网版印刷复合物可大幅度提升OLED发光效率

 

　　来自德国卡尔斯鲁尔理工学院(KarlsruheInstituteofTechnology；KIT)与海德堡InnovationLab的研究人员连手欧司朗(OsramOLEDGmbH)，发现了一种具成本效益的方法，可藉由增加光线的撷取提升有机发光二极管(OLED)的发光效率。

 

　　这项研究发表于《ACSPhotonics》期刊中，研究人员在名为“用于OLED的大面积网版印刷内部撷取层”(Large-AreaScreen-PrintedInternalExtractionLayersforOrganicLight-EmittingDiodes)一文中详细描述这种方法。

 

　　研究人员以网版印刷方式，印制一连串高折射率的二氧化钛(TiO2)纳米粒子，在玻璃基板接收完整的OLED堆栈以前嵌入多组件聚合物矩阵。这比使用复杂的多周期光闸或随机乱序的结构更加简单，网版印刷的组成适用于高吞吐量的卷对卷(R2R)工艺，而且十分易于扩展用于较大面积的OLED面板。
 

白光OLED未使用网版印刷(上图)以及使用网版印刷(下图)的光撷取层

 

　　“微光撷取(来自OLED)源于所产生的光子耦合基板、波导、表面电浆偏极子模式以及随后的寄吸收，”而附加层则在内部模式中有效地耦合光子的传播。该复合层仅10μm厚，TiO2纳米粒子重量(直径21mm)的8.82%，可作为体积光散射介质操作，使白色OLED的发光效率提高了56%，并具有光谱和角度不变性。

 

　　研究人员在15×15cm2的基板上设计了5×5数组的13.4×13.4mm2白色OLED，并针对没有内部撷取层(IEL)的参考设计组件进行表微。

 

　　尽管这种没有内部撷取层的参考组件效率约35lm/W(68cd/A)，而具有网版印刷散射层的白光OLED则可在2000cd/m2的亮度下达到57lm/W(102cd/A)的效率性能。无论是以cd/A与lm/W来看，相当于增加了56%的效率，显示这一途径达到了有效的的波导与基板模式耦合。

 

　　在不造成任何电缺陷的情况下，该散射层还可实现发射光谱更好的角度稳定性。