣[6]。
圖四、發光及功率效率特性圖。Device A: SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3，Device B: PVK:OXD-7:Ir(ppy)3。
如圖一材料結構所示，在 SimCP2 中，由於苯環、苯環和苯環、咔唑之間空間位阻的關係，讓該材料 在堆疊時，能如單晶材料般有較長的晶向範圍。因此，SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3比 PVK:OXD-7:Ir(ppy)3 較能形成穩定且均勻的薄膜形貌。圖五為在原子力顯微鏡下觀察之小分子及高分子混合式主體的表面 形貌。其中 SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3的表面粗糙度均方根值為 0.2 nm。從表面上可以清楚地看到，該薄 膜 並 沒 有 任 何 的 相 分 離 或 結 晶 。 然 而 ， PVK:OXD-7:Ir(ppy)3 的 表 面 粗 糙 度 為 0.25 nm ， 比
SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3的表面稍微粗糙。這些結果證明了濕式製程的 SimCP2 主體有助於形成均勻的 薄膜，也顯示了不論濕式或熱蒸鍍製程都能保持一樣效率的原因。
圖五、(a) SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3及(b) PVK:OXD-7:Ir(ppy)3的表面形貌。
緃觀以上，在載子的平衡性以及其它電子特性上可藉由 SimCP2 作為主體來改善。圖六為元件在 5 mA/cm2 電 流 密 度 下 的 發 光 頻 譜 。 在 文 獻 中 已 經 有 許 多 證 明 載 子 複 合 區 對 元 件 電 激 發 發 光 (electroluminescence, EL)頻譜有很大的相依性[5]。如圖六所示，小分子和高分子元件的放光頻譜一致，
皆呈現了 Ir(ppy)3之放光特性，CIE 座標為(0.27, 0.63)。圖六的插圖為濕式製程單層綠光元件的照片，
可以看到即使在大面積下，元件也能呈現均勻的放光區域。這也展現了用 SimCP2 當主體能比 PVK 擁 有還要高效率的原因。
圖六、各元件之發光頻譜及照片。Device A: SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3，Device B: PVK:OXD-7:Ir(ppy)3。
最後，我們再將紅光及藍光摻雜物混合於 SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3內，製作單層白光發光元件，其中紅 光、藍光摻雜物結構式及元件結構如圖七所示。在發光層的調配上，採用 66% SimCP2:30% OXD-7:x%
FIrpic+Ir(2-phq)3:(4-x)% Ir(ppy)3。圖八為各元件之效率及放光頻譜。如圖八所示，隨著藍、紅光摻雜物 提高，電流效率會逐漸下降。而 EL 顯示，在約摻雜 2%藍、光光及 2%綠光時，會有最接近白光的放 光頻譜。此外，當摻雜 1%藍、光光及 3%綠光時，會有高於 15 cd/A 的效率。因此，我們利用單層濕 式製程，製作出一高效率、高演色性的白光有機發光元件。
圖七、白光元件之結構圖及各摻雜物的化學結構式。
圖八、白光元件之電流效率及 EL 頻譜。
結論、
我們首先利用 SimCP2:OXD-7:Ir(ppy)3作為混合式發光層製作高效率之綠光有機發光元件，其功率及電 流效率在 600 cd/m2的發光亮度下分別可達 20 lm/W 及 42 cd/A。另外，將非晶型的小分子主體材料，
SimCP2 利用濕式製程製作在磷光發光元件中，可以簡化元件的製程，同時又保有跟熱蒸鍍製程一樣的 效率。最後，將 FIrpic 及 Ir(2-phq)3藍、紅光摻雜物混入發光層，製作出電流效率高於 15 cd/A，及高 演色性的單層濕式製作白光有機發光元件。
參考文獻、
[1] A. Nakamura, T. Tada, M. Mizukami, and S. Yagyu, Appl. Phys. Lett. 84, 130 (2004).
[2] M.-F. Wu, S.-J. Yeh, C.-T. Chen, H. Murayama, T. Tsuboi, W.-S. Li, I. Chao, S.-W. Liu, and J.-K. Wang, Adv. Funct. Mater. 17, 1887 (2007).
[3] T. Tsuboi, S.-W. Liu, M.-F. Wu, and C.-T. Chen, Org. Electron. 10, 1372 (2009).
