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有機光電材料研究破世界紀錄 海大洪文誼特聘教授多校跨域團隊成果連續三年榮登國際頂尖期刊Nature Photonics

中央社/ 2023.08.07 15:46

(中央社訊息服務20230807 15:46:20)海大洪文誼特聘教授有機光電材料跨域合作研究連續三年榮登的國際頂尖期刊

國立臺灣海洋大學光電與材料科技學系洪文誼特聘教授,與國立臺灣大學周必泰教授等多位學者,長期跨領域合作,運用新穎有機材料與優良元件製作,緊密結合物性探討,傑出成果連續三年榮登的國際頂尖期刊「自然光電 (Nature Photonics)」。學術貢獻包括逐年突破有機分子材料在紅外二區(NIR(II))的放光限制,更新2020年原團隊840奈米的有機強放光世界紀錄,達到1000奈米;以及成功解釋多重共振效應誘導–熱激活化延遲螢光材料的發光機制。相關研究成功突破傳統上有機光電分子材料的一些認知與瓶頸,更讓優異光電材料成為感測應用市場的當紅潛力股。

洪文誼教授帶領學生探討固態物理性質、光電特性與元件應用

市場研究機構TrendForce旗下綠能事業處LEDinside報告指出,紅外線技術可應用於安全監控、生物辨識、數位醫療、車用感測與通訊等眾多市場,具有無限商機。光譜感測、車內感測與車用光達、無人機、無人搬運車、距離感測器、光通訊等。洪文誼教授的研究重心即著重於近紅外有機發光二極體 (NIR OLED)的相關研究。以近紅外OLED而言,雖然人類肉眼無法接收近紅外光輻射,然而近紅外有機發光平面出光、多樣且價廉的製程、及可以有效穿透動物肉體組織的特性,應用於車輛感應以及生醫治療,將為全球帶來龐大商機。

OLED元件特性及量測系統

洪文誼教授積極投入的有機電致發光材料研究,雖可突破傳統近紅外光源效率不佳的限制,但其廣泛應用仍須科研技術克服,如需解決有機分子材料在紅外二區在「能隙定律」(energy gap law)中具顯著的熱淬滅效應。團隊運用氘化、分子堆疊等技術製備出的電致發光元件(OLED),放光波長達1000奈米,內、外部量子產率皆成功刷新世界紀錄。相關成果刊載於國際光電領域排名第一的Nature Photonics期刊,影響係數(IF)高達39.728,對學界及產業界都有高度的影響力。

海大有機光電實驗室現有製程及量測儀器

洪文誼教授指出,有機發光二極體的研究競爭非常激烈,整合不同領域的知識與專長,才能與世界一流的研究團隊競爭。積極與國內外知名有機化學學者合作,所產製的新穎有機光電分子材料,正是透過洪教授在海大完成固態物理性質、光電特性與元件應用上的探討。洪教授主持的有機光電實驗室,已成功地建立有機半導體相關製程及量測設備,包括純化系統,高真空蒸鍍機等。針對人眼無法偵測到的近紅外放光,實驗室則運用NIR OLED元件量測系統,在高速量測及計算分析下取得數據。針對往後產業化的需求,實驗室也建置OLED壽命量測系統,探究OLED 的劣化物理機制。

洪教授呼籲國內廠商及政府單位積極整合投入NIR OLED產業接軌國際科技趨勢

洪教授未來除了與團隊持續挑戰有機分子在紅外區之放光領域外,近年更在窄譜帶有機發光二極體(Narrowband OLED)領域研究中,獲得重大突破。透過控制發光體的分子取向來提高外耦效率,進一步提高元件效率。窄帶放光OLED的巨大潛力,有望成為下一代高解析度和廣色域顯示器中高效和廣泛採用的顯示技術。洪教授呼籲國內廠商及政府相關單位,積極整合投入NIR OLED相關產業,接軌國際科技發展趨勢,以感測與通訊技術為產業點亮熠熠光芒。

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