美国芝加哥大学普里兹克分子工程学院（UChicago PME）研究团队发现，将一种广泛用于日常塑料制品的增塑剂——邻苯二甲酸二辛酯（DOP）加入热激活延迟荧光（TADF）聚合物发光层后，可显著提升柔性有机发光二极管（OLED）的发光效率与机械延展性。该成果由该校2025届本科生吴灵娜（Glingna Wang）主导完成，相关论文发表于《自然·通讯》（Nature Communications），标志着柔性显示技术在实现高亮度、高柔韧性方面取得关键突破。
传统柔性OLED面临的核心矛盾在于：为提升材料延展性而引入柔性结构时，常导致发光效率下降。这一现象源于聚合物链密集排列引发的“浓度猝灭”效应——相邻发光单元能量相互抵消，无法有效释放光子。研究人员提出通过物理间隔打破这种干扰，而DOP作为一种成熟工业添加剂，其分子结构可在聚合物基质中形成“分子间隔”，有效拉开发光单元间距，从而抑制能量非辐射损耗。实验未经处理的TADF薄膜发光量子产率（PLQY）仅为60%，加入DOP后迅速提升至接近逼近理论最大值。
更令人意外的是，该方法不仅改善了发光性能，还大幅增强了材料的机械适应性。原始薄膜在5%应变下即出现裂纹，而添加DOP后的样品拉伸率突破110%，远超多数现有柔性电子材料。该效果并非局限于单一聚合物体系。研究团队测试了四种不同化学结构的TADF聚合物，均表现出效率与延展性的双重提升，表明该策略具备跨材料通用性，无需为每种新材料重新设计复杂合成路径，极大降低了研发门槛。
在实际器件层面，采用DOP改性薄膜的OLED器件相较未改性版本，整体发光效率提升达35%。这为可穿戴健康监测设备、人形机器人皮肤、贴合式3D显示等应用场景提供了关键技术支撑。例如，在医疗领域，此类材料可用于制造可随人体运动自由变形的生物传感器阵列，实现长期稳定信号采集；在消费电子领域，则有望推动下一代柔性智能手表、折叠屏手机及沉浸式AR眼镜的量产落地。
对中国产业链而言，该研究揭示了两个关键采购与生产关注点：一是当前主流柔性OLED材料仍依赖进口高端聚合物前驱体，而本研究提出的“增塑剂共混法”可借助国内成熟的化工原料供应链（如DOP已在国内大规模生产）快速实现国产替代；二是该工艺对现有生产设备兼容性强，无需更换反应釜或涂布机，仅需调整配方即可实现性能跃升，适合中小型厂商进行快速试制与迭代。由于DOP属于已知安全等级较高的工业助剂，其在生物医学应用中的潜在风险较低，进一步拓宽了其在植入式电子设备中的使用前景。
目前，该团队正将改性材料集成至小型显示阵列，并探索其在光疗、光控药物释放等新型光响应生物器件中的应用。这一“以简单手段解决复杂问题”的思路，也为全球柔性电子材料研发提供了新范式：不必一味追求新型分子结构，而是可从已有工业化学品中挖掘潜力。对于中国从事柔性显示、可穿戴设备、医疗电子的企业而言，应重点关注增塑剂类添加剂在发光材料中的适配性测试，尤其是其长期稳定性、热老化行为及与封装材料的界面相容性，避免因小失大。