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進入突破半世紀理論瓶頸 台大有機電致發光研究躍國際期刊
台大以卡通畫面比喻說明深奧的科學研究，假設「激子」是一位挖路工人，開始用鑽孔機鑽洞，鑽孔機的振動傳給這位工人，工人就強烈的振動起來，假設有3位工人組合在一起鑽孔， 鑽孔機傳來的振動，在共振之下平均由3個工人來分攤，這時每位工人（激子）和振動的耦合就減少到只有1位工人（激子）時的3分之1。（台大提供）
〔記者林曉雲／台北報導〕國立台灣大學化學系教授周必泰領導的國際跨校團隊，研究成果打破半世紀以來的理論瓶頸，讓OLEDs（有機電致發光）在近紅外的應用，諸如生醫紅外影像、紅外線醫療、手機紅外辨識、測距與夜視等的大面積二維化及可撓式元件，邁進一大步，成功刊登於國際光電最頂尖的「自然光電」（Nature Photonics）期刊。
台大今天發布此好消息，該團隊研究是「Overcoming the Energy Gap Law in Near-infrared OLEDs by Exciton–Vibration Decoupling」，即利用激子─振動去耦合概念，克服能量間隔定律障礙，藉以製成高效率近紅外有機電致發光元件。起始於周必泰教授在2017年和時任國立清華大學教授季昀（現任職於香港城市大學材料系）及清大材料科學工程學系教授林皓武合作，發表一篇刊登在「自然光電」期刊論文，創始性將「有機電致發光」（OLEDs）波長推至740 奈米波長（一般可見光400-700奈米，愈長愈紅），直到今日，24%發光效率仍是近紅外OLEDs 的世界紀錄，這篇論文廣被專業領域引用超過223 次。
團隊以卡通畫面比喻，說明深奧的科學研究，假設「激子」是一位挖路工人，開始用鑽孔機鑽洞，鑽孔機的振動傳給這位工人，工人就強烈的振動起來，經由摩擦的各種小振動轉變為熱消散出去，再假設有3位工人組合在一起鑽孔， 因相互之間存在某種作用力的關係，讓他們排列的非常整齊，在受力均勻下，鑽孔機傳來的振動，在共振之下平均由3個工人來分攤，這時每位工人（激子）和振動的耦合就減少到只有1位工人（激子）時的3分之1，依此類推，N個工人藉由某種力的結合均勻共振，理論上耦合的強度對每位「激子」而言就就減弱到1/N，也就是說熱消散的機率可減低到一個工人的1/N，能量守恆下， 當熱消散降低時， 放光的機率就增加及增強。
團隊說明，實際機制並不如卡通般描述的簡易，但理論上是可行的，這也是化學以及材料領域的精華之一。周必泰教授聯合清華大學季昀教授及其學生王聖夫，設計合成新穎的鉑金屬化合物，藉著鉑與鉑之間的作用力，成功達成分子自組裝的目標，一舉將鉑金屬錯合物的放光波長推到空前的960奈米，大於900奈米的元件需要特殊的近紅外量測系統。中國蘇州大學教授廖良生、我國海洋大學教授洪文誼及淡江大學教授徐秀福亦參與合作，而研究最艱難部分則由論文的第一作者台大化學系博士生魏佑臣突破，利用理論及實驗互相印證，打破半世紀以來咸認為有機強紅外發光是不可能達成的瓶頸，引領未來在近紅外有機發光領域的學術基礎研究，以及促進紅外光產業應用之契機。
