Advanced Science:轴手性热延迟荧光材料圆偏振有机电致发光性能研究

手性发光材料能够分别发出左、右手圆偏振光(CPL),在圆偏振电致发光器件(CP-OLED)和3D显示有潜在的应用价值。非对称g因子是衡量其非对称发光能力的关键,而现有的CPL材料普遍g因子小,影响了其在3D显示中的应用。

基于碳手性的CPL材料由于其HOMO/LUMO电子云在手性部分的分布很少,材料和器件的g因子比较低。为了提高手性热延迟荧光材料及其器件的g因子,南京大学化学化工学院郑佑轩课题组开发了基于联苯轴手性的双核TADF材料(R/S)-BPPOACZ,以氰根为吸电子基团、以吩噁嗪和咔唑为给电子基团,其发光效率达到86%。从计算模拟可以看出,非对称联苯作为手性源直接参与了前线轨道的分布,可能诱导出强烈的CPL发光,具有较大的g因子(在甲苯溶液中为9.7´10-3,在掺杂薄膜中为1.8 × 10−2),是手性有机小分子中最大的数据之一。以其为发光中心制备的CP-OLED器件亮度达到35711 cd m-2,EQEmax达到16.6%,效率滚降较小。并且器件表现出明显的圆偏振电致发光信号,gEL达到+4.5 × 10-3和-2.8 × 10-3该工作以“Axially chiral biphenyl compound-based thermally activated delayed fluorescent materials for high-performance circularly polarized organic light-emitting diodes”为题发表在Adv. Sci. (DOI:10.1002/advs.202000804)上。