吉林大學電子科學與工程學院集成光電子學國家重點實驗室孫洪波和馮晶教授科研團隊，研制出具有高效率和高機械穩定性的可拉伸有機電致發光器件(Stretchable OLED，SOLED)，相關研究成果以“Efficient and mechanically robust stretchable organic light-emitting devices by a laser-programmable buckling process”為題，于2016年5月17日發表在《自然》出版集團旗下的《自然通訊》雜志。
研究背景
過去幾十年，硅基電子學在小型化、高集成度和高速度方面取得了巨大的成功。但是，傳統的電子器件不可彎折、不可拉伸的缺點，在很大程度上限制了器件的應用。 近年發展起來的柔性電子學和最近剛剛興起的可拉伸電子學為人們帶來了全新的概念，使得電子器件可以彎折甚至拉伸，從而應用于醫學移植、人工智能、仿生材料等，尤其是可穿戴設備領域。 面向可穿戴設備應用，SOLED作為嶄新的概念進入人們的視野，迅速引起關注并成為研究的熱點。然而實現可拉伸功能，要求器件在反復拉伸的情況下仍需保持原有的性能，SOLED的材料選擇、器件結構設計以及器件制備工藝都因此受到了局限，導致目前為止其效率和機械穩定性等技術指標都遠遠低于實用化的需求。
研究成果 基于SOLED面向可穿戴設備的重要應用前景，孫洪波和馮晶教授科研團隊將高效率、高機械穩定性的SOLED作為研究目標，提出基于可編程的激光加工技術實現超薄OLED結合有序褶皺的可控拉伸方案，如下圖：
這一方案的優勢是OLED器件自身無需拉伸，因此器件結構設計、材料選擇和工藝制備方法不受局限，從而可實現器件的高效率。對于SOLED在反復拉伸過程中形貌變化導致的機械穩定性差，從提高拉伸過程的可控性這一角度加以解決。基于激光加工技術在彈性襯底表面制備有序的表面微結構，實現超薄OLED與微結構化彈性襯底的可控局部鍵合形成有序褶皺，使得器件整體在反復拉伸的過程中保持固定的形貌，只有局部彎折及其曲率半徑的變化，從而提高器件整體的機械穩定性。
基于以上方案，該科研團隊研制的SOLED在70%拉伸度下，器件效率為70 cd/A，拉伸15000次后器件性能下降小于16%，是迄今為止SOLED效率和機械穩定性的最高紀錄。SOLED的拉伸度可達到100%，并可貼附于手指關節，如上圖所示。這一制備方案具有工藝簡單、成本低、與OLED制備工藝相兼容，材料和器件結構靈活等優點，為設計和制備具有更高效率的單色甚至白光SOLED提供了有效途徑，因而推動SOLED在可穿戴設備應用領域向前邁進了重要一步。該工作得到國家自然科學基金資助。
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