CC BY
32
УДК 661.143
А.В. Дмитриев1*, А.Г. Чередниченко2
1Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ РАН), Москва, Россия 119991, Москва, Ленинский проспект, д.31
2Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125047, Москва, Миусская пл., д.9 *e-mail: san@rctu.ru
СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЕ СТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ САМАРИЯ (III)
Аннотация
ОРГАНИЧЕСКИХ
^тезирован и очищен 1,10-фенантролин-три-(дибензоилметанат) самария (III), который является органическиv электролюминофором красного цвета свечения. На его основе получены тестовые электролюминесцентные структуры. Физическими и физико-химическими методами исследованы характеристики процесса электролюминесценции и выданы рекомендации по практическому применению синтезированного люминофора.
Ключевые слова: органическая люминесценция, координационные соединения самария, OLED-технология
В настоящее время координационные соединения редких (РМ) и редкоземельных металлов (РЗМ) с органическими лигандами являются наиболее востребованными материалами для изготовления светоизлучающих слоев в OLED-устройствах [1]. Среди этих соединений большое значение имеют люминофоры на основе иридия Ir(III), европия (III). Однако в последнее время значительный интерес проявляется также и к аналогичным соединениям самария (III) [2-3].
Известно, что OLED-структуры на основе органических люминофоров РМ и РЗМ обладают высокими эксплуатационными характеристиками при использовании их в качестве допантов в
sRGB uses ITU-R BT.709 primaries
Red Green Blue White X 0.64 0.30 0.15 0.3127 y 0.33 0.60 0.06 0.3290 AdobeRGB(98) uses Red and Blue like sRGB and Green like NTSC CIE-RGB are the primaries for color matching tests: 700/546.1/435.8nm
Х=0,5810
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 X 1.0
соответствующую органическую матрицу (система гость-хозяин) [3].
Для проведения исследований нами был использован 1,10-фенантролин-три-
(дибензоилметанат) самария (III) {Sm(dbm)3phen}, синтезированный и очищенный по разработанной ранее методике [4].
Методами масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и люминесцентной оптической микроскопии был определен состав и количество примесей в синтезированном образце люминофора. Содержание основного вещества составило более 99,90 % вес.(рис.1).
KS №itf
' * Ш'Ш
тШШШ
\l *rl mv . t ~ \ \ ■ -'Л!*«.- JM
б)
Рис. 1. Координаты цветности (а) и микрофотография порошка (б) 1,10-фенантролин-три-(дибензоилметаната)
самария (III) {Sm(dbm)3phen} при УФ-обдучении.
Методом вакуумного термического напыления была изготовлена и исследована OLED-структyра состава:
CuPc(6nm)/TAPC(35nm)/TCTA(7nm)/Sm(dbm)зphen( 20пт)/БрЬеп(25пт)/ир(1пт)/Л1. В ходе технологического процесса поддерживалась постоянная скорость формирования наноразмерной структуры эмиссионного слоя люминофора около
0,5А/c при температуре напыления 230-240 оС. Для изготовленной структуры был зарегистрирован спектр электролюминесценции, который близок спектру фотолюминесценции порошка 1,10-фенантролин-три-(дибензоилметаната) самария (III) [4]. Полученные результаты представлены на рис.2, из которых видно, что в спектре присутствуют характерные для соединений самария (III) три полосы
поглощения (около 570 нм, 610 нм и 650 нм) в видимой области.
400 450 500 55G Й00 650 700 750
длина волны нм
Рис. 2. Спектр электролюминесценции OLED-структуры на основе 1,10-фенантролин-три-(дибензоилметаната) самария (III).
Для определения рабочих характеристик тестовой OLED-структуры нами были получены вольт-амперные и вольт-яркостные зависимости исследуемого устройства (рис.3). Из представленных данных видно, что заметная электролюминесценция рассматриваемой структуры начинается при напряжении питания выше 10 В и достигает яркости 100 кд/м2 при напряжении 20 В. При этом синхронно с увеличением яркости свечения растет и потребляемый ток (рис.3).
Рис. 3. Вольт-амперные и вольт-яркостные характеристики OLED-структуры на основе 1,10-фенантролин-три-(дибензоилметаната) самария (III).
Следует отметить, что определенные нами значения напряжение зажигания и потребляемый ток превышают соответствующие значения, характерные для современных OLED-устройств. Это свидетельствует о том, что изготовленная тестовая OLED-структура не является оптимальной и требует дальнейших исследований, позволяющих увеличить эффективность ее работы. Синтезированный и использованный нами для изготовления эмиссионного слоя 1,10-фенантролин-три-(дибензоилметанат) самария (III) {Sm(dbm)3phen} является перспективным материалом для OLED-технологии.
Дмитриев Артем Владимирович - научный сотрудник Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ РАН), Россия, Москва
Чередниченко Александр Генрихович - к.х.н., ведущий научный сотрудник кафедры химии и технологии кристаллов РХТУ им. Д.И.Менделеева, Россия, Москва
Литература
1. F.So. Organic electronics. Materials. Processing. Devices and Application. New York.: CRC Press. 2010. -568 р.
2. М.Н.Бочкарев, А.Г.Витухновский, М.А.Каткова. Органические светоизлучающие диоды (OLED). Н.Новгород.: Деком., 2011. - 359 с.
3. Зиновьев А.Ю., Чередниченко А.Г., Аветисов И.Х. Технология органических электролюминесцентных устройств. Теоретические основы и материалы. М.: изд. РХТУ им.Д.И.Менделеева., 2010. - 62 с.
4. Белозерова О.А., Чередниченко А.Г. Синтез и люминесцентные свойства фенантролиновых комплексов самария (Sm3+) с дибензолметаном // Успехи в химии и хим. технологии: Сб. науч. тр. / РХТУ им. Д.И. Менделеева. - 2013. - Т. XXVII. - Вып. 7. - С. 121 - 125.
Dmitryev Artem Vladimirovich*, Cherednichenko Aleksandr Genrihovich D.I.Mendeleyev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia *e-mail: san@rctu.ru
OLED STRUCTURES BASED ON ORGANIC SAMARIUM (III) LUMINOPHORE Abstract
The effect of synthesis and luminescent properties of organic luminophore 1,10-phenantroline-tris-(dibenzoylmethanate) samarium (III) was studied. OLED based 1,10-phenantroline-tris-(dibenzoylmethanate) samarium (III) on were prepareted. The electrroluminescent properties of OLED material were studied.
Key words: organics electroluminescence, complex of samarium, OLED-technology.
