0 1引言

對于OLED而言，發光層材料是決定其性能的關鍵因素，若要實現高效的電致發光，發光層材料必須要保證較高的光致發光效率。從本質上講，實現較高的光致發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有機分子電致發光效率產生影響的作用方式，對于激發態的調控具有重要指導意義。

0 2成果簡介

本工作對PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ三種分子的激發態構成做出分析，利用Gaussia、MOMAP軟件模擬了三種分子的振動模式，同時計算了PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ相應的重組能，闡明了三者具有不同光致發光效率的原因。其中，PXZ-FR-DRZ和DMAC-FR-DRZ激發態中CT態組分較多，這意味著更低的輻射躍遷速率，同時，PXZ-FR-DRZ和DMAC-FR-DRZ具有更豐富的振動模式，這直接導致了PXZ-FR-DRZ和DMAC-FR-DRZ的總重組能居高不下，無疑大幅加劇了非輻射躍遷速率；相比之下，CZ-FR-DRZ的激發態中LE態組分較多，且振動模式較為簡單，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獲得更高的光致發光效率，并使基于CZ-FR-DRZ的OLED器件實現了良好的器件效率。

0 3圖文導讀

圖3.1 PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ的化學結構

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

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

根據表3.1中顯示，CZ-FR-DRZ在摻雜薄膜和非摻雜薄膜中的光致發光效率都遠遠強于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。

圖3.2 PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ重組能的計算結果和對于重組能貢獻較大的幾種振動模式

另一方面，我們通過鴻之微MOMAP計算了PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ的重組能，并且找到了他們對于總體重組能貢獻較大的振動模式。根據圖3.2所示，PXZ-FR-DRZ的主要振動模式為吩噁嗪的面外彎折振動（67.57 cm?1）和9’9-二甲基芴與三嗪的彎折振動（1686.92 cm?1），DMAC-FR-DRZ的主要振動模式為9,9-二甲基吖啶的面內伸縮振動（392.33 cm?1和1090.86cm?1）、9’9-二甲基芴和三嗪的面內伸縮振動（1698.13 cm?1）和9,9-二甲基吖啶上甲基的碳氫鍵的伸縮振動（3086.85 cm?1），相比之下，CZ-FR-DRZ的振動模式要相對簡單，其振動主要由9’9-二甲基芴的面內彎折振動和伸縮振動（1720.25 cm?1）所貢獻。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的振動模式是三種分子中最為簡單的。CZ-FR-DRZ較低的重組能主要可以歸因于兩點，首先CZ-FR-DRZ作為HLCT型激發態的分子，其內部的LE態組分要高于DMAC-FR-DRZ和PXZ-FR-DRZ，LE態的電子離域范圍相對較小，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構，并不會產生過多的振動模式，而吩噁嗪會產生面外彎折振動，9,9-二甲基吖啶不僅具有面內的伸縮振動，還具有兩個甲基的碳氫鍵的伸縮振動，進一步增大了DMAF-FR-DRZ的重組能。結合表3.1中的數據，我們可以認為，CZ-FR-DRZ在摻雜狀態下能實現高于PXZ-FR-DRZ和DMAC-FR-DRZ的光致發光效率，主要歸功于對振動模式的有效抑制，降低了CZ-FR-DRZ的總體重組能，減少了非輻射過程對能量的損耗。

0 4小結

本文利用鴻之微MOMAP軟件，對PXZ-FR-DRZ、DMAC-FR-DRZ和CZ-FR-DRZ的重組能和振動模式進行了分析，指出了CZ-FR-DRZ具有更高光致發光效率的原因：即HLCT激發態的特性與CZ-FR-DRZ相對剛性的分子結構，在提升輻射躍遷能力的同時，抑制了非輻射躍遷速率，這為基于CZ-FR-DRZ的OLED器件實現高效的藍光發射奠定了基礎。