The architectural design and fabrication of low-cost and reliable organic X-ray imaging scintillators with high light yield, ultralow detection limits and excellent imaging resolution is becoming one of the most attractive research directions for chemists, materials scientists, physicists and engineers due to the devices’ promising scientific and applied technological implications. However, the optimal balance among X-ray absorption capability, exciton utilization efficiency and photoluminescence quantum yield of organic scintillation materials is extremely difficult to achieve because of several competitive non-radiative processes, including intersystem crossing and internal conversion. Here we introduced heavy atoms (Cl, Br and I) into thermally activated delayed fluorescence (TADF) chromophores to significantly increase their X-ray absorption cross-section and maintaining their unique TADF properties and high photoluminescence quantum yield. The X-ray imaging screens fabricated using TADF-Br chromophores exhibited highly improved X-ray sensitivity and imaging resolution compared with the TADF-H counterpart. More importantly, the high X-ray imaging resolution of >18.0 line pairs per millimetre achieved from the TADF-Br screen exceeds most reported organic and conventional inorganic scintillators. This study could help revive research on organic X-ray imaging scintillators and pave the way towards exciting applications for radiology and security screening.

具有高光产率、超低检测限和出色成像分辨率的低成本、可靠的有机 X 射线成像闪烁体的结构设计和制造正成为化学家、材料科学家、物理学家和工程师最具吸引力的研究方向之一。设备的有前途的科学和应用技术的影响。然而，有机闪烁材料的 X 射线吸收能力、激子利用效率和光致发光量子产率之间的最佳平衡极难实现，因为存在多种竞争性非辐射过程，包括系统间交叉和内部转换。这里我们介绍了重原子（Cl，Br 和 I) 转化为热激活延迟荧光 (TADF) 生色团，以显着增加其 X 射线吸收截面并保持其独特的 TADF 特性和高光致发光量子产率。与 TADF-H 对应物相比，使用 TADF-Br 生色团制造的 X 射线成像屏幕表现出极大提高的 X 射线灵敏度和成像分辨率。更重要的是，TADF-Br 屏幕实现的 > 18.0 线对/毫米的高 X 射线成像分辨率超过了大多数报道的有机和传统无机闪烁体。这项研究可以帮助恢复对有机 X 射线成像闪烁体的研究，并为放射学和安全检查的激动人心的应用铺平道路。与 TADF-H 对应物相比，使用 TADF-Br 生色团制造的 X 射线成像屏幕表现出极大提高的 X 射线灵敏度和成像分辨率。更重要的是，TADF-Br 屏幕实现的 > 18.0 线对/毫米的高 X 射线成像分辨率超过了大多数报道的有机和传统无机闪烁体。这项研究可以帮助恢复对有机 X 射线成像闪烁体的研究，并为放射学和安全检查的激动人心的应用铺平道路。与 TADF-H 对应物相比，使用 TADF-Br 生色团制造的 X 射线成像屏幕表现出极大提高的 X 射线灵敏度和成像分辨率。更重要的是，TADF-Br 屏幕实现的 > 18.0 线对/毫米的高 X 射线成像分辨率超过了大多数报道的有机和传统无机闪烁体。这项研究可以帮助恢复对有机 X 射线成像闪烁体的研究，并为放射学和安全检查的激动人心的应用铺平道路。TADF-Br 屏幕实现的每毫米 0 线对超过了大多数报道的有机和传统无机闪烁体。这项研究可以帮助恢复对有机 X 射线成像闪烁体的研究，并为放射学和安全检查的激动人心的应用铺平道路。TADF-Br 屏幕实现的每毫米 0 线对超过了大多数报道的有机和传统无机闪烁体。这项研究可以帮助恢复对有机 X 射线成像闪烁体的研究，并为放射学和安全检查的激动人心的应用铺平道路。