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热活化延迟荧光（TADF）材料由于能够在不利用第八副族贵重金属（铱、铂等）的前提下实现理论上100%的内量子效率,所以被看作是第三代有机发光二极管（OLED）的核心材料。目前,基于TADF材料的电致发光器件在全光色范围内的最大外量子效率（EQE）都超过了25%,在蓝、绿两种光色下的EQE更是超过了30%,但还是有一些问题亟待解决。首先,深红光材料的发展还落后于蓝、绿光材料。其次,随着研究工作的深入,科研工作者们逐渐认识到,超分子作用对材料在固态下的光电性能往往具有决定性作用。深入研究超分子结构与光电性能的关系,必定能够推动TADF材料的进一步发展。对红光TADF材料而言,吡嗪是当之无愧的核心单元,在已有的高效给受体型红光材料的报道中,几乎所有的受体核都离不开吡嗪单元。本论文以吡嗪环为受体核心,通过设计分子结构,合成了一系列纯有机黄光至深红光的TADF化合物,并制备了相应的OLED器件。其中部分化合物还具有特殊的发光性质,如多晶相、高对比度研磨变色等,基于这一部分化合物的单晶结构,探讨了超分子结构与发光性质的关系。具体内容如下:1.在第二章中,作者合成了一个基于双喹喔啉并吩嗪（DQP）受体和三苯胺给体的非对称分子内给受体（D-A）型化合物TPA-DQP。该分子同时具有显著的TADF特性和高对比度的刺激变色性质（光谱改变高达130 nm）。详细分析TPA-DQP的刺激变色行为后,作者判断其背后的机理是两种晶相和一种无定形态之间的可逆转换。随后分析了TPA-DQP两种单晶的结构,认为晶体中分子的堆积方式和分子间作用力的改变不但导致了两种晶相之间的可逆转换,而且还能够调节晶体的TADF性质。基于TPA-DQP的10 wt%浓度的掺杂器件,电致发光峰位在676 nm的深红光区,最大外量子效率达到了18.3%,是目前报道的性能最好的深红光TADF器件之一。2.在第三章中,作者研究了不同能力的给受体单元对化合物TADF性质的影响。通过在DQP受体核上连接二苯胺及其衍生物（如咔唑、叔丁基咔唑、及9,9-二甲基吖啶）作给体,合成了四个非对称的D-A型TADF分子。用甲基修饰的DQP（MDQP）作受体,二苯胺为给体,得到了另一个D-A型TADF分子。随后采用常见的电子传输型材料TPBi作为主体制备了这些化合物的掺杂器件。在10 wt%的掺杂浓度下,这一系列器件表现出黄光至红光的电致荧光发射。由于实验测得的这一系列化合物的单-三线态能级差(△EST)差距不明显,器件的效率滚降与分子的延迟荧光寿命之间又未表现出明显关联,因此作者认为,器件采用的单极性传输主体导致分子内载流子传输不平衡,激子复合区域较窄,进而影响了器件性能,效率滚降较快。3.在第四章中,同样基于DQP受体核,通过增加给体数量,作者合成了两个对称的D-A-D型TADF化合物DDPA-DQP和DTPA-DQP。这两个化合物都实现了深红光发射。理论计算表明,空阻大的化合物DDPA-DQP,给受体间扭曲角也较大,△EST较小,振子强度相应地减小。而化合物DTPA-DQP空阻稍小,因此分子内给受体间的扭曲角减小,振子强度增大,△EST也相应增大。分析两个分子掺杂膜的主要速率常数后发现,与DTPA-DQP相比,DDPA-DQP掺杂膜中S1激子的内转换过程速率与辐射跃迁速率更为接近,非辐射跃迁造成的能量损失更大,因此DDPA-DQP掺杂膜的荧光量子产率低于DTPA-DQP。采用这两个化合物作发光层的掺杂型TADF器件均实现了深红光发射。其中,DDPA-DQP器件的最大EQE为11.3%,对应的CIE坐标为（0.64,0.35）。DTPA-DQP器件的电致发光峰位在643 nm,CIE坐标为（0.65,0.35）,最大EQE为17.3%,在相同光色的深红光TADF器件中属于较高的水平。4.在第五章中,通过苊并吡啶并吡嗪受体核与三苯胺单元的偶联,合成了一个新型的红光TADF分子ACPP-TPA。根据不同的晶体培养方法,作者得到了ACPP-TPA化合物三种不同的晶相,并依据光色将它们分别命名为Y,O和R。晶相O和R分属热学和动力学的稳态,Y晶相在热学和动力学上都属于亚稳态。因此在不同的外界刺激下,这三种晶相能够可逆地相互转换。除光色外,这三种晶相在发光效率和TADF性质方面都具有较大的差异。单晶结构显示,Y,O,R三种晶相中的分子共聚度因构象不同而依次增大,所以光色逐渐红移。另外,Y晶相中存在连续的π-π相互作用。而在O和R晶相中,π-π相互作用被打断,分子以一对对孤立的二聚体形式存在,分子间的非辐射跃迁通道因此减少,激子损耗降低,所以荧光量子产率远高于Y晶相。最后,基于化合物ACPP-TPA,作者制备了不同掺杂浓度的红光器件。该化合物掺杂器件的最大外量子效率较为普通,但由于其较短的延迟寿命,器件的效率滚降得到了改善。另外,ACPP-TPA在深红光非掺杂器件领域有着不错的表现,非掺杂器件在CIE坐标（0.64,0.36）的深红光区,最大外量子效率达到了6.1%。