
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 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 Fametrahana Ny diodes mamoaka hazavana organika (OLEDs) mifototra amin'ny grafàna dia nipoitra vao haingana ho singa manan-danja tena ilaina amin'ny efijy taranaka manaraka sy ny jiro, indrindra noho ny fampanantenany ho an'ny loharano mazava mazava tsara. Na izany aza, ny fahombiazany dia nifanaraka tamin'ny mpiara-miasa nentim-paharazana, mifototra amin'ny indium tin oxide. Ato amin'ity lahatsoratra ity dia manolotra rafitra elektroda tsara izahay mifototra amin'ny fiaraha-miasa stratejika eo amin'ny sosona TiO2 manana index avo sy sosona fampidirana lavaka manana index ambany manodidina ny elektroda grafana, izay miteraka toe-javatra tsara indrindra izay maha-mahazo tombony amin'ny resonance cavity no mahazo tombony indrindra nefa ny fahaverezana amin'ny plasmon polariton ambonin'ny tany dia voaloarana. Ny fomba natolotra dia mitondra mankany amin'ny OLEDs mampiseho fahombiazana avoakan'ny quantum ivelany mahatalanjona 40.8 sy 62.1% (64.7 sy 103% miaraka amin'ny family antsasaky ny baolina) ho an'ny fitaovana tokana sy maro samy hafa, tsirairay avy. Ny OLEDs vita amin'ny plastika miaraka amin'ireo elektroda ireo dia azo aforitra imbetsaka amin'ny radius 2.3 mm, noho ny sosona TiO2 mahatanty ny fanenjahana flexural hatramin'ny 4% amin'ny alàlan'ny fanalefahana ny fahatapahana. Fampidirana Ny tombontsoa ara-endrika toy ny fahaizana miforitra sy mivelatra dia nitondra ny diodes mamoaka hazavana organika (OLEDs) ho mari-pankasitrahana lehibe ho an'ny fampiasana amin'ny fitaovana vao misondrotra toy ny efijy azo itafy, azo horonana na azo aforitra izay mitaky finday, deformability ary/na fanitarana , . Ny fahatanterahana feno ny mety ho vokatry ny fiakarana toy izany, na izany aza, dia tsy mora ary mitaky ezaka lehibe amin'ny lafiny maro toy ny fampandrosoana ny teknolojian'ny transistor sarimihetsika manify amin'ny mari-pana ambany ary/na ny fandrakofana azo miforitra . Ny lafin-javatra iray hafa manan-danja hojerena ho an'ny efijy azo miforitra dia ny fitadiavana elektroda mangarahara (TEs) izay afaka manolo ny elektroda indium tin oxide (ITO), izay matetika mijaly amin'ny fahaiza miforitra voafetra sy ny olan'ny vidiny mety mifandraika amin'ny fitakiana avo sy/na famatsiana tsy miorina . Amin'io lafiny io, karazana elektroda mangarahara azo miforitra maro toy ny metaly nanowires, fitaovana mifototra amin'ny karbôna (ohatra, nanotubes karbôna na grafana) ary tambajotran-metaly miaraka amin'ny karazana TE hafa dia natolotra ho an'ny OLEDs , , , , , . Amin'ireny, ny grafana—sarimihetsika manify manify amin'ny atôma karbôna sp2-hybridized—dia noheverina ho manan-danja satria ny fitambaran'ny manify azy voajanahary sy ny toetra elektrika ambony dia andrasana ahafahan'ny elektroda mangarahara tsara izay manana zavona optika ambany na tsy misy, topôlôjia ambonin'ny tany malama misoroka ny fihenjanana elektrika ateraky ny fahasahiana sy ny fihenan-javatra, ny famindrana avo, ny fanoherana ravina ambany ary ny mari-pahaizana avo amin'ny fahaizana miforitra miaraka amin'ny fotoana iray , . Ny fanomanana mora ny grafana avo lenta amin'ny substrate plastika lehibe dia naseho vao haingana ho an'ny elektroda mangarahara miaraka amin'ny fomba mifanaraka amin'ny famokarana betsaka ataon'ny indostria, mampiseho ny mety hisian'ny fampiharana azy , . Ny grafana tokana (SLG) sy ny grafana marobe (MLG) dia naseho fa manana