高效有機(jī)發(fā)光二極管的光提取技術(shù)及其研究進(jìn)展

曲志浩， 蔡嘉恒， 周東營(yíng)， 廖良生

（蘇州大學(xué) 功能納米與軟物質(zhì)研究院， 江蘇 蘇州 215123）

1 引 言

如何提高照明節(jié)能效率，對(duì)提升我國(guó)電力綜合效率、應(yīng)對(duì)全球能源危機(jī)、完成低碳減排戰(zhàn)略目標(biāo)具有非常重要的意義。有機(jī)發(fā)光二極管（Or?ganic light-emitting diode, OLED）具有功耗低、色域廣、視角寬、響應(yīng)快、機(jī)械柔韌好等優(yōu)點(diǎn)，在顯示和照明領(lǐng)域彰顯出巨大的應(yīng)用前景[1-5]。新型磷光和熱激活延遲熒光材料實(shí)現(xiàn)了單重態(tài)和三重態(tài)激子都能以輻射躍遷形式回到基態(tài)，將內(nèi)量子效率提高至100%[6-12]。然而，生成的光子受到襯底模式、波導(dǎo)模式、表面等離子激元（Surface plasmon polariton, SPP）模式的限制，無(wú)法全部發(fā)射到器件外部，使OLED出光效率僅為20%左右，導(dǎo)致OLED外量子效率（External quantum efficiency,EQE）難以突破更高極限，阻礙了其推向節(jié)能照明市場(chǎng)的腳步。

光提取技術(shù)不需要復(fù)雜的材料設(shè)計(jì)，即可將限制在OLED內(nèi)部的光發(fā)射出去，具有成本低、操作方便、光色調(diào)節(jié)容易等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)不同光學(xué)損耗模式，各種各樣的光提取技術(shù)已有報(bào)道，但大多數(shù)工作只能使效率擴(kuò)大1.05~2倍[13-19]。高效的光提取技術(shù)仍是OLED急需解決的難題。為此，本文簡(jiǎn)要綜述了近年來(lái)具有2倍以上增強(qiáng)效果的光提取技術(shù)，有望為進(jìn)一步提高OLED效率提供解決思路。

2 OLED的光學(xué)模式和光提取分析

傳統(tǒng)底發(fā)射OLED器件一般由玻璃襯底、透明陽(yáng)極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、金屬陰極所構(gòu)成（圖1）。通常，發(fā)光層兩側(cè)還可引入激子阻擋層，使激子盡可能分布在發(fā)光層中，從而極大地提高了器件的發(fā)光效率。各層材料折射率不匹配是降低OLED出光效率的主要原因。根據(jù)平面波矢理論，傳統(tǒng)OLED中生成的光子可分為空氣模式、襯底模式、波導(dǎo)模式和SPP模式，其比例分別約為20%、20%、20%和40%[20-22]。玻璃襯底（n≈ 1.5）和空氣（n= 1.0）界面之間的全反射使光子被限制在襯底內(nèi)，稱為襯底模式。銦錫氧化物（Indium tin oxide （ITO），n≈ 1.7）和玻璃界面之間的全反射使光子在金屬陰極與ITO/玻璃界面之間的波導(dǎo)腔內(nèi)傳播，形成波導(dǎo)模式。光波和金屬中自由電子振蕩耦合而沿有機(jī)/金屬界面?zhèn)鞑サ碾姶挪?，稱為SPP模式。

圖1 傳統(tǒng)OLED器件結(jié)構(gòu)及其不同模式傳播示意圖［23］Fig.1 Schematic diagram of traditional OLED device struc?ture and propagation of various modes［23］

