近二十多年来,有机发光二极管(OLEDs)在全彩平板显示和白光固态照明领域展现出广阔的应用前景。然而,其进一步商品化仍然存在一些亟待解决的问题。例如,为了实现全彩显示,人们需要同样高效稳定的红、绿、蓝三基色材料。目前红光和绿光材料的电致发光性能都已经达到了实用化的标准,但是蓝光材料的亮度和效率仍然偏低,原因就在于蓝光材料较宽的能隙不利于载流子从相邻传输层向发光层的注入。除此之外,发光材料在电致发光器件中都是以薄膜态存在,而固态时激基复合物和激基缔合物的生成导致传统发光分子存在聚集导致荧光猝灭效应。2001年聚集诱导发光(AIE)分子的发现可从本质上解决传统发光分子固态荧光猝灭的难题,并且这类分子因其较高的固态发光效率而成为十分有潜力的有机电致发光材料。目前人们已经报道了许多高效的AIE分子,但是基于蓝光及深蓝光AIE分子的报道仍然十分稀少,原因就在于直接将四苯乙烯(TPE)单元连接到大的芳环体系上会延长分子整体的π共轭长度。因此,如何设计并合成高效蓝光AIE分子成为目前研究的难点问题之一本论文设计并合成了一系列可应用于非掺杂有机发光二极管的蓝光或深蓝光AIE材料。主要工作内容如下所述：第一章：有机电致发光二极管和聚集诱导发光材料综述。简要介绍有机电致发光二极管的发展历程和所面临的瓶颈问题,以及聚集诱导发光现象和机理研究；着重介绍聚集诱导发光材料在有机电致发光二极管领域的应用；最后,在此基础上阐述本论文的主要设计思想。第二章：设计、合成了三个以苯环为核、TPE为外围构筑单元的聚集诱导发光分子PhTPE、Ph2TPE和Ph3TPE。大体积TPE单元的引入使得这三个分子在空间上更为拥挤,增大了整个分子的扭曲程度,从而在一定程度上控制了分子内共轭。基于这三个目标分子的有机发光二极管的电致发光光谱谱峰位于457-488nm之间,器件的最大亮度、最大电流效率和最大功率效率分别为3966cd m-2,5.0cd A-1和3.87lm W-1。第三章：设计、合成了两个基于咔唑和螺芴的聚集诱导发光分子SFTPE和TPE-2Cz。其中,TPE与咔唑或螺芴是通过碳-氮单键或并苯环的方式连接。方面,咔唑和螺芴单元的引入能有效地提高目标分子的发光效率；另一方面,这种改变连接方式及减小π体系的方法能有效地降低分子的共轭程度,保证分子的蓝光发射。基于这两个目标分子的有机发光二极管的最大亮度、最大电流效率和最大功率效率分别达到8196cd m-2,3.33cd A-1和2.101m W-1。第四章：设计、合成了四个联二四苯乙烯衍生物mTPE-pTPE,mTPE-mTPE,oTPE-mTPE和oTPE-pTPE。通过改变两个TPE单元连接位点的方式,不仅能保证目标分子具有较好的器件效率,同时也能不同程度地降低分子整体的共轭。以四个目标分子为发光层的有机发光器件均表现出深蓝光发射,器件的最大亮度和最大电流效率分别达到3266cd m-2和2.8cd A-1。第五章：设计、合成了三个含间位连接位点的TPE三聚体mTPE-2mTPE, pTPE-2mTPE和mTPE-2pTPE。更多TPE单元的加入能进一步提高分子的器件效率,此外,间位连接方式的引入能有效地降低分子的共轭长度,并在一定程度上保证分子的蓝光发射。以三个目标分子为发光层的有机发光器件的电致发光光谱均表现出显著蓝移,器件的最大亮度和最大电流效率分别达到6598cdm-2和4.03cd A-1。第六章：设计、合成了四个以TPE为核、三苯胺为端基的聚集诱导发光分子pTPE-2mTPA,mTPE-2oTPA,历TPE-2mTPA和mTPE-2pTPA。