fahombiazana ampy ho an'ny TEs amin'ny OLEDs , . Indrindra indrindra, ny OLEDs mahomby mifototra amin'ny grafana dia nahazo tamin'ny fanampian'ny sosona fampidirana lavaka (HILs) ampiasaina handresena ny asa ambany kokoa, izay fantatra fa manodidina ny 4.5 eV. Ireo sosona fampidirana ireo dia ahitana polymères conductive manana fananana elektronika miovaova antsoina hoe GraHIL (self-organized gradient HIL) , ary sosona buffer MoO3 manify miaraka amin'ny polymères conductive toy ny poly(3,4-ethylenedioxythiophene): polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) . Na izany aza, ny fahombiazana ara-pahefana sy ny fahombiazana avoakan'ny quantum ivelany (EQE) amin'ireo OLEDs mifototra amin'ny grafana ireo dia mbola nifanaraka tamin'ny an'ny OLEDs mifototra amin'ny ITO, raha tsy hoe nisy family hemispherique goavam-be ampiasaina ho an'ny fanatsarana ny fanavohana . Ny fahazoana ny fahombiazana avo lenta indrindra dia tena manan-danja ho an'ny efijy azo miforitra ampiharina amin'ny fampiasana finday na azo ampihinana, satria matetika izy ireo dia tsy maintsy mianteja amin'ny batterie manana fahafahana angovo voafetra noho ny famerana ny habeny, ny lanjany na ny endrika. Izany dia mitaky ny fampandrosoana ny fiara fiara izay afaka mampitombo ny fahombiazan'ny OLEDs mifototra amin'ny grafana. Ny fanamby lehibe dia ny fampandrosoana ny rafitra na ny fomba hanokafana ny mety ho vokatry ny optika feno nefa miaro ny tombontsoa ny grafana 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'io tanjona io, manadihady rafitra elektroda tsotra mifototra amin'ny sosona TiO2 manana index avo sy HILs manana index ambany manodidina ny elektroda grafana izahay. Miaraka amin'ny famolavolana optika izay manararaotra ny fiaraha-miasa stratejika eo amin'ny sosona manana index avo sy ambany izay mifehy ny fanatsarana resonance cavity sy ny fahaverezana amin'ny plasmon polariton ambonin'ny tany (SPP), ny OLEDs mifototra amin'ny grafana natolotra dia mampiseho EQE avo lenta tsy mbola nisy toy izany tamin'ireo mampiasa grafana ho elektroda mangarahara. Fanampin'izany, naseho ny fanoherana avo tsy mahazatra ny TiO2 amin'ny fanenjahana flexural izay ahafahan'ny OLEDs plastika tsy vitan'ny hoe mahomby ihany koa fa mahay miforitra tsara. Vokatra Famprogramana optika ny OLEDs mifototra amin'ny grafana mahomby Ny fahombiazan'ny OLEDs dia voafetra indrindra amin'ny fahombiazana fanavohana farany izay manodidina ny 20% amin'ny tsara indrindra ho an'ny fitaovana misy mpaninjara isotropika. Amin'ny tetika fanatsarana fanavohana isan-karazany natolotra hatramin'izao , ny fomba mifototra amin'ny resonance microcavity dia manana tombony amin'ny hoe mitazona geometrika planar izy io nefa tsy mampiasa firafitra micro/nano na firafitra lentikola mba hahafahan'ny OLEDs vita amin'izany tsy voan'ny fihenjanana elektrika sy ny zavatra optika tsy mahasoa amin'ny fampiharana efijy (ohatra, fahalefohana, diffraction, sy ny sisa) , . Miaraka amin'ny voka-dratsin'ny microcavity malemy nefa mbola misy dikany, ny OLEDs mifototra amin'ny ITO dia azo atao tsara ho an'ny fahombiazana ambony indrindra, nefa tsy misy zavona optika na fahalefohana, amin'ny alàlan'ny fanitsiana fotsiny ny hatevin'ny sosona ITO; amin'ity tetika ity, ny endrika cavity kilasy voalohany, 3λ/4, izay ny λ dia manondro ny halavan'ny onja, dia vita amin'ny tendrony misokatra ny fomba cavity eo amin'ny interface ITO/substrate , . Amin'ny tranga ITO-maimaimpoana, OLEDs mifototra amin'ny grafana, na izany aza, ny elektroda grafana dia tsy azo atao matevina ampy mba hifehezana ny halavan'ny cavity, ka mahatonga ny fanamby amin'ny fanatsarana ny fahombiazana amin'ny voka-dratsin'ny resonance . 