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[en] DEVELOPMENT AND CHARACTERIZATION OF ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICES (OLEDS) BASED ON NEWS TETRAKIS 8-HYDROXYQUINOLINE OF RARE-EARTH COMPLEXES / [pt] DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE DISPOSITIVOS ORGÂNICOS ELETROLUMINESCENTES (OLEDS) BASEADOS EM NOVOS COMPLEXOS TETRAKIS 8-HIDROXIQUINOLINA DE TERRAS RARASHAROLD JOSE CAMARGO AVILA 06 September 2012 (has links)
[pt] O Alq3 é um dos mais importantes semicondutores orgânicos utilizados como transportador de elétrons e emissor em dispositivos eletroluminescentes (OLEDs). Este trabalho apresenta o estudo das propriedades ópticas, eletroquímicas, elétricas e morfológicas de três complexos baseados em íons de terras raras (TR) ligados à 8-hidroxiquinolina (q), Li[TR(q)4] (TR igual a La3mais, Y3mais e Lu3mais). Os espectros de absorção na região UV-Vis possuem máximos em 382nm para os complexos de Y3mais/La3mais e em 388nm para o complexo de Lu3mais. Os espectros de fotoluminescência dos complexos correspondem à emissão da (q) e não exibem as linhas características de emissão dos íons de terras raras. Os dados de analise térmica indicam que os complexos são termicamente estáveis até 325 graus Celsius e que apresentaram H2O absorvida da atmosfera. Os OLEDs fabricados e caracterizados neste trabalho foram de dois tipos: bicamadas e multicamadas.A1)ITO/NPB(25nm)/Li[TR](q)4](40nm)/Al(120nm);A2)ITO/NPB(25nm)/[Eu(DBM)3phen](20nm)/BCP(10nm)/Li[TR(q)4](20nm)/Al(120nm). Os OLEDs bicamadas apresentaram, em seus espectros de eletroluminescência, as bandas de emissão da (q) entre 520 ate 540nm. Os OLEDs multicamadas foram fabricados para testar a eficácia dos complexos Li[TR(q)4] como camadas transportadoras. Este trabalho evidenciou uma interessante dependência entre o pico máximo da emissão eletroluminescente e o raio iônico dos íons de TR. Os OLEDs baseados nos complexos Li[TR(q)4] apresentaram boas características quando comparadas com os OLEDs baseados Alq3, mostrando-se compostos promissores para o desenvolvimento de dispositivos orgânicos. / [en] The Alq3 is one of the most important organic semiconductors used as electron transporting and emitting material in organic electroluminescent devices (OLEDs). This work presents the investigation of the optical, electrochemical, electrical and morphological properties of three complexes based in ions of rare earth (RE) coordinated to 8-hydroxyquinoline (q), Li[RE(q)4] (RE equal La3more, Y3more and Lu3more). The UV-Vis absorption spectrum present the maximum absorption at: 382nm for Y3more/La3more complexes and 388nm for the Lu3more complex. The photoluminescence spectra of the complexes correspond to the emission of the (q) and does no exhibit characteristic lines of the rare earths ions. The thermal analysis data indicate that the complexes are thermally stable until 325 Celsius degrees and that showed H2O molecules absorbed from the atmosphere. The fabricated and characterized OLEDs in this work were of two types: bilayer and multilayer.A1)ITO/NPB(25nm)/Li[TR(q)4](40nm)/Al(120nm);A2)ITO/NPB(25nm)/[Eu(DBM)3phen](20nm)/BCP(10nm)/Li[TR(q)4](20nm)/Al(120nm). The bilayer OLEDs showed, in their electroluminescence spectra, the emission bands of the (q) between 520 until 540nm. The multilayer OLEDs were fabricated to test the efficiency of the complexes Li[TR(q)4] as transport layers. This work showed an interesting dependence between the EL emission peak and the ionic radius of the of RE ions. The OLEDs based on the Li[RE(q)4] complexes presented good characteristics when compared to the OLEDs based on Alq3, showing as promising compounds to the organic devices development.
