发光材料前沿每周精选丨0729-0804
纳米人 纳米人 2019-08-08
1. 剑桥大学Joule: 高效双掺杂聚合物发光二极管

有机发光二极管(OLED)在能效、灵活性、大面积制造和低成本解决方案可加工性方面具有优势。将其集成到现代电子产品中必将发挥巨大作用。保持OLED中的高亮度和色纯度是重要目标,特别是对于利用三重态激子的高效器件。

 

剑桥大学Dawei Di团队报道了溶液处理的双掺杂聚合物OLED,其中通过从卡宾-金属-酰胺(CMA)(其表现出快速单线-三线态相互转换)到荧光红荧烯衍生物的分子间能量转移发生高效电致发光。该设计使得溶液处理的OLED具有超过 20%的外部量子效率(对应于接近100%的内部量子效率)和75,000 cd m-2的峰值亮度。研究表明,发射源自于红荧烯衍生物的单重态。超快光学测量表明,荧光团间能量转移发生在0.3 ps内,效率高于96%。这些器件保持了传统荧光团相对窄的发射带宽以获得色纯度,在节能可印刷电子器件中显示出潜力。

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High-Efficiency Dual-Dopant Polymer Light-Emitting Diodes with Ultrafast Inter-fluorophore Energy Transfer, Joule, 2019.

DOI: 10.1016/j.joule.2019.07.007

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S254243511930323X

 

2. Acc. Chem. Res:用于对细胞活力进行可视化的荧光探针

监测细胞活力是研究细胞凋亡、坏死以及设计药物等基础研究的重要一环。细胞的凋亡和坏死是维持细胞数量的重要因素,如果发生异常就会导致包括癌症在内的严重疾病。在细胞死亡过程中,细胞内的许多物质内容和物理性质都会发生很大额,如酯酶活性降低、线粒体膜电位的去极化、半胱天冬酶含的量增加,膜不对称、耗散和膜完整性的损失等。而利用这些生物学参数和各种荧光机制所开发的荧光探针则有望用于监测细胞活力,进而成为研究生物学和病理学的有力工具。

 

济南大学林伟英教授团队综述了近几十年来利用荧光探针去检测细胞活力的代表性例子,并将其进行了分类;讨论了荧光探针的基本设计原理、设计策略、荧光机理和分子结构,还说明了这些探针的内在特性和优点;着重介绍了该团队自主开发的荧光探针和双色可逆探针,为推动荧光探针的发展和其在细胞凋亡研究、药物发现等相关领域的应用提供了很好的理论基础。

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Minggang Tian, Weiying Lin. et al. Fluorescent Probes for the Visualization of Cell Viability. Accounts of Chemical Research. 2019

DOI: 10.1021/acs.accounts.9b00289

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.9b00289

 

3. 日本九州大学Nature: 高性能的超厚的有机发光二极管

有机发光二极管(OLED)技术有望用于下一代显示器和照明。然而,特别是在大面积大规模生产中难以用有机层均匀地覆盖大的基底,并且厚度的变化导致在电极之间形成分流路径,从而降低了器件产量。为了克服这个问题,较厚的有机传输层是理想的,因为其可以覆盖基底上的颗粒和残留物,但是由于有机物的固有低电荷载流子迁移率,增加厚度会增加驱动电压。有机层的化学掺杂增加了它们的导电性并且能够制造更厚的OLED,但是由电荷转移引起的额外吸收带出现,由于光吸收而降低了电致发光效率。已有报道证明了用有机单晶制成的厚OLED,但是对于大规模生产是不实用的。因此,需要制造更厚的OLED的替代方法。

 

日本九州大学Toshinori MatsushimaChihaya Adachi研究表明,通过使用有机-无机钙钛矿甲基氯化铅,CH3NH3PbCl3(MAPbCl3)作为传输层,而不是有机物作为传输层,可以制造非常厚的OLED。由于MAPbCl3薄膜具有高载流子迁移率并且对可见光透明,因此能够将MAPbCl3传输层的总厚度增加到2,000nm,这是标准OLED厚度的十倍以上。无需高压或减少内部电致发光量子效率或工作稳定性。这些发现将有助于提高高质量OLED的产量,其可用于其他有机器件,例如激光器,太阳能电池,存储器件和传感器。

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High performance from extraordinarily thick organic light-emitting diodes, Nature, 2019.

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1435-5

 

4. AM: 具有优异水稳定性的均质独立式发光钙钛矿有机凝胶

金属卤化物钙钛矿已成为光电器件的吸引人的材料。目前快速推进的可拉伸/可穿戴设备需要稳定性,灵活性和可扩展性,但是钙钛矿具有环境 - 环境不稳定性和不相容的机械性能。

 

近日,加州大学Ximin He研究团队通过低能量成本将光聚合与室温原位钙钛矿再沉淀相结合,开发了一步可缩放方法以产生独立的高稳定性发光有机凝胶。钙钛矿 - 有机凝胶在不同的pH和温度下具有创纪录的稳定性,其在水中浸泡> 110天仍能保持高量子产率。这种范例普遍适用于广泛的聚合物选择,因此将这些新出现的发光材料铸造成可从刚性到弹性调节的各种机械性能。使用本质上超拉伸的光致发光有机凝胶,证明柔性磷层具有> 950%的伸长率。另一方面,刚性钙钛矿凝胶可以实现3D打印技术以制造任意2D / 3D发光体系结构。

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Zhang, Y. He, X. et al. Homogeneous Freestanding Luminescent Perovskite Organogel with Superior Water Stability. AM 2019

DOI: 10.1002/adma.201902928

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902928

 

5. AOM:溶剂效应,原位制备的FAPbI3纳米晶体的高效发光二极管

通过旋涂前体溶液原位制备的钙钛矿纳米晶体(PNC)是实现高效钙钛矿发光二极管(PeLED)的有效策略。近日,北理工Shuai Chang Haizheng Zhong通过将原位制备的甲脒碘化铅(FAPbI3)纳米晶体的成核和生长过程与其光学和电子特性相关联来研究片上结晶的溶剂效应。从GBL中的前体溶液获得的FAPbI3纳米晶体小于从DMF和DMSO,并且GBL和前体分子之间的相对弱的配位使得所得到的PNC中的缺陷状态减少,增强了光致发光特性。

 

研究人员还提出了一种改进的LaMer模型来描述片上结晶过程中的溶剂效应。基于这些理解,实现了高达70%绝对光致发光量子产率的红色发光FA0.87Cs0.13PbI3纳米晶体薄膜。基于以上研究,实现了EQE高达15.8%、最大亮度为218cd m-2的PeLED。

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Zhang, X. Chang, S. Zhong, H. et al. Highly Efficient Light Emitting Diodes Based on In Situ Fabricated FAPbI3 Nanocrystals: Solvent Effects of On‐Chip Crystallization. AOM 2019.

DOI: 10.1002/adom.201900774

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.201900774

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