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在全球能源短缺问题日益突出和人类不断挑战材料物理使用极限的背景下，白光有机发光二极管以其高性能、低能耗、绿色环保、低成本及可实现大面积柔性显示等诸多优点，被业界公认为是21世纪最具发展前景的高科技领域之一。—方面，它与彩色滤光片结合，可实现全彩色有源矩阵显示；另一方面，它本身就是一种理想的照明光源。因此，发展白光有机发光二极管，既对实现新一代先进显示技术和固体照明提供崭新途径，又对节约能源、带动传统材料发展和新型制造业升级具有巨大地推进作用。
其中，核心问题是如何获得高性能有机白光二极管器件。虽然这方面的研究目前已取得一定进展，但介于课题本身的多交叉和复杂性，综合性能良好(同时具有高效率和稳定优异的光谱表现)的白光器件仍鲜有报导，对器件工作机制的深入认识仍亟待解决。本论文正是基于这些科学问题展开研究，针对不同的材料体系，通过合理设计器件结构，逐步制备出一系列高性能白光有机发光器件。通过对器件工作机制的深入剖析，揭示出其实现高性能的内在原因，为进一步设计器件结构奠定基础。论文具体工作内容如下：
1.通过合理设计器件结构，建立平行的通道实现单线态和三线态能量可以分别向荧光和磷光发光层中转移，引入空穴传输型中间层调节空穴和电子在发光层之间的分布从而调控器件整体发光颜色，实现磷光/荧光混合型互补色白光有机发光二极管，器件最大功率效率为24.9 lm/W，显色指数为56。
2.通过引入掺杂型双极传输中间层调控电子、空穴分别在磷光与荧光发光区中的数量并稳定激子在发光层之间的迁移，扩大激子复合区域，平衡载流子在器件中的传输，从而同时实现高显色指数和高光谱稳定性的磷光/荧光混合型三基色白光有机发光二极管，器件最大功率效率为20.0 lm/W，显色指数为87。
3.提出全磷光设计思想以全面吸收单线态和三线态激子能量，从互补色组合入手，制备出下列全磷光互补色白光有机发光二极管：1)mCP单一主体单发光层白光器件，最大功率效率为42.5 lm/W，显色指数为71:2)TCTA单一主体单发光层白光器件，最大功率效率为33.0 lm/W，显色指数为65；3)mCP单一主体双发光层白光器件，最大功率效率达到46.7 lm/W，显色指数为66；4) mCP单一主体叠层白光器件，最大功率效率和电流效率分别达到45.2 lm/W和110.9 cd/A。其中叠层器件的性能是目前有相关文献报导的最高值。
4.通过合理架构红、绿、蓝三基色发光区位置，精确调控电荷和激子在发光区之间的传输行为，制备出一系列同时具有高光谱稳定性、高效率和高显色指数的全磷光三基色白光有机发光二极管。具体有：1)红-绿-蓝单一主体三发光层白光器件，其显色指数为85，最大功率效率为41.3 lm/W；2)红绿.蓝单一主体双发光层白光器件，其显色指数为80，最大功率效率为37.3 lm/W；3)利用远程阶梯式三线态能量传递实现了高性能白光器件，最大功率效率为36.8 lm/W。