以蒽作为三线态-三线态湮灭（TTA）型蓝光材料的基元，通过在蒽的9和10位分别引入弱给电子基团二苯并噻吩和弱吸电子基团苯氰，设计合成了两个给体-受体型深蓝光TTA材料4-（10-（二苯并［b，d］噻吩-4-基）蒽-9-基）苯腈（2）和4-（10-（二苯并［b，d］噻吩-2-基）蒽-9-基）苯腈（3），并对它们的热稳定性、电化学性质、光物理性质及电致发光性质进行了系统表征。在纯膜状态下，两个化合物的光致发光峰分别位于445 nm和451 nm处，光致发光量子产率分别为40.2%和57.9%。基于化合物2和3的非掺杂器件的电致发光峰分别位于448 nm和458 nm处，实现了深蓝光发射。两个器件获得了较好的发光效率，其最大电流效率分别为4.2 cd·A^-1和6.9 cd·A^-1，最大功率效率分别为2.3 lm·W^-1和3.6 lm·W^-1，最大外量子效率分别为3.8%和5.6%。即使在 1 000 cd·m^-2亮度下，两个器件的外量子效率依然保持在3.7%和5.4%，表现出极低的效率滚降。

以噻吨酮作为受体、3，6?（二咔唑基）三咔唑作为给体设计合成了一种具有延迟荧光特性的Y型分子（TX?TCz）。模拟计算表明化合物HOMO和LUMO能级完全分离且在苯环上存在较小的重叠，有助于获得小的S₁和T₁的能级差ΔE_ST。随着溶剂极性的增加，化合物发射峰发生明显的红移且由于电荷转移态和局域激发态的共存产生了双峰发射。在纯膜中TX?TCz的发射峰位于513 nm，量子产率为11.5%。基于低温下荧光和磷光发射峰，计算得到化合物的ΔE_ST为0.03 eV，并且检测到μs级的寿命，说明化合物具有延迟荧光发射。与此同时，化合物展示了良好的热稳定性能和电化学性能，有助于制备高性能OLED器件。其在掺杂浓度为5%（wt）的器件中展示了良好的蓝光性能，发射峰位于463 nm，最大外量子效率为1.53%；在非掺杂器件中展示了良好的绿光发射（522 nm），最大外量子效率达到1.81%。

设计合成了一种以蒽［2，3?b］苯并呋喃为核心的新型化合物，通过给体咔唑基团修饰得到化合物2?（蒽［2，3?b］苯并呋喃?3?基）?9?苯基?9H?咔唑（ABPCz）。经过掺杂器件研究，ABPCz可以实现蓝光发射，最大电流效率为8.79 cd/A，最大外量子效率为7.8%，CIE（0.17，0.23），峰值光谱448 nm，在476 nm处有较强的肩峰，在 1 000 cd/m²初始亮度下测试器件LT90（亮度衰减到初始亮度的90%）寿命达到153 h。结果表明，蒽［2，3?b］苯并呋喃经过咔唑基修饰可以得到高效、长寿命的蓝光器件，这为设计开发高性能蓝光材料提供了一个新途径。

作为传统显示器强有力的竞争者之一，量子点发光二极管（QLED）在显示领域备受关注。然而，高性能蓝光QLED器件的发光材料中通常含有镉或铅，这两类重金属有毒元素对人体健康和生态环境不利，也阻碍了QLED器件的规模化商用进程。因此，高质量无镉无铅型蓝光量子点材料的研发成为推动新型显示产业发展的动力和业界迫切追求的目标。历经数十年发展，InP和ZnSe等无镉无铅量子点材料的蓝光发射性能已取得较大进步，随着合成策略及蓝光材料的进一步优化改进，环境友好型蓝光量子点发光二极管器件性能有望追上传统红、绿光量子点器件的步伐。本文分别从合成优化手段、表面包覆策略、核壳结构类型、发光性能参数等方面进行汇总，系统综述了当前无镉无铅型蓝光InP和ZnSe量子点材料的研究进展，指出了QLED蓝光材料未来的发展方向。

为实现高功率的蓝光半导体激光输出，对蓝光巴条的封装技术进行了研究。利用金锡硬焊料封装了高功率氮化镓（GaN）蓝光半导体激光巴条，应用铜钨过渡热沉作为缓冲层抑制了铜热沉和GaN激光芯片之间封装残余应力，采用高精度贴片机将芯片共晶键合在铜钨过渡热沉上。贴片质量的好坏直接影响了器件的输出特性，所以重点分析了贴片机的焊接温度焊接压力、焊接时间对器件的影响。实验结果表明：当贴片机的焊接温度为320 ℃、焊接压力为0.5 N、焊接时间为40 s时，焊料层界面空洞最少，热阻最低为0.565 ℃/W，阈值电流最低为4.9 A，在注入电流30 A时，输出光功率最高为32.21 W，最高光电转换效率达到了23.3%。因此，在优化焊接温度、焊接压力、焊接时间后，利用金锡硬焊料将蓝光半导体激光芯片共晶键合在铜钨过渡热沉的技术方案是实现蓝光半导体激光巴条高功率工作的有效途径。

针对目前铜、金等金属材料加工的实际应用需求，开展了连续输出功率500 W的光纤耦合输出蓝光半导体激光加工光源研究。基于平面窗口TO封装的蓝光半导体激光单管器件，设计采用长后工作距的快轴准直镜和慢轴准直镜分别准直，获得低发散角、高光束质量的单元准直光束；结合二维空间合束、偏振合束和光纤耦合，将144个蓝光单管器件耦合进200 μm/NA 0.22光纤，通过ZEMAX软件对半导体激光光路进行光线追踪模拟；并从实验上实现，3 A电流驱动下，200 μm/NA 0.22光纤输出连续功率523 W，电光转换效率29 %。该激光光源具有直接加工铜、金等材料的能力。

蓝光OLED材料是电致发光领域的关键和难点。基于高能激发态转换的“热激子”材料表现出优异蓝光材料的潜能。本文通过调节给受体的推拉电子能力，以蒽为核心构筑单元、三苯基苯为弱给体、苯氰基为受体，设计合成了一种新型D?π?A结构分子TACN。扭曲的三苯基苯提供了高度扭曲的分子构象，有效减弱了聚集态下的猝灭效应，因此TACN表现出高的荧光量子产率（聚集态下47%）。实验结果和理论分析表明，TACN具备“热激子”特征，其大的T₂?T₁能隙（1.45 eV）有效阻碍了从T₂到T₁的内转换（IC）过程，而小的T₂?S₁能差（0.18 eV，T₂> S₁）有利于促进反向系间窜越（RISC）过程。基于TACN的非掺杂器件表现出深蓝色发射（λ_max= 444 nm），半峰宽（FWHM）为59 nm，色坐标为（0.17，0.13）。其最大外量子效率（EQE_max）为8.3%，相应的激子利用率（EUE）最高为88.7%。