
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Mpanjaka: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 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 Famintsentina Ny diodes organika mamirapiratra miorina amin'ny Graphene (OLEDs) dia nipoitra vao haingana ho singa manan-danja ho an'ny fampisehoana sy ny jiro amin'ny taranaka manaraka, indrindra noho ny fampanantenany ho an'ny loharanom-pahazavana tena azo mihetsika. Na izany aza, ny fahombiazany dia mitovy, na tsara indrindra, amin'ny mpanohitra mahazatra miorina amin'ny indium tin oxide. Ato amin'ity lahatsoratra ity dia manolotra rafitra elektrôda tsara indrindra izahay miorina amin'ny fiaraha-miasa stratejika eo amin'ny sosona TiO2 avo lenta sy ny sosona manondro ambany amin'ny tsindrona lavaka izay mameno ny elektrôda graphene, izay mitondra any amin'ny toe-javatra tsara indrindra izay maha-Enhanced ny resonance cavity raha ny fatiantso ho an'ny plasmon polariton surface dia mihena. Ny fomba natolotra dia mitondra any amin'ny OLEDs mampiseho fahombiazana avo lenta amin'ny fahombiazana ivelany 40,8 sy 62,1% (64,7 sy 103% miaraka amin'ny lens antsasaky ny baolina) ho an'ny fitaovana tokana sy maro junction, tsirairay avy. Ny OLEDs vita amin'ny plastika miaraka amin'ireo elektrôda ireo dia azo aforeto imbetsaka amin'ny taratra 2,3 mm, noho ny sosona TiO2 mahatanty hatramin'ny 4% ny fihenjanana amin'ny alalan'ny fihenjanana amin'ny fisintonana triatra. Fampidirana Ny tombony amin'ny endrika toy ny fahafahana mihetsika sy ny fanitarana dia nahatonga ny diodes organika mamirapiratra (OLEDs) ho nahazo fiheverana lehibe ho an'ny fampiasana amin'ny fitaovana vao misondrotra toy ny fampisehoana azo itafy, azo ahodina na azo aforitra izay mitaky fihetsiketsehana, fiovana endrika ary/na fanitarana , . Na izany aza, ny fampiharana tanteraka ny mety ho tombontsoa toy izany dia tsy mora ary mitaky ezaka lehibe amin'ny lafiny maro toy ny fampandrosoana ny teknolojia transistor amin'ny sarimihetsika manify amin'ny mari-pana ambany sy/na ny famenoana azo mihetsika . Ny lafin-javatra manan-danja hafa tokony hodinihina ho an'ny fampisehoana tena azo mihetsika dia ny fitadiavana elektrôda mangarahara (TEs) izay afaka manolo ny elektrôda indium tin oxide (ITO), izay matetika mijaly noho ny fahafahana mihetsika voafetra sy ny olana mety ho lafo mifandraika amin'ny fangatahana avo sy/na famatsiana tsy mitombina . Amin'io lafiny io, karazana TE azo mihetsika maromaro toy ny tambajotran'ny metaly, fitaovana mifototra amin'ny karbôna (ohatra, nanotubes karbônina na graphene) ary tambajotran'ny metaly miaraka amin'ny karazana TE hafa dia natolotra ho an'ny OLEDs , , , , , . Amin'ireo, ny graphene—fonosana manify amin'ny atôma mifamatotra sp2—dia noheverina ho mampanantena satria ny fiaraha-miasa tsy manam-paharoa eo amin'ny manify sy ny toetra elektrika ambony dia andrasana hanome TE tsara indrindra izay manana fanazavana tsy dia misy na tsy misy akory, endrika ambonimbony manakana ny herisetra vokatry ny tsy fitoviana sy ny fahasimbana, ny famindrana avo, ny fanoherana sheet ambany ary ny ambaratongan'ny fahafahana mihetsika ambony miaraka amin'ny fotoana iray , . Ny fanomanana mora ny graphene avo lenta amin'ny substrate plastika lehibe dia naseho vao haingana ho an'ny TE amin'ny OLEDs miaraka amin'ny fomba famokarana faobe amin'ny alalan'ny indostria, mampiseho ny maha-azo ampihariny azy , . Ny graphene tokana (SLG) sy ny graphene marobe (MLG) dia naseho fa manana fahombiazana ampy ho an'ny