金属有机配合物用作磷光电致发光材料，既可利用单线态激子又可利用三线态激子发光，因此内量子效率可达100％。但磷光金属有机配合物应用于有机/高分子电致发光器件必须与主体材料(Host)同时使用，因此存在两个关键问题：主体材料依赖性和掺杂浓度依赖性。树枝状分子(Dendrimer)，特别是刚性树枝状分子对中心核单元具有分子隔离和分子包封作用，应用到磷光配合物的分子设计既可以减少浓度淬灭效应，克服相分离等问题，还可以像高分子发光材料一样进行溶液加工，因此，成为溶液加工型磷光配合物材料的研究方向之一。　　 为发挥磷光金属有机配合物具有内量子效率可达100％的突出优点和解决磷光配合物材料器件应用受制于主体材料和浓度调控窗口较窄的难题，本论文以铱金属配合物为主要研究对象，提出了采用刚性树枝状分子结构的主体材料与铱磷光配合物一体化的设计思路，发展了既可溶液加工、又具有非掺杂特性的铱磷光配合物材料体系，即设计与合成中心核单元为经典高效铱磷光金属配合物，外围壳单元为具有主体材料功能作用的刚性树枝状分子(咔唑单元)，赋予中心核单元的高效发光功能，外围壳单元(Dendron)既发挥通常刚性树枝状分子的分子隔离和包封效应，又起到主体材料功能作用，为发展溶液可加工型非掺杂高效磷光金属配合物提出了新途径。　　 1、设计与合成了以fac-Ir(PBI)3为发光核，咔唑基元为树枝的二代树枝状绿光铱配合物(G0，G1和G2)。研究结果表明，从G0到G2，随着代数的增加，发光效率、HOMO和LUMO值均增加。其中，第二代配合物G2薄膜态的发光效率高达45％。以G2制备的非掺杂器件和掺杂器件，最大外量子效率分别达到了10.3％和16.6％。同时，通过改变第二配体和连接方式，合成了配合物G2(acac)和B2。它们和G2一样，具有十分突出的非掺杂器件性能，外量子效率分别达到了9.9％和11.2％。同时，以铱配合物G1作为模型化合物，增加咔唑树枝的数目由3个到6个，合成了具有分子包封特征的树枝状铱配合物6Cz-G1，其固态下的发光效率高达69％，其非掺杂器件的效率已经达到了掺杂器件的水平，最大外量子效率、发光效率和功率效率分别达到了15.8％、53.2cd/A和42.41m/W。这样的分子设计不仅解决了磷光铱配合物材料的主体材料依赖性和拓宽了掺杂浓度窗口，而且获得了非掺杂器件发光效率的国际最高值和开发出既可溶液加工、又具有非掺杂特性的铱磷光配合物材料体系。　　 2、设计与合成了以配合物(PPQ)21r(acac)作为发光核，咔唑基元为树枝的三代树枝状红光铱配合物(R0，R1，R2和R3)。研究结果表明，咔唑树枝的引入，在调节分子间相互作用的同时，可以改善配合物的载流子传输性能。而且，随着代数的增加，薄膜态的发光效率、HOMO和LUMO能级均增加。其中，第三代配合物R3薄膜态的发光效率高达8.5％。在100cd/m2的亮度下，基于R3的掺杂器件，外量子效率、发光效率和功率效率分别达到了11.8％、13.0cd/A和7.21m/W。同时，R3表现出很宽的掺杂浓度调节范围，在掺杂浓度为30％时，外量子效率仍然高达10％左右。对于非掺杂器件，其最大外量子效率、发光效率和功率效率分别达到了6.3％、4.1cd/A和2.41m/W。　　 3、基于咔唑树枝的功能化树枝状分子体系，本文发展了一类具有高三线态能级的主体材料体系。通过改变中间核，详细研究了分子结构对三线态能级的调节作用。其中，以N-苯基咔唑为核的树枝状主体材料H0～H2具有突出的性能。它们具有较高的三线态能级和优异的形态稳定性。相对于PVK来说，主体材料H1和H2具有更好的载流子传输能力。基于主体材料H1和H2的蓝光、绿光和红光器件，它们的性能已经达到甚至超过以PVK作为主体材料的器件。其中，以H1作为主体材料时，蓝光、绿光和红光器件的最大发光效率分别达到了8.6cd/A、36.9cd/A和1.9cd/A。同时，以Hl作为主体材料，我们通过简单的单层器件结构，实现了高效的白光发射。白光器件的最大亮度为11400cd/m2，最大发光效率、功率效率和外量子效率分别达到了10.9cd/A、4.31m/W和4.5％，色坐标为(0.38，0.46)。