导语

       随着柔性显示与可穿戴电子器件的快速发展，兼具高发光效率与优异机械拉伸性能的有机发光电子元器件成为研究热点。中国科学院化学研究所刘云圻/郭云龙团队围绕可拉伸有机发光二极管（OLED）发光层材料的关键瓶颈，开展了系统研究。他们采用弹性体掺杂策略，成功实现了高效率、强拉伸性的热活化延迟荧光（TADF） 聚合物发光体系。相关成果发表于 Chinese Journal of Polymer Science，为可拉伸有机发光器件的发展提供了新的材料设计思路和技术路径。

重要成果

       针对可拉伸OLED 发光层中高发光效率与高机械柔性难以兼顾的关键问题，本研究采用弹性体掺杂策略，将聚氨酯（PU）引入TADF聚合物发光层，在保持优异光电性能的同时显著提升薄膜的拉伸性能。研究团队设计并合成了两种具有窄单三重态能级差（ΔE_ST = 0.12–0.13 eV）的 TADF 聚合物 PIDC1 和 PIDC2，实现了高效反系间窜越过程。与传统依赖分子刚性结构或器件工程的策略不同，该方法无需复杂分子改性，仅通过物理掺杂即可将发光薄膜的最大拉伸性提升至 75%，同时有效抑制器件效率滚降。基于该体系构筑的 OLED 器件外量子效率最高可达 14.26%，并在外加应变条件下仍保持稳定发光性能，验证了弹性体掺杂策略在兼顾高效率与高柔性的可拉伸 OLED 中的可行性与先进性。

图1 可拉伸TADF 聚合物薄膜的设计策略

总结与展望

       本研究成功实现了高效TADF 聚合物发光性能与优异机械柔性的协同提升。基于 PIDC2 的 OLED 器件最高 EQE 达 14.26%，峰值亮度超过 7.3 × 10⁴ cd·m²。在可拉伸器件中，发光层拉伸性最高可达 75%，器件在 25% 应变下仍保持超过 60% 的初始效率。该工作为 TADF 聚合物在可拉伸发光器件中的应用提供了新的材料设计范式；在应用层面，该弹性体掺杂策略为下一代柔性显示、可穿戴光电器件及生物电子器件的开发提供了可行方案，具有良好的应用前景。

背景介绍

近年来，柔性显示、电子皮肤和可穿戴设备的快速发展，对有机发光二极管（OLED）提出了更高要求——不仅要具备高发光效率，还需在反复拉伸和形变条件下保持稳定工作。然而，现有可拉伸 OLED 多依赖器件结构设计或第一代荧光材料，其发光效率受限，难以满足实际应用需求。

热活化延迟荧光（TADF）材料作为第三代有机发光材料，理论上可实现 100% 的内量子效率，且具有低毒性和良好可加工性，是提升 OLED 性能的重要方向。然而，TADF 材料通常分子结构刚性较强，导致其在可拉伸器件中的应用受到限制。

因此，如何在不牺牲发光效率的前提下提升TADF 发光层的机械柔性，成为制约可拉伸 OLED 发展的关键科学问题。本研究正是围绕这一挑战，探索了一种简单有效的弹性体掺杂解决方案。

本文相关成果发表于Chinese Journal of Polymer Science。论文第一作者为中国科学院化学所杨昭与史文康，通信联系人为刘云圻研究员、郭云龙研究员和赵志远副研究员。