电致发光是指发光材料在通电时被注入电子和空穴后经过传输、复合发光的现象,是一个可以将电能转化为光能的一种发光过程。有机电致发光材料具有成本低、加工简便、成型快、亮度高、响应速度快、可柔性加工等众多优点,而在实验中可以用溶液法制作器件,操作简单,近年来已经逐步实现商业化,但是发光材料的发光效率,发光性能,材料寿命仍存在一些问题。在实际工作中,分子无论在溶液中还是在器件中都以聚集状态为主,因此分子所处的环境与发光状态有很大的关系。为准确描述分子实际工作状态,本文将以分子溶液和聚集状态为主要研究对象,在溶剂中以及聚集状态下,分析分子的发光性质,辅助实验,对一些发光现象做出解释,进一步设计更好的发光分子。本篇论文使用量子计算的方法结合PCM模型针对不同极性的溶剂中的分子激发态进行了一系列的理论研究,分析了溶剂对分子构型、激发态的影响,进而推断环境对其发光性能的影响,通过计算重组能判断分子在溶剂和聚集状态时的能量弛豫和体系能量变化,验证在不同环境中的分子发光性质的变化。首先,为验证不同极性溶剂对于发光分子激发态的影响,我们选择具有不同激发态跃迁性质的三个分子进行研究,LE态跃迁为主的分子TPA-AN,HLCT态跃迁为主的TPA-NZP以及CT态跃迁为主的PXT-TRZ。分别选择不同极性的溶剂进行验证,低极性的正己烷,中等极性的四氢呋喃以及高极性的乙腈。在不同极性的溶剂中,针对分子的基态、激发态构型,跃迁性质和发光性质进行计算模拟。经过验证得出,CT态比例较大的分子对于溶剂极性较为敏感,即极性越大,CT态分子变化越明显,发光性质也可以看出随着溶剂极性增加,溶剂的包裹程度增强,分子的振动,尤其是面内振动被抑制,但发光中心的振动随着极性增加而增强,这也解释了溶剂化效应发生时,分子发光效率降低,光谱精细结构消失的实验现象。进而,为进一步验证环境对于不同性质发光分子的性能影响,我们选择了同时具有AIE和HLCT态性质的分子PBTPA研究,找出环境聚集的AIE-HLCT机制。对该分子在不同溶剂中进行模拟发现,在基态构型中,分子随溶剂极性的增强角度变大,而在激发态构型中,随着溶剂极性增强,一部分角度减小,另一部分反而增大;对分子构型进行比较,随着溶剂极性的增加,RMSD值减小这验证了极性溶剂的较强包裹作用产生的溶剂化效应。为了进一步确定分子的哪部分影响了发光效率,我们计算了该分子的重组能,进一步确定了分子在聚集状态时构型,激发态能量、跃迁性质等随环境的变化。首先,该分子同时具有HLCT态和AIE的性质,我们在不同极性溶剂中和聚集状态时同时发现,分子的激发态能量随着分子的聚集而产生更小的能量差和更大的轨道耦合,这有利于进一步的反向系间穿越;而同时,分子在聚集状态其构型变化被抑制,振动大大减小,这减小了分子的非辐射能量损耗,有利于分子聚集时的发光。这部分解释了分子HLCT-AIE的发光机制,为进一步设计合成此类分子打下了基础。