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有机发光二极管(Organic light-emitting diodes,OLED)经过近30年的研究,在信息显示和固态照明领域已得到实际应用。发展高的三线态能级的磷光主体和黄/橙光磷光客体材料,将进一步推动OLED在全色彩显示和二元白光照明器件中的应用。螺[芴-9,9′-氧杂蒽](SFX)具有三维正交构象、宽带隙和双极性传输等结构和性能特点,并可通过“一锅法”合成高效制备,以及修饰位点丰富等优势。利用SFX构筑磷光主体和客体可以获得高性能、低成本的OLED发光层材料。(1)设计并合成了化合物2-(螺[芴-9,9′-氧杂蒽]-2′-基)吡啶(2′-SFXpy)和2-(螺[芴-9,9′-氧杂蒽]-2-基)吡啶(2-SFXpy),利用核磁共振光谱和X-射线单晶衍射表征了两个化合物的结构。比较研究了2′-SFXpy和2-SFXpy的紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和电化学性质。2′-SFXpy的发射峰位于350nm,相对2-SFXpy蓝移13nm;根据紫外-可见吸收光谱吸收边计算其光学带隙为3.84eV,较2-SFXpy光学带隙高0.24eV;三线态能级(T1)为2.83eV。通过电化学分析测试2′-SFXpy的HOMO能级和LUMO能级分别为-5.85eV和-2.40eV;2-SFXpy的HOMO能级和LUMO能级分别为-5.81eV和-2.37eV。研究结果表明2′-SFXpy是一种潜在的蓝光OLED主体材料。(2)以SFX为螺环位阻单元制备了铱(III)配合物橙红光、黄磷光发射材料Ir(SFXbtz)3和Ir(SFXpy)3,系统考察了二者的OLED器件性能。以CBP为主体材料,Ir(SFXbtz)3掺杂浓度12wt%条件下,发光层厚度10nm和20nm的橙红色器件电流效率、功率效率和色坐标分别为:10.97cd/A、8.316m/W和(0.57,0.42);11.85cd/A、8.17m/W和(0.57,0.42)。以Ir(Fic)3为蓝光材料与Ir(SFXbtz)3制备了二元白光OLED器件。未使用电子阻挡层器件的电流效率、功率效率和色坐标分别为:6.19cd/A、5.11m/W和(0.33,0.36);以Ir(ppz)3为电子阻挡层(2nm)器件的电流效率、功率效率和色坐标分别为:8.17cd/A、6.36m/W和(0.27,0.34)。结果表明Ir(SFXbtz)3作为橙红光材料可用于构建二元白光器件,加入电子阻挡层后的器件性能得到进一步提升。基于Ir(SFXpy)3的二元白光器件,在加入3nm电子阻挡层后,器件的电流效率、功率效率和色坐标分别为:16.70cd/A、15.06m/W和(0.29,0.41);而未使用电子阻挡层器件发光偏离了白光区。因此,橙红光Ir(SFXbtz)3材料相对于黄光发射的Ir(SFXpy)3,更适合于构建二元白光器件。