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有机发光二极管（OLEDs）因在显示器和固态照明等领域有着巨大的应用前景,而备受人们的广泛关注。经过几十年的努力,OLEDs器件得到了长足的发展。然而,到目前为止,该类器件在应用方面存在的最大问题仍是其发光效率过低。众所周知,发光层是OLEDs的重要组成部分,其发光效率是决定器件性能的一个重要参数。因此,开发高效的发光材料是提高OLEDs发光效率的最佳途径。与磷光材料相比,热活化延迟荧光（TADF）材料可以通过反系间窜越过程“捕获”单线态和三线态激子,其最大内部量子效率（IQE）的理论值可以达到100%。此外,基于纯有机分子的TADF发光材料因其价格低廉、制备工艺简单以及绿色环保等优点,格外受研究者的青睐。目前,大量高效的TADF-OLEDs器件被制备出来,但对其发光机制的理论研究还很欠缺。本文拟采用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）,研究几类TADF有机小分子发光材料的几何结构和光物理性质,并分析它们的结构与性能之间的关系,为开发制备新的TADF发光体提供一定的理论依据。其主要内容如下:1.根据实验报道的一个TADF发光体（AcDPA-2TP）,理论设计出两个新分子（AcDPA-2PP和AcDPA-TPP）,以研究不同受体单元对其TADF机制的影响。采用DFT和TD-DFT方法,优化了它们的几何构型,计算了S1-T1态之间的能量差(ΔEST)以及吸收和发射光谱,并分析了激发态性质。结果发现,它们都具有小的能量差;发射波长均在绿光范围内。此外,通过Marcus速率理论,计算得到了三个分子的反系间窜越速率(k RISC)。结果表明,AcDPA-2PP分子的kRISC速率为5.56×106 s-1,约为AcDPA-2TP(2.63×106 s-1)的两倍;AcDPA-TPP具有最大的kRISC值(6.97×106 s-1)。考虑到AcDPA-2TP是一种实验中发现的有效的TADF发光体,我们新设计的两个分子AcDPA-2PP和AcDPA-TPP也有望是潜在的TADF绿光材料。2.开发有效的TADF深蓝色发光体对OLEDs在显示和照明领域的发展具有重要的意义。基于实验报道的TADF蓝光分子DCZ-TTR,设计了两个新分子（DCZ1-TTR和DCZ2-TTR）,来研究供体单元中两个咔唑基团的相对位置的改变对其TADF性质的影响。研究结果表明,使用BMK泛函模拟得到的吸收和发射光谱很好地再现了实验数据。与DCZ-TTR相比,DCZ1-TTR和DCZ2-TTR的荧光发射峰在环己烷中发生了明显的蓝移;尤其是,计算得到的DCZ2-TTR的发射波长是435 nm,位于深蓝光范围。根据Marcus速率理论,计算得到的DCZ1-TTR和DCZ2-TTR的反系间窜越速率比DCZ-TTR大了12个数量级,更加有利于延迟荧光的发生。这表明我们新设计的两个分子DCZ1-TTR和DCZ2-TTR也有望成为潜在的TADF蓝光或深蓝光材料。这可能是通过简单地改变TADF分子中两个咔唑基团的相对位置以实现深蓝色发射的一种有效策略。3.荧光效率的定量描述对于设计和开发新型TADF发光体至关重要。为此,我们计算了一种新型TADF活性分子2-（9H-咔唑-9-基）-噻吩-5,5,10,10-四氧化物（CZ-TTR）的转换和衰减速率、瞬时荧光效率、延迟荧光效率以及总荧光效率。结果表明,在温度为300 K时,计算得到的T1到S1的反系间窜越速率为9.41×105 s-1,这能够与S1态的辐射衰减速率（3.47×105 s-1）和非辐射衰减速率（1.04×105 s-1）互相竞争,导致了延迟荧光的出现。另外,计算得到的总荧光效率为54.5%,与实验测量的56.7%的光致发光量子产率吻合得很好。研究还发现,S1态和T1态具有显著的电荷转移特征,导致它们的能量差非常小,这是产生有效反系间窜越和较高荧光效率的主要原因。