អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញការបង្ហាញអេក្រង់ដែលអាចបត់បែនបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ដោយប្រើក្រាហ្វែន និងទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត

អ្នកនិពន្ធ៖ Jaeho Lee Tae-Hee Han Min-Ho Park Dae Yool Jung Jeongmin Seo Hong-Kyu Seo Hyunsu Cho Eunhye Kim Jin Chung Sung-Yool Choi Taek-Soo Kim Tae-Woo Lee Seunghyup Yoo សេចក្តីសង្ខេប Organic light-emitting diodes (OLEDs) ផ្អែកលើក្រាហ្វែន បានលេចចេញជារបស់សំខាន់ក្នុងអេក្រង់ជំនាន់ក្រោយ និងការបំភ្លឺ ដោយសារតែការសន្យារបស់ពួកគេសម្រាប់ប្រភពពន្លឺដែលអាចបត់បែនបានខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិទ្ធភាពរបស់ពួកគេមានលក្ខណៈប្រហាក់ប្រហែលទៅនឹងឧបករណ៍ដែលផ្អែកលើអ៊ីនដ្យូមទីនអុកស៊ីត (indium tin oxide) ដែលមានលក្ខណៈប្រពៃណី។ យើងសូមស្នើរសមាសធាតុអេឡិចត្រូតដែលសមស្របដោយផ្អែកលើការលេងដោយ synergy នៃស្រទាប់ TiO2 ដែលមានសន្ទស្សន៍ខ្ពស់ និងស្រទាប់ចាក់បញ្ចូលហូលដែលមានសន្ទស្សន៍ទាប ដែលជាអេឡិចត្រូតក្រាហ្វែន ការបង្កើនដោយការ resonance នៃបែហោងធ្មែបត្រូវបានកើនឡើងអតិបរមា ហើយការបាត់បង់ទៅនឹង plasmon polariton លើផ្ទៃត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ វិធីសាស្រ្តដែលបានស្នើរសុំនាំទៅរក OLEDs ដែលបង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពកង់ទិចខាងក្រៅដ៏ខ្ពស់បំផុតចំនួន 40.8% និង 62.1% (64.7% និង 103% ជាមួយនឹងកញ្ចក់កែវពាក់កណ្តាល) សម្រាប់ឧបករណ៍តែមួយ និងច្រើន ការតភ្ជាប់រៀងៗខ្លួន។ OLEDs ដែលផលិតនៅលើប្លាស្ទិកជាមួយនឹងអេឡិចត្រូតទាំងនោះអាចបត់បែនបានម្តងហើយម្តងទៀតក្នុងកាំ 2.3 mm ដោយសារតែស្រទាប់ TiO2 ដែលអាចទប់ទល់នឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយបត់បែនបានរហូតដល់ 4% តាមរយៈការ deflection of cracks toughening។ សេចក្តីផ្តើម គុណសម្បត្តិនៃទម្រង់ដូចជា ការបត់បែន និងការលាតសន្ធឹង បាននាំមកនូវការយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងខ្លាំងចំពោះ organic light-emitting diodes (OLEDs) សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ក្នុងឧបករណ៍ដែលកំពុងលេចឡើងដូចជាអេក្រង់ដែលអាចពាក់បាន វិល ឬបត់បែនបាន ដែលតម្រូវឱ្យមានចលនភាព ការខូចទ្រង់ទ្រាយ និង/ឬការកើនឡើង។ [ , ]។ ការសម្រេចបាននូវសក្តានុពលបែបនេះ ទោះជាយ៉ាងណា គឺមិនសាមញ្ញទេ ហើយតម្រូវឱ្យមានការខិតខំប្រឹងប្រែងយ៉ាងខ្លាំងក្នុងទិដ្ឋភាពផ្សេងៗ ដូចជាការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យា transistor ខ្សែភាពយន្តស្តើងដែលមានសីតុណ្ហភាពទាប និង/ឬការរុំព័ទ្ធដែលអាចបត់បែនបាន [ ]។ ទិដ្ឋភាពសំខាន់មួយទៀតដែលត្រូវពិចារណាសម្រាប់អេក្រង់ដែលអាចបត់បែនបានខ្ពស់ គឺការស្វែងរកអេឡិចត្រូតថ្លា (TEs) ដែលអាចជំនួសអេឡិចត្រូតអ៊ីនដ្យូមទីនអុកស៊ីត (indium tin oxide) (ITO) ដែលជាទូទៅមានការបត់បែនមានកំណត់ និងបញ្ហាថ្លៃដើមដែលមានសក្តានុពលទាក់ទងនឹងតម្រូវការខ្ពស់ និង/ឬការផ្គត់ផ្គង់មិនស្ថិរភាព [ ]។ ក្នុងន័យនេះ ឧបករណ៍ TE បត់បែនបានជាច្រើនប្រភេទ ដូចជា nanwires លោហៈ វត្ថុធាតុផ្សំដែលមានមូលដ្ឋានលើកាបូន (ឧទាហរណ៍ nanotubes កាបូន ឬ graphene) និងក្រឡាចត្រង្គលោហៈរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងប្រភេទ TEs ផ្សេងទៀតត្រូវបានស្នើរសុំសម្រាប់ OLEDs [ – ]។ ក្នុងចំណោមទាំងនេះ ក្រាហ្វែន—ដែលជាស្រទាប់កាបូនដែលមានអាតូមស្តើងដែលត្រូវបានបត់បែន sp —ត្រូវបានគេចាត់ទុកថាមានការសន្យា ដោយសារតែការរួមបញ្ចូលគ្នាតែមួយគត់នៃភាពស្តើងដោយឯង និងលក្ខណៈអគ្គិសនីល្អជាងគេដែលត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងអនុញ្ញាតឱ្យមានអេឡិចត្រូតថ្លាដែលសមស្រប ដែលមានភាពស្រពិចស្រពិលទាប ឬគ្មាន ការរលោងលើផ្ទៃការពារការបំពុលអគ្គិសនី និងការរិចរិលដែលបណ្តាលមកពីភាពមិនប្រក្រតី ការបញ្ជូនខ្ពស់ ការតស៊ូកម្រិតទាប និងកម្រិតខ្ពស់នៃការបត់បែនក្នុងពេលតែមួយ [ , ]។ ការរៀបចំងាយស្រួលនៃក្រាហ្វែនដែលមានគុណភាពខ្ពស់នៅលើកញ្ចក់ទ្រទ្រង់ប្លាស្ទិកខ្នាតធំត្រូវបានបង្ហាញនាពេលថ្មីៗនេះសម្រាប់អេឡិចត្រូតថ្លាជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ ដោយវិស័យឧស្សាហកម្ម បង្ហាញពីភាពសមស្របជាក់ស្តែងរបស់ពួកគេ [ , ]។ ទាំងក្រាហ្វែនតែមួយស្រទាប់ (SLG) និងក្រាហ្វែនច្រើនស្រទាប់ (MLG) ត្រូវបានបង្ហាញថាមានដំណើរការគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ TEs ក្នុង OLEDs [ , ]។ ជាពិសេស OLEDs ក្រាហ្វែនដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ត្រូវបានសម្រេចដោយមានជំនួយពីស្រទាប់ចាក់បញ្ចូលហូល (HILs) ដែលប្រើដើម្បីយកឈ្នះលើមុខងារការងារទាបរបស់ពួកគេ ដែលគេដឹងថាមានប្រហែល 4.5 eV។ ស្រទាប់ចាក់បញ្ចូលបែបនេះរួមមាន polymers ចរន្តដែលមានលក្ខណៈអេឡិចត្រូនិចជាជម្រាលដែលគេហៅថា GraHIL ដែលបង្កើតដោយខ្លួនឯង [ ] និងស្រទាប់ប៊្រីហ្វ MoO ស្តើងរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹង polymers ចរន្តនៃ poly(3,4-ethylenedioxythiophene): polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) [ ]។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិទ្ធភាពថាមពល និងប្រសិទ្ធភាពកង់ទិចខាងក្រៅ (EQE) នៃ OLEDs ក្រាហ្វែនទំនើបបំផុតទាំងនេះនៅតែមានលក្ខណៈប្រហាក់ប្រហែលទៅនឹង OLEDs ដែលផ្អែកលើ ITO លើកលែងតែមានការប្រើប្រាស់កញ្ចក់កែវពាក់កណ្តាលដែលមានរាងមូលធំសម្រាប់ការបង្កើនការបញ្ជូនចេញ [ ]។ ការធានាប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់បំផុតដែលអាចធ្វើទៅបានមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសសម្រាប់អេក្រង់ដែលអាចបត់បែនបានដែលត្រូវបានអនុវត្តទៅនឹងកម្មវិធីដែលអាចពាក់បាន ឬចល័តបានខ្ពស់ ដោយសារតែពួកវាតែងតែត្រូវពឹងផ្អែកលើអាគុយដែលមានសមត្ថភាពថាមពលមានកំណត់ដោយសារតែកម្រិតនៅក្នុងទំហំ ទម្ងន់ ឬទម្រង់។ នេះទាមទារឱ្យមានការអភិវឌ្ឍន៍នៃស្ថាបត្យកម្មឧបករណ៍ដែលអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃ OLEDs ក្រាហ្វែនបានអតិបរមា។ បញ្ហាប្រឈមមួយគឺការអភិវឌ្ឍន៍រចនាសម្ព័ន្ធ ឬវិធីសាស្រ្តដើម្បីដោះសោសក្តានុពលអុបទិកពេញលេញរបស់ពួកគេ ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវគុណសម្បត្តិនៃក្រាហ្វែនក្នុងទម្រង់តាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ 1 2 3 4 4 9 2 10 11 11 12 13 14 13 3 14 14 ដោយហេតុនេះ យើងសូមស្វែងរកស្ថាបត្យកម្មអេឡិចត្រូតសាមញ្ញដោយផ្អែកលើស្រទាប់ TiO ដែលមានសន្ទស្សន៍ខ្ពស់ និង HILs ដែលមានសន្ទស្សន៍ទាបដែលជាអេឡិចត្រូតក្រាហ្វែន។ ជាមួយនឹងការរចនាអុបទិកដែលទាញយកប្រយោជន៍ពេញលេញពីការសហការ synergic រវាងស្រទាប់ដែលមានសន្ទស្សន៍ខ្ពស់ និងទាបដែលគ្រប់គ្រងទាំងការបង្កើន resonance នៃបែហោងធ្មែប និងការបាត់បង់ទៅ plasmon polariton លើផ្ទៃ (SPP) OLEDs ក្រាហ្វែនដែលបានស្នើរសុំបង្ហាញពី EQE ដ៏ខ្ពស់ដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមកក្នុងចំណោមឧបករណ៍ដែលប្រើក្រាហ្វែនជាអេឡិចត្រូតថ្លា។ លើសពីនេះ ការតស៊ូខ្ពស់មិនធម្មតា TiO ចំពោះការខូចទ្រង់ទ្រាយបត់បែនត្រូវបានបង្ហាញ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមាន OLEDs ប្លាស្ទិក ដែលមិនត្រឹមតែមានប្រសិទ្ធភាពប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងបត់បែនបានខ្ពស់ផងដែរ។ 2 2 លទ្ធផល ការរចនាអុបទិកនៃ OLEDs ក្រាហ្វែនដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាពនៃ OLEDs ត្រូវបានកំណត់ដោយប្រសិទ្ធភាពបញ្ជូនចេញដែលជាទូទៅប្រហែល 20% នៅពេលដែលល្អបំផុតសម្រាប់ឧបករណ៍ដែលមានអ្នកបញ្ចេញពន្លឺ isotropic។ ក្នុងចំណោមគម្រោងបង្កើនការបញ្ជូនចេញផ្សេងៗ ដែលត្រូវបានស្នើរសុំរហូតមកដល់ពេលនេះ [ ] វិធីសាស្រ្តដោយផ្អែកលើ resonance នៃ microcavity មានអត្ថប្រយោជន៍ដោយសារតែវារក្សារូបរាងផ្ទះល្វែងដោយមិនប្រើរចនាសម្ព័ន្ធ micro/nano ឬរចនាសម្ព័ន្ធ lenticular ដូច្នេះ OLEDs ដែលផលិតពីវា មិនរងការខូចខាតអគ្គិសនី និងសិប្បកម្មអុបទិកដែលមិនអំណោយផលដល់កម្មវិធីបង្ហាញ (ឧទាហរណ៍ ការព្រិល ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ ជាដើម) ហើយនៅតែអាចបង្ហាញពណ៌ក្រហម (R) បៃតង (G) ខៀវ (B) ដ៏បរិសុទ្ធ និងឆ្អែតជាមួយនឹងប្រសិទ្ធភាពដែលបានកើនឡើង [ , ]។ ជាមួយនឹងបែបផែន microcavity ដែលខ្សោយប៉ុន្តែនៅតែមានន័យ OLEDs ដែលផ្អែកលើ ITO ក៏អាចត្រូវបានកែតម្រូវសម្រាប់ប្រសិទ្ធភាពអតិបរមា ដោយមិនមានការខូចខាតអុបទិក ឬភាពព្រិលដោយគ្រាន់តែលៃតម្រូវកម្រាស់នៃស្រទាប់ ITO; ក្នុងគម្រោងនេះ ការរចនាបែហោងធ្មែបលំដាប់ទីមួយ 3 /4 ដែល តំណាងឱ្យប្រវែងរលក ត្រូវបានសម្រេចជាមួយនឹងចុងបើកនៃរបៀបបែហោងធ្មែបនៅចំណុចប្រទាក់ ITO/ទ្រទ្រង់ [ , ]។ ក្នុងករណី OLEDs ក្រាហ្វែនដែលគ្មាន ITO នោះ អេឡិចត្រូតក្រាហ្វែនមិនអាចផលិតបានក្រាស់គ្រប់គ្រាន់ដើម្បីគ្រប់គ្រងប្រវែងបែហោងធ្មែប ដែលធ្វើឱ្យមានការលំបាកក្នុងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដោយបែបផែន resonance [ ]។ 15 16 17 λ λ 18 19 20 ជាវិធានការជំនួស មនុស្សម្នាក់អាចដាក់ស្រទាប់ស្តើងដែលមានសន្ទស្សន៍ខ្ពស់ ( ) នៅក្រោមស្រទាប់ក្រាហ្វែន ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុង តាមរបៀបស្រដៀងគ្នានឹងអេឡិចត្រូតលោហៈដែលត្រូវបានគ្របដោយ dielectric [ , – ]។ ដោយសារពន្លឺអាចឆ្លងកាត់ក្រាហ្វែនដោយភាពខុសគ្នានៃដំណាក់កាលតិចតួច ដោយសារតែភាពស្តើងដោយឯងនៃអេឡិចត្រូតក្រាហ្វែន ការរចនាបែហោងធ្មែប 3 /4 អាចត្រូវបានសម្រេចយ៉ាងងាយស្រួល ឧទាហរណ៍ជាមួយនឹងកម្រាស់អុបទិកនៃស្រទាប់សរីរាង្គ បូកបញ្ចូលគ្នា និងស្រទាប់សន្ទស្សន៍ខ្ពស់ដែលបានកំណត់ប្រហែល 2 /4 និង /4 រៀងៗខ្លួន ( ) ។ ជាពិសេស ស្រទាប់សន្ទស្សន៍ខ្ពស់ដែលមានកម្រាស់ ' /4' ក៏ដើរតួជាកញ្ចក់ dielectric ដែលគ្មានលោហៈ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការឆ្លុះបញ្ចាំងយ៉ាងសំខាន់ពីការជួបប្រជុំអេឡិចត្រូតខាងក្រោម ( ) សម្រាប់ពន្លឺដែលបញ្ចេញចេញពីស្រទាប់សរីរាង្គ ដូចដែលអាចបញ្ជាក់បាននៅក្នុងក្រាហ្វដែលបានបង្ហាញនៅខាងក្រោម ។ នេះផ្តល់ឱ្យ OLEDs ក្រាហ្វែននូវឱកាសដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពរបស់ពួកគេតាមរយៈបែបផែន resonance ដែលបើមិនដូច្នេះទេនឹងមិនអាចទៅរួចទេ។ វាត្រូវបានបង្ហាញថា និងការបង្កើន resonance ដែលកើតឡើង បង្កើនជាមួយនឹង ( ) ។ សន្ទស្សន៍ខ្ពស់ក៏មានអត្ថប្រយោជន៍ផងដែរក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការបត់បែន ដោយសារតែអុបទិកកម្រាស់គោលដៅ ( ) អាចត្រូវបានសម្រេចជាមួយនឹងកម្រាស់រូបវន្ត ទាប និងដោយសារតែការបាក់ឆ្អឹងដែលបណ្តាលមកពីការបត់បែននៃខ្សែភាពយន្តដែលបានផ្តល់ឱ្យ ជាទូទៅបង្កើតឡើងនៅការចាប់ផ្តើម strain ទាបជាងជាមួយនឹងកម្រាស់រូបវន្តធំជាង [ ]។ ស្រទាប់សន្ទស្សន៍ខ្ពស់ដែលទទួលបានជោគជ័យក្នុងគម្រោងនេះ គួរតែមាន ធំតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ លើសពីនេះ វាគួរតែថ្លា ហើយសំខាន់បំផុត មិនគួរប៉ះពាល់ដោយដំណើរការផ្ទេរក្រាហ្វែនដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ក្នុងចំណោមបេក្ខជនផ្សេងៗ ស្រទាប់ TiO ដែលត្រូវបានបាញ់ដោយ sputtering គឺមានតម្លាភាពនៅក្នុងវិសាលគមពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ និងមានសន្ទស្សន៍ខ្ពស់ប្រហាក់ប្រហែល ( =2.5) ។ មិនដូចស្រទាប់សន្ទស្សន៍ខ្ពស់ផ្សេងទៀតដែលយើងបានសាកល្បងទេ ស្រទាប់ TiO បានប្រែទៅជាមានភាពធន់នឹងសារធាតុគីមីរឹងមាំប្រឆាំងនឹងដំណើរការផ្ទេរក្រាហ្វែនដែលប្រើរាវ ដូចជា acetone ឬ isopropyl alcohol (IPA) អនុញ្ញាតឱ្យមានការបង្កើតអេឡិចត្រូតក្រាហ្វែនដែលមានគុណភាពខ្ពស់នៅលើកំពូលរបស់វា ( ) ។ n H រូបភាពទី 1a 17 20 22 λ λ λ រូបភាពទី 1b λ R bot រូបភាពទី 1c,d R bot n H រូបភាពឧបសម្ព័ន្ធទី 1 n H d H d H 23 n H 2 n 2 រូបភាពឧបសម្ព័ន្ធទី 2 ( ) រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍គំនូរព្រាងនៃ OLEDs ដែលបានស្នើរសុំ។ ( ) ការចែកចាយកម្រិតឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក (បន្ទាត់ចំនុច) នៃ OLEDs ក្រោមការសិក្សាសម្រាប់រចនាម៉ូដបែហោងធ្មែបលំដាប់ទីមួយរបស់ពួកគេរៀងៗខ្លួន។ ការចែកចាយកម្រិតឥទ្ធិពលនៃ OLEDs ក្រាហ្វែនដោយគ្មាន TiO ក៏ត្រូវបានបង្ហាញផងដែរសម្រាប់ការប្រៀបធៀបសម្រាប់ករណីដែលតម្លៃកម្រាស់នៃស្រទាប់សរីរាង្គគឺដូចគ្នាទៅនឹង OLEDs ជាមួយនឹង TiO ប៉ុន្តែដោយគ្មាន HILs សន្ទស្សន៍ទាប។ ( , ) ប្រសិទ្ធភាពកង់ទិចខាងក្រៅអតិបរមាដែលបានគណនា ( ) នៃ OLEDs ក្រាហ្វែនជាមួយនឹងស្រទាប់ក្រោម TiO ជាមុខងារនៃកម្រាស់ TiO និងស្រទាប់សរីរាង្គ ( និង រៀងៗខ្លួន) ។ បន្ទាត់ចំនុចតំណាងឱ្យបន្ទាត់កម្រិតសម្រាប់ នៃ 10, 20, 30 ឬ 40% ដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងក្រាហ្វ។ ( ) ដោយគ្មាន HIL សន្ទស្សន៍ទាប; ( ) ជាមួយនឹង GraHIL ជា HIL សន្ទស្សន៍ទាប។ នៅផ្នែកខាងក្រោមនៃករណីនីមួយៗ ការឆ្លុះបញ្ចាំង ( ) ពីការជួបប្រជុំអេឡិចត្រូតខាងក្រោម (TiO /graphene/(HIL)) ជាសរុបត្រូវបានបង្ហាញជាមុខងារនៃ សម្រាប់ពន្លឺដែលបញ្ចេញចេញពីស្រទាប់សរីរាង្គ។ a b 2 2 c d η EQE 2 2 d TiO2 d org η EQE c d R bot 2 d TiO2 វាគួរឱ្យកត់សម្គាល់ថា រចនាសម្ព័ន្ធ micro-cavity លំដាប់ខ្ពស់ជាង (ឧទាហរណ៍ លំដាប់ទីពីរ 5 /4 cavity) ដោយផ្អែកលើកញ្ចប់សរីរាង្គក្រាស់ក៏អាចធ្វើទៅបានដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងការងារនេះ ការរចនាបែហោងធ្មែបលំដាប់ទីមួយត្រូវបានជ្រើសរើសជាមុន ដោយសារតែវាបណ្តាលឱ្យមានបែបផែន Purcell កាន់តែខ្លាំង និងរបៀបរលកតិចជាងការរចនាលំដាប់ខ្ពស់ជាង ដែលជាលទ្ធផលចុងក្រោយនាំឱ្យមានប្រសិទ្ធភាពបញ្ជូនចេញ និង EQE កាន់តែធំ [ , ]។ បញ្ហាប្រឈមនៅតែមានសម្រាប់ការរចនាបែហោងធ្មែបលំដាប់ទីមួយ ដោយសារតែទីតាំងដ៏ល្អប្រសើរនៃតំបន់បញ្ចេញពន្លឺត្រូវបានកំណត់នៅ antinode ដំបូងពីចំណុចប្រទាក់សរីរាង្គ/លោហៈ ដែលធ្វើឱ្យមានការលំបាកក្នុងការកាត់បន្ថយរបៀប SPP តាមរយៈចម្ងាយអ្នកបញ្ចេញពន្លឺទៅលោហៈកាន់តែវែង [ , ]។ វិធីសាស្រ្តជំនួសដែលជាទូទៅប្រើសម្រាប់ការកាត់បន្ថយ SPP គឺការបញ្ចូលរចនាសម្ព័ន្ធរលកផ្ទៃខាងក្នុង ឬ corrugations [ ] ប៉ុន្តែភាពអត់ធ្មត់ចំពោះការបំពុលអគ្គិសនីអាចត្រូវបានបំពានដោយវិធីសាស្រ្តបែបនេះ។ វិធីសាស្រ្តដែលយើងទទួលយកនៅទីនេះគឺការបញ្ចូលស្រទាប់ដែលមានសន្ទស្សន៍ទាប ដែលត្រូវបានបង្ហាញថាមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការកាត់បន្ថយរបៀប SPP [ , ]។ ជាសំណាងល្អ GraHIL ឬស្រទាប់ចាក់បញ្ចូលហូលបង្កើតដោយខ្លួនឯងដែលផ្សំឡើងពី