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[pt] FILMES FINOS DE SISTEMAS MOLECULARES ORGÂNICOS DOPADOS: ESTUDO DA INFLUÊNCIA DOS MÉTODOS DE DEPOSIÇÃO NAS PROPRIEDADES ÓPTICAS E ELÉTRICAS / [en] THIN FILMS OF ORGANIC MOLECULAR SYSTEMS: STUDY OF INFLUENCE OF THE DEPOSITION METHODS ON OPTICAL AND ELECTRICAL PROPERTIESJUAN HUMBERTO SERNA RESTREPO 15 December 2011 (has links)
[pt] Neste trabalho é apresentado um estudo da influência das técnicas de
deposição de filmes finos nas propriedades físicas de dois sistemas
moleculares orgânicos. O estudo foi realizado através da análise das
características ópticas e elétricas de filmes finos e dispositivos OLEDs
crescidos utilizando os sistemas orgânicos: (1) DCM2:Alq3 e (2)
[Sm(tta)3(dppmo):Eu(tta)3(dppmo)]. Em ambos os casos um material é
utilizado como matriz (Alq3 ou complexo de Sm3+) e outro como dopante
(DCM2 ou complexo de Eu3+). A análise das propriedades físicas do sistema
(1), crescido por co-deposição térmica e por spin-coating, permitiram
mostrar que a resposta do sistema muda em função da técnica de deposição
usada. Por exemplo, o processo de transferência de energia molecular entre
a matriz (Alq3) e o dopante (DCM2) varia de uma técnica para outra, sendo
menos eficiente na técnica onde o filme crescido permite obter uma
separação maior entre as moléculas. O estudo também mostrou que a
transferência de energia pode ser inibida por meio de um processo de
fotodegradação do sistema com luz UV. A análise do sistema (2), crescido
pelas técnicas de co-deposição térmica e deposição térmica de moléculas
misturadas na fase sólida, mostrou que a resposta deste sistema é
independente do método de deposição utilizado. Além disso, a dopagem da
matriz Sm(tta)3(dppmo) com um complexo de európio que possui os mesmos
ligantes orgânicos, permitiu observar uma transferência de energia
intermolecular entre os dois complexos, assim como um aumento da
intensidade de emissão de algumas das transições do íon Eu3+. Estes
sistemas foram usados na fabricação de dispositivos orgânicos
eletroluminescentes e o sistema molecular 1 como sensor de radiação UV. / [en] This dissertation reports the study of the influence of different
deposition techniques on the physical properties of two molecular organic
systems: (1) DCM2:Alq3 e (2) [Sm(tta)3(dppmo):Eu(tta)3(dppmo)]. The
investigation was carried out by analyzing the optical and electrical
characteristics of thin films and organic light-emitting devices (OLEDs) based
on the two organic systems. In both systems, one of the compounds was
used as the host (Alq3 and Sm-based complex) and the other as the dopant
(DCM2 and Eu-based complex). Analysis of the system (1) physical
properties, showed that the system response varies as a function of the used
deposition technique (in this case, thermal codeposition and spin-coating).
For example, the molecular energy-transfer process between the matrix
(Alq3) and the dopant (DCM2) varies from one technique to the other, being
less efficient in the one where the molecular separation is larger. The study
also demonstrated that the energy transfer can be inhibited by means of UV
photodegradation process. System (2) was grown by thermal codeposition as
well as thermal deposition of molecules mixed in solid phase. In this case, the
results indicated that the response of this system is independent of the
deposition technique chosen. Besides, doping the Sm(tta)3(dppmo) host with
an europium complex allowed to observe not only an intermolecular energytransfer
between the two complexes but also an increasing in the emission
intensity of some Eu3+ transitions. Both systems can be applied to UV
radiation sensors’ fabrication and organic light-emitting devices.
