由於(yu) 手性多重共振熱激活延遲熒光（CP-MR-TADF）材料具有高量子產(chan) 率、高色純度，並能直接實現圓偏振發光（CPL）的特點，在製備圓偏振有機電致發光器件（CP-OLED）以及3D顯示中有重要的應用前景。然而，在MR-TADF的剛性骨架中引入手性源，容易引起發射光譜的展寬。並且由於(yu) 手性源與(yu) 發光中心的分離，CP-MR-TADF的CPL性能往往不盡人意。

為(wei) 解決(jue) 這一問題，南京大學化學化工學院鄭佑軒課題組基於(yu) 軸手性聯苯分子進行了係列工作。在之前的工作中，基於(yu) 氰基和哢唑/酚惡嗪的軸手性聯苯TADF發光分子獲得了較好的手性發光（Adv. Sci., 2020, 7, 2000804）。然而，軸手性聯苯策略尚未應用到CP-MR-TADF分子中。

圖1. 軸手性CP-MR-TADF分子的設計策略

在本工作中，選擇了基於(yu) 更大空間位阻基團（苯基硫(-SPh)/苯基碸基(-SO₂Ph)）的聯苯作為(wei) 手性源，並將其與(yu) 經典的MR-TADF片段（DtBuCzB）相結合，獲得了同時具有良好CPL性質與(yu) 發光性能的兩(liang) 對軸手性CP-MR-TADF分子：(R/S)-S-AX-BN與(yu) (R/S)-SO₂-AX-BN（圖1）。將聯苯骨架引入B原子的對位，使得MR片段的前沿分子軌道延伸到軸手性源上。同時，-SPh/-SO₂Ph的電子供體(ti) /受體(ti) 效應可以對整個(ge) 分子的發光性質進行調控。另外，S的重原子效應可以促進MR-TADF分子的反係間躍遷過程，從(cong) 而實現較高的發光效率與(yu) 器件中較低的效率滾降。

圖2. (a), (b) 甲苯溶液中(R/S)-S-AX-BN與(yu) (R/S)-SO₂-AX-BN的熒光/紫外-可見吸收光譜； (c), (e) 薄膜中(R/S)-S-AX-BN與(yu) (R/S)-SO₂-AX-BN的CPPL光譜；(d), (f) CPPL光譜對應的g_PL-波長曲線。

在甲苯溶液中，S-AX-BN與(yu) SO₂-AX-BN最大發射波長分別為(wei) 489和495nm，半峰寬（FWHM）分別為(wei) 21和20nm。由於(yu) 軸手性源與(yu) 發光中心的良好結合，(R/S)-S-AX-BN與(yu) (R/S)-SO₂-AX-BN在溶液中呈現出鏡像對稱的CPL光譜，不對稱因子|g_PL|為(wei) 2.2×10^-3和1.4×10^-3。在薄膜中，其同樣表現出鏡像對稱的CPL光譜，|g_PL|分別為(wei) 3.5×10^-3和2.3×10^-3。

基於(yu) S-AX-BN和SO₂-AX-BN製備的CP-OLED器件D-(rac/R/S)-S-AX-BN和D-(rac/R/S)- SO₂-AX-BN在495和500 nm處展示出極窄的電致發光（FWHM=22, 21 nm），在基於(yu) 目前已知CP-MR-TADF的器件中屬於(yu) 最窄的，並展示出33.5%和31.5%的最大外量子效率(EQE_max）與(yu) 較低的效率滾降。更重要的是，它們(men) 分別獲得了穩定且鏡像對稱的圓偏振電致發光（CPEL）光譜，其|g_EL|分別為(wei) 3.3×10^-3和2.2×10^-3，是該領域軸手性同類CP-MR-TADF材料中的最高值。

圖3. OLEDs性能：(a) 材料能級圖和器件結構; (b) 電致發光光譜; (c) CIE坐標; (d) 電流密度-電壓-亮度曲線; (e) EQE -亮度曲線; (f) 電流效率-亮度曲線。

圖4. CP-OLEDs性能：(a), (c) CPEL光譜; (b), (d) g_EL-波長曲線。

該研究提出了一種設計同時具有高發光效率與(yu) 良好手性的CP-MR-TADF分子的簡單方法，並證明了軸手性聯苯CP-MR-TADF分子設計策略的成功性，為(wei) 製備高效率的窄帶CP-OLED提供了有價(jia) 值的參考。

本工作發表在Adv. Funct. Mater. (2024, DOI: 10.1002/adfm.202412044)上，碩士研究生王相智為(wei) 論文第一作者，鄭佑軒教授為(wei) 論文通訊作者。感謝左景林教授對本工作的支持與(yu) 幫助！本工作得到了國家自然科學基金項目(92256304、U23A20593)和江蘇省自然科學基金項目(BK20243010, BK20242021)的大力支持！