Электролюминесцентные свойства ИК-излучающих комплексов редкоземельных металлов

• Автор: Пушкарев, Анатолий Петрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Литературный обзор. ИК эмиттеры для органических

светодиодов

1.1 Явление электролюминесценции

1.2 Основные принципы работы органических светодиодов

1.3 Органические ИК-эмиссионные материалы

1.3.1 Молекулярные соединения, олигомеры и полимеры

1.3.2 Металлоорганические комплексы б-переходных элементов

1.3.2.1 Комплексы РДП)

1.3.2.2 Комплексы Тг(ИТ)

1.3.3 Органолантаноидные комплексы
1.3.3.1 Комплексы Рг(Ш)
1.3.3.2 Комплексы N6(111)
1.3.3.3 Комплексы Бт(Ш)
1.3.3.4 Комплексы Но(Ш)
1.3.3.5 Комплексы Ег(Ш)
1.3.3.6 Комплексы Тт(Ш)
1.3.3.7 Комплексы УЪ(Ш)
Г лава 2. Результаты и обсуждение
2.1 Структурные особенности, физико-химические и фотофизические свойства 8-оксихинолипатных комплексов Бс, У и УЪ
2.2 Фото- и электролюминесцентные свойства комплексов лантаноидов с бензоксазолил(-тиазолил)-фенолятными и -нафтолятными лигандами
2.2.1 Бензоксазолил(-тиазолил)-феноляты лантаноидов
2.2.2 Бензоксазолил(-тиазолил)-нафтоляты лантаноидов
2.2.3 Метил-замещенные бензоксазолил-нафтоляты редкоземельных металлов

2.3 Электролюминесцентные свойства пентафторфенолятов
лантаноидов
Глава 3. Экспериментальная часть
3.1 Исходные вещества и реагенты
3.2 Физико-химические методы исследования синтезированных комплексов
3.3 Методики синтеза
3.4 Приготовление и исследование образцов ОГЕБ-устройств
Выводы
Список аббревиатур
Литература

Введение
Актуальность проблемы
С момента появления в печати сообщения о первом органическом светоизлучающем диоде (OLED, Organic Light-Emitting Diode), опубликованного Тангом и Ван Слайком в 1987 г., органические материалы, проявляющие электролюминесцентную активность, стали привлекать большое внимание исследователей и разработчиков устройств отображения информации и приборов освещения, что привело к бурному развитию этого направления оптоэлектроники. В настоящее время технология OLED успешно конкурирует с технологией неорганических светоизлучающих диодов (LED) благодаря ряду преимуществ, таких как: низкое
энергопотребление устройств, широкий угол обзора и высокая контрастность изображения, возможность изготовления прозрачных дисплеев на гибких подложках большой площади, широкий диапазон рабочих температур, меньший вес и в перспективе меньшая стоимость.
Элементарная OLED-ячейка состоит из нескольких наноразмерных слоев, заключенных между двумя электродами, ключевым из которых является эмиссионный слой. Материалом для эмиссионного слоя могут выступать органические вещества (молекулярные соединения, олигомеры, полимеры), металлоорганические комплексы и координационные комплексы металлов.
Одним из перспективных классов эмиссионных материалов считаются комплексы лантаноидов, так как их трехвалентные ионы Ln3+ способны генерировать узкие полосы металл-центрированной люминесценции, обусловленные электронными переходами внутри незаполненной 4f-подоболочки.
На сегодняшний день диапазон излучения коммерческих OLED-устройств покрывает область от 400 до 700 нм, что соответствует интервалу длин волн видимого света. В последнее время большое внимание уделяется расширению диапазона излучения в ближнюю ИК область (700 - 2500 нм),

1.3.3 Органолантаноидные комплексы
В отличие от ионов ё-переходных металлов, ионы лантаноидов Ьп3+ в окружении органических лигандов способны проявлять интенсивную металл-центрированную люминесценцию, соответствующую запрещенным по четности электронным переходам внутри 4Бподоболочки. Каждый ион Ьп3‘ генерирует излучение с индивидуальным набором узких полос в видимом и/или ИК диапазоне длин волн. Причиной уникальных оптических свойств лантаноидов является их электронное строение. Конфигурация атома состоит из остова, в который входят 152-4с1и’-электроны, оптически активных 4Г-электронов, 5э25рб-подоболочек, экранирующих 4Б-электроны от кристаллического поля окружения, незаполненной 5ё-подоболочки и валентных бБ2-электронов (рис. 1.12а). При рассмотрении энергетической диаграммы на примере Но3+ в кристаллической матрице (рис. 1.126) видно, что энергетическое состояние конфигурации является многократно вырожденным. Кулоновское взаимодействие между электронами снимает вырождение по полному угловому моменту и полному спину, образуя 2Б+1Ь термы. Спин-орбитальное взаимодействие снимает вырождение по полному механическому моменту, давая 2Б+1^ уровни. Кристаллическое поле окружения снимает вырождение по проекциям I, образуя штарковские подуровни. Благодаря экранировке 5э2- и 5рб-электронами, энергия взаимодействия 41-электронов с полем окружения имеет порядок 102см'', что значительно меньше энергий кулоновского (104 см"1) и спин-орбитального (103-104 см"1) взаимодействий. Поэтому на энергии оптических переходов, происходящих между штарковскими подуровнями разных термов, окружение иона влияет слабо [67].