Ce travail de thèse porte sur la synthèse et la caractérisation physico-chimique de métallopolymères conjugués des éléments f en but d’utiliser ces matériaux comme composants actifs de diodes électroluminescentes. En effet, les ions lanthanides possèdent des propriétés d’émission intéressantes dans le cadre de nos applications. La chaine polymère permet quant à elle l’introduction de groupements transporteurs de charges. Ces matériaux devraient donc réunir les caractéristiques requises (transport des charges et émission) pour être utilisés dans des PLEDs (Polymer Light-Emitting Diodes), lesquelles emploient pour leur fabrication des techniques de dépôts en solution. Les PLEDs présentent l’intérêt d’avoir une structure simplifiée par rapport aux OLEDs (Organic Light-Emitting Diodes) qui sont construites par juxtaposition de couches successives de petites molécules évaporées sous vide.La synthèse de trois séries de polymères conjugués a été réalisée. La réaction de polymérisation utilisée s’effectue selon un couplage de Suzuki-Miyaura entre des motifs fluorènes et des monomères porteurs de groupements carbazoles et/ou benzimidazoles permettant de coordiner l’ion lanthanide. Plusieurs métallopolymères ont également été isolés. Les composés synthétisés ont été caractérisés par analyse élémentaire, RMN et chromatographie par exclusion stérique. Des études de photoluminescence sur ces composés en présence ou non d’ions lanthanides luminescents ont été effectuées. Enfin, les polymères et métallopolymères ont été utilisés dans la conception de diodes électroluminescentes. / This work deals with the synthesis and physico-chemical characterization of lanthanide-containing metallopolymers to use them as active components in electroluminescent diodes. The emission properties of trivalent lanthanides are particularly interesting in the case of our application. The conjugated chain polymer built up with charge-transport groups. These materials should provide all the properties (conduction and emission) to be used as active layer in PLEDs (Polymer Light-Emitting Diodes) which are devices made by solution deposition techniques. The PLEDs offer the advantage to have a simplified structure in comparison with OLEDs (Organic Light-Emitting Diodes) which are built by juxtaposition of layers constituted by small organic molecules.The syntheses of three series of conjugated polymers have been achieved. The polymerization reaction has been carried out by a Pd-catalyzed Suzuki-Miyaura coupling between fluorenes moieties and monomers bearing carbazole and/or benzimidazole groups acting as a coordinating site for the lanthanide ion. Several metallopolymers were also synthesized. The isolated compounds were characterized by NMR, elemental analyses, and GPC. Photophysical studies have been performed on all the polymers and metallopolymers. Finally, these compounds have been used for the design of electroluminescent devices.

Polyfluorenes are polymers with outstanding properties: They are semi-conducting, relatively rigid, quite stable chemically and thermally, easily substituted and therefore potentially soluble in numerous solvents and more importantly, they exhibit blue electro- and photoluminescence. For all these reasons, these polymers are the subjects of numerous academic and industrial researches. The first subject of this work deal with the design, the synthesis and the characterisation of polyfluorenes end-capped with perylene dicarboximide derivatives. These perylene moieties are able to interact by energy transfer under specific conditions of illumination, proximity and orientation. Their observation by single molecule spectroscopy permitted therefore to gain valuable information concerning the three-dimensional folding of single polyfluorene chains. To complete this study, the synthesis and characterisation of a perylene end-capped trimer of fluorene was performed. This structure being monodisperse, a finer analysis of the energy-transfer occurring between both perylene dyes could be accomplished, which confirmed the structural hypothesis made for the polymer. During these studies, it has been observed that, in addition to the energy transfer occurring between both perylene derivatives, another energy transfer occurs between the polyfluorene backbone and the perylene derivatives upon excitation of the first. This led to the idea of the synthesis of a polyfluorene bearing perylenes dicarboximide as side chains. This perylene-rich polyfluorene has been used to build a photovoltaic cell efficient in the wavelengths of both polyfluorene absorption and perylene carboximide absorption. Another subject of this work was the design, synthesis and characterisation of polyfluorenes bearing bulky phenoxy groups as side-chains. These polymers, due to their lower tendency toward aggregation, exhibited a better stability of their emission colour upon annealing. Similarly, a series of homo- and copolymers of fluorene bearing bulky and hole accepting triphenylamine substituants was synthesised and characterised. In addition to their improved colour stability in comparison with dialkylpolyfluorenes, the LEDs build with these materials exhibited a very low turn on voltage.

