含芴類有機電致發(fā)光材料之光電性能的理論研究.pdf

1、芴及其衍生物具備了以下優(yōu)點而被視為有機電致發(fā)光材料中最具潛力的藍光發(fā)射類材料：剛性的平面內(nèi)聯(lián)苯單元使其熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性都較高，在固態(tài)時具有較高的熒光量子效取（0.6～0.8），結(jié)構(gòu)的可修飾性也較強，可通過共聚、共混以及改性的方法來實現(xiàn)發(fā)光顏色的調(diào)控。本文根據(jù)芴的結(jié)構(gòu)特點，設計了三種以芴為主體的新型藍光發(fā)射材料，通過量子化學理論計算的方法，對三種材料的結(jié)構(gòu)和光電性能進行系統(tǒng)地研究，以考察在不同位置上的封端、取代作用對主體的結(jié)構(gòu)和光電性

2、能產(chǎn)生的影響。
　　 利用密度泛函DFT-B3LYP/6-31G（d）方法對三種材料基態(tài)幾何構(gòu)型進行優(yōu)化，結(jié)果可知：給電子噻吩基團封端的芴具有更好的平面性；9位螺芴化處理前后主鏈芴的幾何構(gòu)型基本保持不變，保持了芴的剛性結(jié)構(gòu)特點；在由給電子噻吩基團和吸電子噁二唑基團D-A（D=donor，A=acceptor）不對稱封端的9，9'-螺雙芴中，吸電子的噁二唑與主鏈芴之間的平面化程度要高于給電子的噻吩與主鏈芴之間的。從HOMO和LUM

3、O前線分子軌道的分析來看，給電子噻吩基團在對稱封端芴時有效地降低了芴的LUMO軌道能量，同時對HOMO軌道能量也有提升；9位螺芴化處理對芴的LUMO和HOMO軌道能量的調(diào)節(jié)較為均衡；而D-A封端處理對9，9'-螺雙芴LUMO軌道的影響比對HOMO軌道的大。
　　 電學性能的分析，即各分子的電離勢、電子親和勢和重組能的計算，可以看出：三種形式的改性處理都使芴的電離勢和電子親和勢變小，指示了電子和空穴的傳輸能力得到了提高，進一步從重

4、組能的數(shù)據(jù)分析可以看出，利用噻吩對稱封端的芴電子和空穴的重組能大小幾乎一致，即電子和空穴的傳輸平衡；D-A封端則對電子的傳輸能力提高較多。
　　 光學性能的分析，即各分子的紫外可見吸收光譜和分子熒光光譜的計算，可以看出：三者紫外可見吸收光譜數(shù)據(jù)進行比較后發(fā)現(xiàn)，噻吩封端的芴光吸收強度較強，而D-A封端的9，9'-螺雙芴第一單激發(fā)態(tài)的吸收光能量較低，易于激發(fā)光子，且最大吸收波長是三種材料中最大的。分子熒光光譜的相關計算可考察各分子激