有机电致发光二极管/器件(Organic light-emitting diodes/devices, OLEDs)是一种具有广泛市场应用前景的新型平板显示技术,它具有全固态、主动发光、效率高、视角宽、响应速度快、可柔性化等优点,是一种很有潜力的技术。在有机电致发光器件的应用中,芴类材料是一种重要的功能材料,因此,研究芴类材料对于研制新型、高性能的OLEDs具有重要意义。本论文对两种新型的芴类小分子衍生物材料及器件的性能进行了系统的研究,并且研究了器件中出现的激基复合物和电致激基复合物及其对器件性能的影响,讨论了激基复合物的形成机制和控制激基复合物发光强度的方法,具体的研究内容包括:1.用芴类小分子衍生物材料BDHFLYDFLQ作为电子传输层和发光层制备了OLED器件,考察了BDHFLYDFLQ分子和空穴传输材料NPB分子之间形成的激基复合物发光的现象,激基复合物发光峰位于542 nm左右。在激基复合物发光的影响下,器件的亮度和效率都不高。为了调制激基复合物发光的强度,用薄层的CBP作为隔离层加入到NPB和BDHFLYDFLQ材料之间。这一方法成功地减弱了激基复合物发光的强度,但是当CBP层厚度较薄的时候NPB和BDHFLYDFLQ之间还会形成电致激基复合物。随着CBP厚度增加,激基复合物和电致激基复合物发光都被消除。当器件中CBP厚度为6 nm时,器件中只有BDHFLYDFLQ激子发光,器件的外量子效率要明显高于有激基复合物发光的器件,同时器件的启亮电压也更低。2.通过对异质结能级结构的研究,讨论了激基复合物复合的机制。在NPB/BDHFLYDFLQ异质结中,激基复合物的复合伴随一定大小的binding energy,不是严格按照材料的HOMO和LUMO能级进行复合,所以NPB/BDHFLYDFLQ激基复合物的能量要略小于BDHFLYDFLQ材料的LUMO和NPB材料的HOMO能级之间的能级差。另外,对能级结构的研究表明,在加入CBP隔离层后,器件中出现的电致激基复合物是由NPB和BDHFLYDFLQ分子相互作用形成,而不是在CBP和BDHFLYDFLQ分子之间形成。接着,通过使用载流子注入控制式器件模型仿真,得出BDHFLYDFLQ激子和激基复合物的发光效率,证明了激基复合物的发光效率远低于激子的发光效率。3.用芴类小分子衍生物材料BDHFLCNPy作为电子传输层和发光层制备了OLED器件,考察了BDHFLCNPy分子和NPB分子形成的激基复合物发光,发光峰位于657 nm左右。当增大BDHFLCNPy层厚度时,器件中开始出现电致激基复合物发光,发光峰位于600 nm左右。采用超薄层CBP作为隔离层加入到NPB和BDHFLCNPy材料之间,用来调制激基复合物和电致激基复合物的发光强度。当CBP层厚度很薄时,激基复合物发光强度显著降低,而电致激基复合物合激子发光强度相对提高。当CBP厚度增加到1 nm时,激基复合物和电致激基复合物发光都被消除,器件中只有BDHFLCNPy激子发光,器件的效率升高。4.对NPB/BDHFLCNPy异质结能级结构进行了研究,结果表明,在binding energy的影响下,NPB/BDHFLCNPy激基复合物倾向于通过有效准粒子能级复合发光,而NPB/BDHFLCNPy电致激基复合物的能量较大,超出了NPB和BDHFLCNPy分子准粒子能级的能级差,根据仿真结果,NPB/BDHFLCNPy电致激基复合物更倾向于通过材料本身的HOMO和LUMO能级复合发光。综上所述,本论文研究了新型芴类小分子衍生物材料的器件中的激基复合物的形成机制和特性,并提出了一种简单有效的调制激基复合物发光强度的方法,即使用薄层CBP材料作为隔离层加入到产生激基复合物的异质结界面处,通过调整CBP层的厚度,可以改变激基复合物和电致激基复合物以及激子的发光强度,能够到达改变器件发光颜色的目的。同时,由于CBP层的加入改变了异质结的结构,对载流子在异质结附近的复合发光过程产生了影响。通过对异质结能级结构和器件性能的研究,讨论了激子、激基复合物和电致激基复合物在异质结附近复合发光的机制,以及三者之间的相互作用,发现激基复合物使得器件在一定程度上实现了载流子的“barrier-free capture”,因此调制激基复合物的强度可以获得高效率、低启亮电压的OLED器件。