Застосування комплексів лантаноїдів на основі N-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (MOLED)
З метою пошуку нових перспективних електролюмiнесцентних матерiалiв було вивчено фотолюмiнесцентнi властивостi та термiчну стiйкiсть комплексiв складу EuL₃ ·2H₂O, EuL₃Phen та TbL₃ ·2H₂O (HL = PhC(O)N(H)P(O)(OCH₃)₂, Phen = 1,10-фенантролiн). Розроблено технологiю отримання з неводних розчинiв плiвок...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87608 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Застосування комплексів лантаноїдів на основі N-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (MOLED) / Н.С. Каряка, О.О. Ліціс, Т.Ю. Слива, Ю.В. Коломзаров, М.А. Міняйло, І.Є. Мінакова, В.М. Сорокін, В.М. Амірханов // Доповіді Національної академії наук України. — 2014. — № 4. — С. 125-132. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-87608 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Каряка, Н.С. Ліціс, О.О. Слива, Т.Ю. Коломзаров, Ю.В. Міняйло, М.А. Мінакова, І.Є. Сорокін, В.М. Амірханов, В.М. 2015-10-21T17:20:39Z 2015-10-21T17:20:39Z 2014 Застосування комплексів лантаноїдів на основі N-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (MOLED) / Н.С. Каряка, О.О. Ліціс, Т.Ю. Слива, Ю.В. Коломзаров, М.А. Міняйло, І.Є. Мінакова, В.М. Сорокін, В.М. Амірханов // Доповіді Національної академії наук України. — 2014. — № 4. — С. 125-132. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87608 621.327.2+535.37+546.65 З метою пошуку нових перспективних електролюмiнесцентних матерiалiв було вивчено фотолюмiнесцентнi властивостi та термiчну стiйкiсть комплексiв складу EuL₃ ·2H₂O, EuL₃Phen та TbL₃ ·2H₂O (HL = PhC(O)N(H)P(O)(OCH₃)₂, Phen = 1,10-фенантролiн). Розроблено технологiю отримання з неводних розчинiв плiвок дослiджуваних комплексiв. Одержанi плiвки схарактеризовано за допомогою методiв атомно-силової мiкроскопiї та флуоресцентної спектроскопiї. Створено експериментальнi зразки планарних свiтловипромiнювальних гетероструктур складу ITO/BDB/EuWi₃ ·2H₂O/Al та ITO/PEDOT:PSS/Complex/Al+Ca, ITO/PEDOT:PSS/PVK/Complex/Al+Ca (Complex = EuL₃Phen або TbL₃ · 2H₂O) та дослiджено їх вольт-ампернi характеристики. С целью поиска нових перспективних электролюминесцентных материалов были изучены фотолюминесцентные свойства и термическая устойчивость комплексов состава EuL₃ ·2H₂O, EuL₃Phen и TbL₃ ·2H₂O (HL = PhC(O)N(H)P(O)(OCH₃)₂, Phen= 1,10-фенантролин). Разработана технология получения из неводних растворов пленок исследуемых комплексов. Данные пленки охарактеризированы с помощью методов атомно-силовой микроскопии и флуоресцентной спектроскопии. Созданы экспериментальные образцы планарных светоизлучающих гетероструктур состава ITO/BDB/EuWi₃ ·2H₂O/Al и ITO/PEDOT:PSS/Complex/Al + Ca, ITO/PEDOT:PSS/PVK/Complex/Al + Ca (Complex = EuL₃Phen или TbL₃ · 2H₂O) и исследованы их вольт-амперные характеристики. Photoluminescent properties and thermal stability of the complexes EuL₃ ·2H₂O, EuL₃Phen and TbL₃ ·2H₂O (HL = PhC(O)N(H)P(O)(OCH₃)₂, Phen = 1,10 -phenantroline) have been studied in order to find new promising electroluminescent materials. A method allowing the fabrication of films from non-aqueous solutions has been developed for the studied compounds. The obtained films were characterized by means of atomic force microscopy and fluorescence spectroscopy. Experimental samples of planar light-emitting heterostructures ITO/BDB/EuWi₃ ·2H₂O/Al and ITO/PEDOT:PSS/Complex/Al + Ca, ITO/PEDOT:PSS/PVK/Complex/Al + Ca (Complex = EuL₃Phen or TbL₃ · 2H₂O) have been created, and their current-voltage characteristics are investigated. Автори висловлюють подяку С.С. Смолi та Н.В. Русаковiй (Фiзико-хiмiчний iнститут iм. А. В. Богатського НАН України) за допомогу у виконаннi дослiджень з люмiнесцентної спектроскопiї. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Застосування комплексів лантаноїдів на основі N-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (MOLED) Применение комплексов лантаноидов на основании N-диметилбензоиламидофосфата в разработке технологии металлорганических электролюминесцентных устройств (MOLED) Application of N-dimethyl benzoylamidophosphate-based coordination compounds in the development of the technology for metallorganic light-emitting diodes (MOLED) Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Застосування комплексів лантаноїдів на основі N-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (MOLED) |