Visando o crescente interesse em pesquisa de novos materiais para a fabricação de dispositivos eletrônicos a base de polímeros semicondutores, com elevado potencial para a fabricação de diodos emissores de luz poliméricos os (PLEDs - Polymer light-emitting diodes), este presente trabalho teve como objetivo a síntese de novos copolímeros através da reação de acoplamento de Suzuki e a sua fabricação de PLEDs com esses novos materiais. É conhecido que um dos grandes problemas na fabricação desses dispositivos é propiciar um maior número de recombinações elétrons/ lacunas no interior de suas camadas ativas com a finalidade de aumentar a emissão de luz visivel. Para amenizar esse problema os copolímeros sintetizados tiveram como finalidade unir num único material, a propriedade de transporte de elétrons associada à boa emissão de luz. O objetivo final foi elevar a injeção de elétrons contribuindo para aumentar o número de recombinações dos pares elétrons/lacunas, resultando em aumento de eletroluminescência e de eficiência dos dispositivos. Os copolímeros inéditos foram sintetizados e caracterizados por ressonância magnética nuclear hidrogênio, termogravimetria, calorimetria diferencial exploratória, espectroscopia no UV-Vis e no infravermelho, fluorimetria no UV-vis, cromatografia de permeação em gel e voltametria cíclica. Os copolímeros foram também utilizados como camada ativa na construção de uma série de PLEDs com arquiteturas diferentes, tanto puro como em mistura com o poli(N-vinilcarbazol) (PVK), ou, ainda, utilizando tris-8-hidroxiquinolina alumínio (Alq3) como camada transportadora de elétrons ( ETL - Electron transport layer). Os dispositivos foram caracterizados quanto ao comportamento elétrico, pelas curvas de corrente por tensão (IxV), e à sua eletroluminescência. Os PLEDS fabricados com os copolímeros sintetizados mostraram que não necessitam do uso de uma camada transportadora de elétrons, ETLs, adicional. / Polymer light-emitting diodes (PLEDs) have been heavily researched since their initial fabrication and utilization. In order to improve the efficiency of polymeric light-emitting devices, new materials have been studied. This present study focuses in the preparation of new copolymers by Suzuki coupling reaction and then evaluate the copolymers as active layer in PLEDs. It is well known that the performance of PLEDs is still limited by the number of electron/hole recombination. To overcome this problem, a new material is proposed to integrate the functions of n charge carrier and light emission through copolymerization. Novel copolymers were synthesized and characterized by hydrogen nuclear magnetic resonance, thermogravimetry, and differential scanning calorimetry, UVVis, Fluorescence and IR spectroscopy, GPC and cyclic voltammetry. Copolymers thus prepared were used as active layer in a series of PLEDs with different architectures, pure and in blends with poly(N-vinylcarbazole) (PVK), as well as with tris-8 hydroxyquinoline aluminum (Alq3) as an extra electron transport layer. The devices were characterized concerning their electrical behavior, by the characteristic J-V diode curves, and their electroluminescence. It was demonstrated that the PLEDs built with the synthesized copolymers do not need an extra ETL.

Visando o crescente interesse em pesquisa de novos materiais para a fabricação de dispositivos eletrônicos a base de polímeros semicondutores, com elevado potencial para a fabricação de diodos emissores de luz poliméricos os (PLEDs - Polymer light-emitting diodes), este presente trabalho teve como objetivo a síntese de novos copolímeros através da reação de acoplamento de Suzuki e a sua fabricação de PLEDs com esses novos materiais. É conhecido que um dos grandes problemas na fabricação desses dispositivos é propiciar um maior número de recombinações elétrons/ lacunas no interior de suas camadas ativas com a finalidade de aumentar a emissão de luz visivel. Para amenizar esse problema os copolímeros sintetizados tiveram como finalidade unir num único material, a propriedade de transporte de elétrons associada à boa emissão de luz. O objetivo final foi elevar a injeção de elétrons contribuindo para aumentar o número de recombinações dos pares elétrons/lacunas, resultando em aumento de eletroluminescência e de eficiência dos dispositivos. Os copolímeros inéditos foram sintetizados e caracterizados por ressonância magnética nuclear hidrogênio, termogravimetria, calorimetria diferencial exploratória, espectroscopia no UV-Vis e no infravermelho, fluorimetria no UV-vis, cromatografia de permeação em gel e voltametria cíclica. Os copolímeros