[4] Y. Ohmori, H. Kajii, and Y. Hino, J. Disp. Technol. 3, 238 (2007).
[5] S.-W. Liu, C.-H. Yuan, S.-J. Yeh, M.-F. Wu, C.-T. Chen, and C.-C. Lee, J. Soc. Inf. Display 19/4, 330 (2011).
[6] J. Meyer, S. Hamwi, T. Bulow, H. H. Johannes, T. Riedl, and W. Kowalsky, Appl. Phys. Lett. 91, 113 (2007).
國科會補助專題研究計畫成果報告自評表
請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況、研究成果之學術或應用價 值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性） 、是否適 合在學術期刊發表或申請專利、主要發現或其他有關價值等，作一綜合評估。
1. 請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況作一綜合評估
■ 達成目標
□ 未達成目標（請說明，以 100 字為限）
□ 實驗失敗
□ 因故實驗中斷
□ 其他原因 說明：
2. 研究成果在學術期刊發表或申請專利等情形：
論文： ■ 已發表 □未發表之文稿 ■ 撰寫中 □無 專利：□已獲得 □申請中 ■ 無
技轉：□已技轉 □洽談中 ■ 無 其他： （以 100 字為限）
3. 請依學術成就、技術創新、社會影響等方面，評估研究成果之學術或應用價 值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性）（以 500 字為限）
雖然目前熱蒸鍍製程之有機發光元件已有例如手機及電視的商品，但在可撓 性元件並不相容於熱蒸鍍製程。因此，全濕式製程的有機發光元件在未來勢 必是各單位開發的重心。濕式製程在成本上不僅比熱蒸鍍製程便宜，且製程 上也較為簡單，作為量產化的可撓性電子元件相當適合。但是，除了成本上 的考量外，其效率也必須達到一定門檻才可作為商品。本研究利用一具有高 載子遷移率及載子平衡性的小分子材料，SimCP2，當作主體層，並將紅、綠、
藍光磷光發光摻雜物混合形成單層混合式主體發光層，不僅製程簡易，且在 效率表現上跟使用熱蒸鍍製程所製作的元件幾乎一樣，達到兼具高效率及製 程簡易的目標，奠定了濕式製程在可撓性電子元件的基礎。
附件二
國科會補助專題研究計畫項下出席國際學術會議心得報告
日期：100 年 10 月 9 日
一、參加會議經過
這此會議共五天，有四大主題，因我們投稿 Solar Energy + Technology 的部份，所以我們都在該 主題下聽演講。前兩天時，由於我們投稿內容以及本計劃主要是屬於薄膜太陽能電池，以及新一 代的太陽能元件，因此，參加了 Thin Film Solar Technology 及 Next Generation Photonic and Cell Technologies for Solar Energy Conversion。而在收邀演講中，有美國國家再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory, USA)的 David Ginley 及 Joseph Luther 等研究團隊帶來的演講。接下 來的三天，則在 Organic Photovoltaic XIII 的會議下聽演講，其中包含了在有機界著名的團隊，Yang Yang 教授的演講。其中一天的晚間我們在海報區展現本團隊的研究成果，途中有許多日本、韓國 的團隊前來詢問，交流了許多心得，也抽空去看其他團隊的海報。
二、與會心得
計畫編號 NSC 100－2221－E－011－144－
計畫名稱 濕式製程之高效率單層白光有機電致發光之開發及其元件物理和機制之 研究
出國人員
姓名 蘇韋丞 服務機構
及職稱
台灣科技大學電子工程系博士班 學生
會議時間
101 年 8 月 12 日 至
101 年 8 月 16 日
會議地點 美國加州聖地牙哥
會議名稱
(中文)
(英文) SPIE Optics + Photonics
發表論文 題目
(中文)
(英文) High Efficiency Green Electrophosphorescent Organic Light-Emitting Diodes with a Simple Device Structure
附件四
此次會議一如往年相當的盛大，許多各國著名的團隊皆有收邀來此演講，其成果也都是與現今 最熱門的技術相關，例如目前有機太陽能電池最大的問題，透明陽極的取代，有許多團隊已經導 入 graphene 來取代傳統的 ITO，製作高效率的有機太陽能電池，也有許多新材料的應用，例如一 些能往更長波長的光譜去吸收，做更有效率的光電轉換。而除了針對效率上的發展外，也有許多 團隊致力於研究元件的物理與光學性質，這對於有機太陽能電池的研究相當重要，若能了解內部 詳細的運作機制，將可以更了解目前的缺點去作改善。而最振奮人心的演講，莫過於目前高分子 最著名的研究團隊，Yang Yang 教授所帶來的最新成果。在該演講中，我們看到了目前高分子已經 超越商品化的門檻-10%，而且，在未來 3 年內，將可預期能達到 15%的高效率，將有機太陽能電 池更進一步的推向量產化的目標。
