有机微纳米结构的圆偏振发光

圆偏振光在未来显示和光子技术等领域具有广阔的应用前景。传统的方法，圆偏振光是由非偏振光通过起偏器和四分之一玻片转换而来的，在这个过程中，至少50%的能量将会损失。来自手性发光体的圆偏振发光（CPL）提供了一种直接生成圆偏振光的理想方法，其中可以减少由偏振滤光片引起的能量损失。在各种手性发光体中，由于高量子效率和发光不对称因子（glum），有机微纳米结构引起了越来越多的关注。

a）物理方法。b）圆偏振发光。

在《光：科学与应用》上发表的一篇新论文中，南京邮电大学（NUPT）的科学家总结了CPL活性有机微/纳米结构的最新进展。

该论文从微纳米结构的构建和手性的引入等方面阐述了CPL活性有机微纳米结构的设计原理，并提出了一些具有CPL活性的典型有机微纳米结构。详细介绍，包括小分子和π共轭聚合物的自组装，以及在微/纳米级体系结构上的自组装。

有机微纳米结构的形成是由分子间非共价相互作用驱动的，该相互作用是动态的并且对外部刺激敏感。在这篇综述中，他们讨论了可以调节CPL性能的外部刺激，包括溶剂，pH值，金属离子，机械力和温度。

a）圆偏振有机发光二极管。b）光学信息处理。c）化学和生物传感

讨论其潜在的应用前景：

1.在有机发光二极管（OLED）中，通常会使用偏振片来降低环境光的反射，从而获得较高的图像对比度。因此，由OLED发出的光最多只有一半能透过偏振片，造成极大的能量和亮度损失。而基于CPL材料的圆偏振有机发光二极管（CP-OLED）可以发出与偏振片具有同手性的圆偏振光，降低了透过偏振片时的亮度损失，提高了能量利用率。

2.在光学信息处理领域，与传统的光响应材料相比，具有CPL活性的材料可以同时利用光信号和手性信号，能够实现更高的存储密度和安全性。同时，由于有机微纳结构的动态可逆特性，有望实现可擦写信息加密和智能光开关。

3.在化学与生物传感领域，基于CPL活性有机微纳结构的传感技术可以有效消除背景荧光和非偏振光的干扰，实现更高的灵敏度和分辨率。

此外，从能量损失的角度提出了不对称量子效率（φa）这一指标，其定义为左旋或右旋圆偏振光强度与入射光强的比值。φa值越大，代表能量损失越低。

这篇综述提供了对分子设计、组装结构和CPL性能之间的关系，并指出CPL活性材料未来的发展方向。希望这篇评论会鼓励更多的研究者探索这个新兴且快速发展的研究领域。

相关链接：https://phys.org/news/2021-04-circularly-polarized-luminescence-micro-nano-structures.html