The fluorescence and phosphorescence of new organic molecules with thermally activated delayed fluorescence i

Измайлова, Наталья Викторовна

Самсонова, Любовь Гавриловна

Russian

National Open Repository Aggregator (NORA)

New materials with thermally activated delayed luminescence for OLED

Tomsk State University Repository

  МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ  ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ           ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ   Материалы Международной научной конференции  22 – 25 мая 2019 г.         Томск 2019   Полифункциональные химические материалы и технологии 10 УДК 519.6, 541.124/128 НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ТЕРМАЛЬНО АКТИВИРОВАННОЙ ЗАМЕДЛЕННОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИЕЙ ДЛЯ ОСИД NEW MATERIALS WITH THERMALLY ACTIVATED DELAYED LUMINESCENCE FOR OLED  Измайлова Н.В., Самсонова Л.Г. Izmailova N.V., Samsonova L.G. Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия e-mail: izmailova.sfti@gmail.com  The fluorescence and phosphorescence of new organic molecules with thermally activated delayed fluorescence in solutions and films were studied. The energy gap between S1 and T1 electronically excited states was estimated and the electroluminescent properties of molecules were predicted.  В настоящее время более 100 лабораторий в мире занимаются исследованиями и разработкой органических светоизлучающих диодов (ОСИД). Основным компонентом ОСИД является органический светоизлучающий слой, от характеристик которого зависят итоговые характеристики устройства. Поиск новых материалов для ОСИД является актуальной задачей современной органической электроники. Согласно квантовой статистике при электровозбуждении 75 % экситонов образуются в триплетном Т1 состоянии, излучение с которого запрещено правилами отбора и только 25 % – в синглетном S1. Частичный переход из Т1 в излучающее S1 состояние возможен в молекулах с малым энергетическим зазором между этими состояниями. В связи с этим синтез и изучение таких веществ является актуальным [1]. Объектами исследования выбраны органические молекулы, синтезированные в институте проблем химической физики РАН (г. Черноголовка): 2,8-бис[N,N-ди(4-метоксифенил)амино]дибензотиофен-S,S-диоксид (шифр L1); 2-N,2-N,8-N-тетракис(4-метоксифенил) – (дибензотиофен-5,5-диоксид)-2,8-диамин (шифр L2). Электронные спектры поглощения исследованы в растворах хлороформа и этанола (рис. 1). Для оценки энергетической щели (S1–T1) изучены спектры флуоресценции, замедленной флуоресценции при комнатной температуре и фосфоресценции при температуре жидкого азота. На рис. 2 и 3 приведены соответствующие спектры для соединений L1 и L2. Величина энергетической щели между синглетным и триплетным состояниями получена по разности положения максимумов полос флуоресценции и фосфоресценции. В таблице приведены полученные данные.     а б Рис. 1. Спектры поглощения в растворах хлороформа и этанола (кривые 1 и 2): а – L1; б – L2. Положение максимумов: 292 нм, 368 нм (L1, кривая 1); 287 нм, 363 нм (L1, кривая 2); 290 нм, 362 нм (L2, кривая 1); 282 нм, 354 нм (L2, кривая 2)  Секция 2. Достижения в области получения, изучения свойств органических и неорганических веществ и материалов 11 Т а б л и ц а  Максимумы полос флуоресценции и фосфоресценции при 77 К в пленке ТВО.  Величина энергетической щели Δ (S1–T1)  Соединение λфлуор., нм, (νфл, см-1) λфосфор., нм, (νфосфор, см-1) Δ (S1–T1), см-1 (эВ) L1 484 (20703) 536 (18656) 2046 (0,25) L2 527 (18975) 557 (17953) 1022 (0,13)     Рис. 2. Спектры флуоресценции (1) и замедленной флуоресценции (2) при Т=296 К, фосфоресценции (3) при Т=77 К соединения L1 в пленке ТВО    Рис. 3. Спектры флуоресценции (1) и замедленной флуоресценции (2) при Т=296 К, фосфоресценции (3) при Т=77 К соединения L2 в пленке ТВО  Из данных таблицы следует, что разница между синглетным S1 и триплетным Т1 уровнями у соединения L2 составляет 0,13 eV, что почти в два раза меньше, чем для соединения L1 (0,25 eV). Следовательно, в люминесценцию соединения L2 существенный вклад вносит механизм термально активированной замедленной флуоресценции, способствуя повышению количества высветившихся экситонов. На основании полученных данных можно ожидать, что соединение L2 в ОСИД устройствах будет давать более яркое свечение, чем L1 [2].   Список литературы   1. Dias F.B., Penfold T.J., Monkman A.P. Photophysics of thermally activated delayed fluorescence molecules // Methods and Applications In Fluorescence, 2017. Vol. 5. № 1. P. 1–25. 2. Gadirov R.M., Valiev R.R., Samsonova L.G., Degtyarenko K.M., Izmailova N.V., Odod A.V.,Krasnikova S.S., Yakushchenko I.K., Kopylova T.N. Thermally activated delayed fluorescence in dibenzothiophene sulfone derivatives: theory and experiment // Chemical Physics Letters. 2019. Vol. 717. P. 53–58.   

http://vital.lib.tsu.ru/vital/access/services/Download/vtls:000667225/SOURCE1

New materials with thermally activated delayed luminescence for OLED

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

National Open Repository Aggregator (NORA)

Tomsk State University Repository