基于银纳米线电极的可拉伸交流电致发光器件研究

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可拉伸交流电致发光显示器(ACEL)是一种将发光特性与机械性能相结合新兴光电器件。由于其制备工艺存在较大困难,该器件并未得到广泛应用。本文以银纳米线为基础采用丝网印刷技术制备出可拉伸ACEL器件,展示出良好的光电特性和拉伸性能,在低压下能够获得较高发光亮度,将其贴敷于人体表皮,通过控制电信号实现了显示发光对声音有响应的可穿戴电子器件。主要结果如下:(1)采用丝网印刷技术制备的长银纳米线(长度为60-70μm)电极,其电学性能、透光率均优于短银纳米线(长度为30-40μm)电极。研究表明长银纳米线电极在100%拉伸和50%反复拉伸下均表现出优异的拉伸性能。为制备可拉伸ACEL器件奠定基础,同时也为制备更优越的银纳米电极提供了低成本、低损耗的处理工艺。(2)将电致发光层进行丝网印刷图案化,通过对不同粒度、厚度、比例和高介电常数复合材料所制备的ACEL器件光电特性和拉伸性能的测试,表明添加钛酸钡(BTO)纳米颗粒的聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)复合弹性体的介电常数比纯弹性体PVDF-HFP介电常数高近3倍,发光亮度大于2倍。同时,在不同程度的机械拉伸下均能保持稳定的光电特性。(3)通过层层堆叠丝网印刷技术利用不同掺杂方式制备出ZnS:Cu(绿色)、ZnS:Cu(蓝色)、ZnS:Mn(橙色)三种色彩的可拉伸ACEL器件,该器件在单轴拉伸和多次反复循环拉伸时展现出稳定的发光特性,有效的推动了可穿戴电子器件的发展。(4)将受声波控制的电信号输入贴敷于人体表皮的纯色可拉伸ACEL器件,表现出肢体移动与显示稳定的交互作用,从而实现了可穿戴电子系统的搭建和应用。
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