foram também utilizados como camada ativa na construção de uma série de PLEDs com arquiteturas diferentes, tanto puro como em mistura com o poli(N-vinilcarbazol) (PVK), ou, ainda, utilizando tris-8-hidroxiquinolina alumínio (Alq3) como camada transportadora de elétrons ( ETL - Electron transport layer). Os dispositivos foram caracterizados quanto ao comportamento elétrico, pelas curvas de corrente por tensão (IxV), e à sua eletroluminescência. Os PLEDS fabricados com os copolímeros sintetizados mostraram que não necessitam do uso de uma camada transportadora de elétrons, ETLs, adicional. / Polymer light-emitting diodes (PLEDs) have been heavily researched since their initial fabrication and utilization. In order to improve the efficiency of polymeric light-emitting devices, new materials have been studied. This present study focuses in the preparation of new copolymers by Suzuki coupling reaction and then evaluate the copolymers as active layer in PLEDs. It is well known that the performance of PLEDs is still limited by the number of electron/hole recombination. To overcome this problem, a new material is proposed to integrate the functions of n charge carrier and light emission through copolymerization. Novel copolymers were synthesized and characterized by hydrogen nuclear magnetic resonance, thermogravimetry, and differential scanning calorimetry, UVVis, Fluorescence and IR spectroscopy, GPC and cyclic voltammetry. Copolymers thus prepared were used as active layer in a series of PLEDs with different architectures, pure and in blends with poly(N-vinylcarbazole) (PVK), as well as with tris-8 hydroxyquinoline aluminum (Alq3) as an extra electron transport layer. The devices were characterized concerning their electrical behavior, by the characteristic J-V diode curves, and their electroluminescence. It was demonstrated that the PLEDs built with the synthesized copolymers do not need an extra ETL.

Este trabalho tem como objetivo o estudo de camadas transportadoras de carga, em especial de elétrons, em dispositivos poliméricos emissores de luz (PLEDs). Estes dispositivos são obtidos basicamente através da deposição de uma camada emissiva polimérica entre dois eletrodos. Dispositivos poliméricos luminescentes apresentam vantagens quando comparados aos LEDs convencionais, entre elas a possibilidade de fabricação de mostradores ultrafinos, com baixo custo de fabricação e flexíveis. A eficiência dos PLEDs está intimamente ligada a viabilidade de comercialização destes displays. Neste trabalho, a primeira estrutura confeccionada é formada pela deposição de um filme do polímero emissivo OC1C10 PPV - poly[2-metoxi-5-(3,7-dimetiloctiloxi)- 1,4-fenilenovinileno entre o anodo ITO (Oxido de Índio-Estanho) e o catodo alumínio. Sobre o eletrodo transparente ITO o polímero OC1C10-PPV e o Al são depositados sob forma de filme através das técnicas Spin Coating e Evaporação Térmica, respectivamente. Em uma segunda etapa, foram fabricadas amostras com uma estrutura diferenciada, de modo que foram introduzidas camadas de filmes relacionadas aos fenômenos de transporte de cargas capazes de aumentar a eficiência do dispositivo. Estas camadas são responsáveis por uma redução da barreira de potencial existente entre o polímero emissivo e os eletrodos e podem também confinar um número maior lacunas no interior da camada emissiva. Este feito implica num aumento da população de elétrons e lacunas no interior da camada ativa, gerando uma maior recombinação de cargas. Neste sentido, filmes de Alq3 (tris-(8-hydroxyquinolate)-aluminum) com diferentes espessuras foram introduzidos entre a camada ativa e o catodo, gerando uma emissão luminosa superior. Por fim, diferentes concentrações de Alq3 foram adicionadas à solução de OC1C10-PPV, resultando em compostos OC1C10-PPV:Alq3 utilizados como camada ativa, o que proporcionou um aumento da eficiência luminosa em mais de 10 vezes quando comparado aos dispositivos fabricados na primeira etapa do trabalho. A utilização do polímero PEDOT:PSS - Poli (3,4-etilenodioxitiofeno) : Poliestireno Sulfonado- como camada transportadora de lacunas (HTLs) depositada entre o alumínio e o polímero eletroluminescente se mostrou indispensável para o funcionamento dos dispositivos fabricados, evitando o curto circuito entre eletrodos. / This work has the objective to study charge carried layers, especially of electrons, in polymer light emitting devices (PLEDs). These devices are obtained basically by polymer emissive layer deposition between two electrodes. Polymer luminescent devices show advantages when compared to conventional LEDs, such as the thin displays