近日，厦门大学柔性电子（未来技术）研究院黄维院士团队及合作者在喷墨打印柔性发光二极管领域取得重要进展，相关成果:“Intrinsically stretchable fully π-conjugated polymers with inter-aggregate capillary interaction for deep-blue flexible inkjet-printed light-emitting diodes”为题发表在Nature Communications（DOI: 10.1038/s41467-024-55494-2）期刊上。

聚合物发光二极管因其潜在的可溶液加工、本征柔性等特点是柔性/可穿戴显示技术的重要组成部分。印刷发光聚合物层的均匀性调控一直是上述研究领域的一个关键技术难点。作为典型的发光聚合物，全π共轭聚合物（FπCP）由于强烈的π-π相互作用会形成刚性和脆性的类晶体结构，这会降低聚合物薄膜材料的可拉伸性能。同时，这种相互作用会使油墨中的分子链形成粘度较低的弱链间缠结，从而导致咖啡环的形成。这会导致印刷薄膜的不均匀沉积，影响图案的分辨率和柔性显示器件的综合性能。

针对上述问题，黄维院士团队通过在发色团两侧进行不对称取代，有效地改变聚合物分子链在溶液中的堆积方式，从而制备出具有强聚集体间毛细管相互作用的本征可拉伸深蓝光全π共轭聚合物（FπCP），即POPOF和PFPO。这种不对称替代策略可以破坏FπCP的链规则性和结晶能力，有利于提高聚合物薄膜的可拉伸性能，POPOF和PFPO薄膜的断裂伸长率分别可达到53%和72%。同时，与具有各向同性的致密高斯链堆积的聚合物PODPF相比，PFPO和POPOF具有强毛细管相互作用，更有利于形成各向异性的松散的棒状堆叠，这有利于呈现均匀印刷沉积从而形成高质量的印刷薄膜。鉴于不对成取代分子优异的印刷能力和可拉伸性能，黄维院士团队成功将该聚合物应用于印刷柔性聚合物发光二极管，展示了该类聚合物在柔性显示领域的应用潜力。

图1. 具有棒状堆积结构的非对称取代聚合物毛细管效应、成膜动力学及性能比较

该工作在厦门大学柔性电子（未来技术）研究院黄维院士、谢国华教授和南京工业大学柔性电子（未来技术）学院林进义教授的共同指导下完成，论文的第一作者为厦门大学柔性电子（未来技术）研究院博士生倪铭键。这一工作得到了国家自然科学基金（62288102、22075136、22105099、62105262、62205141），国家重点研发计划（2020YFA0709900）以及江苏省基础研究计划（BK20243057）等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-55494-2

图文：倪铭键

编辑：李雅娴

审核：谢国华