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有机发光二极管(OLEDs)具有亮度高、功耗低、视角宽、响应速率快、可主动发光、全彩显示等优点,广泛应用于固态照明和平板显示领域,在学术界和工业界具有广阔的发展前景。近年来,在国内外科学家和工程师们的努力下,开发出了继传统的荧光材料和磷光材料之后的第三代有机电致发光材料,也就是热激活延迟荧光材料(TADF),它同时具有荧光材料和磷光材料的发光特点。通常将TADF材料作为OLED的客体材料,按一定比例和主体材料进行掺杂,掺杂后的材料作为OLED的发光层,这样不仅避免使用磷光材料需要的铱(Ir)和铂(Pt)等稀有的贵金属,还可以提高器件的性能。因此,开发新的TADF客体材料特别重要。本论文基于N-苯基-4-溴-1,8-萘酰胺、7,10-二溴-2,3-二氰基吡嗪菲和2,3,4,5,6-五氟苯腈,通过改变其取代基种类和数目,设计并合成了一系列纯有机小分子D-A型和D-A-D型的TADF材料。并且对这些材料的化学结构、热学、光物理、电化学和器件性能进行了研究。第一章中,首先简单介绍了有机电致发光的历史进程、工作原理、器件结构、性能指数和材料分类;然后重点介绍了 TADF的历史进程、基本原理和材料类型;最后简要阐述了本论文的研究思路。第二章中,以吩噁嗪、吩噻嗪和1,3-二咔唑基苯基为给电子基团,通过Suzuki等反应将给电子基团连接到萘酰亚胺吸电子基团上,合成了三种新的化合物PXZ-NPA、PTZ-NPA和mCP-NPA。研究并对比了这三种化合物的热学、光物理和电化学性能,发现它们的分解温度都较高,稳定性较好,材料PXZ-NPA的荧光发射波长为635 nm,可以作为红光TADF材料,通过循环伏安曲线计算出了能级值,发现它们都有较深的LUMO能级,较浅的HOMO能级,且能隙较小,有利于空穴和电子传输,提高器件性能。通过器件的制备,发现以材料PXZ-NPA为客体材料、CBP为主体材料制备出来的器件性能最好,最大外量子效率(EQEmax)为5.1%,启亮电压为4.0 V,当亮度达到4072 cd/m2时,所需要的电压为18.2 V。第三章中,通过简单的偶联反应,合成基于吩噁嗪、吩噻嗪、咔唑衍生物和吡嗪菲的客体材料,分别为PXZ-DCPP、PTZ-DCPP、DDPhCzDCPP和DDTPACzDCPP。对这四种化合物的热稳定性进行研究,发现它们的分解温度都较高,均在300 ℃以上,稳定性良好;通过光物理性能的研究,发现材料DDPhCzDCPP和DDTPACzDCPP可作为橙红光的材料;通过循环伏安曲线,发现材料PXZ-DCPP的能隙值最小,仅为1.26 eV,且通过制备器件,发现以PXZ-DCPP为客体材料、CBP为主体材料掺杂后作为发光层制备出来的器件性能最好,最大外量子效率可以达到17.4%。,启亮电压为3.2 V,当亮度达到11766 cd/m2时,所需要的电压为15.2 V。第四章中,分别用吩噻嗪和吩噁嗪对2,3,4,5,6-五氟苯腈进行修饰,用NaH法分别制备了 3PXZFCN、4PXZFCN、3PTZFCN和4PTZFCN四个目标产物。通过对这四种化合物的电化学、热学和光物理性能的研究,发现材料3PTZFCN的稳定性最好,分解温度可达到405 ℃,玻璃化转变温度可以达到130 ℃,材料4PXZFCN的发射波长发生明显的红移,可以作为橙光材料。分别用这四种材料制备器件,外量子效率分别为2.3%、3.3%、1.7%和2.1%,以材料4PXZFCN为客体材料、CBP为主体材料掺杂后作为发光层制备出来的器件性能最好,启亮电压为3.8 V,当亮度达到5851 cd/m2时,所需要的电压为13.6 V。第五章,对本论文的研究内容进行了总结,并且对TADF OLEDs的发展做出展望。