15 16 17 18 19 20 Amin'ny maha-fomba hafa, azo atao ny mametraka sosona manana index refraktiva avo (nH) eo ambanin'ny elektroda grafana araka ny aseho ao amin'ny   amin'ny fomba mitovy amin'ny elektroda metaly dielektrika , , , . Satria ny hazavana dia afaka mandalo ny grafana miaraka amin'ny fahasamihafana dingana kely noho ny fahamaroan'ny grafana, ny endrika 3λ/4 cavity dia azo vita mora foana, ohatra, miaraka amin'ny hatevin'ny optika ny sosona organika miampy fampidirana sy ny sosona index avo mahatratra manodidina ny 2λ/4 sy λ/4 tsirairay avy (   ). Indrindra indrindra, ny sosona index avo 'λ/4-matevina' dia miasa ihany koa ho toy ny fitaratra dielektrika tsy misy metaly izay mamela ny fisaintsainana lehibe avy amin'ny fivondronan'ny elektroda ambany (Rbot) ho an'ny hazavana miditra avy amin'ny sosona organika, araka ny azo voamarina ao amin'ny tabilao aseho eo amin'ny farany ambany  . Izany dia manome ny OLEDs mifototra amin'ny grafana fahafahana hanatsarana ny fahombiazany amin'ny alàlan'ny voka-dratsin'ny resonance, izay tsy ho azo atao raha tsy izany. Naseho fa ny Rbot sy ny fanatsarana resonance miaraka aminy dia mitombo miaraka amin'ny nH ( ). Ny index refraktiva avo koa dia mahasoa amin'ny lafiny fahaizana miforitra satria ny hatevin'ny optika kendrena (nHdH) dia azo tratrarina amin'ny hatevin'ny ara-batana ambany dH, ary satria ny fahatapahana vokatry ny fanenjahana amin'ny sarimihetsika iray dia matetika miseho amin'ny fihenjanana am-piandohana ambany kokoa miaraka amin'ny hatevin'ny ara-batana lehibe kokoa . Ny sosona index avo nahomby amin'ity tetika ity dia tokony hanana nH lehibe araka izay azo atao. Fanampin'izany, tokony ho mangarahara izy io, ary ambonin'ny zava-drehetra, dia tsy tokony ho simban'ny dingana famindrana grafana nomena. Amin'ny kandidà maro, ny sosona TiO2 voarely dia mangarahara amin'ny fiaramanidina hita maso ary manana index refraktiva avo lenta (n=2.5). Tsy toy ny sosona index avo hafa izay nomanintsika, ny sosona TiO2 dia manana fanoherana simika mahatohitra ny dingana famindrana grafana mampiasa solvent, toy ny acetone na isopropyl alcohol (IPA), ahafahana mamorona elektroda grafana avo lenta eo amboniny ( ). sary 1a 17 20 21 22 sary 1b sary 1c,d sary famenoana 1 23 sary famenoana 2   ( ) Sari-tsary fitaovana amin'ny OLEDs natolotra. ( ) Fizarana haavon'ny sahan'andriamby (tsipika tapa-dasy) ny OLEDs nodinihina ho an'ny endrika cavity kilasy voalohany tsirairay avy. Ny fizarana haavon'ny sahan'andriamby ny OLED mifototra amin'ny grafana tsy misy TiO2 dia aseho ihany koa mba hampitahana ny tranga izay ny sandan'ny hatevin'ny sosona organika dia mitovy amin'ny an'ny OLEDs miaraka amin'ny TiO2 nefa tsy misy HIL manana index ambany. ( ,  ) Fahombiazana avoakan'ny quantum ivelany (ηEQE) kajîna ho an'ny OLEDs mifototra amin'ny grafana miaraka amin'ny sosona ambany TiO2 ho toy ny fiasan'ny hatevin'ny TiO2 sy ny sosona organika (dTiO2 ary dorg, tsirairay avy). Ny tsipika tapa-dasy dia maneho ny tsipika manarona ho an'ny ηEQE 10, 20, 30 na 40% araka ny voalaza ao amin'ny tabilao. ( ) Raha tsy misy HIL manana index ambany; ( ) miaraka amin'ny GraHIL ho toy ny HIL manana index ambany. Eo amin'ny faran'ny lafiny tsirairay amin'ireo tranga ireo, ny fisaintsainana (Rbot) avy amin'ny