本论文的研究面向当前有机光电材料的前沿研究领域——基于热活化延迟荧光（TADF）机制的有机电致发光器件（OLED）技术,重点研究了可用于高效非掺杂OLED的新型TADF发光材料的设计、合成及性能。针对目前已报道的红、绿、蓝三基色TADF发光材料各自存在的关键科学问题进行研究,分别取得了以下进展:（1）长寿命三重态激子的淬灭过程是限制基于TADF发光材料的非掺杂OLED器件实现高效率的关键问题。最近的研究表明,通过引入位阻基团增加TADF发光材料的电荷活性核心的分子间距离,可以有效抑制长寿命三重态激子的淬灭,从而显著提高非掺杂OLED器件的性能。本工作采用大位阻的10H-螺[吖啶-9,9’-芴]（SAC）作为电子供体（D）基团,大位阻（PBM）和平面（TDBA）的含硼片段分别作为电子受体（A）基团,设计并合成了两个新型的蓝光TADF发光材料SAC-PBM和SAC-TDBA。相比于采用平面A基团的SAC-TDBA,SAC-PBM的分子间相互作用被有效抑制。基于SAC-PBM的OLED表现出对掺杂浓度不敏感的器件性能;而且其非掺杂OLED器件实现了最大外量子效率（EQE）为22.6%和CIE色坐标为（0.15,0.24）的高效蓝光电致发光,是当前基于TADF机制的蓝光非掺杂OLED器件的最优性能之一。（2）为了探究何种具有聚集诱导发光（AIE）现象的TADF材料能实现高效非掺杂OLED器件,本工作选择了已报道的具有AIE现象的绿光TADF发光材料BP-DPAC作为原型材料,通过大位阻的芴基团对其D和A基团分别进行修饰,设计并合成了两个新型AIE-TADF材料SPBP-DPAC和SPBP-SPAC。大位阻芴基团的引入,不仅可以显著增加TADF发光材料的分子间距离,而且可以有效抑制激发态下分子振动、转动引起的内弛豫现象。因此,相比于BP-DPAC仅为12.9%的非掺杂OLED最大EQE,基于SPBP-DPAC和SPBP-SPAC的绿光非掺杂OLED器件的最大EQE分别达到了 22.8%和21.3%。这些结果表明,具有较大的分子间电荷活性核心距离是AIE-TADF发光材料实现高效非掺杂OLED器件的必要条件,该工作为面向高效非掺杂OLED器件的AIE-TADF发光材料的设计提供了理论依据。（3）基于蒽醌、吩嗪、庚嗪等A基团的高效红光TADF发光材料应用于非掺OLED器件时,往往效率远低于其掺杂器件性能,这通常被认为是由于这些A基团具有较大的共轭大平面和强烈的分子间π-π堆积倾向而造成的。为了抑制A基团的密堆积,本工作在已报道的红光TADF发光材料SBDBQ-PXZ的基础上,通过在其电子受体核心喹喔啉的外围引入刚性的空间位阻基团,设计了新型红光TADF发光材料SPHQ-PXZ。由于高度扭转的D-A结构,其表现出TADF特性,并在掺杂OLED器件中实现了 20.0%的最大EQE,证明了新型刚性扭曲A基团SPHQ在构建高效红光TADF发光材料中的巨大应用潜力。进一步将其应用于红光非掺杂OLED器件制备中,获得了优于原型材料SBDBQ-PXZ的器件性能。（4）为了发展高效的红光（＞600 nm）非掺杂OLED器件,本工作采用异喹啉二酮类化合物（NAI和MAI）作为A基团,10H-螺[吖啶-9,9’-芴]（SAC）和9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶（DMAC）分别作为D基团,设计并合成了三个具有高度扭转D-A结构的TADF发光材料NAI-SAC、NAI-DMAC和MAI-SAC。由于合适的D、A基团,三个TADF发光材料都实现了红光发射。同时,相比于NAI-DMAC和MAI-SAC,由于NAI-SAC中刚性的D和A基团可以有效抑制弛豫引发的非辐射跃迁损失,基于NAI-SAC的掺杂OLED器件实现了高达26.9%的最大EQE。更为重要的是,NAI-SAC的电荷活性核心被空间位阻保护了起来,有效抑制了激子淬灭,因而其非掺杂OLED器件实现了 14.9%的最大EQE,这是目前基于TADF机制的红光非掺杂OLED器件中的最高效率。上述结果充分证明了 NAI-SAC应用于高性能红光非掺杂OLED器件的巨大潜力,为今后高效红光TADF材料的设计提供了理论指导。