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有机电致发光器件(OLED)是一种极具发展前景和市场潜能的平板显示技术，是第三代显示器件的主力军，它具有亮度大、驱动电压低、便于实现全彩色显示等优点。若要生产高性能的OLED，关键是要研发性能优异的电致发光材料，包括红、绿和蓝(RGB)三原色发光材料。为了获得不同需要的从红光到蓝光的任何颜色显示，人们设计开发了许多磷光和荧光电致发光材料。与红色、黄色、绿色 OLED相比，蓝色 OLED的发展大大地滞后。事实上，蓝色发光材料的设计是非常具有挑战性的，因为能隙与电离能之间的内在的权衡性。蓝色发光材料是典型的具有较大的能隙和较低的最高占据轨道(HOMO)，这使空穴的注入十分困难。因此，发展高效、稳定的蓝色OLED依然得到人们的广泛关注。 最近，Tao S.-L.、Tong Q-X和Wang Z.等人设计合成了六种新的含芘衍生物，9,9-二-(3-(9-苯咔唑基))-2,7-芘基芴(DCDPF)、3,6-芘基-9-乙烷基咔唑(DPEC)、1,6-二(3,5-二苯基苯)芘(BDPP)、1,6-二(2-萘基)芘(BNP)、3,6-芘基-9-(4′-叔丁基苯)咔唑(BPyC)和3,6-芘基-9-(4′-芘基苯)咔唑(TPyC)。这六种化合物具有高度非平面结构，可限制分子间的作用力，使固体薄膜中物质的形态稳定。此外，它们均展现出明亮的蓝色发光和高的量子化效率。本文在实验基础上，设计了四种新的含芘衍生物，即：1,6-苯基芘(PP)，1,6-二(2-联苯)芘(BPP-O)，1,6-二(3-联苯)芘(BPP-M)和1,6-二(4-联苯)芘(BPP-P)，采用DFT/B3LYP、HF、CIS和TD-DFT/B3LYP等量子化学计算方法在基组6-31G(d)水平上研究了它们的几何结构、电子结构和光学性质。具体研究内容如下： 1.研究了一种新的含芘衍生物DCDPF。电子激发时分子的结构变化主要发生在芴环与芘环之间的键长和二面角。前线分子轨道呈现π共轭特征，电子云主要分布在芴环和芘环。DCDPF具有高的HOMO能量(-5.32 eV)和低的LUMO能量(1.92 eV)，这与电离能和电子亲和势数值分析一致，该分子具有良好的空穴和电子注入能力。空穴重组能(0.09 eV)小于电子重组能(0.22 eV)，说明空穴传输速率大于电子传输速率。吸收光谱和发射光谱计算值与实验数据符合良好。所有的电子跃迁均为π→π*类型，轨道贡献来源于HOMO与LUMO之间的跃迁。其发射光谱数值为450.6 nm。 2.研究了一种新的含芘衍生物DPEC。随着电子激发，咔唑环与芘环之间的键长和二面角变化最大。对于HOMO，电子云分布在整个共轭分子，而 LUMO，电子云则集中在芘环。与电离能和电子亲和势的分析一致，分子的HOMO和LUMO能量均较高。空穴重组能与电子重组能数值相同(0.13 eV)。所有的电子跃迁均为π→π*类型，轨道贡献来源于HOMO与LUMO之间的跃迁。发射光谱计算值为416 nm。 3.研究了六种新的含芘衍生物BDPP、BNP、PP、BPP-O、BPP-M和BPP-P。从基态到激发态，主要的结构变化发生在芘环和取代基苯基或萘基之间的二面角。无论HOMO还是 LUMO，电子云均主要分布在芘环。与电离能和电子亲和势的分析一致，分子的HOMO和LUMO能量均较高。六种含芘衍生物具有较大的空穴重组能与电子重组能。所有的电子跃迁均为π→π*类型，除BDPP外，轨道贡献来源于HOMO与LUMO之间的跃迁。发射光谱计算值在404 nm到434 nm之间。 4.研究了两种新的含芘衍生物BPyC和TPyC。电子的激发导致BPyC和TPyC的结构发生很大变化。对于BPyC分子，咔唑环与芘环之间的键长和二面角变化最大。而对于TPyC分子，最大变化发生在咔唑环与芘环之间的二面角。在HOMO中，BPyC和TPyC分子的电子云主要分布在咔唑环和芘环，在LUMO中，二者的电子云则主要集中在芘环。它们的HOMO和LUMO能量较高，与电离能和电子亲和势分析一致。分子的空穴重组能和电子重组能均较小。所有的电子跃迁均为π→π*类型。发射光谱计算值分别为420 nm(BPyC)和423 nm(TPyC)。 总之，这十种化合物均具有潜能作为空穴注入/传输型蓝光材料应用于OLED。