TE amin'ny OLEDs , . Indrindra indrindra, ny OLEDs mahomby mifototra amin'ny graphene dia tratra tamin'ny fanampian'ny sosona tsindrona lavaka (HILs) ampiasaina handresena ny toeram-piasany ambany somary, izay fantatra fa manodidina ny 4,5 eV. Ireo sosona tsindrona ireo dia ahitana polymère conductive miaraka amin'ny toetra elektronika gradient antsoina hoe self-organized gradient HIL (GraHIL) , ary sosona buffer MoO3 manify miaraka amin'ny polymère conductive poly(3,4-ethylenedioxythiophene): polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) . Na izany aza, ny fahombiazan'ny herinaratra sy ny fahombiazana ivelany (EQE) an'ireo OLEDs mifototra amin'ny graphene farany indrindra ireo dia mbola teo akaikin'ny an'ny OLEDs miorina amin'ny ITO, raha tsy hoe nisy lenses hemispherical lehibe nampiasaina ho an'ny fanatsarana ny fivoahana . Ny fahazoana ny fahombiazana avo lenta indrindra dia tena zava-dehibe ho an'ny fampisehoana azo mihetsika ampiharina amin'ny fampiasana tena portable na azo itafy, satria matetika izy ireo dia tsy maintsy miantehitra amin'ny batterie miaraka amin'ny fahafaha-mahery vaika voafetra noho ny fameperana amin'ny habe, lanjany na endrika. Izany dia mitaky ny fampandrosoana rafitra fitaovana izay afaka mampitombo ny fahombiazan'ny OLEDs mifototra amin'ny graphene. Ny fanamby lehibe dia ny fampandrosoana rafitra na metodika hanokafana ny mety ho tombont osoany manontolo nefa mitazona ny tombont soan'ny graphene amin'ny endrika araka izay azo atao. 1 2 3 4 4 5 6 7 8 9 10 11 11 12 13 14 13 14 14 Amin'izany tanjona izany, eto izahay dia mamakafaka rafitra elektrôda tsotra miorina amin'ny sosona TiO2 avo lenta sy HILs ambany lenta mameno ny elektrôda graphene. Miaraka amin'ny famolavolana optika izay manararaotra ny fiaraha-miasa stratejika eo amin'ny sosona avo sy ambany lenta mifehy ny fanatsarana resonance cavity sy ny fatiantso ho an'ny plasmon surface polariton (SPP), ny OLEDs mifototra amin'ny graphene natolotra dia mampiseho EQE avo lenta tsy mbola nisy toy izany tamin'ny fampiasana graphene ho toy ny elektrôda mangarahara. Fanampin'izany, ny fanoherana avo tsy mahazatra ny TiO2 amin'ny fihenjanana amin'ny fanonganam-baravarana dia aseho izay mamela ny OLEDs plastika izay tsy vitan'ny hoe mahomby fa tena azo mihetsika. Vokatra Famolavolana optika amin'ny OLEDs mahomby amin'ny Graphene Ny fahombiazan'ny OLEDs dia voafetra amin'ny farany amin'ny fahafahana mivoaka voafetra izay mahatratra 20% amin'ny ankamaroany ho an'ny fitaovana misy mpaninjara isotropic. Anisan'ny tetika fanatsarana fivoahana maro natolotra hatreto , ny fomba iray miorina amin'ny resonance microcavity dia manana tombony amin'ny fitazonana ny endrika planar tsy misy fampiasana micro/nano structuring na fitaovana lenticular ka ny OLEDs vita avy amin'izany dia tsy voan'ny short elektrika sy artefacts optika tsy mahasoa ho an'ny fampiharana fampisehoana (ohatra, fanalefahana, diffraction, sns.) nefa afaka mampiseho loko mena, maitso, manga mazava tsara sy mihataka amin'ny fahombiazana ambony , . Miaraka amin'ny microcavity effect malemy nefa mbola misy dikany, ny OLEDs miorina amin'ny ITO dia azo atao optimized ho an'ny fahombiazana ambony indrindra, tsy misy fatiantso na fanalefahana, amin'ny alalan'ny fanitsiana fotsiny ny hatevin'ny sosona ITO; amin'ity tetika ity, ny famolavolana cavity voalohany, 3 /4, izay ny   dia manondro ny halavan'ny onja, dia atao amin'ny tendrony misokatra ny fomba cavity apetraka eo amin'ny interface ITO/substrate , . Raha ny momba ny OLEDs tsy misy ITO, mifototra amin'ny graphene, ny elektrôda graphene dia tsy azo atao matevina ampy hifehezana ny halavan'ny cavity, izay manasarotra ny fanatsarana ny fahombiazana amin'ny resonance effect . 