本文以提高激子利用率为目的，设计合成了不同有机蓝光分子，利用核磁共振谱、质谱及X射线单晶衍射等对目标化合物的结构进行了表征。对化合物的光物理性能、电化学性能及热稳定性等进行了研究，探讨了化合物结构对性能的影响，并研究了化合物在器件及相应体系中的应用。
　　以咪唑类衍生物为电子受体，咔唑为电子供体，以联苯桥接D-A的构型方式，通过改变取代基类型及分子的共轭程度，设计合成了3个具有杂化-局域电荷转移激发态性质的化合物：2-(4-(咔唑基)-1,1-联苯基)-1-(4-甲氧基苯基)菲并咪唑（CzB-MOPPI）、2-(4-溴苯基)-1-(4-三氟甲基苯基)菲并咪唑(CzB-FMPIM)和1-(4-三氟甲基苯基)-2-(4-溴苯基)-4,5-二苯基咪唑（CzB-FMPIM）。三个化合物的热分解温度分别为480、431和414℃，玻璃化转变温度分别为154、150和135℃。相对荧光量子产率分别为0.90、0.92和0.83，且荧光发射最大波长分别在421、440和425nm的蓝光区，由于电子给体基团及电子受体基团在分子中的引入，使分子具有良好的电子空穴迁移能力。以三个材料作为发光层应用的非掺杂有机电致发光二极管器件获得了最高的发光亮度分别为6450、6667和3084cd/m2，最大的外部量子效率分别达5.97、4.10和3.97%，色坐标分别为（0.16，0.08）、（0.15，0.12）和（0.15，0.07）。
　　主要以咔唑及其衍生物为电子供体，分别以二苯砜、吡啶及嘧啶环为电子受体设计合成了一系列热活化延迟荧光材料，通过对材料的量子化学计算分析了分子的空间构型和电子云分布特点，结合材料的吸收、荧光和低温发光特点，考察了分子ΔEST大小，其中最小的ΔEST为0.18eV。总结了不同供电子能力基团、分子空间位阻、分子共轭程度及供电子基团取代位置对ΔEST的影响，为后续热活化延迟荧光材料的优化设计提供一定的数据支撑和理论依据。
　　合成了三个以蒽和芴为主体，取代位置不同的有机蓝光小分子：1-芴蒽(1HFA)、9-芴蒽（9HFA）和9，10-二芴蒽（DFA）。通过对它们光物理性能的分析对比，选择最优的DFA详细研究，发现其在氯仿中的荧光量子效率高达96%，研究了DFA在聚集态下的荧光发射特点，确定了其最佳的浓度范围，在构建了以八乙基卟啉钯（PdOEP）为光敏剂的三线态-三线态湮灭上转换体系后，调整光敏剂与湮灭剂的配比浓度得到上转换效率达43%（理论最高50%）的最优条件。在分析研究了体系的上转换光谱和上转换荧光寿命以后，证明了光敏剂与湮灭剂间能量传递效率为100%。