根據(jù)修飾位置不同，光提取技術(shù)可分為外提取技術(shù)和內(nèi)提取技術(shù)。常用的外提取技術(shù)包括襯底粗糙化、外部散射層、半球透鏡、微透鏡陣列等[23-27]，主要用于將襯底模式中的光提取到空氣中。內(nèi)提取技術(shù)通過(guò)對(duì)襯底/透明陽(yáng)極/有機(jī)層任一或多個(gè)界面進(jìn)行改性，從而抑制波導(dǎo)模式和SPP模式中的光學(xué)損耗，理論上可以使EQE最大提高3倍。常用的方法包括襯底褶皺化、高折射率襯底、內(nèi)散射層、陽(yáng)極圖案化、光子晶體等[28-32]。通常而言，內(nèi)提取技術(shù)比外提取技術(shù)具有更好的光取出效果，但是僅用內(nèi)提取或外提取結(jié)構(gòu)只能將某一種損耗模式進(jìn)行改進(jìn)，其提升效果仍非常有限。為進(jìn)一步提高OLED效率，利用內(nèi)/外光提取技術(shù)協(xié)同作用的方法被廣泛報(bào)道。本文將從內(nèi)提取技術(shù)和多種光提取技術(shù)協(xié)同作用兩方面介紹其在OLED中的研究進(jìn)展。

3 內(nèi)部光提取技術(shù)

3.1 內(nèi)部光散射層

內(nèi)部光散射層通常用于襯底和透明陽(yáng)極之間，其中分散顆粒和基質(zhì)材料是影響散射層光提取效果的兩個(gè)主要因素。TiO2具有良好的晶體結(jié)構(gòu)和高折射率，是最常用的散射顆粒。Wu等[33]將粒徑為100 nm的TiO2顆粒分散在光刻膠聚合物中制備的內(nèi)散射層（圖2），將器件電流效率和外量子效率分別提高至原來(lái)的2.04倍和1.96倍。然而，光刻膠基質(zhì)（n≈ 1.4）與ITO之間仍有可能發(fā)生全反射。針對(duì)該問(wèn)題，Chang等[34]在光刻膠聚合物中分散了兩種尺寸TiO2顆粒（250 nm和25 nm）， 其中250 nm納米顆?？勺鳛樯⑸渲行恼T導(dǎo)散射，25 nm顆粒則用于增加聚合物材料的折射率。利用該高折射率的基質(zhì)材料，器件在5 100 cd/m2亮度下的功率效率提高了3.3倍。

圖2 內(nèi)散射層制備流程圖［33］Fig.2 Schematic fabrication process of the internal scattering layer［33］

ZnO、SiO2、ZrO2等材料也可被用作散射顆粒。Unni等[35]將ZnO納米顆粒分散在聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane, PDMS）中，使白光、綠光、紅光、藍(lán)光器件效率分別提高了79%、102%、56%、30%。Kim等[36]采用SiO2（粒徑為100 nm）顆粒作為散射中心，通過(guò)溶膠-凝膠法（Sol-gel）制備TiO2薄膜作為基質(zhì)材料，將功率效率由39 lm/W提高到78 lm/W（2倍）。為突破無(wú)機(jī)材料作為散射顆粒的局限，Go等[37]提出一種新型的中空聚合物納米顆粒，利用中空區(qū)域與聚合物之間明顯的折射率差別，該顆粒表現(xiàn)出較好的散射特性，理論模擬證實(shí)采用中空聚合物納米顆粒的散射層可將器件的電流效率擴(kuò)大2.5倍。Ryu[38]將散射層的設(shè)計(jì)引入頂發(fā)射器件中，通過(guò)設(shè)計(jì)氨芐西林微結(jié)構(gòu)，借助其帶來(lái)的散射效應(yīng)減少內(nèi)部波導(dǎo)模式，提高外耦合出光，該結(jié)構(gòu)兼具調(diào)節(jié)電荷平衡、降低漏電流的作用。結(jié)合該結(jié)構(gòu)的綠光頂發(fā)射器件可實(shí)現(xiàn)63.4%的EQE，是使用相同材料頂發(fā)射器件的2倍。

內(nèi)散射層具有低成本、易操作、高效率的特點(diǎn)，易與大面積OLED器件相兼容，通過(guò)隨機(jī)改變出光方向，能夠有效減少光譜偏移和角度依賴性。但是，由于存在散射中心，內(nèi)散射層導(dǎo)致OLED出光面霧度增大，因而較難適用于顯示器件。