PEDOT:PSS និង copolymer tetra-fluoroethylene-perfluoro-3, 6-dioxa-4-methyl-7-octenesulphonic acid (PFI) ដែលត្រូវបានស្នើរសុំពីមុនដោយអ្នកនិពន្ធ និងបង្ហាញថាមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការកែលម្អការចាក់បញ្ចូលហូលនៅក្នុង OLEDs ក្រាហ្វែន [ ] មានសន្ទស្សន៍ប្រហែល 1.42 នៅ 550 nm ( ) ដែលទាបជាងស្រទាប់សរីរាង្គធម្មតា ( =1.8) ច្រើន។ ជាមួយនឹងការលេង synergic រវាងស្រទាប់សន្ទស្សន៍ខ្ពស់ និងទាបដែលជាអេឡិចត្រូតក្រាហ្វែន ការបង្កើនបែបផែន resonance នៃបែហោងធ្មែប និងការកាត់បន្ថយរបៀប SPP អាចត្រូវបានធ្វើឡើងក្នុងពេលតែមួយ ដូច្នេះ EQE អាចត្រូវបានបង្កើនយ៉ាងខ្លាំង ទោះបីជាគ្មានរចនាសម្ព័ន្ធបញ្ជូនចេញក៏ដោយ។ λ 24 25 25 26 27 28 29 13 λ រូបភាពឧបសម្ព័ន្ធទី 3 n បង្ហាញលទ្ធផលនៃការត្រាប់តាមអុបទិកដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកបុរាណកម្រិតខ្ពស់ដែលបានសង្ខេបដោយ Furno . [ ] ពេញវិសាលគមពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ និងនៅ 550 nm។ ទម្រង់នេះគិតគូរពី Purcell factor, បែបផែន orientation dipol, និងការរំភើបដល់របៀប SPP និង waveguide ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នាក្រាស់នៃកត្តាទាំងអស់នេះ ប្រែទៅជាមានលក្ខណៈសំខាន់សម្រាប់ការវិភាគត្រឹមត្រូវ និងការរចនាបរិមាណ ដោយសារការប៉ាន់ស្មានលើស ឬក្រោមអាចកើតឡើងនៅពេលដែលមនុស្សម្នាក់ប្រើវិធីសាស្រ្តដែលបានធ្វើឱ្យសាមញ្ញដែលមិនគិតពីកត្តាណាមួយ ឬច្រើន (សូមមើល ; និង សម្រាប់ឧទាហរណ៍) ។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថាការប្រើប្រាស់ GraHIL បែងចែកឡើងវិញនូវមាតិកាថាមពលដែលទាក់ទងគ្នានៅក្នុងរបៀបផ្សេងៗឆ្ពោះទៅរក vector ក្នុងយន្តហោះតូចជាង ដែលថាមពលដែលភ្ជាប់ទៅនឹងរបៀប SPP ត្រូវបានកាត់បន្ថយ ហើយផ្នែកដែលបញ្ជូនចេញត្រូវបានកើនឡើងបន្ថែមទៀត ( ) ។ វាក៏អាចមើលឃើញផងដែរនៅក្នុង ដែលការប្រើប្រាស់ស្រទាប់ TiO នៅក្រោមក្រាហ្វែនបានបង្ក្រាបបរិមាណថាមពលដែលភ្ជាប់ទៅនឹងរបៀប waveguided និង substrate ដោយការបង្កើន resonance ។ នេះនាំឱ្យមានការកើនឡើងយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងប្រសិទ្ធភាពបញ្ជូនចេញ ទោះបីជាការបាត់បង់ទៅនឹងរបៀប evanescent ក៏ត្រូវបានគេបង្ហាញថាកើនឡើងដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរនៃរបៀប waveguided transverse-electric ឆ្ពោះទៅរក vector ក្នុងយន្តហោះ normalized ខ្ពស់ជាង ( ) ។ ការប្រើប្រាស់រួមគ្នានៃស្រទាប់សន្ទស្សន៍ខ្ពស់ (H) TiO និងស្រទាប់សន្ទស្សន៍ទាប (L) GraHIL បង្កើតស្ថានភាពដ៏ល្អ ដែលការបង្កើន resonance មានទំហំធំ ខណៈពេលដែលការបាត់បង់ទៅរបៀប SPP/evanescent ត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ លើសពីនេះ ការប្រើប្រាស់រួមគ្នានេះបង្កើតបាននូវស្ថានភាពស្រដៀងទៅនឹងកញ្ចប់ HL