近日，叶近婷领衔的OLED材料与器件研究团队与苏州大学陈先凯教授、新加坡国立大学林泽森团队等合作，提出了一种通过分子间CT到LE单线态上转换实现蓝色有机长余辉的新策略，并借助TL技术提供了直接实验证据，开发出达到防灾夜光指示物标准ISO17398A级标准的夜光材料。该工作以“Blue organic long-persistent luminescence via upconversion from charge-transfer to locally excited singlet state”为题，发表在Nature Communications期刊上，叶近婷博士为该论文提供了理论计算支持。
长余辉材料（Long-persistent luminescence, LPL）因其能够在没有外部电源的情况下长时间发光，被广泛应用于夜间指示、安全标识和生物成像等领域。然而，现有的有机长余辉（Organic LPL, OLPL）系统通常无法与人类暗视觉（scotopic vision）相匹配，后者对蓝光更为敏感。该工作解决了有机长余辉材料难以实现蓝光发射的问题，通过CT到LE的上转换机制，实现了蓝移发射。并揭示了小能量偏移（ΔELE-CT）在调控长余辉中的作用，为优化长余辉性能提供了理论支持。
该工作中，叶近婷博士在陈先凯教授的指导下利用密度泛函理论（DFT）计算评估了供体分子中的分子内电荷转移（CT）和局部激发（LE）组分。并基于CT态和LE态之间的电子耦合（VCT−LE）和能隙（ΔELE‑CT），估计了所有研究体系的杂化系数fLE和系数fCT (fLE + fLE =1)，这代表了CT态和LE态之间耦合或电子杂化的可能性。由于S1态CT与LE态的耦合，DAAPC/2-PPT的平均fLE系数大于DDATA/2,8-PPT和DAAPC/2,8-PPT体系。即由于D和A之间能量偏移ΔELE-CT小，可以有效地从CT状态转换回LE状态，这开辟了一条从CT态到高发射LE态的额外辐射弛豫途径。
图1 OLPL体系的量子化学计算结果
