Justerbar emissiv organisk platform

NUS-kemikere har udviklet designretningslinjer for en type materialeplatform, som kan aktivere og justere organiske molekylers lysemissionsevne til lys- og displayapplikationer.

Materialers evne til at udsende lys i fast tilstand (faststoffluorescens) er en fundamental egenskab, der har mange potentielle anvendelser, såsom i belysning og displays. Der er en stigende efterspørgsel efter højtydende organiske molekyler til brug i fleksible skærme og belysninger fremstillet af organisk lysemitterende diode (OLED) teknologi. OLED-skærme er tyndere og mere fleksible sammenlignet med konventionelle flydende krystalskærme (LCD'er). Imidlertid, de fleste organiske molekyler er ikke i stand til at udsende lys effektivt i deres faste tilstand.

Et forskerhold ledet af professor Loh Kian Ping fra Institut for Kemi, NUS har udviklet designretningslinjer for todimensionelle (2-D) kovalente organiske rammer (COF'er), som effektivt kan bruges til at aktivere og justere dets solid-state fluorescens. COF'er er krystallinske polymerer dannet af organiske molekylære byggesten, som er stærkt forbundet med kovalente bindinger. Disse organiske molekylære byggesten er normalt ikke-emissive. Forskerholdet har vist, at lysemissionsfarven fra COF kan ændres fra blå til grøn til gul. Selv udsendelse af hvidt lys er mulig. Sammenlignet med fluorescerende små organiske molekyler, denne type materialeplatform kan give større lysudsendelse og et bredere farveområde og kan potentielt anvendes i sensing, belysnings- og displayapplikationer.

Fotoluminescensen af ​​lagdelte organiske materialer slukkes sædvanligvis. Dette skyldes π-π-stabling eller bindingsrotation, der forårsager ikke-emitterende spredning af fotoexcitationsenergi. Denne type COF-platform overvinder problemet ved at begrænse den intramolekylære bindingsrotation via intra- og mellemlagshydrogenbinding mellem de stablede COF-lag.

Hr Li Xing, en ph.d. studerende, der arbejder på dette projekt, sagde, "COF-platformen giver fleksibilitet i det strukturelle design og modifikation af materialet. Ved at justere sidekædefunktionaliteten og linkeren til COF-platformen, materialets lysemitterende egenskaber kan ændres, så de passer til forskellige applikationer."

"Stærkt emissive molekylære enheder kan inkorporeres i dette system for yderligere at forbedre emissionseffektiviteten, " tilføjede Prof Loh.