Науковці Інституту загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України розробили нові металокомплексні та полімерні сполуки лантаноїдів на основі ненасичених β-дикетонів з високими люмінесцентними характеристиками. Запропоноване науково-технічне рішення відкриває шлях для створення перспективних наноматеріалів для органічних світлодіодів (OLED) зі зменшеною кількістю шарів порівняно з класичними моделями OLED. Розроблено та виготовлено експериментальні зразки планарних гетероструктур сендвічевого типу, які придатні для використання в якості емісійних шарів в органічних електролюмінісцентних пристроях.
Комплексні сполуки лантаноїдів з органічними лігандами, зокрема з β-дикетонами – перспективний клас сполук для створення органічних світловипромінюючих діодів (OLED) завдяки специфіці механізму люмінесценції, що дозволяє забезпечити ефективне монохроматичне випромінювання та досягти тривалого терміну служби електролюмінесцентного пристрою. Розробка OLED для створення пласких багатокольорових інформаційних дисплеїв для телевізорів та мобільних телефонів, а також недорогих та ефективних джерел світла, є новою областю досліджень у галузі молекулярної електроніки та прикладної синтетичної хімії. Світловипромінюючі діоди стануть основними джерела світла для штучного освітлення в XXI столітті і, цілком ймовірно, зможуть замінити лампи розжарювання і навіть газорозрядні ртутні лампи.
В Інституті загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України у відділі гетерофазного синтезу неорганічних сполук та матеріалів під керівництвом доктора хімічних наук Трунової О.К. групою співробітників (кандидат хімічних наук Бережницька О.С., кандидат хімічних наук Федоров Я.В., кандидат хімічних наук Іваха Н.Б.) протягом останніх років проводяться роботи по створенню високоефективних люмінесцентних наноматеріалів на основі комплексів лантаноїдів з β-дикетонами, які містять ненасичені замісники в α-положенні хелатного кільця. На їх основі одержано широке коло нових металокомплексних, полімерних та кополімерних сполук всього ряду лантаноїдів з високими люмінесцентними характеристиками (Ілюм.~120-200×106 ум.од., φ4f ~ 6-28%). Розроблено технологію отримання нових нанокомпозитних матеріалів (плівки, порошки), які є ефективними люмінесцентними випромінювачами в видимому, інфрачервоному та УФ діапазоні спектру:
 |
На основі синтезованих металополімерів та кополімерів розроблено та виготовлено експериментальні зразки нових планарних гетероструктур сендвічевого типу складу ITO/PEDOT:PSS(TРD)/[Ln(L)3]n/PVK(Styren)/Al з товщиною напівпровідникових конструкцій 37-125 нм. У якості емісійного шару було використані плівки полімерних лантанідних сполук.
Для сконструйованих нових світлодіодів спостерігалася інтенсивна електролюмінесценція при напругах 8 – 22 В. Причому, було встановлено, що наявність власної провідності полімеру дозволяє оптимізувати гетероструктури шляхом зменшення кількості шарів порівняно з класичними моделями структур.
Отримані результати роботи опубліковано у наукових виданнях, які індексуються та реферуються міжнародними наукометричними базами Scopus та Web of Science: Applied Nanoscience (Q2); Molecular Crystals and Liquid Crystals (Q2); Optical Materials (Q1). Презентацію інноваційної розробки «Нові люмінесцентні наноматеріали для OLED пристроїв» зроблено на виставці «Elcom Ukraine 2019», ХІІІ Міжнародній виставці «ЕІА: електроніка і промислова автоматизація» та Міжнародній виставці сонячної енергетики «Solar Ukraine 2019», де отримано диплом.
За інформацією Інституту загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України