有机发光二极管(OLED)是一种具有夹心结构的平板发光器件。空穴与电子从两侧的平板电极注入有机半导体薄层并在电场作用下面向迁移,如果分子同时捕获电子与空穴则生成激发态,其中25%几率生成单线态,75%几率生成三线态。1987年C.W.Tang采用有机异质结结构证明了第一个高效的OLED,引起了学术界和企业界的广泛兴趣。经过众多研究团队近三十年的努力,目前OLED显示屏幕已经逐渐商业化,人们正期待OLED在照明和显示领域有更广泛的应用,而这对OLED器件的性能提出了更高的要求。除了改进器件结构和制作工艺外,自主开发一系列可大量生产、廉价、高效及高稳定性的有机功能材料对器件的性能改进有着非常重要的意义。本论文将以OLED为主要研究内容,以器件中最为重要的发光层为着重点,从器件的效率和稳定性出发,设计合成出不同功能的有机材料,以其获得性能良好的器件。材料的研究包括高三线态的双极性主体材料和新型的荧光材料两方面。第一部分工作是关于主体材料的研究。第二章内容关注的是基于硼类结构单元——DMB设计的双极性主体材料。硼元素因为比碳元素少一个电子,因此倾向于形成电子缺陷的多原子,因此它的衍生物具有良好的吸电子能力并被广泛的应用在各个领域。然而,因为在过去含有硼类主体材料的器件性能不好,因此硼类衍生物却很少作为主体应用在OLED中。针对现有的含硼类物质很少作为主体材料应用在有机电致发光领域的缺点,我们通过使化合物的HOMO/LUMO分离,调节分子内官能团的连接位置,在硼类结构单元中引入热稳定性良好的螺[吖啶-9,9’-芴]结构单元(SAF),开发了一类高效率的硼类主体材料(SAF-3-DMB和SAF-4-DMB)。该硼类材料是一类具有高的三重态能量的双极性硼类化合物,将FIrpic掺杂在该类主体材料制备成的蓝光器件最高外量子效率可达到25.1%,即使在高亮度10000 cd/m2下,该器件仍然保持超过20%的高效率,以SAF-3-DMB为主体的三色白光器件最大外量子效率也到达了 22.9%,并且在高亮度5000 cd/m2下,只有3%的效率衰减。因此我们证明了硼类材料也可以作为一种新型的主体材料被广泛地应用在OLED。第二部分的研究工作是关于新型荧光材料,在第三章和第四章中阐述。根据发光层发光机制的不同,可以分为有机电致荧光和有机电致磷光这两大类。相比较于有机磷光材料,有机荧光材料因为不含有重金属这一优势在有机电致发光领域具有着不可替代的作用,因此设计合成新型荧光材料对器件性能的提高有重要的意义。在第三章中,针对大部分荧光材料在聚集的时候,荧光容易发生猝灭现象这一问题,我们设计了一系列具有(聚集诱导发光)AIE特性的荧光材料,SAF-2-TriPE,SAF-3-TriPE和SAF-4-TriPE。我们发现通过在具有良好热稳定和空穴传输能力的螺[吖啶-9,9’-芴](SAF)基团不同位点引入相同的取代基(TriPE)会影响化合物的共轭长度以及它们应用在器件中的电致发光性质。以SAF-2-TriPE为发光材料制备的是绿光器件,最大外量子效率为4.22%。而以SAF-3-TriPE和SAF-4-TriPE为发光材料制备的是蓝光器件,最大外量子效率分别为1.71%和1.42%。同时这些化合物也具有不同的AIE性质:SAF-2-TriPE和SAF-3-TriPE的荧光量子效率会随着化合物聚集而显著提高,但是SAF-4-TriPE在纯四氢呋喃和聚集状态下后发出强烈的荧光并且荧光量子效率没有明显的变化。因此这个系统性的研究证明了发光材料结构异构体对AIE性质和它们应用在器件中的电致发光性质的影响。另一方面,随着TADF和HLCT概念的提出,关于具有给电子基-吸电子基(D-A)结构的荧光材料成为了新的热点。但是和种类丰富的具有给电子能力的结构单元相比,应用在有机发光二极管中具有吸电子能力的结构基元种类非常有限,针对这一现状,我们设计了一种新型的具有吸电子能力的结构基元苯并呋喃[2,3-b]吡嗪衍生物(2-Br-BPFz),该基元同时具备了苯并呋喃和吡嗪的优点,通过与给电子单元三苯胺(TPA)的化学连接,我们得到了具有荧光量子效率高达92%的蓝光材料,并成功将该材料作为发光材料应用在有机发光二极管中,掺杂器件和非掺杂器件最大外量子效率分别为4.42%和3.68%,实现了该结构基元首次在有机发光二极管中的应用。