众所周知，有机发光二极管（OLED）凭借自发光、高对比度、柔性可弯曲等天然优势，已成为智能手机、电视、可穿戴设备等终端产品的核心显示技术。不过，一直以来构成全彩显示的红、绿、蓝三基色中，深蓝色有机发光材料的研发始终是制约产业升级的关键卡点。"蓝光波长越短，颜色越纯净，但电荷复合过程的不稳定性会呈指数级增长，直接导致器件效率骤降、寿命缩短，"Takuji Hatakeyama教授解释道。

图1. 京都大学 - 日本JNC联合开发的蓝色有机发光材料分子结构和设计策略示意

这一困境的根源在于材料分子结构的固有矛盾。传统荧光材料因局部激发态的多重振动展宽效应，半峰全宽（FWHM）通常大于40nm，难以满足超高清显示对高色纯度的要求。另一方面，磷光材料虽效率较高，却因电荷转移机制导致光谱宽化，且依赖稀有金属铱、铂等，成本居高不下。此前被寄予厚望的硼/氮掺杂多共振热活化延迟荧光（MR-TADF）材料，虽通过刚性分子结构实现了窄带发射，但其刚性平面结构显著增大了单重态-三重态能隙，导致反向系间窜越速率衰减，效率提升受限。

为突破这一僵局，行业曾尝试氧原子取代、氟原子引入等多种策略，却始终陷入 "顾此失彼" 的困境 —— 要么色纯度提升但效率下降，要么寿命延长却色坐标偏离标准。随着超高清显示、AR/VR 元宇宙等产业的崛起，市场对峰值亮度更高、色纯度更优、功耗更低的深蓝色材料需求日益迫切，技术突破已成为全球显示企业的竞争焦点。

为此，京都大学与JNC株式会社联合团队另辟蹊径，提出了一种全新的分子设计理念：在 MR-TADF材料的硼氮掺杂多环芳烃骨架基础上，通过“后期直接双硼化”技术选择性引入两个硼原子。这一创新策略通过三重协同机制，实现了材料性能的全方位优化。首先是分子共轭结构的精准调控。研究团队利用氯原子作为可移除导向基团，在空间位阻较大的特定位置实现区域选择性硼化，成功拓展了分子的π共轭共振结构。其次是能级结构的优化匹配。双硼化技术通过破坏分子的对称性，缩小了单重态 - 三重态能级差，进而显著提升反向系间窜越速率。最后是分子稳定性的本质增强。研究表明，新的分子结构从分子层面提升了材料的抗降解能力。

"双硼化技术的精髓在于'精准调控'而非简单的元素添加，"JNC株式会社研发负责人指出，“这种策略既保留了 MR-TADF 材料的窄带发射优势，又通过分子工程解决了效率与稳定性难题，堪称 OLED 材料设计理念的革命性突破。”

实验数据显示，研究人员所开发新型材料 ν-DABNA-M-B-Mes 在多项核心指标上创下世界纪录，全面超越现有深蓝色OLED材料。在光物理性能方面，其发射波长精准控制在463nm，半高宽仅为16nm，是目前全球已报道的深蓝色材料中最窄的数值。色纯度方面，该材料的 CIE色坐标y值低至0.09，非常接近NTSC标准纯蓝光的0.08，解决了传统材料色偏问题。光致发光量子产率（PLQY）高达93%，这意味着改材料几乎能够将所有吸收的能量都能转化为光能。