| spellingShingle |
Застосування комплексів лантаноїдів на основі N-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (MOLED) Каряка, Н.С. Ліціс, О.О. Слива, Т.Ю. Коломзаров, Ю.В. Міняйло, М.А. Мінакова, І.Є. Сорокін, В.М. Амірханов, В.М. Хімія |
| title_short |
Застосування комплексів лантаноїдів на основі N-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (MOLED) |
| title_full |
Застосування комплексів лантаноїдів на основі N-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (MOLED) |
| title_fullStr |
Застосування комплексів лантаноїдів на основі N-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (MOLED) |
| title_full_unstemmed |
Застосування комплексів лантаноїдів на основі N-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (MOLED) |
| title_sort |
застосування комплексів лантаноїдів на основі n-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (moled) |
| author |
Каряка, Н.С. Ліціс, О.О. Слива, Т.Ю. Коломзаров, Ю.В. Міняйло, М.А. Мінакова, І.Є. Сорокін, В.М. Амірханов, В.М. |
| author_facet |
Каряка, Н.С. Ліціс, О.О. Слива, Т.Ю. Коломзаров, Ю.В. Міняйло, М.А. Мінакова, І.Є. Сорокін, В.М. Амірханов, В.М. |
| topic |
Хімія |
| topic_facet |
Хімія |
| publishDate |
2014 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Применение комплексов лантаноидов на основании N-диметилбензоиламидофосфата в разработке технологии металлорганических электролюминесцентных устройств (MOLED) Application of N-dimethyl benzoylamidophosphate-based coordination compounds in the development of the technology for metallorganic light-emitting diodes (MOLED) |
| description |
З метою пошуку нових перспективних електролюмiнесцентних матерiалiв було вивчено фотолюмiнесцентнi властивостi та термiчну стiйкiсть комплексiв складу
EuL₃ ·2H₂O, EuL₃Phen та TbL₃ ·2H₂O (HL = PhC(O)N(H)P(O)(OCH₃)₂, Phen = 1,10-фенантролiн). Розроблено технологiю отримання з неводних розчинiв плiвок дослiджуваних комплексiв. Одержанi плiвки схарактеризовано за допомогою методiв атомно-силової мiкроскопiї та флуоресцентної спектроскопiї. Створено експериментальнi зразки
планарних свiтловипромiнювальних гетероструктур складу ITO/BDB/EuWi₃ ·2H₂O/Al
та ITO/PEDOT:PSS/Complex/Al+Ca, ITO/PEDOT:PSS/PVK/Complex/Al+Ca (Complex = EuL₃Phen або TbL₃ · 2H₂O) та дослiджено їх вольт-ампернi характеристики.
С целью поиска нових перспективних электролюминесцентных материалов были изучены фотолюминесцентные свойства и термическая устойчивость комплексов состава
EuL₃ ·2H₂O, EuL₃Phen и TbL₃ ·2H₂O (HL = PhC(O)N(H)P(O)(OCH₃)₂, Phen= 1,10-фенантролин). Разработана технология получения из неводних растворов пленок исследуемых комплексов. Данные пленки охарактеризированы с помощью методов атомно-силовой микроскопии и флуоресцентной спектроскопии. Созданы экспериментальные образцы планарных светоизлучающих гетероструктур состава ITO/BDB/EuWi₃ ·2H₂O/Al и ITO/PEDOT:PSS/Complex/Al + Ca, ITO/PEDOT:PSS/PVK/Complex/Al + Ca (Complex = EuL₃Phen или TbL₃ · 2H₂O) и исследованы их вольт-амперные характеристики.
Photoluminescent properties and thermal stability of the complexes EuL₃ ·2H₂O, EuL₃Phen and
TbL₃ ·2H₂O (HL = PhC(O)N(H)P(O)(OCH₃)₂, Phen = 1,10 -phenantroline) have been studied
in order to find new promising electroluminescent materials. A method allowing the fabrication
of films from non-aqueous solutions has been developed for the studied compounds. The obtained films were characterized by means of atomic force microscopy and fluorescence spectroscopy.