15 16 17 λ λ 18 19 20 Amin'ny maha-fepetra hafa, dia mety hametraka sosona manify misy famantarana avo ( H) eo ambanin'ny sosona graphene araka ny aseho ao amin'ny   amin'ny fomba mitovy amin'ny elektrôda metaly manify misy sarimihetsika dielectric , , , . Satria afaka mandalo amin'ny graphene ny hazavana miaraka amin'ny fahasamihafana tsikelikely kely noho ny manify voajanahary amin'ny elektrôda graphene, ny famolavolana cavity 3 /4 dia azo tratra mora foana, ohatra, miaraka amin'ny hatevin'ny optika ny sosona organika miampy tsindrona sy ny sosona famantarana avo voatondro ho manodidina ny 2 /4 sy  /4, tsirairay avy ( ). Indrindra indrindra, ny sosona famantarana avo ' /4-matevina' dia miasa ihany koa ho toy ny fitaratra dielectric tsy misy metaly izay mamela ny fitaratra avo lenta avy amin'ny fivondronana elektrôda ambany ( bot) ho an'ny hazavana avy amin'ny sosona organika, araka ny azo hamafisina amin'ny tabilao aseho eo amin'ny farany ambany amin'ny  . Izany dia manome ny OLEDs miorina amin'ny graphene fahafahana hanatsara ny fahombiazany amin'ny alalan'ny resonance effect, izay tsy ho azo raha tsy izany. Naseho fa ny  bot sy ny fanatsarana resonance miaraka aminy dia mitombo miaraka amin'ny  H ( ). Ny famantarana avo lenta dia mahasoa ihany koa amin'ny lafiny fahafahana mihetsika satria ny hatevin'ny optika kendrena ( H H) dia azo tratra amin'ny hatevin'ny ara-batana ambany  H, ary satria ny triatra vokatry ny fanonganam-baravarana amin'ny sarimihetsika iray dia matetika miforona amin'ny fanombohana ambany kokoa miaraka amin'ny hatevin'ny ara-batana lehibe kokoa . Ny sosona famantarana avo nahomby amin'ity tetika ity dia tokony hanana  H lehibe araka izay azo atao. Fanampin'izany, tokony ho mangarahara izy io, ary ambonin'ny zava-drehetra, tsy tokony ho simba amin'ny dingana famindrana graphene iray nomena. n Fig. 1a 17 20 21 22 λ λ λ Fig. 1b λ R Fig. 1c,d R n Fanampiny Fig. 1 n d d 23 n   ( ) Rakintan-tsary rafitra fitaovana amin'ny OLEDs natolotra. ( ) Fizarana tanjaky ny saha elektrika (tsipika tapaka) amin'ny OLEDs nodinihina ho an'ny famolavolana cavity voalohany tsirairay avy. Ny fizarana tanjaky ny saha amin'ny OLEDs miorina amin'ny graphene tsy misy TiO2 dia aseho ihany koa ho fampitahana ho an'ny tranga izay mitovy ny sandan'ny hatevin'ny sosona organika amin'ny OLEDs miaraka amin'ny TiO2 nefa tsy misy HIL ambany lenta. ( , ) Ny fahombiazana ivelany ambony indrindra ( EQE) amin'ny OLEDs miorina amin'ny graphene miaraka amin'ny sosona ambany TiO2 dia kajiarina ho fiasan'ny hatevin'ny TiO2 sy ny sosona organika ( TiO2 sy  org, tsirairay avy). Ny tsipika tapaka dia maneho ny tsipika contour ho an'ny  EQE amin'ny 10, 20, 30 na 40% araka ny aseho ao amin'ny tabilao. ( ) Tsy misy HIL ambany lenta; ( ) miaraka amin'ny GraHIL ho toy ny HIL ambany lenta. Eo amin'ny farany ambany amin'ny tranga tsirairay, ny fitaratra ( bot) avy amin'ny fivondronana elektrôda ambany (TiO2/graphene/(HIL)) amin'ny ankapobeny dia aseho ho fiasan'ny  TiO2 ho an'ny hazavana avy amin'ny sosona organika. a b c d η d d η c d R d Tsara ny manamarika fa ny rafitra micro-cavity ambaratonga avo kokoa (ohatra, ambaratonga faharoa, cavity 5 /4) mifototra amin'ny fonosana organika matevina dia mety ho azo atao ihany koa. Amin'ity asa ity anefa, ny