簡(jiǎn)介
腳本計(jì)算了發(fā)光器件與作為發(fā)光層實(shí)際輸出的比例。發(fā)光層由厚度為零的層表示，并嵌入在design中代表器件結(jié)構(gòu)。運(yùn)行開(kāi)始時(shí)，腳本會(huì)先確定發(fā)光層。
模型
該物理模型本質(zhì)上是Jung和Hwangbo [1]提出的，但分析思路有所不同。光由偶極子源產(chǎn)生，并假設(shè)由兩個(gè)相等、傳輸方向相反的平面波組成，但在光源位置處相位嚴(yán)格相同。
定義右手坐標(biāo)系x、y、z，且z為薄膜表面法向。假設(shè)光從放射層中極薄的子層射出，這避免了薄膜橫向上的所有相位偏移問(wèn)題。該子層可能包含數(shù)個(gè)發(fā)光點(diǎn)，以平面諧波的形式輸出光，有數(shù)種角度分布和某些特定的偏振分布。這樣就解決了基本問(wèn)題，然后考慮其中一個(gè)諧波分量。沿著z軸傳播的出射波分量的電場(chǎng)為ΔE，假設(shè)ΔE為x軸正向。出射可以是正向或負(fù)向的。ΔH，對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)就確定了，所以ΔE、ΔH 和出射的傳播方向組成了右手系。同時(shí)
 (1)
E和H的單位將會(huì)歸一化使其等同于列矩陣元素B和C。
在任一出射介質(zhì)中都沒(méi)有入射光，所以計(jì)算將從兩個(gè)介質(zhì)的輸出開(kāi)始然后返回到有源層和其中的發(fā)光子層。在子層中，從任一方向計(jì)算的場(chǎng)必須與彼此及發(fā)射場(chǎng)連續(xù)，這將確定了兩個(gè)路徑的輸出量。計(jì)算分為正向發(fā)射和負(fù)向發(fā)射，然后將其合并。
發(fā)光子層的導(dǎo)納記為ye，該層的相位厚度為零。多層結(jié)構(gòu)被發(fā)光層分為a和b部分，b部分在z軸正方向上。在發(fā)光子層中電場(chǎng)用Ba和Bb表示，磁場(chǎng)用Ca和Cb表示，其中B、C和合適的傳播方向形成了常用的右手性質(zhì)。因此Ca為y軸負(fù)方向。在a和b區(qū)域分別用乘數(shù)α和β，并篩選這些乘數(shù)以確保連續(xù)性條件。在通常的歸一化情況下，輸出介質(zhì)中的電場(chǎng)是一致的。在這種情況下，它變?yōu)?alpha;和β。定義兩種逸出介質(zhì)的導(dǎo)納為ya和yb。
對(duì)于正向發(fā)射，ΔE沿著x軸，ΔH沿著y軸。連續(xù)性條件為
 (2)
后綴p代表正向。負(fù)向發(fā)射的ΔE沿著x軸，ΔH沿著y軸負(fù)軸。連續(xù)性條件為
 (3)
后綴n代表負(fù)向。該模型是線性的，因此可以通過(guò)聯(lián)立B和C的方程(2)和(3)把場(chǎng)結(jié)合起來(lái)，得
 (4)
可以寫(xiě)成
 (5)
然后解(5)得α和β。
 (6)
輸入功率是正向和負(fù)向分量的和，為：
 (7)
(ye一般為實(shí)數(shù)) 則負(fù)向和正向輸出為：
 (8)
 (9)
這些結(jié)果可直接從薄膜的矩陣表達(dá)式推導(dǎo)得到。[1]中結(jié)果是從多光束求和得到的，包含了反射相移、透射系數(shù)和反射系數(shù)，但(8)和(9)與[1]完全一致。
傾斜
以上結(jié)果均假設(shè)為法向入射。如果引入傾斜入射，所有y被合適的傾斜導(dǎo)納η替代，可以得到該情況下的結(jié)果。離開(kāi)多層結(jié)構(gòu)的光線將以適當(dāng)?shù)娜肷浣嵌葌鞑�，可以通過(guò)斯涅耳定律計(jì)算得到該角度。實(shí)際計(jì)算的輻照度是垂直于界面的分量。如果分量在橫向范圍受到限制，那么這些輻照度將轉(zhuǎn)換為總光束功率，無(wú)需進(jìn)一步校正。