Experimental samples of planar light-emitting heterostructures ITO/BDB/EuWi₃ ·2H₂O/Al and
ITO/PEDOT:PSS/Complex/Al + Ca, ITO/PEDOT:PSS/PVK/Complex/Al + Ca (Complex = EuL₃Phen or TbL₃ · 2H₂O) have been created, and their current-voltage characteristics are investigated.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87608 |
| citation_txt |
Застосування комплексів лантаноїдів на основі N-диметилбензоїламідофосфату в розробці технології металоорганічних електролюмінесцентних пристроїв (MOLED) / Н.С. Каряка, О.О. Ліціс, Т.Ю. Слива, Ю.В. Коломзаров, М.А. Міняйло, І.Є. Мінакова, В.М. Сорокін, В.М. Амірханов // Доповіді Національної академії наук України. — 2014. — № 4. — С. 125-132. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT karâkans zastosuvannâkompleksívlantanoídívnaosnovíndimetilbenzoílamídofosfatuvrozrobcítehnologíímetaloorganíčnihelektrolûmínescentnihpristroívmoled AT lícísoo zastosuvannâkompleksívlantanoídívnaosnovíndimetilbenzoílamídofosfatuvrozrobcítehnologíímetaloorganíčnihelektrolûmínescentnihpristroívmoled AT slivatû zastosuvannâkompleksívlantanoídívnaosnovíndimetilbenzoílamídofosfatuvrozrobcítehnologíímetaloorganíčnihelektrolûmínescentnihpristroívmoled AT kolomzarovûv zastosuvannâkompleksívlantanoídívnaosnovíndimetilbenzoílamídofosfatuvrozrobcítehnologíímetaloorganíčnihelektrolûmínescentnihpristroívmoled AT mínâiloma zastosuvannâkompleksívlantanoídívnaosnovíndimetilbenzoílamídofosfatuvrozrobcítehnologíímetaloorganíčnihelektrolûmínescentnihpristroívmoled AT mínakovaíê zastosuvannâkompleksívlantanoídívnaosnovíndimetilbenzoílamídofosfatuvrozrobcítehnologíímetaloorganíčnihelektrolûmínescentnihpristroívmoled AT sorokínvm zastosuvannâkompleksívlantanoídívnaosnovíndimetilbenzoílamídofosfatuvrozrobcítehnologíímetaloorganíčnihelektrolûmínescentnihpristroívmoled AT amírhanovvm zastosuvannâkompleksívlantanoídívnaosnovíndimetilbenzoílamídofosfatuvrozrobcítehnologíímetaloorganíčnihelektrolûmínescentnihpristroívmoled AT karâkans primeneniekompleksovlantanoidovnaosnovaniindimetilbenzoilamidofosfatavrazrabotketehnologiimetallorganičeskihélektrolûminescentnyhustroistvmoled AT lícísoo primeneniekompleksovlantanoidovnaosnovaniindimetilbenzoilamidofosfatavrazrabotketehnologiimetallorganičeskihélektrolûminescentnyhustroistvmoled AT slivatû primeneniekompleksovlantanoidovnaosnovaniindimetilbenzoilamidofosfatavrazrabotketehnologiimetallorganičeskihélektrolûminescentnyhustroistvmoled AT kolomzarovûv primeneniekompleksovlantanoidovnaosnovaniindimetilbenzoilamidofosfatavrazrabotketehnologiimetallorganičeskihélektrolûminescentnyhustroistvmoled AT mínâiloma primeneniekompleksovlantanoidovnaosnovaniindimetilbenzoilamidofosfatavrazrabotketehnologiimetallorganičeskihélektrolûminescentnyhustroistvmoled AT mínakovaíê primeneniekompleksovlantanoidovnaosnovaniindimetilbenzoilamidofosfatavrazrabotketehnologiimetallorganičeskihélektrolûminescentnyhustroistvmoled AT sorokínvm primeneniekompleksovlantanoidovnaosnovaniindimetilbenzoilamidofosfatavrazrabotketehnologiimetallorganičeskihélektrolûminescentnyhustroistvmoled AT amírhanovvm primeneniekompleksovlantanoidovnaosnovaniindimetilbenzoilamidofosfatavrazrabotketehnologiimetallorganičeskihélektrolûminescentnyhustroistvmoled AT karâkans applicationofndimethylbenzoylamidophosphatebasedcoordinationcompoundsinthedevelopmentofthetechnologyformetallorganiclightemittingdiodesmoled AT lícísoo applicationofndimethylbenzoylamidophosphatebasedcoordinationcompoundsinthedevelopmentofthetechnologyformetallorganiclightemittingdiodesmoled AT slivatû applicationofndimethylbenzoylamidophosphatebasedcoordinationcompoundsinthedevelopmentofthetechnologyformetallorganiclightemittingdiodesmoled AT kolomzarovûv applicationofndimethylbenzoylamidophosphatebasedcoordinationcompoundsinthedevelopmentofthetechnologyformetallorganiclightemittingdiodesmoled AT mínâiloma applicationofndimethylbenzoylamidophosphatebasedcoordinationcompoundsinthedevelopmentofthetechnologyformetallorganiclightemittingdiodesmoled AT mínakovaíê applicationofndimethylbenzoylamidophosphatebasedcoordinationcompoundsinthedevelopmentofthetechnologyformetallorganiclightemittingdiodesmoled AT sorokínvm applicationofndimethylbenzoylamidophosphatebasedcoordinationcompoundsinthedevelopmentofthetechnologyformetallorganiclightemittingdiodesmoled AT amírhanovvm applicationofndimethylbenzoylamidophosphatebasedcoordinationcompoundsinthedevelopmentofthetechnologyformetallorganiclightemittingdiodesmoled |
| first_indexed |
2025-11-24T15:58:22Z |
| last_indexed |
2025-11-24T15:58:22Z |
| _version_ |
1850850182613172224 |
| fulltext |
УДК 621.327.2+535.37+546.65
Н.С. Каряка, О. О. Лiцiс, Т. Ю. Слива, Ю. В. Коломзаров,
М. А. Мiняйло, I. Є. Мiнакова, В.М. Сорокiн, В. М. Амiрханов
Застосування комплексiв лантаноїдiв на основi
N-диметилбензоїламiдофосфату в розробцi технологiї
металоорганiчних електролюмiнесцентних пристроїв
(MOLED)
(Представлено членом-кореспондентом НАН України М.С. Слободяником)
З метою пошуку нових перспективних електролюмiнесцентних матерiалiв було ви-
вчено фотолюмiнесцентнi властивостi та термiчну стiйкiсть комплексiв складу
EuL3 ·2H2O, EuL3Phen та TbL3 ·2H2O (HL = PhC(O)N(H)P(O)(OCH3)2, Phen = 1,10-фе-
нантролiн). Розроблено технологiю отримання з неводних розчинiв плiвок дослiджува-
них комплексiв. Одержанi плiвки схарактеризовано за допомогою методiв атомно-си-
лової мiкроскопiї та флуоресцентної спектроскопiї. Створено експериментальнi зразки
планарних свiтловипромiнювальних гетероструктур складу ITO/BDB/EuWi3 ·2H2O/Al
та ITO/PEDOT:PSS/Complex/Al+Ca, ITO/PEDOT:PSS/PVK/Complex/Al+Ca (Comp-
lex = EuL3Phen або TbL3 · 2H2O) та дослiджено їх вольт-ампернi характеристики.
