激基复合物有机光电材料的构筑及其性能研究

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chris_1988
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在过去的三十年中,有机发光器件(OLED)在照明和平板显示器中的应用引起了极大的关注。除了传统的荧光和磷光OLED材料,通过给体和受体之间形成分子间CT激发态(即激基复合物)是一类新的高效OLED材料。激基复合物体系表现出本质上较小的单线态-三线态能级差ΔEST,从而允许通过从三线态T1到单线态S1的反系间窜越。因此,基于激基复合物体系的荧光OLED理论上具有100%的内量子效率,然而仍存在一些问题抑制其进一步的发展。本文通过理论计算与实验相结合探索构建激基复合物的基本方法,并以此为指导制备新的激基复合物体系。研究内容具体如下:(1)分子内激基复合物的理论计算。利用文献内已经报道的两个分子内激基复合物分子,并在理论计算的基础上,根据控制变量的原则,设计了三个分子内激基复合物分子和一个对比分子。通过理论计算得到一些规律,激基复合物的最高占有轨道(HOMO)能级、最低未占据轨道(LUMO)能级分别对应给体的HOMO能级、受体的LUMO能级,其中给体单元和受体单元的LUMO能级差均大于2.5 eV且给体的HOMO能级高于受体的HOMO能级,这样可以有利于在给受体界面处形成大量的激子,从而形成激基复合物。同时,计算证明并不是所有的激基复合物分子都是TADF分子;形成激基复合物分子的三线态能级要小于各个单体的三线态能级(ET),可以防止能量回传,更有利于形成激基复合物;同时,最重要的发现是在激发过程中给体和受体之间有较多的电荷转移以及D-A之间存在弱相互作用,有利于形成激基复合物。希望这些发现对之后的新型激基复合物体系设计具有指导作用。(2)分子间激基复合物的理论计算。基于PO-T2T受体,筛选文献内已经报道的三个分子间激基复合物体系,分别是MAC:PO-T2T、mCP:PO-T2T、TCTA:PO-T2T,同时采用组内合成的给体材料DPhPz、rDPhPz、PhCz作为给体,即DPhPz:PO-T2T、rDPhPz:PO-T2T、PhCz:PO-T2T。按照分子内激基复合物的计算方法以及计算参数,得到与上述相似的规律。(3)激基复合物的实验研究。根据上述的分子间激基复合物体系,分别是mCP:PO-T2T、TCTA:PO-T2T、rDPhPz:PO-T2T、PhCz:PO-T2T,分别对4个体系进行了单体和复合物的发射光谱以及寿命测试,以此进一步探讨和确认分子间激基复合物的形成。
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