使显示器亮

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有机发光二极管(OLED)用于智能手机和电视中,以促进颜色的高对比度显示。在这种二极管中,共轭聚合物也常常被用作有机半导体。拜罗伊特大学的研究人员发现,这些聚合物的空间结构可以用来控制有机发光二极管的颜色,并有助于提高显示器的亮度。他们现在已经在科学杂志PNAS上提出这个以前未知的机制。

图片说明:左边有一个拉长骨架的聚合物(红黄)。分子积木的长侧链(灰色)形成稳定伸长的支架。在右边,有弯曲骨架的聚合物。插图:Dominic Raithel。

主链聚合物:

空间结构决定光的颜色。

适用于有机发光二极管的聚合物在新的研究结果中起着核心作用。由于连接分子形成块形成的链,它们具有主链。如果聚合物暴露在激光束中,它们吸收光并储存为激发能。这种能量沿着主干扩散。在那之后不久,它就被光释放出来了;

到目前为止,人们已经假定发射光的颜色取决于激发能在聚合物上传播的程度:假定聚合物的弯曲程度越高,能量传播的距离越小。然而,拜罗伊特的科学家已经驳斥了这种假设。他们所研究的聚合物的化学性质相同,弯曲程度不同,但激发能总是在相同的距离上传播。弯曲的聚合物发出绿光或蓝光,而拉长的聚合物则发出黄色或红色的光。“当这些聚合物来用于有机发光二极管,其不同的空间结构可以用来精确地控制光的颜色从OLED发光,解释说:”物理学家Dominic Raithel(硕士),这篇文章已经发表在PNAS的主要作者。

拜罗伊特的研究人员还发现,细长的聚合物具有由其侧链组成的支架,使细长的结构。这导致发光二极管的特殊优势:当拉长的聚合物相互层叠时,支架提供稳定。光学发射并不因此减弱”,Raithel说,他最近完成了他的博士论文在合成生物学的multichromophoric系统拜罗伊特大学DFG资助的研究训练组“物理”。在这种情况下,自然和合成有机材料在密切的跨学科合作中进行了研究。例如,实验物理学家安娜教授K hler和ö教授J rgen K hlerüö随着Mukundan Thelakkat教授,在功能高分子材料专家,参与了新的实验。

理论和实验的跨大西洋相互作用

聚合物的比较实验研究使用不同类型的光谱方法。“一个决定性的因素是单分子光谱在非常低的温度,而音乐为我们提供了其高性能的基础设施。使用这种方法,我们能够确定所发射的光的颜色和最后的激发能量的链状聚合物的延伸,”Richard Hildner博士解释说,谁协调研究在拜罗伊特大学。 

拜罗伊特的科学家们一起工作,密切与休斯敦的莱斯大学的一个研究小组,德克萨斯。Lena Simine博士和Peter J. Rossky教授进行了广泛的计算,对聚合物结构对所发出的光的颜色的影响。结合实验和理论方法,使人们对单个聚合物链的空间结构有了深入的了解,而传统的成像技术是不可能的。

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