Organic light-emitting diodes (OLEDs) are widely employed in the display industry due to the properties of organic materials. Holes and electrons are injected from the anode and cathode and they encounter each other in the emissive layer to form an intermolecular charge transfer state, subsequently leading to exciton formation. To enhance the efficiency of OLEDs, it is essential not only to develop emitters with high internal quantum efficiency (IQE) but also to acquire a theoretical understanding of the exciton formation process. This thesis describes the theoretical importance of intermolecular charge transfer states during exciton formation. It involves the calculation of rate equations for energy and charge transfer associated with intermolecular charge transfer states. Chapter 1 focuses on elucidating the exciton formation mechanism by analyzing energy transfer pathways from the intermolecular charge transfer state, known as the exciplex state, of the cohost to the excited state of the phosphorescent emitter. Chapter 2 presents the effect of the charge recombination processes on the singlet exciton ratio, achieved by calculating the charge recombination rate from intermolecular charge transfer states, denoted as polaron pairs, to excitons.
유기 발광 다이오드는 유기 물질의 특성으로 인하여 디스플레이 산업에서 활용도가 높은 재료이다. 정공과 전자가 양극과 음극에서 주입되고, 이들이 발광층에서 만나서 분자간 전하 이동 상태를 형성한 뒤에 재결합하여 여기자를 형성한다. 고효율의 유기 발광 다이오드 개발을 위해 높은 내부 양자 효율을 나타내는 발광 분자를 개발하는 것뿐만 아니라, 발광 분자에 여기자가 형성되는 과정에 대한 이론적 이해가 필요하다. 학위논문에서는 여기자 형성 기작에서 분자간 전하 이동 상태의 중요성에 대한 이론 연구를 기술하였다. 분자간 전하 이동 상태와 관련된 에너지 및 전하 전달의 속도 방정식을 계산하였다. 1장에서는 공동 호스트의 분자간 전하 이동 상태인 엑시플렉스 상태에서 인광 발광체의 들뜬 상태로의 에너지 전달 경로를 조사하여 여기자 형성 기작에 대해 설명한다. 2장에서는 분자간 전하 이동 상태인 폴라론 쌍에서 여기자로의 전하 재결합 속도를 계산하여 전하 재결합 과정이 단일항 여기자 형성 비율에 미치는 영향에 대해 조사한다.
