目前,设计和开发具有高效率、高稳定性、高亮度的新型发光器件已成为国内外的一个热点。本论文从分子的结构设计出发,采用量子化学方法系统的研究了一系列有机低聚物和金属配合物的基态和最低激发态的几何结构、前线分子轨道、能隙、电离能、电子亲和势、重组能、吸收和发射光谱以及激子结合能等光电性质。在理论上进一步理解电致发光材料的结构与性质之间的关系,为实验合成新的、高性能的发光材料提供理论支持。主要研究工作概括如下:1.研究并设计了苯(或氟苯)-噻吩共聚物。分子的光学和电子性质与分子中苯与噻吩的相对位置、氟取代以及噻吩的共轭链长密切相关。通过合理的调整分子的结构,改善了分子的性质。2.研究并设计了低聚芴-噻吩和氟苯-噻吩化合物。分子中噻吩链长增长使其空穴和电子注入及传输能力提高,电荷传输平衡性能增强。所有的分子都可以用作两极性发光材料。3.研究并设计了一系列螺旋芴衍生物。通过在分子中引入合适的供电子基和吸电子基,可以改善分子的电子和空穴注入及传输性质,控制发射波长,对新型蓝光发射材料的研究提供了重要的理论依据。4.研究并设计了一系列角型汞乙炔化合物。前线分子轨道中金属汞的轨道成分较大,增大了分子的量子产率。由于分子中重金属原子汞的存在,分子的共轭程度增大,光谱红移。5.研究并设计了喹喔啉/二苯基芴化合物。分子1b-1d有较好的空穴和电子传输性质和电荷注入性质。所研究分子的发射光谱范围在436.11和715.47 nm之间,几乎覆盖了整个可见光区。6.研究并设计了一系列IrIII化合物。在化合物中ppy的苯环上连不同的取代基可以控制分子的发射波长,改善其电荷迁移性质,为开发新的OLED功能材料提供理论支持。7.设计了四个PtII和IrIII化合物并研究其光电性质。在分子中引入三苯胺,有效的防止了分子间相互作用和三态-三态歼灭。而且三苯胺数目的增多增强了分子的共轭程度,使光谱发生红移。所研究的分子Pt-a, Pt-b和Ir-b表现出好的空穴传输性质,而Ir-a是良好的两极性电荷传输材料。