热活化延迟荧光材料的理论研究与分子设计

发布时间：2017-12-11 23:25

  本文关键词：热活化延迟荧光材料的理论研究与分子设计

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【摘要】：有机电致发光器件(OLEDs)由于具有效率高、响应快、可全色发光、价格低廉、等一系列优点,引起了人们的广泛关注。OLEDs材料的发展经历了前后两个阶段:第一代是以三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)为代表的荧光材料,由于自旋统计的限制,理论上激子利用率不会超过25%;第二代OLEDs材料是以铱配合物为代表的磷光材料,该材料理论上激子利用率为100%。但由于蓝光材料缺乏、价格昂贵等因素,给磷光材料的广泛应用和全面商业化增加了难度。将纯有机材料激子利用率打破25%的限制,目前有三种途径:三线态-T态激子湮灭TTA、热活化延迟荧光TADF和杂化局域-电荷转移激发态HLCT。目前实验中合成的TADF材料很多,其器件的激子利用率也达到了相当高的水平。但是现阶段针对于TADF材料分子的理论研究还很少,使得分子设计无依据可遵循,造成了一定程度上的合成盲目。故本论文以TADF分子为主要研究对象,以量子化学计算为手段,对一系列经典TADF分子进行计算分析,分析并总结适合TADF分子计算的最佳方法,找出影响TADF分子单三线态△E_(S1T1)的因素,为以后高效TADF分子的设计提供依据。具体研究如下:一、利用三类泛函对经典TADF分子进行理论模拟计算,找出最准确的计算方法:第一类为单一泛函PBE、SVWN;第二类为杂化泛函:BLYP、B3LYP、PBE0、BMK、BHHLYP、M06-2X和M06HF;第三类为长程矫正泛函ωB97X。基组选用经典的6-31+G(d,p)基组,在高斯09软件包的支持下对高激子利用率的TADF分子(ACRFLCN、Spiro-CN、PXZ-TRZ、CzT、PhCzTAZ、PXZ-OXD、2PXZ-OXD、PXZ-TAZ和2PXZ-TAZ)进行基态、激发态、吸收发射光谱、跃迁特性及其能级分布计算和分析。最终得出:杂化泛函M062X和BMK,长程矫正泛函ωB97X对TADF分子的计算均有很好地重复性,其中ωB97X的计算结果和实验值最为接近,更适合TADF分子计算。二、在第一部分的基础上进一步分析影响△E_(S1T1)的影响因素。选择最优方法长程矫正泛函ωB97X,6-31+G(d,p)基组,通过分析TADF分子的给受体强度、取代位点和取代个数的变化,分析和总结影响△E_(S1T1)的因素。得出结论:给受体强度、取代位点和取代个数不同对△E_(S1T1)的影响很大。在设计高效TADF分子时要充分考虑影响△E_(S1T1)的因素,以便设计高激子利用率,低△E_(S1T1)的TADF分子。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ422

【参考文献】

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本文编号：1280340