對(duì)話框和輸出
一份design文件包含至少一層零厚度層，并指定發(fā)光層，必須在腳本運(yùn)行前打開(kāi)。如果有不止一層零厚度層，那么最后一層將被選為反射層。遇到問(wèn)題時(shí)請(qǐng)發(fā)郵件至 [email protected]。
圖1給出了開(kāi)始信息對(duì)話框。
圖1. 開(kāi)始時(shí)的說(shuō)明對(duì)話框。
注意關(guān)于角度均勻發(fā)射的問(wèn)題。有兩個(gè)選項(xiàng)可用，uniform和Lambertian（與cos傳播角度值成正比）。這些設(shè)置在腳本代碼里面。發(fā)射輸出也可設(shè)定為隨波長(zhǎng)變化，輸出分別為波長(zhǎng)及對(duì)應(yīng)的輻射輸出兩列表格。峰值可設(shè)為1.0或100，取決于結(jié)果是絕對(duì)值還是百分比。
圖2給出了一個(gè)測(cè)試Design。它并不是一個(gè)合適的OLED模型。層4厚度為零并且被自動(dòng)選擇為發(fā)射層。
圖2. 測(cè)試design。注意標(biāo)記層4為發(fā)射層。
圖3. 參數(shù)對(duì)話框給出了入射角度的參數(shù)。發(fā)射層被正確的識(shí)別為層4，該參數(shù)不能被編輯。
圖4. 參數(shù)對(duì)話框顯示波長(zhǎng)作為自變量。
圖3和圖4給出了計(jì)算參數(shù)對(duì)話框。Design名字和emissive layer都不可編輯，僅供參考。如果選擇了正確的自變量或是腳本的默認(rèn)值，則相關(guān)參數(shù)從design文件中讀取，它們可在對(duì)話框中編輯。點(diǎn)擊Distribution按鈕會(huì)允許一個(gè)發(fā)射層波長(zhǎng)與輸出關(guān)系的表格以供選擇。如果不做選擇則默認(rèn)使用Equal Energy。
圖4給出了波長(zhǎng)相關(guān)參數(shù)。這些數(shù)值將用于說(shuō)明腳本的運(yùn)行。結(jié)果在圖5、圖6和圖7中給出。圖中的角度均為與發(fā)射材料有關(guān)。
圖5. 輻射從器件前表面出射，與從發(fā)射層直接出射進(jìn)行對(duì)比。
圖6. 輻射從器件后表面出射，與從發(fā)射層直接出射進(jìn)行對(duì)比。
圖7. 結(jié)果表格。front angle是前向介質(zhì)中出射的光的傳播角度。rear angle是后向介質(zhì)中出射的光的傳播角度。theoretical列是從發(fā)射材料的輸出分布，這里是常數(shù)是因?yàn)槭蔷鶆蜉敵觥?/div>
這個(gè)表格顯示了出射介質(zhì)對(duì)應(yīng)的傳播角度。front angle是前向介質(zhì)中出射光的傳播角度。rear angle是后向介質(zhì)中出射光的傳播角度。theoretical列是從輻射材料的輸出分布，這里是常數(shù)，是因?yàn)榘l(fā)射材料我們?cè)O(shè)定為均勻輸出。計(jì)算參數(shù)在上面的表格給出。
參考文獻(xiàn)
1. Jung, Boo-Young and Chang Kwon Hwangbo, Determination of an optimized Alq3 layerthickness in organic light-emitting diodes by using microcavity effects. Journal of theKorean Physical Society, 2006. 48(6): p. 1281-1285.
備注
如果您的Macleod有Function模塊，您可以直接打開(kāi)該OLED腳本模型。
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