Розробка органiчних електролюмiнесцентних дiодiв (OLED) для створення кольорових дис-
плеїв, iндикаторiв та економiчних джерел свiтла є перспективним напрямом у молекулярнiй
електронiцi та прикладнiй препаративнiй хiмiї. Ранiше було описано використання рiзно-
манiтних органiчних матерiалiв, включаючи флуоресцентнi барвники [1], металоорганiчнi
комплекси [2] та полiмери [3] як електролюмiнофори рiзних кольорiв. Серед зазначених
речовин вигiдно вирiзняються комплекси рiдкiсноземельних елементiв (РЗЕ) через специ-
фiку механiзму люмiнесценцiї, обумовлену f–f -переходами, яка дозволяє отримати моно-
хроматичне випромiнювання [4]. Протягом останнiх десятилiть опублiковано багато робiт,
присвячених використанню комплексiв лантаноїдiв у технологiї металоорганiчних електро-
люмiнесцентних приладiв (MOLED) [2, 5–7], значна частина яких припадає на вивчення
β-дикетонатних комплексiв РЗЕ. Для комплексiв лантаноїдiв на основi карбациламiдофос-
фатних (КАФ) лiгандiв — гетерозамiщених структурних аналогiв β-дикетонiв, якi мiстять
хелатуючий фрагмент C(O)NHP(O), було дослiджено лише фотолюмiнесцентнi властивос-
тi [8–11], що дають змогу припустити перспективнiсть застосування даного типу сполук як
електролюмiнофорнi матерiали.
Дане повiдомлення присвячене вивченню термiчних, плiвкотвiрних та фотолюмiнесцент-
них характеристик деяких комплексiв європiю i тербiю на основi КАФ лiганду типу N-ди-
метилбензоїламiдофосфату. Зроблено першi спроби використання комплексiв цього типу
в металоорганiчних електролюмiнесцентних пристроях.
Експериментальна частина. Матерiали та методи. Синтез комплексiв, що вико-
ристовувались для створення гетероструктур, проводили за описаними ранiше методика-
ми [12]. Решту матерiалiв отримано з комерцiйних джерел: нанесений на скло iндiй–стануму
© Н.С. Каряка, О.О. Лiцiс, Т.Ю. Слива, Ю.В. Коломзаров, М.А. Мiняйло, I. Є. Мiнакова, В. М. Сорокiн,
В.М. Амiрханов, 2014
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №4 125
оксид (ITO) з опором 8–10 Ом/� (“Sigma-Aldrich”, США), PEDOT : PSS 1,3%-й розчин
у водi (“Sigma-Aldrich”, США). Молекулярнi формули сполук, використаних для створення
MOLED, iлюструє схема
Склад отриманих координацiйних сполук пiдтверджено аналiзом на вмiст металу (ме-
тодом Пршибил (1955) трилонометричного титрування з iндикатором ксиленоловим пома-
ранчевим).
IЧ-спектри комплексiв записували в дiапазонi 4000–400 см−1 на фур’є-спектрофотометрi
FT-IR Spectrum BX–II Perkin Elmer (зразки у виглядi таблеток з KBr).
Термогравiметричнi дослiдження проводили в дiапазонi температур вiд 20 до 1000 ◦С.
Для дослiдження готували наважки 80 мг. Швидкiсть нагрiвання 10 ◦С/хв.