三、考察參觀活動(無是項活動者略)
四、建議
五、攜回資料名稱及內容
2012 Optics + Photonics Exhibition Guides: 所有樓層以及展區位置的導覽圖。
2012 Optics + Photonics Technical Program: 完整的會議過程，以及所有收邀演講的詳細資訊，讓 人一目了然。
2012 Publications Catalog: 有關 SPIE 所有出版的書和期刊，以及詳盡的簡介，讓人能快速掌握 新資訊。
六、其他
國科會補助專題研究計畫項下出席國際學術會議心得報告
日期：100 年 10 月 9 日
一、參加會議經過
這此會議共五天，有四大主題，因我們投稿 Solar Energy + Technology 的部份，所以我們都在該 主題下聽演講。前兩天時，由於我們投稿內容以及本計劃主要是屬於薄膜太陽能電池，以及新一 代的太陽能元件，因此，參加了 Thin Film Solar Technology 及 Next Generation Photonic and Cell Technologies for Solar Energy Conversion。而在收邀演講中，有美國國家再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory, USA)的 David Ginley 及 Joseph Luther 等研究團隊帶來的演講。接下 來的三天，則在 Organic Photovoltaic XIII 的會議下聽演講，其中包含了在有機界著名的團隊，Yang Yang 教授的演講。其中一天的晚間我們在海報區展現本團隊的研究成果，途中有許多日本、韓國 的團隊前來詢問，交流了許多心得，也抽空去看其他團隊的海報。
二、與會心得
計畫編號 NSC 100－2221－E－011－144－
計畫名稱 濕式製程之高效率單層白光有機電致發光之開發及其元件物理和機制之 研究
出國人員
姓名 蘇韋丞 服務機構
及職稱
台灣科技大學電子工程系博士班 學生
會議時間
101 年 8 月 12 日 至
101 年 8 月 16 日
會議地點 美國加州聖地牙哥
會議名稱
(中文)
(英文) SPIE Optics + Photonics
發表論文 題目
(中文)
(英文) High Efficiency Green Electrophosphorescent Organic Light-Emitting Diodes with a Simple Device Structure
附件四
此次會議一如往年相當的盛大，許多各國著名的團隊皆有收邀來此演講，其成果也都是與現今 最熱門的技術相關，例如目前有機太陽能電池最大的問題，透明陽極的取代，有許多團隊已經導 入 graphene 來取代傳統的 ITO，製作高效率的有機太陽能電池，也有許多新材料的應用，例如一 些能往更長波長的光譜去吸收，做更有效率的光電轉換。而除了針對效率上的發展外，也有許多 團隊致力於研究元件的物理與光學性質，這對於有機太陽能電池的研究相當重要，若能了解內部 詳細的運作機制，將可以更了解目前的缺點去作改善。而最振奮人心的演講，莫過於目前高分子 最著名的研究團隊，Yang Yang 教授所帶來的最新成果。在該演講中，我們看到了目前高分子已經 超越商品化的門檻-10%，而且，在未來 3 年內，將可預期能達到 15%的高效率，將有機太陽能電 池更進一步的推向量產化的目標。
三、考察參觀活動(無是項活動者略)
四、建議
五、攜回資料名稱及內容
2012 Optics + Photonics Exhibition Guides: 所有樓層以及展區位置的導覽圖。
2012 Optics + Photonics Technical Program: 完整的會議過程，以及所有收邀演講的詳細資訊，讓 人一目了然。
2012 Publications Catalog: 有關 SPIE 所有出版的書和期刊，以及詳盡的簡介，讓人能快速掌握 新資訊。
六、其他
國科會補助計畫衍生研發成果推廣資料表
日期:2012/10/05
國科會補助計畫
計畫名稱: 濕式製程之高效率單層白光有機電致發光之開發及其元件物理和機制之研究 計畫主持人: 李志堅
計畫編號: 100-2221-E-011-144- 學門領域: 能源科技
無研發成果推廣資料
100 年度專題研究計畫研究成果彙整表
計畫主持人：李志堅 計畫編號：100-2221-E-011-144-
計畫名稱：濕式製程之高效率單層白光有機電致發光之開發及其元件物理和機制之研究 量化
成果項目 實際已達成
數（被接受 或已發表）
預期總達成 數(含實際已
達成數)
本計畫實 際貢獻百
分比
單位
備 註 （ 質 化 說 明：如 數 個 計 畫 共 同 成 果、成 果 列 為 該 期 刊 之 封 面 故 事 ...
