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有机发光二极管（Organic Light-emitting Diode,OLED）因其具有响应速度快、对比度高、功耗低和技术灵活等优点,引起了业界和学术界的广泛关注。有机发光材料作为OLED不可或缺的组成部分,其特性对OLED器件性能有深远的影响。为了提高器件性能,研究者设计并合成了越来越多具有不同发光途径的有机发光材料。其中热活化延迟荧光材料、聚集诱导发光材料和室温磷光材料是近年来研究的热点。综合上述多种发光方式,实现单一分子的多渠道发光成为现阶段新型有机发光材料的重要方向。同时,OLED器件的电致发光性能经常受到发射层电子注入和运输不平衡的影响。因此,能够平衡载流子的双极性材料有望成为荧光发色团的首选材料。而构建双极性材料最常用的方法是将电子给体（Donor,D）和电子受体（Acceptor,A）分子结合到一个分子中形成D-A型或D-A-D*型化合物。在典型有机发光分子的结构设计中,三苯基膦氧由于其特殊的结构和性质而备受关注。由于磷原子本身可以形成五个共价键,使得氧化膦官能团易于连接到其它基团上形成以其为核的衍生物;而且由于氧原子具有强电负性,这使得氧化膦结构高度极化并具有较强的吸电子特性。以上性质赋予了三苯基膦氧优异的电子传输能力、高的三重态能级和独特的四面体空间构型,因此其常被用作构建D-A型化合物的A基团。而咔唑衍生物具有高发光效率、宽的能隙和良好的空穴传输特性常被用作D-A型化合物的D基团,因此本文以这两种基团为基础设计并合成了七种化合物,比较了不同取代基团及其取代位置对化合物光电性能的影响,得到了一系列至少具有两种发光特性的多功能有机发光材料。首先,第一部分实验以化合物EtCz-Ph为参比,合成了基于咔唑和三苯基膦氧衍生物的两种D-A型化合物M-2EtCz和P-2EtCz,研究了分子中引入三苯基膦氧基团对它们的热稳定性、光物理性能、电化学性能以及器件性能的影响。研究结果显示,化合物EtCz-Ph、M-2EtCz和P-2EtCz的热分解温度分别为251、437和495°C,M-2EtCz和P-2EtCz的玻璃化转变温度分别为98和92°C,M-2EtCz和P-2EtCz的热稳定性明显高于母体分子EtCz-Ph;化合物EtCz-Ph、M-2EtCz和P-2EtCz在甲苯溶液中的光学能隙分别为3.42、3.40和3.40 eV,它们的三重态能级分别为2.71、2.70和2.76 eV。通过三个化合物的循环伏安曲线,计算得出三种化合物的最高占据分子轨道（Highest Occupied Molecular Orbital,HOMO）能级和最低未被占据分子轨道（Lowest Unoccupied Molecular Orbital,LUMO）能级分别为-5.54/-2.02、-5.58/-2.07和-5.36/-1.98 eV。其中化合物M-2EtCz和P-2EtCz都具有聚集诱导发光特性且稀溶液中的荧光光谱随着溶剂极性的增强而红移现象。最后,课题分别研究了化合物M-2EtCz和P-2EtCz在掺杂和非掺杂OLED器件中的应用。以化合物P-2EtCz作为发光层的非掺杂蓝光OLED器件表现出更好的器件性能,启动电压为3.2 V,最大外量子效率为2.45%,色度坐标为（0.16,0.09）,实现了深蓝光发射。类似地,以化合物P-2EtCz作为主体材料,掺杂4-2[4-（N,N-二苯基）氨基苯乙烯基苯的蓝光器件的启动电压为3.5 V,最大外量子效率为2.04%,最大亮度（10891 cd/m2）约是非掺杂器件亮度的3倍,色度坐标为（0.19,0.40）,实现了天蓝光发射,类似于化合物P-2EtCz的对位连接方式证明是一种构建高效稳定蓝光材料的更有效方法。紧接着,为了进一步研究不同取代基团及其取代位置对化合物发光性能的影响,第二部分实验以前文为基础在分子的不同取代位置中引入窄能隙吩噻嗪和吩噁嗪单元,合成了四种D-A-D*型化合物M-EtCz-PTZ、P-EtCz-PTZ、M-EtCz-PXZ和P-EtCz-PXZ。研究结果显示,化合物M-EtCz-PTZ、P-EtCz-PTZ、M-EtCz-PXZ和P-EtCz-PXZ的热分解温度分别为263、284、278和286°C,M-EtCz-PTZ、P-EtCz-PTZ、M-EtCz-PXZ和P-EtCz-PXZ的玻璃化转变温度分别为142、90、153和98°C;化合物M-EtCz-PTZ、P-EtCz-PTZ、M-EtCz-PXZ和P-EtCz-PXZ在甲苯溶液中的光学带隙分别为3.25、3.27、3.06和3.28 eV,它们的三重态能级分别为2.51、2.53、2.74和2.74 eV。通过循环伏安法计算得到四种化合物的HOMO能级和LUMO能级分别为-5.29/-2.07、-5.38/-2.13、-5.31/-2.10和-5.29/-2.17 eV。四种化合物都具有聚集诱导发光特性且稀溶液中的荧光光谱随着溶剂极性的增强而出现红移。有趣的是,四种化合物的荧光发射光谱在不同浓度的甲苯溶液中呈现不同的发光光谱,随着溶剂浓度的减小,化合物的荧光光谱蓝移且出现双峰发射现象。其中,化合物P-EtCz-PTZ在浓度为10-6mol/L的甲苯溶液中的荧光发射最接近白光发射,色坐标为（0.29,0.25）。通过对七种化合物的研究可以得出以下结论:首先,在母体分子EtCz-Ph中引入三苯基氧膦氧基团可以增大化合物的刚性,从而使化合物具有更加优良的稳定性;而且引入三苯基膦氧基团后构成的化合物M-2EtCz和P-2EtCz是D-A型分子内电荷转移化合物,其在光物理、电化学及器件性能等都优于母体分子EtCz-Ph。其次,在此基础上合成的另外四种化合物M-EtCz-PTZ、P-EtCz-PTZ、M-EtCz-PXZ和P-EtCz-PXZ,由于取代基团给电子特性的差异也导致了光物理及电化学特性的差异,在一定程度上实现了对其光物理的调控。最后,取代基团邻位和对位的取代位置也对化合物的性能有一定程度的影响。综上所述,本文所涉及的基于咔唑和三苯基膦氧衍生物的有机蓝色发光材料具有优良的热稳定性,分子内电荷转移特性,宽能隙以及聚集诱导发光特性,在制备多功能OLED领域具有广泛的应用前景。