福州大學(xué)李福山教授研究團(tuán)隊(duì)使用高精度噴墨打印機(jī)（MicroFab Jetlab?Ⅱ噴墨打印系統(tǒng)）制備了高效柔性有機(jī)發(fā)光二極管（OLED），綠色OLED器件效率提高了近一倍，最大EQE達(dá)9.45%，電流效率為28cd/A。此外，在柔性基材上實(shí)現(xiàn)了1英寸的白色OLED陣列器件，最大EQE達(dá)4.8%，進(jìn)一步證實(shí)了噴墨印刷柔性器件大規(guī)模生產(chǎn)的可行性。

介紹

經(jīng)過幾十年的蓬勃發(fā)展，有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）已經(jīng)成功地在平板顯示器和固態(tài)照明領(lǐng)域商業(yè)化，柔性O(shè)LED因其高便攜性和低功耗的獨(dú)特優(yōu)勢而受到廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的真空蒸發(fā)沉積技術(shù)制備存在成本高的問題，而噴墨打印則具有材料利用率高、圖案精度高、便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。近年來，用噴墨打印技術(shù)制備的OLED器件取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。

李福山教授研究團(tuán)隊(duì)采用噴墨打印技術(shù)在PET襯底上制備了OLED器件，如圖1所示，OLED墨水的印刷是通過使用配備直徑30μm壓電噴頭的MicroFab Jetlab?Ⅱ高精度噴墨打印系統(tǒng)完成的。

通過仔細(xì)調(diào)整材料濃度和優(yōu)化打印參數(shù)，打印的點(diǎn)在柔性基底上表現(xiàn)出優(yōu)異的均勻性（圖2a和b）。該器件的電致發(fā)光（EL）光譜的發(fā)射峰在535nm處，半峰全寬（FWHM）為83nm（圖2d）。柔性綠色OLED具有較高的發(fā)光效率，最大EQE和電流效率分別為5.0%和15.3cd/A（圖2e）。

白色OLED在常規(guī)照明和顯示背光應(yīng)用領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注，白色柔性O(shè)LED的示意圖如圖3a所示，在白色柔性O(shè)LED器件中引入摻雜PEG的PEDOT：PSS作為孔穴注入層，可以提高器件的效率，EQE增加到4.8%，是未摻雜PEG的原始OLED（2%）的2倍多（圖3c），圖3e展示了有源發(fā)光區(qū)域?yàn)?英寸，分辨率為73像素/英寸（PPI）的白色柔性O(shè)LED陣列器件，證明利用噴墨打印技術(shù)進(jìn)行放大制造的能力。白色柔性O(shè)LED陣列器件在嚴(yán)重的彎曲條件下，能在外部偏壓刺激下均勻發(fā)光，還能顯示“FZU”（福州大學(xué)的縮寫）字符。以上結(jié)果證實(shí)了基于噴墨打印技術(shù)制造大尺寸白色柔性O(shè)LED器件的可行性。

結(jié)論

噴墨打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)具有高發(fā)光效率的柔性O(shè)LED器件，采用PEG修飾PEDOT：PSS空穴注入層，顯著提高了柔性O(shè)LED器件的性能。PEG摻雜后，綠色和白色柔性O(shè)LED器件的最大EQE分別從5%增加到9.5%，從2%增加到4.8%，在嚴(yán)重彎曲條件下仍可實(shí)現(xiàn)均勻發(fā)光。噴墨打印為實(shí)現(xiàn)大面積、高效、柔性O(shè)LED器件開辟了一條新的途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1] Feng C ,? Zheng X ,? Xu R , et al. Highly efficient inkjet printed flexible organic light-emitting diodes with hybrid hole injection layer[J]. Organic Electronics, 2020, 85:105822.