Спектри емiсiї та збудження люмiнесценцiї розчинiв комплексiв у толуолi записували
за допомогою люмiнесцентного спектрометра LS 45 Perkin Elmer у сантиметрових кварце-
вих кюветах. Спектри емiсiї отримували, опромiнюючи розчини монохроматичним свiтлом
з довжиною хвилi, що вiдповiдає максимуму у спектрах збудження люмiнесценцiї дослi-
джуваного зразка. Спектри емiсiї плiвок реєстрували на спектрофлуориметрi “Fluorolog FL
3–22” при кiмнатнiй температурi. Спектри фосфоресценцiї комплексiв гадолiнiю записували
за допомогою спектрофлуориметра “Fluorolog FL 3–22” при 77 К.
Дослiдження мiкроструктури поверхнi плiвок та вимiрювання їх товщини проводилось
методом атомно-силової мiкроскопiї [13] за допомогою cканувального зондового мiкроскопа
NanoScope IIIa Dimension 3000TM . Обробку даних проводили з використанням модульної
програми вiзуалiзацiї та аналiзу даних для сканувальної зондової мiкроскопiї Gwyddion.
Отримання плiвок комплексiв. Плiвки комплексiв 1–3 отримували методом “спiнкоа-
тинг” на скляних пiдкладках. З метою отримання плiвок належної якостi (однорiдної тов-
щини i поверхнi та з iнтенсивною фотолюмiнесценцiєю) було проведено серiю експеримен-
тiв з нанесення розчинiв комплексiв з варiюванням розчинникiв, концентрацiї комплексiв
та швидкостi обертання пiдкладок. Оптимальними умовами для отримання плiвок визна-
чено використання розчинiв зазначених комплексiв з концентрацiєю 0,01 моль/л у толуолi
або бензолi при швидкостi обертання пiдкладки 1000 об/хв. За даними атомно-силової мiк-
126 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №4
Рис. 1. Схема (а) та топологiя катодного i анодного шарiв (б ) електролюмiнесцентного пристрою
роскопiї, отриманi плiвки є суцiльними, товщина їх коливалась вiд ∼4,5 до 47 нм. Серед-
ньоквадратичне значення нерiвностей висоти поверхнi, що розраховане на дiлянцi 4 мкм2,
становить 1,09, 0,36, 6,55 нм для комплексiв 1–3 вiдповiдно. Отже, поверхня плiвки комп-
лексу 3 є менш рiвномiрною, порiвняно з комплексами, що не мiстять додаткового азинового
лiганду. Це пояснюється бiльшою схильнiстю комплексу EuL3Phen до кристалiзацiї.
Створення планарних свiтловипромiнюючих гетероструктур. Загальна схема прист-
рою, а також топологiя анодних та катодних шарiв показанi на рис. 1. Деякi технологiчнi
параметри планарних гетероструктур поданi в табл. 1.
Скло з нанесеним шаром ITO нарiзали на квадрати розмiром 25 × 25 мм2. Далi мето-
дом контактної фотолiтографiї проводили створення топологiчного рисунку анодiв з ITO
у виглядi п’яти смужок, кожна шириною 2 мм (див. б на рис. 1). Пiсля травлення шару
ITO i видалення фоторезисту пiдкладки були очищенi в ультразвуковiй ваннi в ацетонi та
iзопропанолi i висушенi в атмосферi сухого азоту. На висушенi пiдкладки були нанесенi
дiркопровiднi шари (HTL) — 1,4-бiс(дифенiламiно)бензол (BDB) або полi(3,4-етилендiокси-
тiофен) : полi(стiренсульфонату) (PEDOT : PSS). Шар BDB наносили шляхом термiчного
випаровування у вакуумнiй камерi на пiдкладку, що оберталася. Час напилення стано-
вив 22 хв при швидкостi напилення 2,15 нм/хв. Плiвку PEDOT : PSS наносили методом
“спiнкоатингу” водного розчину на спiн-процесорi WS-650MZ-23NPP/LITE фiрми “Laurell”
у три етапи з поступовим збiльшенням швидкостi обертання: 600 об/хв впродовж 60 с,
2500 об/хв — 30 хв, 4000 об/хв — 30 хв, та подальшим висушуванням отриманої плiвки
при 100 ◦С впродовж 1 год для видалення залишкiв розчинника. Всi процеси були прове-
денi в герметичному технологiчному боксi в атмосферi чистого сухого азоту. Плiвки PVK
Таблиця 1. Технологiчнi параметри планарних гетероструктур
Номер
зразка
Комп-
лекс
Концентрацiя
в толуолi,
моль/л
Швидкiсть
обертання
пiдкладки, об/хв
HTL
Матерiал
катода
Опiр
пiкселiв, Ом
1 1 10−5 2000 BDB Al 24–37
2 1 10−4 2000 BDB Al 22–35
3 1 10−3 2000 BDB Al 31–46
4 1 10−2 2000 BDB Al 80–163
5 2 10−2 1000 PEDOT : PSS Al + Ca (1–42) · 106
6 2 10−2 1000 PEDOT : PSS + PVK Al + Ca (48–77) · 103
7 3 10−2 1000 PEDOT : PSS Al + Ca (2,7–12) · 106
8 3 10−2 1000 PEDOT : PSS + PVK Al + Ca (40–840) · 103
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №4 127
та комплексiв наносились методом “спiнкоатинг” в тому самому боксi, катод (Al або сплав
Al + Ca) — шляхом магнетронного напорошення металу на вакуумнiй установцi ВУП-5 М
у середовищi аргону пiд вакуумом. Для створення необхiдного топологiчного рисунку ме-
талевого катода пiд час напорошення використовувалась металiчна тiньова маска.
