TADF OLED Malzemelerin Etkinliğini ve Kararlılığını Artırmaya Yönelik Hesaplamalı Yaklaşımlar


Dağdelen F. (Yürütücü), Bozkaya U.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Temel Bilimler
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Fen Fakültesi
  • Başlangıç Tarihi: Haziran 2022
  • Bitiş Tarihi: Haziran 2024

Özet

Organik ışık yayan diyotlar (OLED), avantajları nedeniyle yeni nesil düz panel ekran ve katı hal aydınlatmasında önemli bir rol oynamaktadır. Termal olarak aktive edilmiş gecikmeli floresan (TADF), OLED'lerin verimliliğini artırmaya yönelik bir prosestir. TADF’de triplet hallerin tekli uyarılmış hallere iç dönüşümü, kuantum verimini büyük ölçüde artırır. Organik TADF bazlı OLED malzemeler, moleküler yapı modifikasyonundaki kolaylığı nedeniyle pratik uygulamalar için umut vadetmektedir.

Önerilen proje kapsamında, literatürde deneysel olarak dış kuantum verimleri, renk koordinatları, bozulma süreleri ve singlet-triplet geçiş enerjileri (ΔEST) bilinen TADF OLED moleküllerinin temel hal optimizasyon ve frekans hesaplamaları B3LYP/cc-Pvtz düzeyinde yapılacaktır. Daha sonra hareket denklemi-eşleşmiş küme (equation of motion-coupled cluster, EOM-CC) yöntemiyle uyarılmış hal enerji hesaplamaları yapılarak, singlet-triplet enerji geçişleri hesaplanacaktır. Bileşiklerin deneysel olarak bilinen etkinlikleri, elektronik yapı hesaplamalarıyla elde edilen bulgularla ilişkilendirilerek, bu ilişkiler yeni moleküllerin tasarımında kullanılacaktır. Tasarlanacak olan türevlerin kararlılıkları ve etkinlikleri aynı hesapsal metodoloji üzerinden incelenecektir.

Bu çalışma, inceleme altındaki yapıların uyarılmış hal özelliklerinin EOM-CC yöntemiyle hesaplandığı literatürdeki ilk ve en kapsamlı çalışma olacaktır. Bileşiklerin TADF verimleri ve kararlılıkları ile elektronik yapısı arasındaki ilişkiler analiz edilerek, literatürde mevcut olmayan yeni potansiyel TADF OLED bileşikleri tasarlanıp, tasarlanan bileşiklerin temel ve uyarılmış hal hesaplamaları yapılarak, literatüre sunulacaktır.