自1987年有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Diodes,OLEDs)发明以来,因其具有自发光、低电压驱动、轻薄、发光视角宽、响应速度快、可弯曲折叠、制备工艺简单、成本低、可大面积生产等特点,在全彩显示和固态照明领域呈现出广阔的应用前景。目前,与现有的红色和绿色有机电致发光材料和器件相比,高效稳定的蓝色有机电致发光材料和器件相对比较匮乏。蓝光材料本身具有较宽的能隙,因而很难获得低电压、高效率和良好稳定性的蓝光器件。因此,开发高效稳定的蓝光材料及器件对OLED的商业化推广及应用十分关键。本论文工作就是设计开发新型高效的蓝色有机荧光材料,并探究其OLED器件性能。本论文的内容主要包括以下三个部分。第一部分,概括性地介绍了有机电致发光的历史背景、发光原理、器件结构、性能参数及材料的类别等。着重介绍了新一代有机发光材料中的延迟蓝光材料,如:TADF蓝光材料、HLCT蓝光材料、TTA蓝光材料。最后阐述了本论文选题的意义与工作。第二部分,针对前人报道过的双蒽(BD)蓝色有机发光材料进行合理的分子修饰,开发出了一系列新型蓝色发光材料,系统地研究了它们的结构和性能之间的关联性,并成功制备了高效蓝色OLED器件。具体如下:1)通过在BD1分子的中心苯基π桥链的对位上分别引入甲基或甲氧基,设计合成出两个目标分子BDl-PMe和BD1-POMe。单晶结构分析显示,相比BD1,BDl-PMe和BD1-POMe分子中的两个蒽单元与其相邻的苯环之间具有更大的扭转角,有利于削弱分子间的π-π堆积作用,从而提高器件的发光效率和色纯度;2)通过在BD3分子的中心苯基π桥链的对位上分别引入甲基或者甲氧基,设计合成出两个D-A型目标分子BD3-PMe和BD3-POMe。DFT理论计算预测甲基或甲氧基的引入有利于增大分子中的两个蒽单元与其相邻的苯环之间的扭转角,削弱分子间的π-π堆叠效果。OLED器件研究显示BD1-PMe分子既可以作为主体发光材料,实现高效深蓝非掺杂器件(EQE:2.35%;CIE:0.15,0.06),也可作为客体发光材料,实现高效天蓝色器件。总之,从器件的性能来看,引入的甲基要优于甲氧基,可能与甲氧基的氧上面有一孤对电子有关。第三部分,基于第一个工作的启示:通过增大蒽单元与其相邻的苯环之间的扭转角能够有效的削弱分子间π-π堆积作用。我们又构建出一系列弯曲型分子模块,不仅解决第一个工作中合成步骤繁琐、产率低的困扰,而且也有效的抑制了分子间的π-π堆积作用,提高了器件的效率。具体的实施方案如下:在本章节中我们采用在中心的π桥链苯环的间位引入两个蒽发光单元,通过增加蒽单元与苯环之间的扭转角来抑制分子间的π-π堆积作用,从而制得高效的非掺杂蓝光器件。DFT理论计算的结果与我们预期的目标是一致的。其中,基于BD3-MH的器件,成功的实现了深蓝光非掺杂器件的制备,最大EQE为3.65%,CIE坐标为(0.16,0.13)。有趣的是BD3-MH与BD3相比只是改变了蒽单元的连接位置,但是性能却有很大的改善,基于BD3的器件不能实现非掺杂深蓝光器件的制备,由于在器件中分子间的π-π堆积作用而出现激基复合物的发射峰,严重的影响了色纯度,但是在基于BD3-MH的器件中,并未发现激基复合物的峰出现。这也有力的验证了我们的设计理念。第四部分,基于前两个工作的理念:减弱分子间的π-π堆积作用而导致的荧光猝灭现象,也借鉴了相关δ桥链的报道,我们又设计合成了一系列目标分子。具体的实施过程如下:我们采用半共轭δ桥链来替代前两个工作中的全共轭π桥链。由于δ桥链为sp3杂化,为正四面体结构,此种结构能有效的抑制分子间的π-π堆积作用,能有效的提高器件的效率和色纯度。通过在δ桥链的两端连接两个蒽发光单元来构建目标分子。DFT理论计算,显示出的结果与我们预期目标相一致。运用合理的设计路线,经过最后的Suzuki偶联反应也成功的制得了目标分子BD1-δ-2H和BD1-δ-2CF3。通过光物理数据显示的结果,我们发现在甲苯溶液中,BD1-δ-2CF3的发射光谱较BD1-δ-2H有蓝移现象;在薄膜中,BD1-δ-2H明显的有二聚体的发射峰,但是BD1-δ-2CF3却没有发现二聚体的峰。说明了,在δ桥链上引入的CF3相对于H而言能够更好的抑制分子间的π-π堆积作用。因此我们选用BD1-δ-CF3来制备器件,成功制备出了非掺杂的蓝光器件,最大的EQE达3.26%,CIE坐标为(0.15,0.11),且有轻微的效率滚降。因此,采用半共轭形态的δ桥链可以有效的抑制分子间的π-π堆积作用,实现高效非掺杂蓝色OLED器件的制备,这对设计开发新型非掺杂蓝光材料分子有很重要的借鉴意义。