1987年,Tang等人在Appl.Phys.Lett.发表了关于有机电致发光器件的论文后,迅速引起了工业界和科学界的广泛关注,掀起了各界研究有机发光二极管器件(OLEDs)的热潮,经过短暂的三十年的发展,OLEDs在固态照明和平板显示等方面有着越来越广泛的应用。目前,高效率的磷光OLEDs在制备发光层时,主要是通过主客体掺杂的方式来调控器件的发光性。在本论文中,将以磷光OLEDs发光层中的材料为主要研究内容,设计合成出不同功能的有机小分子材料,如高效率的黄绿光客体材料、高三线态的红光主体材料,并对材料的各项性能进行了详细的研究。第一部分的工作主要是对客体材料的研究。在第二章内容中,我们设计合成了基于2-苯基苯并咪唑单元的四配位的Pt(Ⅱ)配合物(Pt 1,Pt 2和Pt 3),并通过吸收和发射光谱以及密度泛函理论的计算对其光物理性质进行研究。这些配合物分解温度在400℃以上,均表现出很好的热稳定性。功能化的2-苯基苯并咪唑基团,抑制了紧密分子间的相互作用,使制备的器件在不同掺杂比率下仍然保持稳定的色坐标(CIE)。此外,我们还研究了用噻唑和恶唑取代吡啶基团后,对分子光物理性质、电化学行为和电致发光性能的影响。通过对Pt 1分子进行单晶X-射线衍射分析,发现在固态下分子内的相互作用弱,特别是Pt···Pt间的相互作用几乎可以忽略,这与它在高掺杂比例下的电致发光特性是相符合的。在这三个配合物制备的典型多层磷光OLEDs器件中,基于吡啶基团的Pt 1化合物电致发光性能最好,最大外量子效率为22.3%。第二部分工作主要是对主体材料的研究。在第三章内容中,设计合成了四个基于萘系的低掺杂高效率的红光主体材料(POZ,POT,3CZ和9CZ),每个萘单元的1,8位分别共价连接给电子基团和吸电子基团。经单晶X-射线衍射仪分析得到四个化合物的晶体结构,发现这些主体分子是通过强的非共价键相互作用而紧密堆积一起,如π···π键和氢键的作用,从而促进载流子的运输和激子迁移,提高成膜性。我们还系统研究了这些主体分子的光物理性质、热稳定性和电化学特性,这些主体材料被用于制备红色磷光有机发光二极管(PHOLEDs)。在低掺杂浓度为1~2 wt%下,有效的能量转移和较低的浓度淬灭使器件表现出优异的性能。值得一提的是,当掺杂浓度为1 wt%时,在无光提取结构的情况下,POT器件的最大电流效率为39.5 cd/A,最大外量子效率达到了20.3%,CIE坐标为(0.60,0.40)。这一结果可与同等低掺杂比的最好的红光PHOLEDs相媲美,这些化合物在低成本高效率的红光PHOLEDs主体材料中有很大的应用潜力。