在浙江省自然科学基金的资助下,张杰带领科研团队展开了“新型两极性铂配合物的可见/近红外电致磷光性质研究”。“别看这项技术的名字念起来很拗口,其实很好理解。”张杰解释说,他所研究的关键技术就是在发光材料分子中引入铂这种重金属,使分子间的配合更为“默契”,实现磷光发光,并且能实现发射波长的连续调节。
“七色彩虹,非常美丽。发光材料也要实现多种颜色的发射才能满足我们生活的需要,才能使我们的生活像彩虹一样充满缤纷的色彩。”要实现多种颜色的发射,张杰说这涉及到分子设计。它是一门艺术,就像油画一样,在创作的时候你要考虑到色彩,光影等等。如果分子设计好了,就像“魔术”一样让材料高效地发出不同颜色的光。为此,他们花费大量时间用来设计分子的结构。
实验室中的张杰
那么磷光发光材料与传统的荧光发光有什么区别呢?原来传统的荧光发光技术虽然流行,但也有着显而易见的缺点:光电量子效率低,往往不超过25%。尤其是目前在电视、计算机、通信终端与仪表显示、数码相机、车载显示、军事与航天等领域都具有广阔应用前景的有机发光二极管(OLED)技术,也没有摆脱荧光发光带来的麻烦,其要实现大规模产业化,亟待解决的关键问题发光效率低、器件使用寿命达不到应用要求等。
但有了磷光发光材料,光电转化效率有了大幅度的提高,“理论上而言,磷光发光材料最高的量子效率可以达到100%,最少比荧光发光材料提升了3倍。”张杰说,不仅如此,加入铂之后的发光材料使用寿命更长,同时加上合理的分子设计,其显示的色彩也更加绚烂。
张杰说,自己从博士到博士后,自始自终从事光电发光领域的研究,他希望通过本项目的研究,对新型金属配合物的合成和器件制备进行探索,为得到高效的可见/近红外发光材料开拓新方法、新思路和新技术。长期目标是开发高效、长寿命、廉价的有机电致发光材料,为大规模产业化奠定作好前期准备。