圓偏振發光(CPL)材料以其獨特的不對稱光學性質在信息顯示和信息加密領域表現出重要的應用前景。其中,手性發光液晶(CLCs)通過超分子自組裝能夠形成宏觀的螺旋超結構從而表現出高的發光不對稱因子(glum),受到科研工作者越來越多的關注。然而,構建易于制備和CPL信號快速響應的光可調控CLCs系統仍然是一個具有挑戰的難題。
作者研究發現,基于光敏螺吡喃骨架制備的SP-COOH分子在液晶介質中由于形成了分子間羧酸二聚體而呈現出負二向性。液晶主體中的SP-COOH分子在紫外光照射前后表現出從“無”到“有”的負二向性發光。繼續向液晶主體摻雜適量具有正二向性的尼羅紅染料(NR),可以輕易制備具有激發依賴特性的手性液晶ExD-CLCs。在ExD-CLCs中NR能與SP-COOH形成一個動態的二向性競爭,當用430 nm激發光激發ExD-CLCs時,在625 nm處表現出強的正向CPL信號(glum = + 0.28),而當用365 nm激發該液晶時,625 nm處的CPL信號發生反轉,表現出一個負向的CPL信號(glum = - 0.16),這個CPL反轉行為可以循環10次以上,具有很好的抗疲勞性。并且在CPL信號反轉的過程中,ExD-CLCs的螺旋結構和旋向并未發生改變。
總之,這項工作通過在膽甾相液晶中構建一個光敏動態的非手性染料二向性競爭,實現了激發依賴特性的CPL信號反轉。這是首例通過控制在非手性染料二向色性實現的激發依賴CPL信號的報道,該項工作為發展刺激響應型CPL發光材料提供了一種新的策略。該工作以Excitation-Dependent Circularly Polarized Luminescence Inversion Driven by Dichroic Competition of Achiral Dyes in Cholesteric Liquid Crystals為題目發表在Angewandte Chemie International Edition。文章的第一作者為河南工程學院姚昆博士,通訊作者為南京大學成義祥教授、合肥大學耿中興博士和胡靚語博士。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202420290
- 天津大學封偉教授等綜述:光學應用石墨烯基手性液晶材料 2019-01-15