圆偏振发光（CPL）材料在手性和光电子相关领域具有广阔的应用前景，是近年来交叉学科领域的一颗新星，在3D显示，生物成像，光电器件，防伪材料，不对称光催化等领域引起了广泛的研究兴趣。在种类繁多的CPL材料中，具有长寿命圆偏振发射的圆偏振磷光（CPP）材料已发展成为一个新的前沿研究课题，具有更令人期待的应用潜力。近日，北京化工大学材料科学与工程学院邓建平教授/赵彪副教授团队在《Advanced Functional Materials》上面发表了题为“Frontiers in Circularly Polarized Phosphorescent Materials”的综述文章。该文章综述了CPP材料的最新研究进展，从过渡金属配合物，有机小分子，聚合物和有机/无机杂化体系四个方面详细介绍了CPP材料的制备策略。此外，还介绍了CPP材料在有机发光二极管和加密显示等方面的应用，并提出了实现高性能CPP材料的挑战、设计原则和未来发展方向。
图1 圆偏振磷光材料种类及其应用的概要图示
该文章首先介绍了铂、铱等过渡金属配合物CPP材料，由于过渡金属原子的旋轨耦合(SOC)效应，可以促进激子的高效系间窜越(ISC)过程，从而增强磷光发射，其与有机分子结合制备磷光材料已被广泛研究。另外，过渡金属配合物具有多种配位模式，通过将手性小分子和功能化配体引入过渡金属配合物中，或者在适当的条件下进行螺旋超分子组装，可以使其具有手性，从而获得CPP性能。
随后，该文章介绍了有机小分子CPP材料，在手性有机小分子体系中通过主-客体掺杂策略、结晶策略、杂原子策略等，可以增强SOC，促进ISC，产生更多的三重态激子，并且降低三重态激子的猝灭，从而得到稳定的CPP发射。然后介绍了聚合物CPP材料，通过共价键或者非共价键将手性磷光分子与聚合物结合，甚至形成超分子螺旋聚合物；由于聚合物基体刚性的微观结构限制了磷光分子运动，有效抑制了其非辐射衰减，从而获得具有长磷光寿命的CPP材料。继而介绍了有机/无机杂化CPP材料，通过金属-有机框架(MOFs)、机械球磨法和杂化手性光子膜等将手性和磷光组分有效结合，实现CPP发射。在上述基础上，还详细介绍了CPP材料在有机发光二极管和加密防伪显示方面的应用。
最后，该文章提出了CPP材料目前所面临的挑战、设计原则和未来发展方向。发展方向可概括为以下几个方面：(1)重点开发非金属有机CPP材料；(2)探索更多、更合理的分子和材料设计原则来提高磷光性能；(3)开发更长发光寿命的CPP材料；(4)设计具有更高发光不对称因子的CPP材料；(5)开发更多功能性应用型CPP新材料。
原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202214364
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