等）
期刊論文 0 0 100%
研究報告/技術報告 0 0 100%
研討會論文 0 0 100%
論文著作 篇
專書 0 0 100%
申請中件數 0 0 100%
專利 已獲得件數 0 0 100% 件
件數 0 0 100% 件
技術移轉
權利金 0 0 100% 千元
碩士生 4 4 100% 順 利 完 成 元 件 製
作與量測。
博士生 2 2 100%
完 成 結 果 分 析 與 論 文 撰 寫 以 及 量 測系統的架設。
博士後研究員 0 0 100%
國內
參與計畫人力
（本國籍）
專任助理 0 0 100%
人次
期刊論文 2 3 67%
順 利 利 用 濕 式 製 程 製 作 高 效 率 單 層 綠 光 及 藍 光 元 件，白光元件的成 果正在撰寫中。
研究報告/技術報告 0 0 100%
研討會論文 2 2 100%
論文著作 篇
專書 0 0 100% 章/本
申請中件數 0 0 100%
專利 已獲得件數 0 0 100% 件
件數 0 0 100% 件
技術移轉
權利金 0 0 100% 千元
碩士生 0 0 100%
博士生 0 0 100%
博士後研究員 0 0 100%
國外
參與計畫人力
（外國籍）
專任助理 0 0 100%
人次
其他成果
(
無法以量化表達之成 果如辦理學術活動、獲 得獎項、重要國際合 作、研究成果國際影響 力及其他協助產業技 術發展之具體效益事 項等，請以文字敘述填 列。)無
成果項目 量化 名稱或內容性質簡述
測驗工具(含質性與量性) 0
課程/模組 0
電腦及網路系統或工具 0
教材 0
舉辦之活動/競賽 0
研討會/工作坊 0
電子報、網站 0
科 教 處 計 畫 加 填 項
目 計畫成果推廣之參與（閱聽）人數 0
國科會補助專題研究計畫成果報告自評表
請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況、研究成果之學術或應用價 值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性） 、是否適 合在學術期刊發表或申請專利、主要發現或其他有關價值等，作一綜合評估。
1. 請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況作一綜合評估
■達成目標
□未達成目標（請說明，以 100 字為限）
□實驗失敗
□因故實驗中斷
□其他原因 說明：
2. 研究成果在學術期刊發表或申請專利等情形：
論文：■已發表 □未發表之文稿 □撰寫中 □無 專利：□已獲得 □申請中 ■無
技轉：□已技轉 □洽談中 ■無 其他：（以 100 字為限）
3. 請依學術成就、技術創新、社會影響等方面，評估研究成果之學術或應用價 值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性）（以 500 字為限）
雖然目前熱蒸鍍製程之有機發光元件已有例如手機及電視的商品，但在可撓性元件並不相 容於熱蒸鍍製程。因此，全濕式製程的有機發光元件在未來勢必是各單位開發的重心。濕 式製程在成本上不僅比熱蒸鍍製程便宜，且製程上也較為簡單，作為量產化的可撓性電子 元件相當適合。但是，除了成本上的考量外，其效率也必須達到一定門檻才可作為商品。
本研究利用一具有高載子遷移率及載子平衡性的小分子材料，SimCP2，當作主體層，並將 紅、綠、藍光磷光發光摻雜物混合形成單層混合式主體發光層，不僅製程簡易，且在效率 表現上跟使用熱蒸鍍製程所製作的元件幾乎一樣，達到兼具高效率及製程簡易的目標，奠 定了濕式製程在可撓性電子元件的基礎。
