双稳态显示是一类存在两种稳定光学状态的显示技术，其特点是在持续显示相同信息（图像或文字）时不需要能耗，只有在切换显示信息时需要施加电脉冲驱动，具有低能耗、视力友好等特征，如图1，因此被认为是未来最有效的节能健康显示技术之一。相较于双稳态电子墨水技术，双稳态电致变色技术具有多彩、柔性等特点，是开发柔性彩色双稳态显示的主要技术路径之一。然而，电致变色过程中的电氧化还原反应会产生不稳定性的高能态，导致了材料存在着稳定性差、循环寿命短等问题，制约了该领域的进一步发展。

图1. 双稳态与单稳态显示的机理示意图。

瞄准显示材料“低能耗、视力友好”的需求靶心，围绕“优化电化学氧化还原过程中的高能态稳定性”这一关键科学问题深入研究，张晓安教授课题组通过电可逆地调控氢键（Nature Communications 2019, 10, 1559; CCS Chemistry 2022, 4, 2757）、动态配位键（Chem 2021, 7, 1308; Advanced Materials 2022, 34, 2104413）等超分子作用力，设计合成了一系列新型的染料开关分子和聚合物，开发出光学性能优异的双稳态电致变色材料和器件，探究了其在彩色双稳态显示（Chem 2023, 9, 2841; Nature Materials 2019, 18,1335）、柔性变色薄膜（Angewandte Chemie International Edition 2021, 60, 2018）等领域的应用。

硼掺杂多环芳烃具有色纯度高和发光效率高等优异的光学性能，在发光显示、生物成像、超分子自组装等领域的研究被广泛关注。然而，硼掺杂多环芳烃自身的电氧化还原反应的可逆性差，无法直接应用到电致变色材料中。如何将此类材料应用到电致变色中，仍然缺少有效的策略。近期，张晓安教授课题组与李成龙教授合作研究了电化学响应的可逆B-O 动态配位键， 实现了硼氮掺杂多环芳烃DtBuCzB 光物理性质的动态可逆调节（ Nature Communications2024, 15, 5166），探讨了该材料体系在电致荧光变色材料和器件中的应用。本篇工作通过核磁共振、质谱、电化学循环伏安法、瞬态和稳态光谱等实验手段，结合理论计算，证实了电化学响应的B-O 配位和光物理过程切换的机理，构筑了色纯度高，开关时间短的电致荧光变色体系。这项工作不仅加深了人们对硼氮掺杂多环芳烃发光机制的认识，而且为设计具有动态响应性的新型电致变色材料、智能响应材料提供了新的方向。

图2. 电化学调节硼氮掺杂多环芳烃的光物理性质示意图。