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。为了克服传统CP-OLED的这些缺陷，手性TADF材料作为发光体在OLED中显示出独特的优势。TADF材料可以利用反系统间交叉（RISC）过程同时利用单重态和三重态激子实现无贵金属的发光，得益于较小的能级差。同时，直接将手性单元与TADF骨架连接起来，可以赋予非手性发光体具有CPL能力。因此，开发具有高CPL特性和高发光效率的新型CP-TADF材料至关重要。从根本上引入新的分子设计策略，将为打破CP-TADF材料实用化的瓶颈提供一个可选的机会，而不是简单地将手性源与TADF分子连接起来。

最近，研究人员基于氰基-咔唑（CN-Cz）和CN-吩恶嗪（POA）亚基分别为（R）-BPPOACZ和（S）-BPPOACZ将轴向手性联苯单元嵌入TADF骨架中。BPPOACZ是一种稳定的轴向手性发射极，TADF单元中的两个C-N基耦合在空间位阻中配置。通过进一步的梯度升华，获得了高质量的单晶，并且没有发生外消旋，这得益于围绕轴向的大空间位阻桥。以（R）-BPPOACZ为例，其表现出高度扭曲的构象，经单晶X射线衍射分析证实。通过探究稳态光谱的光物理性质，采用B3LYP/6-31G（d）方法进行了含时密度泛函理论（TDDFT），更好地了解（R）-BPPOACZ的几何结构、FMO分布以及相应的能级。从计算结果可以看出，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。

值得注意的是，联苯单元不仅是引入手性的基石，而且还是连接TADF骨架中的供体和受体的桥梁。一方面，联苯单元两侧的两对施主和受主会引起较大的空间位阻，从而在两个苯环之间产生扭转，阻止了联苯单元的外消旋化。另一方面，联苯单元之间的扭曲也稳定了两个TADF核中的D–A结构，从而可以使ΔEst的值最小化。(DOI: 10.1002/advs.202000804)

这项工作的研究结果为圆偏振发光材料和器件提供了借鉴。设计策略为设计具有优良CPL和发光特性的CP-TADF材料，用于高效CP-OLED提供了一个可行的途径。

来源：（莀茵科创）