第一作者:Xiaokang Yao, Yuxin Li, Huifang Shi
通讯作者:安众福
通讯单位:南京工业大学
安众福,2014年在南京邮电大学取得博士学位(导师:黄维院士);随后,在新加坡国立大学从事博士后研究(合作导师:刘小钢院士);2015年至今,在南京工业大学柔性电子(未来技术)学院&先进材料研究院,任教授、副院长。主要从事有机光电功能材料的合成、性质和应用研究。安众福教授在有机室温磷光、有机长余辉发光、有机闪烁体等功能材料方向取得了一系列开创性和引领性创新成果,发表在Nat. Mater., Nat. Photon., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等国际知名刊物上。截止目前,共发表SCI论文100余篇;其中,14篇论文入选ESI高被引论文,2篇入选ESI热点论文。论文总他引6000余次,H因子51。现任中国化学会分子聚集诱导发光专业委员会秘书长与委员、《Chinese Chemical Letters》、《发光学报》等杂志青年编委。入选国家高层次人才计划青年项目、江苏省杰出青年基金项目、江苏省“六大人才高峰”人才计划等。
论文速览
窄带发光材料在光电子学中显示出广阔的应用前景。近年来,具有室温磷光(RTP)的纯有机磷光体在合理控制量子效率、寿命和色域方面取得了显著的成功,但是对于RTP颜色的纯度关注有限。本文研究了一种新型的闭环分子,这些分子通过多重共振效应展现出窄带室温磷光(RTP)特性,显著提升了RTP的颜色纯度。
研究发现,这些磷光体在刚性苯甲酮基质中掺杂后,在环境条件下表现出半高宽(FWHM)为30 nm的窄带磷光,其RTP效率可达51.8%。在77 K下,磷光的FWHM进一步降低到11 nm。通过甲基的修饰,可实现从天蓝色到绿色的窄带RTP颜色调节。
此外,本文还展示了这些材料在X射线成像和显示方面的潜在应用。该工作不仅为开发窄带RTP材料提供了设计原则,也为窄带发光材料在光电子领域的潜在应用迈出了重要一步。
图文导读
图1:纯有机磷光体中窄带磷光的示意图。
图2:掺杂到BP基质中的7-MQ(7-MQ/BP)在环境条件下的光物理性质。
图3:窄带磷光的机理研究。
图4:m-THF和BP基质中QA、3-MQ和TMQ分子的光物理性质。
图5:窄带RTP材料在X射线成像中的应用,包括能量转移过程、7-MQ的放射发光光谱。
总结展望
本研究开发了一类具有窄带室温磷光特性的闭环分子,通过多重共振效应显著提高了颜色纯度,并实现了从天蓝到绿色的可调色发光。这些发现不仅为设计高颜色纯度的窄带RTP材料提供了通用原则,而且为窄带发光材料在高端显示技术、高分辨率成像等领域的应用奠定了基础。
未来的工作将进一步探索这些材料在更多领域的应用潜力,并优化其性能以满足特定应用的需求。该发现为开发窄带RTP材料提供了前景,将为超高清显示、高分辨率成像等尖端技术的潜在应用奠定基础。
文献信息
标题:Narrowband room temperature phosphorescence of closed-loop molecules through the multiple resonance effect
期刊:Nature Communications
DOI:10.1038/s41467-024-48856-3
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