以双极磷光主体化合物作为发光层,可以很好地增加发光层的电子与空穴注入(或传输)平衡,提高电致发光器件效率,减少高亮度下器件效率的滚降。但双极主体材料的推／拉电子基团之间的分子内能量转移,易引起主体化合物的三重态能级及热稳定性相应降低,离实际应用还有一定的距离。大量研究证明咔唑基团具有高三重态能级及强刚性结构。本论文选用咔唑为基本电子供给单元,研究在咔唑不同位置键联不同电子受体单元的双极磷光主体化合物对电致磷光发光器件性能的影响及相应机理。通过调整咔唑数目和分子大小(第二章)、控制电子传输型基团及咔唑与电子传输型基团键联位置(第三至七章)和改变咔唑与电子传输型基团的连接方式(第八、九章)制备了一系列高效率,含咔唑基团的双极磷光主体材料,为设计与合成高性能的电致磷光双极主体材料探索切实可行的途径。1.以不同的树枝状咔唑基团或电子传输型基团修饰芴的3,6位,并在芴的9-位上引入苯基与9-苯基咔唑基团,形成高三重态能级的蓝光磷光主体化合物并以溶液法制备磷光发光器件。材料玻璃化转换温度较好(Tg>160℃),部分器件最大电流效率与功率效率分别可达18.5 cd/A,8.1 lm/W(CaGl),在不同的电压下,电致发光光谱稳定。同时发现CaG2由于分子变大,导电性减弱,相比CaGl的器件效率下降。以上结果证明：主体分子间距的大小直接影响磷光主体材料导电性与玻璃化转换温度,进一步影响器件效率。2.设计并合成了以下三类含咔唑基团双极磷光主体化合物：a.通过在咔唑9-位连接电子传输型基团,发现不同的连接位置对主体化合物的三重态能级大小的影响有如下顺序：邻>间>对。磷光发光器件的研究结果表明,以间位连接N-苯基苯并咪唑(mBICP)于咔唑上形成双极磷光主体化合物,其最大外量子效率达到了18.7%；与菲并咪唑(mPhBINCP)相连,其绿光磷光发光器件的最大外量子效率达到了21.0%,部分磷光发光器件在高亮度下效率滚降较低。是目前所报道的基于FIrpic的蓝光磷光器件及基于Ir(ppy)3的绿光磷光器件的较好的结果之一b.通过在咔唑3-位上连接电子传输型基团形成双极磷光主体化合物,材料玻璃化转换温度明显提高(从60℃上升至147℃)。三苯基磷氧基与1,3-二咔唑基苯(mCP)(mCPmPO)以及N-苯基苯并咪唑与9-苯基咔唑(mBIPhCP)通过咔唑3-位相连,其器件的最大外量子效率分别达到了20.3%、17.0%,且在高亮度下效率滚降较小。这是目前报道的关于mCP衍生物掺杂FIrpic的最好蓝光磷光结果之一。c.通过在咔唑1,8-位以及1,3,6,8-位连接不同电子注入或传输基团,合成一系列双极磷光主体化合物,化合物的热力学性质较好(Tg>130℃)。两个1,3,4-嗯二唑单体与咔唑基团经由1,8-位相连(1,8-OXDCz)时,通过真空镀膜法制备绿光磷光发光器件,最大功率效率达到了89.7 1m/W,其对应的最大外量子效率也达到了20.3%。而1,3,6,8-四取代咔唑双极磷光主体化合物(TTPhCz)通过旋涂成膜制备绿光磷光发光器件,最大电流效率达到了41.0 cd/A,其光谱在不同的驱动电压下表现稳定。以上结果特别是绿光流明效率均为目前所报道的最好器件效率之一。比较以上所有的结果发现：通过调节推／拉电子基团之间的连接位置,可以很好地提升器件效率以及降低在高亮度下器件效率滚降。3.设计并合成了咔唑与电子传输型基团(二苯基磷氧)通过星形结构相连的双极磷光主体化合物,其热力学性质得到大幅提升(Tg>120℃)。研究发现不同的星状结构基团对磷光发光器件效率有较大的影响,采用三苯胺基为骨架的星形结构时,通过修饰二苯基磷氧基团所形成的双极磷光主体化合物(TCTAPO),其蓝光磷光器件外量子效率达到了17.7%；而以三间位取代四苯基为星状结构骨架时,通过修饰二苯基磷氧基团形成的双极磷光主体化合物DmCzmPOPB,其蓝光磷光器件外量子效率也达到了16.5%。这是星形主体材料掺杂FIrpic所得到较好的器件结果之一。以上结果证明：通过调整推拉电子基团之间的连接方式,可以很好的调整化合物的玻璃化转换温度以及磷光器件效率。