来源:X-MOL
圆偏振发光(Circularly Polarized Luminescence, CPL)是一种兼具手性与发光特性的独特光学现象。由于其能够输出左右旋圆偏振光,CPL 材料不仅在基础研究中备受关注,也在 3D 显示、信息加密、生物医学和新型光电器件等前沿领域展现出广阔应用前景。然而,在实际研究与器件开发中,CPL材料往往面临一个长期存在的难题:如何在保证高发光不对称因子(luminescence dissymmetry factor, glum)的同时,又能维持高光致发光量子效率(photoluminescence quantum yield, PLQY)。二者往往相互制约:例如,稀土配合物虽能提供极高的手性信号,但受限于 Laporte 禁阻跃迁;液晶材料虽易于构筑手性超结构,却容易受到极性环境淬灭。如何实现两者的协同提升,成为研究的关键瓶颈。
近日,中国科学院长春应用化学研究所林君研究员、中国计量傅继澎团队系统总结了近年来 CPL 材料的研究进展,文章围绕“手性诱导”与“高效发光”两大要素展开,重点梳理了性能导向的设计策略、材料创新路径及新兴应用方向。
文章首先简要介绍了 CPL 的基本理论,帮助读者理解其物理本质与关键参数。随后,从提高glum与提升发光效率PLQY两个核心目标出发,概述了当前主流的分子与材料设计思路,包括热激活延迟荧光分子、超分子组装体、液晶材料、镧系元素络合物、金属团簇以及钙钛矿材料等体系。除了材料设计,该综述还对 CPL 的多样化应用进行了归纳。高性能 CP-OLED 有望推动新一代低能耗 3D 显示;水溶性 CPL 探针则可能突破深层生物成像的限制;同时,具有可逆开关特性的 CPL 材料还将为数据加密和光存储提供更高的安全性和信息密度。最后,作者们对该领域的挑战与前景进行了展望:如何在保证强手性的同时进一步提升发光效率,如何推动实验室成果向实际器件转化,以及如何利用跨学科思路打破现有瓶颈。综上,随着分子化学、超分子组装与材料科学的持续交叉融合,CPL 材料将在基础研究与应用落地之间架起桥梁,推动未来光学与电子技术的发展。