近年来,有机发光二极管（OLED）广泛应用于各大厂商手机旗舰机型显示屏幕,并展现出在固态照明领域的巨大潜力,吸引了学术界和商业界的广泛研究,加快了寻求新型高效稳定有机发光材料的步伐。其中,热活化延迟荧光（TADF）材料由于本征的小单三线态能隙(ΔE_ST),在电致发光中高效的反向系间窜越（RISC）过程保证其能高效利用传统荧光材料无法利用的高浓度三线态激子,从而实现接近100%的高内量子效率（IQE）。与此同时,纯有机热活化延迟荧光有机发光二极管已经实现了与利用重金属原子的磷光有机发光二极管相似的高效率,使得该类材料表现出相当的应用前景。然而在加工工艺上,仍主要采用真空蒸镀方式,在更加廉价的溶液加工方式上尤其是溶液加工器件的效率滚降控制仍然不甚理想。在分子设计上,尤其是非掺杂体系的分子设计,主要局限于大扭转的芳香胺类单元,限制了TADF材料的扩展,缩小了筛选可商用高效稳定材料的范围。为此,本论文主要研究可用于溶液加工天蓝光体系的有效改善器件效率滚降的主体材料和基于非传统芳香胺类单元的高效非掺杂单分子热活化延迟荧光体系。在第二章,我们开发了一系列基于氮杂环受体和多代树枝状咔唑给体单元的双极传输型主体材料,通过树枝状单元的引入,一方面增加了材料的分子量,从而提高其热力学稳定性和耐溶剂性,使其更适用于溶液加工方式,另一方面增加了材料的溶解性,改善了溶液加工体系的成膜性,避免形貌缺陷对器件效率和稳定性的损害。叔丁基端基的引入改善了材料的电化学稳定性,与材料的光物理稳定性相辅相成,有效避免了主体材料导致的发光淬灭。其中以双极传输材料mCDtCBPy为主体的溶液加工OLED器件在1000 cd m^-2亮度下仍保有最大外量子效率的80.40%,并且可以取得高达15571 cd m^-2的最大亮度,是目前已报道的溶液加工效率滚降控制和器件亮度的最优结果之一。在第三章,我们基于非传统芳香胺二苯并噻吩、噻蒽给体和二苯基三嗪受体设计合成了一系列D-A结构发光分子。通过邻位连接的oTE-DRZ具有沿分子链和空间的双重共轭效应,结合三嗪单元的n-π*跃迁特性,使得分子在具有小的单三线态分裂能的同时具有较大的跃迁偶极。得益于其独特的分子堆叠,完全避免了F?rster能量转移导致的淬灭作用,在掺杂膜和纯膜下均具有较高的荧光量子产率。通过理论计算,光物理性能表征,单晶结构解析等手段,我们对比了呈传统荧光发光特性的oDBT-DRZ,mTE-DRZ和呈TADF发光特性的oTE-DRZ的性能表现,解释了其单分子TADF发光现象和分子结构之间的关系。以oTE-DRZ纯膜为发光层的非掺杂OLED器件可以实现最大外量子效率为20.45%的绿光发射（CIE=0.31,0.57）。这是首例基于非传统芳香胺给体的高效单分子TADF,并用于高效非掺杂OLED器件,打破了高效TADF发光分子仅局限于芳香胺单元的界限,为扩展高效TADF发光体系提供了新思路。在第四章,我们根据第三章中非芳香胺单分子TADF发光的设计思路,通过调控给受体单元的给吸电性和给体单元的数目来调控发光光色,实现了从蓝光到黄光的发射,以满足平板显示对RGB三色光的要求以及固态照明对白光的需要。同时,多给体单元的引入,增加了辐射跃迁通道,缩短了三线态激子寿命,有效避免了双分子淬灭效应,改善了器件效率滚降。通过理论计算,稳态光谱和不同条件下瞬态PL衰减曲线的表征验证了我们的分子设计思路。以oPXT-DRZ和3oTE-DRZ为发光层的非掺杂OLED器件可以分别实现15.92%和11.39%的最大外量子效率,首次实现了基于非传统芳香胺给体的非掺杂高效蓝光（CIE=0.17,0.36）和黄光（CIE=0.45,0.53）TADF发射,扩展了基于非芳香胺类TADF发光分子体系,证明了我们分子设计思路的可行性,为实现简易高效白光器件提供了可能性。