OLED各层结构简介
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常用材料：鋁/氟化鋰(Al/LiF)
OLED 各層介紹—Cathode(陰極)
材料的要求/功能: 1.低功函數 2.功函數與電子注入層或電子傳輸層匹配 3.高導電性 4.化性安定
常見材料: 鋁鎂合金(Mg/Ag) 鋁鋰合金(Al/Li)
金屬易產生自由電子，電子 於陰極a產生後經由路徑b將 電子轉移至電子注入層或電 子傳輸層中
ITO 比 m-MTDATA 易 形 成 電 洞 ， a 形 成電洞後經由路徑b將電洞轉移至電 洞注入層或電洞傳輸層
OLED 各層介紹—HIL(電洞注入層)
材料的要求/功能: 1.功函數與陽極材料“匹配” 2.與陽極材料及電洞傳輸層的附著性 良好 3.表面型態穩定，平整
常見的電洞注入層材料: ➢ 青花化物(Phthalocyanines) eg.CuPc ➢ 濺度碳膜(Sputtered Carbon) ➢ 導電高分子(Conductive polymers)
OLED 各層材料 簡介
2013.12.18
Outline
一. OLED發光原理 二. OLED結構 三. 各層材料說明
OLED 發光原理
OLED元件是將具有通電發光特性之有機材料夾在兩片電極之間，對此元件施加電 壓，驅使電子與電洞分別由陰極與陽極注入。當電子與電洞在發光層中相遇再結合 ，將產生激子，並進一步激發發光層中的發光分子。處於激發態的發光分子，將很 快回到其基本態，並在此過程中，放出能量，有部分是以光的形式出現。
NPB
TPD
1-TNATA
OLED 各層介紹—EML(發光層)
材料的要求/功能： 1.功函數與電洞注入層及發光層匹配 2.載子複合作用(電光轉換侷限層) 3.高電光轉換效率 4.發出特定色
Green & Red
Blue
Doping(參雜)
Doping： 主發光體材料和各種具客發光體以共蒸鍍 ( co-evaporation )或分散( disperse )的 方式，利用能量轉移( energy transfer ) 或載子捕獲( carrier capture )而結合得到 各種不同的光色及高效率電激發光元件及 各種不同的光色。
C-545T(綠光)
DCJTB (紅光)
Perylene (藍光)
磷光與螢光
當電子吸收能量從基態躍遷至激態後，若馬上從躍回至基態的話，此時放出的光 為螢光，但若無法馬上回到基態(因電子相位等因素)而有做intersection crossing 後再回到基態的話，此時發出的光稱為磷光，通常磷光的lifetime比較長，且能量 較螢光低
OLED 各層結構
OLED 各層介紹—Anode(陽極)
陽極材料的要求/功能:
常見的陽極材料:
1.透光度好
• 氧化銦錫(Indium Tin Oxide, ITO)
2.高功函數(易搶電子)
• 氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,
3.功函數與電洞注入層或電洞傳輸層匹配
IZO)
4.低電阻
5.表面型態平整
TCTA、TPOTA、m-MTDBiblioteka BaiduTA、p-MTDATA
m-TDATA
OLED 各層介紹—HTL(電洞傳輸層)
材料的要求/功能: 1.傳輸電洞 2.功函數與電洞注入層及發光層匹配 3.載子侷限作用 (僅電洞容易傳輸) 4.表面型態穩定，平整
常見的電洞傳輸層材料: 芳香胺類(Aromatic amine) 如:Naphta-phenyl benzidene (NPB) TPD、1-TNATA
常見材料：有機金屬錯合物、含氧氮雜環類、含Si, F, B類
ZnBTZ (有機金屬錯合物)
HTM-2 (含氧氮雜環類)
PyPySiPyPy (含Si, F, B類)
OLED 各層介紹—EIL(電子注入層)
材料的要求/功能: 1.功函數與陰極材料匹配 2.與陰極材料及電子傳輸層的附著性 良好 3.表面型態穩定，平整
結論
OLED 材料使用重點：
➢ 各層功函數需匹配 ➢ 表面平坦、型態穩定 ➢ 附著性良好 ➢ 各層厚度均有搭配性之最佳值，非愈厚愈好 ➢ 目前研究重點：
陽極：透明度增加，Flexible應用 HTL層：Tg提升 (LifeTime增加) EML層：紅光及藍光的磷光材料壽命提升及顏色優化 ETL層：提供電子傳輸速率(增加發光效率) EIL及陰極：低功含數且穩定性高
磷光材料簡介
能夠將激態電子的三重態以磷光方式發光的材料均是有機金屬化合物，其中中心金 屬均是過渡金屬，如：鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)、銪(Eu)、釕(Ru)等
Green
Blue
Red
OLED 各層介紹—ETL(電子傳輸層)
