中国科学院 (一)THS低聚物系列的分子结构
有机电致发光器件所用材料的能带图
TFB(聚[(9，9-二辛基芴基-2，7-二基)-alt-(4，4？-(4-仲丁基苯基)二苯胺)]和F8BT分子结构分别在相对能带图的上方和下方示出
有机发光二极管结构，包括氧化铟锡图案化玻璃衬底、掺杂有聚(苯乙烯磺酸盐)的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)、空穴传输层、TFB电子/激子阻挡层、F8BT:l-P6(THS)近红外发光层和钙/铝阴极
荣誉:亚历山德罗·米诺托，易卜拉欣·布鲁特，亚历山大·G
Rapidis，Giuseppe Carnicella，Maddalena Patrini，Eugenio Lunedei，Harry L
安德森和佛朗哥·卡西亚利 近红外发射器对于各种生物医学、安全和国防应用，以及可见光通信和物联网都至关重要
来自英国和意大利的研究人员已经开发出卟啉低聚物近红外发射器，尽管完全不含重金属，但仍能提供高效率
他们展示了850纳米的有机发光二极管
8%的峰值外部量子效率，以及器件效率的新定量模型
操纵近红外(NIR)辐射的能力不仅有可能为生物医学领域(人体组织的半透明性是一个明显的优势)也有可能为安全(例如
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生物测定学)和信通技术(信息和通信技术)，其中最明显的应用是可见光通信及其相关分支，包括即将到来的物联网革命
与无机半导体相比，有机近红外光源提供了大面积的廉价制造、机械灵活性、一致性以及潜在的生物兼容性
然而，有机发射体在近红外光谱中的发射效率受到固态发射体的某些类型的聚集/堆积的不利影响以及通常观察到的能量间隙减小时非辐射速率的增加的阻碍
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无辐射跃迁的所谓“能隙定律”
有机/无机混合创新材料，如钙钛矿甲基卤化铵和量子点，可以提供高外部量子效率(EQE)的替代品，但其重金属含量将阻止其在大多数应用中的使用，特别是生物相容性或耐磨的应用
毒性问题也会影响含有有毒重元素的磷光材料
在《光:科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，由伦敦大学学院的弗朗哥·卡西利教授和牛津大学的哈里·安德森教授领导的一个国际科学家小组报告了新型无毒、不含重金属的有机近红外发射器和有机电致发光器件，其特征是发射峰在约850纳米，最大3
8%外部量子效率(EQE)
作者利用光谱学阐明了如何利用寡聚体长度t增加的激发态空间范围来有利地操纵辐射和非辐射过程之间的竞争(分别由辐射和非辐射速率kr和knr量化)，同时抑制聚集
令人惊讶的是，不是光致发光量子产率随着低聚物长度(从而随着间隙的减小)而降低，而是在六聚体(P6(THS))周围观察到光致发光量子产率的稳定增加和最终饱和
令人惊讶的是，考虑到在这些系统中，卟啉之间基于共轭三键的桥允许大环之间有效的分子内电子耦合，从而使辐射(单线态)激发态(激子)在分子的越来越多的部分上离域，这种行为是可以理解的
考虑到三重态固有的局域化性质，这迫使辐射(单重态)和非辐射(三重态)激子的空间范围失配增加
这种不匹配预计会抑制单线态和三线态之间的系统间交叉(ISC)，从而抑制非辐射速率(knr)
此外，激子离域化也被认为有利于与振动阶梯的解耦(从而绕过EG定律)
值得注意的是，在这些系统中，非辐射速率的增长作为能隙减小(由低聚物长度增加所迫使)的函数，其特征是对数速率比以前的研究小一个数量级
第二，大体积的三己基甲硅烷基侧链连接到卟啉上，通过空间位阻来防止聚集猝灭，从而限制π-π相互作用(见图1中的化学结构)
通过在有机发光二极管中加入F8BT:l-P6(THS)混合物，基本的光物理和材料设计突破得到了证实，平均EQE值为1
1%和最大EQE 3
8%，峰值波长为850纳米(图2)
一个新的定量模型也被开发来分析结果，这意味着三重态到单重态转换过程的重要性
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反向系统间交叉和/或热激活延迟荧光),以解释超出自旋统计强加的表观极限的EQE值
以F8BT:l-P6(THS)为活性层的有机电致发光器件在15和24 V (i
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最大辐射电压),分别有和没有EBL(a ), EQE对电流密度(b)和相应的JVR曲线(插图)
荣誉:亚历山德罗·米诺托，易卜拉欣·布鲁特，亚历山大·G
Rapidis，Giuseppe Carnicella，Maddalena Patrini，Eugenio Lunedei，Harry L
安德森和佛朗哥·卡西亚利 据作者所知，本文中给出的方程是迄今为止在“无重金属”荧光发射器的光谱范围内报道的最高值
作者总结了他们工作的意义，指出“我们的结果不仅证明了与文献中相比，使用(减少)乙二醇时knr的增加更温和，而且最重要的是，他们还提供了设计高亮度近红外发射器的一般策略
" “在短期内，它们可能会使有机发光二极管在这一具有挑战性的光谱范围内得到进一步的发展，用于广泛的潜在应用，从生命科学(生物化学可穿戴传感器、体内表面下生物成像，仅举两个例子)、安全性(例如
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生物测定学)、园艺和可见光通信，这是缓解即将到来的物联网革命的带宽需求的重要竞争者
" “更重要的是，从长远来看，这些发现对一系列学科都很重要
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