材料学院朱卫国教授团队王亚飞等人在圆偏振电致发光器件领域取得重要进展

圆偏振有机发光二极管（CP-OLED）因其能够发射圆偏振光而成为一项前景广阔的技术，在数据存储、光通信和三维（3D）显示等领域具有潜在的应用前景。然而，几乎所有已报道的CP-OLED都侧重于单色发光，如红色、绿色和蓝色。圆偏振白光OLED（CP-WOLED）作为全彩显示的理想候选器件，仍处于起步阶段。目前，实现CP-WOLED主要有两种设计策略。第一种方法是在双发射层CP-OLED中使用橙红/蓝或蓝黄发射的手性互补发光材料，这种方法虽然能实现较高性能，但其能量转移过程复杂且成本高昂。另一种策略是采用单发射层实现CP-WOLED，这种方法通常将手性互补发光材料与一种主体材料共混掺杂。然而，已报道的单发射层CP-WOLED大多都采用真空蒸镀工艺制备的，导致条件苛刻，制备成本高，而且存在手性发光体消旋化的潜在风险。与蒸镀器件相比，溶液加工器件因其成本低廉、可大面积制造等优点，逐步应用于CP-WOLED领域。尽管有研究团队陆续报道溶液加工型CPEL, 但其器件性能较差，EQEmax约1%左右。因此，设计和开发高效率可溶液加工的CP-WOLED具有重要研究意义。

众所周知，电致激基复合物可产生额外的红移发射带，有助于白光发射，通常在WOLED中使用单个发光分子即可实现。这种策略的优点是大大简化了制造工艺，降低了生产成本。基于以上考虑，在这项工作中，研究者提出通过手性发光材料和电荷传输材料之间的电致激基复合物发射来构建高效 CP-WOLED的概念（图 1）。这种器件制备非常简单，只需利用带有一个手性发光分子的单发射层。由于手性热活化延迟荧光（TADF）聚合物具有100%的IQE、良好的溶解性和成膜特性，论文通过手性发色团和非手性苯乙烯分子的无规共聚合成了手性热活化延迟荧光（TADF）聚合物(R/S)-E-x (x = 0.02, 0.05 和 0.1)。这些手性聚合物具有典型的TADF特性，通过改变聚合物中手性单元的比例，系统地研究了材料结构与性能之间的关系。当掺入 1,1-双（二-4-甲苯基氨基苯基）环己烷（TAPC）时，通过电致激基复合物发射，实现了高效、可溶液加工的单掺杂SEL-CP-WOLED，其EQEmax为 15.1%，CEmax为 48.5 cd A-1，|gEL| 为 2.4 × 10-3。相关研究结果发表在期刊Advanced Functional Materials，详见https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202418790，常州大学硕士研究生范鹏和博士华磊为文章共同第一作者，常州大学王亚飞教授和南京大学郑佑轩教授为通讯作者。

图1. a）传统的手性白光发射策略; b）本工作的策略示意图：白光发射电致激基复合物系统；c）基于手性热活化延迟聚合物(R/S)-E-0.1和TAPC的溶液加工CP-WOLED和它们对应分子结构示意图。

朱卫国教授团队近年聚焦新材料、新能源前沿方向，着力开展新型有机发光材料与器件、有机太阳能电池材料与器件的研究，在MR-TADF材料、ESIPT发光材料、圆偏振发光材料、液晶发光材料、齐聚物给体材料、有机小分子受体材料、取得了丰硕的成果，近五年在Nature Photonics, Nature communications, Journal of the American Chemical Society, Advanced Materials, Angewandte Chemie International Edition, Advanced Functional Materials等材料、化学学科国际顶级期刊上发表SCI论文十余篇，获省自然科学二等奖和省研究生导师团队提名奖各1项。