作为新一代显示技术,有机电致发光器件（OLED）因其独特的性能而受到广泛的关注,发光材料的开发与应用一直是OLED中的一个重要研究方向。近年来,热活化延迟荧光（TADF）材料,由于打破了经典激子统计规律的限制,显著提高了器件的发光效率,成为了OLED发光材料研究的热点。本文通过量子化学理论方法,对几类热活化延迟荧光材料的发光机理进行了系统研究。研究得到了TADF分子的基态和激发态性质,采用定量方法预测了热活化延迟荧光分子的反系间窜越速率,主要目的是为了得到TADF材料分子的结构与发光性质之间的构效关系,探究TADF分子的发光机制,为实验合成开发新型高效的TADF材料提供了有价值的理论依据。本文工作主要包括以下三个方面:1.研究了不同取代基对TADF材料分子发光性能的影响。基于文献报道的TADF材料分子2,9-二（9H-咔唑-9基）苯并[d]苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑（A₁）和3,9-二（9H-咔唑-9-基）苯并[d]苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑（A₂）,使用双（4-联苯基）胺（BBPA）取代A₁和A₂中的咔唑（CZ）基团,设计出了新分子A₃和A₄,并在化合物A₃和A₄的受体单元引入吸电子基团-CF₃,设计出了分子A₅和A₆。采用DFT方法,在B3LYP/6-31G*水平上,计算得到了它们的S₁态和T₁态的能级差ΔE_ST。结果表明,这六个化合物均具有相对较大的ΔE_ST（约0.5 eV）。采用含时DFT方法,研究了上述分子的激发态性质,结果表明,所有化合物的荧光速率都非常大,达到了10⁷¹0⁸数量级。用“三重储蓄”发光机制,成功解释了实验分子的发光机理。由计算得到的ΔE_ST和荧光速率的数据可知,取代基位置对ΔE_ST和荧光速率影响不大。理论预测新设计分子A₃,A₄,A₅,A₆,有望成为潜在的TADF发光材料。2.反系间窜越速率k _RISC的准确预测。k_RISC是设计开发新型高效热活化延迟荧光材料时必须考虑的一个重要参数。本章,理论研究了以对称或不对称嘧啶为受体单元,苯环为中心π桥,二甲基吖啶及其衍生物为供体的五种D-π-A型TADF材料分子的结构和发光性质。采用DFT及TD-DFT方法,计算得到了它们的单重态-三重态能量差(ΔE_ST)和自旋轨道耦合常数（V）;使用TD-DFT方法,计算了它们的荧光波长(λ_fluo)。使用半经验的Marcus理论,计算了它们的反系间窜越速率k_RISC。计算结果表明:（1）k_RISC和λ_fluo的计算值与实验结果吻合得很好;（2）具有不对称嘧啶受体的分子的k_RISC值略大于具有对称嘧啶受体的分子;（3）在设计TADF材料分子时,将两个叔丁基（t-Bu）引入对称嘧啶受体分子的供体单元是提高k_RISC的一种有效方法;（4）T₁态具有明显的电荷转移（CT）特征是设计高效TADF材料分子的关键所在;TADF分子T₁态的CT量越大,其ΔE_ST就越小,对RISC过程就越有利。这种高效的RISC过程是实验上观测到较短的延迟荧光寿命的一个重要原因。3.电子供体（D）的π共轭对TADF分子发光性能的影响。参考文献分子[4-[9’H-（9,3’:6’,9"-咔唑）-9’-基]苯基]-（吡啶-4-基）甲酮（BPy-p3C）,以异吲哚-二酮作为电子受体（A）,分别与电子供体（D）二硝基咔唑基,咔唑基,二苯基咔唑基,二咔唑基和三咔唑基组合,设计出了五种新分子（C₁-C₅）。目的是探索电子供体（D）的π共轭对TADF分子发光性能的影响。利用DFT及TD-DFT方法,计算得到了它们的激发态S₁态和T₁态之间的自旋轨道耦合常数（V）和ΔE_ST;运用半经验的Marcus理论,计算得到了它们的反系间窜越速率k_RISC。结果表明,随着电子供体部分的π共轭的增加,ΔE_ST值逐渐降低,k_RISC逐渐增加,设计分子C₄和C₅的k_RISC的数量级达到了10⁵¹0⁶,C₅的k_RISC值是这五种分子中最大的,高达1.22×10⁶ s^-1。设计分子C₄和C₅有望成为潜在的具有高效TADF特性的发光材料