圆偏振有机发光二极管（Circularly Polarized Organic Light-emitting Diode, CP-OLED）能够直接在电激发下高效地发射圆偏振光，在通信编码、光学防伪和 3D 显示等领域具有广阔的应用前景。电致发光不对称因子（|g_EL|）被视为评估 CP-OLEDs 性能的关键指标之一。为了提高 |g_EL| 值，手性金属配合物、手性有机小分子和手性有机聚合物等多种类型的电致发光层材料已被成功开发报道。然而，目前大多数 CP-OLEDs 的|g_EL| < 10^-2，这严重限制了其实际应用。因此，实现 CP-OLEDs 中高的电致发光不对称因子仍是一项重大挑战。与传统材料相比，胆甾型液晶（Cholesteric liquid crystal， CLC）在分子水平上表现出周期性的螺旋排列，具有优异的手性放大能力。然而，它们固有的软物质特性对刺激（光、电、热、机械力等）的高敏感性限制了它们在 CP-OLEDs 中的应用。

  近日，南京大学成义祥教授、南京邮电大学张宇博士在《Angew, Chem.Int. Ed》期刊上发表了题为“Chiral Co-Assembled Liquid Crystal Polymer Network Enabled by In-Situ Photopolymerization for High-Performance CP-OLEDs” 的论文。为克服胆甾相液晶材料在圆偏振电致发光器件应用中存在的本质缺陷，他们提出了一种简便高效的原位光聚合策略构建了刚性胆甾相液晶聚合物网络 (ChLC-PN)，创新性地开发了一类用于 CP-OLEDs 的新型电致发光层材料。该团队设计并合成了一类紫外光活性的室温向列相液晶LCM，在该液晶主体基质中引入手性诱导剂 R/S-Cz 后得到了具备胆甾相液晶特征的手性共组装体ChLC-MF。随后，原位光聚合ChLC-MF 可得到刚性胆甾相液晶聚合物网络 ChLC-PN。该策略不仅保留了CLC 本身的周期性螺旋结构，还赋予了ChLC-PN 优异热稳定性、耐溶剂性和机械加工性，能够成功地应用于CP-OLEDs 实现圆偏振电致发光。

图1 (a) LCM、R/S-Cz 的分子结构式；(b) ChLC-MF 的手性共组装过程；(c) ChLC-PN 的原位光聚合过程；(d) CP-OLEDs 的制造及器件结构。

  在ChLC-PN体系中， (R/S-Cz)_0.01-(LCP)_0.99 表现出最优的圆偏振发光性能，最大的光致发光不对称因子 (|g_lum = 0.033|)。相比于原位光聚合处理前的手性共组装体(R/S-Cz)_0.01-(LCM)_0.99，其不仅保持了优异的手性光学性质，而且能够耐受 120 ℃ 高温处理，这很好地匹配了光电器件制造过程中所必须经历的高温苛刻条件。将原位光聚合得到的胆甾相液晶聚合物网络 (R/S-Cz)_0.01-(LCP)_0.99 作为 CP-OLEDs 的电致发光层材料成功地实现了天蓝色的圆偏振电致发光，具有高的电致发光不对称因子 (|g_EL = 0.012|)。

图2. (R/S-Cz)_0.01-(LCM)_0.99 和 (R/S-Cz)_0.01-(LCP)_0.99 120 ℃ 退火后的 (a) CD 光谱图； (b) CPL 光谱图和 (c) g_lum 值曲线图。

图3. (a) 器件能级图；基于 (R/S-Cz)_0.01-(LCM)_0.99 器件的(b) CP-EL 光谱图和 (c) g_EL 曲线图。

  该研究开创性地采用刚性胆甾相液晶聚合物网络 (ChLC-PN) 构建电致发光层材料。这种纳米尺度的胆甾相液晶聚合物网络不仅保持了优异的手性放大效应，同时突破了传统液晶发光材料在溶液加工性和热稳定性等方面的限制，为未来 CP-OLEDs的研究提供了新的思路，注入了新的活力。该工作在南京大学成义祥教授、南京邮电大学张宇博士的指导下完成，文章第一作者是南京大学在读博士研究生付春亚，该研究得到了南京大学生命分析化学全国重点实验室、国家自然科学基金的支持。

  原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202512257