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研究生: 蔡方元
Fang-Yuan Tsai
論文名稱: 二芐環庚烷/二苯基笏衍生物於白光有機 電激發光二極體的應用
The Applications of Dibenzosuberane/fluorene Derivatives for White Organic Light-Emitting Diodes
指導教授: 陳建添
Chen, Chien-Tien
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 139
中文關鍵詞: 有機電激發光二極體白光
英文關鍵詞: OLED, WOLED
論文種類: 學術論文
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  • 高效率白光有機電激發光二極體一直是個熱門的研究領域,為了
    讓業界量產更順利而在無摻雜之多層白光元件努力的研究;本實驗室
    過去已先後發展出喹喔啉/二苯基笏之雙重偶極性的高效能非摻雜型
    黃光材料與二苄環庚烯/二苯基笏之雙重臨位混成系統的高效率非摻
    雜型藍光材料,因此將這兩種材料整合便可做出結構簡單之雙波段白
    光有機發光二極體元件,其元件結構為ITO/ NPB/ (喹喔啉/二苯基
    笏)/ (二苄環庚烯/二苯基笏)/ TPBI/ LiF/ Al,其元件操作電壓為9.3 V
    時最大亮度為15990 cd/m2,當電流密度為20 mA/m2 時有著 1.67 %
    之外部量子產率、3.02 cd/A 之電流效率與1.02 lm/W 之功率效率,
    其CIEx,y 座標為 (0.27,0.27)。
    將喹喔啉之黃光官能基與雙甲氧苯基苯之藍光官能基加以整合
    成單一分子而製作成白光發光材料。但是因為分子吸收峰與放射波長
    重疊而產生分子間自身能量轉移的現象。

    We report a new white light emission device from non-doped yellow and blue organic light-emitting materials develop in our labs. The simple device configuration of indium tin oxide / NPB (N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine)/ spirofluorene-dibenzosuberan[d](1,4-bis-(N,N-dipheneylamino)-phenyl)-quino xaline) (5) / 3,7-bis(N,N-diphenylamino)-5,5-spirofluorenyl-5Hdibenzo[a,d]cycloheptene (10) /TPBI (1,3,5-Tris(1-phenyl-1Hbenzimidazol-2-yl)benzene)/ LiF/ Al exhibited a luminance of 15990cd/m2 at a driving voltage of 9.3 V with CIEx,y(0.27,0.27). The white OLED has a external quantum efficiency of 1.67%, a current efficiency of 3.02 cd/A and the power efficiency of 1.02 lm/W, respectively.
    On the other hand, we tried combining yellow-emitting template and blue-emitting unit into one molecule as a white organic light-emitting material. Unfortunately, the problem of inter molecular energy transfer happened which the blue emission (420 nm) was aborted by quinoxaline group.

    中文摘要 Abstract 第一章 緒論 第一節 前言………………………………………………………1 第二節 分子放光機制 壹、 激發……………………………………………………2 貳、緩解……………………………………………………4 參、螢光量子產率………………………………………6 肆、電荷移動速率…………………………………………9 第三節 有機電激發光二極體之發展 壹、 沿革…………………………………………………9 貳、有機電激發光二極體材料…………………………11 參、有機電激發光二極體元件結構……………………18 第四節 白光有機電激發光二極體 壹、 介紹…………………………………………………20 貳、發展…………………………………………………22 參、白光有機電激發光二極體技術之應用……………30 第五節 研究背景………………………………………………32 第二章 二芐環庚烷衍生物於白光光電材料上之多層發光層的應用 第一節 文獻回顧………………………………………………33 第二節 材料之合成……………………………………………35 第三節 元件結果………………………………………………40 第三章 二芐環庚烷衍生物於白光光電材料上之單分子白光的應用 第一節 文獻回顧………………………………………………55 第二節 分子設計………………………………………………58 第三節 材料之合成……………………………………………61 第四節 元件結果………………………………………………64 第四章 結論與展望……………………………………………67 第五章 實驗內容 第一節 分析儀器………………………………………………68 第二節 有機電激發光二極體元件製備及性質測量…………71 第三節 實驗步驟及數據分析…………………………………72 参考文獻……………………………………………93 附錄 核磁共振光譜圖…………………………………………………S1

    (1) (a) Müllen, K.; Scherf, U.; Organic Light-Emitting Devices Synthesis,
    Properties and Applications; Wiley: Weinhem, Germany, 2006. (b) Chen,
    C.-H; Huang, S.-W. OLED/Organic Electroluminescent Materials &
    Devices; Wunan: Taipei, Taiwan, 2006. (b) Carter, W.H.; Wolf, E.; J. Opt.
