跟着柔性电子技艺的发展,具有可拉伸机械特征的新式电致发光(EL)流露器件,因其在智能可一稔种植、东谈主机交互界面等范畴的广袤应用远景,受到了学术界与产业界的已往原宥。行动此类器件的中枢组件,透明电极的性能平直决定了器件的举座贯通。但是,现时技艺濒临的中枢挑战在于枯竭大略同期得志高导电性、优异光学透明性以及顶点机械变形幽闲性的电极材料。传统可拉伸透明电极(如银纳米线、碳纳米管基电极)在大应变条款下易发生结构毁伤,导致电阻权贵增多;而离子导体固然具有出色的拉伸性能,但其电导率较电子导体低数个数目级,导致严重的欧姆损耗和器件发光不均匀等问题。因此,如何通过材料接头与结构优化,在导电性、透光性与可拉伸性之间竣事协同均衡加拿大pc28开奖结果,构建高性能的可拉伸透明电极,已成为激动可拉伸流露器技艺冲突的要道科常识题与技艺瓶颈。
近日,南京大学陆延青教会和孔德圣教会团队报谈了一种基于液态金属/离子导体复合结构的新式可拉伸透明电极。该电极在465 nm波所长透光率达到96.6%,方阻低至1.2 Ω/sq,同期展现出高达500%应变的单轴拉伸性能,流露出超越的轮廓性能。基于该电极构建的电致发光流露器件,在大形变条款下仍能竣事像素的均匀发光,充分得志了复杂信息传输与交互的应用需求。干系商讨收场以“Hybrid Liquid Metal/Ionic Nanocomposite Transparent Electrodes for Highly Stretchable Electroluminescent Matrix Displays” 为题,发表于材料科学范畴巨擘期刊《 Advanced Functional Materials》。南京大学当代工程与应用科学学院博士生方婷为论文第一作家,孔德圣教会和陆延青教会为共同通信作家。
流露屏结构接头
像素化的调换电致发光流露器用有在三明治结构,商讨团队翻新性地接收液态金属薄膜行动反光电极,并蚁合液态金属/离子导体复合透明电极行动上电极,中间镶嵌ZnS/Cu荧光粉与弹性体的复合发光层。通过迤逦电极的正交成列,其交叉区域界说了每个像素点。该像素化流露器的特有之处在于总共接收本征可延展材料,使其在袭击、扭转、拉伸等顶点机械形变条款下仍能保握幽闲责任,且未出现界面分层或结构毁伤等问题。通过外接入手按捺器,大略对该器件竣事时序按捺,精准流露随便动态图案流露(包括字母、数字、图形等)。
图1. 可拉伸调换电致发光阵列流露器的接头
复合透明电极
该复合透明电极接收翻新的结构化接头,通过多种液体材料的优化组合,竣事了在顶点应变条款下的幽闲性能。在制备工艺上,商讨团队诈骗铜与液态金属之间的合金化响应,蚁合高速离心技艺制备出厚度均匀且精准可控的液态金属薄膜,并通过红外激光烧蚀竣事薄膜的图案化加工。同期,以[EMIM]BF 4离子液体为基质,通过掺杂疏水二氧化硅纳米颗粒进行流变学调控,到手制备出兼具高透明性和可印刷性的复合流体材料。在接头方面,电极以网络状液态金属薄膜行动导电框架,并通过印刷离子流体油墨填充中心透光区域,酿成特有的复合结构。液态金属与离子导体在界面处酿成双电层(EDL),在调换电压入手下可竣事高效电荷传输。收货于这一特有接头,电极中心发光区的透光率高达96.6%(在465 nm波所长),举座透光率达到81.6%。复合电极的方阻低至1.2 Ω/sq,相较纯离子电极的5.3 kΩ/sq镌汰了近4个数目级,且在500%拉伸应变下方阻仅增多至2.2 Ω/sq。该商讨展示了通过液体材料的结构接头,有用兼顾了透光率、方阻和拉伸性,为可拉伸电子器件的开拓提供了翻新的接头念念路和技艺旅途。
韩联社称,文相虎和卢相源等人1日在位于韩国京畿道安山市的“乐天利”餐厅进行了一场所谓“汉堡戒严会晤”。韩国警方表示,已掌握事发汉堡店监控摄像头拍下的录像。
本文为《枪械与弹药(Guns&Ammo)》杂志发表的评测文章,本人翻译并编辑给大家分享。
图2. 液态金属薄膜与离子导电凝胶的制备
图3. 复合透明电极的接头与性能
器件性能
以离子导体为顶部透明电极时,由于离子导体较大的方阻,电流传输至远端像素时,会产生权贵的电压降,光电流露器件会出现发光不均匀的问题。在拉伸情状下,离子导体电阻高潮,进一步加重了光强的不均匀。而接收复合透明电极为上电极,由于高导电性的液态金属外框,光电器件的像素亮度均匀性取得了权贵的提高(各异<10%),何况在400%拉伸下仍保握幽闲发光。单像素最大亮度达384 cd/m²(350 V入手),能承受500%的应变,不发生脱层表象,何况经1000次拉伸-松懈轮回后,仍然保有较高的光电性能,展现超卓历久性。
图4. 复合透明电极提高像素流露器件发光均匀性
图5. 单个像素点的光电与机械性能
像素流露屏与入手
通过对迤逦电极的图案化定制,不错竣事像素密度的纯真调控,制备不同像素密度的流露屏,且各个像素间的发光强度均匀(各异化小于10%)。流露屏的入手电路由微按捺器、高压电源模块和串并调理器构成,援手逐像素寻址按捺,通过电压差竣事像素点亮/暗情状的切换。流露屏外接按捺器后,不错竣事随便图案切换流露。柔性流露屏不错完好贴合曲面物体,并能承受200%的顶点形变,为曲面流露、东谈主机交互等场景提供了可靠的技艺决策。
图6. 可拉伸调换电致发光阵列流露器
小结
该商讨基于电子-离子混杂导体的理念,到手处罚了导电性(1.2 Ω/sq)、透光度(96.6%)与拉伸性(500%)之间的性能矛盾,建议了一种具有想象轮廓性能的可拉伸透明电极接头,为下一代可拉伸光电器件的发展奠定了紧迫的材料基础。畴昔,通过进一步优化液态金属的图案化精度,擢升入手电压遵循以及改善器件集成工艺,有望激动高离别率、低功耗柔性流露器的内容应用。此项责任不仅拓展了液态金属与离子导体在柔性电子范畴的应用界限,也为智能流露、东谈主机交互等前沿范畴的翻新提供了新的技艺旅途和商讨念念路。
原文通顺:https://doi.org/10.1002/adfm.202417982
起首:高分子科学前沿
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