如果讓你用一種顏色來形容微觀的分子世界,你會選什么顏色?對于這個問題,臺州學院張杰博士給出了自己的答案:五彩斑斕。近年來,張杰始終致力于光電轉化領域磷光發光材料的研究,相比于傳統的熒光發光材料,這項技術能夠讓顯示的色彩更加絢爛,同時光電轉化效率更高。
在浙江省自然科學基金的資助下,張杰帶領科研團隊展開了“新型兩極性鉑配合物的可見/近紅外電致磷光性質研究”。“別看這項技術的名字念起來很拗口,其實很好理解。”張杰解釋說,他所研究的關鍵技術就是在發光材料分子中引入鉑這種重金屬,使分子間的配合更為“默契”,實現磷光發光,并且能實現發射波長的連續調節。
“七色彩虹,非常美麗。發光材料也要實現多種顏色的發射才能滿足我們生活的需要,才能使我們的生活像彩虹一樣充滿繽紛的色彩。”要實現多種顏色的發射,張杰說這涉及到分子設計。它是一門藝術,就像油畫一樣,在創作的時候你要考慮到色彩,光影等等。如果分子設計好了,就像“魔術”一樣讓材料高效地發出不同顏色的光。為此,他們花費大量時間用來設計分子的結構。
實驗室中的張杰
那么磷光發光材料與傳統的熒光發光有什么區別呢?原來傳統的熒光發光技術雖然流行,但也有著顯而易見的缺點:光電量子效率低,往往不超過25%。尤其是目前在電視、計算機、通信終端與儀表顯示、數碼相機、車載顯示、軍事與航天等領域都具有廣闊應用前景的有機發光二極管(OLED)技術,也沒有擺脫熒光發光帶來的麻煩,其要實現大規模產業化,亟待解決的關鍵問題發光效率低、器件使用壽命達不到應用要求等。
但有了磷光發光材料,光電轉化效率有了大幅度的提高,“理論上而言,磷光發光材料最高的量子效率可以達到100%,最少比熒光發光材料提升了3倍。”張杰說,不僅如此,加入鉑之后的發光材料使用壽命更長,同時加上合理的分子設計,其顯示的色彩也更加絢爛。
張杰說,自己從博士到博士后,自始自終從事光電發光領域的研究,他希望通過本項目的研究,對新型金屬配合物的合成和器件制備進行探索,為得到高效的可見/近紅外發光材料開拓新方法、新思路和新技術。長期目標是開發高效、長壽命、廉價的有機電致發光材料,為大規模產業化奠定作好前期準備。