材料的要求/功能: 1.傳輸電子 2.陰極修正作用 3.載子侷限作用(僅電子容易傳輸) 4.功函數與電子注入層及發光層匹配
OLED 各層介紹—Cathode(陰極)
材料的要求/功能: 1.低功函數 2.功函數與電子注入層或電子傳輸層匹配 3.高導電性 4.化性安定
常見材料: 鋁鎂合金(Mg/Ag) 鋁鋰合金(Al/Li)
金屬易產生自由電子，電子 於陰極a產生後經由路徑b將 電子轉移至電子注入層或電 子傳輸層中
ITO 比 m-MTDATA 易 形 成 電 洞 ， a 形 成電洞後經由路徑b將電洞轉移至電 洞注入層或電洞傳輸層
OLED 各層介紹—HIL(電洞注入層)
材料的要求/功能: 1.功函數與陽極材料“匹配” 2.與陽極材料及電洞傳輸層的附著性 良好 3.表面型態穩定，平整
常見的電洞注入層材料: ➢ 青花化物(Phthalocyanines) eg.CuPc ➢ 濺度碳膜(Sputtered Carbon) ➢ 導電高分子(Conductive polymers)
OLED 各層材料 簡介
2013.12.18
Outline
一. OLED發光原理 二. OLED結構 三. 各層材料說明
OLED 發光原理
OLED元件是將具有通電發光特性之有機材料夾在兩片電極之間，對此元件施加電 壓，驅使電子與電洞分別由陰極與陽極注入。當電子與電洞在發光層中相遇再結合 ，將產生激子，並進一步激發發光層中的發光分子。處於激發態的發光分子，將很 快回到其基本態，並在此過程中，放出能量，有部分是以光的形式出現。
NPB
TPD
1-TNATA
OLED 各層介紹—EML(發光層)
材料的要求/功能： 1.功函數與電洞注入層及發光層匹配 2.載子複合作用(電光轉換侷限層) 3.高電光轉換效率 4.發出特定色
Green & Red
Blue
Doping(參雜)
Doping： 主發光體材料和各種具客發光體以共蒸鍍 ( co-evaporation )或分散( disperse )的 方式，利用能量轉移( energy transfer ) 或載子捕獲( carrier capture )而結合得到 各種不同的光色及高效率電激發光元件及 各種不同的光色。
C-545T(綠光)
DCJTB (紅光)
Perylene (藍光)
磷光與螢光
當電子吸收能量從基態躍遷至激態後，若馬上從躍回至基態的話，此時放出的光 為螢光，但若無法馬上回到基態(因電子相位等因素)而有做intersection crossing 後再回到基態的話，此時發出的光稱為磷光，通常磷光的lifetime比較長，且能量 較螢光低
OLED 各層結構
OLED 各層介紹—Anode(陽極)
陽極材料的要求/功能:
常見的陽極材料:
1.透光度好
• 氧化銦錫(Indium Tin Oxide, ITO)
2.高功函數(易搶電子)
• 氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,
3.功函數與電洞注入層或電洞傳輸層匹配
IZO)
4.低電阻
5.表面型態平整
TCTA、TPOTA、m-MTDBiblioteka BaiduTA、p-MTDATA
m-TDATA
OLED 各層介紹—HTL(電洞傳輸層)
材料的要求/功能: 1.傳輸電洞 2.功函數與電洞注入層及發光層匹配 3.載子侷限作用 (僅電洞容易傳輸) 4.表面型態穩定，平整
常見的電洞傳輸層材料: 芳香胺類(Aromatic amine) 如:Naphta-phenyl benzidene (NPB) TPD、1-TNATA
常見材料：有機金屬錯合物、含氧氮雜環類、含Si, F, B類
ZnBTZ (有機金屬錯合物)
HTM-2 (含氧氮雜環類)
PyPySiPyPy (含Si, F, B類)
OLED 各層介紹—EIL(電子注入層)
材料的要求/功能: 1.功函數與陰極材料匹配 2.與陰極材料及電子傳輸層的附著性 良好 3.表面型態穩定，平整
結論
OLED 材料使用重點：
➢ 各層功函數需匹配 ➢ 表面平坦、型態穩定 ➢ 附著性良好 ➢ 各層厚度均有搭配性之最佳值，非愈厚愈好 ➢ 目前研究重點：
陽極：透明度增加，Flexible應用 HTL層：Tg提升 (LifeTime增加) EML層：紅光及藍光的磷光材料壽命提升及顏色優化 ETL層：提供電子傳輸速率(增加發光效率) EIL及陰極：低功含數且穩定性高
磷光材料簡介
能夠將激態電子的三重態以磷光方式發光的材料均是有機金屬化合物，其中中心金 屬均是過渡金屬，如：鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)、銪(Eu)、釕(Ru)等
Green
Blue
Red
OLED 各層介紹—ETL(電子傳輸層)
材料的要求/功能: 1.傳輸電子 2.陰極修正作用 3.載子侷限作用(僅電子容易傳輸) 4.功函數與電子注入層及發光層匹配