综述：电化学发光器件的结构组成、制备工艺及在柔性/可拉伸显示中的应用

这篇综述系统阐述了电化学发光器件(ECLDs)在柔性/可拉伸显示领域的研究进展，重点探讨了基于"材料-工艺-应用"协同优化的研究框架。文章详细分析了ECLDs的发光机制（包括湮灭型和共反应型），总结了发光体（如Ru(bpy)32+）、离子液体(ILs)和导电电极的材料选择策略，并对比了溶液涂覆、气相沉积、图案化工艺等制备技术。特别强调了ECLDs在低驱动电压(<10V)、高发光效率和优异柔性兼容性方面的优势，为柔性可穿戴显示技术提供了新的突破方向。

　　

电化学发光器件的发光原理与材料选择

电化学发光(ECL)是通过电极表面电化学反应产生激发态物质并释放光子的过程，其发光机制主要分为湮灭型和共反应型。湮灭型机制中，单个发光体在电极上发生氧化还原反应，生成的自由基离子通过电子转移形成激发态；而共反应型则需发光体与共反应物协同作用，典型如Ru(bpy)₃²⁺/TPrA体系。金属配合物（如钌、铱配合物）因其高发光效率和可调发光波长成为首选发光材料，其中[Ru(bpy)₃]²⁺的商业化应用最为成熟。

离子液体(ILs)作为核心电解质，1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([EMIM][TFSI])因其宽电化学窗口和高离子电导率被广泛应用。电极材料方面，金纳米线、碳纳米管(CNTs)和导电聚合物(PEDOT:PSS)等柔性导体逐步替代脆性ITO，通过预拉伸释放法构建的褶皱金-聚合物复合电极可实现40%拉伸应变下稳定工作。

器件制备工艺的创新突破

溶液加工技术（旋涂、刮涂）因其低成本优势仍是发光层沉积的主流方法，而直写印刷(DIW)和电纺丝技术为复杂结构器件提供了新思路。韩国团队通过3D打印制备出螺旋状ECLDs，掺杂SiO₂纳米颗粒改善墨水流变性能；中国学者开发的电纺TPU纤维多孔骨架，使发光溶液均匀渗透，器件在拉伸状态下亮度保持稳定。图案化工艺中，光刻与湿法刻蚀结合可实现微米级精度，而模板法更适合大面积制备。

柔性显示应用的三大方向

多色显示：通过混合金属配合物（如红光的[Ru(bpy)₃]²⁺与蓝光的Ir(diFppy)₂(bpy)PF₆）实现全彩发光，Au纳米颗粒修饰的ZnO纳米棒阵列将发光效率提升8倍。

可拉伸器件：表面嵌入式电极设计使器件在30%应变下亮度不衰减，而全弹性金电极器件通过蛇形结构实现100%拉伸变形。美国团队开发的离子凝胶基ECLDs在3000次弯曲循环后仍保持72%初始亮度。

穿戴式传感：多孔离子皮肤兼具压力传感与发光功能，其"压电离子效应"使发光强度与应力呈线性关系。纤维状ECLDs通过银线/金箔的核壳结构实现可编织特性，经15次洗涤后性能不变。韩国研究者将碳纳米管(CNTs)嵌入PDMS制备半透明压力传感器，在6.5V_PP下实现84.7cd/m²的绿光输出。

未来挑战与发展路径

当前ECLDs仍面临材料稳定性（如量子点光漂白）、工艺精度（<10μm图案化）和集成度（多像素驱动）等挑战。通过开发杂化发光系统（如聚集诱导发光材料）、优化离子迁移路径（纳米多孔电解质）、结合智能控制算法，有望推动ECLDs从实验室走向柔性电子、生物医学检测等实际应用领域。全印刷工艺与卷对卷制造的结合，或将成为实现低成本规模化生产的关键突破点。