有机发光二极管中电子的分子高速公路研究人员开发新材料概念

有机发光二极管(OLED)现在被广泛使用。为了在显示器中使用，还需要蓝色OLED来补充红色和绿色基色。特别是在蓝色OLED中，杂质会产生强烈的电损耗，这可以通过使用高度复杂且昂贵的器件布局来部分避免。马克斯·普朗克聚合物研究所的一个团队现已开发出一种新材料概念，有望实现结构极其简化的高效蓝色OLED。

从电视到智能手机：有机发光二极管(OLED)如今正在进入我们日常使用的许多设备。为了显示图像，它们需要红、绿、蓝三基色。特别是蓝光发光二极管仍然难以制造，因为蓝光(从物理上来说)具有很高的能量，这使得材料的开发变得困难。

特别是材料中存在的微量无法去除的杂质对这些材料的性能起着决定性的作用。这些杂质(例如氧分子)形成了电子在二极管内部移动并参与发光过程的障碍。当电子被此类障碍物捕获时，其能量不会转化为光，而是转化为热。这个问题被称为“电荷捕获”，主要发生在蓝色OLED中，并显着降低其效率。

马克斯·普朗克聚合物研究所所长保罗·布洛姆领导的团队现已解决了电荷捕获问题。为此，他们使用了一类新型分子。它们由两个化学部分组成;一部分负责电子传导，而另一部分对杂质不敏感。

通过操纵分子的化学结构，实现了一种特殊的空间排列：当几个分子连接在一起时，它们形成一种“螺旋”——这意味着分子的电子传导部分形成内部，该部分被屏蔽外面是分子的另一部分。从分子角度来看，这类似于具有电子传导内核和屏蔽该芯的外部部分的同轴电缆。

因此，包层形成了电子传导核心的一种“保护层”，使其免受氧分子的侵入。因此，电子可以沿着螺旋的中心轴快速、自由地移动，而不会被障碍物困住，类似于高速公路上没有十字路口、红绿灯或其他障碍物的汽车。。

PaulBlom表示：“我们的新材料的特殊之处之一是，不存在因杂质造成的损失，从而实现高效的电子传输，可以极大地简化蓝色OLED的设计，同时保持高效率。”

研究人员希望通过他们的工作，朝着更简单地生产蓝色发光二极管迈出重要一步。他们现已在《自然材料》杂志上发表了他们的研究结果。