研究人员还将 ExciPh 发光层嵌入热塑性聚氨酯弹性体基体中，在保持拉伸性的同时加强整体机械稳定性。 为改良电荷注入与分布，他们从新设计了电极构造，使电荷在器件内传输加倍平均，从而在反复形变时仍能保持稳定发光机能。
研究人员指出，这一新型器件延续了智妙手机、曲面显示器和电视中已广泛应用的 OLED 技巧思路，但目标从“可弯折、可卷曲”进一步推动到“可拉伸、可贴合皮肤”。 将来，这类器件有望直接贴在皮肤外面，动态显示体温、血流或压力等心理参数。
此次揭橥的工作中，团队设计了一种结合磷光聚合物发光层与 MXene 透明电极的新构造，使得器件在被拉伸至原始长度约 1.6 倍时仍能保持大年夜部分亮度。 德雷塞尔大年夜学工程学院传授 Yury Gogotsi 表示，柔性 OLED 的一大年夜难题一向在于在反复弯折拉伸后保持发光经久性，而透明导电层的机械与电学限制在以前十年内明显制约了延展性晋升。
传统柔性 OLED 平日将有机发光层和电极沉积在可曲折塑料基底上，经由过程电致发光过程产生光输出。 然而，跟着反复曲折，电极和有机层内部会逐渐出现裂纹和毁伤，导致亮度和柔韧性降低；同时，为进步可拉伸性而掺入的绝缘弹性聚合物，会减弱载流子输运效力，从而降低发光。
为冲破这一瓶颈，团队从发光层本身入手，引入所谓“外激发复合帮助磷光”（ExciPh）有机材料体系，经由过程调控能级构造，使更多载流子复合生成激子并高效辐射发光。 在该 ExciPh 层中，跨越 57% 的激子被转化为可见光，而现有很多 OLED 聚合物发光层的这一数值平日仅约为 12% 至 22%。
基于上述材料与构造设计，研究团队制造了心形和数字外形的柔性绿色 OLED 显示样品，用于测试电荷向激子转换的效力以及在反复拉伸应力下的经久性。 首尔大年夜学团队还在此基本上，经由过程在 ExciPh 层中参加四种不合掺杂材料，实现了全彩、全可拉伸的 OLED 显示面板，并展示了合适可穿戴电子的低功耗被动矩阵可拉伸 OLED 器件。
实验成果显示，这一新型可拉伸 OLED 在亮度和能效方面均优于先前报道的类似器件。 当被拉伸至最大年夜应变的 60% 时，其机能仅降低约 10.6%；在 2% 应变下反复拉伸 100 次后，器件仍能保存 83% 的光输出，表现出明显的经久性晋升。
在电极材料方面，团队采取由德雷塞尔大年夜学在 2011 年率先开辟的二维高导电材料 MXene，并与银纳米线复合，制备出透明且可拉伸的电极收集。 这种收集不仅导电性优良，其层状构造和可调功函数也便于实现高效空穴或电子注入，明显晋升了 OLED 在曲折和拉伸状况下的亮度保持才能。
论文合著者、曾在德雷塞尔大年夜学从事研究的 Teng Zhang 表示，该设计路线有望推动新一代高效柔性光电器件的成长，在及时健康监测和可穿戴通信技巧等范畴发挥重要感化。 瞻望将来，研究团队筹划进一步摸索更多类型的柔性基底，精细调控有机层以获得不合色彩和亮度，并简化制造工艺，以促进可拉伸 OLED 技巧的更广泛应用。
编译自/ScitechDaily
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