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《先进材料》(Advanced Materials)同期背靠背!柔性电子全国重点实验室黄维院士和林进义教授团队在柔性有机电子领域取得一系列新进展
 添加时间:2026/05/06 发布:
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更新时间:2026-05-06

近日,南京工业大学、柔性电子全国重点实验室黄维院士、林进义教授团队联合国内外多家优势单位,在柔性有机电子与印刷有机发光二极管(OLED)核心领域取得一系列新进展,相关成果以 6 篇高质量论文发表于Advanced Materials(其中2篇同期背靠背)和Nature CommunicationsChemical ScienceThe Innovation等知名期刊,覆盖柔性有机晶体、超深蓝发光、高速可见光通信、长程激子输运、柔性材料设计方法论等关键方向

该系列成果由黄维院士、林进义教授团队牵头,联合王永进教授、张红雨教授、肖冠军教授、张秀娟教授、孙辰研究员等多位国内外学者协同攻关;南京工业大学丁雪华副教授、白鲁冰副教授、韩亚敏副教授、安翔副教授和韦传新、孙宁博士等青年教师,以及刘宾教授、徐曼副教授、孙丽丽博士等核心研究骨干做出重要贡献。研究工作得到国家自然科学基金委柔性电子基础科学中心项目、江苏省基础研究计划重点项目等支持,南京工业大学、柔性电子全国重点实验室均为第一通讯单位。

黄维院士-林进义教授团队,是国内持续深耕柔性OLED 研究的团队之一,长期聚焦纯碳有机发光半导体的柔性化、可印刷化与高性能化,致力于突破下一代柔性显示、可穿戴光电子、印刷集成器件的关键材料与技术瓶颈。团队致力于构建省属高校柔性电子学交叉学科人才培养模式,致力于构建可拉伸宽带隙有机半导体及其柔性电子器件,从人才培养与科学研究、产业实践多角度助力柔性电子学的发展。

课题组2026级博士研究生招生正在进行,敬请大家推荐优秀硕士毕业生(网站:https://www.x-mol.com/groups/iamjylin)。


一、厘米级大尺寸片状弹性晶体,开辟二维柔性有机发光二极管新路径

团队成功研发厘米级大尺寸片状 BMeOPhFO‑R 弹性柔性单晶,攻克柔性分子晶体难以形成二维片状形貌的行业难题。借助微聚焦 X 射线衍射,首次阐明针状与片状晶型的差异化弹性机制:针状晶体源于分子协同旋转运动,片状晶体则依赖二聚体间距可逆增大。基于该弹性单晶(弯曲曲率 < 5 mm)制备的柔性有机发光二极管,具备低驱动电压与稳定电致发光特性,为大面积、高曲率二维柔性光电子器件提供全新材料体系与制备方案。


链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202523494


二、三聚芴弹性有机晶体,实现高效柔性超深蓝光波导

团队设计合成三聚二芳基芴弹性分子晶体,分子量超过1300 g/mol,从分子层面破解传统晶体“脆性”与“深蓝光效率低”的长期矛盾。含烷氧基侧链的 DM3C8 晶体形成独特波纹状堆积,依托 C‑HπC‑HH 弱相互作用网络实现高稳定可逆弯曲形变;同时实现超深蓝发射(CIE: 0.16, 0.06)、51%高光致发光量子效率与0.68 ns短荧光寿命。该晶体在0–7 GPa压力下呈现罕见可逆压致发光“强度恢复”行为,作为光波导材料直线/弯曲损耗分别低至0.067 dB/mm0.085 dB/mm,为柔性光波导、可穿戴深蓝光器件提供理想平台。

链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202518687


三、可印刷深蓝光共轭聚合物,构建全有机高速可见光通信系统

面向下一代高速有机可见光通信(VLC)技术需求,团队创新提出多维自封装分子设计策略,将咔唑、三苯胺单元引入聚芴侧链,高效抑制π‑π堆积与聚集猝灭。所制备可印刷深蓝荧光聚合物荧光寿命仅0.30 ns,完美匹配高速响应要求;基于溶液法的深蓝光聚合物发光二极管外量子效率达1.94%、半高宽仅21 nm、亮度为6698 cd/m²。该材料兼具发光与光电探测双重功能,以此构建全有机RGB可见光通信系统,实现1 Mbps 速率下PRBS数字信号与音频模拟信号稳定传输,为柔性高速无线光通信提供全新解决方案。

链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202514881


四、亚毫米级球晶薄膜,实现共轭聚合物的超长程激子输运

针对传统共轭聚合物薄膜激子扩散长度仅5–20 nm的核心瓶颈,团队以支化侧链修饰的聚二芳基芴PEODPF为材料,通过溶剂蒸汽退火(SVA制备大面积亚毫米级高度有序球晶薄膜。该球晶由径向纳米纤维构成,多级取向结构显著降低缺陷态密度,实现激子扩散长度最高达396 nm、扩散系数最高0.63 cm2 s-1。基于该球晶的深蓝光PLED色纯度优异(CIE: 0.17, 0.11),最大亮度4897 cd/m2(提升47%),外量子效率与电流效率分别提升32%38%,在低电流密度下即可实现高亮度,为溶液加工型高性能光电器件开辟全新技术路线。

链接:https://link.springer.com/article/10.1038/s41467-026-68849-8


五、提出柔性发光聚合物三元设计框架,绘制可拉伸聚合物半导体领域发展路线图

团队首次系统提出柔性发光聚合物半导体三元设计框架:本征柔性工程、外增塑策略、弹性体共混策略,从分子、薄膜、器件多尺度厘清柔性与光电性能协同提升机理,并深入剖析性能平衡、相分离缺陷、层间机械失配等产业化关键挑战,并提出协同分子设计、原位表征、界面工程等前瞻性解决方案,为柔性发光半导体研究提供权威方法论与清晰发展路线图。

链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/sc/d6sc00449k


近期,该系列成果集中发布,是团队长期坚持基础研究与应用导向结合、多学科交叉协同创新的标志性成果,不仅在柔性有机晶体、深蓝光材料、激子输运、高速光通信等方向实现理论与技术突破,更为柔性显示、可穿戴电子、印刷集成器件、下一代无线通信等产业提供核心支撑。未来,团队将继续聚焦柔性有机电子前沿科学问题与关键技术,持续产出高水平创新成果,推动我国柔性电子产业迈向全球价值链中高端。


相关论文链接:

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202518687

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202523494

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202514881

https://link.springer.com/article/10.1038/s41467-026-68849-8

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/sc/d6sc00449k

作者:林进义;审核:季宜敬、陈永华



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