作者qwerwef5535 (海鲜)
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标题[讨论] 关於OLED-TADF机制及分子设计(pre-twist)
时间Sat Dec 17 11:56:11 2016
各位大大午安
想问关於TADF分子设计的机制
我看很多paper都提到说要有pre-twist的分子构型，但我却不知道为何要这样设计
大多数的paper都说因为可以使HOMO LUMO分离
然後这样就可以使deltaE_ST降低(也就是triplet到singlet的能量降低)
但是..我一直看不懂为何twist可以使deltaE_ST降低
或者说为何HOMO LUMO分离为何会使deltaE_ST降低
另外也有提到说要拉高oscillator strength，我不太懂什麽是oscillator strength
我猜应该是把HOMO LUMO 各自的共轭拉长
但为什麽要尽量把他拉长?
很多paper这样写 但我不太懂其中的机制及原因
也没有看到更详细的解释(有看到更详尽的解释欢迎把来源站内信给我)
请有在study这方面的大大帮忙解答
也欢迎大家讨论
如果有在做这方面的大大 也在这领域想突破的话 或一起分享资讯的话 欢迎站内信联络
谢谢 :)
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思念 让爱一直都在
每一个曾经都是我珍藏的回忆
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 114.40.192.208
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Chemistry/M.1481946975.A.C12.html
※ 编辑: qwerwef5535 (114.40.192.208), 12/17/2016 11:58:10
1F：→ faniour: 其实我忘了XD 12/17 15:09
2F：→ faniour: 不过怎麽觉的叙述看起来怪怪的 12/17 15:10
3F：→ faniour: State是各能阶的总和 12/17 15:16
4F：→ faniour: 把分子的Donor与acceptor 正交，就没有DA作用力 12/17 15:18
5F：→ faniour: 这时的HOMO LUMO就等於两分子各能阶比较 12/17 15:19
6F：→ faniour: 印象中有个singlet triplet exchange energy 12/17 15:35
7F：→ faniour: 在S1跟激态T1的能差跟exchange energy成正比 12/17 15:42
8F：→ faniour: 交换能大小与这两能阶的波函数overlap 程度相关 12/17 15:44
9F：→ faniour: 要有最小的交换能就是要这两个state不要作用 12/17 15:46
10F：→ faniour: T1*与S1两个state，通常分别由LUMO及HOMO占 12/17 15:48
11F：→ faniour: 比较大的贡献，所以简化又直观的做法，就是让 12/17 15:49
12F：→ faniour: 他们两个正交就不会有作用 12/17 15:49
13F：→ faniour: 老妈要我拖地，晚点继续，如有错就直接指正 12/17 15:52
14F：→ faniour: 别站内信，不会回 12/17 15:53
让我换个方式说 感觉就是量子力学的计算结果 我不太懂 "DA作用力" 是什麽
您说的应该跟这张图有关(这是adachi的简报 google到的)
http://imgur.com/a/v6BQC
我看不太懂图中左上角的公式 为何一个是-K 一个是+K
又为何是EH-EL
再让我问个问题 其实我不懂HOMO LUMO对singlet triplet state的关系
还有跟excited及ground state的关系
我会觉得HOMO就是ground state 因为电子在稳定状况下最高就填到那边
然後如果电子跳到LUMO 就会变成excited state
但这样的观念好像是错误的 因为我看到有paper写说 ground state可以再分成HOMH LUMO
excited state也一样可以分成HOMO及LUMO
我不知道我原本的观念错在哪
表达或许不太清楚 小弟才学疏浅 但很想把这边读懂 请知道的大大解释了 感恩！
※ 编辑: qwerwef5535 (114.40.192.208), 12/17/2016 16:51:21
15F：→ faniour: 你都有很详细的内容了..... =_= 12/17 17:32
16F：→ faniour: State是分子的状态，是各能阶的加总 12/17 17:34
17F：→ faniour: HOMO是电子填到的最高能阶，所有填到的总和 12/17 17:35
18F：→ faniour: 是state 12/17 17:35
19F：→ faniour: LUMO是我们所关心的最低未填电子能阶 12/17 17:36
20F：→ faniour: 因Kasha's rule说激态都会relaxation到LUMO 12/17 17:37
