백색 빛을 내는 고분자 개발
중국 과학자들이 유기 고분자에서 백색 빛을 만들 수 있는 독특한 방법을 개발했다. 고분자는 색깔 전시나 다른 전기 기기로 사용될 수 있을 것이라고 연구팀은 말한다. 이번 연구 결과는 Chemical Communication 지에 보고되었다.
Juan Peng 연구팀(Fudan University, Shanghai)은 가운데에 녹색과 적색 빛을 발산하는 염료를, 바깥 쪽의 고분자는 청색을 발하는 다이블락(diblock) 공중합 고분자 미셀을 제작했다. 염료들은 미셀에 의해 분리되어 있기 때문에 형광 물질 사이의 형광 공명 에너지 이동이 억제되어, 다양한 색들이 동시에 빛을 발산하게 되며 결과적으로 백색 빛이 만들어지게 된다 (그림)
적색, 녹색, 청색 빛을 동시게 발산하면 백색이 만들어진다.
백색 빛을 발산하는 유기 물질이나 고분자는 칼라나 유연한 디스플레이로 응용 가능하기 때문에 오랜 기간 동안 재료 화학자들의 관심을 받았다. 백색 빛을 만들기 위해서는 발산 스펙트럼이 전제 가시 영역 부분을 담당할 수 있을 만큼 넓어야 하며, 세가지 기본적인 색깔인 청색, 녹색, 적색을 포함하거나 적어도 두 개의 상보적인 색깔을 포함하고 있어야 한다. 그래서 다양한 방법들이 시도 되었지만, 제작비가 많이 들거나 만드는 방법이 간단하지 않았다고 Peng 박사는 말한다. 이번 연구의 핵심은 미셀(micelles)인데, 서로 다른 염료에서 발산되는 빛을 고립시키는 역할을 하기 때문이라고 박사는 설명한다.
Fred Wudl (University of California, US) 박사는 백색 빛을 만들어내는데 이번 연구는 매우 탁월하지만, 색깔이 있는 디스플레이나 다른 빛의 소스로 사용하기에는 효율이 떨어진다고 평했다. 연구팀은 이번 일을 통해 미셀이 전기 장치를 만드는데 사용되기를 희망하고 있다. 이번 연구가 상업적으로 응용될 수 있는 가장 중요한 부분은 백색을 발산하는 다이오드를 제작하는 것인데, 효율 문제를 해결하면 실제로 기기로 사용할 수 있을 것이라며, 가까운 시일 안에 이것이 가능하게 될 것이라고 Peng 박사는 말했다.
Polymers produce bright white light
10 November 2009
Scientists in China have discovered a unique way to produce white light from organic polymers. The polymers could eventually be used in colour displays and other electrical devices, they say.
Juan Peng and colleagues at Fudan University, Shanghai, made diblock copolymer micelles with green and red light emitting dyes in the middle, and blue light emitting polymers around the outside. The dyes emit simultaneously, blending the colours to produce white light.
Simultaneous emission of red, green and blue light produces white light
Creating white light emitting materials from organic complexes has been a significant challenge for materials chemists. Various methods have been attempted but none have the simplicity of this route, says Peng. The micelles are the crucial part, he explains, as they isolate the light-emitting dyes from each other. This stops energy transfer between them and allows them to emit simultaneously.
'This is a pretty clever piece of work and a very nice way of producing white light,' comments Fred Wudl, an expert in organic light emitting polymers, at the University of California, Santa Barbara, US. He suggests that the materials have great potential but that they are not yet efficient enough for use in colour displays and other light sources.
The teams are hoping to extend their work to make the micelles into electrical devices. 'The most important commercial application in this field is the fabrication of white light-emitting diodes. Only after we solve the efficiency problem, can we talk about actual devices. But I believe that in the near future, it will be possible,' concludes Peng.
Holly Sheahan
Source : KISTI, rsc.org
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