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有机电致发光器件(OLEDs)是有机光电子领域的研究热点,在平板显示和固体照明领域有着广阔的应用前景。与传统的电致荧光器件(FOLEDs)相比,电致磷光器件(PhOLEDs)由于能充分利用器件中的单线态和三线态激子,器件的理论最大内量子效率达到100%。磷光主体材料的选择是影响PhOLEDs性能的关键因素。其中,双极磷光主体材料由于既能传输空穴又能传输电子,可以提高器件性能和简化器件结构,引起人们更多的关注。当双极磷光主体材料分子的单线态-三线态能级差(△EST)足够小(<0.5 eV)时,在分子自身的热运动作用下,分子内易发生反向隙间窜越(RISC),这类分子也就是所谓的热激活延迟荧光(TADF)材料。在TADF器件中,三线态激子可经过TADF材料分子内的反向隙间窜越,转变成单线态激子发光,也能充分利用100%的激子。这样,就能够用TADF材料代替有机贵金属配合物,从而大大降低有机电致发光器件的成本。因此,开发新型双极磷光主体材料及TADF材料具有重要意义。本文设计和合成了系列基于空穴传输基团咔唑、三苯胺和电子传输基团苯腈、2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪、二苯砜和二苯甲酮的双极磷光主体材料及TADF材料。研究了这些材料的构效关系,包括热稳定性、光物理性质、电化学性质及器件性能。主要研究内容如下：(1)合成了一种基于电子给体基团N-苯基咔唑和电子受体基团2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪基团的双极磷光主体材料TPCPZ,研究了其光物理、电化学和热稳定性,并湿法制备高效率的单层小分子绿光PhOLEDs。该单层绿光PhOLEDs的起亮电压为3.5 V,最大亮度达到18000 cd m-2,电流效率达到20.8 cdA-1。(2)通过电子给体基团3,6-二(叔丁基)咔唑分别在电子受体基团二苯砜的3-,3’,4-,4’-位发生取代,合成了一系列咔唑/砜衍生物,它们均可用作TADF材料。系统研究了分子结构对这些材料的光物理、电化学和热稳定性的影响。通过改变电子给体的数目和在电子受体上的取代位置,使五种化合物的△EsT从0.39 eV降到0.22 eV。(3)合成了一系列基于N-苯基咔唑/三苯胺取代苯腈/2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪的衍生物。系统研究了分子结构对它们的光物理、电化学和热稳定性的影响。通过控制电子给体和电子受体的连接方式,四种化合物的AEST从0.75 eV降到0.18 eV。其中,三苯胺/N-苯基咔唑取代2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪的衍生物的AEST仅为0.18 eV和0.37 eV,可作为TADF材料。(4)合成了以N-苯基咔唑基团作为空穴传输基团,通过在咔唑环的3,6-位或2,7-位分别引入电子传输基团二苯砜基,得到了两种新型双极主体材料(36DDPSPC和27DDPSPC),并系统研究了它们的光物理、电化学和热稳定性。36DDPSPC和27DDPSPC具有较好的热稳定性,有较高的三线态能级,分别为3.00和2.86 eV,可以用作蓝色磷光双极主体材料。(5)合成了基于电子给体基团3,6-二(叔丁基)咔唑、3,6-二(叔丁基)三咔唑和电子受体基团二苯甲酮的TADF材料t-BuCz2BP和t-BuTCz2BP,系统研究了它们的光物理、电化学和热稳定性。t-BuTCz2BP的三线态能级为2.59 eV, △EST仅为0.05 eV,基于t-BuTCz2BP湿法制得了不含贵金属的非掺杂高效TADF绿光OLEDs。该器件的起亮电压为4.5 V,最大亮度达到4200 cd m-2,电流效率达到9.2 cdA-1。