關(guān)于發(fā)光聚合物的一種新理論認為，發(fā)光聚合物的效率能翻番。這種產(chǎn)品的開發(fā)將增進柔性顯示器的推廣或是說可能削減平板顯示器的成本，平板顯示器當前主要依賴昂貴的材料。

這種新理論形成于以下三方科學(xué)家合作的一個項目：Mons-Hainaut大學(xué)、中國科學(xué)院分子學(xué)中心及佐治亞技術(shù)學(xué)院生化學(xué)院。

研究人員與試驗人員希望識別出與其他發(fā)光材料相比更具競爭力的新型聚合物。

“目前聚合物發(fā)光二極管已用于單色顯示器的研制，但是在開發(fā)全彩色顯示器方面還有很多工作要做，”佐治亞技術(shù)學(xué)院的Jean-Luc Bredas表示，“隨著眾多公司涉足該領(lǐng)域，可以說塑料電子時代正在到來。”

聚合物發(fā)光器件源于加州大學(xué)的Alan Heeger對聚合物的研究工作，為此他獲得了諾貝爾獎。盡管復(fù)合物半導(dǎo)體和有機晶體半導(dǎo)體的性能更好一些，但是聚合物能夠嵌入到低成本高吞吐量的制造工藝中。在性能方面聚合物處于低端。

無機和有機半導(dǎo)體在理論上功率局限是100%，實際上這從未達到過，但是這個數(shù)字至少給予希望，能夠無限改進混合物的性能。相反，聚合物僅有25%的理論局限。

Bredas 和同事開始考慮在電極重新合并時電荷載體(空穴和電子)如何被注入聚合物去產(chǎn)生光。聚合物鏈形成通道引導(dǎo)兩種電荷到達共同的匯合點，在匯合點它們自行組成名為電子空穴對的短期對子。

依靠自旋取向，電荷載體能夠形成兩種不同的電子空穴對，其中一種能在衰減時產(chǎn)生光子，衰減時電子空穴對以原子振動的形式消耗能量。然而，由于產(chǎn)生光的單電子空穴對的形成比例僅為一比四，因此光子的產(chǎn)量很少。

在新一輪對聚合物的研究中, Bredas進行長鏈聚合物運算以觀察電子空穴對形成的動態(tài)過程。

“三重電子空穴對要比單體電子空穴對花更長時間到達基態(tài)，這就給它們更多的時間去轉(zhuǎn)換成能產(chǎn)生光子的電子空穴對，”Bredas 解釋說。三重體能分裂并重組成單體，也能通過系統(tǒng)間過渡過程進行轉(zhuǎn)換。

計算結(jié)果顯示，長鏈系統(tǒng)更易于形成單體，這表明可能存在一些聚合物，它們能產(chǎn)生的電子空穴對比只靠統(tǒng)計學(xué)預(yù)測的要多。理論研究正與實驗室工作相結(jié)合以確定具有更高轉(zhuǎn)換效率的候選者。

（轉(zhuǎn)自 電子工程專輯 作者：博才）