近些年来,有机固态发光材料由于其易设计、易制备等特点已经被广泛地应用在有机电致发光、有机固体光波导、生物成像、传感等领域并获得了大量的优秀研究成果。延迟荧光材料及磷光材料的出现更是吸引了学者们的广泛关注。在最初的延迟荧光材料及磷光材料设计方法中,学者们致力于研究发光材料的分子结构与性能之间的关系,进而通过优化分子的结构来制备高性能的发光材料。研究期间,学者们总结了很多材料设计经验,如设计给体-受体结构实现较小的单线态与三线态能极差、引入重原子促进自旋轨道耦合效应、引入孤对电子取代基促进系间窜越过程等。随着延迟荧光材料及磷光材料的不断推陈出新,学者们发现这些发光材料的性质不仅与分子的化学结构有关,聚集态结构及分子间的超分子作用也能影响发光材料的光物理性质。因此,进一步研究超分子作用与发光材料性能之间的关系是实现发光材料性能突破的一个重要环节。本论文利用超分子作用对分子间的聚集态行为进行调控实现了一系列热活化延迟荧光（TADF）材料及室温磷光（RTP）材料的设计,并通过对超分子作用的精确调节,实现了这些材料光学性质及力学性质的改变。同时,本论文也探究了这些材料的潜在应用价值,主要研究内容如下:（1）第2章中,我们制备了四种化合物1a、1b、2a及2b。这四种化合物在单分子状态下均无发光行为,但在晶体状态下,1a及1b却表现出TADF发射。晶体结构与理论分析表明,1a及1b晶体中以强氢键作用为基础单元构筑而成的超分子作用链与TADF发光行为是密不可分的。单分子状态下的分子会形成扭曲的激发态结构,以非辐射跃迁形式进行能量释放;晶体状态下,超分子作用链的存在会限制分子的激发态形成过程,最终实现不同于单分子状态下的、以辐射跃迁为主的激发态结构。晶体2a与2b中不存在超分子作用链,其激发态结构会形成与单分子状态下类似的扭曲结构,进而导致晶体不发光。基于这一体系,我们证明了晶体诱导型TADF的产生是由超分子作用捕获了新的激发态构象引起的。（2）第3章中,我们成功地实现了 TADF到长余辉RTP的转变设计。我们首先基于分子1b的结构,通过引入Br原子实现了 TADF到RTP的光物理性质转变。晶体1与3的实验数据及理论分析对比表明,Br原子可以提供重原子效应,进而促进晶体结构中分子能级的分裂、增强系间窜越过程,使T1激发态成为优势激发态,最终使晶体实现RTP发射;同时,我们也推断出超分子作用链提供的强聚集态效应有可能削弱RTP发射。基于这种猜想,在化合物1的骨架基础上,我们将N原子连接的H原子替换为苯环取代基以增加分子间的距离、减弱聚集态效应,进而成功地设计了无重原子的RTP材料4,证明了合理强度的聚集态结构有利于产生RTP发射。最后,通过引入Br原子用以促进三线态激子的产生及π…π堆积结构用以限制激发态形成过程并稳定三线态激子,我们实现了长余辉RTP晶体材料5的设计。（3）第4章中,我们制备了具有刺激响应单/双磷光切换性质的多晶相晶体。在第3章中分子3的结构基础上,我们通过调整F原子取代基的位置,成功地设计了分子BrTA-F并得到了具有单重磷光发射性质的多晶相A及具有双重磷光发射性质的多晶相B。晶体结构表明,两种晶体都继承了超分子链状结构,确保了三线态发光性质实现的可能性;同时,卤原子会与其他邻近分子形成不同种类的卤键作用,为产生多晶相奠定了基础。理论计算表明晶体B的光物理行为是反卡莎规则的,由于晶体B的T2激发态与T1激发态之间拥有较大的能极差及不同的激子跃迁形式,晶体B可以实现短寿命的T2发射及长寿命的T1发射。此外,晶体A与晶体B可以通过热处理/溶剂处理方式进行相互转换。基于这种刺激响应机制,我们建立了逻辑门传感实验,证明了两种RTP晶体材料在刺激响应领域具有很高的应用价值。（4）第5章中,我们发现了具有可控弹性弯曲与塑性弯曲性质的RTP晶体DBBZL并成功地将其应用于光波导领域。对于晶体的光学性质来说,π…π堆积构成的超分子作用链可以限制激发态形成过程、促进RTP的产生,但Br原子起到的作用有限。有趣的是,π…π堆积与Br原子提供的Br…Br相互作用及C-HBr相互作用使晶体结构介于各向异性结构和各项同性结构之间,这种特殊的晶体结构赋予了 DBBZL晶体可控的弹性弯曲及塑性弯曲性质。在弹性弯曲过程中,π…π堆积可以作为缓冲外部应力的平台,实现晶体的弹性形变行为;在塑性弯曲过程中,Br原子提供的Br…Br相互作用及C-H…Br相互作用可以被破坏重组,进而发生弯曲面的相对滑移,实现晶体的塑性形变行为。鉴于DBBZL晶体具有良好的RTP发射及柔性性质,我们成功地实现了首个基于RTP晶体的柔性光波导应用。综上所述,我们基于超分子作用层面设计合成了一系列TADF分子及RTP分子,证明了聚集态结构与发光材料性能之间的关系。同时,其中一些RTP分子还具有刺激响应性质或柔性性质,证明了超分子作用力对材料的特殊性质也有着重要的影响。本论文的研究成果为进一步地研究聚集态效应与延迟荧光材料及磷光材料性能之间的关系提供了新的思路,也为多功能型发光材料的研究提供了参考。