Дослідження нанорозмірних плівок 1,7- дифенілзаміщеного BODIPY для OLED
Автор: Пристай Володимир Михайлович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електронні прилади та пристрої
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Пристай В.М., Кремер І.П. (керівник). Дослідження нанорозмірних плівок 1.7-дифенілзаміщеного BODIPY для OLED. Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація. Магістерську кваліфікаційну роботу присвячено дослідженню нанорозмірних плівок 1.7-дифенілзаміщеного BODIPY для OLED. У роботі розглянуто технологію LED, проведено порівняльний аналіз її з OLED-технологією та визначено основні їх переваги та недоліки. Проведено огляд літератури та зроблено висновки щодо використання нанорозмірних плівок 1.7-дифенілзаміщеного BODIPY у цій технології. У кристалічній формі центральна частина BODIPY є фактично симетричною і плоскою, не враховуючи два атома фтору [1]. Досліджуваний матеріал характеризується високим квантовим виходом. Переважні довжини хвиль менші 600 нм. Він є стійкий до температур, не чутливий до полярності і кислотності середовища та інших умов. Також вони хімічно інертні, що дає змогу зручного використання [2]. BODIPY та його похідні можуть бути отримані шляхом взаємодії відповідних похідних 2,2-дипірометену з комплексом трифториду бору та діетилового ефіру у присутності триетиламіну. Складність синтезу обумовлена нестабільністю звичайного попередника дипірометену, а не самого BODIPY [3]. До попередників дипірометену можна отримати доступ з відповідних похідних піролу кількома методами. Зазвичай одна альфа-позиція у зайнятих піролах заміщується, а інша вільна. Конденсація такого піролу, який отримується в результаті синтезу піролу Knorr, з ароматичним альдегідом у присутності трифтор-оцтової кислоти отримується дипірометан, який окислюється до дипірометену. Альтернативою отримання дипірометенів є обробка піролу піролу похідним активованої карбонової кислоти, зазвичай хлоридом ацилу. Несиметричні дипірометени можна отримати конденсацією піролів з 2-ацилпіролами. Можуть бути отримані проміжні дипірометени, але їх виділення зазвичай порушується через їх нестабільність. Барвники BODIPY характеризуються малим зсувом Стокса, високими квантовими виходами флуоресценції, що не залежать від навколишнього середовища, часто наближаючись до 100% навіть у воді, різкими максимумами випромінювання, що сприяють загальній яскравості та високою розчинністю у багатьох органічних розчинниках. Поєднання цих властивостей робить флуорофори BODIPY перспективними матеріалами для виробництва OLED. Положення смуг поглинання та випромінювання залишаються майже незмінними в розчинниках різної полярності, оскільки дипольний момент та дипольний перехід взаємно ортогональні [4]. Органічний світлодіод ? це світлодіод, в якому випромінюючий електролюмінесцентний шар є плівкою органічної сполуки, яка випромінює світло у відповідь на електричний струм. Цей органічний шар розташований між двома електродами; як правило, принаймні один з цих електродів є прозорим. OLED використовуються для створення цифрових дисплеїв на таких пристроях, як телевізійні екрани, монітори комп’ютерів, портативні системи, такі як смартфони, портативні ігрові приставки та інші. Основним напрямком досліджень є розробка білих OLED-пристроїв для використання в твердотільному освітленні [5]. Структури для OLED було отримано методом послідовного вакуумного осадження органічних напівпровідникових шарів та металевих електродів на попередньо очищені скляні підкладки оксиду індію та олова (ITO) при високому вакуумі [6]. Пристрій А характеризується високою яскравістю і квантовим виходом, а пристрій Б – стабільною зовнішньою квантовою ефективністю в широкому діапазоні щільності робочого струму (30-315 мА*м-2). Об’єктом дослідження є органічні світлодіоди. Предмет дослідження – плівки 1.7-дифенілзаміщеного BODIPY. Мета дослідження – дослідити можливість використання нанорозмірних плівок 1.7-дифенілзаміщеного BODIPY в технології органічних світлодіодів. Ключові слова: квантовий вихід, органічний світлодіод, довжина хвилі, ширина забороненої зони, флуорисценція. Перелік використаних літературних джерел. K. Tram; H. Yan. The synthesis and crystal structure of unsubstituted 4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene (BODIPY) / edit by H. A. Jenkins; S. Vassiliev; D. Bruce. – Dyes and Pigments. – Philadelphia. – 2009. - №82(3). – pp. 392-395. A. Schmitt. Synthesis of the Core Compound of the BODIPY Dye Class: 4,4?-Difluoro-4-bora-(3a,4a)-diaza-s-indacene / edit by B. Hinkeldey; M. Wild; G. Jung. – Bethesda. – 2009. - №19(4). – pp. 755-759. R. Hu, B. Z. Tang. The Smallest and One of the Brightest. Efficient Preparation and Optical Description of the Parent Borondipyrromethene System / edit by I. J. Arroyo, G. Merino, E. Pena-Cabrera. – Washington DC. – 2009. - №74(15). – pp. 5719-22. Aurore Loudet. BODIPY dyes and their derivatives:? Syntheses and spectroscopic properties / Aurore Loudet and Kevin Burgess // Chemical Reviews. – Washington DC. – 2007. - №107(11). – pp. 4891-4932. Chang, Yi-Lu. White Organic Light-Emitting Diodes for Solid-State Lighting / Chang, Yi-Lu, Lu, Zheng-Hong // Journal of Display Technology. –Washington DC. – 2013. – №99. – 1. Органічна електроніка: підручник / Г.В.Баришніков, Д.Ю.Волинюк, І.І.Гельжинський, З.Ю. Готра, Б.П.Мінаєв, П.Й.Стахіра, В.В.Черпак; за ред. З.Ю.Готри. – 2-ге вид., зі змін. і допов. – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2019.