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近年来,可穿戴电子器件特别是柔性可拉伸电子引起人们的浓厚兴趣。其中,可拉伸电致发光器件(OLED)像橡皮筋一样具有弹性,可以实现更大的自由度,在人机交互、软体机器人和疾病检测等方面具有重要潜在应用。为了实现可拉伸OLED,通常采用几何工程或有机发光材料嵌入弹性体的物理共混策略。然而,这些策略在提高器件力学拉伸性的同时,往往会降低器件的效率、亮度和驱动电压等光电性能;而且,传统的弹性体比如SBS、PDMS、橡胶等,由于受限于自身的电学和光学性质,很难应用于构建光电器件。 近日,南京邮电大学赖文勇教授团队提出一种基于纳米自限域效应的本征可拉伸电致发光弹性体(ISEEs)设计制备通用策略。通过刚柔性链段结构设计实现纳米自限域,一方面可以抑制聚集发光淬灭,同时可以降低弹性体的模量,从而实现材料力学、光学和电学性能的协同调控。基于ISEEs成功构建了的超柔性可拉伸OLED器件,实现了高性能非混合型可拉伸OLED,表现出优异的光电性能。
研究表明,通过精确调控刚性发光单元的比例,获得的本征可拉伸电致发光弹性体更有利于实现优异的光学、电学和力学拉伸性。本征可拉伸弹性体SBSPy-16的最大应变达到806%。更重要的是,与物理共混复合弹性材料相比,基于ISEEs的可拉伸OLED表现出更优异的器件性能,最大发光亮度是物理共混器件的32倍。由于纳米自限域提高了材料的电荷迁移率,使得可拉伸OLED的电流效率高达5.32 cd/A,这是目前非混合可拉伸发光器件中达到的最高效率。 在该工作中,赖文勇教授团队发展了一种本征可拉伸电致发光弹性体的设计策略,实现了高效可拉伸OLED,这是首例关于非共混本征可拉伸电致发光弹性体的报道。该工作为设计制备本征可拉伸电致发光弹性体提供了简便方法,对于发展新型可拉伸电致发光材料与高性能可拉伸OLED器件并拓展其在柔性可拉伸电子与智能光电领域的应用具有重要意义。 论文信息 Intrinsically Stretchable Electroluminescent Elastomers with Self-Confinement Effect for Highly Efficient Non-Blended Stretchable OLEDs Xiang-Chun Li, Lanqian Yao, Wan Song, Fang Liu, Qian Wang, Jin Chen, Qian Xue, Wen-Yong Lai 文章的第一作者是南京邮电大学副教授李祥春和博士生姚兰前,通讯作者为南京邮电大学赖文勇教授。 该项研究成果同时得到了国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划项目、江苏省重点研发计划项目等支持。 Angewandte Chemie International Edition

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