喷墨打印制备高效柔性有机发光二极管（OLED）

福州大学李福山教授研究团队使用高精度喷墨打印机（MicroFab Jetlab®Ⅱ喷墨打印系统）制备了高效柔性有机发光二极管（OLED），绿色OLED器件效率提高了近一倍，最大EQE达9.45%，电流效率为28cd/A。此外，在柔性基材上实现了1英寸的白色OLED阵列器件，最大EQE达4.8%，进一步证实了喷墨印刷柔性器件大规模生产的可行性。

介绍

经过几十年的蓬勃发展，有机发光二极管（OLED）已经成功地在平板显示器和固态照明领域商业化，柔性OLED因其高便携性和低功耗的独特优势而受到广泛关注。传统的真空蒸发沉积技术制备存在成本高的问题，而喷墨打印则具有材料利用率高、图案精度高、便于大规模生产等优点。近年来，用喷墨打印技术制备的OLED器件取得了相当大的进展。

李福山教授研究团队采用喷墨打印技术在PET衬底上制备了OLED器件，如图1所示，OLED墨水的印刷是通过使用配备直径30μm压电喷头的MicroFab Jetlab®Ⅱ高精度喷墨打印系统完成的。

通过仔细调整材料浓度和优化打印参数，打印的点在柔性基底上表现出优异的均匀性（图2a和b）。该器件的电致发光（EL）光谱的发射峰在535nm处，半峰全宽（FWHM）为83nm（图2d）。柔性绿色OLED具有较高的发光效率，最大EQE和电流效率分别为5.0%和15.3cd/A（图2e）。

白色OLED在常规照明和显示背光应用领域受到广泛关注，白色柔性OLED的示意图如图3a所示，在白色柔性OLED器件中引入掺杂PEG的PEDOT：PSS作为孔穴注入层，可以提高器件的效率，EQE增加到4.8%，是未掺杂PEG的原始OLED（2%）的2倍多（图3c），图3e展示了有源发光区域为1英寸，分辨率为73像素/英寸（PPI）的白色柔性OLED阵列器件，证明利用喷墨打印技术进行放大制造的能力。白色柔性OLED阵列器件在严重的弯曲条件下，能在外部偏压刺激下均匀发光，还能显示“FZU”（福州大学的缩写）字符。以上结果证实了基于喷墨打印技术制造大尺寸白色柔性OLED器件的可行性。

结论

喷墨打印技术可以实现具有高发光效率的柔性OLED器件，采用PEG修饰PEDOT：PSS空穴注入层，显著提高了柔性OLED器件的性能。PEG掺杂后，绿色和白色柔性OLED器件的最大EQE分别从5%增加到9.5%，从2%增加到4.8%，在严重弯曲条件下仍可实现均匀发光。喷墨打印为实现大面积、高效、柔性OLED器件开辟了一条新的途径。

参考文献：

[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.