ИСТИНА

В настоящее время технология OLED является лидером на рынке источников света и быстро развивается в различных отраслях промышленности. Существует ряд нерешенных проблем оптимизации: увеличение энергоэффективности, контрастности, а также стабильности устройства. Перспективным классом соединений, который позволит существенно увеличить контрастность, являются координационные соединения лантанидов. Однако основы люминесценции лантанидов приводят к низкой эффективности OLED на их основе. В нашей исследовательской группе было выявлено, что ключевым фактором, влияющим на характеристики OLED, является большое время жизни возбуждённого состояния комплексов лантанидов[1]. Решением данной проблемы может стать целенаправленный дизайн комплексов лантанидов, которые будут обладать высокой эффективностью сенсибилизации и низкими временами жизни возбуждённого состояния, благодаря чему становится возможным получение высокоэффективных OLED на их основе. Также введение наночастиц золота способствует увеличению излучательной константы из-за эффекта плазмонного резонанса, в следствие чего уменьшается время жизни возбуждённого состояния (Эффект Парселла)[2]. Именно использование наночастиц золота может существенно снизить время жизни, что является самым определяющим фактором для комплексов лантанидов, таким образом решая проблемы низких яркостей и эффективностей OLED на их основе. Целью данной работы стал поиск и синтез интенсивно люминесцирующих координационных соединений европия и тербия для их дальнейшего использования в качестве эмиссионных материалов для OLED c допированными наночастицами золота в дырочно-инжектирующий слой PEDOT:PSS. В качестве объектов исследования были выбраны координационные соединения тербия на основе ароматических карбоксилатов и европия на основе ароматических бетадикетонатов в качестве анионных лигандов, а также на основе производного фенантролина в качестве нейтрального лиганда для комплексов тербия и европия. Комплексы Tb(czb)3, Tb(czb)3TDZP, Eu(tta)3TDZP, Eu(btfa)3TDZP и Eu(dbm)3TDZP были синтезированы по обменной методике. Состав полученных соединений был подтвержден по совокупности методов РФА, ЯМР- и ИК-спектроскопии, ТГА и МАЛДИ. Изучение фотолюминесцентных свойств комплексов тербия проводилось на тонких плёнках, нанесённых методом spin-coating из THF. Изучение фотолюминесцентных свойств комплексов европия проводилось с использованием матрицы CBP в соотношении 3:1 (матрица к комплексу соответственно). Квантовый выход фотолюминесценции комплекса Tb(czb)3 составил 37%, а время жизни – 0,73 мс, для Tb(czb)3TDZP – 16% и 0,49 мс. Квантовый выход фотолюминесценции комплекса Eu(tta)3TDZP составил 35%, а время жизни – 0,74 мс, для Eu(btfa)3TDZP – 45% и 0,78 мс и для Eu(dbm)3TDZP – 14% и 0,50 мс соответственно. Полученные КС тербия и европия были протестированы в качестве эмиссионного слоя в OLED. Гетероструктура тербия: ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/Tb/TPBi/LiF/Al, а для европия - ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/Eu(bdket)3TDZP:3CBP/TPBi/LiF/Al. Максимальная яркость OLED на основе комплекса Tb(czb)3 достигла 140 кд/м2, а для Tb(czb)3TDZP – 420 кд/м2. Максимальная яркость OLED на основе комплекса Eu(dbm)3TDZP достигла 473 кд/м2, для Eu(btfa)3TDZP – 88 кд/м2, а для Eu(tta)3TDZP – 267 кд/м2. Введение наночастиц золота в слой PEDOT:PSS позволяет увеличить максимальную яркость светодиода на основе Tb(czb)3 до 220 кд/м2, Tb(czb)3TDZP – до 480 кд/м2, а для Eu(dbm)3TDZP – до 559 кд/м2. Комплексы Tb(czb)3TDZP и Eu(dbm)3TDZP с наночастицами золота в смеси с PEDOT:PSS продемонстрировал рекордную яркость для OLED на основе комплексов тербия и европия, эмиссионный слой которых нанесён из раствора. Литература [1] V. Utochnikova, A. Aslandukov et al., Dalton Transactions 2021, 50, 12806-12813 [2] Y. Lee, D. Kim et al., Applied Physics Letters 2014, 105, 1-6