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[en] PRODUCTION AND CHARACTERIZATION OF ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICES (OLEDS) BASED ON SUPRAMOLECULAR COMPLEXES / [pt] PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE DISPOSITIVOS ORGÂNICOS ELETROLUMINESCENTES (OLEDS) BASEADOS EM COMPLEXOS SUPRAMOLECULARESCRISTIANO LEGNANI 06 December 2006 (has links)
[pt] Neste trabalho são apresentados os resultados da produção
e
caracterização de novos dispositivos orgânicos
eletroluminescentes
(OLEDs), que podem ser divididos idealmente em três
grupos. O primeiro
composto pelos OLEDs que utilizam os distirilbenzenos
(DSBs) como
camada eletroluminescente. Os DSBs são sistemas
utilizados
em química
supramolecular como pontes para transferência de carga.
No
segundo
colocamos os OLEDs baseados em 2; 6 - bis(dietanolamina) -
4; 8 -
dipiperidinopirimida (5; 4-d) pirimidina (DIP), que é uma
droga
amplamente conhecida e utilizada no tratamento de doenças
cardiovasculares, que por possuir uma intensa
fluorescência despertou a
curiosidade para investigarmos a possibilidade da sua
utilização com
camada eletroluminescente. A utilização do DIP como camada
eletroluminescente resultou em um OLED com a maior
luminância dos
grupos estudados, 1500 cd/m2. O terceiro grupo é formado
por OLEDs
que utilizam moléculas de calixarenos ([Al . 1]3+ e [Zn .
1]2+
onde 1 = 8-
oxiquinolinacalix[4]areno) como camada transportadora de
elétrons e
eletroluminescente. Foram estudados dois sistemas
calixarenos, o
primeiro sistema é coordenado com alumínio (calix[Al]3+)
e
o segundo
coordenado com zinco (calix[Zn]2+). O sistema calix[Al]3+
apresentou uma
interessante propriedade de cooperação entre o anel
central calix e um
grupamento quinolina coordenado com Al. Utilizando este
mecanismo de
sinergia produzimos um OLED sintonizável, o qual varia o
pico de sua
banda de eletroluminescência de 510 nm pra 470 nm em
função da
tensão aplicada. Desta forma a cor da luz emitida pelo
dispositivo pode
ser variada com continuidade do azul (X=0,26 : Y=0,33
coordenadas CIE)
até o verde claro (X=0,18 : Y=0,25).Todos os sistemas
orgânicos foram
analisados de um ponto de vista térmico através da
analise
de
calorimetria diferencial de varredura (DSC), com a qual
determinamos sua temperatura de transição vítrea (Tg).
Com
o auxilio de medidas
eletroquímicas, estabelecemos um procedimento
experimental
simples e
rápido para determinar os níveis energéticos HOMO
(highest
occupied
molecular orbital) dos materiais orgânicos estudados na
forma de filmes.
Enfim, através da caracterização elétrica foi possível
determinar o tipo de
injeção de portadores que governa os dispositivos bem
como
o modelo
que controla o transporte de cargas no interior dos OLEDs. / [en] In this work the results of the production and
characterization of new
organic electroluminescent devices (OLEDs) are presented
and
discussed. The work can be ideally divided in three parts.
The first is
composed by the OLEDs that use the distyrilbenzene (DSBs)
compounds
as electroluminescent layer. The DSBs are systems used in
supramolecular Chemistry as bridges for load transfer.
