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近年来,有机磷光电致发光二极管(PhOLED:Phosphorescence Organic Light Emitting Device)得到了极大的进步。基于有机磷光发光材料的PhOLED可以同时捕获电场激发的单线态激子和三线态激子,使其内量子效率可以达到100%。在PhOLED中,有机磷光发光材料一般是将其作为掺杂材料与有机磷光主体材料构成发光层,PhOLED的器件性能在很大程度上由有机磷光主体材料的特性所决定的,这类材料一般要求具有宽带隙,高载流子迁移率以及高三线态(T1)能级等特性。目前,有机磷光主体材料主要是基于咔唑衍生物的有机小分子材料,咔唑基团中N原子有孤对电子,其T1能级高于有机磷光发光材料的T1能级,能有效地将三线态激子传递给有机磷光发光材料中,实现其三线态的磷光发射。为此,本文设计并合成了三种基于咔唑的有机磷光主体材料,即9-(6-(9-咔唑基)己基)咔唑(hCP),9-(4-(2-噻吩基)苯基)咔唑(sCP),9-(4-(9-咔唑基)苯基)咔唑(pCP)’对其结构与其性能进行了表征。用X-射线单晶衍射或氢核磁共振谱方法确定其分子结构；通过紫外吸收光谱、荧光光谱以及电化学的方法研究了这些化合物的光物理、光化学性能。以所合成的化合物作为主体材料,与绿光磷光发光材料三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(PPy)3: tris(2-phenylpyridine)iridium)掺杂作为发光层,制备了绿光PhOLEDs,并研究探讨了其电致发光特性。研究结果表明：(1)hCP分子中两个咔唑与烷基链是非共平面的,由于长烷基链的缠绕,因而具有较高的三线态能级(3.01eV)和较高的玻璃化温度(93℃)；以hCP为主体材料制备的磷光电致发光器件,其器件的最大电流效率为15.1cd/A,相对于4,4’-二(N-咔唑)-1,1’-联苯(CBP:4,4’-bis(N-carbazolyl)-1,1’-biphenyl)为主体材料的参考器件,显著提高了34.8%。(2)sCP分子中的噻吩基团有很强的推电子作用,形成不对称分子。pCP分子为共平面的对称分子。(3)sCP和pCP的HOMO/LUMO能级分别为6.04/2.57、5.95/3.89eV。以sCP为主体材料的PhOLED器件的最大电流效率为35cd/A,相对于以pCP为主体材料的器件,电流效率显著提高了54.9%。