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En la figura se muestra un estudio de las características de emisión de diodos emisores de luz orgánicos utilizando el método de dominio de tiempo de diferencias finitas (FDTD). La capa de transporte de electrones (Shanghai) en el dispositivo de visualización orgánico emisor de luz está a sólo decenas de nanómetros de un espejo metálico, y la estructura de esta capa es muy compleja. El método de diferencias finitas en el dominio del tiempo ha demostrado ser muy eficaz8. Al cambiar la distancia Da entre la capa activa y el cátodo metálico, se estudió la distribución de la radiación de la fuente dipolo horizontal (dx, y) y la fuente dipolo vertical (dz). Las Figuras 2 (a) y 2 (b) muestran la distribución de radiación de los dipolos dx y dz en el plano y – z para varios valores de espesor de capa ETL (60, 80 y 100 nm). Se descubrió que la mayor parte de la radiación del dipolo dz se emite por debajo del ángulo crítico y, por lo tanto, no puede escapar del vidrio al aire. Por lo tanto, nos centramos en los dipolos en el plano dx y dy. Tenga en cuenta que, dado que el dipolo del espejo de dx,y causado por el cátodo metálico está desfasado con el dx,y original, se espera interferencia constructiva cuando el espesor de ETL Da es ~λ/(4nETL). Cuando el valor de Da (80 nm) satisface la condición de interferencia constructiva, en la Figura 2 (a) se puede ver una mejora obvia de la radiación vertical. Luego integramos espacialmente la potencia radiante acoplada en varios valores de ángulo de visión de 90° ± 40° y confirmamos que el espesor de la capa ETL optimizada era de aproximadamente 80 nm. El espesor de la capa ETL y la ubicación de la capa activa son críticos para el diseño de la estructura orgánica del diodo emisor de luz. La fuente dipolo horizontal (automóvil, año) y la fuente dipolo vertical (huevo) del espectro de radiación tienen diferentes distancias entre la capa activa y el cátodo metálico. Las Figuras 2(1) y 2(b) muestran el espesor de la capa de control (60, 80 y 100 nm) con varios valores de faceta y plano de los dipolos de coche y huevo del espectro de radiación. Se descubrió que la mayor parte de la radiación emitida por el dipolo del huevo estaba por debajo del ángulo crítico, por lo que no podía escapar del vidrio al aire. Así que nos centramos en el tipo de dipolo plano, preste atención, porque al igual que el coche dipolo es la interferencia constructiva entre el cátodo metálico y la fase de promicina, que se espera que alcance ~λ/(4netl) con un espesor medio. La mejora obvia de la radiación vertical se muestra en la Figura 2 (1), cuando el valor alcanza (≈80 nm) satisfaciendo la condición de interferencia constructiva. Luego integramos espacialmente los valores de potencia de radiación transmitida con un ángulo de visión de 90°±40° y confirmamos que el espesor de la capa de control optimizada era de aproximadamente 80 nm. El espesor de las capas y la posición de la capa activa son claves para diseñar la estructura OLED. La eficiencia de extracción mejorada producida por los patrones de cristales fotónicos está relacionada con tres factores: constante de red (λ), profundidad del patrón (d) y tamaño de la varilla. En este estudio, se utilizó un patrón de celosía cuadrada bidimensional porque este patrón se fabrica fácilmente mediante litografía holográfica de doble haz. La Figura 3 muestra la eficiencia adicional relativa en función de la constante de red para varias profundidades de patrón. Aquí, el espesor de la capa de SiNx es de 600 nm y el radio de la varilla es de 0,3 λ. El tamaño de píxel limitado (200 × 50 μm2) de las pantallas OLED reales debe tenerse en cuenta al calcular la eficiencia de extracción relativa. Sin embargo, este tamaño es demasiado grande para cálculos FDTD directos. En cambio, colocamos cuatro reflectores perfectos en los límites del dominio calculado e integramos la energía extraída en el aire a lo largo del tiempo hasta el tiempo promedio que le tomó al fotón alcanzar el límite del píxel. Para hacer que la emisión de luz sea isotrópica, distribuimos los dipolos dx, y, Z uniformemente en la capa activa. Hay tres factores involucrados en la mejora de la eficiencia de extracción de los patrones de cristales fotónicos producidos: constante de red (λ), patrón de profundidad (IV) y tamaño de la varilla. En este estudio, se utilizó un patrón de celosía cuadrada bidimensional debido a la facilidad de fabricar litografía holográfica de doble haz usando este patrón. La Figura 3 muestra la eficiencia de extracción relativa para varias profundidades de modo en función de la constante de red. En este caso, la capa de nitruro de silicio tiene un espesor de 600 nm y un radio de 0,3 λ. Al calcular la eficiencia de extracción relativa, se deben considerar pantallas de diodos emisores de luz orgánicos con píxeles limitados (200 × 50 μm2). Sin embargo, este tamaño es demasiado grande para cálculos directos de tiempos en diferencias finitas. En cambio, colocamos cuatro reflexiones perfectas en el límite del dominio y cronometramos la energía combinada extraída del aire, el tiempo promedio que tarda un fotón en llegar al borde.

Esta es mi respuesta, espero que sea adoptada, gracias~