热活化延迟荧光（Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF）材料凭借其低成本、高利用率、低污染等优点成为有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode,OLED）发光层材料的主要候选者。近几年,双发射TADF分子材料逐渐出现,并在白光有机发光二极管（White Organic Light-Emitting Diodes,WOLEDs）、力致变色（Mechanochromic Luminescence,MCL）发光二极管等器件中具有极大应用潜力。但目前报道的具有双发射特性的TADF材料仍然十分有限,能应用于器件的更是少之又少,其中一个重要原因是其发光机理尚不明确,发光机制的理论研究有助于人们理解分子结构与发光性质的关系,为新型多功能分子设计提供重要参考。本论文基于第一性原理研究了溶液（甲苯、苯）和聚集状态下具有双发射现象的TADF分子的发光特性,并对其内在发光机理进行解释。利用极化连续介质模型（Polarizable Continuum Model,PCM）方法和量子力学/分子力学结合（The Combined Quantum Mechanics and Molecular Mechanics,QM/MM）方法分别模拟分子所处的环境。通过研究分子的激发态几何结构、电子结构以及激发态动力学性质,揭示了双发射TADF分子的发光机理。本文主要研究内容及结论如下:（1）分子间氢键导致的TADF分子双发射。该工作选取带有分子间氢键的SOBF-OMe为主要研究对象,并与不存在分子间氢键的SOBF-H进行比较。SOBF-OMe分子在聚集态下具有瞬时荧光和TADF特性,而SOBF-H分子在溶剂态和聚集态下均只观测到瞬时荧光。通过计算发射波长发现,SOBF-OMe的单分子在聚集状态下的波长与实验中检测到的瞬时荧光波长相吻合,间接证明TADF不是由单个SOBF-OMe分子产生的。通过计算SOBF-OMe单分子在甲苯和聚集态下的激发态性质和衰变速率,说明在聚集态下的分子间相互作用可以限制分子的几何变化,一定程度上减小了S1和T1之间的能隙(△EST),但仍然大到无法完成上转换,这也证明单个SOBF-OMe分子无法产生TADF发射。选取不同的二聚体进行模拟,发现带有分子间氢键二聚体的波长可以和TADF波长相吻合,而SOBF-OMe中没有分子间氢键的二聚体和SOBF-H的二聚体无法得到TADF发射峰,表明没有分子间氢键的二聚体无法产生TADF。以上结论说明带有分子间氢键的二聚体可以诱导TADF发射。（2）双重构象导致的TADF分子双发射。本工作选取CPz P和CPz PO为研究对象。其中CPz PO分子在苯溶液和晶体状态下均具有双发射峰,且在晶体状态下表现出TADF特性,CPz P分子在苯溶液下具有双发射峰,在晶体状态下只有TADF发射峰。结合我们先前的研究,发现两个分子均具有准赤道（quasiequatorial,eq）构象和准轴向（quasi-axial,ax）构象,且能够利用颜色互补实现单组分白光发射。CPz PO分子在基态时,ax构象更加稳定,根据基态的势能面可以推测这两种构象在基态均可以稳定存在,准赤道构象的发射峰可以通过由基态直接激发或者准轴向构象的激发态变换产生,实现双构象发射;CPz P具有类似的构象变换特征。此外,基于实验猜测,分别计算了聚集态下单分子与带有分子间氢键的二聚体的能级分布以及发射波长,发现聚集状态下单分子与二聚体的相关数据差别较小,否定了分子间氢键对双发射的影响,进一步确认双发射的来源是由于双构象引起的。本论文共有五章内容,第一章为绪论,论述有机发光二极管的发展历程、器件结构以及发光原理,并简单论述发光层材料的发展进程和具有双发射特性的TADF发光材料的发展进程。第二章简要介绍了本论文所用的理论方法,包括密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）、含时密度泛函理论（Time-Dependent Density Functional Theory,TD-DFT）、量子力学/分子力学方法以及计算辐射跃迁速率和无辐射跃迁速率的理论方法。第三章证明了分子间氢键导致的热活化延迟荧光双发射现象。第四章研究了具有双重构象的热活化延迟荧光分子的双发射机理,解释不同构象间的转换是实现双发射的关键。第五章对本论文的工作进行了总结与展望,为后续工作提供指导。