高效的近红外发光材料由于其在生物成像、光通讯、发光器件等方面的巨大应用潜力而受到越来越多的关注，但是受限于平面共轭分子的聚集导致淬灭（ACQ）效应和能带定律（Energy Gap Law）的限制，其构建一直非常具有挑战性。通过构建具有强分子内电荷转移的给-受（D-A）体结构是实现NIR发光材料的一种常见且有效的方法。然而，相比于供体分子的多样性，结构新颖且易于合成的受体片段却相对较少。
近日，香港中文大学（深圳）唐本忠院士和赵征教授团队采用二硫富瓦烯片段和苯并噻二唑合成了一类基于新型的受体片段BSM的近红外AIE材料（图一），并联合武汉大学谢国华教授制备了溶液法加工的OLED器件。其中，基于AIE分子TBSMCN的掺杂器件表现出了高达9.4%的外量子效率。进一步通过敏化剂进行器件优化，他们实现了在750nm处外量子效率高达14.3%的湿法器件。这是目前在该波段通过溶液法所制备的OLED器件的最高效率。
图一：X-TBSMCN系列分子的合成路线
该系列分子具有聚集诱导发光（AIE）性质，随着给体能力的增强，固体发光波峰从820 nm红移至950 nm，其中TBSMCN的固体荧光量子产率高达10.7%。荧光寿命测试和计算结果表明，这些分子存在延迟荧光，能够实现有效的三线态反隙间窜跃发光。对于OLED器件而言，溶液法相比于真空蒸镀法具有可大规模生产、设备要求不高、成本低等优点。基于该类AIE分子的溶液法器件结果表明，基于TBSMCN的纯膜OLED器件在804nm处的外量子效率（EQE）可高达2.17%。而在掺杂体系中，发光波长随蓝移至728 nm，但EQE却飙升至9.40%。进一步在主客体的发光层中加入敏化剂材料提高三线态激子利用率，可实现在750nm波长处高达14.25%的EQE（图二）。通过文献对比发现，这是目前所报道的该波段处纯有机材料近红外OLED器件的最高效率（图三）。
图二：OLED器件性质。
图三：TBSMCN制备的OLEDs和文献报道中的近红外OLEDs的最大EQE（实心为掺杂体系，空心为纯膜体系）
该工作为高效的近红外发光材料的构建提供了新的思路，也证实了AIE材料在发展高效近红外OLED器件中的巨大潜力。
论文信息
Solution-processed AIEgen NIR OLEDs with EQE Approaching 15%
Dr. Ying Yu, Dr. Hao Xing, Dr. Dan Liu, Mengying Zhao, Dr. Herman H.-Y. Sung, Prof. Ian D. Williams, Dr. Jacky W. Y. Lam, Prof. Guohua Xie, Prof. Zheng Zhao, Prof. Ben Zhong Tang
文章的第一作者是香港中文大学（深圳）的博士后余颖，香港科技大学的博士后邢浩和香港中文大学（深圳）的博士后刘丹
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202204279
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