famolavolana cavity ambaratonga voalohany no voalohany nofidianana satria mitondra any amin'ny Purcell effect mahery kokoa sy fomba onja vitsy kokoa noho ny famolavolana ambaratonga ambony, ka mitondra any amin'ny fivoahana avo kokoa ary EQE , . Mbola misy ny fanamby ho an'ny famolavolana cavity ambaratonga voalohany satria ny toerana tsara indrindra amin'ny faritra mamoaka dia voafetra amin'ny antinode voalohany avy amin'ny interface organika/metaly, ka mahatonga ny fahasahiranana hampihena ny fomba SPP amin'ny alalan'ny elanelana lava kokoa amin'ny mpaninjara , . Ny fomba hafa ampiasaina amin'ny fampihenana ny SPP dia ny fampidirana firafitra onja anatiny na corrugations , nefa ny fandeferana amin'ny short elektrika dia mety ho voaloto matetika amin'ny fomba toy izany. Ny fomba ampiasaintsika eto dia ny fampidirana sosona misy famantarana ambany, izay naseho fa mampihena tsara ny fomba SPP , . Soa ihany fa ny GraHIL na ny self-organized gradient hole-injection layer misy PEDOT:PSS sy ny tetra-fluoroethylene-perfluoro-3, 6-dioxa-4-methyl-7-octenesulphonic acid copolymer (PFI), izay natolotra teo aloha nataon'ny mpanoratra ary naseho fa tena mahomby amin'ny fanatsarana ny tsindrona lavaka amin'ny OLEDs mifototra amin'ny graphene , manana famantarana manodidina ny 1,42 amin'ny   amin'ny 550 nm ( ), izay ambany kokoa noho ny an'ny sosona organika mahazatra ( =1,8), ka azo atao ny mampihena ny fomba SPP. Miaraka amin'ny fiaraha-miasa stratejika eo amin'ny sosona avo sy ambany lenta, ny fanatsarana ny fiantraikan'ny resonance cavity ary ny fampihenana ny fomba SPP dia azo atao miaraka mba hampitomboana ny EQE na dia tsy misy fitaovana fivoahana aza. λ 24 25 25 26 27 28 29 13 λ Fanampiny Fig. 3 n  aseho ny valin'ny simulation optika miorina amin'ny teorika elektrika Classical mandroso noforonina nataon'i Furno  .  eo amin'ny elanelan'ny tsipika hita rehetra, ary amin'ny   amin'ny 550 nm. Ny formalism dia mandray anjara amin'ny Purcell factor, ny fiantraikan'ny dipole orientation, ary ny famporisihana amin'ny fomba SPP sy waveguide. Ny fampidirana feno ireo anton-javatra rehetra ireo dia zava-dehibe ho an'ny famakafakana marina sy ny famolavolana quantitative satria mety hitranga ny tombantombana ambany na ambony rehefa mampiasa fomba tsotra tsy mandray anjara amin'ny iray na maromaro amin'ireo fiantraikana ireo (jereo  ;   sy   ho an'ny ohatra). Ny valiny dia mampiseho fa ny fampiasana GraHIL dia mamerina ny votoatin'ny herinaratra eo anelanelan'ny fomba samihafa mankany amin'ny onja planar kely kokoa ka ny herinaratra voalefona ho amin'ny fomba SPP dia mihena ary ny ampahany mivoaka dia mihamitombo bebe kokoa ( ). Tsara ihany koa ny mahita ao amin'ny   fa ny fampiasana ny sosona TiO2 eo ambanin'ny graphene dia mampihena tsara ny habetsahan'ny herinaratra voalefona amin'ny fomba onja sy onja an-tsambokely amin'ny alalan'ny fanatsarana resonance. Izany dia mitondra any amin'ny fitomboana lehibe eo amin'ny fahombiazana fivoahana, na dia ny fatiantso amin'ny fomba evanescent dia aseho ihany koa fa mitombo noho ny fiovan'ny fomba onja transverse-electric mankany amin'ny onja planar normalized avo kokoa ( ). Ny fampiasana miaraka ny sosona avo (H) TiO2 sy ambany (L) GraHIL, dia mitondra any amin'ny toe-javatra tsara indrindra izay lehibe ny fanatsarana resonance, nefa ny fatiantso amin'ny fomba SPP/evanescent dia mihena. Fanampin'izany, ny fampiasana miaraka dia mamorona toe-javatra mitovy amin'ny HL-stacks, ampiasaina matetika ho an'ny sarimihetsika