Skip to main content
SUPERVISOR
Hossien Ahmadvand,Mojtaba Alaei
حسین احمدوند (استاد راهنما) مجتبی اعلائی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mostafa Tavakoli
مصطفی توکلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1392
Organic light emitting diods (OLEDs) are electronic devices fabricated with organic molecules, emitting electromagnetic radiation when biased to an electric current source. Nowadays they have wide applications in a variety of technologies because of their superior properties compared to other light emitting devices. The main goal of this project was the fabrication and optimization of OLEDs radiating near infrared light to use them in fiber-optic gyroscopes (FOGs). Today the FOGs are fabricated using superluminescent light emitting diods (SLEDs) . SLEDs are very expensive and replacing them by OLEDs can lower the costs of FOG fabrication. For fabricating high efficiency OLEDs it was necessary to investigate different mechanisms of radiation of organic molecules in OLEDs. Based on our investigations, phosphorescence and delayed fluorescence are two high efficiency radiation mechanism for organic molecules in OLEDs. So in order to acquire high efficiency OLEDs we decide to fabricated them with phosphorescent and delayed fluorescent molecules. We went through two pathways in this project. The first pathway was fabrication and structure optimization of OLEDs fabricated with the molecule Pt(tptbp), radiating with phosphorescence mechanism. In this way Pt(tptbp) was synthesized, and the respective OLED was fabricated. Also adding a layer of MoOextsubscript{3} to the structure of this OLED, hole injection to the device was optimized, and this reduced the operating voltage and increased the efficiency of the OLED. The second pathway was to find materials suitable for use in the active layer of The OLEDs radiating with delayed fluorescence mechanism. In this way, density functional theory (DFT) and time dependent density functional theory calculations were performed on more than 100 molecules, and suitable candidate for OLED fabrication were found. Also the density functional based tight binding theory (DFTB) was benchmarked as a prescreening tool for finding suitable OLED emitters and was proved to be an efficient tool in this purpose.
OLED قطعه‌ای‌است الکترونیکی ‌که با استفاده از مواد آلی ساخته می‌شود و با عبور جریان الکتریکی نور تولید می‌کند و به دلیل مزایایی که نسبت به سایر ادوات نورگسیل دارد کاربردهای زیادی در صنایع مختلف پیدا کرده است. هدف اصلی این پروژه ساخت و بهینه سازی دیود‌های نورگسیل آلی با تابش فروسرخ، برای استفاده در FOG است. ژیروسکوپ‌های نوری کنونی با sled غیر آلی کار می‌کنند که قیمت بسیار بالایی دارد و جایگزینی آن‌ها با دیود‌های ابرتابنده آلی می‌تواند هزینه ساخت ژیروسکوپ نوری را پایین بیاورد و روشنایی آن را افزایش دهد. برای ساخت OLEDبا بازدهی بالا لازم بود ابتدا به بررسی سازوکارهای مختلف تابش مواد آلی درOLED بپردازیم. بر اساس بررسی‌هایی که انجام گرفت، سازوکارهای شناخته شده تابشی OLED عبارتند از فلوئورسانس، که در آن فقط از یک چهارم Exiton برای تولید نور استفاده می‌شود و بازدهی کوانتومی داخلی آن حداکثر 25 درصد است، فسفرسانس که در آن با وارد کردن فلزات سنگین به ساختار ملکول‌های تابنده تقریبا از بازترکیب همه اکسیتون‌ها برای تولید فوتون بهره‌گیری می‌شود و بازدهی کوانتومی داخلی آن‌ به حدود 100 درصد می رسد، و فلوئورسانس تاخیری که بدون استفاده از فلزات سنگین بازدهی داخلی آن‌‌ها به حدود 100 درصد می‌ رسد. بنابراین برای دستیابی به بازدهی بیشتر تصمیم گرفتیم در این پروژه OLED‌هایی بسازیم که با سازوکار‌های فسفرسانس و فلوئورسانس تاخیری تابش می‌کنند. بدین منظور دو مسیر اصلی طی شد. مسیر اول ساخت و بهینه‌سازی ساختار لایه‌ای OLED‌هایی بود که با استفاده از ماده Pt(tptbp ساخته می‌شوند و با سازوکار فسفرسانس تابش می‌کنند. در این راستا، ماده Pt(tptbp سنتز شده، و ساخت OLED مربوطه انجام گرفت. همچنین با اضافه کردن یک لایه MoO3 به ساختار OLED،تزریق حفره به قطعه بهبود یافت و این امر موجب کاهش ولتاژ کار و افزایش بازدهی قطعه ساخته شده با این ماده شد. مسیر دوم، پیدا کردن موادی بود که قابلیت استفاده به عنوان لایه فعال درOLED‌های تابنده با سازوکار فلوئورسانس تاخیری را دارا باشند. در راستای حرکت در این مسیر محاسبات نظریه تابعی چگالی(DFT) و نظریه تابعی چگالی وابسته به زمان(TD-DFT) بر روی بیش از 100 ملکول انجام گرفت و گزینه‌های مناسبی نیز برای ساخت OLED شناسایی شد. همچنین روش «تابعی چگالی تنگ بست» (DFTB) به عنوان ابزاری برای یافتن ملکول‌های مناسب برای ساخت OLED مورد ارزیابی قرار گرفت و کارایی این روش تایید شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی