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本论文设计合成了一系列高效的饱和红光发射的红光掺杂剂分子，通过化学共聚的方式将这些红光掺杂剂单元引入到聚芴主体中，开发了一系列高效的并且拥有良好色纯度的红光高分子材料。本论文还设计合成了一系列星型掺杂剂分子，将它们引入到聚芴主体中，设计开发了一系列高效的星型白光高分子发光材料。在这类星型高分子发光材料体系中，掺杂剂分子间的相互作用被完全抑制，为提高高分子材料的电致发光性能提供了新途径。
(1)我们将苯并硒二唑(BSe)和萘并噻二唑(NT)电子受体单元引入到红光掺杂剂分子的设计中来，合成了一系列高效的饱和红光发射的红光掺杂剂分子，将这些掺杂剂分子通过化学共聚的方法引入到聚芴主链或者侧链中，合成了一系列红光高分子材料。通过调节掺杂剂单元的含量，实现聚芴主体向掺杂剂分子的完全能量转移，获得高效纯正的红光发射。最终，红光高分子单层器件(ITO/PEDOT/Polymer/Ca/Al)实现了CIE(0.63，0.35)，最大发射波长628 nm，流明效率3.04 cd/A的饱和红光发射。这是目前达到饱和红光发射的效率最高的荧光高分子材料。我们还在D-A型苯并噻二唑(BT)衍生物分子中引入不同的烷氧基团，通过逐渐提高D-A型红光分子的给电子能力，设计合成了一系列发光波长和荧光量子效率得到精确调控的红光掺杂剂分子。将它们通过化学共聚引入到聚芴侧链，开发了一系列红光高分子材料，这些高分子单层器件实现CIE(0.63，0.35)，最大发射波长624 nm，流明效率3.83 cd/A的纯正红光发射和CIE(0.64，0.33)以及最大发射波长636nm，流明效率2.23 cd/A的饱和红光发射。引入PF-EP作为电子注入层，它们的双层器件的流明效率进一步提高到了5.50 cd/A和3.01 cd/A。这是目前效率最高的红色荧光高分子器件。
2)我们设计合成了一系列星型橙光掺杂剂分子，将它们引入到高分子主链中。设计开发了一系列高效的星型白光高分子发光材料。在这类星型高分子发光材料体系中，掺杂剂分子间的相互作用被完全抑制。通过控制掺杂剂单元的含量，以及优化器件制备方法，开发出了一系列基于“蓝光+橙光”的星型双色单一白光高分子。通过提高掺杂剂单元吸收光谱与聚芴主体的发射光谱的光谱重叠，增加掺杂剂单元外围所接的聚芴枝数，器件热退火形成聚芴β-相自掺杂发光，我们最终实现了流明效率18.01 cd/A，CIE(0.33，0.35)的高效白光发射，这是目前流明效率最高的单一白光高分子。
3)通过引入甲氧基增加D-A型星型分子的给电子能力，我们设计合成了高效的星型红光掺杂剂。将其引入到聚芴的侧链，通过控制掺杂剂含量，实现聚芴主体到掺杂剂的完全能量转移，我们开发了星型侧链型红光高分子，其单层器件实现了流明效率10.93 cd/A，最大发射波长596 nm，CIE(0.56，0.41)的红光发射。根据“蓝绿光+红光二元色合成白光”的原理，我们在聚芴主体的侧链同时引入这种星型红光掺杂剂和一种萘酰亚胺衍生物的蓝绿光掺杂剂，调节两种掺杂剂的含量，控制聚芴主体分别向两种掺杂剂的不完全能量转移，实现了蓝绿光掺杂剂和红光掺杂剂的同时发光，得到了白光发射。其单层器件的实现了13.91 cd/A，CIE(0.34，0.35)的白光发射。这一效率已经超过文献报道的单一高分子白光器件的国际最高值。