polski

PL Praca poświęcona jest określeniu przydatności wybranych barwników fluoryzujących należących do grupy pochodnych kwasu peryleno-3,4,9,10-tetrakarboksylowego w warstwach aktywnych organicznych diod elektroluminescencyjnych (OLED). Do badań wybrano 27 barwników będących tetraestrowymi i imidoestrowymi pochodnymi kwasu perylenowego oraz estrowymi pochodnymi z dołączonymi atomami chloru do rdzenia perylenowego w pozycjach 1,6,7,12. Podstawniki boczne badanych barwników różniły się ilością atomów węgla w łańcuchu alkilowym. Badanie tego typu perylenowych pochodnym miało na celu uzyskanie warstw molekularnych o najwyższym stopniu uporządkowania zachowujących zarazem wysoką wartość wydajności kwantowej luminescencji. W ramach rozprawy zbadano organizację molekularną pochodnych kwasu perylenowego oraz mieszanin wybranych barwników z kwasem arachidowym w monomolekularnych warstwach na granicy faz powietrze/woda (warstwach Langmuira) oraz w warstwach przeniesionych na podłoże stałe (warstwy Langmuira-Blodgett – LB). Na podstawie izoterm ciśnienie powierzchniowe – średnia powierzchnia przypadająca na cząsteczkę, stopnia przeniesienia oraz analizy tekstur monowarstw LB uzyskanych za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM) określono, że stopień mieszalności składników zależy od pH subfazy, na której monowarstwy zostały wytworzone. Zarejestrowano widma absorpcji i emisji oraz obrazy tekstur uzyskane przy użyciu AFM w celu określenia organizacji molekularnej tetraestrowych pochodnych kwasu perylenowego w wielowarstwach LB. Pomiary spektroskopowe pozwoliły na ocenę wpływu długości łańcuchów alkilowych przyłączonych do rdzenia perylenowego cząsteczek na udział emisji monomerycznej i ekscimerowej oraz wydajności kwantowej luminescencji. Istotnym elementem rozprawy doktorskiej jest konstrukcja układu pomiarowego do wyznaczania wydajności kwantowej fotoluminescencji ΦL metodą absolutną Zbudowana aparatura została starannie przetestowana za pomocą uznanych wzorców fluorescencyjnych. Za pomocą tego układu eksperymentalnego, wykorzystującego sferę całkującą, wyznaczono bezwzględną wartość ΦL mono- i wielowarstw barwników perylenowych wytwarzanych techniką LB, cienkich warstw naparowanych próżniowo metodą CVD (ang. Chemical Vapor Deposition) oraz polikrystalicznych próbek barwników. Szczególnie interesujące wydają się być bardzo wysokie wartości wydajności kwantowej chlorowanych pochodnym kwasu perylenowego. Określenie tego podstawowego parametru struktur luminezujących pozwala na ilościową analizę ocenę ich możliwości aplikacyjnych w OLED.

EN The dissertation is devoted to determination of potential application of perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid derivatives in active layers in organic light emitting diodes. More than 25 dyes were characterized in form of monomolecular layers at the air/water interface (Langmuir films), monolayers transferred onto solid substrates (Langmuir-Blodgett films – LB) and as polycrystalline solid samples. The dyes, namely tetraester and imidoester derivatives of perylenetetracarboxylic acid, as well as derivatives with bay-substituted chlorine atoms in positions: 1,6,7,10, differed in alkyl chain length substituted at peripheral positions: 3,4,9,10 to the main perylene core. The aim of the study was to achieve condensed ultra-thin film structures of investigated derivatives of perylene while preserving their excellent fluorescent properties. Molecular organization in monomolecular layers at the air/water interface and transferred onto solid substrate of investigated perylene dyes and some of the dyes mixed with arachidic acid has been studied. Analysis of surface pressure versus mean molecular area isotherms, transfer ratio and atomic force microscopy (AFM) images of imidoester perylene derivative monolayers showed that miscibility of the dyes with arachidic acid depends on the pH. Recorded absorption and emission spectra supported by AFM images gave information about molecular organization of perylene tetraester derivatives in LB multilayer structures. Spectroscopic studies revealed influence of alkyl chain length substituted to the perylene core on monomeric to excimeric emission intensity ratio along with luminescence quantum yield. Important part of the dissertation is construction of an integrating sphere system for precise evaluation of photoluminescence quantum yield ΦL in absolute manner. After the performance of the system was verified using fluorescence quantum yield standards, ΦL absolute value of investigated perylene derivatives in LB films, chemical vapor deposited thin films and polycrystalline solid samples was determined. In particular, it was found that chlorine baysubstituted derivatives of perylene possess outstanding luminescence quantum yield in the solid state. Evaluation of quantum yield allows to qualitatively compare luminophores for application in OLED devices.

102

DrOIN 1599

to201480590

Przewód doktorski na starych zasadach – brak niektórych informacji i recenzji

brak uprawnień do pobrania pliku

archiwum

Alina Dudkowiak

rozprawa doktorska

Poznań, Polska

18.06.2014

Rada Wydziału Fizyki Technicznej Politechniki Poznańskiej

doktor nauk fizycznych w dyscyplinie: fizyka