manify marobe , ary mampitombo bebe kokoa ny  bot ( ), mamela fanatsarana fanampiny eo amin'ny Fabry–Perot resonance effect. Ny maha-tokana sy mandroso amin'ny teknolojia natolotra raha oharina amin'ny teknolojia mahazatra dia ny fiaraha-miasa stratejika amin'ireo sosona avo sy ambany lenta ireo izay mamela ny fitantanana optika ny fiantraikan'ny resonance sy ny fatiantso SPP ho tombontsoan'ny fivoahana ambony indrindra; ary fanatsarana resonance fanampiny amin'ny alalan'ny HL stacking. Miaraka amin'ny fampifanarahana ny toetra elektrika ilaina (ohatra, tsindrona lavaka mahomby), ireo tombontsoana optika rehetra ireo dia mamela ny fanokafana tanteraka na dia ny mety ho tombont soa miafina amin'ny zavatra azon'ny OLEDs planar atao aza. Ny tabilao contour azo ho an'ny EQE ambony indrindra azo amin'ny optika ( EQE (max)) ho fiasan'ny hatevin'ny organika ( org) sy TiO2 ( TiO2) aseho ao amin'ny   dia mampiseho fa ny  EQE (max) dia mety ho 44% amin'ny fitaovana misy GraHIL sy sosona TiO2 raha ho voafetra ho 38% tsy misy GraHIL na ho 31% tsy misy TiO2. Ny toe-javatra tsara indrindra dia mifanandrify amin'ny toe-javatra iray izay ny  H (miaraka amin'ny H hoe TiO2) dia manakaiky ny  /(4 H) (55 nm ho an'ny  =550 nm). Tsara ihany koa ny manamarika fa ny  EQE (max) amin'ny 44% dia avo kokoa noho ireo andrasana ho an'ny OLEDs miorina amin'ny metaly manify mahazatra miaraka amin'ny mpaninjara mitovy. Izany dia azo atao amin'ny hoe ny rafitra natolotra dia tsy dia voan'ny fatiantso noho ny fandraisana ny photon sy/na ny famporisihana ny fomba SPP ao anaty elektrôda semi-transparent (jereo   sy   ho fampitahana amin'ireo an'ny OLEDs mahazatra miorina amin'ny metaly manify). Sary 2a,b et al 19 λ Fanampiny Fig. 4 Fanampiny Tabilao 1 Fanampiny Fanamarihana 1 Fanampiny Fig. 5a Fanampiny Tabilao 2 Fanampiny Fig. 5b 30 R Fig. 1d η d d Fig. 1c,d η d λ n λ η Fanampiny Fig. 6 Fanampiny Tabilao 3   ( , ) Ny fizarana fatiantso herinaratra kajiarina ampitomboina amin'ny elanelam-potoana mpaninjara ao anaty vondrona (aseho amin'ny loko voafaritra ao anaty bara loko.) raha ampitahaina amin'ny onja planar: ( ) miaraka amin'ny TiO2 fa tsy misy GraHIL; ( ) miaraka amin'ny TiO2 sy GraHIL. Ny tsipika tapaka mainty dia manondro tsipika sisin-dalana manasaraka ny fomba optika maro anisan'izany ny mivoaka, voatsindry an-tsambokely (subs), onja (wg) ary fomba evanescent. ( ) Ny fatiantso kajiarina raha ampitahaina amin'ny onja planar normalized amin'ny  =550 nm ho an'ny rafitra elektrôda samihafa nodinihina. Ho an'ny fitaovana miaraka amin'ny TiO2,  TiO2 dia napetraka tamin'ny 55 nm ary  org dia nofidianina ho an'ny toe-javatra tsara indrindra amin'ny tranga tsirairay. Ho an'ny fitaovana tsy misy TiO2,  org dia napetraka mitovy amin'ny an'ny mifanandrify aminy amin'ny fitaovana miaraka amin'ny TiO2. a b a b c λ d d d Fampisehoana fitaovana amin'ny OLEDs vita amin'ny Graphene Namporisihin'ny valin'ny simulation etsy ambony, dia namorona OLEDs maitso izahay mifototra amin'ny mpaninjara phosphorescent bis(2-(2-pyridinyl-

Part of HackerNoon's growing list of open-source research papers, promoting free access to academic material.

Ity horonam-peo ity dia novokarina tamin'ny fiteny niandohan'ny tantara!

Mpampiditra efijery tsy manam-petra sy mora aforitra azo avy amin'ny Graphene sy Titanium Dioxide ireo mpahay siansa

About Author

COMMENTS

HANG TAGS

ITY ARTICLE ITY NO NARESAKA TAMIN'NY

Related Stories

Light-Mode

Classic

Newspaper

Minty

Dark-Mode

Neon Noir

Minty

HN StartUps