ដែលជាទូទៅប្រើសម្រាប់ស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តស្តើងច្រើនស្រទាប់ [ ] ហើយថែមទាំងបង្កើន បន្ថែមទៀត ( ) អនុញ្ញាតឱ្យមានការបង្កើនបន្ថែមនៅក្នុងបែបផែន resonance Fabry–Perot ។ អ្វីដែលធ្វើឱ្យបច្ចេកវិទ្យាដែលបានស្នើរសុំមានតែមួយគត់ និងជឿនលឿនទាក់ទងនឹងបច្ចេកវិទ្យាប្រពៃណី គឺជាការសហការ synergic នៃស្រទាប់សន្ទស្សន៍ខ្ពស់ និងទាបទាំងនេះ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការគ្រប់គ្រងអុបទិកទាំងបែបផែន resonance និងការបាត់បង់ SPP ទៅលើអត្ថប្រយោជន៍នៃការបញ្ជូនចេញអតិបរមា; និងការបង្កើន resonance បន្ថែមតាមរយៈការដាក់ HL ។ រួមជាមួយនឹងភាពត្រូវគ្នាដោយឯងរបស់ពួកគេជាមួយនឹងលក្ខណៈអគ្គិសនីដែលចង់បាន (ឧទាហរណ៍ ការចាក់បញ្ចូលហូលប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព) អត្ថប្រយោជន៍អុបទិកទាំងអស់នេះអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សម្នាក់ដោះសោសក្តានុពលលាក់កំបាំងរបស់ OLEDs ផ្ទះល្វែងអាចផ្តល់ជូនយ៉ាងពេញលេញ។ ផែនទីកម្រិតដែលទទួលបានសម្រាប់ EQE អតិបរមាដែលអាចរកបានតាមអុបទិក ( (max)) ជាមុខងារនៃកម្រាស់សរីរាង្គ ( ) និង TiO ( ) ដែលបង្ហាញក្នុង បង្ហាញថា (max) អាចខ្ពស់ដល់ 44% ក្នុងឧបករណ៍ដែលមានទាំងស្រទាប់ GraHIL និង TiO ខណៈពេលដែលវានឹងត្រូវបានកំណត់ត្រឹម 38% ដោយគ្មាន GraHIL ឬ 31% ដោយគ្មាន TiO ។ លក្ខខណ្ឌដ៏ល្អប្រសើរត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពដែល (ដោយ H គឺ TiO ) ចូលទៅជិត /(4 ) (55 nm សម្រាប់ =550 nm) ។ វាក៏អាចកត់សម្គាល់បានផងដែរថា (max) 44% គឺខ្ពស់ជាងអ្វីដែលរំពឹងទុកសម្រាប់ OLEDs បែហោងធ្មែបផ្អែកលើលោហៈស្តើងដែលបានកែតម្រូវប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពជាមួយនឹងអ្នកបញ្ចេញពន្លឺដូចគ្នា។ នេះអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការពិតដែលថាស្ថាបត្យកម្មដែលបានស្នើរសុំមិនសូវទទួលរងការបាត់បង់ដោយសារតែការស្រូបពន្លឺ និង/ឬការរំភើបរបៀប SPP នៅក្នុងអេឡិចត្រូតដែលបញ្ជូនពន្លឺបានមួយផ្នែក (សូមមើល និង សម្រាប់ការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងឧបករណ៍ដែលផ្អែកលើលោហៈស្តើងតាមបែបប្រពៃណី) ។ រូបភាពទី 2a,b et al 19 λ រូបភាពឧបសម្ព័ន្ធទី 4 តារាងឧបសម្ព័ន្ធទី 1 កំណត់ចំណាំឧបសម្ព័ន្ធទី 1 រូបភាពឧបសម្ព័ន្ធទី 5a តារាងឧបសម្ព័ន្ធទី 2 2 រូបភាពឧបសម្ព័ន្ធទី 5b 2 30 R bot រូបភាពទី 1d η EQE d org 2 d TiO2 រូបភាពទី 1c,d η EQE 2 2 d H 2 λ n H λ η EQE រូបភាពឧបសម្ព័ន្ធទី 6 តារាងឧបសម្ព័ន្ធទី 3 ( , ) បទបង្ហាញការបាត់បង់ថាមពលដែលបានគណនា ដែលត្រូវបានថ្លឹងដោយវិសាលគមអ្នកបញ្ចេញពន្លឺក្នុងឯកតារបស់ប្រភព (ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាពណ៌ដែលបានកំណត់ក្នុងរបារពណ៌) ទល់នឹង vector ក្នុងយន្តហោះ៖ ( ) ជាមួយនឹង TiO ប៉ុន្តែដោយគ្មាន GraHIL; ( ) ជាមួយនឹងទាំង