0 1引言

對(duì)于OLED而言，發(fā)光層材料是決定其性能的關(guān)鍵因素，若要實(shí)現(xiàn)高效的電致發(fā)光，發(fā)光層材料必須要保證較高的光致發(fā)光效率。從本質(zhì)上講，實(shí)現(xiàn)較高的光致發(fā)光效率在于提高輻射躍遷速率或者降低非輻射躍遷速率，如何具體解釋兩者對(duì)有機(jī)分子電致發(fā)光效率產(chǎn)生影響的作用方式，對(duì)于激發(fā)態(tài)的調(diào)控具有重要指導(dǎo)意義。

0 2成果簡(jiǎn)介

本工作對(duì)PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ三種分子的激發(fā)態(tài)構(gòu)成做出分析，利用Gaussia、MOMAP軟件模擬了三種分子的振動(dòng)模式，同時(shí)計(jì)算了PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ相應(yīng)的重組能，闡明了三者具有不同光致發(fā)光效率的原因。其中，PXZ-FR-DRZ和DMAC-FR-DRZ激發(fā)態(tài)中CT態(tài)組分較多，這意味著更低的輻射躍遷速率，同時(shí)，PXZ-FR-DRZ和DMAC-FR-DRZ具有更豐富的振動(dòng)模式，這直接導(dǎo)致了PXZ-FR-DRZ和DMAC-FR-DRZ的總重組能居高不下，無(wú)疑大幅加劇了非輻射躍遷速率；相比之下，CZ-FR-DRZ的激發(fā)態(tài)中LE態(tài)組分較多，且振動(dòng)模式較為簡(jiǎn)單，這既降低了非輻射躍遷的能量損失，又保證了較高的輻射躍遷能力，故而CZ-FR-DRZ獲得更高的光致發(fā)光效率，并使基于CZ-FR-DRZ的OLED器件實(shí)現(xiàn)了良好的器件效率。

0 3圖文導(dǎo)讀

圖3.1 PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ的化學(xué)結(jié)構(gòu)

表3.1 PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ的摻雜薄膜與非摻薄膜的光物理參數(shù)

?PXZ-FR-DRZ的即時(shí)熒光壽命; ?PXZ-FR-DRZ在脫氧情況下的延遲壽命。

根據(jù)表3.1中顯示，CZ-FR-DRZ在摻雜薄膜和非摻雜薄膜中的光致發(fā)光效率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于PXZ-FR-DRZ和DMAC-FR-DRZ，這和CZ-FR-DRZ中的CT組分較少，輻射躍遷速率較高有關(guān)。

圖3.2 PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ重組能的計(jì)算結(jié)果和對(duì)于重組能貢獻(xiàn)較大的幾種振動(dòng)模式

另一方面，我們通過(guò)鴻之微MOMAP計(jì)算了PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ的重組能，并且找到了他們對(duì)于總體重組能貢獻(xiàn)較大的振動(dòng)模式。根據(jù)圖3.2所示，PXZ-FR-DRZ的主要振動(dòng)模式為吩噁嗪的面外彎折振動(dòng)（67.57 cm?1）和9’9-二甲基芴與三嗪的彎折振動(dòng)（1686.92 cm?1），DMAC-FR-DRZ的主要振動(dòng)模式為9,9-二甲基吖啶的面內(nèi)伸縮振動(dòng)（392.33 cm?1和1090.86cm?1）、9’9-二甲基芴和三嗪的面內(nèi)伸縮振動(dòng)（1698.13 cm?1）和9,9-二甲基吖啶上甲基的碳?xì)滏I的伸縮振動(dòng)（3086.85 cm?1），相比之下，CZ-FR-DRZ的振動(dòng)模式要相對(duì)簡(jiǎn)單，其振動(dòng)主要由9’9-二甲基芴的面內(nèi)彎折振動(dòng)和伸縮振動(dòng)（1720.25 cm?1）所貢獻(xiàn)。另外，PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ的重組能之和分別為4073.98 cm?1、5298.18 cm?1和2402.47 cm?1，PXZ-FR-DRZ和DMAC-FR-DRZ的總重組能明顯高于CZ-FR-DRZ，這也證明CZ-FR-DRZ的振動(dòng)模式是三種分子中最為簡(jiǎn)單的。CZ-FR-DRZ較低的重組能主要可以歸因于兩點(diǎn)，首先CZ-FR-DRZ作為HLCT型激發(fā)態(tài)的分子，其內(nèi)部的LE態(tài)組分要高于DMAC-FR-DRZ和PXZ-FR-DRZ，LE態(tài)的電子離域范圍相對(duì)較小，天然具有低重組能的特性；其次CZ-FR-DRZ的電子給體咔唑具有剛性的結(jié)構(gòu)，并不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的振動(dòng)模式，而吩噁嗪會(huì)產(chǎn)生面外彎折振動(dòng)，9,9-二甲基吖啶不僅具有面內(nèi)的伸縮振動(dòng)，還具有兩個(gè)甲基的碳?xì)滏I的伸縮振動(dòng)，進(jìn)一步增大了DMAF-FR-DRZ的重組能。結(jié)合表3.1中的數(shù)據(jù)，我們可以認(rèn)為，CZ-FR-DRZ在摻雜狀態(tài)下能實(shí)現(xiàn)高于PXZ-FR-DRZ和DMAC-FR-DRZ的光致發(fā)光效率，主要?dú)w功于對(duì)振動(dòng)模式的有效抑制，降低了CZ-FR-DRZ的總體重組能，減少了非輻射過(guò)程對(duì)能量的損耗。

0 4小結(jié)

本文利用鴻之微MOMAP軟件，對(duì)PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ的重組能和振動(dòng)模式進(jìn)行了分析，指出了CZ-FR-DRZ具有更高光致發(fā)光效率的原因：即HLCT激發(fā)態(tài)的特性與CZ-FR-DRZ相對(duì)剛性的分子結(jié)構(gòu)，在提升輻射躍遷能力的同時(shí)，抑制了非輻射躍遷速率，這為基于CZ-FR-DRZ的OLED器件實(shí)現(xiàn)高效的藍(lán)光發(fā)射奠定了基礎(chǔ)。