來(lái)自德國(guó)卡爾斯魯爾理工學(xué)院(KarlsruheInstituteofTechnology；KIT)與海德堡InnovationLab的研究人員連手歐司朗(OsramOLEDGmbH)，發(fā)現(xiàn)了一種具成本效益的方法，可藉由增加光線的擷取提升有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的發(fā)光效率。

 

這項(xiàng)研究發(fā)表于《ACSPhotonics》期刊中，研究人員在名為“用于OLED的大面積網(wǎng)版印刷內(nèi)部擷取層”(Large-AreaScreen-PrintedInternalExtractionLayersforOrganicLight-EmittingDiodes)一文中詳細(xì)描述這種方法。

 

研究人員以網(wǎng)版印刷方式，印制一連串高折射率的二氧化鈦(TiO2)納米粒子，在玻璃基板接收完整的OLED堆棧以前嵌入多組件聚合物矩陣。這比使用復(fù)雜的多周期光閘或隨機(jī)亂序的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，網(wǎng)版印刷的組成適用于高吞吐量的卷對(duì)卷(R2R)工藝，而且十分易于擴(kuò)展用于較大面積的OLED面板。
 

白光OLED未使用網(wǎng)版印刷(上圖)以及使用網(wǎng)版印刷(下圖)的光擷取層

 

“微光擷取(來(lái)自O(shè)LED)源于所產(chǎn)生的光子耦合基板、波導(dǎo)、表面電漿偏極子模式以及隨后的寄吸收，”而附加層則在內(nèi)部模式中有效地耦合光子的傳播。該復(fù)合層僅10μm厚，TiO2納米粒子重量(直徑21mm)的8.82%，可作為體積光散射介質(zhì)操作，使白色OLED的發(fā)光效率提高了56%，并具有光譜和角度不變性。

 

研究人員在15×15cm2的基板上設(shè)計(jì)了5×5數(shù)組的13.4×13.4mm2白色OLED，并針對(duì)沒(méi)有內(nèi)部擷取層(IEL)的參考設(shè)計(jì)組件進(jìn)行表微。

 

盡管這種沒(méi)有內(nèi)部擷取層的參考組件效率約35lm/W(68cd/A)，而具有網(wǎng)版印刷散射層的白光OLED則可在2000cd/m2的亮度下達(dá)到57lm/W(102cd/A)的效率性能。無(wú)論是以cd/A與lm/W來(lái)看，相當(dāng)于增加了56%的效率，顯示這一途徑達(dá)到了有效的的波導(dǎo)與基板模式耦合。

 

在不造成任何電缺陷的情況下，該散射層還可實(shí)現(xiàn)發(fā)射光譜更好的角度穩(wěn)定性。