有机发光二极管(OLED)目前是智能手机和电视屏幕等消费电子产品中显示应用的首选技术之一。它们的高图像质量(如对比度和视角)、良好的功率效率(PE)和快速响应时间，再加上使用轻便灵活的塑料基板的可能性，使其成为高端产品的一个有吸引力的解决方案。然而，它们的制造成本限制了它们进入普通照明市场，在这个市场上，低成本是与现有照明技术竞争的关键参数。选择合适的电解液是聚合物发光电化学电池(PLECS)的一个基本方面，因为它提供了原位电化学掺杂，并影响到这些器件的性能。
来自巴伦西亚大学的学者开发了一种超支化聚合物(Hybrane DEO750 8500)与锂盐混合用作最先进的Super Yellow(一种聚苯乙炔)LEC的新型电解质。由于超支化聚合物具有理想的性质，以及它与发光聚合物形成均匀而光滑的薄膜，因此采用脉冲偏置电流方案可以得到具有优异电致发光性能的PLEC。器件性能非常稳定，寿命超过2000h，初始亮度大于450cd m−2，峰值效率为12.6lm W−1，开启时间小于1分钟。通过测量半导体在电致发光过程中的光致发光(PL)，研究了器件的稳定性。结果表明，在垂直堆积器件中，由于薄膜中掺杂前沿的推进，可以观察到光致发光的猝灭，并且当去除偏压时，可以立即恢复光致发光。相关文章以“Stable Light-Emitting Electrochemical Cells Using Hyperbranched Polymer Electrolyte”标题发表在Advanced Functional Materials。
论文链接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202104249
图1.有源层的FNAL器件结构和化学结构图：离子溶解的超支化聚合物(Hybrane)、三氟甲磺酸锂盐和半导体聚合物SY。
图2.在玻璃/ITO基板上涂覆30%Hybrane 9%LiTf的a)原始SY和b)SY的AFM图像(5µm x 5µm)。C)SY和SY与Hybrane、Hybrane LiTf和LiTf混合后的光致发光光谱
图3.a)亮度和b)在75A m−2恒流密度下驱动的LEC的驱动电压。
图4.平均脉冲电流密度为50/75/100Am−2时，1：0.3：0.09SY/Hybrane/LiTf的器件性能.a)亮度，b)平均值。电压，以及c)CE。
图5.a)在50A m−2下工作的第一个4分钟内的PL和EL演化 .b)归一化PL强度，LEC器件在25/50/100/200/500A m−2的恒定电流密度下偏置。将在25和500A m−2下驱动的单元放置一夜之间恢复约20小时，并再次测量。这两种测量都是在500 nm的光探针下进行的。
总之，本文引入了一种超支化聚合物(Hybrane)作为基于SY的最先进的PLEC装置中的离子溶解和传输材料。通过原子力显微镜(AFM)和PLQY测量研究了两种聚合物的共混性能。结果表明，SY和Hybrane可以在没有宏观相分离的情况下形成非常均匀和光滑的薄膜。用该方法制作了器件，并在恒定和脉冲电流下驱动，以评估其随时间的稳定性。在低脉冲电流密度(50A m−2)下，发光器件表现出优异的寿命，在1600个工作小时(估计t50为2000h)上保持了300cd m−2以上的亮度，良好的电流效率和功率效率分别为9.6cd A−1和12.6lm W−1。本文测量了器件在电致发光工作时的发光信号。结果表明，由于LEC的工作引起的猝灭，导致了PL信号的下降。切换off后，PL得到恢复。瞬态PL值和恢复程度取决于施加的电流密度。
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