Resumen de NIR-OLED (1.54 µm) emitting electroluminescent diode arrays based on Er-complexes manufactured by cost-effective methods

María del Carmen Coya Párraga, Ángel Luis Álvarez Castillo, Miguel García-Vélez, Pablo Martín Ramos, Manuela Ramos-Silva, Carlos Zaldo Luezas, Pedro Chamorro Posada, Jesús Martín Gil

• español

  Se han fabricado y caracterizado diodos orgánicos emisores de luz en el infrarrojo cercano (NIR-OLED) procesados desde solución, basados en nuevos complejos de Erbio (III) con fórmula general [Er(β-d)3(N,N-donor)] utilizando métodos de bajo coste. Los ligandos primarios son β-dicetonatos fluorados 4,4,4-trifluoro-1-(2-naftil)-1,3-butanodiona (Htfnb o Hnta) o 1,1,1-trifluoro -5,5-dimetil-2,4-hexanodiona (Htpm) y los ligandos secundarios 2,2’-bipiridina (bipy) o 5-nitro-1,10-fenantrolina (5NO2phen) actúan como bases de Lewis. La estructura del diodo es vidrio/óxido indio-estaño (ITO)/poli (3,4-etilendioxitiofeno)-poli (estireno sulfonato)/complejo de Er(III)/Calcio/Aluminio. La electroluminiscencia resultante corresponde con la emisión de la transición 4I13/2→4I15/2 del Er(III) a 1.5 μm sin que se observe emisión alguna en el visible. La caracterización fotofísica muestra que, bajo excitación con luz UV, se produce un apagamiento de la emisión de los ligandos acompañado por una emisión en el NIR del Er(III) análoga a la obtenida por excitación eléctrica, confirmando de este modo la transferencia completa de energía desde los ligandos al ion Er(III). Presentamos un método de fabricación que evita cualquier paso fotolitográfico con máscara. Los resultados reportados muestran un camino sencillo para obtener diodos emisores de luz en el infrarrojo cercano utilizando métodos de bajo coste.

• English

  Solution processed 1.54 μm near infrared organic light-emitting diodes (NIR-OLED) based on novel Er(III) complexes, having the general formula [Er( -diketonate)3(N,Ndonor)], have been manufactured by cost-effective methods and their properties studied. 4,4,4-trifluoro-1-(2-naphthyl)-1,3-butanedione (Htfnb or Hnta) or 1,1,1-trifuoro-5,5-dimethyl-2,4-hexanedione (Htpm) are the fluorinated -diketonate primary sensitizers, and 2,2’-bipyridine (bipy) or 5-nitro-1,10-phenanthroline (5NO2phen) act as N,N-donors. The simple structure of the diodes is glass/indium-tin oxide (ITO)/poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrene sulfonate)/[Er-complex]/Ca/Al. The resulting electroluminescence corresponds with the 4I13/2→4I15/2 Er(III) emission at 1.54 μm and no visible emission is observed. Photophysical characterization proves that, upon organic ligand excitation by UV light, the luminescence from the ligands is totally quenched in favour of 4I13/2→4I15/2 Er(III) emission, confirming a complete resonant energy transfer from the ligands to the Er(III) ion, analogous to that observed in the electroluminescence emission. We present a fabrication method that avoids any photolithographic or mask step. The reported results show a simple way to obtain large area NIR-OLEDs by cost-effective methods.