鑽石舞台

華南師範大學許炳佳和石光課題組報道了一種具有雙重力刺激響應特性的高效圓偏振熱激活延遲熒光材料。通過在鄰苯二甲酰亞胺中引入四氫萘和咔唑，所構建的對應異構體能形成空間群為手性和極性的晶體，並且表現出熱激活延遲熒光、圓偏振發光、聚集誘導發光、力致發光、力致發光變色等多種性質。

圓偏振熱激活延遲熒光材料能有效率利用單重態和三重態激子並且發射圓偏振光，在有機發光二極管（OLED）中有重要的應用。近年來，關於圓偏振發光和熱激活延遲熒光的研究均已取得了很多重要的進展。然而，具有力刺激響應特性的圓偏振熱激活延遲熒光材料仍極少有報道。此外，很多傳統的熱激活延遲熒光化合物都受聚集發光淬滅效應影響，在固態下發光較弱甚至不發光。

為了解決上述問題，許炳佳和石光課題組與華南理工大學的趙租金教授課題組合作，以鄰苯二甲酰亞胺為核心，通過在其N原子和苯環的3號位上分別引入四氫萘和咔唑，合成得到了一對結構扭曲的對映異構體R-CzTA和S-CzTA。

研究發現，R-CzTA和S-CzTA在溶液中能發射不對稱因子分別為0.84×10-3和-1.03×10-3的圓偏振熱激活延遲熒光，並且表現出聚集誘導發光特性。在晶體狀態下，R-CzTA和S-CzTA同樣能發射藍色的熱激活延遲熒光，其熒光量子產率可達48.7% and 45.3%。與此同時，在外力刺激下，兩個對映體的晶體均能直接產生強烈的光發射，並且表現出顯著的光致發光顏色變化（Δλem=51 nm），即同時具有力致發光和力致發光變色特性。換言之，通過在鄰苯二甲酰亞胺中引入四氫萘和咔唑，成功將熱激活延遲熒光、圓偏振發光、聚集誘導發光、力致發光、力致發光變色等光物理性質有機地結合到了同一個化合物上。

進一步的實驗和理論計算結果表明，R-CzTA和S-CzTA之所以能產生上述性質是因為其分子結構較扭曲、單重態-三重態能級差較小、分子間相互作用較強，以及能形成空間群為手性和極性的晶體。該工作為設計刺激響應型高效圓偏振熱激活延遲熒光多功能材料提供了方向。