    Soc. Am. 1975, 65, 1067. (c) Wolf, E. J. Opt. Soc. Am. 1978, 68, 6. (d)
    Cater, W. H.; Gamliel, A.; Wolf, E. J. Opt. Soc. Am. 1973, 41, 1994. (e)
    (2) (a) Tanaka, I.;Tokito, S. Jpn. J. Appl. Phys.2004, 43, 7733.(b) Carter,
    W. H.; Wolf, E.; J. Opt. Soc. Am. 1975, 65, 1067. (d) Cater, W. H.;
    Gamliel, A.; Wolf, E. J.Mod. Opt. Am. 1978, 68, 6. (e) Hill, D.; Leo, K.;
    He, G. F.; Huang, Q. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 10111
    (3) Bulovic, V.; Khalfin, V. B.; Gu, G.; Burrows, P. E.; Garbuzov, D. Z.;
    Forrest, S. R. Phys. Rev. B 1998, 58, 3730
    (4) (a) Pope, M.; Magnante, P.; Kallmann, H. P. J. Chem. Phys. 1963, 38,
    2042 (b) Helfrich, W.; Schneide.Wg Physical Review Letters 1965, 14,
    229 (c) Vincett, P. S.; Barlow, W. A.; Hann, R. A.; Roberts, G. G. Thin
    Solid Films 1982, 94, 171.
    (5) Tang, C. W.; Vanslyke, S. A. Appl. Phys. Lett. 1987, 51, 913
    (6) Burroughes, J. H.; Bradley, D. D. C.; Brown, A. R.; Marks, R. N.;
    Mackay, K.; Friend, R. H.; Burns, P. L.; Holmes, A. B. Nature 1990, 347,
    539.
    (7) Ishida, T.; Kobayashi, H.; Nakato, Y. J. Appl. Phys. 1993, 73, 4344.
    (8) Kim, J. S.; Granstrom, M.; Friend, R. H.; Johansson, N.; Salaneck, W.
    R.; Daik, R.; Feast, W. J.; Cacialli, F. J. Appl. Phys. 1998, 84, 6859.
    94
    (9) VanSlyke, S. A.; Chen, C. H.; Tang, C. W. Appl. Phys. Lett. 1996, 69,
    2160.
    (10) Shirota, Y.; Kuwabara, Y.; Inada, H.; Wakimoto, T.; Nakada, H.;
    Yonemoto, Y.; Kawami, S.; Imai, K. Appl. Phys. Lett. 1994, 65, 807.
    (11) (a) Elschner, A.; Bruder, F.; Heuer, H. W.; Jonas, F.; Karbach, A.;
    Kirchmeyer, S.; Thurm, S. Synthetic Met. 2000, 111, 139. (b) Brown, T.
    M.; Kim, J. S.; Friend, R. H.; Cacialli, F.; Daik, R.; Feast, W. J. Appl.
    Phys. Lett. 1999, 75, 1679.
    (12) Jang, J. G.; Son, S. H. 2004, WO2004054326.
    (13) Deng, Z. B.; Ding, X. M.; Lee, S. T.; Gambling, W. A. Appl. Phys.
    Lett. 1999, 74, 2227.
    (14) Hung, L. S.; Zheng, L. R.; Mason, M. G. Appl. Phys. Lett. 2001, 78,
    673.
