有机电致发光二极管OLED技术在学术研究以及商业应用上都有显著发展。其本身具备的低驱动电压、高亮度、快速响应和自主发光特性，使OLED技术成功应用在移动手机、车载音响、数码相机和白色固态发光器件上。然而，由于成本较大，发光效率低以及寿命等因素，发展大尺寸且易弯曲的OLED器件举步维艰。为了解决这些问题，在已有的实验分子构型基础上改变连接模式以及引入强的吸电子基团的化学修饰。采用量子化学计算的方法对所有分子的电子结构以及性质进行了调查。首先，为了深入了解结构与性质之间的关系，基于实验分子的分子组成和文献调研，设计了新的直线形分子（p型分子）。通过密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)调查了一系列关于连接模式对这些咔唑衍生物的光学和电子性质的影响。本文研究了分子在单重态、离子态以及最低三重态下的电子结构，并且重点分析了HOMO和LUMO值、能隙、电离能、电子亲和势、重组能、三重态激子形成积分和吸收光谱。不同连接模式可以有效地调节这些光电性质。数据显示，计算值与相关的实验值非常吻合，并且揭示了设计的p型分子具有大的三重态能量、窄能隙、良好的空穴和电子传输性能以及高的三重态激子形成积分，可以作为性能良好的红色主体材料，前景不可限量。其次，分子结构基于共价键连接咔唑与蒽基团的衍生物在深蓝色OLED中表现突出。为了提高材料的电子传输性能，以噻吩环作为π桥连接核心和蒽基团。其中核心基团分别为咔唑、苯并咪唑(BMA)和S,S-二氧基二苯并噻吩(DATPSO)。采用密度泛函理论，对设计的偶极结构分子s-DAC, s-BMA和s-DATPSO相关的电子结构以及光学性质进行了系统性调查。结果显示，延长的π共轭链和强的吸电子基核心基团影响着包括HOMO,LUMO, IP和EA值在内的光电性质。为了探究拓扑结构对材料电子性质的影响，我们设计了分子p-DCA并与实验分子p-DAC相比较。它们构型差异在于蒽基团在核心或是在分子边缘位置。结果显示，不同的拓扑结构对这些光物理性质影响不大，并且预测p-DCA可以作为潜在的蓝色电致发光材料。