自二十世紀(jì)九十年代首次開發(fā)出白色OLED以來，研究人員進(jìn)行了許多嘗試，以便在實際亮度水平下實現(xiàn)白色光譜和高發(fā)光效率之間的平衡。
然而，在沒有額外光萃取技術(shù)的協(xié)助下，白色OLED的外部量子效率（EQE）目前只能達(dá)到20%到40%。在所生成的光粒子（光子）中，大約20%被困在設(shè)備的玻璃層中。造成這種現(xiàn)象的原因是粒子在玻璃與空氣間界面處的全內(nèi)反射。隨后會有更多光子在有機層中實現(xiàn)波導(dǎo)，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(shè)計了多種方法來從OLED中提取被吸收的光子。據(jù)悉，由德累斯頓工業(yè)大學(xué)的Simone Lenk博士和Sebastian Reineke教授帶領(lǐng)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(xué)家引入了一種簡便、可擴(kuò)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(jié)構(gòu)，極大地提高了白色OLED的效率。這種納米結(jié)構(gòu)是通過反應(yīng)離子蝕刻產(chǎn)生的。因此這一工藝具有可以通過調(diào)整工藝參數(shù)來控制納米結(jié)構(gòu)形態(tài)的優(yōu)勢。
為了理解所實現(xiàn)的結(jié)果，科學(xué)家們開發(fā)了一種光學(xué)模型，可用于闡述OLED效率提高的結(jié)果。隨后，科學(xué)家們將這些納米結(jié)構(gòu)整合到了白色OLED中，外部量子效率達(dá)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(jié)構(gòu)的方法。通過反應(yīng)離子蝕刻，我們發(fā)現(xiàn)了一種可用于大型表面且經(jīng)濟(jì)實惠的工藝，并且也適用于工業(yè)用途。其優(yōu)點在于，納米結(jié)構(gòu)的周期性和高度可以通過工藝參數(shù)進(jìn)行完全調(diào)節(jié)，因此可以找到用于白色OLED的最佳光萃取結(jié)構(gòu)。這些準(zhǔn)周期性納米結(jié)構(gòu)不僅適合作為OLED的光萃取結(jié)構(gòu)，在光學(xué)、生物學(xué)和力學(xué)等領(lǐng)域還具有更多的應(yīng)用潛力。”
