xxiii πανελληνιο ÏƒÏ Î½ÎµÎ´ÏÎ¹Î¿ Ï†Ï ÏƒÎ¹ÎºÎ·Ï‚ στερεας καταστασης & επιστημης ...

υπολογίσουμε θεωρητικά την εξωτερική απόδοση της συσκευής (ειδικότερα το λόγο της εκπεμπόμενης ισχύος από τη
συσκευή σε σχέση με εκείνη που θα εξέπεμπε το υλικό μας αν δεν υπήρχαν οι υπόλοιπες διαστρωματώσεις στη συσκευή).
Για την βελτιστοποίηση της εξωτερικής απόδοσης της συσκευής μελετήθηκε η επίδραση του πάχους του
στρώματος εκπομπής του στρώματος PEDOT-PSS. Στο Σχήμα 3 παρουσιάζονται αποτελέσματα του μοντέλου για το φάσμα
εκπομπής συναρτήσει του μήκους κύματος. Το πάχος του PEDOT-PSS σε όλες τις μετρήσεις παραμένει σταθερό και ίσο με
100nm ενώ το πάχος του στρώματος εκπομπής κυμαίνεται ανάμεσα στα 60nm και στα 100nm. Το σημείο επανασύνδεσης
των φορέων μέσα στο στρώμα του PVK θεωρούμε ότι βρίσκεται στα 20nm από το αλουμίνιο και ότι ο δείκτης διάθλασης
του αλουμινίου είναι ίσος με 1+6j [2]. Όπως παρατηρούμε η μορφή της καμπύλης απόδοσης (πιο συγκεκριμένα της
κανονικοποιημένης οπτικής ισχύος) της συσκευής για όλα τα πάχη του στρώματος εκπομπής είναι παρόμοια. Για την
επιλογή του κατάλληλου πάχους του PVK θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η απόδοση και η μορφή της καμπύλης στο εύρος
μηκών κύματος που μας ενδιαφέρει. Συγκεκριμένα, η απόδοση θα πρέπει να είναι υψηλή ενώ η μορφή της καμπύλης θα
πρέπει να είναι όσο το δυνατόν επίπεδη ώστε όλα τα μήκη κύματος που συμμετέχουν στην εκπομπή να ενισχύονται
περισσότερο ομοιόμορφα. Η απόκριση που ανταποκρίνεται καλύτερα στις προϋποθέσεις που θέσαμε παραπάνω είναι για
πάχος του στρώματος εκπομπής ίσο με 80nm. Στο Σχήμα 4 παρουσιάζεται το διάγραμμα ακτινοβολίας (οπτική ισχύς σε
διάφορες γωνίες από 0 έως και 90 μοίρες) για διατάξεις OLED με πάχος PEDOT-PSS 100 nm και πάχος υμενίου εκπομπής
80 nm, αλλά με διαφορετικό υλικό εκπομπής η καθεμία, ώστε να εκπέμπεται διαφορετικό χρώμα από τη διάταξη. Στο Σχήμα
4 φαίνεται και η ισοτροπική καμπύλη, που θεωρείται η ιδανική.
Microcavity Efficiency
0.56
0.54
0.52
0.50
0.48
60 nm
70 nm
80 nm
100 nm
0.46
0.44
0.42
PEDOT=100nm
0.40
400 450 500 550 600 650 700
Wavelenght (nm)
0.20
PEDOT=100nm_PVK=80nm
0.16
red
0.12
0.08
0.04
green
blue
isotropic
0.00
0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20
Σχήμα 3 Κανονικοποιημένη απόδοση μιας OLED
βασισμένης στο PVK για πάχος του PEDOT-PSS 100
nm και πάχος του στρώματος εκπομπής PVK από 60
έως 100 nm
Σχήμα 4 Διάγραμμα ακτινοβολίας για διατάξεις OLED
βασισμένων σε PVK, με δυνατότητα εκπομπής στα
τρία βασικά χρώματα, με πάχος PEDOT-PSS 100 nm
και πάχος υμενίου εκπομπής 80 nm.
Αναφορές
[1] J.Shinar ‘Organic Light-Emitting Devices’ Springer 2004.
[2] K.A.Neyts ‘Simulation of light emission from thin-film microcavities’ JOSA A, 15, 4, (1998) pp 962-971.
[3] M. Vasilopoulou, G. Pistolis, and P. Argitis, International Conference on Organic Electronics, Eindhoven,
June 2006.
[4] K.A.Neyts, P. De Visschere, D.K.Fork, G.B.Anderson ‘Semitransparent metal or distributed Bregg reflector
for wide-viewing-angle organic light-emitting-diode microcavities’ JOSA B, 17, 1, (2000) pp 114-119.
[5] H.Riel, S.Karg, T.Beiertein, W.Reiβ, K.Neyts ‘Tuning the emission characteristics of top-emitting organic
light-emitting devices by means of a dielectric capping layer: An experimental and theoretical study’ J. Appl. Ph.
94, 8, (2003), pp 5290-5296.
[6] K.Neyts ‘Microcavity effects and the outcoupling of light in displays and lighting applications based on thin
emitting films’ Applied Surface Science, 244, (2005), pp 517-523.
Ευχαριστίες
Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος “Αρχιμήδης: χρηματοδότηση ερευνητικών
προγραμμάτων στα Τ.Ε.Ι. Πειραιά” με χρηματοδότηση από την Ευρωπαϊκή Ένωση (75%) και υπουργείο Παιδείας και
Θρησκευμάτων (25%).
85