有机室温磷光分子发光性能的理论研究.pdfVIP

目录

摘要I

AbstractIV

第一章绪论1

1.1有机发光二极管材料简介1

1.2有机发光层材料简介3

1.2.1传统荧光材料3

1.2.2传统磷光材料4

1.2.3热活化延迟荧光材料4

1.2.3有机室温磷光材料5

1.3有机室温磷光材料的研究进展6

1.3.1长寿命、高效率的有机室温磷光材料的研究进展6

1.3.2不同颜色的有机室温磷光材料的研究进展7

1.3.3刺激响应有机室温磷光材料的研究进展8

1.3.4理论探究有机室温磷光材料的研究进展9

1.4本论文的研究目的和研究内容10

第二章理论方法12

2.1计算理论基础12

2.1.1密度泛函理论12

2.1.2量子力学/分子力学计算方法14

2.2激发态衰减理论15

2.2.1跃迁速率计算15

2.2.2激发态性质的理论计算16

第三章聚集体中具有反Kasha行为的有机室温磷光发射的理论研究19

3.1研究背景19

3.2计算细节21

3.3结果与讨论22

3.3.1几何结构与分子间相互作用22

3.3.2前线轨道和跃迁性质25

3.3.3激发态性质和发射机制31

3.3.4分子结构与RTP性能关系的检测36

3.4本章小结39

第四章卤素效应和环状酰亚胺基团在构建红色和近红外室温磷光分子中的作用41

4.1研究背景41

4.2计算细节42

4.3结果与讨论44

4.3.1几何结构与分子间相互作用44

4.3.2前线轨道和跃迁性质53

4.3.3激发态性质和发射机制63

4.3.4分子结构与RTP性质之间的关系检测72

4.4本章小结74

第五章溴取代效应和压力诱导室温磷光响应机制的理论研究75

5.1研究背景75

5.2计算细节76

5.3结果与讨论77

5.3.1溴取代效应77

5.3.1(a)对分子结构和分子间相互作用的影响77

5.3.1(b)对跃迁性质的影响81

5.3.1(c)对激发态性质的影响83

5.3.2静水压效应87

5.3.2(a)对分子结构和堆积方式的影响87

5.3.2(b)对激发态性质的影响90

5.3.2(c)对寿命和效率的影响93

5.4本章小结96

第六章总结与展望97

6.1总结97

6.2展望98

参考文献100

攻读硕士学位期间取得的研究成果110

致谢112

摘要

有机室温磷光(RoomTemperaturePhosphorescent,RTP)分子材料由于其在有机发光

二极管(OrganicLightEmittingDiodes,OLEDs)和生物成像等领域的广泛应用而备受关注。

然而，目前RTP分子的内部发光机制尚未完全揭示，结构与性质之间的构效关系亟待探

究。同时，刺激响应性RTP的研究也正在蓬勃发展。基于此，本文采用密度泛函理论

(DensityFunctionalTheory,DFT)和含时密度泛函理论(Time-DependentDensityFunctional

Theory,TD-DFT)方法对RTP分子的光物理性质进行了系统探究。通过极化连续模型

(PolarizableContinuumModel,PCM)和量子力学与分子力学结合(TheCombinedQuantum

Mechanics/MolecularMechanics,QM/MM)方法，获取了分子几何结构和