21F：→ faniour: Singlet跟triplet只是电子自旋的方式不同 12/17 17:37
22F：→ faniour: 一般来说S1>=T1, 差值就是exchange energe 12/17 17:38
23F：→ faniour: 呃，2倍的exchange energy 12/17 18:52
24F：→ faniour: 他的式子告诉你近似的S1能态跟T1能态算法 12/17 18:57
谢谢^^ 不过现在头脑有点混乱 还在思考中 哈哈
毕竟不是化学系的 只摸过一点量子力学(努力中)
我是想设计分子 从这样的概念出发 就是HOMO LUMO分开外 还要把F拉大
意思就是HOMO LUMO各自的共轭链长要拉大(大概就是投影片中的r12)
目前不懂的是Transition dipole moment
我知道偶极矩 大概就是分子本身的极化程度
但加上Transition这个词 就有点不懂他的意思 感觉有点像是动态的变化
※ 编辑: qwerwef5535 (220.142.200.103), 12/17/2016 19:41:46
25F：→ faniour: oscillator strength基本上是把激发的过程当一个 12/17 20:53
26F：→ faniour: 简谐振子，有各种不同能阶的振荡模式，总和为1 12/17 21:01
27F：→ faniour: 越大的表示某个对应的跃迁模式越倾向发生 12/17 21:03
28F：→ faniour: 由於跃迁跟吸收相关，吸收强度与偶极矩强度影响 12/17 21:05
29F：→ faniour: 放光的强度 12/17 21:06
30F：→ faniour: 所以会希望他越大越好 12/17 21:59
31F：→ faniour: 不过问题来了喔，降低HOMO LUMO coupling 12/17 22:24
32F：→ faniour: 会降低Delta E_ST，但是也降低DA的作用力 12/17 22:26
33F：→ faniour: 完全正交就是不会有作用，就是没有放光 12/17 22:27
34F：→ faniour: 这边要求藕断丝连很难搞，否则要没做用 12/17 22:28
35F：→ faniour: 直接SP3 spiro架构锁死就好了 12/17 22:28
有很多spiro骨架的TADF 也有spirofluorene的TADF(但效果不好)
我看到几乎都说要正交 都说要降低Delta E_ST 但你说的没有放光还是第一次听到!
让我想问你为何降低DA作用力 完全正交 就无法放光?
确实很多spiro 但不会整个锁死(应该是构型问题 最佳化还是不会完全正交)
※ 编辑: qwerwef5535 (220.142.200.103), 12/18/2016 21:46:13
36F：→ faniour: TADF的设计激发时电子由D端HOMO到D的LUMO 12/18 22:01
37F：→ faniour: 再relaxation 到A的LUMO，这时都还是S1 12/18 22:03
38F：→ faniour: 接下来才ISC，然後RISC回到D 12/18 22:05
39F：→ faniour: 整个过程中由D到A如果不是经orbital interation 12/18 22:06
40F：→ faniour: 要靠空间的电子跳跃，机率自然低 12/18 22:07
41F：→ faniour: 同样要放光又要由A回到D一样不容易 12/18 22:07
42F：→ faniour: 整个过程速率慢就容易有其他decay 12/18 22:08
43F：→ faniour: 另外关於dipole moment,这个以前我就没很清楚了 12/18 22:11
44F：→ faniour: 但是一个概念，光是电磁场的扰动，向空间传播的 12/18 22:13
45F：→ faniour: 表现，所以分子吸收光或放射光，相应的行为是 12/18 22:14
46F：→ faniour: 分子的电场或磁场的分布改变 12/18 22:14
47F：→ faniour: 以DA分子来说，一个原本就有dipole 的分子一定 12/18 22:15
48F：→ faniour: 条件下比较容易被扰动 12/18 22:16
49F：→ faniour: 就像音叉一样，同理如果这个音叉要影响旁边的 12/18 22:17
50F：→ faniour: 因为这个音叉发的是电磁波，被影响者一定符合 12/18 22:19
51F：→ faniour: 某些用来描述电磁场的行为，譬如垂直的无作用 12/18 22:19
52F：→ faniour: Transition dipole moment应该用来描述在跃迁发生的当下 12/18 22:20
53F：→ faniour: 两个state的dipole如何变化，指向 12/18 22:21
54F：→ faniour: 跟是否能有效引发目标分子的dipole跟者变化有关 12/18 22:22
55F：→ faniour: 至於怎麽用也许你手边的资料都很清楚了 12/18 22:23
56F：推 faniour: 最後正交如spiro-bifluorene, 也有好称3-5分%的 12/18 22:25
57F：→ faniour: 3-5%的pi-pi overlap 12/18 22:25