窄谱带有机发光材料有望应用于新一代超高清显示技术，近年来成为领域研究前沿与热点。其中多重共振(MR)荧光材料因其半峰宽（FWHM）小、发光效率高等特点受到广泛关注，其结构特点是含有多环芳烃(PAH)骨架以及嵌入骨架中的缺电子（如硼、羰基）和富电子（如氮、氧、硫、硒）原子，通过稠环分子中前线分子轨道在相邻原子上的交替分布诱导短程电荷转移(SRCT)，不仅能够减小单重态-三重态能隙(ΔE_ST)，促进反系间窜越(RISC)实现高效率发光，而且能够减少激发态的振动耦合继而获得窄谱带发射。

为了实现全彩色超高清显示，发展发光颜色能够覆盖整个可见光范围的窄谱带荧光材料至关重要。但是，目前多重共振荧光材料存在两方面限制。首先，从材料体系来看，多重共振化合物主要集中在硼杂多环芳烃、羰基杂多环芳烃和吲哚并咔唑衍生物等少数骨架单元，大大限制了材料设计的多样性。其次，从发光特性来看，多重共振分子骨架的能隙往往较宽（光学能隙（Eopt g）> 2.70 eV），其发光颜色集中在蓝光和绿光区，而黄光到红光材料较为匮乏。通常采用的降低能隙的策略（如引入外围给电子/吸电子基团或者稠合多个多重共振单元等）面临长程电荷转移（LRCT）增强导致发射光谱变宽等问题。因此，迫切需要发展具有本征低能隙的新型多重共振窄谱带分子骨架与材料体系。

近期，海南大学邵世洋等人提出了碳正离子窄谱带荧光材料的设计策略，通过将带正电荷的碳正离子（C⁺）作为缺电子基团、含有孤对电子的氮原子（N）作为富电子原子嵌入到二苯并[cd, mn]芘多环芳烃骨架，设计合成了一类具有本征低能隙（< 2.20 eV）的窄谱带荧光材料。由于C⁺具有三个形成σ键的sp²轨道和一个能够容纳π电子空p轨道，因此能够作为缺电子基团与富电子原子产生多重共振效应；同时，相较于硼、羰基等中性缺电子原子，C⁺带有正电荷，具有强吸电子特性，能够与富电子原子产生强SRCT效应，因而表现出低能隙。例如，与典型的硼/氮杂多重共振分子2a-2相比（Eopt g：3.11 eV），相应碳正离子多重共振材料的能隙显著降低（2.19 eV），发射光谱红移160 nm。通过同时引入异丙基空间位阻基团与四（五氟苯基）硼酸根（BPhF₂₀⁻）大尺寸抗衡离子，能够有效抑制分子间聚集，实现~90%的荧光量子效率。基于碳正离子窄谱带荧光材料的溶液加工型OLED器件表现出29.4%的最大外量子效率，发光峰位于黄光区（560 nm），半峰宽（FWHM）为0.17 eV，证明碳正离子窄谱带荧光材料是一类极具发展潜力的窄谱带OLED材料。

图1. 碳正离子窄谱带荧光材料的设计策略与能级结构

图2. 碳正离子窄谱带荧光材料的单晶结构

图3. 碳正离子窄谱带荧光材料的发光特性

图4. 碳正离子窄谱带荧光材料的OLED器件性能

这一研究成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，论文第一作者为海南大学材料科学与工程学院硕士研究生李涛、东南大学赵桂敏博士、海南大学栗园园博士，通讯作者为海南大学陈志才副教授、东南大学蒋伟教授和海南大学邵世洋教授。该研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、海南省科技人才创新项目等的支持。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202510511;