Agrégats organiques : nouvelles perspectives sur la lig blanche

La lumière blanche, qui comprend des composants visibles multicolores, affecte le rythme des organismes et a le potentiel pour des applications avancées dans les communications, ainsi que l’éclairage et l’affichage. Le développement et la commercialisation d’émetteurs de lumière blanche basés sur des diodes inorganiques et des phosphores ont progressé rapidement au cours des dernières décennies. Les matériaux organiques offrent un meilleur traitement et une meilleure flexibilité et sont plus respectueux de l’environnement, mais un effet connu sous le nom d’extinction causée par l’agrégation (ACQ) a entravé le développement et l’utilisation de nombreux émetteurs organiques conventionnels.

En 2001, le groupe de Ben Zhong Tang à l’Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST) a remarqué que certains luminogènes peuvent fortement émettre à l’état agrégé et solide, grâce à un phénomène photophysique qu’ils ont baptisé émission induite par l’agrégation (AIE), qui s’oppose à l’ACQ gênant. L’AIE a fourni la base de grandes réalisations, de la recherche fondamentale aux applications fonctionnelles avancées des matériaux organiques, et a été classée par l’IUPAC comme l’une des « Dix meilleures technologies émergentes en chimie en 2020 ».

L’expansion de l’AIE a fourni une large plate-forme pour la photophysique et les matériaux avancés avec des propriétés polyvalentes à l’état agrégé. Les agrégats organiques, qui sont des groupes collectifs de molécules organiques interactives, présentent le potentiel d’émettre une lumière polychrome et blanche avec un rendement élevé. Cependant, l’image des stratégies et des mécanismes sous-jacents pour l’émission de lumière blanche à partir d’agrégats organiques n’est pas encore complètement établie.

Un groupe dirigé par des chercheurs de HKUST offre une image complète de l’émission de lumière blanche provenant d’agrégats organiques. Le travail étudie les stratégies de construction d’émetteurs de lumière blanche et les moyens de relier les propriétés photophysiques des molécules organiques et des agrégats, afin de fournir une plate-forme générale pour les applications pratiques et la recherche universitaire. Comme indiqué dans Photonique avancée, des travaux représentatifs du point de vue monocomposant et multicomposant sont passés en revue, mettant en lumière des applications pratiques allant des diodes électroluminescentes organiques aux colorants luminescents blancs, et de la luminescence à polarisation circulaire au cryptage.

Les auteurs notent également que beaucoup plus de travail est nécessaire pour explorer la nature des agrégats et étendre le champ d’application des émetteurs de lumière blanche. Par exemple, les méthodes de calcul actuelles sont encore incapables de décrire avec précision les mécanismes luminescents inhérents au niveau agrégé, en particulier pour les interactions intermoléculaires et la délocalisation des électrons. Les performances des émetteurs de lumière blanche organiques actuels sont encore loin derrière de nombreux émetteurs inorganiques et organométalliques en termes de luminosité, d’efficacité, de qualité des couleurs et de fabrication de dispositifs. Éclairer les mécanismes sous-jacents et les applications pratiques des agrégats organiques promet un avenir gratifiant pour l’émission efficace de lumière blanche et la science des agrégats.

Lisez l’article en libre accès de Jianyu Zhang, Xueqian Zhao et al., « Emission de lumière blanche à partir d’agrégats organiques : une revue » Av. Photonique 4(1), 014001 (2021), doi 10.1117/1.AP.4.1.014001.