DOI:10.1021/acsaelm.0c00838

在众多不同的发光方式中，交流电致发光（ACEL）是一种有效的发光技术。相对于其他一些优势而言，ACEL技术的露天制备能力显得尤为重要，而静电纺丝被普遍认为是一种简单的纳米纤维露天制备方法。在此，作者将这两种技术结合在一起，首次制备了一种静电纺丝ACEL器件。静电纺丝是一种可扩展的制备技术，借助该技术可实现磷光体（ZnS:Cu）和电介质（BaTiO3）颗粒的均匀分散。在蓝绿发光（峰值波长为484nm）下，仅使用1kHz的正弦输入信号即可达到88.55 cd/m2的最大亮度值和7.4 cd/A的最大电流效率。通过SEM和EDS分析评估了纳米纤维垫的均匀性，并利用TEM进行佐证。通过X射线衍射（XRD）分析确认了活性材料的晶体结构。伴随着静电纺丝和光电领域越来越多的机会，所制备的材料在显示技术中的背光和平滑发光面板，大面积发光应用中的表面发光设备，例如广告或建筑方面，乃至光疗应用中均具有一定的开创性意义。

图1.具有双介电层的典型ACEL器件架构（插图：发光机制）。

图2.ACEL器件制备过程中涉及的步骤；第1步在ITO片上涂覆PVDF层，第2步静电纺丝磷光体纳米纤维层，第3步静电纺丝磷光体层顶部的介电纳米纤维层，第4步涂覆银浆作为器件的背电极。

图3.（a）所制备的ACEL器件的性能比较。（b）在驱动电压下绘制6号器件的亮度和电流性能曲线。（c，d）所制备的薄膜ACEL器件的图像。（e）1号器件在240 Vac下的暗场图像（黑点是由于在240 Vac下的过早失效造成的）。（f）在不同驱动电压下6号器件的频谱强度。（g）在CIE 1931色图中表示所有六个器件在其最大亮度点的颜色输出。

图4.（a）放大1000倍（插图：纤维直径分布）和（b）放大5000倍的磷光体层纤维形态的FE-SEM图像。（c）ZnS:Cu磷光体颗粒的SEM图像，以及（d）磷光体层的Zn元素映射（插图：表面元素分析）。

图5.（a）放大1000倍（插图：纤维直径分布）和（b）放大10000倍（插图：BaTiO3和PVDF复合材料的高放大倍率TEM图像）的介电层纤维形态的FE-SEM图像。（c）BaTiO3颗粒的SEM图像和（d）磷光体层的Ba元素映射（插图：表面元素分析）。

图6.（a）PVDF和PVDF/ZnS:Cu复合纤维以及（b）PVDF和PVDF/BaTiO3复合纤维的XRD图。