Ein neues organisches Molekül bricht Rekorde bei der Phosphoreszenzeffizienz und öffnet den Weg für Anwendungen ohne seltene Metalle

Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Osaka hat herausgefunden, dass das neue organische Molekül Thienyldiketon eine hocheffiziente Phosphoreszenz aufweist. Es erreicht eine mehr als zehnmal schnellere Phosphoreszenz als herkömmliche Materialien, was es dem Team ermöglichte, diesen Mechanismus aufzuklären.

Der Artikel wird in der Zeitschrift veröffentlicht Chemische Wissenschaften.

Phosphoreszenz ist eine wertvolle optische Funktion, die in Anwendungen wie organischen Elektrolumineszenzdisplays (OLEDs) und der Krebsdiagnostik eingesetzt wird. Bisher war es eine große Herausforderung, eine hocheffiziente Phosphoreszenz ohne den Einsatz seltener Metalle wie Iridium und Platin zu erreichen. Phosphoreszenz, die auftritt, wenn ein Molekül von einem Zustand mit hoher Energie in einen Zustand mit niedriger Energie übergeht, konkurriert oft mit strahlungslosen Prozessen, bei denen das Molekül Energie in Form von Wärme verliert.

Dieser Wettbewerb kann zu langsamer Phosphoreszenz und geringerer Effizienz führen. Obwohl frühere Untersuchungen gezeigt haben, dass der Einbau bestimmter Strukturelemente in organische Moleküle die Phosphoreszenz beschleunigen kann, konnten diese Bemühungen nicht mit der Geschwindigkeit und Effizienz seltener Metallmaterialien mithalten.

Die Entdeckung des neuen organischen Moleküls Thienyldiketon durch das Forschungsteam stellt einen bedeutenden Fortschritt auf diesem Gebiet dar. Yosuke Tani, Hauptautor der Studie, sagte: „Wir haben dieses Molekül zufällig entdeckt und zunächst nicht verstanden, warum es eine so überlegene Leistung zeigte.“ Mit fortschreitender Forschung begannen wir jedoch, die Puzzleteile miteinander zu verbinden und unser Verständnis zu vertiefen. »

„Unsere Forschung hat zu einem besseren Verständnis des Mechanismus hinter der Leistung dieses Moleküls geführt als bei jedem anderen organischen phosphoreszierenden Material“, erklärt Dr. Tani. „Dennoch glauben wir, dass es noch viel zu erforschen gibt, und wir sind gespannt auf die möglichen Anwendungen.“ »

Diese Forschung liefert neue Designrichtlinien für die Entwicklung organischer phosphoreszierender Materialien, die nicht auf seltenen Metallen basieren und das Potenzial bieten, diese Materialien in verschiedenen Anwendungen zu übertreffen und zu ersetzen. Die Ergebnisse versprechen erhebliche Fortschritte unter anderem in den Bereichen OLEDs, Beleuchtung und medizinische Diagnostik.