机半导体设备由于其轻薄以及良好的柔韧性,被广泛应用于下一代可穿戴电子产品中。当前,由有机发光二极管(light-emitting diodes,LED)组成的柔性显示器已应用于智能手表和腕带等电子器件,大大降低了功耗。此外,通过将有机LED和有机光电探测器相集成,可开发出一种能够用于脉搏血氧测量的全有机光电传感器。这种有机光学传感器十分灵活,能够长期监测人体的健康状况,直接附着在皮肤上也能减少不适。然而,长期的健康监测还需要将这种超柔性光学设备与能量收集的电源翔集成,实现设备的自供电。由于超柔性聚合物发光二极管在空气中的工作稳定性不足,给超柔性光学传感器与电源的系统级集成带来了极大的挑战。
近日,柔性电子大牛,日本东京大学Takao Someya课题组制备了倒置结构的超柔性聚合物发光二极管器件,并对器件的电子传输层进行掺杂,大大提升了器件的空气稳定性。并将发光二极管、有机太阳能电池和有机光电探测器集成,构筑了超柔性自供电有机光学系统,实现了对血管容积图(photoplethysmogram)的监测。该研究以“Self-powered ultraflexible photonic skin for continuous bio-signal detection via air-operation-stable polymer light-emitting diodes”为题发表在《Nature Communications》上。
文章亮点:
1、采用了掺杂8-quinolinolato lithium(Liq)的PEIE(polyethylenimine ethoxylated)层作为电子传输层,制备了倒置结构的有机LED器件。PEIE:Liq层固有的空气稳定性使得未经过钝化处理的器件在空气环境下连续工作11.3个小时之后仍然能保持70%的初始亮度,是传统聚合物发光二极管(PLED)的三倍。
2、集成的光学传感器在聚合物发光二极管的光强指数为0.98时具有较高的线性度。
3、系统中的有机太阳能电池在1000 lux的室内照明下表现出28.1%的功率转换效率(PCE),满足了整个系统的工作。
3、这种超柔性自供电有机光学系统可以在7s内监测出人的脉搏频率(77次/分钟)
超柔性自供电生理信号监测系统有机半导体设备由于其轻薄以及良好的柔韧性,被广泛应用于下一代可穿戴电子产品中。当前,由有机发光二极管(light-emitting diodes,LED)组成的柔性显示器已应用于智能手表和腕带等电子器件,大大降低了功耗。此外,通过将有机LED和有机光电探测器相集成,可开发出一种能够用于脉搏血氧测量的全有机光电传感器。这种有机光学传感器十分灵活,能够长期监测人体的健康状况,直接附着在皮肤上也能减少不适。然而,长期的健康监测还需要将这种超柔性光学设备与能量收集的电源翔集成,实现设备的自供电。由于超柔性聚合物发光二极管在空气中的工作稳定性不足,给超柔性光学传感器与电源的系统级集成带来了极大的挑战。
近日,柔性电子大牛,日本东京大学Takao Someya课题组制备了倒置结构的超柔性聚合物发光二极管器件,并对器件的电子传输层进行掺杂,大大提升了器件的空气稳定性。并将发光二极管、有机太阳能电池和有机光电探测器集成,构筑了超柔性自供电有机光学系统,实现了对血管容积图(photoplethysmogram)的监测。该研究以“Self-powered ultraflexible photonic skin for continuous bio-signal detection via air-operation-stable polymer light-emitting diodes”为题发表在《Nature Communications》上。
文章亮点:
1、采用了掺杂8-quinolinolato lithium(Liq)的PEIE(polyethylenimine ethoxylated)层作为电子传输层,制备了倒置结构的有机LED器件。PEIE:Liq层固有的空气稳定性使得未经过钝化处理的器件在空气环境下连续工作11.3个小时之后仍然能保持70%的初始亮度,是传统聚合物发光二极管(PLED)的三倍。
2、集成的光学传感器在聚合物发光二极管的光强指数为0.98时具有较高的线性度。
3、系统中的有机太阳能电池在1000 lux的室内照明下表现出28.1%的功率转换效率(PCE),满足了整个系统的工作。
3、这种超柔性自供电有机光学系统可以在7s内监测出人的脉搏频率(77次/分钟)
超柔性自供电生理信号监测系统 |