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有机发光二极管(Organic light-emitting diodes，OLEDs)被广泛认为是下一代平板显示器和固态照明的主流技术。目前，低效率、短寿命的蓝光OLED是阻碍OLED在平板显示和固态照明领域大规模商业化生产最大的原因。本论文主要集中于设计高效率蓝色荧光OLED。 本论文以蓝色荧光材料BAlq作为发光层，BAlq、 Bepp2、Alq3和TPBi分别作为电子传输层，设计出一系列蓝色荧光OLED。实验发现，Bepp2作为电子传输层器件的效率明显高于其他电子传输层材料器件，其最大量子效率为3.2％。有效的电子注入和传输，以及电子-空穴平衡被证明是实现这种高效率OLED的物理机制。 本论文以BCzVBi为掺杂发光材料，CBP和Bepp2作为载流子传输层的同时分别作为主体材料，设计出两种掺杂型蓝色荧光OLED。实验发现，两种主体材料的器件效率都随掺杂浓度的增加而增加，并在50 wt.％的浓度实现器件最大量子效率，该浓度远远超过了荧光OLED仅为1-2 wt.％的经典掺杂浓度。Bepp2做主体的器件在50 wt.％浓度下量子效率达6.1％，这也远远高于发光材料BCzVBi的理论量子效率计算值3.0％。实验还发现，CBP做主体的器件效率显著低于Bepp2做主体的器件效率，但CBP的荧光光谱与BCzVBi吸收光谱的重叠程度却明显好于Bepp2的荧光光谱与BCzVBi吸收光谱的重叠程度，这与主-客体系统经典能量传递理论不相符，经典理论认为主-客体系统的能量传递效率与客体材料的荧光光谱和主体材料的吸收光谱的重叠积分成正比。可见，好的光谱重叠并不是实现高效率OLED的必要条件。此外，随掺杂浓度的增加，BCzVBi分子聚集态使得器件的电致发光谱的发生了明显的红移，但BCzVBi分子聚集态在低浓度下对器件的效率却没有影响，这种影响只有浓度高于50 wt.％才表现出来。通过分析发现，在50 wt.％高浓度下实现如此高效率的物理机制是，随浓度的增加，激子偶极方向的各向异性增强了光耦合输出，以及三线态-三线态激子湮灭产生延迟荧光的作用。