Использование эффекта плазмонного резонанса для увеличения электролюминесцентных свойств комплексов тербия

Гладких, А.Ю.; Козлов, М.И.; Ващенко, А.А.; Уточникова, В.В.

Авторы: Гладких А.Ю., Козлов М.И., Ващенко А.А., Уточникова В.В.
Сборник: Всероссийская конференция "VII Российский день редких земель", 14-16 февраля 2022, ИОФХ ФИЦ КазНЦ РАН
Тезисы
Год издания: 2021
Аннотация: Органические светоизлучающие диоды на основе координационных соединений (КС) лантанидов демонстрируют непревзойденную чистоту цвета OLED из-за чрезвычайно узких эмиссионных полос, характерных для ионов лантанидов. Однако в данный момент эффективность и яркость OLED на основе комплексов лантанидов существенно уступает аналогам на основе КС иридия и материалам TADF. В нашей научной группе было выявлено, что определяющим фактором, ограничивающим максимальные характеристики в OLED, являются большие времена жизни возбуждённого состояния ионов лантанидов в КС [1].На примере эмиттеров других классов было продемонстрировано, что введение наночастиц золота (AuGNP) в дырочно-инжектирующий слой PEDOT:PSS позволяет увеличить эффективность OLED в результате возникновения следующих эффектов: поверхностного плазмонного резонанса, усиления выхода света из устройства и улучшения инжекции носителей заряда (Рис. 1б). Целью данной работы стало изучение влияния плазмонного резонанса на время жизни возбуждённого состояния и электролюминесцентные свойства КС тербия. Объектами исследования стали комплексы тербия Tb(czb)3 и Tb(czb)3TDZP (Рис. 1а), где в качестве анионного лиганда был выбран ароматический карбоксилат (czb-), обладающий высокой дырочной подвижностью [2], а в качестве нейтрального лиганда – TDZP, комплексы тербия с которыми показали рекордную яркость в OLED [3].а) б) в) Рис.1. а) Структурные формулы лигандов: czb- и TDZP; б) Распределение размера и ПЭМ изображение (во вкладке) наночастиц золота; в) ВЯХ и спектр электролюминесценции (во вкладке) полученных OLED.Комплексы Tb(czb)3 и Tb(czb)3TDZP были синтезированы по обменной методике. Состав полученных соединений подтверждали по совокупности методов РФА, ЯМР-спектроскопии, ТГА и ИК-спектроскопии. Изучение фотолюминесцентных свойств показало, что оба полученных комплекса обладают эффективной фотолюминесценцией, характерной для иона тербия. Квантовый выход фотолюминесценции комплекса Tb(czb)3 составил 37%, а время жизни – 0,73 мс, в то время как для Tb(czb)3TDZP – 16% и 0,49 мс соответственно. Видно, что введение нейтрального лиганда снижает квантовый выход, но также и время жизни возбуждённого состояния.Наночастицы золота были синтезированы по методу Френса, они представляют собой однородные сферообразные структуры, средний размер которых по результатам просвечивающей электронной микроскопии составляет 13,5±2 нм (Рис. 1б).Полученные КС тербия были протестированы в качестве эмиссионного слоя (EML) в OLED с гетероструктурой ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/EML/TPBi/LiF/Al. Максимальная яркость OLED на основе комплекса Tb(czb)3 достигла 140 кд/м2 при 16 В, а для Tb(czb)3TDZP – 420 кд/м2 при 18 В (Рис. 1в). Для изучения влияния плазмонного резонанса синтезированные AuGNP в слой PEDOT:PSS. Введение наночастиц золота позволяет увеличить максимальную яркость светодиода на основе Tb(czb)3 до 220 кд/м2, а на основе Tb(czb)3TDZP – до 480 кд/м2. Комплекс Tb(czb)3TDZP с наночастицами золота в смеси с PEDOT:PSS продемонстрировал рекордную яркость для OLED на основе комплексов тербия, эмиссионный слой которого нанесён из раствора.[1]V. V Utochnikova et al., “Identifying lifetime as one of the key parameters responsible for the low brightness of lanthanide-based OLEDs,” Dalt. Trans., vol. 50, no. 37, pp. 12806–12813, 2021, doi: 10.1039/D1DT02269E.[2]M. I. Kozlov et al., “Towards efficient terbium-based solution-processed OLEDs: Hole mobility increase by the ligand design,” J. Alloys Compd., vol. 887, p. 161319, 2021, doi: 10.1016/j.jallcom.2021.161319.[3]E. Girotto et al., “Efficient terbium complex based on a novel pyrazolone derivative ligand used in solution-processed OLEDs,” J. Lumin., vol. 208, no. September 2018, pp. 57–62, 2019, doi: 10.1016/j.jlumin.2018.12.027.e-mail: yugladkikh1246@gmail.com
Добавил в систему: Гладких Арсений Юрьевич

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИСТИНА ЦЭМИ РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИСТИНА ЦЭМИ РАН

Использование эффекта плазмонного резонанса для увеличения электролюминесцентных свойств комплексов тербиятезисы доклада Тезисы

Прикрепленные файлы