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金属有机配合物发光材料的分子设计与理论研究

张敏  
【摘要】: 基于金属铱和铂等金属有机配合物发光材料制备成的有机发光二极管以及电致发光装置因其在照明及平板显示领域的巨大潜力而引起广泛的关注。但该领域还没有得到理论的充分支持,对发光机制的微观理解也只是经验性的。本论文利用密度泛函理论对一系列金属有机铱和铂配合物电致发光材料进行了系统的研究。利用现代量子化学方法分别优化和计算了其电子机构,吸收光谱和发射光谱。计算和分析了分子轨道的成分,轨道能量,电离能和电子亲合势等电荷传输性质,同时根据Marcus理论,计算了相关体系的重组能。通过以上一系列理论计算阐明了金属有机配合物发光材料的HOMO与LUMO能量并不是其发光颜色的决定因素。因此在分子设计中不能仅仅通过修饰分子的HOMO或LUMO的能量来调节材料的发光波长;取代基对分子体系的电荷分布及轨道能量的影响是局域化的;前线轨道的能量分布对分子发光的跃迁过程有着重要的影响;通过改变不同性质的辅助配体可以使平面型金属铂配合物调整成立体结构。本研究可为实验上合成和开发新型高效电致发光材料提供一定的理论线索。


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