Результати та їх обговорення. Термiчна стiйкiсть комплексiв. Важливою експлуа-
тацiйною характеристикою отриманих сполук є їх термiчна стiйкiсть. За термогравiмет-
ричними дослiдженнями для комплексiв 1, 2 й 3 визначено температури початку розкладу,
що дорiвнюють 220, 230 й 250 ◦С вiдповiдно. Розклад комплексiв є екзотермiчним проце-
сом. Загальна втрата маси при нагрiваннi зразкiв до 1000 ◦С становить 58,8, 52,5 й 60% вiд
наважки, взятої для аналiзу сполук 1, 2 й 3 вiдповiдно. Теоретично розрахований вмiст
металiв у залишках пiсля розкладу комплексiв (37–42%), а також аналiз кiлькостi та поло-
ження смуг в IЧ-спектрах залишкiв дозволяє припустити, що розклад комплексу проходить
до утворення полiфосфатiв вiдповiдних лантаноїдiв.
Фотолюмiнесцентнi дослiдження комплексiв та плiвок на їх основi. Для оцiнки ефек-
тивностi переносу енергiї з лiгандiв на метал було визначено рiзницю мiж триплетним рiв-
нем органiчних лiгандiв i резонансним рiвнем центрального iона (∆E). Найнижчi триплет-
нi рiвнi лiгандiв (Eт) встановлено для комплексiв GdL3 · 2H2O й GdL3Phen за спектра-
ми фосфоресценцiї при 77 К, якi дорiвнюють ∼27250 й ∼22370 см−1 вiдповiдно Рiзниця
мiж триплетним рiвнем лiгандiв i резонансним рiвнем центрального iона (табл. 2) є ви-
щою вiд граничного значення 1850 см−1, встановленого M. Latva зi спiвавторами [14], що
виключає зворотний трансфер енергiї з металу на лiганд. Введення до складу комплексу
додаткового лiганду 1,10-фенантролiну призводить до зниження енергiї триплетного рiв-
ня та наближує значення ∆E до оптимального для ефективного переносу енергiї значення
2500–3500 см−1 [7].
Спектри збудження люмiнесценцiї 0,001 моль/л розчинiв комплексiв у толуолi демон-
струє рис. 2. Спектри записували при реєстрацiї люмiнесценцiї на довжинi хвилi 612 нм для
комплексiв європiю та 545 нм для комплексу тербiю. Смуги з максимумом при 288 нм вiдпо-
вiдають поглинанню КАФ-лiгандiв, смуга при 313 нм викликана електронними переходами
1,10-фенантролiну. Остання є найбiльш iнтенсивною, що вказує на ефективну сенсибiлiзацiю
f–f -люмiнесценцiї 1,10-фенантролiном i узгоджується з визначеними даними триплетних
рiвнiв лiгандiв у дослiджуваних комплексах.
У спектрах фотолюмiнесценцiї дослiджених комплексiв спостерiгаються смуги, що вiд-
повiдають f–f -переходам iонiв європiю (5D0–
7F0 580 нм; 5D0–
7F1 590 нм; 5D0–
7F2 612 нм;
5D0–
7F3 650 нм; 5D0–
7F4 700 нм) та тербiю (5D4–
7F1 490 нм; 5D4–
7F2 545 нм; 5D4–
7F3 ∼
∼ 585 нм). Емiсiя лiганду в короткохвильовiй областi не спостерiгається, що також пiд-
тверджує ефективнiсть трансферу енергiї з лiгандiв на метал. На рис. 3 показано спектри
фотолюмiнесценцiї плiвок комплексiв. У випадку плiвок, на вiдмiну вiд розчинiв, iнтерпре-
тувати iнтенсивнiсть фотолюмiнесценцiї складно через численнi фактори, що можуть на
неї впливати (товщина плiвки, нерiвнiсть поверхнi, коефiцiєнти вiдбиття тощо).
