由于手性多重共振热激活延迟荧光（CP-MR-TADF）材料具有高量子产率、高色纯度，并能直接实现圆偏振发光（CPL）的特点，在制备圆偏振有机电致发光器件（CP-OLED）以及3D显示中有重要的应用前景。然而，在MR-TADF的刚性骨架中引入手性源，容易引起发射光谱的展宽。并且由于手性源与发光中心的分离，CP-MR-TADF的CPL性能往往不尽人意。

为解决这一问题，南京大学化学化工学院郑佑轩课题组基于轴手性联苯分子进行了系列工作。在之前的工作中，基于氰基和咔唑/酚恶嗪的轴手性联苯TADF发光分子获得了较好的手性发光（Adv. Sci., 2020, 7, 2000804）。然而，轴手性联苯策略尚未应用到CP-MR-TADF分子中。

图1. 轴手性CP-MR-TADF分子的设计策略

在本工作中，选择了基于更大空间位阻基团（苯基硫(-SPh)/苯基砜基(-SO₂Ph)）的联苯作为手性源，并将其与经典的MR-TADF片段（DtBuCzB）相结合，获得了同时具有良好CPL性质与发光性能的两对轴手性CP-MR-TADF分子：(R/S)-S-AX-BN与(R/S)-SO₂-AX-BN（图1）。将联苯骨架引入B原子的对位，使得MR片段的前沿分子轨道延伸到轴手性源上。同时，-SPh/-SO₂Ph的电子供体/受体效应可以对整个分子的发光性质进行调控。另外，S的重原子效应可以促进MR-TADF分子的反系间跃迁过程，从而实现较高的发光效率与器件中较低的效率滚降。

图2. (a), (b) 甲苯溶液中(R/S)-S-AX-BN与(R/S)-SO₂-AX-BN的荧光/紫外-可见吸收光谱； (c), (e) 薄膜中(R/S)-S-AX-BN与(R/S)-SO₂-AX-BN的CPPL光谱；(d), (f) CPPL光谱对应的g_PL-波长曲线。

在甲苯溶液中，S-AX-BN与SO₂-AX-BN最大发射波长分别为489和495nm，半峰宽（FWHM）分别为21和20nm。由于轴手性源与发光中心的良好结合，(R/S)-S-AX-BN与(R/S)-SO₂-AX-BN在溶液中呈现出镜像对称的CPL光谱，不对称因子|g_PL|为2.2×10^-3和1.4×10^-3。在薄膜中，其同样表现出镜像对称的CPL光谱，|g_PL|分别为3.5×10^-3和2.3×10^-3。

基于S-AX-BN和SO₂-AX-BN制备的CP-OLED器件D-(rac/R/S)-S-AX-BN和D-(rac/R/S)- SO₂-AX-BN在495和500 nm处展示出极窄的电致发光（FWHM=22, 21 nm），在基于目前已知CP-MR-TADF的器件中属于最窄的，并展示出33.5%和31.5%的最大外量子效率(EQE_max）与较低的效率滚降。更重要的是，它们分别获得了稳定且镜像对称的圆偏振电致发光（CPEL）光谱，其|g_EL|分别为3.3×10^-3和2.2×10^-3，是该领域轴手性同类CP-MR-TADF材料中的最高值。

图3. OLEDs性能：(a) 材料能级图和器件结构; (b) 电致发光光谱; (c) CIE坐标; (d) 电流密度-电压-亮度曲线; (e) EQE -亮度曲线; (f) 电流效率-亮度曲线。

图4. CP-OLEDs性能：(a), (c) CPEL光谱; (b), (d) g_EL-波长曲线。

该研究提出了一种设计同时具有高发光效率与良好手性的CP-MR-TADF分子的简单方法，并证明了轴手性联苯CP-MR-TADF分子设计策略的成功性，为制备高效率的窄带CP-OLED提供了有价值的参考。

本工作发表在Adv. Funct. Mater. (2024, DOI: 10.1002/adfm.202412044)上，硕士研究生王相智为论文第一作者，郑佑轩教授为论文通讯作者。感谢左景林教授对本工作的支持与帮助！本工作得到了国家自然科学基金项目(92256304、U23A20593)和江苏省自然科学基金项目(BK20243010, BK20242021)的大力支持！