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由于热活化延迟荧光（Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF）材料可以达到接近100%的激子利用率,因此其作为有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode,OLED）的发光层材料被广泛报道。近年来,随着TADF材料的发展,多功能发光材料逐渐被设计与合成,比如一些具有TADF性质的材料同时具有聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission,AIE）、力致变色（Mechanochromic Luminescence,MCL）和圆偏振发光（Circularly Polarized Luminescence,CPL）等性质。这些材料在应用的过程中显示出来更多的优点:AIE能够有效地解决TADF分子在聚集态下的荧光淬灭问题;MCL利用外部刺激为实现调控发光颜色提供可能性,并且MCL材料在内存设备、传感器和数据存储等领域显示出广泛应用的潜力;CPL材料可以节省OLED显示屏的能量,而且可以实现高对比度的3D图像,等等。然而,多功能有机发光材料的数量还非常有限,其发光机制还不够清楚。为此,在理论上研究多功能分子的发光机制具有十分重要的意义。本论文利用量子力学与分子力学（The Combined Quantum Mechanics and Molecular Mechanics,QM/MM）相结合的方法研究聚集态下TADF分子的性质;通过与溶剂下TADF分子发光性质进行比较,揭示AIE及聚集诱导延迟荧光（Aggregation Induced Delayed Fluorescence,AIDF）的机制;解释分子的变色机理。本论文主要包括以下三个方面:（1）DMF-BP-DMAC分子聚集诱导延迟荧光机理的研究。本工作对DMF-BP-DMAC在四氢呋喃（Tetrahydrofuran,THF）和固相中的激发态性质进行了理论研究。由于跃迁偶极矩的增大和第一单重激发态（First Single Excited State,S1）与基态（Ground State,S0）之间能差的减小,使得固相下的辐射速率相对溶剂中增加了接近2个数量级。在溶剂下,从S1到S0无辐射过程的能量耗散主要来自于低频模式下的振动,而在固相下,低频模式下的振动被有效地抑制,这导致了在固相中的无辐射过程变慢。这两种因素都可以提高DMF-BP-DMAC在固相中的发光效率。同时,S1和三重激发态（Triplet Excited States,Tn）之间的小的能隙导致了溶剂和固相中较大的反向系间窜越（Reverse Intersystem Crossing,RISC）速率。因此,在溶剂和固相下都有TADF性质,但是,聚集态对系间窜越（Intersystem Crossing,ISC）和RISC过程都有显著影响,在固相中出现更多的RISC通道。延迟荧光的增强是由于荧光效率和ISC效率的增大导致的。我们的计算为实验结果提供了合理的解释,有助于更好地理解AIDF分子的发光机理。（2）PTZ-AQ分子热活化延迟荧光机理、聚集诱导发光性质、力致变色特性的研究。采用QM/MM方法对三种不同的聚集态下PTZ-AQ分子激发态性质进行了研究,揭示了不同堆积方式对发光性质的影响。由于较小的S1和Tn能差及较大的旋轨耦合常数（Spin-Orbit Coupling,SOC）,使得三种聚集态下都具有TADF性质。通过势能面扫描找到了分子在THF中的S0和S1构型并计算其发光性质,发现分子在溶剂中具有较小的荧光速率和较大的无辐射速率,从而使分子具有AIE性质。通过聚集态下的势能面扫描,研究了分子在聚集态下构型变化对能量以及发射波长的影响,发现分子构型的变化能够导致分子发光颜色发生变化。（3）Cz-AQ分子在固相中的发光颜色转换机制的理论探究。基于对多种理论模型的计算,我们发现,Cz-AQ分子在固相中的发射不是来自单体,而是来自二聚体。发光颜色与二聚体中两分子的分子间相对位置密切相关。分子在二聚体中相对位置的微小变化会引起发光颜色变化。我们的理论研究不仅为实验结果提供了合理的解释,而且为新型多功能发光分子的设计提供了一定的思路。本论文共有六章内容,第一章为绪论,简单介绍了有机发光二极管的发展,并介绍了发光材料的研究进展以及多功能热活化延迟荧光材料的研究进展。第二章简述了研究所用的理论方法,包括密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）、含时包括密度泛函理论（Time-Dependent Density Functional Theory,TD-DFT）、QM/MM方法和计算辐射速率、无辐射速率的理论方法。第三章到第五章是基于以上理论方法开展的研究工作。第三章研究了DMF-BP-DMAC分子聚集诱导延迟荧光的机理。第四章研究了PTZ-AQ分子热活化延迟荧光、聚集诱导发光、力致变色的机理。第五章研究了Cz-AQ分子固相下发光颜色转换机理。最后一章总结了本论文的工作并展望了日后工作。