可拉伸交流電致發(fā)光顯示器（ACEL）是一種將發(fā)光特性與機(jī)械性能相結(jié)合新興光電器件。由于其制備工藝存在較大困難,該器件并未得到廣泛應(yīng)用。本文以銀納米線為基礎(chǔ)采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備出可拉伸ACEL器件,展示出良好的光電特性和拉伸性能,在低壓下能夠獲得較高發(fā)光亮度,將其貼敷于人體表皮,通過(guò)控制電信號(hào)實(shí)現(xiàn)了顯示發(fā)光對(duì)聲音有響應(yīng)的可穿戴電子器件。主要結(jié)果如下:（1）采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備的長(zhǎng)銀納米線（長(zhǎng)度為60-70μm）電極,其電學(xué)性能、透光率均優(yōu)于短銀納米線（長(zhǎng)度為30-40μm）電極。研究表明長(zhǎng)銀納米線電極在100%拉伸和50%反復(fù)拉伸下均表現(xiàn)出優(yōu)異的拉伸性能。為制備可拉伸ACEL器件奠定基礎(chǔ),同時(shí)也為制備更優(yōu)越的銀納米電極提供了低成本、低損耗的處理工藝。（2）將電致發(fā)光層進(jìn)行絲網(wǎng)印刷圖案化,通過(guò)對(duì)不同粒度、厚度、比例和高介電常數(shù)復(fù)合材料所制備的ACEL器件光電特性和拉伸性能的測(cè)試,表明添加鈦酸鋇（BTO）納米顆粒的聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）復(fù)合彈性體的介電常數(shù)比純彈性體PVDF-HFP介電常數(shù)高近3倍,發(fā)光亮度大于2倍。同時(shí),在不同程度的機(jī)械拉伸下均能保持穩(wěn)定的光電特性。（3）... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

典型器件結(jié)構(gòu)[83]和工作原理[84]

碩士學(xué)位論文7大線性應(yīng)變可達(dá)120%（如圖1.2所示），并可拉伸至30%重復(fù)拉伸-釋放1000次，用來(lái)檢測(cè)性能的穩(wěn)定性。最后制作了一個(gè)5×5像素的可完全拉伸的褶皺陣列，首次展示了可拉伸OLED顯示器的架構(gòu)，展現(xiàn)出可拉伸顯示器件在不同領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。圖1.2基于銀納米線電極的可拉伸發(fā)光器件拉伸照片[88]2015年，Lee[89]等利用銀納米線作為正負(fù)極，PDMS彈性體為基底，同時(shí)在PDMS中加入ZnS:Cu[37,38]粒子作為發(fā)光層（如圖1.3所示），制備出簡(jiǎn)單三明治結(jié)構(gòu)的可拉伸發(fā)光器件，該器件能夠單向拉伸形變至100%（如圖1.4所示），且拉伸過(guò)程中性能穩(wěn)定，機(jī)械拉伸從0%逐漸增大至100%時(shí)，發(fā)光亮度僅僅下降13%，在交流驅(qū)動(dòng)電壓下，自變形的可拉伸發(fā)光器件經(jīng)過(guò)多次拉伸循環(huán)發(fā)光亮度下降了38%。可拉伸電子器件作為一種新興的器件，使得傳統(tǒng)剛性器件與優(yōu)良的機(jī)械順應(yīng)性相結(jié)合的柔性器件不能相媲美。柔性器件可以滿足機(jī)械變形下的各種需求，如彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉伸、折疊，使電子器件在嚴(yán)格的機(jī)械條件下穩(wěn)定使用。作為一種“軟”電子，可拉伸ACEL器件的特殊性能被認(rèn)為是下一代照明和顯示應(yīng)用的發(fā)展方向。軟物質(zhì)形態(tài)啟動(dòng)大量前所未有的應(yīng)用與之相結(jié)合，在生物醫(yī)學(xué)相關(guān)的應(yīng)用中，使用可植入器件在組織表面并且以物理方式呈現(xiàn)，用視覺(jué)方式進(jìn)行互動(dòng)，為用戶提供了視覺(jué)之外的觸覺(jué)交互的系統(tǒng)信息。這些材料在電子器件中可能需要面對(duì)超過(guò)100%應(yīng)變的可逆束縛，實(shí)現(xiàn)極度拉伸，這超過(guò)了大多數(shù)展示的可拉伸EL器件。本文主要選用ZnS:Cu、Mn發(fā)光粉，采用PVDF-HFP彈性體和發(fā)光粉混合作為發(fā)光層，TPU作為銀納米線電極的基底，制備出三層或四層結(jié)構(gòu)的可拉伸ACEL器件。

基于銀納米線電極的可拉伸交流電致發(fā)光器件研究8圖1.3基于ZnS:Cu粒子的可拉伸發(fā)光器件結(jié)構(gòu)示意圖[89]圖1.4基于ZnS:Cu粒子的可拉伸發(fā)光器件拉伸[89]1.5選題的研究意義及內(nèi)容1.5.1研究意義可穿戴電子器件在電子器件領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景，可拉伸ACEL器件有望在應(yīng)用中帶來(lái)新的機(jī)遇，如可穿戴交互顯示器、偽裝器件和軟體機(jī)器人發(fā)光皮膚等研究�？衫霢CEL器件具有優(yōu)異的耐久性和機(jī)械穩(wěn)定性，為可穿戴電子領(lǐng)域提供了潛在的應(yīng)用價(jià)值。隨著人類對(duì)柔性光電器件需求的不斷增長(zhǎng)和可穿戴/便攜器件的極速發(fā)展，ACEL顯示器因發(fā)光均勻、產(chǎn)熱低、制作工藝簡(jiǎn)單、低功耗等優(yōu)勢(shì)而顯現(xiàn)出較好的發(fā)展前途。這種低成本的絲網(wǎng)印刷技術(shù)能夠較容易地制作出無(wú)限制、隨意化的圖案化器件。到目前為止，ACEL器件已廣泛應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域，如黑色照明、裝飾照明、面板顯示，甚至大型廣告牌。1.5.2研究?jī)?nèi)容通過(guò)閱讀大量有關(guān)可拉伸發(fā)光顯示器的文獻(xiàn)，本文將闡述ZnS:Cu、Mn可拉伸發(fā)光體系，設(shè)計(jì)可拉伸ACEL器件隨音樂(lè)而有節(jié)奏閃爍集成系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)可拉伸ACEL器件與人體交互模式，并對(duì)該器件進(jìn)行相關(guān)光學(xué)性能研究。此外，本

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]宏觀尺度納米線組裝體及功能[J]. 劉建偉,梁海偉,俞書(shū)宏.  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(11)



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