继阴极射线显示管（CRT）和液晶显示器（LCD）之后,有机发光二极管（OLEDs）作为第三代显示技术,具有柔性可折叠、轻薄、宽视角等特点,在显示和照明领域有着广阔的应用前景。近年来,热活化延迟荧光（TADF）材料作为新一代的纯有机发光材料,不需要铱、铂等重金属,同时可以实现100%的激子利用率。然而,目前还有一些问题亟需解决。一方面,高效的TADF材料应该同时具备足够小的单、三线态能级差(ΔEST)和高光致发光量子产率（PLQY）,但二者的设计思路是相反的。小的ΔEST可以通过减少最高占有轨道（HOMO）和最低未占有轨道（LUMO）的重叠来实现,而PLQY与HOMO和LUMO的重叠程度成正相关。另一方面,TADF-OLED器件在高亮度下效率滚降严重,这主要是因为电荷堆积导致的激子湮灭。针对以上问题,本论文以3,5-二氰基吡啶为受体单元构建了多个新型热活化延迟荧光材料,主要研究内容如下:1、第二章通过简单的反应合成了以2,6-二甲基-3,5-二氰基吡啶为受体的TADF材料,Me-PXZ和Me-DMAc。理论计算表明两个分子均呈现双扭曲的构型,HOMO与LUMO分布具有完全分离的特点,这种前线轨道分布方式能实现较小的ΔEST;光物理性质表征证明,这两个分子具有明显的TADF特性与较高的PLQY。进一步以这两个分子为客体制备了掺杂型TADF-OLED器件。基于Me-DMAc蓝绿光器件的最大外量子效率高达25.8%,基于Me-PXZ黄光器件的最大外量子效率也达到21.1%。2、第三章进一步了研究氰基吡啶核上2,6位不同取代基对TADF性质及电致发光性能的影响。以二甲基吖啶作为给体单元,分别采用苯基、α-萘基和3-吡啶作为取代基修饰的3,5-二氰基吡啶作为受体单元,合成了三个D-A型化合物,Ph-DMAc、Na-DMAc和3-DMAc。理论计算表明三个分子均具有较为刚性的结构,这有利于提高分子的PLQY。不同的取代基赋予了分子不同的TADF特性,Ph-DMAc中延迟组分所占比例高达60%,Na-DMAc中延迟组分的比例只有8%,3-DMAc则具有最快的RISC过程。分别以Ph-DMAc、Na-DMAc和3-DMAc为发光层制备的掺杂器件展现出29.1%、21.2%和21.5%的最大外量子效率,以3-DMAc为客体的器件因其较快的RISC过程具有最小的效率滚降。3、在第四章中选择三线态能级更高的咔唑作为给体单元,通过在咔唑单元上引入不同数量的甲氧基,设计合成了三个分子,Cz-Me、MOCz-Me和DMOCz-Me。理论计算表明,这三个分子的LUMO和HOMO均有一定程度的重叠,这有利于增强辐射跃迁速率,从而提高分子的发光效率。甲氧基的引入可以提高了咔唑单元的给电子能力,增强了分子内电荷转移,从而降低了单三线态能级差。将MOCz-Me和DMOCz-Me作为发光材料制备了高效的TADF-OLED器件,其最大外量子效率分别为18.6%和12.4%,说明甲氧基的引入,赋予了分子有效的TADF过程。以DMOCz-Me为客体的OLED器件显示出高效率和低滚降,这主要是因为DMOCz-Me具有更高的延迟组分比例和更快的RISC过程。本论文以3,5-二氰基吡啶及其衍生物为受体单元,设计合成了一系列性能优异的TADF材料,对分子结构与性能系统的研究表明,3,5-二氰基吡啶具有以下优点:第一,合成简便,通过含氰基底物的改变,可构筑多种性能的受体单元;第二,结构较为刚性,有利于提高TADF分子的PLQY;第三,具有较强的缺电子性质,可与给体单元形成较强的电荷转移激发态,构筑有效的RISC过程,进而制备高效的有机电致发光器件。