本書展示了作者近年來通過運用量子化學方法設計并研究大量雙極性藍色磷光主體材料(包括D-A型有機小分子、納米環和納米管等體系)的成果。本書分為7章,第1章是概述,對有機電致磷光器件、常見的磷光材料以及典型的紅綠藍色磷光主體材料進行綜述;第2章是理論基礎和計算方法,包括量子化學計算方法、電子激發態理論、分子激發態能量轉移,以及本書理論計算中具體運用的計算方法;第3~7章是專題,按照不同的系列體系,分為五個章節,介紹通過量化手段研究體系的幾何結構、前線分子軌道和單三激發態的分布和能級、芳香性、激發態的躍遷屬性以及主客體能量轉移機制,進而初步預測研究體系的電子和空穴注入能力以及是否適合用作各種顏色的磷光主體材料。
本書學術思想新穎,對磷光OLED的設計、合成和應用均具有重要的指導作用。本書還可以作為從事有機(聚合物)電致發光研究方面的參考書,也可以作為高等學校相關專業的教學參考書使用。
第1章概述1
1.1有機電致磷光器件簡介3
1.2常見的磷光客體材料5
1.3典型主體材料7
1.3.1空穴傳輸主體材料7
1.3.2電子傳輸主體材料8
1.3.3雙極性傳輸主體材料9
1.4磷光主體材料的性能參數20
1.4.1藍光主體材料需要滿足的條件21
1.4.2主客體系統的能量轉移機制21
1.5本書的研究意義和內容23
1.5.1研究意義23
1.5.2研究內容24
第2章理論基礎和計算方法25
2.1量子化學計算方法27
2.1.1價鍵理論27
2.1.2分子軌道理論28
2.1.3密度泛函理論29
2.2電子激發態理論32
2.2.1激發態的形成32
2.2.2激發態的失活33
2.2.3最低單三重激發態及單三劈裂能35
2.3分子激發態能量轉移37
2.3.1Frster和Dexter轉移機制37
2.3.2能量轉移的影響因素38
2.4理論計算的主要手段39
2.4.1主要研究思路39
2.4.2計算程序和軟件的熟練運用40
2.4.3理論計算方法的選取40
2.4.4電子結構與性質的表征41
第3章基于氧(硫)化膦/咔唑基藍色磷光主體材料的理論研究——可有效調節電荷注入性能而不影響三態能43
3.1引言45
3.2計算方法46
3.3結果與討論49
3.3.1研究體系分類49
3.3.2幾何結構50
3.3.3分子軌道和電荷注入52
3.3.4三線態能和自旋密度分布54
3.3.5最低單三態劈裂能57
3.4本章小結63
第4章基于苯咔唑/氧化膦的星形狀的深藍色磷光主體材料的量化表征和設計65
4.1引言67
4.2計算方法69
4.3結果與討論70
4.3.1分子軌道和電荷注入70
4.3.2單三態躍遷屬性和能量值76
4.3.3主體材料和磷光客體材料的匹配78
4.4結論79
第5章綠光到深藍光磷光主體材料的理論設計81
5.1引言83
5.2計算方法85
5.3結果與討論88
5.3.1分子軌道和最低單線激發態88
5.3.2三態能和T1的躍遷特征91
5.3.3主體材料和磷光客體間能級匹配95
5.4本章小結97
第6章基于氧化膦基(三苯胺)芴的深藍光主體材料的量化表征和設計99
6.1引言101
6.2計算方法103
6.3結果與討論107
6.3.1前線分子軌道和最低單線態107
6.3.2最低三態能及其躍遷屬性109
6.3.3主體材料和磷光客體的匹配115
6.4本章小結118
第7章1,4-BN雜環對[6]CPPs的三態能、激子分布以及芳香性的調控機制研究119
7.1引言121
7.2初步探索:單一BN雜環取代的[6]CPP124
7.3尋求高三態能BN-[6]CPP分子的設計128
7.3.1三態能129
7.3.2芳香性134
7.3.3電子/空穴的注入能力137
7.4結論138
7.5計算方法139
參考文獻141