fivondronan'ny elektroda ambany (TiO2/graphene/(HIL)) amin'ny ankapobeny dia aseho ho toy ny fiasan'ny dTiO2 ho an'ny hazavana miditra avy amin'ny sosona organika. a b c d c d Tsara ny manamarika fa ny rafitra micro-cavity avo lenta kokoa (ohatra, kilasy faharoa, cavity 5λ/4) mifototra amin'ny sary organika matevina dia mety ho azo atao ihany koa. Amin'ity asa ity, na izany aza, ny famolavolana cavity kilasy voalohany dia nofidianana voalohany satria miteraka voka-dratsin'ny Purcell mahery kokoa ary vitsy kokoa ny fomba onjam-peo noho ny famolavolana kilasy ambony kokoa, ka miteraka fahombiazana fanavohana sy EQE lehibe kokoa , . Mbola misy ny fanamby ho an'ny famolavolana cavity kilasy voalohany satria ny toerana tsara indrindra ho an'ny faritra famoahana dia voafetra amin'ny antinode voalohany avy amin'ny interface organika/metaly, ka mahatonga ny fahasahiranana hampihenana ny fomba SPP amin'ny alàlan'ny elanelanana lehibe kokoa amin'ny mpaninjara-metaly , . Ny fomba hafa ampiasaina amin'ny fampihenana SPP dia ny fampidirana endrika onja anatiny na corrugations , fa ny fandeferana amin'ny fihenjanana elektrika dia mety ho voaloton'ny fomba toy izany. Ny fomba ampiharinay eto dia ny fampidirana sosona manana index refraktiva ambany, izay naseho fa mampihena tsara ny fomba SPP , . Soa ihany fa ny GraHIL na ny sosona fampidirana lavaka miovaova voajanahary vita amin'ny 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 fampidirana lavaka amin'ny OLEDs mifototra amin'ny grafana , dia manana index refraktiva manodidina ny 1.42 amin'ny λ amin'ny 550 nm ( ), izay ambany lavitra noho ny an'ny sosona organika mahazatra (n=1.8). Miaraka amin'ny fiaraha-miasa stratejika eo amin'ny sosona manana index avo sy ambany manodidina ny elektroda grafana, ny fanatsarana ny voka-dratsin'ny resonance cavity sy ny fampihenana ny fomba SPP dia azo atao miaraka mba hahafahana mampitombo ny EQE na dia tsy misy firafitra fanavohana. 24 25 25 26 27 28 29 13 sary famenoana 3  dia maneho ny vokatry ny simulation optika mifototra amin'ny teoria elektromagnetika klasika mandroso noforonon'i Furno et al.  manerana ny fiaramanidina hita maso, ary amin'ny λ amin'ny 550 nm. Ny formalisma dia mandray ny Purcell factor, ny voka-dratsin'ny orientation dipole, ary ny fientanentanana amin'ny fomba SPP sy waveguide. Ny fampidirana feno ireo voka-dratsiny rehetra ireo dia tena ilaina amin'ny famakafakana marina sy famolavolana quantitative satria mety hisy ny fanombanana ambany na ambony rehefa mampiasa fomba tsotra izay tsy mandray ny iray na maromaro amin'ireo voka-dratsy ireo (jereo ny  ;   ary   ho ohatra). Ny vokatry ny fampiasana GraHIL dia manasongadina ny votoaty angovo mifandraika eo anelanelan'ny fomba samihafa mankany amin'ny onjam-peo kely kokoa ka ny angovo voalefan'ny fomba SPP dia mihena ary ny ampahany voalefan'ny fanavohana dia mbola mihatsara kokoa ( ). Hita ihany koa ao amin'ny   fa ny fampiasana ny sosona TiO2 eo ambanin'ny grafana dia manakana tsara ny habetsahan'ny angovo voalefan'ny fomba waveguide sy substrate amin'ny alàlan'ny fanatsarana resonance. Izany dia mitondra ho amin'ny fampitomboana lehibe ny fahombiazana fanavohana, na dia naseho ihany koa aza ny fahaverezana amin'ny fomba evanescent noho ny fiovan'ny fomba waveguide transverse-elektrika mankany amin'ny onjam-peo an-tanindrazana avo kokoa ( ). Ny fampifangaroana ny sosona manana index avo (H) TiO2 sy ny sosona manana index ambany (L) GraHIL, dia miteraka toe-javatra