我學者意外打造「籠狀分子」 有助人工合成OLED發光材料
台大化學系汪根欉、周必泰研究團隊,設計合成出高度對稱的籠狀分子(黑色),其中心空間可容納其他分子,放入之後,兩者結合成全新的超分子激發錯合物,有助OLED複合材料開發、甚至醫學、藥學等化學材料合成與發展。(記者吳柏軒翻攝)
〔記者吳柏軒/台北報導〕手機、電腦等螢幕由會發光的OLED製程,其需複合材料,甚至包含貴金屬銥等,台灣大學化學系教授汪根欉、講座教授周必泰等組成研究團隊,意外打造出「籠狀分子」的結構,有助人工大量合成出會發光材料,免去自然界材料的昂貴成本,有助未來低成本開發,相關內容已獲今年1月國際期刊《自然化學》刊登。
汪根欉表示,OLED(有機發光二極體)內複合材料的互相作用,在科學界仍是未解之謎,為了解密,團隊轉向研究化學結構,並想到「超分子」,創造出一個「籠子」,在其中塞入其他分子,觀察其中吸電、放電效應,意外穩定,成功創造出「超分子激發錯合物」,是實驗室10多年來研究成果。
周必泰解釋,該籠狀結構非常有用,可以「氧化」與「還原」在同一空間發生,且籠狀結構會自動鏈結,只要改變投入的材料,就可測試出最佳合成物,讓製程方便,且能量產,而在OLED複合材料的製程上,採用「蒸鍍」,會喪失90%原料,該結構去合成放光材料,可降低浪費,達更綠色永續。
汪根欉表示,現行OLED的放光材料要用到天然資源,尤其是貴金屬銥,因此廠商製造成本很難降低,但透過該籠狀結構當作平台,可在實驗室中直接人工合成出新材料,不用自然金屬,成本也可量產而下降,但坦言目前尚無國內廠商感興趣,不過已有美國、日本等國外重要材料開發商來接洽,相信台灣還是仍繼續開發便宜又高效能的OLED材料。
而未來,超分子激發錯合物除了有助開發OLED材料,汪根欉說,團隊也發想其他應用,包含醫學的癌症光動力療法中的敏化劑,乃至透過圓極化放光,達到加密防偽等功能;周必泰更說,該籠狀結構同時可吸電放電,可用在電解水產氫等機制,也是團隊未來鎖定的目標,其他領域還有藥學可開發。
國科會透過計畫補助該團隊研究,經過3年今(10日)公布研究成果,而相關論文則在今年1月獲國際學術期刊《自然化學》刊登,周必泰透露,論文投稿後3天就接獲期刊通知要送外審,代表首輪就被賞識。