Таблиця 2. Оцiнка положення найнижчих триплетних рiвнiв у комплексах вiдносно емiсiйних рiвнiв європiю
(5D0) та тербiю (5D4)
Сполука ∆E, см−1
EuWi3 · 2H2O 9948
EuWi3Phen 5071
TbWi3 · 2H2O 6748
128 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №4
Рис. 2. Спектри збудження люмiнесценцiї (1–3 ) комплексiв 1–3
Рис. 3. Спектри люмiнесценцiї плiвок (1–3 ) комплексiв 1–3
Вольт-ампернi характеристики створених гетероструктур. Планарнi гетерострукту-
ри, що вiдповiдають № 1–3 (див. табл. 1), продемонстрували вiдносно низькi значення елект-
ричного опору пiкселiв (опiр при прямiй напрузi 1В становив вiд 24 до 46 Ом). Цей опiр
вiдповiдає опору електродiв IТО та алюмiнiю з кальцiєм, що свiдчить про те, що плiвка
комплексних сполук європiю не є суцiльною. Пiкселi зразка № 4 (див. табл. 1) мають бiль-
шi значення електричного опору (80–163 Ом), що можна пояснити таким: плiвка, нанесена
з розчину з бiльшою концентрацiєю, має бiльш суцiльну структуру. Однак на зразках цих
планарних гетероструктур електролюмiнесценцiя не спостерiгалась. Струм, який протiкав
через структуру, проходив крiзь отвори у плiвцi комплексної сполуки i не збуджував елект-
ролюмiнесценцiю. Планарнi гетероструктури, що вiдповiдають № 5 й 6, а також № 7 й 8,
вiдрiзняються наявнiстю плiвки PVK (рис. 4). Рiзниця в опорi пiкселей становила приблизно
три порядки. Таке явище можна пояснити частковим розчиненням шару PVK при нанесеннi
плiвки комплексу та проникненням комплексу в шар PVK. Сама плiвка комплексу є прак-
тично дiелектриком, про що свiдчить високий опiр пiкселiв зразкiв № 5 й 7, а PVK має
вiдносно високу електропровiднiсть. На зразках № 5–8 спостерiгались електричнi пробої,
але стiйкої електролюмiнесценцiї на них не спостерiгалось.
Створенi планарнi гетероструктури не показали ефективної електролюмiнесценцiї, що
зумовлено численними недолiками плiвок комплексiв, серед яких неоднорiднiсть плiвок, їх
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №4 129
Рис. 4. Вольт-ампернi характеристики зразкiв виготовлених планарних гетероструктур ITO/BDB/1/Al (а:
1–4 (див. табл. 1)) та ITO/PEDOT : PSS/2/Al+Ca, ITO/PEDOT : PSS/PVK/2/Al+Ca (б : 5–8 (див. табл. 1))
низька електропровiднiсть, незбалансованiсть дiркового та електронного струмiв. Усунути
вказанi недолiки можна за допомогою таких заходiв: застосування електрон-транспорт-
ного шару мiж катодом та емiсiйним шаром для зменшення бар’єру iнжекцiї електронiв;
покращення провiдностi електролюмiнесцентного шару шляхом часткової змiни структу-
ри комплексних сполук; застосування полiмерiв як електролюмiнесцентний шар, якi мають
максимум електролюмiнесценцiї в смузi збудження фотолюмiнесценцiї комплексiв з диспер-
гованими в них комплексами.
Таким чином, з точки зору можливостi використання в технологiї MOLED схаракте-
ризовано комплекснi сполуки європiю та тербiю з N-диметилбензоїламiдофосфатом складу
EuL3 · 2H2O, EuL3Phen та TbL3 · 2H2O. Комплекси є достатньо термiчно стiйкими, мають
iнтенсивну фотолюмiнесценцiю. Пiдiбрано оптимальнi умови нанесення плiвок комплексiв
та апробовано їх як електролюмiнесцентний шар в планарних свiтловипромiнювальних ге-
тероструктурах. Комплекси, що мають задовiльнi плiвкотвiрнi властивостi, демонструють
низьку електропровiднiсть. Iншi комплекси не утворюють суцiльну плiвку, що обмежує їх
пряме використання в органiчних планарних свiтловипромiнювальних структурах. Запро-
поновано шляхи оптимiзацiї використання комплексiв у складi металоорганiчних електро-
люмiнесцентних пристроїв.
Автори висловлюють подяку С.С. Смолi та Н.В. Русаковiй (Фiзико-хiмiчний iнститут
iм. А. В. Богатського НАН України) за допомогу у виконаннi дослiджень з люмiнесцентної спект-
роскопiї.
1. Kido J., Ohtaki C., Hongawa K. et al. 1,2,4-triazole derivative as an electron transport layer in organic
electroluminescent devices // Jpn. J. Appl. Phys. – 1993. – 32, No 7A. – P. 917–920.
2. Каткова М.А., Витухновский А. Г., Бочкарев М.Н. Координационные соединения редкоземельных
металлов с органическими лигандами для электролюминесцентных диодов // Успехи химии. – 2005. –
74, № 12. – С. 1193–1215.
3. Wang Y. Z., Sun R.G., Meghdadi F. et al. Color variable multilayer light emitting devices based on
conjugated polymers and oligomers // Synth. Met. – 1999. – 102. – P. 889–892.
4. Bünzli J.-C.G., Piguet C. Taking advantage of luminescent lanthanide ions // Chem. Soc. Rev. – 2005. –
34, No 12. – P. 1048–1077.
130 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №4
5. Zheng Y.X., Shi C.Y., Liang Y. J. et al. Synthesis and electroluminescent properties of a novel terbium
complex // Synth. Met. – 2000. – 114, No 3. – P. 321–323.
