山东
IT之家 1 月 15 日消息，韩国首尔国立大学与美国德雷塞尔大学（Drexel University）团队宣布研发出一种兼具柔性与弹性的新型 OLED 面板，在可拉伸性能和亮度保持方面实现了突破性进展，相关研究成果已于昨天发表在《自然（Nature）》期刊。
据介绍，传统柔性 OLED 通常构建在可弯曲的塑料基底之上，使其能够在弯折、卷曲甚至折叠状态下工作。这项技术最早可追溯至上世纪 90 年代，并在 2010 年代随着三星等厂商推出曲面与柔性屏手机而进入大众视野。但长期使用中，反复弯折会导致电极和有机层受损，亮度和柔韧性随之下降。
而这种新型 OLED 面板采用了柔性的磷光聚合物发光层，并搭配由 MXene 纳米材料制成的透明电极，使器件在被拉伸至原始长度 1.6 倍的情况下，依然能够保持大部分亮度输出。
研究团队指出，传统做法往往通过引入可拉伸但绝缘的聚合物来提升柔性，这反而会阻碍电荷传输，降低发光效率；而常用电极材料在多次拉伸后也容易变脆甚至断裂。为此，研究人员采用了基于 MXene 的可拉伸接触电极，这种电极具备更高的机械强度，同时其可调节的功函数特性，有助于提升空穴或电子的注入效率，从根本上改善器件性能。
在发光材料方面，团队对核心发光层进行了重新设计，采用了一种名为“激基复合体辅助磷光层”（ExciPh）的新型有机材料。该材料本身具备良好的拉伸性，并通过化学设计优化了电荷能级结构，使更多电荷能够顺利结合形成激子，从而显著提升发光效率。实验数据显示，ExciPh 发光层中超过 57% 的激子可以转化为可见光，而目前常见 OLED 聚合物发光层的转化率通常仅为 12%～22%。此外，研究人员还将 ExciPh 层嵌入热塑性聚氨酯弹性体基体中，并对电极结构进行优化，以提升电荷在器件内部的分布效率和整体柔韧性。
在电极设计上，团队将德雷塞尔大学于 2011 年开发的二维纳米材料 MXene 与银纳米线相结合，构建出透明且可拉伸的导电网络。这种结构不仅具备优异的导电性能，还能在反复拉伸和弯折过程中维持稳定的电荷注入能力，使 OLED 在形变状态下依然保持较高亮度。研究人员表示，MXene 的层状结构和高导电性，使其成为柔性 OLED 电极材料的理想选择。
在实验验证阶段，研究团队制作了心形和数字造型的绿色柔性 OLED 显示样品，并对其在拉伸条件下的发光效率和耐久性进行了系统测试。结果显示，当器件被拉伸至最大应变的 60% 时，性能仅下降约 10.6%；在 2% 应变条件下反复拉伸 100 次后，仍能保持约 83% 的初始亮度，整体表现明显优于以往同类方案。
研究人员认为，这种新型 OLED 面板将为下一代可穿戴与可变形显示设备奠定基础，并在实时健康监测和可穿戴通信领域发挥重要作用。未来，团队计划进一步探索更多柔性基底材料，精细调控有机发光层以实现不同颜色和亮度表现，并简化制造工艺，以推动可拉伸 OLED 技术的规模化应用。
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