有机电致发光器件(OLED)在固态照明领域以及信息显示领域得到广泛关注。传统的荧光材料仅能利用单重态发光,因此效率较低。对于以重金属为基础的磷光材料而言,由于重金属原子(例如铂,铱)可以增强过渡金属配合物的自旋-轨道耦合作用(SOC),大大提高了系间窜越,理论上可以达到100%内量子产率的磷光发射。但是在电流密度较高的情况下,聚集在磷光发光材料上的三重态激子,磷光寿命较长,容易产生浓度淬灭和三重态-三重态湮灭这种不利的现象,使得磷光量子产率降低。为了解决上述问题,通常采用的方法是:将重金属磷光客体发光材料以较低浓度掺杂到有机主体基质中,形成主客体体系。主体材料作为发光层的主要构成部分之一,尤其是具有高三线态ET的蓝光主体材料,目前依然比较匮乏,并成为制约全色显示发展的重要因素。研发者对合成高效率和高色纯度蓝色磷光主体材料投入了大量精力。本文基于计算化学的基本理论,采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)研究了一系列磷光主体材料,详细讨论了其作为磷光主体材料的潜在性能,从本质上探讨了结构—性能之间的关系。同时我们还构建了主客体模型,研究主客体之间的匹配性。本论文将从以下五个部分进行研究:第一部分,主要介绍了有机电致发光器件研究进展、器件的构成及其工作原理,同时也对常见磷光主体材料、客体材料作了简单介绍。另外,我们还阐述了本论文研究工作的意义。第二部分,详细介绍本文研究所使用的相关理论计算方法—密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)。还介绍了一些其它的理论分析方法(例如,自然成键轨道(NBO)分析、Marcus电荷转移理论等。第三部分,利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对一系列咔唑、磷酰基类衍生物双极性主体材料的电子结构和光物理性能进行了详细的理论研究。计算结构表明,苯环的临位取代这种连接方式能有效地抑制三线态激子的离域,进而提高ET。同时,中间苯环的个数减少时,降低了?-?*共轭能力,三重态能也会提高。与二苯醚桥系列主体分子相比,二苯胺桥系列主体分子呈现较差的光物理性能能,因此不具备作为高性能OLED主体材料的潜能。同时我们构建了主-客体体系,研究了主客体间能量、电荷转移情况。第四部分,以D-A构型为基础的三苯胺螺芴主体材料POSTF为实验分子。通过芴环上引入不同的缺电子基团设计了一系列双极性主体材料,我们同时也研究了供电子基团(D)与吸电子基团(A)的比率对主体材料性能的影响。通过前线分子轨道(FMOs)、电离势(IP)、电子亲和能(EA)以及重组能(λ)方面性能方能的表征发现:不论D/A比例为何,当吸电子基团用二苯基硼单元取代实验分子的二苯基磷酰基时空穴/电子重组能都降低了,而且空穴、电子重组能的大小很接近,因此二苯基硼系列主体材料具有较好的空穴/电子传输性能,空穴电子传输也比较平衡。第五部分,我们继续研究了三苯胺螺芴衍生物材料。用N-苯咔唑基团取代了三苯胺基团,同时我们在芴环上引入不同的缺电子单元设计了一系列双极性主体材料,并对其电子结构和光物理性能进行了详细的理论研究。计算结构表明,螺芴三苯胺/N-苯咔唑结构的分子由于其所具有的特殊正交结构使得其呈现较高的ET,满足构建双极性主体材料的基本条件。与N-苯咔唑(CzSTF)系列主体分子相比,三苯胺(STF)系列单三重劈裂能差ΔEST较小。较小的?EST更有利于三线态激子的产生同时也可以降低设备的开启电压。缺电子单元是二苯基硫酰基主体材料SOSTF呈现了较高的三重态能ET、较小的ΔEST、平衡的空穴—电子传输性能、较低的电荷注入势垒等特征,因此可以作为合适的蓝光主体材料。