    (15) Qiu, Y.; Gao, Y. D.; Wang, L. D.; Zhang, D. Q. Synthetic Met. 2002,
    130, 235
    (16) Poon, C. O.; Wong, F. L.; Tong, S. W.; Zhang, R. Q.; Lee, C. S.; Lee,
    S. T. Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 1038
    (17) Zhao, J. M.; Zhang, S. T.; Wang, X. J.; Zhan, Y. Q.; Wang, X. J.;
    Zhong, G. Y.; Wang, Z. J.; Ding, X. M.; Huang, W.; Hou, X. Y. Appl.
    Phys. Lett. 2003, 84, 2913.
    (18) Yamamoto, T.; Nishiyama, M.; Koie, Y. Tetrahedron Lett. 1998, 39,
    2367.
    (19) Salbeck, J.; Yu, N.; Bauer, J.; Weissortel, F.; Bestgen, H. Synthetic
    Met 1997, 91, 209.
    (20) Bach, U.; De Cloedt, K.; Spreitzer, H.; Gratzel, M. Adv. Mater. 2000,
    12, 1060.
    95
    (21) Shirota, Y.; Okumoto, K.; Inada, H. Synthetic Met. 2000, 111, 387.
    (22) Case, F. H.; Brennan, J. A. J. Org. Chem. 1954, 19, 919
    (23) Kinoshita, M.; Kita, H.; Shirota, Y. Adv. Funct. Mater. 2002, 12,
    780.
    (24) (a) Adachi, C.; Tsutsui, T.; Saito, S. Appl. Phys. Lett. 1989, 55, 1489.
    (b) Pommerehne, J.; Vestweber, H.; Guss, W.; Mahrt, R. F.; Bassler, H.;
    Porsch, M.; Daub, J. Adv. Mater. 1995, 7, 551.
    (25) (a) Agrawal, A. K.; Jenekhe, S. A. Chem. Mater. 1996, 8, 579. (b)
    Shetty, A. S.; Liu, E. B.; Lachicotte, R. J.; Jenekhe, S. A. Chem. Mater.
    1999, 11, 2292.
    (26) (a) Kanbara, T.; Yamamoto, T. Macromolecules 1993, 26, 3464. (b)
    Yamamoto, T.; Sugiyama, K.; Kushida, T.; Inoue, T.; Kanbara, T. J. Am.
    Chem. Soc. 1996, 118, 3930. (c) Bard, A. J.; Lund, H.; Dekker, M.
    Encyclopedia of Electrochemistry of the Elements; New York, US, 1984.
    (d) Redecker, M.; Bradley, D. D. C.; Jandke, M.; Strohriegl, P. Appl.
    Phys. Lett. 1999, 75, 109.
    (27) Tonzola, C. J.; Alam, M. M.; Kaminsky, W.; Jenekhe, S. A. J. Am.
    Chem. Soc. 2003, 125, 13548.
    (28) (a) O'Brien, D. F.; Baldo, M. A.; Thompson, M. E.; Forrest, S. R.
    Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 442. (b) Baldo, M. A.; Lamansky, S.; Burrows,
    P. E.; Thompson, M. E.; Forrest, S. R. Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 4. (c)
    Adamovich, V. I.; Cordero, S. R.; Djurovich, P. I.; Tamayo, A.;
    Thompson, M. E.; D'Andrade, B. W.; Forrest, S. R. Org. Electron. 2003,
    4, 77. (d) Naka, S.; Okada, H.; Onnagawa, H.; Tsutsui, T. Appl. Phys.
    Lett. 2000, 76, 197.
    96
    (29) (a) Adachi, A.; Manhart, S. A.; Okita, K.; Kido, J. J.; Ohshita, J.;
    Kunai, A. Synthetic Met. 1997, 91, 333. (b) Ohshita, J.; Kai, H.; Takata,
    A.; Iida, T.; Kunai, A.; Ohta, N.; Komaguchi, K.; Shiotani, M.; Adachi,
    A.; Sakamaki, K.; Okita, K. Organometallics 2001, 20, 4800.
