新方法提升有机发光二极管发光效率两倍以上

韩国科学技术院研究团队开发出一种新型近平面光输出耦合结构及配套设计方法，可将有机发光二极管（OLED）的发光效率提升两倍以上，同时完美保留其标志性的超薄平面结构。相关成果发表于新一期《自然·通讯》杂志。

这意味着，在相同功耗下，未来OLED屏幕可以更亮；或在同等亮度下，显著降低能耗，延长移动设备电池续航时间，减少发热，同时有望延长显示器使用寿命。

OLED因其卓越的色彩表现、高对比度和纤薄而柔韧的平面结构，已成为高端智能手机、电视和可穿戴设备显示屏的首选。然而，其发光效率长期受限于一个致命瓶颈——超过80%的光在器件内部被反射或吸收，最终转化为热量而损失掉。

此次，团队另辟蹊径，突破传统假设，不再将OLED视为无限延展的平面，而是聚焦真实显示器中的有限像素尺寸，从实际应用出发重新优化光学设计。由此，即使在微小像素内，也能实现更高比例的光向外发射。

更关键的是，团队发明了一种新型近平面光输出耦合结构。这种结构厚度极低，与现有微透镜阵列相当，几乎不增加器件高度，却能达到接近半球形透镜的光提取效果。它能高效引导光线向前射出，避免过度扩散，从而在不牺牲视角的前提下大幅提升亮度。

通过将这一新结构与创新OLED设计相结合，团队实现了发光效率提升两倍以上，且在小尺寸像素中依然稳定有效。

这项方法不仅适用于OLED，还可拓展至钙钛矿发光二极管、量子点显示等新兴显示技术，有望成为提升多种自发光器件效率的通用解决方案。