This is the first time
that they are used in small molecule OLEDs. The second
part deals with
OLEDs based on dipyridamole (2; 6-bis(diethanolamino) - 4;
8 -
dipiperidinopyrimido (5; 4-d)pyrimidine) (DIP) molecule,
which is a very
well known anti-platelet drug thoroughly used in the
treatment of hearth
diseases that for possessing an intense fluorescence woke
up our
curiosity in order to investigate the possibility of its
use as
electroluminescent layer. The use of DIP as
electroluminescent layer
resulted in a particular OLED with the highest luminance
of the
investigated devices, about 1500 cd/m2. Finally, the third
part involves
OLEDs that use calixarenes molecules [Al . 1]3+ and [Zn . 1]
2+
(1 = 8-
oxyquinolinecalix[4]arene) as electroluminescent and
electron transporting
layer. In this work were studied two calixarenes systems:
the first system
is coordinated with aluminum (calix[Al]3+) and the second
one is
coordinated with zinc (calix[Zn]2+). The first one
presented an interesting
cooperation property among the central calix ring and the
quinolina group
coordinated with the Al metal. Using this synergic
mechanism we were
able to produce a tunable OLED, which electroluminescent
emission
varies continuously from 510 nm to 446 nm as a function of
the applied
bias voltage. All the organic compounds used in this work
were analyzed
from a thermal point of view through a Differential
Scanning Calorimetry
(DSC), in order to determine their transition glass
temperature (Tg). By using electrochemistry measurements
it was possible to establish a
systematic and simple experimental procedure to determine
the HOMO
(highest occupied molecular orbital) energy levels of the
organic materials
studied in the form of films. Finally, through the
electrical characterization it
was possible to determine the type of carrier injection
that governs the
fabricated devices as well as the model that controls the
carrier transport
inside the OLEDs.
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[en] DEVELOPMENT AND CHARACTERIZATION OF ORGANIC LIGHT-EMITTING TRANSISTORS (OLETS) BASED ON CONJUGATED SMALL MOLECULES / [pt] DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE TRANSISTORES ORGÂNICOS EMISSORES DE LUZ (OLETS) BASEADOS EM MOLÉCULAS PEQUENAS CONJUGADASARTHUR RODRIGUES JARDIM BARRETO 27 September 2018 (has links)
[pt] Este trabalho teve como objetivo fabricar e caracterizar Transistores Orgânicos Emissores de Luz (OLETs, Organic light-Emitting Transistors). Os OLETs combinam em um único dispositivo a funcionalidade elétrica de um transistor de efeito de campo orgânico e a capacidade de geração de luz, representando uma nova classe de dispositivos orgânicos com alto potencial de inovação em aplicações, como sistemas ópticos de comunicação, tecnologia de displays avançada, lasers orgânicos, fontes de luz em nanoescala e optoeletrônica orgânica integrada. Portanto, esta tese possui um caráter pioneiro, tanto para grupo de pesquisa quanto para o país, uma vez que ocorre a junção dos conhecimentos e domínio adquiridos sobre OFETs e OLEDs. Efetivamente, este trabalho de doutorado consistiu na fabricação e caracterização sistemática de diversos dispositivos OLET utilizando variadas arquiteturas e diversos materiais, comerciais e não comerciais, como o NT4N, o P13 e uma bicamada de C8-BTBT com TcTa:Ir(ppy)3. Os dispositivos foram caracterizados através de medidas elétricas e óticas, obtendo-se as curvas características. Também foram determinados seus parâmetros e propriedades de funcionamento, com destaque para as mobilidades de carga e para as eficiências obtidas. Houve também o entendimento e a implementação de um tratamento térmico na camada dielétrica, sendo parte fundamental da fabricação dos dispositivos. Os dispositivos fabricados apresentaram diferentes graus de desempenho, com destaque para a arquitetura bicamada, por apresentar a maior potência luminosa (4 microwatt) e a maior eficiência (0,5 por cento), sendo suficientes para inserir os dispositivos fabricados na categoria de dispositivos orgânicos altamente eficientes. Tal fato demonstra que o domínio da fabricação e da caracterização desta nova classe de dispositivos foi alcançado. / [en] The aim of this work was to achieve the knowledge of the fabrication and the characterization of Organic Light Emitting Transistors, OLETs, considered as one of the innovative technologies nowadays. The OLETs combine in a single device the electrical functionality of an organic field-effect transistor (OFET) and the light-generating capability. They represent a promising new class of organic devices with high potential for innovation in applications such as communication systems, advanced display technology, organic lasers, nanoscale light sources and integrated organic optoelectronics. In some way, this thesis has a pioneer
character, both for our research group and for the country, since it combines different knowledge and skills about OFETs and OLEDs to achieve a new device. Actually, this work involved the systematic manufacture and characterization of several OLETs using different architectures employing commercial and noncommercial materials, such NT4N, P13 and a bilayer of C8-BTBT with TcTa:Ir(ppy)3. The devices were then characterized by electrical and optical measurements. The working parameters and properties were determined as well, highlighting the charge carrier mobilities and efficiencies obtained. The understanding and the implementation of a specific heat treatment in the dielectric layer was a fundamental part of this work for the manufacture of the devices which have different degrees of performance. With emphasis on the bilayer architecture, that presented the highest luminous power (4 microwatt) and efficiency (0,5 percent), inserting the devices manufactured in the category of highly efficient organic devices. Such fact shows that the fabrication and characterization of this new class of devices has been achieved.
