【Adv.Mater.】1.5小时!多色圆偏振超长时间发光材料的新突破
简介
本文提出了一种通过构建自设计手性供体和开发主-客体手性激基复合物体系来实现多色圆偏振有机长余辉发光(CP-OLPL)的策略。该体系能够显著延长发光时间并实现多色调控,为光电子学应用提供了新思路。
摘要
圆偏振有机长余辉发光(CP-OLPL)因其独特性质受到广泛关注,然而实现发光时间超长的CP-OLPL材料仍是巨大挑战。本文提出了基于手性供体构建的主-客体手性激基复合物体系。通过逐渐重组长寿命的电荷分离态,成功实现超过1.5小时的绿色CP-OLPL发光,并通过多种能量转移机制获得橙红色CP-OLPL发光。研究不仅展示了手性供体设计策略的重要性,还揭示了其光子动力学过程的关键机制。
研究结果与讨论
手性供体的设计与表征
本文通过两步反应合成了含手性链(S/R-2-甲基丁烷)的手性供体S-TBTMB和R-TBTMB。供体分子展示了高效的圆二色性及电荷分离性能,并在与PPT受体结合后形成了稳定的激基复合物。
光物理性质分析
S/R-TBTMB与PPT的混合膜展现了显著红移的发光特性,其绿色CP-OLPL发光峰值为525 nm,持续时间超过1.5小时。此外,通过电子顺磁共振和荧光寿命分析验证了激基复合物内电荷分离与重组的关键机制。
多色发光调控
通过引入橙红色荧光分子Rubrene,成功实现了通过SSCET机制进行的多色调控。实验发现,不同浓度Rubrene的引入能够产生峰值为600 nm的橙红色CP-OLPL发光,其持续时间超过1小时。
应用探索
结合材料独特性质,本文开发了在余辉显示、多级信息加密及余辉照明中的应用。多色CP-OLPL材料展示了在构建3D显示系统及发光二极管中的潜在价值。
结论
本文成功构建了基于手性供体的主-客体激基复合物体系,实现了超长时间绿色及橙红色CP-OLPL发光,为发展调控发光颜色的光电子材料提供了新思路,同时揭示了材料发光的动力学机制。这些研究成果在显示、加密及照明等领域拥有广泛的应用前景。
参考文献
Li, H.; Zhang, X.; Tan, C.; Zhang, P.; Zhao, F.; Guo, S.; Qi, Y.; Li, H.; Xie, G.; Tao, Y.; Chen, R.; Huang, W. Enabling Multicolor Circularly Polarized Organic Long Persistent Luminescence through Chiral Exciplex. Advanced Materials 2025, 2500841. https://doi.org/10.1002/adma.202500841.