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可以預期由可拉伸材料制成的顯示設備在可折疊、可拉伸和無縫對接中具有更大的自由體積，允許直接視覺交互和三維視圖。使用可伸縮技術制造可伸縮晶體管有源矩陣將促進本征可伸縮顯示器的快速發(fā)展。然而，由于PLED的可伸縮性受到限制和本征柔性發(fā)光半導體難于獲得，本征柔性的有源矩陣PLED的發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。

在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下，中國科學院化學研究所有機固體實驗室郭云龍研究員和劉云圻院士團隊，在前期調控聚合物半導體凝聚態(tài)結構提升均一性（Adv. Electron. Mater. 2022, 8, 2100881.）的工作的基礎上，開發(fā)了一種基于高分子量苯撐乙烯（L-SY-PPV）和聚丙烯腈（PAN）聚合物的自組裝三維穿透納米網(wǎng)絡，以同時提高拉伸性和載流子遷移率（圖1）。通常，傳統(tǒng)發(fā)光聚合物的可拉伸性的改善伴隨著電荷傳輸能力的降低，從而導致器件效率的顯著降低。在這項研究中，由于PAN形成的三維穿透納米網(wǎng)絡，使得 L-SY-PPV/PAN的載流子遷移率增加了5-6倍，拉伸性從20%（原始L-SY-PPV膜）增加到100%。進一步結合聚乙烯亞胺乙氧基化的Zn-PEIE-pBphen-TR作為本征拉伸電子注入層，成功構筑了高電流效率的本征拉伸PLED。這些結果證明了使用自組裝三維穿透納米網(wǎng)絡制造本征柔性PLED的有效性。相關的研究成果發(fā)表在近期的Adv. Mater. (2022, DOI: 10.1002/adma.202201844)上，該論文第一作者為博士生劉彥偉，通訊作者為郭云龍研究員和劉云圻院士。 

圖1. a）聚合物發(fā)光分子L-SY-PPV與摻雜分子PAN的分子式與分子量；b）PAN摻雜后形成3D的網(wǎng)絡結構的示意圖，c）本征柔性L-SY-PPV/PAN的薄膜在拉伸條件下的光致熒光圖片；d）本征柔性拉伸PLED的器件結構；e） 在尖銳的鑷子干擾條件下，本征柔性電致發(fā)光PLED正常工作圖片。

最近，他們應National Science Review期刊的邀請撰寫了綜述。在綜述中首先闡述了物理柔性、結構柔性和本征柔性的概念，并對本征柔性給出了定義。進一步針對本柔性顯示研究中所需要的關鍵電極材料、半導體材料、介電材料以及與之相關的關鍵器件，做了詳細的綜述，并對該領域面臨的關鍵挑戰(zhàn)以及可能的應對方案提出了展望。該綜述發(fā)表在近期的National Science Review (2022, DOI: 10.1093/nsr/nwac090)上。趙志遠副研究員，博士生劉凱和劉彥偉為論文的共同第一作者，通訊作者為郭云龍研究員和劉云圻院士。

圖2 顯示從硬質到柔性以及未來本征柔性的示意圖

參考資料：http://www.iccas.ac.cn/xwzx/kyjz/202206/t20220602_6456829.html