最近几年来，可穿着电子产物飞速成长，可以或许顺应人体运动的本征可拉伸有机发光二极管（is-OLED）成了下一代智能柔性显示的焦点。然而，怎样统筹高亮度、高效率与极佳的可拉伸性？这一直是困扰学术界的一浩劫题。
近日，宁波东方理工年夜学副传授黄子劲团队与互助者，于顶尖光学期刊《光：科学与运用》上发表研究结果，立异性地提出“弹性微相工程”计谋，联合全新设计的“双嵌入式可拉伸透明电极”，乐成制备出兼具超高亮度与卓着拉伸机能的is-OLED。
该器件实现了33,443 cd m?2的创纪录发光明度与高达120%的拉伸率，为下一代“皮肤级”可穿着电子装备的贸易化运用迈出了标记性的一步。
高机能is-OLED器件将来运用场景观点图 宁波东方理工年夜学供图
要让屏幕像皮肤同样自由拉伸，其内部的每一一层质料都必需是“生成”可拉伸的。然而，人体的一样平常勾当动辄孕育发生40%-100%的年夜幅形变，这对于器件的柔韧性提出了极严苛的要求。
为了提高OLED发光层的延展性，传统的解决方案是物理掺杂弹性体。但这比如于一条畅达的高速公路上设置了无数个绝缘的减速带，严峻拦阻了电荷的通行，致使发光效率年夜打扣头。同时，现有的银纳米线可拉伸透明电极往往存于外貌粗拙、附出力差、剥离转移时易断裂等痛点，使患上“力学拉伸性”与“光电导电机能”恍如成为了一对于不成和谐的抵牾。但黄子劲团队与互助者交出了一套完善的破局方案。
研究职员选择将三种具备差别延展性及外貌能的弹性体（SBS、SIS、SEBS）别离掺杂到绿色聚芴（GPF）发光聚合物中举行体系对于比。
成果发明，弹性体SBS与发光聚合物GPF具备高度匹配的外貌能，二者能到达极佳的份子级相容性。于这类极佳的相容性驱动下，混淆物自组装形成为了怪异的“三维微不雅相分散”布局。GPF作为持续的主体基质，提供了畅达的电荷传输通道及发光功效，而SBS则像“纳米级减震器”同样匀称分离于三维布局中。
这类持续匀称的弹性微相不仅极年夜降低了拉伸时的应力集中，防止了薄膜局部断裂，还有显著削减了电子陷阱。测试显示，掺杂10% SBS的混淆薄膜不仅抗裂应变晋升了一倍，其电子电流密度更是较纯发光层实现了逾300%的奔腾。
有了完善的发光层，还有需要一条一样柔韧、靠得住的“供电路线”。
针对于传统银纳米线电极粗拙且易剥落的痛点，团队设计了一种新型的水浮转移“双嵌入式可拉伸透明电极”（PAT STE），并开发出一套“水上漂”工艺——于基底上预涂覆水溶性捐躯层，接着依次旋涂导电聚合物、银纳米线以和热塑性聚氨酯弹性体基质。将其浸入水中后，水溶性捐躯层主动消融，电极膜便可平稳浮在水面，完善避开传统物理撕扯酿成的收集断裂。
这类透明柔性电极外貌极致光滑，极年夜削减了界面电荷注入势垒，于履历1000次20%应变的拉伸轮回后，电阻险些稳定，具有极佳的持久情况不变性。
基在最优的发光层及上述PAT STE透明柔性电极联合，研究团队组装出完备的is-OLED器件成就冷艳——其峰值亮度到达33,443 cd m?2，是迄今为止报导的可拉伸OLED器件中最高记载之一，亮度可与传统刚性器件相媲美；此间的最年夜外量子效率达2.3%，最年夜电流效率靠近8 cd A?1。
同时，器件于高达120%的机械拉伸应变下依然能不变发光，于100次15%动态拉伸应变后，仍能连结初始亮度的约90%（比拟之下，未掺杂的原始器件仅剩43%）。
据先容，这项研究不仅经由过程“弹性微相工程”深刻展现了聚合物混淆系统中“相容性”对换控三维描摹和光电、力学机能的焦点作用，还有为柔性透明电极的制备提供了一种高效无损的普适要领。这一结果打破了可穿着发光器件中“高亮度”与“高拉伸性”不成兼患上的魔咒，为下一代柔性显示技能的财产化运用点亮了新的曙光。
相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41377-026-02271-z
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