有机光电功能材料在民用和高科技领域均展现出美好的前景。目前的研究主要通给过定向地设计分子结构,调节其聚集态的行为,以优化其光电性能。此外,也可以通过外界刺激影响其分子排列方式,比如某些化合物会对机械力和光照产生一定的响应,发生分子堆积的改变。这种设计思路被广泛应用于力致发光和光诱导室温磷光领域。传统的室温磷光是指在在紫外灯关灯后的发光现象,而光诱导室温磷光是指在光照后磷光强度或寿命增大,从一开始关灯之后的不发光到出现可观测的室温磷光现象。力致发光指的是固体在机械力作用下的发光过程,这与传统的光致发光的刺激源不同,目前关于有机小分子力致发光的例子还比较少,其内在机制还不明确。对这两种现象的产生原因和相关性质的研究不仅可以深入理解光致发光与力致发光的异同,也为设计光诱导室温磷光或力致发光材料提供了思路,实现更多智能化响应材料的制备。随着各种具有优异器件效果的聚合物材料被广泛应用,有机聚合物材料的合成与性能研究受到越来越多地研究和关注。例如在聚合物发光二极管、聚合物太阳能电池、聚合物光电探测器等领域,窄带隙共轭聚合物由于其可调节的光电性能,低成本,高柔性,重量轻,且具有可溶液加工的特性,使其易于加工处理,且可较低成本地制备器件而备受瞩目。通过分子设计可以调节聚合物单元的构型,影响其在薄膜态的分子堆积方式,从而使其具有差异化的性质。探究分子设计与其在聚集态行为的联系,有助于进一步理解聚合物的构型与其在器件中所呈现性能的相关性,并对调控其分子结构从而获得更理想的器件效果具有一定的指导意义。本论文主要分为两个部分:第一部分中,合成了三苯胺硼酸酯类的有机小分子,并对其力致发光与光诱导室温磷光性质进行了深入研究;第二部分主要设计合成了以四苯基并吡咯为核的新型给体单元,并于常见的受体单元制备一系列窄带隙共轭聚合物,用于聚合物光电探测器的活性层。第一章,分为两部分,第一部分中,介绍了聚集态的分子堆积对材料室温磷光、力致发光和光刺激响应性质的影响。第二部分中,介绍了有机聚合物光电探测器发展情况、工作机理及其相关的性能指标,并重点介绍了不同设计思路的窄带隙共轭聚合物在光电探测器中的应用。最后通过机械力和光照对聚集态排列方式及其发光性质的影响,以及通过分子设计对聚合物性质的影响,阐述了本文中的分子设计和主要研究内容。第二章:以三苯胺为核,引入硼酸酯基团,设计了合成了化合物TPA-B。通过这一简单的分子结构,同时实现了光诱导室温磷光和力致发光现象。基于化合物TPA-B可以在两种不同的外界刺激源——紫外线和机械力的作用下产生相应的发光现象,测试了TPA-B在紫外光照前后的光物理性质,并探究了通过不同程度机械力所制备得不同状态固体（晶体,微晶态,粉末态）的相应发光性质。此外,研究了温度和氧气对光诱导过程或力致发光性质的影响。结合晶体结构、粉末衍射、理论计算的结果,以深入理解光致发光与力致发光的区别与联系。研究显示,聚集态时具有抗压性的分子排列方式更有利于力致发光,而光照后分子间增加的作用力使其出现光诱导室温磷光。此外,进一步通过这两种性质的结合,实现了一系列图案化应用。第三章:以四苯基并吡咯为核,设计了不同氟取代位点或烷氧链长度的新型给体单元,与常见的受体单元（萘二酰亚胺类化合物和吡咯并吡咯二酮类化合物）通过Suzuki偶联制备了十个聚合物（共八种）,可分为三个部分,具体研究其结构与性质之间的联系。第一部分中,通过微调给体单元的烷氧链长度或是否引入氟原子,设计合成了四个聚合物,PPN-OC8C12,PPN-OC10C14,FPPN-OC8C12,FPPN-OC10C14,以探讨氟取代和烷氧链调节对聚合物性质的影响。并改变方法合成了具有较大分子量的聚合物FPPN-OC10C14-2,以对比分子量大小的影响。第二部分中,调节受体单元吡咯并吡咯二酮类化合物的烷基链长度,合成了两种聚合物FPPD-C2C6和FPPD-C8C12,以探究改变受体单元烷基链长度的影响。第三部分中,以第二部分中较长烷基链的吡咯并吡咯二酮类为受体单元,通过对基于没有氟取代、邻位氟取代及间位氟取代的给体单元所制备的聚合物PPD,o-FPPD,m-FPPD间的对比,探究不同氟取代位置对聚合物电子特性和吸收性质的影响。结果表明,在给体或者受体上的烷基链长度带来的主要是在分子聚集态时堆积方式的不同。而氟取代则一方面具有吸电子特性,一方面可与相邻芳香环形成氢键以增加其平面性,拓宽其主链的共轭,其在不同体系的影响有所不同。