在显示产业迈入超高清（UHD）与广色域时代的背景下，如何让OLED发光材料同时满足高效率、高色纯度与长期稳定性，一直是材料设计与器件应用的共同难题。尤其是绿色发光材料，一方面，绿光作为三基色中对色域贡献最显著的颜色，其色纯度直接决定显示器可实现的色域上限；另一方面，在长时间高亮度驱动条件下，器件寿命衰减仍是制约OLEDs规模化应用与高端显示落地的核心瓶颈。

近年来硼-氮多重共振（BN-MR）有机发光材料因其独特电子结构，能够带来接近理论极限的高发光效率与窄谱带发射，被视为下一代显示的重要候选。然而，这类材料在强电场/高亮度工作条件下，其单电子氧化态稳定性不足，易发生不可逆降解，从而大幅缩减器件寿命；而通过传统共轭延展实现光谱调控的手段往往增强分子振动、提高重组能，进而导致谱带变宽，难以兼顾色纯度与稳定性。

针对这一矛盾，深圳大学杨楚罗教授、胡宇轩助理教授团队提出了新的分子设计思路，将七元环介导的共轭扩展稠环咔唑单元（HpCz）与螺芴刚性锁环（spiro-locking）结构协同，构建出纯荧光绿光材料 HpCzB-Fl。该协同策略在保持材料窄谱带发射优势的同时，显著提升分子刚性与稳定性。

图1. 分子设计

单晶X射线衍射显示，HpCzB-Fl中螺芴单元与BN稠环骨架近乎正交排布；同时，七元环稠合咔唑带来的非平面构型使晶体中分子间距增大，从结构层面削弱π–π堆积，降低聚集诱导猝灭效应，为固态条件下的高效发光提供了基础。理论计算与能级分析进一步表明，共轭拓展提升了π–π*跃迁成分与成键特征，使HpCzB-Fl保持较大的单重态–三重态能级差（ΔEST为0.29 eV），呈现纯荧光特征。

HpCzB-Fl与螺芴锁环的对比材料DBCzB-Fl在甲苯溶液中具有相同的最大发射波长（531 nm），而HpCzB-Fl因其更小的结构弛豫，具有更窄的半峰宽，仅为22 nm（0.080 eV）。同时，HpCzB-Fl相比不含螺环的HpCzB以及不含七元环的螺芴锁环对比材料DBCzB-Fl具有更优的电化学及光热稳定性，键能模拟显示，七元环的引入明显增强了BN骨架中弱势键的解离能。

图2. 单晶结构与理论计算

图3. 光物理测试结果

基于HpCzB-Fl构筑的电致发光器件保持窄谱带绿光电致发光，半峰宽仅为29 nm。在磷光敏化的超荧光策略辅助下，器件最大外量子效率（EQE）高达27.7%。更关键的是，在高亮度条件下该器件寿命具有显著优势，初始亮度5000 cd·m-2时，HpCzB-Fl器件寿命LT90为616小时，明显优于对照器件（基于对于材料DBCzB-Fl的器件寿命为264小时）；初始亮度换算为1000 cd·m-2，LT90可达17811小时。综合实验与计算表明，“HpCz–Spiro”协同设计通过提升分子结构稳定性，在不牺牲色纯度的情况下有效增加器件寿命。

图4. 电致发光器件性能

综上，该工作通过“七元环介导共轭拓展 + 螺芴锁环”的协同分子工程策略，维持了BN-MR体系窄谱带发射优势，实现了兼具高效率、窄谱带与超长寿命的绿光OLED，为面向UHD显示的有机发光材料设计提供了可推广的新策略。

电致发光器件性能测试链接：www.andais.cn/scientific-research/1366.html