Piraniliden fragmentu saturošu krāsvielu optiskās un optoelektriskās īpašības

Abstract

Anotācija. Promocijas darbs ir par oriģināliem piraniliden fragmentu saturošiem organiskajiem savienojumiem, kuri pateicoties tritiloksietil grupai spēj veidot amorfu plānu kārtiņu no šķīduma. Darba mērķis ir izpētīt šo amorfu struktūru veidojošu vielu optiskās un elektriskās īpašības un noskaidrot vielu iespējamo pielietojumu organiskajos cietvielu lāzeros un gaismu emitējošās diodēs. Darbā tika pierādīts, ka tritiloksietil grupām ir maza ietekme uz elektronu pārejām pētītajās molekulās. Tai pašā laikā šī grupas efektīvi ekranē molekulas hromoforo daļu no apkārtējās vides, tādejādi nodrošinot iespēju novērot fotoluminiscenci neatšķaidītās plānā kārtiņās (kārtiņas, kuras sastāv tikai no pētāmām vielām). Izpētot plāno kārtiņu un šķīdumu fotoluminiscences spektrus, tika konstatēts, ka molekulām ar divām donorām grupām raksturīga papildus josla garo viļņu pusē. Tā rodas no labi aizsargāta ierosināta stāvokļa, ar kuru saistīta mazāk varbūtīga gaismas izstarojoša elektronu pāreja. Darbā tika novērota pastiprinātā spontānā emisija neatšķaidītās plānās kārtiņās. Līdz šim šāds efekts nav novērots plānās kārtiņās, kuras sastāvētu tikai no piraniliden fragmentu saturošiem savienojumiem. Pastiprinātās spontānās emisijas ierosmes impulsa enerģijas sliekšņa vērtība ir vairāk nekā par kārtu mazāka polimēra matricā ar darbā pētīto vielu 4-dicianometilēn-2-(N,Nditritiloksietilaminostiril)- 6-metil-4H-pirāns, salīdzinot ar tādā pašā polimērā iejauktām plaši pazīstamām lāzera molekulām 4-dicianometilēn-2-metil-6-(4- N,N-dimetilaminostiril)-4H pirāns. Tas nozīmē, ka pētītā viela ir perspektīvāka lāzera aktīvās vides radīšanai. Elektroluminiscences pētījumi parādīja, ka šie savienojumi neatšķaidītās plānās kārtiņās nav perspektīvi organiskajās gaismu emitējošās diodēs mazās fotoluminiscences kvantu iznākuma un papildus lādiņnesēju lamatu līmeņu dēļ.

Abstract. This work is dedicated to original organic compounds containing pyranyliden fragment which are forming amorphous thin films from solutions due to attached trityloxyethyl groups. The aim of the work is to investigate optical and electrical properties of these glassy forming organic compounds and to evaluate the possible use of them in light emitting diodes or organic solid state lasers. In the work insignificant influence of trityloxyethyl groups on optical transitions in the molecules was confirmed. At the same time due to protection of active chromophore part from intermolecular interaction by these groups observation of photoluminescence takes place in the pure films of investigated compounds.. In case of two donor groups consisting molecules in pure films as well as in high concentration solutions second long wavelength band in photoluminescence spectra was observed. The origin of this band is well protected exited state from which low probable radiative transition takes place. Amplified spontaneous emission in the pure thin films was observed in the work. Till now it has not been obtained in thin films which consisted only from pyranyliden fragment containing molecules. More than one order of magnitude less threshold value of the amplified spontaneous emission was achieve in doped polymer films with investigated compound 2-(2-(4-(bis(2- (trityloxy)ethyl)amino)styryl)-6-methyl-4H-pyran-4-ylidene)malononitrile in comparison to doped polymer with well known laser dye 4- (dicyanomethylene)-2-methyl- 6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran. It means that the investigated compound is more perspective as a laser material compared to previously studied. Electroluminescence measurements showed that the pure thin films of investigated compounds are not perspective in organic light emitting diodes due to low photoluminescence quantum yield and additional charge carrier trap levels.