有机功能材料的光化学、光物理性质的理论研究不仅对OLED的探索和设计具有前瞻性的重要指导意义，同时这一研究本身也是极其重要的理论课题，近些年来，已经被广泛应用于各种先进功能材料和器件中。本文采用密度泛函（DFT）、含时密度泛函（TDDFT）、单激发组态相互作用（CIS）等量子理论计算方法对两系列有机低聚物和一组有机金属配位化合物的基态和激发态几何结构、电子结构、重组能、吸收波谱和发射波谱等关键性质进行了系统的探究，主要分为以下几章内容：第一章：前言，包括光电功能材料的发展与展望，光电功能材料与器件的基本知识；第二章：基础理论方法，概述了本研究中涉及的多种计算方法和基础理论原理；第三章：本章采用量子化学密度泛函方法研究了一系列胺基取代的咔唑化合物的光化学性质和光物理性质。芳胺化合物是一种重要的有机染料，它具有很强的荧光性质和光学稳定性，同时，它还具较强的空穴传输能力，能够形成稳定的阳离子自由基，因此，这类化合物被广泛的应用在有机电致发光空穴传输材料中。而咔唑基团本身也是非常良好的空穴传输材料，二者的有机结合使得这一系列化合物具有较高的荧光量子产率，一定程度上改善了成膜性能和稳定性。这一系列胺基取代的咔唑化合物展现出很好的偶极电子传导性质，同时，这些化合物的空穴和电子迁移率达到了10-4cm2V-1s-1。本章我们通过研究分子轨道、光谱和激发态能级等方面的规律和性质，进一步从微观的角度了解这一系列化合物的光学性质，及产生这些特性的结构原因。通过研究电离能、电子亲和势和重组能，我们发现这些化合物具有很好的激子传输能力。另外，我们基于发射性质，还比较了这系列化合物的发光寿命。我们发现：通过在胺基部分上引入不同取代基团、通过增大π共轭面积能够有效的调节这些化合物的蓝光发光性质；第四章：在前一章研究的基础上，本章我们设计和预测了一系列含有咔唑取代基团的苯炔化合物。我们利用密度泛函方法、单激发组态相互作用和含时密度泛函方法计算了这些化合物的基态和激发态几何结构、分子轨道分布、电离能、电子亲和势、重组能和发光寿命。改变端基咔唑基团的位置会对化合物的荧光效率产生影响，端基咔唑基团处于对位比其处于间位，化合物的荧光效率更高些。由于体积大的基团有较大的位阻，也在一定程度上会降低荧光效率。对电离能、电子亲和势、空穴重组能和电子重组能的分析表明适当的增大π共轭面积能够有效的提升电荷跃迁平衡能力，同时向端基引入电子给体更容易产生自由电子，并表现出良好的电荷转移特征。根据量子化学研究的分析结果，可以确定这些含有咔唑取代基团的苯炔化合物不仅具有发光寿命长的优点，而且具有非常良好的蓝光发射性能，拥有广阔的商业化应用前景；第五章：本章对比研究了三个化合物Au25FPh、Au35FPh和Au35FID的基态结构、电子性能和光谱特征、激发态性质。其中的Au25FPh表现出很好的电发光特征，其外量子效率高达11.5%，其单位面积电通量高达37.4cd/A，光密度高达26.2Im/W。基于密度泛函方法（DFT）和含时密度泛函（TDDFT）方法，采用B3LYP/6-31G*和赝式基组进行了理论研究。经过计算表明：化合物经过激发后，中心的金原子和周围的C^C^C配体之间的键长增长，而中心金原子与吡啶配体之间的键长缩短。化合物的对称性对化合物的性质影响不大，但是改变中心C^C^C配体的构型会对化合物的性质产生影响：金属在轨道中所占电子云比例按照Au25FPh≈Au35FPh <Au35FID顺序依次递增。而前线分子轨道的分析表明三个化合物的电子云分配很相似，因此导致三者的吸收和发射性质也十分相似，均是由LLCT和LMCT跃迁引起。总之，向金属核引入强σ电子给体乙炔基团，会提高d-d电子态能量并抑制金属中心的亲电性，使得这类金(III)化合物的发光性能得到大大的提升。