Физики использовали наноструктуры для повышения эффективности белых OLED

Международная команда исследователей, возглавляемая учеными из Дрезденского технологического университета (ДТУ), нашла способ повышения внешней квантовой эффективности белых органических светодиодов.

Без дополнительной обработки, ВКЭ белых OLED достигает 20-40%, сообщает sciencedaily.com. Около 20% генерируемых фотонов остается в стеклянном слое устройства. Это происходит из-за полного внутреннего отражения частиц в зоне контакта материала с воздухом.

Оставшиеся фотоны перемещаются в органические слои. При этом часть теряется на поверхности контакта с верхним металлическим электродом. Было много попыток извлечения этих захваченных частиц. Команда исследователей, работавшая под руководством доктора Симоны Ленк и профессора Себастьяна Рейнеке из ДТУ представила новый метод высвобождения фотонов. Выводы проекта опубликованы в Nature Communication.

Физики предложили гибкий, масштабируемый, не требующий литографии метод генерирования контролируемых наноструктур с направленной хаотичностью и размерной упорядоченностью. Они повышают эффективность белых OLED. Наноструктуры изготавливают путем реактивного ионного травления. Процесс улучшает топографию и управляется изменением параметров.

Чтобы понять полученные результаты, ученые разработали оптическую модель, способную объяснить рост эффективности светодиодов. Интегрировав новые наноструктуры в белые OLED, они повышали ВКЭ до 76,3%.

Методика расширяет возможности исследователей.

«Мы давно искали способ манипулировать наноструктурами, — сказала Ленк. – Реактивное ионное травление оказалось экономически эффективным процессом, подходящим для больших поверхностей и промышленного применения. Оно позволяет настраивать периодичность и высоту наноструктур, меняя параметры обработки. Так можно найти оптимальную архитектуру для белых OLED. Квази-периодические наноструктуры подходят не только для светодиодов. Их можно использовать в оптических, биологических и математических системах».