圓偏振有機發光二極管(CP-OLEDs)作為未來三維顯示與先進偏振照明系統的核心組件,其發展具有重要意義。如何設計具有高電致發光不對稱因子(gEL)的可編程圓偏振電致發光(CP-EL)材料仍面臨重大挑戰,尚處于初始探索階段。
近日,南京大學成義祥教授通過分子工程策略,選取具有不同二面角構型的聚集誘導發光(AIE)活性手性誘導劑(S-/R-1和S-/R-2)與非手性丙烯酸酯基液晶聚合物(LCP,PyP),基于分子間手性誘導機制構建了共組裝體系(圖1)。有趣的是,當AIE活性聯萘基手性誘導劑的二面為鈍角時,經退火處理后的共組裝體S-1-PyP展現出P螺旋結構,產生(+)CPL,而銳角構型(S-2)促進了左旋M -螺旋的形成,S-2-PyP發射(-)CPL信號。隨后將對應手性液晶共組裝體作為發光層制備成器件,組裝體S-2-PyP相較于S-1-PyP可產生信號反轉且顯著增強的CP-EL發射。其中,(S-/R-2)0.1-(PyP)0.9基CP-OLEDs實現了高亮度藍光CP-EL發射(λEL = 480 nm,最大亮度達14860 cd m-2),|gEL|值高達0.18 (圖2)。該工作首次揭示了通過LCP共組裝薄膜中AIE活性手性誘導劑的立體構型調控可同時實現CP-EL信號方向與強度的動態調節,為開發可編程CP-EL材料提供了重要理論依據。
該工作以“Programmable Circularly Polarized Electroluminescence Through Stereocontrol of Chiral Liquid-Crystalline Co-Assemblies” 為題發表在《Angew, Chem.Int. Ed.》期刊。該研究得到了國家自然科基金委的支持。

圖1. (a) S-/R-1, S-/R-2 和 (b) PyP 的分子結構式;(c) 共摻雜旋涂過程;(d) 手性液晶共組裝過程;(e) CP-OLEDs 的制備及器件結構。

圖2. (a) 器件能級圖;(b) 功能層結構式;基于(c) (S-/R-1)0.1-(PyP)0.9 和(d) (S-/R-2)0.1-(PyP)0.9的電致發光光譜; 基于(e) (S-/R-1)0.1-(PyP)0.9 和(f) (S-/R-2)0.1-(PyP)0.9的CP-EL曲線圖。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202515032
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