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中国科学: 化学 2013 年 第43 卷 第9 期: 1 ~ 13 SCIENTIA SINICA Chimica SCIENCE CHINA PRESS 专题论述 聚集诱导发光分子的光电功能与器件应用 ① ② ①* ①②* 越柏玲 , 解增旗 , 路萍 , 马於光 ① 吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室, 长春 130012 ② 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室, 广州 510640 *通讯作者, E-mail: ygma@; lup@ 收稿日期: 2013-06-04; 接受日期: 2013-07-08 doi: 10.1360/032013-197 摘要 光电功能分子通常以薄膜和聚集体的形式显示功能, 聚集诱导发光(AIE)分子体系 关键词 的发现为解决固态下聚集诱导荧光猝灭(ACQ)难题提供了新的思路. 本文总结了近年来本课 聚集诱导发光 PPV 小分子 题组发展的一系列AIE 分子, 侧重介绍这些AIE 分子的光电功能与器件应用, 特别是在有机 发光器件 电致发光器件和有机激光方面的应用. AIE 材料显示非常高的电致发光效率, 在显示与白光 有机激光 器件方面潜力巨大. 在发展电泵有机激光方面, AIE 材料特点突出, 是最有前景的一类材料. 双光子激光 1 引言 材料体系. 这是一个突破传统理念的发现, 帮助人们 从全新的角度发展固态高发光材料. 在其后的 10 年 光电功能分子通常以薄膜和聚集体的形式显示 间, 对 AIE 的机理认识不断深入, 新材料体系不断涌 功能. 薄膜(聚集体) 中, 分子通过弱相互作用凝聚, 现, 新的应用领域不断拓展. 关于 AIE 材料体系的进 这是有机半导体明显区别于无机半导体(原子通过化 展已有多篇综述报道[5, 6]. 本文着重总结取代的二苯 学键作用) 的特性. 在发光相关的器件, 如有机电致 乙烯基苯(DSB)分子体系的 AIE 特性, 及其在电致发 发光器件、有机激光器等中, 大部分发光材料在聚集 光器件和有机激光等方面的应用进展. 状态下的发光效率会明显降低, 即聚集诱导荧光猝 灭(aggregation caused quenching, ACQ)[1~3], 这是光化 2 DSB 类AIE 分子体系 学的核心科学问题之一, 涉及聚集体中激发态相互 作用及多种无辐射跃迁过程. 对其深入研究是构建 本文中主要讨论的DSB 类AIE 分子的结构如图 1 高的固态发光效率材料的基础. 所示. trans-DSB 是一个平面结构分子, 稀溶液中荧 传统的提高固态发光效率的方法包括: 调控生 光量子效率 80%, 固体发光效率较低(~10%), 是 色基团距离(如大的树枝状取代基团) 、调控生色团的 典型的 ACQ 分子. 晶体结构解析表明, trans-DSB 分 排列方式(如 X-聚集、J-聚集等). 但是,