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出光提取結構對有機發光二極體的影響

為了解決led 5730的問題，作者薛宗嘉 這樣論述：

有機發光二極體（Organic light emitting diode, OLED）具備高對比、可撓、自發光等優勢，已成為現今顯示器的主流；而在照明上，因具有面光源、面板輕薄的優勢，OLED也已打進照明市場；隨著許多研究團隊的努力，OLED近年來在效率與壽命上屢屢突破，然而效率的提升已達到瓶頸，其原因為OLED元件內部所放出的光線，大多會因元件內的全反射與各層薄膜的吸收而損耗，僅有約20%的光可以有效從發光層放出，因此，使用出光提取結構來提升OLED效率，就成為一個重要且有效的方法。本研究探討內出光與外出光結構對OLED效能提升的影響，使用的暖白光元件結構為：ITO(陽極)、HATCN(電

洞注入層)、TAPC(電洞傳輸層)、TCTA(電洞傳輸層)、EML (發光層)、BPhen(電子傳輸層)、LiF(電子注入層)與鋁(陰極)；外出光提取部分，透過在元件表面貼附外出光膜來增進光取出，結果顯示，在100 cd/m2下，無出光膜之元件能量效率為67.1 lm/W、外部量子效率為17.9%，而使用出光膜之元件，在同亮度下，能量效率為93.7 lm/W、外部量子效率為24.6%，能量效率與外部量子效率的增益分別為39.6%與37.4%；此效率之提升可歸因於：(1) 外出光膜粗糙的表面，使得大於臨界角度的光得以從元件內放出、(2) 出光膜的折射率介於空氣與玻璃基板之間，使得發生全反射的臨界

角度增加，進而使更多光得以從玻璃取出。在內出光提取部分，本研究所使用之內出光基板，在玻璃與ITO間置入散射層來增加光耦合率，且所使用之內出光基板，在濺鍍ITO前未對散射層施行平坦化處理，故基板具有89nm的平均粗糙度(Average roughness, Ra)；以此基板製作之元件，在1,000cd/m2時，能量效率為3.2 lm/W、外部量子效率為1.7%，且元件有局部短路的情形；因此，使用PEDOT:PSS（poly-(3,4-ethylene-dioxythiophene)-poly-(styrene-sulfonate)）取代HATCN作為電洞注入層，所製作之元件，在相同亮度下，能量效

率提升至15.4lm/W、外部量子效率提升至9.4%，此效率的提升，可歸因於所塗覆的PEDOT:PSS填補部分凹洞，讓粗糙度由89nm降低至63nm，減少元件短路與漏電流的機會；但PEDOT:PSS仍無法有效填平表面坑洞，63nm的粗糙度對於OLED仍相當鉅大，故要以此內出光基板製作OLED，需找到一有效之平滑層，才能有效發揮功效。