综述：OLED中反向单重态-三重态能隙（INVEST）材料的最新进展与展望

这篇综述系统阐述了突破Hund规则的反向单重态-三重态能隙（INVEST）材料如何通过负ΔEST 实现无热激活的高效反向系间窜越（RISC），为下一代OLED开发提供新思路。文章详述了INVEST材料在分子设计、光物理特性及器件稳定性方面的突破，并展望了其在生物成像和光催化等领域的应用潜力。

　　

OLED技术革命中的INVEST材料

Abstract
突破自旋统计限制是实现高效有机发光二极管（OLED）的核心挑战。传统荧光材料仅能利用25%的单重态激子，而具有反向单重态-三重态能隙（ΔE_ST
）的INVEST材料通过违反Hund规则，使三重态激子无需热激活即可高效转化为单重态，为100%激子利用率开辟新途径。

Introduction
OLED发展历经四代技术迭代：第一代荧光材料受限于25%内量子效率（IQE）；第二代磷光材料虽实现全激子捕获，但依赖贵金属且存在激子淬灭问题；第三代热激活延迟荧光（TADF）材料通过微小正ΔE_ST
提升效率，却面临光谱展宽和RISC速率不足的瓶颈。INVEST材料的出现颠覆性解决了这些矛盾——其负ΔE_ST
使反向系间窜越（RISC）成为热力学自发过程。

The emergence of INVEST materials
INVEST材料的核心特征在于S₁
态能量低于T₁
态，这种反常能级排列源于分子轨道特殊耦合。以稠环芳烃为例，其刚性平面结构通过空间电荷转移（TSCT）机制实现能级反转。实验证实，这类材料可使RISC速率（k_RISC
）提升至10⁸
s^-1
量级，较传统TADF材料快三个数量级。

Inverted singlet-triplet emitters by strong light-matter coupling
强光-物质耦合为调控激子能级提供新策略。在光学微腔中，激子-光子强耦合形成的极化子态可诱导能级反转。例如3DPA3CN分子在微腔中表现出单重态极化子低于三重态的独特现象，这种"极化子INVEST效应"为动态调控发光特性提供了可能。

Conclusion
INVEST材料通过能级反转解决了OLED领域长期存在的激子利用效率与稳定性矛盾。未来研究需聚焦于：①开发更普适的分子设计规则；②优化溶液加工性能；③探索生物相容性应用。这类材料在生物成像中已展现出深层组织穿透优势，其光催化应用也值得期待。

CRediT authorship contribution statement
该研究由中国国家自然科学基金（项目号22273054、22073060）和111计划（项目号B14041）资助完成，体现了我国在光电材料前沿领域的研究实力。