3.2 陽(yáng)極微納結(jié)構(gòu)

利用幾何形狀差別，微納結(jié)構(gòu)可改變光子傳播方向，從而降低全反射發(fā)生幾率。根據(jù)位置不同，微納結(jié)構(gòu)可制備在透明陽(yáng)極的底部和頂部。Lee等[39]利用磁控濺射制備鋁摻雜氧化鋅透明電極，在其表面自發(fā)形成鱗片狀微納結(jié)構(gòu)，借助該結(jié)構(gòu)的散射作用，器件的EQE提高至原來(lái)的2.55倍。2015年，廖良生等[40]利用單層緊密排列的聚苯乙烯（Polystyrene, PS）微球作為模板，通過(guò)真空熱蒸鍍法在ITO頂部制備出蜂窩狀MoO3層，該微結(jié)構(gòu)可以一直延伸到器件內(nèi)部，將525 nm處的光強(qiáng)提高了1.4倍。同年，他們還利用PS微球作為模板直接將ITO刻蝕出微納結(jié)構(gòu)圖案[41]（圖3），通過(guò)模擬發(fā)現(xiàn)這種周期性ITO圖案同時(shí)提取了SPP模式和波導(dǎo)模式，使電流效率和功率效率提高1倍以上。此后，PS微球被廣泛用于制備光提取微納結(jié)構(gòu)。2020年，馮敏強(qiáng)等[42]利用 PS微球作為掩模版制備了蜂窩狀的ITO，其相似的微納結(jié)構(gòu)使器件在620 nm處的發(fā)光強(qiáng)度擴(kuò)大了2.3倍。Kim等[43]將聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽涂敷在PS微球陣列表面，制備了具有隨機(jī)波紋結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極，將功率效率和出光效率分別提升至原來(lái)的2倍和1.4倍。預(yù)先對(duì)襯底進(jìn)行圖案化處理可在透明陽(yáng)極底部形成微納結(jié)構(gòu)。唐建新等[44]通過(guò)納米壓印法制備了具有準(zhǔn)周期納米結(jié)構(gòu)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯襯底，在其表面沉積MoO3-Ag-MoO3得到微納結(jié)構(gòu)透明電極，理論模擬這種納米結(jié)構(gòu)透明電極可以使出光效率提高1.55倍。由于該電極具有較好的電學(xué)性能，最終他們制備出功率效率達(dá)112.4 lm/W的柔性O(shè)LED，是傳統(tǒng)ITO器件的（39.5 lm/W）的2.8倍。Torres等[45]利用光刻技術(shù)在玻璃表面形成周期性圖案，通過(guò)蒸鍍Ag（厚度為25 nm）形成透明陽(yáng)極，使器件發(fā)光亮度（8 V下）提高了1.9倍。

圖3 納米結(jié)構(gòu)ITO及其OLED的制備流程圖［41］Fig.3 A schematic fabrication process of the nano-struc?tured ITO and OLED［41］

綜上，陽(yáng)極微納結(jié)構(gòu)可同時(shí)對(duì)波導(dǎo)和SPP模式進(jìn)行提取，且不破壞原有器件的結(jié)構(gòu)組成，保證了器件的電學(xué)性能。相比于內(nèi)散射層，微納結(jié)構(gòu)也可抑制光譜偏移和角度依賴性，但其加工難度較大和設(shè)計(jì)成本較高，阻礙了其商業(yè)應(yīng)用進(jìn)程。

