最近,杜祖亮教授课题组报道了针对量子点发光二极管(QLED)受内部波导模式的影响导致出光效率低下等问题,利用纳米压印技术构筑了一维、二维光栅结构PEDOT:PSS空穴注入层,构建了图案化QLED器件。结合有限时域差分(FDTD)模拟分析,明确了通过抑制波导模式使QLED器件出光性能获得提升方式的可靠性,最终使器件外量子效率(EQE)提升了21%。该研究工作发表在Nanoscale, 2018, 10.1039/C8NR02082E(SCI一区,IF=7.367)上。http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/nr/c8nr02082e#!divAbstract。
图(a)图案化QLED器件构筑示意图。(b)绿色QLED器件电致发光图,插图为器件发光实物图。
由于QLED器件的内部全反射、表面等离子激元模式、基板模式等致使大量的光困于器件内部,限制了QLED效率的进一步提升。本工作以具有一维光栅结构的PEDOT:PSS层作为空穴注入层,构筑具有多层图案化的绿光QLED器件。实验结果显示,结构的引入并不会改变器件的电致光谱峰位,且相比标准绿色QLED器件,一维图案化QLED器件的最大亮度由29010 cd/m2提升至44150 cd/m2,提升52%,最大电流效率由43.45 cd/A提升至52.23 cd/A,提升20%,外量子效率从11.13%提高到13.45%,提高了21%。该工作首次将微纳米结构引入QLED器件内部,拓展了提升QLED器件性能的方法,为该领域的下一步发展提供了新的思路,具有重要的科学意义和应用价值。