余輝材料具有斯托克斯位移大、壽命長等優(yōu)點,在柔性顯示、光電器件、生物成像、信息存儲、防偽等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。然而,聚合物在室溫下通常不具有余輝性質(zhì),這是由于其三線態(tài)激子通過非輻射衰減快速失活。近年來,通過分子工程、結(jié)晶、共聚、摻雜等方法,科研工作者成功制備了具有室溫磷光性質(zhì)的余輝聚合物材料,然而已報道的余輝聚合物的壽命通常短于1秒,遠短于無機余輝材料。
近日,中山大學(xué)梁國棟教授課題組采用分子摻雜策略制備了小時級超長余輝(HLA)聚合物薄膜,透明柔性的聚合物薄膜的余輝在室溫空氣中可持續(xù)11 h,是目前報道最長的有機余輝材料。有趣的是,HLA聚合物可被日光激發(fā),青色余輝在室溫空氣中肉眼可見。此外,余輝顏色可通過熒光共振能量轉(zhuǎn)移從青色到紅色可調(diào)。HLA聚合物可用于柔性顯示和信息存儲。
圖1.聚合物薄膜的小時級余輝性能。
圖2.聚合物薄膜余輝的波長依賴性及日光激發(fā)余輝。
圖3.聚合物薄膜小時級余輝的發(fā)光機理。
圖4.聚合物薄膜余輝顏色調(diào)控。
最后,作者開發(fā)了余輝聚合物材料在柔性顯示和信息存儲的應(yīng)用(圖5)。CBBU/PET是柔性透明材料,可用于高效柔性顯示(TMDH),包括信息寫入、顯示和擦除(圖5a?5c)。通過模板在聚合物薄膜中寫入“SYSU”字母,UV照射3分鐘后,“SYSU”字母發(fā)射青色余輝,在關(guān)閉UV燈后數(shù)小時后,仍能觀察到青色“SYSU”字母,顯示時間遠比文獻報道余輝材料長。“SYSU”字母可通過加熱薄膜擦除,TMDH過程可重復(fù),在薄膜上可寫入不同字母和圖案,并顯示數(shù)小時。余輝聚合物薄膜即使在室溫空氣中放置3個月,余輝亮度和余輝時間沒有明顯變化。
圖5.超長余輝聚合物在柔性顯示和信息存儲的應(yīng)用。
論文鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202312439
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