室温磷光材料,具有易于合成、可塑性强、种类丰富等优势,受到了该领域科研工作者的广泛关注。传统室温磷光材料大多是无机化合物,由于其品种有限、成本高、脆性大、柔性差,导致其不适合大面积制备,并且容易受损,严重制约了它的实际应用。有机室温磷光材料合成简单、成本较低,其发光寿命比传统的室温磷光材料多出几个数量级,并且具有大的斯托克斯位移、易调节的激发态和对环境的响应性等特点,使其在有机光电领域具有良好的应用前景。目前,该领域处于发展的初步阶段,在室温下实现高效的有机室温磷光发射仍是一项大的挑战。因此,本论文以有机室温磷光材料的设计与制备为核心,以探究其发光机理及实现功能应用为目标,致力于开发具有优异光学性能的有机室温磷光材料。深入研究有机室温磷光材料的发光机理,为结构设计和优化提供依据,并指导其功能应用。本论文的主要研究工作如下:1、不同卤素取代的基于吲哚衍生物的室温磷光材料在本章工作中,我们以吲哚衍生物骨架为基础,在吲哚5位和6位分别引入卤素原子（氟、氯、溴、碘）,合成了八种化合物,分别是5-H、5-Cl、5-Br、5-I和6-F、6-Cl、6-Br、6-I,并通过核磁共振波谱和单晶衍射分析确认了化合物结构正确。其中,化合物5-Cl、6-F、6-Cl和6-Br具有裸眼可视的长寿命室温磷光发射;然后我们测试了化合物粉末的光致发光光谱、磷光光谱和瞬态荧光光谱,并结合单晶数据分析了不同卤素对化合物光物理性质的调控作用;最后,我们通过化合物6-Br和6-I磷光寿命的不同实现了数字加密。随着卤素原子序数增加,愈加明显的重原子效应增强了旋轨耦合,提高了单重激发态到三重激发态系间窜越速率和从三重激发态到基态的辐射跃迁速率,最终表现出5-I和6-I磷光效率增加且磷光寿命降低。此外,卤素原子的电子效应对光物理性质调控起重要作用。化合物6-F相比6-Cl和6-Br磷光发射表现出红移,而荧光发射则发生了蓝移,这种现象表明吸电子基团对于这类化合物的三重激发态和单线激发态稳定作用不同,氟原子具有有助于稳定最低三重激发态的性质。同时,5位取代和6位取代吲哚衍生物由于电子云密度分布不同造成两者化合物光物理存在差异,6位卤素取代化合物光谱发生明显蓝移。最后,化合物单晶中普遍存在π-π堆积作用和C-H···π作用,其中F原子的吸电子效应使得化合物6-F中吲哚环电子云密度降低从而具有更强的C-H···π作用;而化合物5-Cl、5-Br和6-Cl中存在卤键作用,有利于降低分子振动和无辐射跃迁过程。因此,我们通过在吲哚环5位和6位引入不同卤素原子成功构建了一系列室温磷光材料,对发展卤素取代有机长寿命发光材料和拓展应用研究具有借鉴作用。2、基于主客体掺杂的手性室温磷光材料的制备与性能研究在本章工作中,我们在手性异构体联萘酚基础上设计合成了四种手性化合物,并将其作为客体掺杂在非晶态羟基化甾体基质β-雌二醇中,实现了手性室温磷光发射。通过分析光致发光光谱和磷光光谱,我们认为R型和S型联萘酚上引入相同的基团后具有相似的激发态。此外,在3%质量比掺杂体系中,单取代化合物R-1S与S-1S表现出相似的发射波长且圆偏振发光不对称因子均达到了10^-3,但不同的空间构型使得R-1S表现出更长的室温磷光寿命,达到了481 ms。双取代联萘酚掺杂体系未表现出室温磷光发射,说明单取代联萘酚裸露的羟基与β-雌二醇形成的氢键对增强室温磷光发射具有重要作用。目前,小分子手性室温磷光材料的应用具有许多局限性,本章研究为室温磷光材料的发展提供了有价值的参考。