厦门大学林乃波与福建农林大学欧阳新华AOM：超高光取出丝素基柔性有机发光二极管

创新点：厦门大学林乃波和福建农林大学欧阳新华教授合作，利用丝素蛋白薄膜的低折射率、高光透过性和优异的薄膜平整度，构筑丝素基衬底柔性有机发光二极管（OLED），结果发现其器件表现优异的光取出和光电性能；研究发现丝素蛋白薄膜可与氧化铟锡（ITO）形成有效的分子偶极，降低了空穴注入势垒，提高电荷注入，实现高效率OLED的制备。

关键词：Advanced Optical Materials，丝素蛋白薄膜，OLED，光取出效率

柔性有机发光二极管（OLED）因其在可穿戴设备和柔性显示领域展示出巨大的应用前景近年来备受广泛关注。作为柔性器件的关键要素，研究开发新型具有可弯曲和/或可折叠特性的功能基材尤为关键。最近，随着研究工作的不断深入，相继开发了一系列性能优异的柔性基材，如：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯和聚酰亚胺等。然而，这些高性能柔性基材均源于化石资料，且器件废弃后不易降解，造成二次环境污染。因此，研究基于生物质基功能材料制备的高效率柔性OLED尤为重要。

尽管一些生物质基功能薄膜（如：维素、甲壳素和洋葱浆等）已成功应用于OLED作为柔性衬底，但基于这些薄膜制备的OLED通常表现出低的光取出效率。丝素蛋白作为一种生物质基功能材料，因其具有优异生物相容性，成为柔性电子（如晶体管、存储器件和光电元件）中绿色材料的重要来源。该团队基于前期对丝素蛋白薄膜光学性能的研究，采用碳酸氢钠对蚕茧进行蒸煮脱胶，结合溴化锂对其进行溶解，透析制备丝素蛋白溶液。通过溶液浇筑法制备具有高透光性和低折射率的丝素蛋白薄膜。并采用磁控溅射技术制备氧化铟锡（ITO）基导电丝素蛋白薄膜，系统地探究了ITO的溅射工艺对薄膜的透光率和导电性的调控因素。结果发现：ITO导电层的引入，改善了丝素蛋白薄膜的表面平整度，降低了薄膜的折射率，提高了薄膜的光取出效率。制备的柔性OLED其光取出效率较之传统的PET柔性衬底提高近乎2倍，对应的光电性能参数均实现了2倍的提升。这一研究结果可为丝素蛋白的高值化应用开辟了新途径，也为高性能柔性可穿戴电子器件的研究做出理论探索和研究铺垫。

WILEY

论文信息：

Silk Fibroin-Based Flexible Organic Light-Emitting Diode with High Light Extraction Efficiency

Wei Chen, Chuan Xu, Lingqing Kong, Xiang-Yang Liu, Xingye Zhang,* Naibo Lin,* and Xinhua Ouyang*

Advanced Optical Materials

DOI: 10.1002/adom.202102742

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Advanced

Optical

Materials

期刊简介

Advanced Optical Materials创刊于2013年，是一本报道材料科学领域与光-物质相互作用相关的突破性研究的跨学科国际期刊。其收录论文的研究领域包括光子学、等离激元光子学、超材料等。2021年影响因子为9.926。

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