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[pt] DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE OLEDS BASEADOS EM SONDAS FLUORESCENTES / [en] DEVELOPMENT AND CHARACTERIZATION OF OLEDS BASED ON FLUORESCENT PROBES10 November 2021 (has links)
[pt] Nesta dissertação foram estudadas as propriedades ópticas, eletroquímicas, elétricas e morfológicas de novos compostos fluorescentes para o desenvolvimento de OLEDs. Para isto, foram estudadas algumas sondas moleculares fluorescentes utilizadas na área biomédica como agentes antitumorais
e marcadores ópticos fluorescentes: a) N,N - diisonicotinoil-2-hidroxi-5 metilisoftaldeído diidrazona (DMD); b) 2-(5 -isotiocianato-2 -hidroxifenil)benzoxazol, (5ONCS); c) 1,1 -dipireno (DIPI) e d) 7,7 -terc-butil-1,1- dipireno (TDIPI). Todos estes compostos foram sintetizados por Grupos de pesquisa brasileiros e depositados termicamente em forma de filmes finos no nosso Laboratório. No decorrer do estudo de fabricação dos OLEDs, os dispositivos bicamada baseados no DMD e no 5ONCS se mostraram pouco
eficientes devido principalmente à baixa condutividade do DMD e à elevada rugosidade da camada de 5ONCS. A solução destes problemas foi encontrada na técnica de codeposição, que consiste na evaporação simultânea de uma matriz orgânica e de um dopante (DMD ou 5ONCS) numa única camada. Desta
forma, foi possível alcançar um aumento da mobilidade das cargas nas camadas co-depositadas alem de favorecer a transferência de energia da matriz para o dopante. Os OLEDs fabricados nestas condições permitiram observar, pela primeira vez, a eletroluminescência dos compostos DMD e 5ONCS. Já os
OLEDs baseados nas moléculas DIPI e TDIPI apresentaram eletroluminescência sem a necessidade da co-deposição. Em particular, no caso do OLED baseado no TDIPI foi possível alcançar uma luminância de 1430 cd/m2 com uma eficiência de 2,65 porcento a 1mA. Os resultados deste trabalho evidenciam a
potencialidade do uso destes materiais para a fabricação de OLEDs para aplicações na área de iluminação. / [en] In this study the optical, electrochemical, electrical and morphological properties of new fluorescent compounds were studied in order to develop OLEDs based upon these materials. For this purpose some fluorescent molecular probes used in the biomedical field as antitumor agents and fluorescent optical
probes were studied: a) N,N diisonicotinoyl-2-hydroxy-5-methylisophthalaldehyde dihydrazone (DMD ), b) 2 - (5 -isothiocyanato -2-hydroxyphenyl) benzoxazole ( 5ONCS ), c) 1,1 - dipyrene (DIPI) and d) 7,7 -tertbutyl- 1,1-dipyrene (TDIPI ). All these compounds were synthesized by Brazilian research groups and then thermally deposited as thin films in our Laboratory. During the study for the fabrication of OLEDs, bilayer devices based on DMD and 5ONCS proved to have low efficiency mainly due to the low conductivity of the DMD and the high roughness of the 5ONCS layer. The solution of these problems was found in the codeposition technique, which consists in the simultaneous evaporation of an organic matrix (host) and a dopant (guest) (5ONCS or DMD) in a single layer. Thus, it was possible to achieve an increase
in the charge mobility in the co-deposited layers as well as energy transfer from the guest to the host. The OLEDs fabricated in these conditions allowed the observation, for the first time, of the electroluminescence of DMD and 5ONCS. On the other hand, the DIPI and TDIPI based OLEDs presented good electroluminescence without the need for co-deposition. In particular, in the case of the TDIPI it was possible to achieve a luminance of 1430 cd/m2 with an efficiency of 2.65 percent at 1 mA. The results of this work showed the potential of these materials for the fabrication of OLEDs for lighting applications.