tsara indrindra izay lehibe ny fanatsarana resonance, kanefa ny fahaverezana amin'ny fomba SPP/evanescent dia voaloarana. Fanampin'izany, ny fampifangaroana dia mamorona toe-javatra mitovy amin'ny HL-stacks, ampiasaina matetika ho an'ny coating sarimihetsika manify marobe , ary manatsara hatrany ny Rbot ( ), ahafahan'ny fanatsarana fanampiny amin'ny voka-dratsin'ny Fabry–Perot resonance. Ny mahatonga ny teknolojia natolotra ho miavona sy mandroso manoloana ny teknolojia mahazatra dia ny fiaraha-miasa stratejika eo amin'ireo sosona manana index avo sy ambany ireo izay ahafahan'ny fitantanana optika ny voka-dratsin'ny resonance sy ny fahaverezana SPP ho tombontsoan'ny fanavohana ambony indrindra; ary fanatsarana resonance fanampiny amin'ny alàlan'ny HL stacking. Miaraka amin'ny fampifanarahana azy ireo amin'ny fananana elektrika tadiavina (ohatra, fampidirana lavaka mahomby), ireo tombontsoa optika rehetra ireo dia mamela ny famoahana tanteraka na dia ny mety ho voka-dratsiny miafina amin'ny zavatra azon'ny OLEDs planar atolotra. Ny tabilao contour azo ho an'ny EQE ambony indrindra azo amin'ny optika (ηEQE (max)) ho toy ny fiasan'ny hatevin'ny organika (dorg) sy ny hatevin'ny TiO2 (dTiO2) aseho ao amin'ny   dia mampiseho fa ny ηEQE (max) dia mety ho avo lenta toy ny 44% amin'ny fitaovana misy sosona GraHIL sy TiO2 raha ho voafetra amin'ny 38% izany raha tsy misy GraHIL na 31% raha tsy misy TiO2. Ny fepetra tsara indrindra dia mifanandrify amin'ny toe-javatra iray izay ny dH (miaraka amin'ny H ho TiO2) dia manakaiky ny λ/(4nH) (55 nm ho an'ny λ=550 nm). Marihina ihany koa fa ny ηEQE (max) 44% dia avo kokoa noho ny andrasana ho an'ny OLEDs cavity mifototra amin'ny metaly manify mahazatra voalanjalana miaraka amin'ny mpaninjara mitovy. Izany dia azo anampiana amin'ny zava-misy fa ny rafitra natolotra dia tsy dia voan'ny fahaverezana vokatry ny fisintohanan'ny photon sy/na ny fientanentanan'ny fomba SPP ao anaty elektroda semi-transparent (jereo ny   ary   ho fampitahana amin'ireo an'ny OLEDs cavity mifototra amin'ny metaly manify mahazatra). Sary 2a,b 19 sary famenoana 4 tabilao famenoana 1 fanamarihana famenoana 1 sary famenoana 5a tabilao famenoana 2 sary famenoana 5b 30 sary 1d sary 1c,d sary famenoana 6 tabilao famenoana 3   ( ,  ) Ny sarin'ny fizarana fahaverezan'ny angovo voalanjalanja miaraka amin'ny spektran'ny mpaninjara amin'ny vondrona tsy misy fepetra (voalanjalanja ho loko voafaritra ao amin'ny bara loko.) mihoatra ny onjam-peo an-tanindrazana: ( ) miaraka amin'ny TiO2 nefa tsy misy GraHIL; ( ) miaraka amin'ny TiO2 sy GraHIL. Ny tsipika tapa-dasy mainty dia manondro ny tsipika manasaraka ny fomba optika solontena ahitana ny fanavohana, voarakitra anaty substrate (subs), waveguide (wg) ary fomba evanescent. ( ) Fahaverezan'ny angovo kajîna mihoatra ny onjam-peo an-tanindrazana voalanjalana amin'ny λ=550 nm ho an'ny rafitra elektroda samihafa nodinihina. Ho an'ny fitaovana misy TiO2, ny dTiO2 dia napetraka amin'ny 55 nm ary ny dorg dia nofidianana ho an'ny fepetra tsara indrindra amin'ny tranga tsirairay. Ho an'ny fitaovana tsy misy TiO2, ny dorg dia napetraka amin'ny sandan'ny mitovy amin'ny an'ny mpiara-miasa tsirairay ao amin'ny fitaovana misy TiO2. a b a b c

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!

Mpampita fohy malefaka manana fahombiazana ambony no nosokafan'ny mpahay siansa tamin'ny fampiasana graphenina sy titanium diôkisyda

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