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kaiyun官方-欧洲大学合成新型材料可制成更高效的OELD器件 以用于汽车仪表

发布时间:2025-07-12 04:26:38浏览次数:

  开云官方盖世汽车讯 在现代设备如手机屏幕或先进传感器中,光通常由成对的有机分子产生。其中一种分子被称为“供体”(donor),负责传递电子;另一种则称为“受体”(acceptor),负责接收电子。据外媒报道,立陶宛考纳斯理工大学(Kaunas University of Technology,KTU)的一支国际研究小组首次观测到,由两个受体分子形成的激发态复合物所发出的光。目前,该项研究成果已发表在《美国化学学会应用电子材料》(ACS Applied Electronic Materials)期刊上,为研发更简单、更高效、更具可持续性的光电器件开辟了新的可能性。

  欧洲大学合成新型材料可制成更高效的OELD器件(图片来源:立陶宛考纳斯理工大学)

  该项发明最重要的应用之一是有机发光二极管(OLED)。OLED技术已被广泛应用于手机、电视、智能手表和汽车仪表盘等日常设备。相较于传统的LED,OLED具有更好的柔韧性、更鲜艳的颜色表现、更高的对比度以及更低的能耗。然而,OLED通常由复杂或昂贵的元件制成,例如含铱或铂的金属有机复合物。为了推动OLED技术的普及,研究人员一直在探索使用有机化合物作为替代材料。

  KTU团队携手乌克兰科学家,成功设计并合成了适用于OLED技术的新型有机化合物。该研究成果有望简化OLED架构,实现架构中所有活性材料均为有机材料,并显著提升分子间相互作用效率。

  除了技术优势外,此类材料还易于合成,在固态状态下稳定,且无需复杂的制造工艺即可制成。这种灵活性不仅有利于技术的改进,还能促进其更快速地应用于实际产品中。

  KTU团队合成的材料的应用范围不仅限于显示屏和照明领域,其中某一类化合物对硝基芳香族化合物(如用于制造的苦味酸)表现出高敏感性。苦味酸若存储不当,可能因摩擦或受热变得高度敏感,具有严重的安全风险。新研发的分子接触到此种化合物时,其发光强度会降低,因而具备作为光学传感器的潜力,可探测浓度极低的危险质。

  由两个供体分子形成的复合物能够发光,这在科学界属于一个新现象。研究人员表示:“我们的发明中最令人兴奋的发现之一是分子新的行为方式以及发光方式,不仅单个的光子可以发光,还能够以一种意想不到的方式与相似的分子组合发光。这一发现挑战了传统的科学认知。”

  该项研究还包括设计和合成一系列新型多功能有机半导体,用于为现代有机光电系统提供定制化方案。

  研究人员表示:“我们的材料因具有多功能性、简单结构以及优异的光物理特性而脱颖而出。此类材料能够形成两种不同类型的复合物。在一种情况下是,与苦味酸相互作用后会形成一种不发光的复合物;另一种情况是两个供体分子形成一种发光的激发态复合物,后者具有热活化延迟荧光(TADF)特性,可在不依赖重金属衍生物的前提下大幅提升OLED的发光效率。此种特性提升了电能转化为光能的效率,让OLED显示屏和照明设备在消耗更少能量的同时发出更亮的光。”

  与很多有机发光材料不同kaiyun官方,即当分子紧密排列时,其发光强度会下降。研究人员研发的新分子却呈现相反的效果,即发光强度会随分子紧密排列而增强。此种现象称作“聚集增强型发光(aggregation-enhanced emission)。”此种特性不仅改进了性能,降低了能耗,还可以增强设备的稳定性与延长其使用寿命。此外,该材料的各层不易结晶,因此在不损失性能的情况下,还提升了设备的耐用性。