Design and Determination of Electronic Properties of Oled Structures Based on Phenaline and Pyridokinolyzine

Abstract

Bu çalışmada, organik ışık yayan diyot (OLED) ve elektronik özelliklerini araştırmak için fenalin, fosfafenalin ve piridokinoliz esaslı organik yapıların kimyasal hesaplamaları yapılmış ve yorumlanmıştır. Yapılar, organik yarı iletkenler olarak hareket etmelerini sağlayan molekül içi yük transferi sağlama yeteneğini geliştirmek için bir D-π-A motifi olarak inşa edilmiştir. Donör grupları olarak fenalin, fosfafenalin ve piridokinolizin bazlı moleküller tasarlanmıştır. Hesaplamalar, alıcı olarak siyano grupları ve köprü görevi görecek farklı π grupları bağlanarak yapılmıştır. Hesaplamalar, B3LYP/6-311+G(d,p) düzeyinde Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) uygulanarak hesaplama yöntemi yardımıyla değerlendirilmiştir. Bileşiklerin Termal Olarak Etkinleştirilmiş Gecikmeli Floresans (TADF) özellikleri de Zamana Bağlı Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (TD-DFT) hesaplamalarından elde edilen sonuçlarla bağlantılı olarak açıklanmıştır. Yapılan çalışmada, teorik olarak incelenen bir dizi fenalin, fosfafenalin ve piridokinolizin bazlı TADF yapılar, yapısal ve fotofiziksel özellikleri açısından hesaplama yöntemleriyle analiz edilmiştir. Singlet-triplet enerji boşlukları (∆EST), HOMO-LUMO enerji farkı (∆E) ve HOMO ve LUMO enerji seviyelerinin optimize edilmiş yapıları ve yörünge dağılımları gibi TADF aktiviteleri değerlendirilerek birçok bileşiğin OLED kapasitelerinin olduğu belirlenmiştir.

In this study, chemical calculations of phenaline, phosphafenalin and pyridoquinolysis based on organic structures have been made and interpreted in order to investigate Organic Light Emitting Diode (OLED) and its electronic properties. The structures have been constructed as a D-π-A motif to enhance its ability to provide intra molecular charge transfer enabling them to act as organic semiconductors. Molecules based on phenaline, phosphafenalin, and pyridoquinolysis have been designed as donor groups. Calculations have been made by connecting cyano groups as acceptors and different π groups that will act as bridges. Calculations have been evaluated with the help of calculation method by applying Density Functional Theory (DFT) at B3LYP/6-311+G(d,p) level. Properties of The Thermally Activated Delayed Fluorescence (TADF) have also been described in conjunction with the results gained from the Time Dependent Density Functional Theory (TD-DFT) calculations. In the study, a series of theoretically examined TADF structures based on phenaline, phosphafenalin and pyridoquinolysis have been analyzed in terms of their structural and photophysical properties by computational methods. OLED capacities of many compounds have been determined by evaluating TADF activities such as singlet-triplet energy gaps (∆EST), HOMO-LUMO energy difference (∆E), and optimized structures and orbital distributions of HOMO and LUMO energy levels.