3.3 光子晶體

光子晶體是由不同折射率的介質(zhì)周期性排列而成的微納結(jié)構(gòu)，最早由Jone[46]和Yablonovitch[47]提出。如果對(duì)光子晶體的周期性結(jié)構(gòu)進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，光子晶體可以禁止光在器件內(nèi)橫向上的傳播，提高縱向的耦合出光。憑借其優(yōu)異的光調(diào)制作用，光子晶體已被廣泛用于無(wú)機(jī)LED、OLED等發(fā)光器件中[48-49]，如何利用光子晶體提高OLED出光效率仍是當(dāng)前研究熱點(diǎn)。李康等[50]利用時(shí)域有限差分法模擬不同尺寸和周期的SiNx光子晶體對(duì)550 nm發(fā)射光的增強(qiáng)作用，發(fā)現(xiàn)當(dāng)SiNx光子晶體采用最優(yōu)化的尺寸參數(shù)時(shí)僅使器件效率提高了73%。為此，他們?cè)O(shè)計(jì)了滲透到ITO和有機(jī)層中的光子晶體結(jié)構(gòu)，可使效率提高1.4倍。雖然該設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中難以實(shí)現(xiàn)，但反映了光子晶體較好的光提取能力。除了尺寸參數(shù)以外，另一個(gè)影響OLED出光效率的因素是光子晶體的折射率差別。Vurgaftman等[51]在ITO表面引入了高折射率的ZnS（n≈ 2.4）光子晶體（圖4），該器件表現(xiàn)出很小的發(fā)射共振和光譜變化，當(dāng)光子晶體的周期為357 nm時(shí)，器件在200 A/m2電流密度下的亮度可以擴(kuò)大2倍。Ju等[52]在ITO里嵌入中空區(qū)域形成類光子晶體，借助ITO與空氣之間較大的折射率差別，使光學(xué)共振和衍射作用增強(qiáng)，有效降低了陽(yáng)極和襯底之間的波導(dǎo)模式，使器件在1 000 cd/m2亮度下的電流效率和功率效率分別提高至原來(lái)的1.5倍和2倍。

圖4 嵌入ZnS納米柱的OLED結(jié)構(gòu)示意圖［51］Fig.4 Schematic side view of the OLED with the embedded ZnS pillars［51］

光子晶體的周期性結(jié)構(gòu)比隨機(jī)結(jié)構(gòu)具有更好的光提取效果，但其對(duì)調(diào)制波長(zhǎng)要求較高，容易導(dǎo)致OLED器件光譜偏移和角度依賴性。準(zhǔn)周期的光子晶體結(jié)構(gòu)可以解決波長(zhǎng)選擇性問(wèn)題，但波長(zhǎng)量級(jí)的周期設(shè)計(jì)對(duì)制備工藝提出了更高要求，增加了加工成本，不利于將其推向產(chǎn)業(yè)化。

3.4 新型襯底材料

玻璃是OLED最常用的襯底材料，但存在機(jī)械強(qiáng)度差和難加工的缺點(diǎn)，因而功能化的新型聚合物襯底得到了廣泛研究。Takezoe等[53]利用PD?MS和Al熱膨脹系數(shù)的差別，在PDMS表面自發(fā)形成隨機(jī)波紋結(jié)構(gòu)，制備了具有微結(jié)構(gòu)的PDMS透明襯底。該襯底顯著抑制了器件光譜的角度依賴特性，使電流效率由1.67 cd/A提高到3.65 cd/A。2018年，裴啟兵等[54]通過(guò)預(yù)拉伸和紫外-臭氧處理方法，制備了具有褶皺結(jié)構(gòu)的PDMS襯底，結(jié)合銀納米線作為透明電極，將EQE提高到38.4%，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)ITO器件（16.4%）。此外，他們還將Ba?CO3納米顆粒摻入到一種高折射率的聚合物[55]（n=1.7）中，直接形成具有散射效應(yīng)的透明襯底，所制備白光OLED的EQE高達(dá)49%，是傳統(tǒng)ITO器件的2.8倍。Ju等[56]將TiO2摻入聚合物制備了兼具散射效應(yīng)和高折射率的透明襯底，通過(guò)多孔氧化鋁模板對(duì)襯底進(jìn)行雙面壓印，使其表面兩側(cè)都具備微納結(jié)構(gòu)，可使器件電流效率獲得1.23倍提升。該設(shè)計(jì)可同時(shí)調(diào)控三種光學(xué)損耗模式，因而仍有進(jìn)一步改善的空間。