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[en] FABRICATION AND CHARACTERIZATION OF ORGANIC LIGHT EMITTING DIODES (OLEDS) BASED ON BETA-DIKETONS COMPLEXES [EU(DBM)3PHEN], [EU(HFAC)3DPSO] AND [EU(HFAC)3DBSO] / [pt] FABRICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE DIODOS ORGÂNICOS EMISSORES DE LUZ (OLEDS) BASEADOS NOS COMPLEXOS BETA-DICETONATOS [EU(DBM)3PHEN], [EU(HFAC)3DPSO] E [EU(HFAC)3DBSO]FLAVIO SILVA LOPES 28 April 2020 (has links)
[pt] Esta dissertação de mestrado apresenta como proposta a investigação, a síntese e a caracterização de novos complexos baseados em terras-raras para aplicação em diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs). Para isto, três complexos beta-dicetonatos de Európio foram estudados. O foco da investigação consistiu nos dois novos complexos [Eu(hfac)3dpso] e [Eu(hfac)3dbso], sintetizado pelo nosso grupo, cuja principal diferença consistiu em avaliar o comportamento do complexo [Eu(hfac)3X], em função de dois ligante ancilares: dpso e dbso. O que poderá implicar na variação da absorção do complexo e também no processo de transferência de energia dos ligantes para o íon de Európio. Além disso, um terceiro complexo comercial [Eu(dbm)3phen] foi empregado com o objetivo de ser utilizado como referência para a fabricação e a otimização da arquitetura dos OLEDs. Estes complexos beta-dicetonatos com ligantes ancilantes coordenados por N ou O foram caracterizados através de diferentes técnicas (ótica, eletroquímica e morfológica), sob a forma de filmes finos e em pó. A partir do estudo e da otimização do OLED baseado no complexo [Eu(dbm)3phen] se chegou a arquitetura que apresentou um compromisso entre a performance do OLED e o grau de complexidade associado a fabricação. A camada emissora se baseou na técnica de codeposição, onde uma matriz Spiro-2CBP foi escolhida de tal forma que: 1) a energia possa ser transferida para o dopante, no caso, [Eu(dbm)3phen] e 2) que a mobilidade efetiva no transporte de portadores de carga aumente em relação a baixa mobilidade comum em complexos de beta-dicetonas. A arquitetura otimizada foi ITO/ MoO3(10nm)/TAPC(30nm)/ Spiro-2CBP:[Eu(dbm)3phen] (30nm, 10 porcento)/ TPBi(40nm)/LiF(0.1nm)/ Al(100nm). A partir desta arquitetura, foram fabricados os outros dispositivos OLEDs com os complexos [Eu(hfac)3dpso] e [Eu(hfac)3dbso]. Em estudo comparativo, de acordo com as medidas de eficiência fotométrica de corrente (EFC), verificou-se que o OLED baseado no complexo de [Eu(hfac)3dpso] apresentou uma eficiência superior ao OLED com [Eu(hfac)3dbso] apresentando um ganho de 7.5 porcento, para uma densidade de corrente em torno de 75mA/cm2. Em resumo, considerando os resultados dos OLEDs e também da disposição dos níveis de energia tripleto dos ligantes hfac, dbso e dpso, verifica-se que ambas indicam que o complexo [Eu(hfac)3dpso] apresente um melhor desempenho que o complexo [Eu(hfac)3dbso]. / [en] This master thesis presents as research, manufacture and characterization of new rare-earth-based complexes for application in light-emitting organic diodes (OLEDs). For this, three europium beta-dicetonated complexes were studied. The focus of the investigation was the two new complexes, [Eu(hfac)3dpso] and [Eu(hfac)3dbso], synthesized in our group, whose main difference was to evaluate the behavior of the complex [Eu(hfac)3X], as a function of two ancillary ligands: dpso and dbso. This may imply variations in the absorption of the complex and also in the process of energy transfer from ligands to the Europium ion. Also, a third commercial complex [Eu(dbm)3phen] was employed as a reference for the
