热致延迟荧光(TADF)材料经过热激发可以将三重态激子完全转化为单重态激子,在不使用稀有金属的情况下可实现几乎100%的内量子效率,成为继荧光和磷光材料之后的新一代高效有机电致发光材料。目前,高效有机TADF分子的设计合成成为研究热点之一。本论文中,我们设计了一系列具有TADF性质的二苯砜衍生物和三蝶烯型有机小分子,并基于密度泛函(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)探究了这些分子的几何构型、电子分布、前线分子轨道、发光波长(λem)以及单三重激发态的能级差(ΔEST)等,分别探究了对二苯砜衍生物进行给体/受体片段上的H/R取代,给体片段上的“CH”/N取代以及对三蝶烯类分子引入不同给电子能力的给体片段时对分子发光性能的影响,从而深入研究结构与性能的关系。论文的主要研究内容如下:1、设计一系列基于二苯砜受体的TADF发光材料,利用DFT和TD-DFT方法在PBE0/6-31G(d)理论水平下考察母体分子上引入不同的取代基对分子的电化学和光学性能的影响。计算结果表明,通过分子给体/受体片段上的H/R取代或者给体片段上的“CH”/N取代可以将分子的发光波长调节至极宽的覆盖范围(352-731nm)。在受体片段上引入吸电子基团(–CN)或在给体片段上引入给电子基团(CH3)时,分子的发光波长发生显著的红移(15-252nm)。而在给体片段上进行“CH”/N取代,分子的发光波长发生了蓝移(10-127nm)。基于电子-空穴分布分析,对于所研究的大多数分子,分子内局域激发三重态的能量都接近或者高于电荷转移激发三重态的能量。此外,我们计算了所设计分子的单-三重态能级差,其中四个红光发射的分子(0.007-0.014eV),两个绿光发射的分子(0.010-0.013eV),一个蓝光发射的分子(0.058eV)的ΔEST值都相对较小,这表明了所设计的二苯砜衍生物都可用作优异的TADF发光材料。研究结果为设计可调节发射波长的高效TADF材料提供了思路。2、设计了一系列基于三蝶烯的给体-受体型TADF发光分子。采用DFT和TD-DFT理论,以及最优HF%方法研究了不同给电子能力的给体片段对分子的ΔEST值和λem值的影响。计算结果表明,分子的受体片段相同时,随着给体片段给电子能力的增强,分子最低激发单重态和三重态之间的能级差(ΔES1-T1)减小,发光波长发生红移。此外,电荷转移单-三重态的能级差(?EST(CT))则随着给体片段上的苯环和新取代单元之间的扭曲角的增大而减小。因此,通过对给体片段的结构修饰,得到了具有较小?EST(CT)(0.01-0.05 eV)值的分子,并实现了发光波长在较宽范围(433-609 nm)内的调节。