理化研究所高級激發態發光研究取得進展

　　多色發光材料在柔性顯示器、固態照明和有機激光器等領域中應用廣泛。由于采用多組分多色發光材料受制于相分離和不同顏色老化的問題，發展多發射的單一分子發光體是構筑多色發光固體器件的最優選擇。但是根據Kasha規則，在固態或凝聚態中，分子的高級激發態將通過振動馳豫和碰撞迅速失活到達最低激發態，并在最低激發態輻射發光。

　　近日，中國科學院理化技術研究所超分子光化學研究中心吳驪珠團隊研究了一類基于雜原子取代類剛性二苯乙烯特有分子骨架，在室溫單一組分固體條件下表現明亮的多色發光。激發波長依賴的熒光發射、發光光譜與激發光譜的鏡像關系、時間分辨的發光行為等證明雙重熒光和雙重磷光分別源于單重激發態和三重激發態的高/低能級。機制研究表明，多重的分子內/間氫鍵和較大的高/低能級的激發態能隙“抑制”了Kasha規則，使高級激發態（S2，T2）表現輻射發光。高級激發態（S2）的熒光量子產率高達2.3–9.6%。這為設計單一組分多色發光固體材料提供了理想模型。

　　相關研究成果以Multiple-State Emissions from Neat, Single-Component Molecular Solids: Suppression of Kasha’s Rule 為題，作為Very Important Paper (VIP)文章發表于近期的《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.202000608)。該論文的第一作者是理化所碩士研究生吳亞航，通訊作者是理化所副研究員陳玉哲和中科院院士吳驪珠。理化所副研究員肖紅艷在理論計算方面提供了大力支持，為論文的共同第一作者。相關工作得到科技部、國家自然科學基金委和中科院先導計劃資助。

類剛性二苯乙烯特有分子骨架的高級激發態發光