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纯有机发光材料(包括普通荧光材料和热活化延迟荧光(TADF)材料)由于成本低、原料来源广泛等优势,成为有机发光二极管(OLED)领域最有应用前景的一类材料。TADF材料兼具制作成本低和激子利用率高的双重优势。这类材料以给-受体(D-A)型的研究居多,给体比较丰富,但是受体种类匮乏。因此,开发新型的电子受体是设计D-A型材料的重中之重。本论文以苯并吡嗪(即喹喔啉)或吡啶并吡嗪为受体基团,给体单元通过共轭或者适度阻断共轭的方式与受体连接,通过微调电子给-受体之间的电荷转移和空间构型,实现增强发光效率并使发光光谱覆盖整个可见光区的目标。主要研究内容如下:(1)基于喹喔啉或吡啶并吡嗪为受体的D-A-D型荧光材料:以喹喔啉(Q)或吡啶并吡嗪(PP或iPP)为电子受体骨架,氮乙基咔唑(NEtCz)为电子给体与之共轭连接,得到 D-A-D 型有机小分子 Q-NEtCz、FQ-NEtCz、TFMQ-NEtCz、iPP-NEtCz 以及 PP-NEtCz。其发光分布在蓝光至蓝绿光区域(455 nm～493 nm),电致发光最大外量子效率(EQE)均未超过5%,瞬态光谱研究显示其为普通荧光分子。进一步,以喹喔啉为受体,咔唑为给体,给受体之间以苯环桥联,并以邻、间和对的取代方式,设计同分异构体o-QCz、m-QCz和p-QCz。其最大EQE为0.8%～2.5%,仍是普通荧光分子,说明喹喔啉受体与咔唑给体组合难以获得TADF分子。但是,给受体之间由于合适的扭转角,间位化合物m-QCz发光蓝移至432 nm,色坐标CIE(0.16,0.09),接近标准蓝光(0.14,0.08)。(2)基于吡啶并吡嗪受体和三苯胺给体的荧光和TADF材料:以PP和iPP为电子受体,以三苯胺(TPA)为电子给体,苯环为桥,设计、制备对位和间位连接的四个同分异构体p-PPTPA、p-iPPTPA、m-PPTPA 和 m-iPPTPA。其中 p-PPTPA 和p-iPPTPA 的EQE均不超过5%,属于普通荧光分子。而间位分子m-PPTPA和m-iPPTPA由于非平面性增强,能级差(△EST)小到0.01 eV～0.03 eV,检测到寿命为微秒级的延迟寿命,表现出典型的TADF发光特征,其电致发光最大EQE也达到了 9.0%,表明选用供电子性较强的电子给体、适度增强分子的非平面性以及降低给受体共轭程度均有助于获得TADF发光。(3)发光覆盖整个可见光区的荧光和TADF材料:为了实现高效的全色显示电致发光,分别以咔唑(Cz)、二甲基吖啶(DMAC)和吩噁嗪(PXZ)为电子给体,以喹喔啉(Q)、吡啶并吡嗪(iPP和PP)为电子受体,调节给受体的组合方式,设计、制备p-QCz、Q-DMAC、iPP-DMAC、PP-DMAC、iPP-PXZ 和 PP-PXZ一系列发光分子。通过调节给受体的组合方式进而成功调节了分子内的电荷转移程度,实现了此系列分子发光颜色从蓝光到绿光,再到橙红光的连续可调;同时,通过合理选择给受体种类,实现了从普通荧光到TADF发光的转变。其中,p-QCz是蓝色的普通荧光分子,EQE仅为1.2%;含有DMAC和PXZ给体的另外五个分子都是TADF分子,其电致发光EQE分别达到了12.9%、16.7%、14.1%、12.3%和 13.0%。(4)全TADF白光OLED:以CF3和CN修饰的喹喔啉为电子受体,吩噁嗪为电子给体,设计、合成了 TFM-QP和CN-QP。极小的能级差(0.03 eV～0.04eV)和长的荧光寿命(1.6 μs～5.0 μs)证实了这两个分子具有TADF性质。由于受体吸电子性进一步增强,其发光波长红移至600 nm以上。同时,这两个化合物还具备聚集诱导发光(AIE)特性,有利于提高固态器件的发光效率。以TFM-QP和CN-QP为掺杂发光体的单色光(橙黄光)OLED最大EQE分别为14.4%和9.7%。将TFM-QP和CN-QP分别掺杂于天蓝光TADF材料DMAC-DPS中制备了发光层为全TADF材料的白光OLED器件,获得最大EQE分别为18.1%和20.2%(电流效率为48.3 cd A-1和48.2 cd A-1)的高效率白光,这是目前全TADF白光OLED中最高效率之一。本工作为实现低成本、高效率和高显色指数的复合白光提供了新的研究思路。