TiO និង GraHIL។ បន្ទាត់ចំនុចខ្មៅបង្ហាញពីបន្ទាត់ព្រំដែនដែលបែងចែករបៀបអុបទិកតំណាង រួមទាំងរបៀបដែលបានបញ្ជូនចេញ របៀបដែលជាប់នឹង substrate (subs) របៀប waveguide (wg) និងរបៀប evanescent ។ ( ) ការបាត់បង់ថាមពលដែលបានគណនាទល់នឹង vector ក្នុងយន្តហោះ normalized នៅ =550 nm សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូតផ្សេងៗក្រោមការសិក្សា។ សម្រាប់ឧបករណ៍ដែលមាន TiO ត្រូវបានកំណត់ត្រឹម 55 nm ហើយ ត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់លក្ខខណ្ឌដ៏ល្អប្រសើរក្នុងករណីនីមួយៗ។ សម្រាប់ឧបករណ៍ដែលគ្មាន TiO ត្រូវបានកំណត់ក្នុងតម្លៃដូចគ្នាទៅនឹងឧបករណ៍ដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងឧបករណ៍ដែលមាន TiO ។ a b a 2 b 2 c λ 2 d TiO2 d org 2 d org 2 ដំណើរការឧបករណ៍នៃ OLEDs ក្រាហ្វែនដែលផលិត ដោយផ្អែកលើលទ្ធផលនៃការត្រាប់តាមដែលបានបង្ហាញខាងលើ យើងបានផលិត OLEDs ពណ៌បៃតងដោយផ្អែកលើអ្នកបញ្ចេញពន្លឺ phosphorescent នៃ bis(2-(2-pyridinyl- )phenyl-C)(acetylacetonato) iridium (III) (Ir(ppy) acac) នៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ glass/anode/(HIL)/OS1/LiF/Al ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធ anode/(HIL) ផ្សេងៗគ្នា TiO /graphene/GraHIL; graphene/GraHIL; និង ITO (185 nm)/GraHIL ដែល OS1 តំណាងឱ្យកញ្ចប់សរីរាង្គច្រើនស្រទាប់ដែលបានកំណត់ក្នុង Methods។ លទ្ធផលពិសោធន៍ដែលបានបង្ហាញក្នុង បង្ហាញថា EQE អតិបរមា ប្រសិទ្ធភាពថាមពល និងប្រសិទ្ធភាពចរន្តដែលទទួលបានសម្រាប់ឧបករណ៍ដែលផ្អែកលើ TiO /graphene/GraHIL គឺខ្ពស់ដល់ 40.8%, 160.3 lm W និង 168.4 cd A រៀងៗខ្លួន ខណៈពេលដែលតម្លៃទាំងនោះត្រូវបានកំណត់ត្រឹម 31.7%, 112.6 lm W និង 119.0 cd A សម្រាប់ឧបករណ៍ដែលផ្អែកលើ graphene/GraHIL និង 27.4%, 104.3 lm W និង 106.2 cd A សម្រាប់ ITO/GraHIL ។ EQE ខ្ពស់ដែលសង្កេតឃើញនៅក្នុងឧបករណ៍ដែលផ្អែកលើ TiO /graphene/GraHIL បញ្ជាក់ពីតួនាទី synergic នៃស្រទាប់ TiO និង GraHIL ទាំងពីរ ហើយត្រូវគ្នាទៅនឹងលទ្ធផលនៃការត្រាប់តាម។ ជាមួយនឹងកញ្ចក់កែវពាក់កណ្តាលដែលត្រូវបានភ្ជាប់ដោយអុបទិកទៅផ្នែកខាងក្រោយនៃទ្រទ្រង់ ឧបករណ៍ដែលផ្អែកលើ TiO /graphene/GraHIL បង្ហាញ EQE ប្រសិទ្ធភាពថាមពល និងប្រសិទ្ធភាពចរន្តខ្ពស់ដល់ 64.7%, 250.4 lm W និង 257.0 cd A រៀងៗខ្លួន បន្ថែមទៀតបង្ហាញពីសក្តានុពលដែលមានការសន្យារបស់ OLEDs ក្រាហ្វែនដែលបានស្នើរសុំ។ បន្ទាប់មក យើងបានពង្រីកគម្រោងដែលបានស្នើរសុំទៅ OLEDs ជាច្រើនការតភ្ជាប់ជាបន្តបន្ទាប់ ដែល EQE សរុបត្រូវបានកែលម្អ (ដោយចំណាយនៃវ៉ុល) ដោយសារតែវានៅទីបំផុតត្រូវបានផ្តល់ឱ្យជាផលបូកនៃ OLEDs នីមួយៗ [ ]; វិធីសាស្រ្តនេះមានប្រជាប្រិយភាព ដោយសារ EQE ដែលបានកែលម្អជាទូទៅនាំ N 2 2 រូបភាពទី 3 2 −1 −1 −1 −1 −1 −1 2 2 2 −1 −1 31