| Аннотация |
Глобальное развитие цифровых устройств привело к тому, что OLED-технологии получили колоссальное развитие во всем мире. ОLED-дисплеи стали популярными благодаря нескольким факторам. Во-первых, они обеспечивают высокое качество изображения с высоким контрастом, насыщенными цветами и широкими углами обзора. OLED дисплеи делятся на три типа: с матрицей с комбинацией «красных-зелёных-синих» пикселей (RGB-матрица), с матрицей с белой задней панелью (излучающая белым светом) и субтрактивными фильтрами, которые преобразуют белый свет в «красные-зелёные-синие» пиксели, и с матрицей с единой синей задней панелью и флуоресцентными эмиттерами, которые преобразуют «синюю» эмиссию в другие цвета. Две из трёх описанных архитектур критически зависят от «темно-синих» эмиттеров, которые должны при этом отвечать современному стандарту цветового пространства BT.2020. Для генерации излучения в синей области спектра используются флуоресцентные эмиттеры с небольшим стоксовым сдвигом, например, сопряжённые органические молекулы, комплексы Zn2+ или Al3+ с органическими лигандами. Однако, квантовый выход электролюминесценции устройств на основе таких соединений теоретически ограничен 25 %, что является огромным недостатком. Данное ограничение можно обойти за счет внедрения триплетных излучателей (фосфоресцентные или TADF), для которых квантовая эффективность может достигать 100 %. На данный момент для всех цветных пикселей используются соединения иридия(III), однако именно в синем цвете они страдают от низкого срока службы и плохо соответствуют характеристикам цветности. Один из вариантов увеличения квантовой эффективности металл-органических комплексов, которые обладают внутрилигандной люминесценцией, это «сделать» их тоже триплетными эмиттерами, например, воспользовавшись эффектом «тяжёлого атома». Введение в систему тяжёлого атома приводит к тому, что запрещённые синглет-триплетные переходы в органических молекулах становятся более разрешёнными, и молекула может демонстрировать фосфоресценцию или TADF. Для реализации вышеописанного подхода можно использовать трёхвалентные металлы – ионы с электронной конфигурацией d10 (Ga3+, In3+, Tl3+) и d0 (Sc3+, Y3+, La3+), при этом только соединения Tl3+ являются крайне токсичными и не могут использоваться в прикладных целях. Остальные 5 элементов могут давать устойчивые и не токсичные комплексные соединения. В ряду Sc3+, Y3+, La3+ можно легко прослеживать влияние «тяжёлого атома» на эмиссионные свойства. Ожидается, что именно комплексы Y3+, La3+ и In3+ продемонстрируют эффективную люминесценцию с микросекундными временами жизни, и потенциально будут использованы в OLED устройствах с требуемыми характеристиками. В качестве органических лигандов для синтеза обсуждаемых комплексов M3+ выбраны производные пиридазина, пиразина и пиримидина, эти циклы являются природными флуорофорами. Коммерчески доступные хлорпроизводные этих гетероциклов легко модифицируются до гидразинопроизводных, которые впоследствии при конденсации с различными дикетонами и альдегидами приводят к получению широкого круга N,N- и N,N,O-донорных лигандов. Важно подчеркнуть, что наличие нескольких донорных атомов будет обеспечивать прочность образующихся комплексов, а геометрия самого лиганда после координации к иону металла будет обеспечивать структурную жесткость, что благоприятно влияет на увеличение интенсивности люминесценции. Кроме этого, относительная простота модификации предложенных лигандов открывает широкий простор для направленного дизайна новых люминесцентных материалов на основе комплексов трёхвалентных металлов. Ожидается, что варьирование электронных и стерических характеристик лигандов за счет направленного синтеза, позволит настраивать эмиссионные свойства комплексов. Суммируя вышесказанное, данный проект ориентирован на установление корреляций «состав – строение – свойство», что может стать важной фундаментальной базой для создания «тёмно-синих» эмиттеров для OLED устройств.
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
