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      新突破:白色OLED外部量子效率可達76.3%

      自二十世紀九十年代首次開發出白色OLED以來,研究人員進行了許多嘗試,以便在實際亮度水平下實現白色光譜和高發光效率之間的平衡。

      然而,在沒有額外光萃取技術的協助下,白色OLED的外部量子效率(EQE)目前只能達到20%到40%。在所生成的光粒子(光子)中,大約20%被困在設備的玻璃層中。造成這種現象的原因是粒子在玻璃與空氣間界面處的全內反射。隨后會有更多光子在有機層中實現波導,而其他光子最終則會在與頂部金屬電極的界面處消失。

      研究人員設計了多種方法來從OLED中提取被吸收的光子。據悉,由德累斯頓工業大學的Simone Lenk博士和Sebastian Reineke教授帶領的一個國際研究小組,日前在著名的《NatureCommunications》上雜志上提出了一種釋放光粒子的全新方法。

      這些物理學家引入了一種簡便、可擴展無光刻的方法,用于生成具有方向隨機性和維序的可控納米結構,極大地提高了白色OLED的效率。這種納米結構是通過反應離子蝕刻產生的。因此這一工藝具有可以通過調整工藝參數來控制納米結構形態的優勢。

      為了理解所實現的結果,科學家們開發了一種光學模型,可用于闡述OLED效率提高的結果。隨后,科學家們將這些納米結構整合到了白色OLED中,外部量子效率達到了76.3%。

      對于Simone Lenk博士來說,這種新方法開辟了許多新的途徑:“我們一直在尋找一種可以用來專門控制納米結構的方法。通過反應離子蝕刻,我們發現了一種可用于大型表面且經濟實惠的工藝,并且也適用于工業用途。其優點在于,納米結構的周期性和高度可以通過工藝參數進行完全調節,因此可以找到用于白色OLED的最佳光萃取結構。這些準周期性納米結構不僅適合作為OLED的光萃取結構,在光學、生物學和力學等領域還具有更多的應用潛力。”

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