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有机电致发光二极管(OLED)在平板全彩显示以及白光固态照明领域中具有巨大的商业价值,受到了学术界和产业界的广泛关注。其中,磷光铱配合物被认为是最具有应用前景的有机电致发光材料。这是由于基于过渡金属Ir(III)的磷光铱配合物可以利用自旋轨道耦合作用,通过系间窜越过程实现室温三线态激子发光,理论上实现了激子的100%利用率。因而,开发覆盖整个可见光区(蓝光、绿光、黄光、橙光以及红光等)的磷光铱配合物对于实现全彩以及白光OLED具有重要意义。本论文设计合成了一系列新型的磷光铱配合物,并对它们的光电性能进行了详细的研究。主要工作内容如下所述:第一章首先简明扼要地介绍了有机电致发光的研究历程、器件结构、发光原理以及器件性能评价参数。然后介绍了有机电致发光器件中的各类功能性材料,并着重介绍了发光材料中的磷光铱配合物,最后阐述了本论文的设计思想。第二章设计合成了两个新型的基于6-苯基菲啶配体的旋涂型深红光磷光铱配合物(TP-BQ)2Ir(acac)和(TPA-BQ)2Ir(acac)。通过使用具有大τ共轭程度的配体,使最大发射波长红移至656～665 nm。同时在配体上引入叔丁基和3,6-二叔丁基苯胺位阻基团,有效地抑制了分子间π-π相互作用。基于(TPA-BQ)2Ir(acac)作为发光材料的溶液旋涂型器件取得了 5.2%的最大外量子效率。第三章设计合成了三个新型的基于4-苯基-噻吩并[3,2-c]喹啉配体的蒸镀型红光磷光铱配合物(ptq)2Ir(acac),(ttq)2Ir(acac)和(tptq)2Ir(acac)。通过增加配体的π共轭程度使发射波长调节到612～617 nm。使用(ptq)2Ir(acac)作为客体发光材料的蒸镀型红光器件取得了 22.9%的最大外量子效率。第四章设计合成了四个新型的橙/红光铱配合物PMD-Ir-1,PMD-Ir-2,PMD-Ir-3和PMD-Ir-4。用具有强电负性的嘧啶环代替磷光铱配合物中的常用的吡啶环,降低了配合物的最低未占据分子轨道(LUMO)能级,实现了低的HOMO-LUMO(HOMO:最高占据分子轨道)能级差,从而使发射光谱红移。其中,使用PMD-Ir-4作为客体发光材料的蒸镀型红光器件取得了 27.6%的最大外量子效率,是目前文献报道的蒸镀型红光器件效率的最高值之一。第五章设计合成了四个新型的基于3-甲基-6-(2,4-二氟苯基)哒嗪(fpdz)配体的磷光铱配合物(fpdz)2Irtaz,(fpdz)2Irpic,(fpdz)2Iracac 和(fpdz)2Irtmd。由于辅助配体的结构不一样,配合物表现出不同的光电性能。其中,以2-吡啶甲酸为辅助配体的配合物(fpdz)2Irpic在二氯甲烷溶液中的最大发射波长为515nm,掺杂于4,4’,4"-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)主体材料中磷光量子产率φ = 92%。基于(fpdz)2Irpic的蒸镀型器件获得最好的器件效率,最大外量子效率为28.7%,CIE色坐标为(0.30,0.62)。而且当器件的亮度到达1000 cdm-2时,器件的最大外量子效率为28.1%,效率滚降只有2%。显示出其在绿光有机电致发光显示中的巨大应用前景。第六章利用热活化延迟荧光(TADF)敏化磷光的概念,在磷光铱配合物的辅助配体上通过烷基链引入TADF单元,设计合成了可溶液加工的红光铱配合物Ir-TADF。相比于没有引入TADF单元的铱配合物Ir-OH,Ir-TADF具有较短的激发态寿命以及较高的溶液量子产率。使用Ir-TADF作为发光材料制备的溶液旋涂型掺杂器和非掺杂器件分别取得了 24.5%和7.0%的最大外量子效率,均高于在同等条件下基于对比分子Ir-OH的器件效率。这是由于在Ir-TADF分子中,高三线态能级的TADF单元可以通过Forster能量转移将自身三线态激子上转换来的单线态激子传递给铱配合物发光,这一高效的分子内能量转移过程有利于提高三线态激子利用率。第七章在上一章的基础上,应用树枝化的策略,在磷光铱配合物上引入TADF树枝,设计合成了两个可溶液加工的树枝状黄光磷光铱配合物材料Y-Ir-1和Y-Ir-2。使用Y-Ir-2作为发光材料制备的溶液旋涂型掺杂器和非掺杂器件分别取得了 19.6%和10.9%的最大外量子效率,为设计合成高性能的可用于溶液旋涂的客体发光材料提供了一条新途径。