面对新一代宽色域显示技术的迫切需求，开发具备窄带发射红、绿、蓝三原色的发光材料尤为关键。基于硼/氮（B/N）骨架的多重共振热活化延迟荧光（MR-TADF）材料的出现，为发展兼具高效率和窄带发射特性的有机电致发光二极管（OLED）开辟了道路。然而，红光MR-TADF材料的设计策略相对匮乏，这在很大程度上限制了它们在全彩显示中的应用。

针对这一挑战，吉林大学王悦教授、李成龙教授和清华大学张跃威博士等人提出了一种独特且简便的螺碳锁定和硫嵌入策略，旨在构建具有优异色纯度和高效率的红光MR-TADF材料。该策略基于前线分子轨道工程（FMOE）理念（Angew. Chem. Int. Ed.2020,59, 17442），通过在天蓝光母体分子DtCzB的中心苯环的两个最高占据分子轨道（HOMO）位点上，依次引入具有给电子特性的“螺碳”锁和“硫原子”锁，逐步增强了分子内电荷转移激发态强度和π共轭程度，有效地诱导了发射光谱的红移。目标分子FSBN在甲苯溶液中呈现纯红光发射，其最大发射波长达到621 nm，半峰宽为55 nm/0.18 eV，与原始母核DtCzB相比，实现了140 nm的显著红移。

FSBN的合成简洁高效，直接使用硫单质作为硫来源，显著降低了生产成本，彰显了其在经济效益上的优势。与此同时，芴基团和硫原子的引入并没有导致分子量的大幅增加（FSBN的分子量：803.44），因此FSBN非常适合热蒸发和真空沉积的器件制造工艺。

从晶体分析可以看出，FSBN分子骨架的中心发光核呈现刚性的准平面结构，有效抑制了由振动引起的非辐射跃迁，从而实现了高达98%的光致发光量子产率。此外，与中心发光核近乎垂直的芴基团所产生的空间位阻，使得FSBN能够在广泛的掺杂浓度范围内维持稳定的发射光谱。

以FSBN作为发光体的电致发光器件，色坐标为（0.67, 0.33），与国家电视标准委员会（NTSC）定义的红光标准相一致。值得一提的是，得益于其高光致发光量子产率（98%）和高水平分子取向比（87%），FSBN的单主体器件在无需依赖贵金属敏化剂的情况下，实现了高达37.5%的最大外量子效率（EQE）和50.1 lm W−1的功率效率（PE），充分展示了FSBN在开发低功耗红光OLED领域的巨大潜力。这项工作为设计开发兼具高效率、高色纯度红光MR-TADF材料提供了新思路。相关成果发表在Angew. Chem. Int. Ed.杂志（DOI: 10.1002/anie.202420253）。

红色MR-TADF分子设计策略。