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新突破:白色OLED外部量子效率可达76.3%
2019.07.20

自二十世纪九十年代开发出白色OLED以来,研究人员进行了许多尝试,以便在实际亮度水平下实现白色光谱和高发光效率之间的平衡。

然而,在没有额外光萃取技术的协助下,白色OLED的外部量子效率(EQE)目前只能达到20%到40%。在所生成的光粒子(光子)中,大约20%被困在设备的玻璃层中。造成这种现象的原因是粒子在玻璃与空气间界面处的全内反射。随后会有更多光子在有机层中实现波导,而其他光子最终则会在与顶部金属电极的界面处消失。

研究人员设计了多种方法来从OLED中提取被吸收的光子。据悉,由德累斯顿工业大学的Simone Lenk博士和Sebastian Reineke教授带领的一个国际研究小组,日前在《NatureCommunications》上杂志上提出了一种释放光粒子的全新方法。

这些物理学家引入了一种简便、可扩展无光刻的方法,用于生成具有方向随机性和维序的可控纳米结构,极大地提高了白色OLED的效率。这种纳米结构是通过反应离子蚀刻产生的。因此这一工艺具有可以通过调整工艺参数来控制纳米结构形态的优势。

为了理解所实现的结果,科学家们开发了一种光学模型,可用于阐述OLED效率提高的结果。随后,科学家们将这些纳米结构整合到了白色OLED中,外部量子效率达到了76。3%。

对于Simone Lenk博士来说,这种新方法开辟了许多新的途径:“我们一直在寻找一种可以用来专门控制纳米结构的方法。通过反应离子蚀刻,我们发现了一种可用于大型表面且经济实惠的工艺,并且也适用于工业用途。其优点在于,纳米结构的周期性和高度可以通过工艺参数进行完全调节,因此可以找到用于白色OLED的光萃取结构。这些准周期性纳米结构不仅适合作为OLED的光萃取结构,在光学、生物学和力学等领域还具有更多的应用潜力。”

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