總之，新型襯底材料在形貌設(shè)計(jì)、光學(xué)性能調(diào)整、機(jī)械性能優(yōu)化等方面具有更加廣泛的操作空間，但其表面更容易出現(xiàn)缺陷和分布不均的情況，影響器件的穩(wěn)定性和壽命。

4 內(nèi)部/外部協(xié)同光提取技術(shù)

4.1 內(nèi)部散射層與外部透鏡結(jié)合

內(nèi)散射層可抑制ITO與玻璃界面全反射，但重新分配的光仍有可能被限制在玻璃襯底中[57]，因而在襯底外部增加半球透鏡或微透鏡陣列，可進(jìn)一步提高OLED的出光效率。Gather等[58]制備了TiO2納米顆粒內(nèi)散射層，僅將器件在1 000 cd/m2亮度下的EQE從22%提高到33%（1.5倍）；施加半球透鏡后，可將EQE進(jìn)一步提高到46%（2.1倍）。

除了納米顆粒，微納結(jié)構(gòu)也被報(bào)道用作散射中心。Lee等[59]將沉積在SiO2襯底上的Ag膜進(jìn)行熱退火以形成不規(guī)則納米Ag粒，再通過(guò)等離子體刻蝕得到深度為360 nm、寬度在50~700 nm范圍的隨機(jī)納米結(jié)構(gòu)，將EQE提高了52%；結(jié)合微透鏡陣列，EQE進(jìn)一步提高了105.8%。Kim等[60]通過(guò)KrF曝光對(duì)SiNx表面進(jìn)行處理，形成了隨機(jī)分布的納米孔（圖5），使EQE從20.5%提高到43.9%，利用外部透鏡則可以將EQE進(jìn)一步提高到78%（3.8倍）。Lemmer等[61]通過(guò)光刻法在ITO表面制備了周期性TiO2布拉格光柵，發(fā)現(xiàn)光柵厚度為15 nm時(shí)可以降低反向散射幾率，結(jié)合微透鏡陣列后器件效率可提升3倍。然而，光柵結(jié)構(gòu)存在衍射效應(yīng)，使器件效率和光譜表現(xiàn)出角度依賴性。為此，F(xiàn)orrest等[62]提出TiO2網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，由于抑制波導(dǎo)和SPP模式，器件效率在結(jié)合外部透鏡后提高了1.67倍。另外，他們通過(guò)模擬研究發(fā)現(xiàn)如果進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)格寬度、材料折射率對(duì)比度等參數(shù)，器件出光效率最高可以提高1.8倍；如果進(jìn)一步改變電子傳輸層厚度以抑制SPP模式，則可使出光效率再提升1.57倍。此外，他們還在ITO表面制備低折射率的SiO2格柵[63]，使效率在有、無(wú)微透鏡陣列的情況下分別提升30%、130%。

圖5 （a）含有隨機(jī)分布納米孔陣列白光OLED的掃描透射電鏡截面圖；（b）白光OLED在含有或不含隨機(jī)納米孔陣列和半球透鏡時(shí)的EQE隨亮度變化趨勢(shì)［60］。Fig.5 （a）Cross-sectional scanning transmission electron microscopy image of white OLED with randomly dispersed nanohole ar?ray.（b）EQEs of the white OLEDs with/without randomly dispersed nanohole array and half-spherical lens as a function of luminous exitance［60］.

4.2 微納結(jié)構(gòu)與外部透鏡結(jié)合

如前文所述，微納結(jié)構(gòu)可以抑制波導(dǎo)和SPP模式，但仍無(wú)法避免襯底模式，需要增加外部透鏡進(jìn)一步提高出光效率。目前微納結(jié)構(gòu)的常用制備方法包括反應(yīng)離子刻蝕、紫外臭氧刻蝕、激光刻蝕、化學(xué)刻蝕、模板沉積、納米壓印等[64-67]。吳忠?guī)玫萚68]以PS微球?yàn)槟０逋ㄟ^(guò)濺射法（自下而上）制備了納米網(wǎng)狀I(lǐng)TO，獲得了25.3%左右的EQE，只提高了20%，增加半球透鏡后EQE提高到61.9%，表明納米網(wǎng)狀I(lǐng)TO可有效增強(qiáng)襯底模式。馮敏強(qiáng)等[69]利用隨機(jī)分布的PS微球作為模板，通過(guò)化學(xué)刻蝕法（自上而下）增加ITO表面粗糙度，可將波導(dǎo)模式的光引入襯底，再利用半球透鏡對(duì)襯底模式進(jìn)行提取，可以將綠光器件的電流效率提高1.1倍。

