CPL 发光材料在光信息加密、手性传感和三维显示等领域具有广阔的应用前景,但实现高 CPL 效率和荧光量子产率仍然是一个挑战。文章的主要创新点在于:系统研究了分子结构对 CPL 性能的影响: 通过设计并合成具有不同分子刚性和对称性的手性发光材料,揭示了分子刚性、对称性和手性中心等关键参数对 CPL 性能的内在耦合关系。引入分子内三维互锁结构: 将合适的分子内三维互锁结构引入天然联萘手性骨架,有效实现了 CPL 活性的显著增强 (gPL 值高达 3.0×10−3) 和半峰全宽 (FWHM) 的显著缩小 (低至18 nm)。引入辅助手性中心: 在靠近主手性平面的位置引入辅助手性中心,促进了强手性-手性相互作用,进一步提高了gPL值,使其提高了50%。该研究为设计和制备高性能 CPL 发光材料提供了新的思路和方法,并有助于推动 CPL 发光材料在光电器件中的应用。

图1. R-BNCz-Ph、R、R-BBNCz-Ph、R、R-BNCz-BN的单晶结构。

图2. R-BNCz-C6、R-BNCz-Ph、R、R-BBNCz-Ph和R、R-BNCz-BN在稀甲苯(1×10−5M)、(c)瞬态PL中的(a)紫外-可见吸收和(b)荧光光谱。这些手性发射体掺杂在mCBP:DBFPO(1:1)基质中的光谱(插图:相应的稳态荧光光谱),(d) CD,(e)这些对映体在稀释甲苯(1.0×10−5M)中的CPPL光谱,或(f)掺杂薄膜中的CPPL光谱。

图3. 通过NTO分析,优化后的S1(浅紫色)和S0(灰色)之间的结构差异,计算了(a) R-BNCz-C6、(b) R-BNCz-Ph、(c)R、R-BBNCz-Ph和(d)R、R-BNCz-BN的关键激发能级和相关的SOC值。

图4. 计算出的HRFs与S1-S0过渡期间的频率的比较(插图:这些分子的主要振动模式),R-BNCz-C6和R-BNCz-Ph的(a),R,RBBNCz-Ph和R,R-BNCz-BN的(b)。

图5. 计算了涉及S1/S0过渡的关键CPPL参数。

图6. (a)的组成材料的器件结构和相关能级的示意图,(b)的这些使用材料的化学结构,(c)的J-V-L曲线,(d)的这些器件的ηEQE与亮度(插图:6V时的EL光谱)。(e)基于Mr型蓝色荧光发射器的OLEDs(ELpeak>为400 nm)的EL性能的多维平行比较(包括CIEy、FWHM和ηEQE,max)。
期刊:Chemical Science
题目:Enhanced chiroptical activity for narrow deep-blue emission in axial chiral frameworks via threedimensional interlocking
作者:Xuechao Mo, Guohao Chen, Yulan Li, Biao Xiao, Xuefeng Chen, Xiaojun Yin* and Chuluo Yang*
接受日期:First published: 05 October 2024
原文链接:https://doi.org/10.1039/D4SC05056H