Тема: СТРОЕНИЕ J-АГРЕГАТОВ КАК ЦЕНТРОВ СВЕЧЕНИЯ В ПОЛИМЕРНЫХ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СТРУКТУРАХ (02.00.04)
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
Перспектива применения J-агрегатов связана также с их использованием в органических светоизлучающих диодах (ОСИД, в зарубежной литературе – OLED) в составе полимерных композитов на основе широкозонных полимеров, где эти надмолекулярные структуры служат наноразмерными центрами свечения, имеющими близкие к монохроматическим полосы оптического излучения, расположенные в различных областях спектра. В результате в одной и той же полимерной матрице появляется возможность генерировать как индивидуальные полосы триады RGB, так и излучение с заданными координатами цветности. Как правило, J-агрегаты в объёме полимерной матрицы распределены изотропно, что далеко не всегда позволяет использовать их полезные возможности. Определенная ориентация агрегатов в объеме полимерного композита потенциально способна придать рабочему слою новые полезные электронно-дырочные транспортные свойства, обусловленные анизотропией.
Оптические и транспортные свойства J-агрегатов помимо строения молекул красителей определяются их собственной морфологией и молекулярно-кристаллическим строением, поэтому получение достоверной информации о J-агрегатах необходимо для успешного создания оптоэлектронных наноматериалов с новыми полезными свойствами.
В работе представлены результаты исследования строения J-агрегатов ряда цианиновых красителей методом атомно-силовой микроскопии (АСМ). Изучены их электро-люминесцентные свойства в матрицах водорастворимого интерполимерного комплекса полианилина (ПАн-ПАМПСК) и органорастворимого полифлуорена (ПФ). Исследован ряд новых широкозонных производных полифлуорена с целью использования в органических светоизлучающих диодах (ОСИД) в качестве электроактивных матриц для формирования полимерных композитов на основе J-агрегатов.
Работа была выполнена при финансовой поддержке Международного научно-технического центра (проект 3718), а также Федеральных Целевых Программ: госконтракт № 02.523.11.3002 (шифр 2007-3-2.3-07-01-009) по теме: “Разработка нового поколения систем визуального отображения информации на основе органических электролюминесцентных материалов” и госконтракт № 16.516.11.6072. (шифр 2011-1.6-2.6-ИР1) по теме: “Разработка нового поколения источников света на основе органических светодиодов”.
Цели работы:
1. Анализ морфологии J-агрегатов некоторых цианиновых красителей методом АСМ высокого разрешения для получения возможности прогнозирования оптоэлектронных свойств этих систем.
2. Построение моделей J-агрегатов на основе полученных данных АСМ с учетом возможной структурной вариабельности этих объектов без изменения морфологии.
3. Формирование полимерных нанокомпозитов состава J-агрегаты/ПАн-ПАМПСК и изучение их электролюминесцентных свойств. Определение роли размера и морфологии нанофазы J-агрегатов в механизме электролюминесценции (ЭЛ) композита J-агрегаты/ПАн-ПАМПСК в структуре ОСИД.
4. Получение нового типа функциональных полимерных материалов с электро-люминесцентными свойствами на основе нанокомпозитов состава J-агрегаты/полифлуорен.
5. Исследование новых производных полифлуорена с целью разработки электро-люминесцентных полимерных нанокомпозитов с полезными спектральными и электрофизическими свойствами для ОСИД.
Научная новизна. В работе впервые применен метод атомно-силовой микроскопии высокого разрешения для исследования J-агрегатов. Обнаружены отличительные особенности в морфологии J-агрегатов, однозначно указывающие на их формирование или объеме раствора, или на поверхности подложки. Предложены адекватные модели симметричного и асимметричного пространственного расположения мономеров красителей в слоях J-агрегатов с различной морфологией. Показано, что для эффективной работы ОСИД, содержащего электролюминесцентный слой состава J-агрегаты/полимер, важное значение имеют линейные размеры и морфология J-агрегатов. Изучен ряд новых производных полифлуорена с целью их использования в ОСИД, получены спектральные характеристики и обнаружено влияние способа формирования пленок ПФ на спектр их электролюминесценции (ЭЛ) в структуре ОСИД.
Практическая значимость работы. Эффективное использование наноразмерных J-агрегатов в качестве центров свечения в органических светодиодных структурах требует достоверной информации об их морфологии, геометрических размерах и молекулярно-кристаллическом строении. Нами использован метод АСМ высокого разрешения. Разработан ряд полезных методических приемов и подходов к анализу экспериментальных данных при изучении агрегатов цианиновых красителей. Убедительно показано, что J-агрегаты формируются как в объёме раствора, так и на поверхности подложки. Важное практическое значение имеет тот факт, что морфология агрегатов полностью зависит от того, в каком месте и при каких условиях они были сформированы. На примере одной из структур ОСИД была показана важность размера и морфологии нанофазы в композите J-агрегат/полимер. Изучен ряд новых производных полифлуорена как активных широкозонных матриц при формировании нанокомпозитов для светоизлучающих слоёв ОСИД.



