近紅外有機發光材料研究取得進展——為將來設計近紅外有機電致發光材料提供了新思路
2009-02-18 來源:中國聚合物網
我國科學家與國外科學家通力合作,在近紅外有機電致發光材料方面取得重要進展,相關結果近期陸續發表在國外學術期刊《材料化學》和《先進材料》上。該項工作被認為為將來設計近紅外有機電致發光材料提供了新的思路,對有機光電子學和光通訊應用的研究與發展具有重要的指導意義。
專家介紹,近年來,隨著近紅外領域研究的深入和其應用范圍的擴大,特別是光通訊、公共安全和生物醫療等行業的發展和需求,迫切需要一種具有良好發光性能的近紅外材料。有機材料由于成本低、工藝簡單和結構易調控等優點而備受關注。到目前為止,重點研究的近紅外有機發光材料主要集中在兩大類:一是稀土元素配合物;二是有機離子染料。由于稀土元素的f-f躍遷是宇稱禁阻的,其分子的激發需要通過配體與中心離子的能量轉移,發光效率較低。而有機離子染料由于靜電相互作用,分子容易因聚集而導致發光淬滅,并且主客體摻雜器件還存在著主體材料伴隨著紅外發光的問題以及效率低和制備工藝復雜等缺點。傳統有機非離子型發光材料則不受上述因素的限制,可得到聚集態下較高的發光效率。但這類材料由于受分子結構設計和聲子振蕩對激子淬滅的限制,其發射波長很難設計到達1.0微米以上的近紅外區,目前報道很少。
中科院長春應化所先進有機光電材料與器件研究中心研究員馬東閣等,通過與加拿大卡爾頓大學教授王植源合作,首次將強電子給體與受體共軛連接,利用分子內電荷轉移機制,合成了一系列高效的近紅外有機非離子型發光材料。通過調控其中電子給體、受體和連接基團的結構,可使分子的最長吸收波長達到1.1微米以上,光致發射波長達1.5微米,與以往報道的材料相比,波長有大幅度的紅移。并且通過真空蒸鍍法制備了非摻雜的電致發光器件,器件發射很好的近紅外光,發射波長為1.08微米,效率可達0.28%,比離子染料型器件的效率提高了近10倍。通過進一步優化分子結構,發射波長可調至1.22微米,接近了光通訊窗口,是迄今為止有機近紅外電致發光器件相關報道中發射波長最長的。該材料合成簡便,器件發光效率高,除可用于信息顯示和夜視背景光源,在生物傳感等方面也有廣泛的應用前景。
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(責任編輯:琛)
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