manufacture and optimization of OLED architecture. These beta-diketonated complexes with N or O coordinated binding ligands were characterized by different techniques (optical, electrochemical and morphological) in both thin film and powder form. From the study of OLED optimization based on the complex [Eu(dbm)3phen], the architecture that presented a compromise between the OLED s performance and the degree of complexity associated with its fabrication. The emitter layer was based on the co-deposition technique, where a Spiro-2CBP matrix was chosen because: 1) good energy transfer to the dopant, in this case [Eu(dbm)3phen] and 2) the effective charge mobility in the co-deposited layer is
higher than the common mobility in beta-diketone complexes. The optimized architecture was ITO / MoO3 (10nm) / TAPC (30nm) / Spiro-2CBP: [Eu(dbm)3phen] (30nm, 10 percent) / TPBi (40nm) / LiF (0.1nm) / Al (100nm). From this architecture other OLEDs devices were fabricated with the complex [Eu(hfac)3dpso] and [Eu(hfac)3dbso]. The comparative study, according to the current efficiency measurements, found that the [Eu(hfac)3dpso] complex-based OLED had higher efficiency than the [Eu(hfac)3dbso] OLED with a gain of 7.5 percent for a current density of around 75mA /cm2. In summary, considering the OLED results and also the arrangement of the triplet energy levels of the hfac, dbso and dpso ligands, both imply that the [Eu(hfac)3dpso] complex has a better performance than the complex [Eu(hfac)3dbso].
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[pt] ESTUDO DA INFLUÊNCIA DE TRATAMENTOS TÉRMICOS E DE ADITIVOS NAS PROPRIEDADES ÓPTICAS DE POLÍMEROS CONJUGADOS UTILIZADOS PARA CÉLULAS SOLARES ORGÂNICAS / [en] STUDY OF THE INFLUENCE OF THERMAL TREATMENTS AND ADDITIVES ON THE OPTICAL PROPERTIES OF CONJUGATED POLYMERS USED FOR ORGANIC SOLAR CELLSLEONARDO GARCIA FERNANDEZ 12 August 2021 (has links)
[pt] Este trabalho teve como objetivo comparar as diferentes influências que
aditivos e tratamentos térmicos têm sobre as propriedades ópticas e elétricas de
filmes finos semicondutores formados por polímeros contendo principalmente
bitiofenos e fluorenos. Os polímeros contendo tiofenos em sequência, como o
poli[(9,9-dioctilfluorenil-2,7-diil)co-bitiofeno] (F8T2), apresentam conformações
cis e trans dependente da posição relativa dos átomos de enxofre, tendo suas
propriedades alteradas de acordo com a proporção entre os domínios de ambas as
conformações em um mesmo filme. Os átomos de iodo presentes no aditivo 1,8-
diiodooctano são tidos como uma possível forma de alterar os agregados nesse
polímero e, consequentemente, alterar as propriedades físicas do filme formado.
