Organik ışık yayan diyotlarda kırmızı renkte ışıma yapan termal aktif gecikmeli floresan materyalleri: hesaplamalı yaklaşım

Bu çalışma, kırmızı renkte ışıma yapan, termal aktif gecikmeli floresan (TADF) özelliğine sahip on molekül ile yalnızca floresan emisyonu yapan (TADF olmayan) üç molekülün hesaplamalı analizidir. TADF özelliği gösteren molekülleri, TADF özelliği göstermeyenlerden net olarak ayırabilmek için, bükülme açısı (α), uyarılmış en düşük singlet ve triplet haldeki enerji farkı (ΔEST), geri yönlü sistemler arası geçişe (RISC) katkıda bulunan uyarılmış triplet haller ile Φs değeri ve doğal geçiş orbitallerinden (NTO) oluşan dört farklı tanımlayıcı değerlendirilmiştir. Emisyon yapan moleküllerin geometri optimizasyonları temel, singlet ve triplet hallerinde yoğunluk teorisi fonksiyoneli (DFT) ile M06-2X/6-31G(d)'de yapılmıştır. En kararlı ve enerjisi en düşük geometriyi belirlemek için ayrıca konformasyon analizi gerçekleştirilmiştir. En uygun konformasyonların uyarılmış hal durumları, çözücü etkisini de gözeterek zamana bağlı yoğunluk fonksiyonel teorisi (TD-DFT) ve Tamm-Dancoff yaklaşımı (TDA) ile B3LYP/6-31+G(d)'de analiz edilmiştir. TD-DFT ve TDA hesaplamalarını takiben, NTO popülasyon analizleri yapılarak, Φs değerleri Lowdin ve Mulliken yük dağılımı ile raporlanmıştır. Kuantum hesapsal değerlendirmelerin sonucu olarak, bu çalışmada kullanılan dört tanımlayıcı sayesinde TADF özelliği gösteren moleküllerin yalnızca floresan ışıması yapan moleküllerden çok iyi şekilde ayrıştığı görülmüştür. Bu çalışma, yeni potansiyel TADF moleküllerinin önerilmesinde dört tanımlayıcının kullanılabileceğini ortaya koymuştur. Bu sayede kırmızı TADF organik ışık yayan diyotların (OLED) tasarım stratejisinin geliştirilmesinde ivmelenme mümkün olabilecektir.