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材料资讯:垂直纳米支架取代ITO成就新型OLED
奇材馆 / 2022-03-16     阅读次数:125

 

在过去的20年里,柔性电子的消费市场在快速膨胀,而相应的高性能有机发光材料和器件的开发成为研究的热点。

据数据统计,截止到2021年,全球基于有机发光二极管 (OLED)的显示器市场价值为384亿美元,预计到2026年将增至728亿美元。

在多年的研究中,人们发现OLED的寿命短,组件的高成本和有限的实用性成为阻碍进一步发展的主要障碍。在传统的OLED中,透明的氧化铟锡 (ITO) 因为具有高透明度、高功函数 (WF) 和良好的导电性等特点,使其成为阳极是必不可少的。由于其固有的脆性、高加工温度和铟的短缺,人们正在积极探索新材料以替代ITO电极,特别是在柔性器件中。

很多科学家为了开发可以取代ITO电极的材料,将石墨烯、碳纳米管、金属纳米线和导电聚合物作为备选材料,但碳基电极没有表现出足够的电气性能,尤其是在大面积器件中的应用。金属纳米线的固有粗糙度决定了在用作电子器件中的电极时相当大的漏电。

在这里,我们报告了一种基于自悬式不对称垂直纳米支架的可折叠倒置聚合物发光二极管 (iPLED),它取代了传统的三明治状结构 LED。垂直但开放式纳米支架表现出出色的机械稳健性,在施加100040千帕压力加载/卸载、超声处理和折叠循环时漏电流保持不变,相应的iPLED显示亮度高达每平方2300 坎德拉。该项研究发表于《Science Advances》。

据研究人员介绍,我们的垂直纳米支架由数百万个蜂窝状纳米网电极组成,这些电极组装成六边形阵列,由数千个高度低于260 nm的单独聚酰亚胺 (PI) 纳米锥体支撑。为了促进电荷注入和传输,已经开发了不对称的顶部阳极和底部阴极电极。

除此之外,为了获得整体的高可靠性和结构稳定性,将注意力集中在超黄 (SY) 和聚 (9,9-二辛基芴-alt-苯并噻二唑) (F8BT)作为iPLED的模型系统。

作为一个坚固且可持续的平台,纳米支架iPLED可以在使用后通过清洗嵌入的发光材料进行回收,并在托管不同的发光聚合物后重新使用。利用纳米支架优异的机械和结构稳定性,使用过的器件可以回收成具有改变发光颜色能力的新器件,并在恢复原始发光材料的情况下。

这种功能强大的垂直自悬浮纳米支架是一种功能强大的器件架构,可以充分利用有机半导体材料的独特特性,在 OLED 领域以及更普遍的柔性光电子领域向前迈出了重要一步。

 

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