Para aumentar o entendimento sobre os átomos diferentes de carbono e hidrogênio
nos aditivos foram estudados os efeitos dos aditivos 1,8-diiodooctano, 1,8-
octanoditiol e octano, que contém dois iodos, dois enxofres e não contém
heteroátomos, respectivamente, em sua composição. Além disso, foi estudada a
introdução do polímero PMMA (polimetilmetacrilato) de forma que alterasse a estrutura interna do filme fino e também foram estudados tratamentos térmicos em diferentes temperaturas, uma vez que parâmetros como tempo de evaporação do solvente também influenciam a formação e as propriedades do filme após seu crescimento. Outro ponto de interesse foi justamente a composição dos polímeros,
para tal, foram estudados, além do F8T2, os polímeros poli(9,9-dioctilfloureno)
(PFO), poli(9,9-dioctilfluoreno-cobenzotiadiazol) (F8BT) e poli(3-hexiltiofeno-2,5-diil) regiorregular (rrP3HT). Eles são formados, respectivamente, por
bitiofenos e fluorenos, apenas fluorenos, fluorenos e benzotiadiazol e apenas
politiofenos. Dessa forma, seria possível isolar as contribuições de cada grupo
isolado e combinados com grupos que permitem ou não a mudança entre
conformações. Os filmes foram depositados em substratos de vidro pela técnica de
spin-coating e a caracterização foi feita com medidas de absorção,
fotoluminescência e FTIR. Quando possível, foram realizadas medidas CELIV e
corrente-tensão de dispositivos fotovoltaicos usando os polímeros como camada doadora de elétrons. Com este trabalho foi possível variar as intensidades dos picos
de absorção e alterar o gap de energia dos polímeros. Destacando a ação do DIO,
observou-se que a conformação cis do F8T2 é maximizada quando se utiliza 1 por cento do aditivo. Além disso, o DIO também aumenta a porcentagem de fase beta do PFO.
Já para o P3HT, foi constatado um aumento no ordenamento do filme. / [en] This work aimed to compare the different influences that additives and heat
treatments have on the properties of semiconductor thin films formed by polymers
containing mainly bitiophenes and fluorenes. Polymers containing thiophenes in
sequence, such as poly[(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl)co-bithiophene] (F8T2), have
cis and trans conformations depending on the relative position of the sulfur atoms,
having their optical and electrical properties altered according to the proportion
between the domains of both conformations in the same film. The iodine atoms
present in the additive 1,8-diiodooctane are considered as a possible way to change
the aggregates in this polymer and, consequently, change the physical properties of
the formed film. To increase the understanding of the atoms other than carbon and
hydrogen in the additives, the effects of the additives 1,8-diiodooctane, 1,8-
octanodithiol and octane, which contain two iodines, two sulfur and do not contain
heteroatoms, respectively, were studied. In addition, the introduction of the PMMA
(polymethylmethacrylate) polymer was studied in order to alter the internal
structure of the thin film and, also, heat treatments at different temperatures were
studied, since parameters such as solvent evaporation time and the available thermal
energy also influence the formation and properties of the film after its growth.
Another point of interest was precisely the composition of the polymers. For this
purpose, in addition to F8T2, the polymers poly(9,9-dioctylflourene) (PFO),
poly(9,9-dioctylfluorene-cobenzothiadiazole) (F8BT) and regioregular poly(3-
hexylthiophene-2,5-diyl) (rrP3HT) were studied. They are formed, respectively, by
bitiophenes and fluorenes, only fluorenes, fluorenes and benzothiadiazole and only
polythiophenes. In this way, it would be possible to isolate the contributions of each
isolated and combined groups that allow or not to change between conformations.
The films were deposited on glass substrates using the spin-coating technique and
the characterization was done via absorption, photoluminescence and FTIR
measurements. When possible, CELIV and current-voltage measurements of
photovoltaic devices were performed using the polymers as an electron donor layer.
With this work it was possible to vary the intensities of the absorption peaks and to
change the energy gap of the polymers. Highlighting the action of DIO, it was
observed that the cis conformation of F8T2 is maximized when 1 percent of the additive is used. In addition, DIO also increases the percentage of beta phase of PFO. For P3HT, on the other hand, there was an increase in the ordering of the film.
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