北大深研院為OLED領(lǐng)域帶來重要**性突破

  電致發(fā)光現(xiàn)象自發(fā)現(xiàn)以來，就被人們廣泛研究，包括OLED器件。自從1987年OLED器件被鄧青云博士報道以來，所有研究工作均是基于三明治夾心結(jié)構(gòu)來制備的，即在上下兩層電極間夾著發(fā)光層和其它功能層，其中一個電極必須為透明電極。傳統(tǒng)的器件結(jié)構(gòu)一方面限制了電極材料的選擇范圍，同時也極大地限制了器件的制備方法與工藝。隨著柔性、可穿戴時代的來臨，顯示與照明器件也迎來了印刷與3D打印制備工藝方面的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)三明治夾心器件結(jié)構(gòu)是否只能一成不變，改變傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)器件能否正常工作，是否具有新現(xiàn)象、新功能、新應(yīng)用呢？

  OLED技術(shù)是繼CRT、PDP及LCD之后的新一代平板顯示技術(shù)，具有顯著的新興產(chǎn)業(yè)特征。OLED是利用有機半導(dǎo)體材料在電場作用下發(fā)光的顯示技術(shù)，是一種新型的純固體 （CRT和PDP等離子都擁有真空技術(shù)，LCD液晶則擁有液態(tài)技術(shù)）顯示技術(shù)，OLED兼具CRT和LCD兩種顯示技術(shù)的優(yōu)勢。北京大學(xué)深圳研究生院新材料學(xué)院有機光電材料器件課題組孟鴻教授團隊就這一問題進行了大膽嘗試與探究。該團隊提出了共平面電極結(jié)構(gòu)——將需要施加交流電的兩個電極置于同一層，再在平面電極上方覆蓋上介電層和發(fā)光層，創(chuàng)造出一種全新型電致發(fā)光器件。這種器件結(jié)構(gòu)不僅應(yīng)用在無機電致變色領(lǐng)域，同時非常適用于印刷型OLED制備技術(shù)，也賦予了器件可交互性能，既可以作為高性能顯示以及照明設(shè)備，同時還可以作為可交互器件。目前該團隊已進一步成功制備了平面型OLED器件，驗證了這一成果在OLED領(lǐng)域的可行性，相關(guān)成果正在發(fā)表中，這種器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計及制備將為OLED領(lǐng)域帶來新**。

  研究人員還對以不同溶劑作為調(diào)制材料的器件進行了研究，發(fā)現(xiàn)非極性材料并不會使器件工作。對此，研究人員深入研究了其中的工作機理。該團隊利用這一特性，水的部分發(fā)光，而油由于是非極性并不發(fā)光，由此展示水油混合物在器件表面水潑畫的效果。為了研究該器件結(jié)構(gòu)的工作原理，在施加交流電場的情況下，研究者將器件從中間拆分成兩個半器件，即每個半器件只含一個電極，將其置于盛滿去離子水的燒杯中，以不導(dǎo)電的水凝膠作為“極性橋”將兩部分連通時，器件即刻發(fā)光。此外，這種具有新型結(jié)構(gòu)的器件在傳感與交互顯示領(lǐng)域也有著非常廣泛的應(yīng)用，包括雨滴傳感器、遠程光學(xué)監(jiān)測器以及接觸交互傳感發(fā)光器件等?？蓪⒃撈骷苯又谱髟谟陚愕膫悴忌?，作為雨滴傳感器，在下雨天自主發(fā)光。其制作過程很容易實現(xiàn)，因為器件采用的是商業(yè)可打印油墨，可通過絲網(wǎng)印刷等工藝印制在各式各樣的基底上。當(dāng)前市面上的雨滴感應(yīng)器大多基于機械響應(yīng)、阻力變化或者光學(xué)傳感器感應(yīng)的反射光擾動。而這種雨滴傳感器將直接產(chǎn)生明暗的突變。還可將其作為遠程光學(xué)監(jiān)測器，用以對器件表面的材料進行遠程鑒別。如器件發(fā)光，那表面的材料一定是極性材料或?qū)щ姴牧?。再如，水是否存在，是否部分或者完全凝結(jié)成冰，也可以被遠程探測到，水凝結(jié)成冰后，發(fā)光亮度會有明顯降低。這一成果有望將來用到飛機外表面用來作為其外表面結(jié)冰程度的監(jiān)測，防止飛機在飛行中由于外表面結(jié)冰導(dǎo)致飛行故障及飛行事故。也可將其作為接觸傳感器，用手觸摸器件，當(dāng)手和器件接觸時會發(fā)光。