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有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Diodes，OLEDs)具有直流电压驱动、主动发光、体积小、无视角限制、响应快，以及色彩全、制作工艺简单等优点，作为新型显示技术倍受瞩目。
在全色显示所需的红、绿、蓝三基色发光材料中，寻找达到实用化要求的红光染料是OLED领域最大的挑战之一。DCM类化合物能够发生分子内电荷转移过程，具有长波长的荧光发射，是一类很好的红色发光染料，已经在OLED中得到广泛的应用。但这一类发光染料仍存在一些缺点：1.纯化分离困难，制备成本高；2.发光波长不理想，发光颜色偏黄;3.存在严重的浓度猝灭效应，只能作为客体发光材料实现红光发射;4.吸收光谱同Alq3等主体材料的发光光谱重叠不好。本论文针对DCM类红色发光材料的上述缺点，设计合成了多个系列的新型DCM类衍生物，它们在浓度猝灭效应的抑制、发光色纯度的改进、发光效率的提高以及制备成本降低方面均较经典的DCM染料有显著的优势，在OLED领域展现出重要的应用前景。
1.2-甲基-6-叔丁基-4H-吡喃酮新的合成方法
我们采用新的路线制备用于合成DCM类红光染料的重要中间体2-甲基-6-叔丁基-4H-吡喃酮。与文献报道的合成方法比较，该方法合成路线短，收率高，原料便宜易得，更适合于大规模的工业化生产，这大大降低了DCM类红光染料的生产成本。
2.BDCM系列红光染料的设计合成及其在OLED中的应用
设计合成了三个新型DCM类红光染料BDCM-A、BDCM-BA和BDCM-MA。三苯胺特殊的非平面立体结构和分子中两个基于吡喃的电子受体的并存，赋予了三个染料复杂的空间结构，有效的抑制了浓度猝灭效应，使得它们能够作为主体发光材料应用于OLED，而且获得饱和的红光发射，色坐标分别为(0.64，0.36)(BDCM-A)、(0.65，0.36)(BDCM-BA)和(0.67，0.33)(BDCM-MA)，最大亮度分别为1295 cd/m2(BDCM-A)、975 cd/m2(BDCM-BA)和509 cd/m2(BDCM-MA)。
3.星射状DCM类红光染料的设计合成及其在OLED中的应用
设计合成了三个新型星射状的DCM衍生物TDCM、TIN和MBIN。这些些星射状结构的染料具有高的玻璃化温度、高的分解温度和低的结晶趋势。支化的空间结构显著降低了浓度猝灭效应，星射结构外围受电子基团的性质也对浓度猝灭效应的抑制起到了重要作用，从而使得它们高浓度(10 wt％)掺杂在主体材料PVK时仍呈现出优异的色坐标和高的发光效率。尤其在基于MBIN的器件ITO/PVK：MBIN(10 wt％)：TPA(30 wt％)(70 nm)/BCP(20 nm)/Alq3(15 nm)/LiF(0.3nm)/Al(150 nm)中最大电流效率达到6.14 cd/A，这是目前DCM类染料所能实现的最高电流效率。
4.发光色纯度的精细调控——DCQTB的设计合成及其在OLED中的应用
设计合成了结构新颖的DCQTB。与经典的DCJTB红光染料相比，DCQTB中芳胺基团的氮原子被—个五元脂环和一个六元脂环锁定，而DCJTB中芳胺基团的氮原子是被两个六元脂环锁定。这样的结构变化导致—个有趣的现象：DCQTB相对于DCJTB荧光光谱红移，而吸收光谱却蓝移。DCQTB这个独特的光物理性质使得其电致发光显示出比DCJTB更好的色纯度和更高的效率。在同样结构的器件ITO/NPB(60 nm)/Alq3：dopant(2.3 wt％)(7 nm)/B3CP(12 nm)/Alq3(45 nm)/LiF(0.3 nm)/Al(300 nm)中，DCQTB的最大亮度为6021 cd/m2，最大电流效率为4.41 cd/A，色坐标为(0.65，0.35)；而DCJTB的最大亮度为3453 cd/m2，最大效率为3.01 cd/A,色坐标为(0.62，0.38)。
5.4-(1,3-茚二酮)-4H-吡喃为受体的DCM类红光染料的设计合成及其在OLED中的应用
利用2H-1,3-茚二酮作为吸电子基团，不同结构的芳胺作为给电子基团，设计合成了四个新型DCM类染料INJTB、INQTB、INPQ和INPBQ。发现INQTB相对于INJTB荧光发射红移而吸收蓝移，INPBQ相对于INPQ荧光发射红移而吸收蓝移，说明芳胺结构的变动对这些DCM类染料的光物理性质有重要影响。在结构为ITO/NPB(60 nm)/Alq3(or Gaq3)：red dopant(2.0 wt％)(7 nm)/BCP(12nm)/Alq3(45 nm)/LiF(0.3 nm)/Al(300 nm)器件中，INPQ掺杂在Alq3和INJTB掺杂在Gaq3中的两个体系电致发光性能最为优异，与经典的DCJTB-辅助掺杂剂-Alq3三元掺杂器件性能相当。这归结于INPQ和Alq3或INJTB和Gaq3之间好的光谱重叠，进一步说明发光染料的吸收光谱对其电致发光的色纯度及效率的影响至关重要。