这种简单的结构调整不仅保证了目标产物具有确定的分子结构和较好的器件效率,同时也能不同程度地降低分子整体的共轭。基于四个目标分子的有机发光器件的电致发光光谱位于蓝光或深蓝光范围,器件的最大亮度和最大电流效率分别为8160cdm-2和3.79cd A-1。第七章：设计、合成了两个蓝光AIE分子TPE-pTPA和TPE-mTPA以及六个对比分子TPE-ptol,TPE-mtol,TPE-2ptol,TPE-2mtol,TPE-2pTPA和TPE-2mTPA。芴和三苯胺单元的引入能有效地增加分子的器件效率,并且这样非共轭的连接方式有利于控制分子共轭的进一步延长,此外,目标产物三维立体的扭曲分子构型也有利于防止分子之间的相互堆积。以TPE-pTPA和TPE-mTPA为发光层的有机电致发光器件的电致发光光谱位于深蓝光范围,其最大亮度、最大电流效率和最大功率效率分别达到26697cd m-2、3.74cd A-1和2.40lm W-1。第八章：设计、合成了四个含烷基或芳环位阻单元的联二四苯乙烯(BTPE)衍生物Methyl-BTPE,Isopro-BTPE,Ph-BTPE和Cz-BTPE.不同大小和共轭性位阻基团的引入能不同程度地改变两个TPE单元的扭转角度,从而减小分子内共轭,保证目标产物的蓝光发射。以四个目标分子为发光层的有机发光器件的电致发光光谱均表现出显著蓝移,器件的最大亮度和最大电流效率分别达到9911cd m-2,和3.74cd A-1。第九章：设计、合成了三个含甲基位阻单元的Methyl-BTPE衍生物mMethylTPE-pTPE, oMethylTPE-pTPE和oMethyl-BTP E。当甲基位于联苯的2位或3位时,其位阻效应会分别影响两个TPE单元之间的扭转或TPE自身苯环与双键的扭转角度,从而整体上减小目标产物的分子内共轭。第十章：设计、合成了两个含咔唑位阻单元的Cz-BTPE衍生物Cz-mpBTPE和Cz-mmBTPE。通过改变连接位点的方法,进一步精细地调节Cz-BTPE的发光性能。在保证目标产物蓝光发射的基础上,进一步提高其器件效率。与BTPE相比,以目标分子为发光层的有机发光器件的电致发光光谱均表现出显著蓝移,器件的最大亮度和最大电流效率分别达到13156cd m-2和5.64cd A-1。第十一章：设计、合成了五个以三苯胺为核、间位或甲基取代的TPE衍生物为外围构筑单元的3TPETPA衍生物TPA-3mTPE, TPA-3MethylTPE, MethylTPA-3pTPE, MethylTPA-3mTPE和MethylTPA-2MethylTPE.三苯胺单元的引入能有效地增加分子的空穴传输能力,从而提高目标产物的器件效率。此外,改变连接位点以及不共轭位阻单元甲基的引入能有效地控制分子内共轭程度,保证目标产物的蓝光发射。单空穴器件和无空穴传输层的电致发光器件结果显示这五个目标分子均有优异的空穴传输性能,标准器件的最大亮度和最大电流效率分别达到19023cd m-2和8.03cd A-1。第十二章：设计、合成了两个含噁二唑和TPE单元的AIE分子Oxa-pTPE和Oxa-mTPE。飞行时间瞬态光电流测试表明这两个分子均有双极传输特性。以目标分子为主体材料,BUBD-1为客体材料的掺杂型有机发光二极管的最大亮度、最大电流效率、最大功率效率和最大外量子效率分别达到10070cd m-2,9.79cd A-1、9.92lm W-1和5.0%。