    (30) Wakimoto, T.; Fukuda, Y.; Nagayama, K.; Yokoi, A.; Nakada, H.;
    Tsuchida, M. IEEE Transactions on Electron Devices 1997, 44, 1245.
    (31) Brown, T. M.; Friend, R. H.; Millard, I. S.; Lacey, D. J.; Butler, T.;
    Burroughes, J. H.; Cacialli, F. J. Appl. Phys. 2003, 93, 6159.
    (32) Kido, J.; Matsumoto, T. Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 2866.
    (33) Adachi, C.; Tokito, S.; Tsutsui, T.; Saito, S. Jpn. J. Appl. Phys.part 2
    1988, 27, L713.
    (34) (a) Adachi, C.; Tokito, S.; Tsutsui, T.; Saito, S. Jpn. J. Appl. Phys. 2
    1988, 27, L269. (b) Adachi, C.; Tokito, S.; Tsutsui, T.; Saito, S. Jpn. J.
    Appl. Phys. 2 1988, 27, L713.
    (35) 許榮宗,工業材料雜誌,,2006年,229期,66頁。
    (36) Reineke, S.; Lindner, F.; Schwartz, G.; Seidler, N.; Walzer, K.;
    Lussem, B.; Leo, K. Nature 2009, 459, 234.
    (37) Commission Internationale de L’eclairage (CIE), Colorimetry,
    Publicaion Report No. 15.2, 1986.
    (38) Kido, J.; Hongawa, K.; Okuyama, K.; Nagai, K. Appl. Phys. Lett.
    1994, 64, 815.
    (39) Chuen, C. H.; Tao, Y. T. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 4499.
    (40) Jou, J. H.; Wang, C. P.; Wu, M. H.; Chiang, P. H.; Lin, H. W.; Li, H.
    C.; Liu, R. S. Org. Electron. 2007, 8, 29.
    97
    (41) Jou, J. H.; Wang, C. J.; Lin, Y. P.; Chung, Y. C.; Chiang, P. H.; Wu,
    M. H.; Wang, C. P.; Lai, C. L.; Chang, C. Appl. Phys. Lett. 2008, 92,
    223504.
    (42) Kido, J.; Kimura, M.; Nagai, K. Science 1995, 267, 1332.
    (43) Ko, C. W.; Tao, Y. T. Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 4234.
    (44) Liu, T. H.; Wu, Y. S.; Lee, M. T.; Chen, H. H.; Liao, C. H.; Chen, C.
    H. Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 4304.
    (45) Chen, C. T.; Chou, Y. C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7662.
    (46) Chen, C. T.; Wei, Y.; Lin, J. S.; Moturu, M. V. R. K.; Chao, W. S.;
    Tao, Y. T.; Chien, C. H. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10992.
    (47) (a) Kanbara, T.; Yamamoto, T. Macromolecules 1993, 26, 3464. (b)
    Yamamoto, T.; Sugiyama, K.; Kushida, T.; Inoue, T.; Kanbara, T. J. Am.
    Chem. Soc. 1996, 118, 3930. (c) Bard, A. J.; Lund, H.; Dekker, M.
    Encyclopedia of Electrochemistry of the Elements; New York, US, 1984.
    (d) Redecker, M.; Bradley, D. D. C.; Jandke, M.; Strohriegl, P. Appl.
    Phys. Lett. 1999, 75, 109.
    (48) Thomas, K. R. J.; Lin, J. T.; Tao, Y. T.; Chuen, C. H. Chem. Mater.
    2002, 14, Thomas, K. R. J.; Lin, J. T.; Tao, Y. T.; Chuen, C. H. Chem.
    Mater. 2002, 14, 2796.
    (49) Kulkarni, A. P.; Zhu, Y.; Jenekhe, S. A. Macromolecules 2005, 38,
    1553.
    (50) (a) Chien, Y. Y.; Wong, K. T.; Chou, P. T.; Cheng, Y. M. Chem.