唐建新[70]課題組借助納米壓印的方法，將涂在ITO表面的PEDOT∶PSS層做出倒金字塔形或蛾眼形的納米結(jié)構(gòu)（圖6），該非周期的形貌一直延伸到陰極，結(jié)合微透鏡陣列作為外提取技術(shù)，EQE實(shí)現(xiàn)了1.3倍以上的提升。王嘉輝[71]利用納米壓印的方法可以將閃耀光柵結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到玻璃襯底上，在濺射AZO透明電極后制備了綠光器件，增加外部微透鏡后EQE提高了1.1倍。

圖6 雙面漏斗陣列及其OLED的制備流程圖［70］Fig.6 Schematic of the fabrication process of white OLEDs with double nanofunnel arrays（NFAs）［70］

4.3 新型透明陽(yáng)極與外部透鏡結(jié)合

近年來(lái)，用于取代ITO的新型陽(yáng)極也取得了許多成果[72-73]。金屬?gòu)?fù)折射率的虛部（由消光系數(shù)表示）較小，用作陽(yáng)極時(shí)可有效避免ITO所引起的波導(dǎo)模式。Guo等[74]設(shè)計(jì)了一種超薄Cu-Ag陽(yáng)極 ，利 用 Cu-Ag 較 大 的 負(fù) 介 電 常 數(shù)（Re（εCu-Ag） ≈-10），降低波導(dǎo)模式中TE波的截止條件（圖7），增加外部透鏡后使EQE提高了1.5倍。他們的模擬結(jié)果表明該設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)波導(dǎo)模式的完全抑制，使器件EQE最高達(dá)到76.1%。Reineke等[75]研究了Au/Ag雙層金屬作透明電極時(shí)超薄MoO3層對(duì)器件性能的影響，發(fā)現(xiàn)MoO3不僅可以有效抑制SPP模式，還可降低Au/Ag的反射率，減少光學(xué)微腔的相消干涉，將EQE提升至22.5%；在增加半球透鏡后，EQE實(shí)現(xiàn)2.1倍提升，達(dá)到38.8%。

圖7 （a）波導(dǎo)模式示意圖；TE0（neff， TE0） 模式（b）和TM1（neff， TM1）模式（c）理論計(jì)算下的有效折射率［74］。Fig.7 （a）Schematic illustration of the calculated waveguide structure.Calculated effective indices of TE0（neff， TE0）（b） and TM1（neff， TM1）（c） modes as functions of organic layer thickness［74］.

綜上，內(nèi)提取結(jié)合外部透鏡的光提取設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)更高效的光提取效果（詳見(jiàn)表1）。借助內(nèi)提取結(jié)構(gòu)提取波導(dǎo)或SPP模式，但提取出的光并不能完全轉(zhuǎn)化為出光，很大一部分會(huì)被限制在襯底內(nèi)；借助外部透鏡進(jìn)一步提取襯底模式，可以實(shí)現(xiàn)最大化的出光。外部透鏡還有抑制角度依賴性的作用，比如與周期性結(jié)構(gòu)協(xié)同提取，可以起到很好的互補(bǔ)作用。保證內(nèi)、外光提取結(jié)構(gòu)可以高效協(xié)同、取長(zhǎng)補(bǔ)短，是實(shí)現(xiàn)高效出光的關(guān)鍵。

表1 光提取方法及其效率提升對(duì)比Tab.1 Light extraction methods and comparison of their efficiency enhancement