6. Yu G., Liu Y.Q., Wu X. et al. Soluble Europium Complexes for Light-Emitting Diodes // Chem. Mater. –
2000. – 12, No 9. – P. 2537–2541.
7. Eliseeva S. V., Bünzli J-C.G. Lanthanide luminescence for functional materials and bio-sciences // Chem.
Soc. Rev. – 2010. – 39, No 1. – P. 189–227.
8. Legendziewicz J., Amirkhanov V., Jan’czak C. et al. Synthesis and spectroscopic investigations of lanthanide
compounds with phosphoro-azo derivatives of β-diketonates // J. Appl. Spectr. (rus). – 1995. – 62, No 4. –
P. 5–17.
9. Знов’як К.О., Овчиннiков В.А., Мороз О. В. та iн. Синтез та люмiнесцентнi дослiдження коорди-
нацiйних сполук лантаноїдiв з N, N′-дипiролiдино-N′′-трихлороацетилфосфортриамiдом и диметил-
N-трихлороацетиламiдофосфатом // Доп. НАН України. – 2009. – № 6. – С. 143–149.
10. Borzechowska M., Trush V., Turowska-Tyrk I. et al. Spectroscopic and magnetic studies of mixed lanthani-
de complexes: LnL3α, α
′Dipy in solution and solid // J. Alloys and Compounds. – 2002. – 341. –
P. 98–106.
11. Oczko G., Legendziewicz J., Trush V., Amirkhanov V. X-Ray analysis and excited state dynamics in a new
class of lanthanide mixed chelates of the type LnPh β3 Phen (Ln=Sm, Eu, Gd, Tb) // New J. Chem. –
2003. – 27. – P. 948–956.
12. Каряка Н.С., Слива Т.Ю., Трачевський В. В. та iн. Синтез та спектральнi дослiдження комплексiв
лантаноїдiв на основi диметил-N-бензоїламiдофосфату у неводних розчинах та кристалiчному станi //
Доп. НАН України. – 2013. – № 1. – С. 123–131.
13. Миронов В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. – Н. Новгород: Изд-во Ин-та физики
микроструктур РАН, 2004. – 110 с.
14. Latva M., Takalo H., Mukkala V.-M. et al. Correlation between the lowest triplet state energy level
of the ligand and lanthanide(III) luminescence quantum yield // J. Luminescence. – 1997. – 75. –
P. 149–169.
Надiйшло до редакцiї 08.11.2013Київський нацiональний унiверситет
iм. Тараса Шевченка
Iнститут фiзики напiвпровiдникiв
iм. В. Є. Лашкарьова НАН України, Київ
Н.С. Каряка, О.О. Лицис, Т.Ю. Слива, Ю.В. Коломзаров,
М.А. Миняйло, И. Е. Минакова, В.М. Сорокин, В.М. Амирханов
Применение комплексов лантаноидов на основании
N-диметилбензоиламидофосфата в разработке технологии
металлорганических электролюминесцентных устройств (MOLED)
С целью поиска нових перспективних электролюминесцентных материалов были изу-
чены фотолюминесцентные свойства и термическая устойчивость комплексов состава
EuL3 · 2H2O, EuL3Phen и TbL3 · 2H2O (HL = PhC(O)N(H)P(O)(OCH3)2, Phen= 1,10-фе-
нантролин). Разработана технология получения из неводних растворов пленок исследуе-
мых комплексов. Данные пленки охарактеризированы с помощью методов атомно-сило-
вой микроскопии и флуоресцентной спектроскопии. Созданы экспериментальные образ-
цы планарных светоизлучающих гетероструктур состава ITO/BDB/EuWi3 · 2H2O/Al
и ITO/PEDOT:PSS/Complex/Al + Ca, ITO/PEDOT:PSS/PVK/Complex/Al + Ca (Complex =
= EuL3Phen или TbL3 · 2H2O) и исследованы их вольт-амперные характеристики.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №4 131
N. S. Kariaka, O.O. Litsis, T. Yu. Sliva. Yu. V. Kolomzarov, M. A. Minyailo,
I. E. Minakova, V.M. Sorokin, V. M. Amirkhanov
Application of N-dimethyl benzoylamidophosphate-based coordination
compounds in the development of the technology for metallorganic
light-emitting diodes (MOLED)
Photoluminescent properties and thermal stability of the complexes EuL3 · 2H2O, EuL3Phen and
TbL3 · 2H2O (HL = PhC(O)N(H)P(O)(OCH3)2, Phen = 1,10 -phenantroline) have been studied
in order to find new promising electroluminescent materials. A method allowing the fabrication
of films from non-aqueous solutions has been developed for the studied compounds. The obtai-
ned films were characterized by means of atomic force microscopy and fluorescence spectroscopy.
Experimental samples of planar light-emitting heterostructures ITO/BDB/EuWi3 · 2H2O/Al and
ITO/PEDOT:PSS/Complex/Al + Ca, ITO/PEDOT:PSS/PVK/Complex/Al + Ca (Complex =
= EuL3Phen or TbL3 · 2H2O) have been created, and their current-voltage characteristics are
investigated.
132 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №4
|