有机光电材料的光物理性质一直是有机电子学的研究前沿,而激发态是影响有机光电材料光物理性质的主要因素,因此如何实现有机光电材料激发态的有效调控,一直是有机电子学研究中的核心问题。本论文针对有机共轭分子的激发态调控展开一系列理论研究工作。基于量子化学理论,利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)研究材料的基态电子结构和激发态的本质,主要获得以下理论结果:通过改变分子对称性调控单线态-三线态能级差(△EST),从而达到激子的调控,当△EST很小时,可实现热激活延迟荧光(TADF)材料的设计,当△EST很大时,能实现三线态-三线态湮灭(TTA)和单线态裂变(SF)材料的设计。基于TD-DFT和自然跃迁轨道(NTOs)的结果,引入了一系列新的参数,定量了第一单线态(S1)和三线态(T1)激发态的前线分子轨道重叠程度(IS和IT)以及分离距离(<rS>和<rT>)和△EST的关系。发现当分子具有很小的IS和IT时,△EST接近于0;分子具有很小的IS、很大的IT时,△EST较小;分子具有很大的Is和IT时,△EST很大。通过对TADF材料、杂化局域-电荷转移(HLCT)激发态材料、有机长余辉材料(OURTP)的激发态电子空穴分布、激发态跃迁组分以及激发态能级的理论研究,实现对其发光机理的深入研究。研究发现TADF材料的S1态有电荷转移(CT)特征,S1态和T1态(LE特征)之间的没有相同的跃迁组分,而与高激发态T2、T3态(具有CT特质)有相同跃迁组分,但是由于T2、T3态等和T1之间的能级差较小,会以很快的速度形成T1态,再通过热辅助实现T1态到S1态的反系间窜越。而HLCT材料的S!态为HLCT态,能保证高的辐射跃迁效率,S2态和T2态有CT态特质,且T2态与S1态和S2态之间都有相同的跃迁成分,并与T1之间能级差很大,可以阻止T1态的生成,因此T2可以反系间窜越为S2态和S1态,S2内转换为Si,最后进行辐射发光。OURTP材料的S1态具有CT态特质,可以与能量接近的、具有相同跃迁成分、且具有CT态特征的三线态之间发生系间窜越,最后三线态进一步得到稳定,进行发光。以杂芴为参照,对杂桥杂芴分子及其聚合物的激发态调控和光电性能的理论研究,研究内容包括芳香性、前线分子轨道、电离能、电子亲和势、重组能、三线态能级和吸收发射光谱等。研究发现杂原子的引入调控了激发态的能级,使得吸收光谱和发射光谱红移;氮杂桥杂芴可作为空穴传输材料的主要基团;碳、硅、锗、磷、砷杂桥杂芴可作为较好的主体材料;磷、砷、氧、硫、硒杂桥杂芴是潜在的吸电子基团;硅、锗杂桥杂芴聚合物的是一类非常有潜力的光电材料。