高效深蓝色磷光Ir(III)双三齿配合物取代基效应的理论研究
随着有机发光二极管(OLED)不断走向成熟，应用范围愈加广泛从设备制造到面板制造再到VR、穿戴设备等多个领域，逐步实现商业化，OLED显示产业出现急剧增长的态势。近几年，磷光有机发光二极管(PhOLED)作为第二代有机发光材料备受关注，其发光量子效率能够达到100%。磷光有机发光二极管(PhOLED)材料大多为过渡金属配合物，其中比较典型的一类是三价铱Ir( Ⅲ)配合物。这类配合物具有化学稳定性，并且可以调控发射光谱的色温。在磷光发光过程中，中心的Ir( Ⅲ)诱导配合物发生单重态和三重态的系间窜越，可以发出可见光区域的纯蓝色光谱。Ir(Ⅲ)过渡金属配合物能够形成稳定八面体结构，在稳定的化学结构基础上可以通过调和辅助配体或取代基来影响配合物的光物理性质。 本研究利用理论化学的计算方法评价了一系列蓝色磷光双三齿铱配合物的发光性能。通过比较三齿配体中不同取代基的作用，分析了它们对辐射跃迁和非辐射跃迁过程的具体影响。我们运用DFT和TDDFT理论方法研究一系列铱过渡金属双三齿配合物的几何结构、电子性质、辐射跃迁过程、非辐射跃迁过程和系间窜越过程。通过自旋轨道耦合理论计算辐射跃迁速率常数，并详细分析影响辐射跃迁速率常数的因素。我们计算了不同配体和不同取代基配合物的非辐射跃迁速率常数。我们不仅分析了影响磷光量子效率的因素而且进行了合理预测。在这些配合物中，skyblue、1-4是已在实验室中合成的，我们设计了能发射出高效的蓝色磷光配合物5。 理论计算结果表明，在配合物1-4结构的两个六元环配体之间引入一个氧原子，使磷光光谱发生轻微的蓝移。引入的氧原子导致跃迁偶极矩减小，从而降低了辐射跃迁速率常数(kr)；另一方面，与强吸电子基团CF3相比，给电子基团But可以增大kr。此外，对振动模式进一步分析表明，低频区较高的重组能导致了更快的非辐射跃迁(knr)过程。我们希望本研究中的理论计算方法能够帮助人们在实验室合成更加高效稳定的磷光分子。
铱双三齿配合物;深蓝色磷光;取代基效应;跃迁过程;磷光量子
吉林大学
硕士
物理化学
孔垂鹏
2020
中文
TB342
2020-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）