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Video Abstract:用于可模块化传感的柔性电致发光器件

光在我们生活中至关重要。灯泡以及近年来小型节能的发光二极管(LEDs)已彻底变革了人造光的使用方式。今后可3D打印的柔性光源将会便捷地与众多器件进行整合。


在最近发表在《先进材料》上的一篇文章中,来自北京大学深圳研究生院的孟鸿,来自德克萨斯大学达拉斯分校的Ray H. Baughman来自西北工业大学和南京理工大学的黄维及其同事展示了一种电致发光器件的新构型。区别于依靠透明电极的传统器件,该新型器件利用一种极性液体或固体进行发光。另外不同于传统的三明治构型的电致发光光源(ELS),他们设计了一种新型、共平面的电极结构。



这种电极桥联构型的ELS以两片分立的银薄膜为基底电极,其上依次层叠钛酸钡介电层和硫化锌荧光体层。当某种极性溶剂(如水)连接两电极后,这种大面积柔性器件接触水的区域会发出亮光。研究者们将发光原理归因于极性桥联分子的存在使得荧光体层的电场强度急剧升高。各种极性介质,甚至铅笔中的石墨均可实现紧密的电极排列形成紧密光源阵列和稳定的桥联。


两个ELS器件连至同一台电源,但分别置于两个盛有去离子水烧杯中,只有通过一块聚丙烯酰胺水凝胶桥联后才能发光。荧光体的可打印性使得制备相互交错的环形电极结构成为可能,这样可将电极直接打印在雨伞布上,依靠水和冰的接触产生迷人的光斑,同时分辨接触物为水或冰(冰产生的荧光强度较弱)。这种荧光屏还可通过按压发光或使用水和菜籽油产生荧光以显示出各种精巧的图案。近年来作者们还将这种共平面电极器件设计思路应用在了有机发光二极管和高分子基发光二极管


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