    Commun. 2002, 2874. (b) Lee, Y. T.; Chiang, C. L.; Chen, C. T. Chem.
    Commun. 2008, 217. (c) Wong, K. T.; Chen, R. T.; Fang, F. C.; Wu, C.
    C.; Lin, Y. T. Org. Lett. 2005, 7, 1979.
    98
    (51) Wei, Y.; Chen, C. T. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7478.
    (52) Wei, Y.; Samori, S.; Tojo, S.; Fujitsuka, M.; Lin, J. S.; Chen, C. T.;
    Majima, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6698.
    (53) A. Saitoh, N. Yamada, M. Yashima, K. Okinaka, Proceedings of
    SID’04, p.150, May 23-28, 2004, Seattle, Washington, USA
    (54) Ronlan, A.; Coleman, J.; Hammeric.O; Parker, V. D. J. Am. Chem.
    Soc. 1974, 96, 845.
    (55) Clayton, M. D.; Marcinow, Z.; Rabideau, P. W. Tetrahedron Lett.
    1998, 39, 9127.
    (56) (a) Nurulla, I.; Yamaguchi, I.; Yamamoto, T. Polym. Bull. 2000, 44,
    231. (b) Yamamoto, T.; Zhou, Z. H.; Kanbara, T.; Shimura, M.; Kizu, K.;
    Maruyama, T.; Nakamura, Y.; Fukuda, T.; Lee, B. L.; Ooba, N.; Tomaru,
    S.; Kurihara, T.; Kaino, T.; Kubota, K.; Sasaki, S. J. Am. Chem. Soc.
    1996, 118, 10389.
    (57) (a) Michael, T. P.; McClung, C. R. Plant Physiol 2002, 130, 627. (b)
    林晉聲 (2005),喹喔啉與三芳香胺及旋茀環融合系統在有機電制發
    光材料的研究,國立臺灣師範大學化學系博士論文。
    (58) Wong, K. T.; Chien, Y. Y.; Chen, R. T.; Wang, C. F.; Lin, Y. T.;
    Chiang, H. H.; Hsieh, P. Y.; Wu, C. C.; Chou, C. H.; Su, Y. O.; Lee, G.
    H.; Peng, S. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11576.
    (59) Miyaura, N.; Yanagi, T.; Suzuki, A. Synth. Commun. 1981, 11, 513.
    (60) Liu, B.; Bazan, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1942.
    (61) Wolfgamg, W.; Carsten, S. Synthesis 2002, 655.
    99
    (62) Lu, G.; Usta, H.; Risko, C.; Wang, L.; Facchetti, A.; Ratner, M. A.;
    Marks, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7670.
    (63) Holm, T. Acta Chem. Scand. 1963, 17, 2437.
    (64) Oldridge, L.; Kastler, M.; Müllen, K. Chem. Commun. 2006, 885.
    (65) Hartwig, J. F. Acc. Chem.. Res. 1998, 31, 852.
    (66) Dierschke, F.; Grimsdale, A. C.; Mullen, K. Synthesis-Stuttgart 2003,
    2470.
    (67) Miyaura, N.; Suzuki, A. J. Chem. Soc. Chem. Comm. 1979, 866.
    (68) 魏屹 (2007),喹喔啉/二苯基笏及順式二苯乙烯/笏之雙重鄰位
    混成系統在光電材料上的應用,國立臺灣師範大學化學系博士論文。
    (69) Paul, F.; Patt, J.; Hartwig, J. F. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 5969.
    (70) Kido, J. Organic Electroluminescence Material and Display, 2001,
    Chap 17.
    (71) Liu, Y.; Nishiura, M.; Wang, Y.; Hou, Z. M. J. Am. Chem. Soc. 2006,
    128, 5592.
    (72) Park, S.; Kwon, J. E.; Kim, S. H.; Seo, J.; Chung, K.; Park, S. Y.;
    Jang, D. J.; Medina, B. M.; Gierschner, J.; Park, S. Y. J. Am. Chem. Soc.
    2009, 131, 14043.

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