科學家製作出「扛造」的超薄柔性OLED

2020-12-10 科普百分百

在12月7日發表於《自然—通訊》的一項研究中，來自英國和德國的研究者展示了一種高效穩定的有機發光二極體（OLED），其總厚度約為12微米，可以完全浸泡在水或細胞營養介質中數周而不會發生實質性降解。

近年來，人們對柔性顯示器、可穿戴設備和生物植入物越來越感興趣，但能夠無縫集成並用於這些設備的超薄、高柔性發光的器件仍然缺乏。

有機發光二極體（OLED）具有微米級厚度和特殊的柔韌性，但這種超薄器件在空氣甚至水環境下都無法穩定運行，在空氣中的使用壽命通常只有幾十小時。

為了防止器件快速降解，Malte C. Gather等人將OLED活性層嵌在一種封裝薄膜屏障之間，這種屏障由聚丙烯腈-丙烯和金屬氧化物的交替層形成。由於不需要襯底，這種方法使設備總厚度約為12微米——類似於典型食品包裝的保鮮膜厚度。

這種像三明治一樣的結構確保了器件的活動層，能抵抗空氣、水、各種溶劑和活性氣體等離子體。受到這種屏障保護的OLED在環境空氣中放置超過70天後性能不會下降，在水和細胞培養液中至少可以穩定放置兩周。並且可以承受重複摺疊，例如彎曲半徑為1.5毫米時可循環5000次。

這為OLED的反覆彎曲和廣泛的後處理提供了穩定性，例如通過活性氣體等離子體、有機溶劑和光刻。這種前所未有的堅固性為超薄OLED的使用開闢了廣泛的新可能性。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-020-20016-3

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