大多數有機化合物在溶液中具有平面結構和比固態更高的光電發射效率。
此前,很多傳統有機發光材料只能在低濃度的溶液中才能發光,一旦溶液濃度提高或者呈固態時,分子聚集就會使得發光減弱甚至完全消失。這種現象被稱為“聚集導致發光淬滅”(ACQ),是有機發光材料設計和應用的一大難題。
換句話說,與僅固體形式相比,這些熒光團或熒光染料在溶液中的發射性要高得多,因為它們在溶液中的發射強度更大。
然而,一些有機發光體具有自由旋轉的基團(旋轉自由度),當這些分子被激發而不是像光一樣釋放能量時,它們會通過這些旋轉放松下來。當這些發光體聚集或結晶時,這限制了這些旋轉,它們可以變得非常熒光或發射,并且光致發光效率(即量子產率)增加。
有機發光團在聚集態比在溶液中表現出更高的光致發光效率的現象稱為聚集誘導發射增強(AIEE)。一些發光體,例如基于二酮吡咯并吡咯和基于磺酰胺的發光體,在進入結晶狀態時僅顯示增強的發射。也就是說,據說這些發光體表現出結晶誘導發射增強(CIEE)。
聚集誘導發射聚合物
熒光發射聚合物是一種能吸收一定頻率的光而發光的聚合物。這些聚合物可應用于生物材料領域。由于它們的高生物承載力和熒光,它們可以幫助研究人員找到和標記蛋白質的位置。具有聚集誘導發射特性的聚合物也有助于保護健康組織免受藥物的傷害。