圓偏振發光（CPL）材料在手性和光電子相關領域具有廣闊的應用前景，是近年來交叉學科領域的一顆新星，在3D顯示，生物成像，光電器件，防偽材料，不對稱光催化等領域引起了廣泛的研究興趣。在種類繁多的CPL材料中，具有長壽命圓偏振發射的圓偏振磷光（CPP）材料已發展成為一個新的前沿研究課題，具有更令人期待的應用潛力。近日，北京化工大學材料科學與工程學院鄧建平教授/趙彪副教授團隊在《Advanced Functional Materials》上面發表了題為“Frontiers in Circularly Polarized Phosphorescent Materials”的綜述文章。該文章綜述了CPP材料的最新研究進展，從過渡金屬配合物，有機小分子，聚合物和有機/無機雜化體系四個方面詳細介紹了CPP材料的制備策略。此外，還介紹了CPP材料在有機發光二極管和加密顯示等方面的應用，并提出了實現高性能CPP材料的挑戰、設計原則和未來發展方向。
圖1 圓偏振磷光材料種類及其應用的概要圖示
該文章首先介紹了鉑、銥等過渡金屬配合物CPP材料，由于過渡金屬原子的旋軌耦合(SOC)效應，可以促進激子的高效系間竄越(ISC)過程，從而增強磷光發射，其與有機分子結合制備磷光材料已被廣泛研究。另外，過渡金屬配合物具有多種配位模式，通過將手性小分子和功能化配體引入過渡金屬配合物中，或者在適當的條件下進行螺旋超分子組裝，可以使其具有手性，從而獲得CPP性能。
隨后，該文章介紹了有機小分子CPP材料，在手性有機小分子體系中通過主-客體摻雜策略、結晶策略、雜原子策略等，可以增強SOC，促進ISC，產生更多的三重態激子，并且降低三重態激子的猝滅，從而得到穩定的CPP發射。然后介紹了聚合物CPP材料，通過共價鍵或者非共價鍵將手性磷光分子與聚合物結合，甚至形成超分子螺旋聚合物；由于聚合物基體剛性的微觀結構限制了磷光分子運動，有效抑制了其非輻射衰減，從而獲得具有長磷光壽命的CPP材料。繼而介紹了有機/無機雜化CPP材料，通過金屬-有機框架(MOFs)、機械球磨法和雜化手性光子膜等將手性和磷光組分有效結合，實現CPP發射。在上述基礎上，還詳細介紹了CPP材料在有機發光二極管和加密防偽顯示方面的應用。
最后，該文章提出了CPP材料目前所面臨的挑戰、設計原則和未來發展方向。發展方向可概括為以下幾個方面：(1)重點開發非金屬有機CPP材料；(2)探索更多、更合理的分子和材料設計原則來提高磷光性能；(3)開發更長發光壽命的CPP材料；(4)設計具有更高發光不對稱因子的CPP材料；(5)開發更多功能性應用型CPP新材料。
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202214364
- 常州大學馬驍、福建物構所徐亮金與合作者 AFM：動態光致變色長壽命室溫磷光聚合物 2025-09-29
- 武漢大學陳朝吉/湖北工業大學胡培 ACS Nano：纖維素大分子調控雙電層實現穩定長壽命鈉金屬電池 2025-09-23
- 中山大學張澤平/阮文紅/容敏智/章明秋 AM：動態共價鍵輔助3D打印一體化多孔陰極/復合聚合物電解質-實現超長壽命固態鋰金屬電池 2025-08-01
- 北化鄧建平教授/趙彪副教授團隊《Chem. Mater.》：利用圓偏振熒光能量傳遞實現手性可控多色圓偏振發射 2023-02-12
- 華東理工大學田禾院士、馬驤教授課題組《Nat. Commun.》：取代聚乙炔薄膜實現光控圓偏振磷光開關 2022-12-22
- 芝加哥大學王思泓教授/蘇州大學劉偉教授等 Nat. Mater.：在可拉伸有機發光二極管（OLED）領域取得重要進展 2025-12-01
- 深圳大學楊楚羅教授團隊 PPS 綜述：熱活化延遲熒光（TADF）聚合物及其有機發光二極管的應用 2024-10-14
