发光材料作为能把能量转换成光子的转换器,在现实生活中跟我们关系愈发密切,例如在照明的发光二极管,紫外防伪荧光油墨,医用的荧光造影,安全出口指示等场景都离不开发光材料。相对无机发光材料,有机发光材料作为后起之秀,利用其易于设计调节,柔性等优势迅速取得高新科技领域的青睐。聚集诱导发光（Aggregation-induced emission;AIE）材料解决了传统有机发光材料的浓度猝灭问题,更是将有机发光材料在聚集态的应用潜力拔高到前所未有的高度。经过20余年的开发,AIE材料的发光机制的研究已经非常深入,AIE材料种类也愈发丰富,在各个前沿科技领域中遍地开花。四苯基吡嗪（Tetraphenylpyrazine;TPP）是分子内转动受限（Restriction of intramolecular rotation;RIR）主导的AIE基元,中心定子是缺电子的吡嗪环,外围有四个苯环。利用TPP易于合成和功能化的优势,许多功能化的TPP衍生物已经被开发出来并且应用在光电和生物领域,但是目前缺乏调控这些功能化的TPP衍生物的发光性质的策略,所以难以通过分子设计来放大AIE效应来提高其在聚集态的应用潜力。针对TPP的蓝光有机发光二极管（OLED）的应用,仅仅提高聚集态的发光性质是不够的,打通三线态激子的利用通道来提高激子利用效率也同样重要。所以本文的工作一开始围绕着如何提高TPP衍生物的AIE性质展开,接着在探索其在OLED应用的时候尝试引入三线态激子利用机制希望得到高效率的蓝光OLED器件结果。在第二章中,结合2CN-TPP-TPA,TPP-TPA,TPP-3C的发光性能和理论计算分析,发现空穴-电子在TPP单元上的重叠程度越大,其RIR的AIE机制对TPP衍生物的发光影响就越大,导致越弱的溶液发射和越强的AIE效应。基于此我们提出用空穴-电子在TPP单元的重叠百分比和{TPP,TPP}单元的跃迁矩阵值来预测D-A型TPP衍生物的AIE性能的理论模型。这个模型的普适性在TrPP衍生物上（TrPP-TPA,2Ph-TrPP-TPA,2OMe-TrPP-TPA）得到了验证。并且,从上面的空穴-电子分布规律得知通过提高TPP单元的相对HOMO值（连接弱的给体或者给TPP基元上引入给电子基团）,可以提高空穴-电子在TPP单元上的重叠程度,为实现TPP衍生物的AIE性质的放大提供了分子设计策略。在第三章中,合成了一系列的蒽取代的TPP衍生物（TPP-An,TPP-An-Ph,TPP-An-PPI,2TPP-An,TPP-An-CN,TPP-An-Ph C,TPP-An-3C,TPP-An-TPA）,意在将TPP的AIE性质和蒽的高激子利用率结合,得到具有高效率的蓝光OLED器件。这些TPP-An衍生物具有AIE/AEE特性,其电致发射峰处于蓝光-天蓝光区域,它们在OLED器件中都表现出超过25%的激子利用率,说明成功在TPP衍生物上打开了三线态激子利用通道,其中TPP-An的非掺激子利用率达到96%,基于TPP-An作为主体,香豆素（C545T）为客体的敏化器件也成功突破了OLED的5%效率上限。TPP-An-Ph C的OLED整体表现出最优的纯蓝光OLED器件效果:外量子效率为5.56%,色坐标为（0.148,0.143）。瞬态电致发光测试结果揭示了TPP-An的热激子机制,而其他分子都是通过三线态-三线态湮灭（TTA）机制实现对三线态激子的利用。结合溶剂化效应,敏化T1能级的低温磷光光谱和纳秒瞬态吸收光谱,研究了这些TPP-An衍生物的激发态性质,能级分布。并据此推测S1具有杂化局域-电荷转移激发态（HLCT）的特征,并且具有较小的ΔET2-S1是实现热激子通道的关键,而S1由局域态主导或者较大的ΔET2-S1则会更趋向于TTA机制。总体上,本论文通过对TPP衍生物发光性能的研究,提出改变空穴-电子在TPP单元上的重叠程度来调控AIE性能的设计策略,为了进一步提高TPP衍生物在OLED中的应用前景,我们合成了具有三线态激子利用通道的TPP-An衍生物,这些TPP-An衍生物展现出不错的蓝光-天蓝光OLED器件性能,并且深入挖掘其热激子和TTA的电致发光机理,提出在OLED器件中实现较高激子利用效率的方法,为TPP衍生物在高效率OLED的应用中提供分子设计策略。