Donor-acceptor-donor emitters containing an N - heterocyclic system linked by a thiophene ring - synthesis, spectroscopic and electrochemical properties.

Organiczne diody elektroluminescencyjne (OLED) to układy, w których następuje rekombinacja nośników ładunków dodatnich, czyli dziur elektronowych (h+), oraz nośników ładunków ujemnych, czyli elektronów (ē), w wyniku której powstają elektronowo wzbudzone cząsteczki emitera (ekscytony). Ekscytony powracając do stanu podstawowego oddają nadmiar energii w postaci światła. Zjawisko to nazywamy elektroluminescencją. Z powodu statystycznego rozkładu spinów elektronowych, w trakcie rekombinacji nośników ładunków powstaje 25 % cząsteczek we wzbudzonym stanie singletowym (S1) oraz 75 % cząsteczek we wzbudzonym stanie trypletowym (T1). W diodach, które wykorzystują zjawisko fluorescencji wykorzystywane są wyłącznie wzbudzone stany singletowe (S1). Oznacza to, że diody oparte o materiały fluorescencyjne mają niskie wartości zewnętrznej wydajności kwantowej (EQE), nie przekraczające zwykle 5 %. Z kolei diody OLED zbudowane z użyciem emiterów wykazujących zjawisko TADF (ang. Thermally Activated Delayed Fluorescence) osiągają kwantową wydajność EQE około 25 %. Jest to znacznie wyższa wartość niż dla diod wykorzystujących emitery wykazujące zjawisko fluorescencji, czyli diody pierwszej generacji. Tematem opisanych badań jest synteza oraz badanie właściwości emiterów o strukturze donor – akceptor. W przeprowadzonych badaniach akceptorem elektronów jest tetrafluoroftalonitryl, a donorami elektronów są pochodne tiofenu. Wykonane badania pozwoliły poznać zależność między budową emitera a jego właściwościami spektroskopowymi otrzymanych emiterów.

Organic Light Emitting Diode (OLED) are optoelectronic devices in which the recombination of carriers (electrons and electron holes) occurs, resulting in light emission due to radiative transition. Due to the statistical distribution of electron spins during the recombination of charge carriers, 25% of molecules are formed in the excited singlet state (S1) and 75% in the excited triplet state (T1). In regard to diodes that utilize the phenomenon of fluorescence only the excited singlet states (S1) are utilized. This means that diodes based on fluorescent materials have low external quantum efficiencies (EQE), typically not exceeding 5%. However, diodes constructed using emitters exhibiting TADF (Thermally Activated Delayed Fluorescence) achieve a quantum efficiency EQE of around 25 %, which is a significant improvement compared to diodes utilizing fluorescence emitters. The subject of the described research is the synthesis and characterization of donor-acceptor emitters. In the studies presented, tetrafluorophthalonitrile serves as an electron acceptor, while the electron donors are derivatives of thiophene. The conducted research allowed to establish the link between the structure of the emitter and it’s spectroscopic properties such as emission wavelength and quantum yield of fluorescence (Φfl).