5 總結(jié)與展望

OLED內(nèi)部存在多種光學(xué)損耗模式，嚴(yán)重降低了OLED發(fā)光效率，光提取技術(shù)是OLED效率能否進(jìn)一步提升的關(guān)鍵。內(nèi)散射層、微納結(jié)構(gòu)陽(yáng)極、光子晶體、高折射率襯底等內(nèi)提取技術(shù)，可同時(shí)抑制波導(dǎo)模式和SPP模式，表現(xiàn)出較好的光提取效果，是高效率光學(xué)調(diào)控的主要途徑。此外，發(fā)光分子的躍遷偶極矩矢量對(duì)出光效率也會(huì)產(chǎn)生很大影響[76-78]，保證較高的水平偶極子取向比例也成為近年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。例如，Kim等[79]設(shè)計(jì)苯基吡啶為配體的銥配合物磷光材料，其水平偶極子比例高達(dá)86.5%，在沒(méi)有任何光提取結(jié)構(gòu)時(shí)器件的最大EQE 為38.1%。劉源等[80]設(shè)計(jì)了以吖啶為給體和三芳香硼為受體的熱激活延遲熒光材料，其星形構(gòu)象提供了較強(qiáng)的分子剛性，使其水平偶極子取向占比達(dá)86%，所制備的綠光器件的EQE高達(dá)38.8%?？梢钥闯?，如果能在這些具有較多水平偶極子發(fā)光的器件中運(yùn)用光提取技術(shù)，則有望進(jìn)一步提高器件外量子效率，從而獲得更高效率的OLED器件。有些內(nèi)提取技術(shù)未能使出光效率成倍提高，卻增加了光在襯底模式中的比例，需要結(jié)合外提取技術(shù)才能獲得更高效率的提升。

未來(lái)，高效率的光提取技術(shù)仍是OLED領(lǐng)域急需突破和解決的問(wèn)題。 為了使出光效率實(shí)現(xiàn)更高倍數(shù)（大于3倍）的增強(qiáng)，只通過(guò)抑制某一種光學(xué)模式很難實(shí)現(xiàn)，必須要多種手段協(xié)同使用，從而對(duì)襯底模式、波導(dǎo)模式和SPP模式內(nèi)的光同時(shí)進(jìn)行調(diào)控。為了更高效地實(shí)現(xiàn)光子由損耗模式向出光的轉(zhuǎn)換，繼續(xù)對(duì)OLED內(nèi)部光學(xué)結(jié)構(gòu)及損耗模式的機(jī)理研究同樣重要。就目前的工藝水平而言，光提取技術(shù)在提高器件效率的同時(shí)難免會(huì)帶來(lái)一些其他影響。比如抑制波導(dǎo)損耗經(jīng)常需要引入新的微納結(jié)構(gòu)去改變器件的出光界面，這不僅對(duì)制備工藝提出了更高的要求，而且一些新材料、新技術(shù)的引入也會(huì)提高其成本，不利于向市場(chǎng)推廣；某些周期性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，自身對(duì)波長(zhǎng)有一定的選擇性，這就會(huì)改變光譜特性；復(fù)雜的波紋結(jié)構(gòu)或散射層內(nèi)部容易形成缺陷和電場(chǎng)的不均勻性，導(dǎo)致更大的泄漏電流，對(duì)器件性能和壽命造成影響。因此，新型光提取設(shè)計(jì)應(yīng)更多考慮整體效益，在保證高效出光的同時(shí)，做到器件成本最小化，使出光效率、成本、工藝、穩(wěn)定性、普適性等方面得到兼顧。為了應(yīng)對(duì)未來(lái)OLED應(yīng)用場(chǎng)景的多元化發(fā)展，光提取技術(shù)還需要考慮到新型OLED器件對(duì)于柔性和大面積的要求?？傊?，我們只有將創(chuàng)新的光提取概念與先進(jìn)的器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷融合與改進(jìn)，才能設(shè)計(jì)出合理且高效的光提取結(jié)構(gòu)，制備出滿足市場(chǎng)需求的高效率OLED器件。