manufacture possibility, with low cost of manufacture and flexible. The PLEDs efficiency is closely linked the commercialization feasibility these displays. In this work, the first structure fabricated is composed by the deposition of OC1C10 PPV - [poly(2-(3,7-dimethyloctyloxy)-5-(2\'-methoxy-1,4-phenylene vinylene)] emissive polymer film between the anode ITO (Indium Tin Oxide) and the aluminum cathode. On the transparent electrode ITO the polymer OC1C10-PPV and Al are deposited as a film through spin coating and thermic evaporation techniques, respectively. In other step, samples were fabricated with a differentiated structure, which films layers related to charges transport were introduced and increase efficiency device. These layers are responsible for reduction of potential barrier between polymer emissive and the electrodes and they can confine a higher number of holes in the emissive layer. This imply in an increase of electrons and hole population in active layer, producing a higher luminous emission. Finally, different Alq3 concentrations were added to solution of the OC1C10-PPV, resulting in compost OC1C10-PPV:Alq3 used as active layer, that increase the luminous efficiency more 10 times than the devices fabricated in first stage of this work. The use polymer PEDOT:PSS Poly(3,4-ethylenedioxythiophene): Poly(StyreneSulfonate) as hole transport layer (HTLs) deposited between the aluminum and the polymer electroluminescent showed essential to operation of devices produced, avoiding the short circuit between electrodes.

Dispositivos poliméricos emissores de luz (Polymer Light Emitting Diodes - PLEDs) têm sido amplamente investigados devido à sua possibilidade de aplicação na fabricação de telas de projeção e displays. As principais vantagens dos materiais poliméricos, nesses casos, são o baixo custo e a possibilidade de processamento em superfícies de grande área, ao contrário do que ocorre para dispositivos contendo cristais líquidos (Liquid Crystal Display - LCD\'s). Apesar de amplamente investigados nos últimos anos, alguns aspectos fundamentais acerca dos mecanismos de injeção de carga nos PLEDs ainda não estão completamente elucidados. Nesta dissertação estudamos as propriedades ópticas, morfológicas e elétricas de dispositivos poliméricos emissores de luz contendo poli(2-metóxi, 5-(2\'-etil-hexilóxi)-1,4-fenileno vinileno) (MEH-PPV) como camada ativa. Inicialmente foi investigada a influência de camadas transportadoras de lacunas (Hole Transport Layer - HTL) e/ou elétrons (Electron Transport Layer - ETL) na eficiência dos dispositivos. As camadas HTL e ETL foram compostas de poli(3,4-etilenodioxithiofeno):poliestireno sulfonado (PEDOT:PSS), e poli(estireno-co-p-estireno sulfonado-co-metaacrilato de metila) (PS-co-SS-co-MMA), respectivamente. Os filmes de PEDOT:PSS foram depositados por centrifugação. Devido ao seu caráter isolante (condutividade elétrica 10-5 S/cm), e por ter nível energético HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) próximo ao nível de Fermi do ITO (Indium Thin Oxide), a utilização do PEDOT:PSS como camada reguladora da injeção de lacunas resultou num aumento do tempo de meia vida do dispositivo em cerca de 10 vezes. No caso de dispositivos contendo a camada de ETL, foi identificada a formação de estados localizados gerados pela sulfonação do poliestireno. Estes estados auxiliam no processo de tunelamento através da camada polimérica. Na segunda parte do trabalho, apresentada no capítulo 4, desenvolvemos um modelo teórico para descrever as regiões das curvas da densidade de corrente elétrica (J) vs. campo elétrico aplicado (F) (dependentes e independentes da temperatura). Este modelo é uma extensão do modelo de Arkhipov, onde inserimos um termo de injeção de carga via tunelamento Fowler-Nordhein através de uma distribuição gaussiana de barreiras de potencial de interface, além do termo de injeção via hopping, já tratado por Arkhipov. O modelo proposto ajustou satisfatoriamente as curvas de J vs. F tanto nos modo de polarização direta, quanto reversa. / Polymer light emitting diodes (PLEDs) have been widely investigated as candidate materials for display fabrication. The main advantages exhibited by PLEDs are the low-cost processing and possibility of large-area display fabrication, in comparison to the conventional liquid crystal displays (LCD\'s). Although the engineering aspects concerning device fabrication and characterization are well understood, some specific points regarding the electrical transport in the bulk and at the interfaces of the devices are not fully explained. In this study, we present a morphological, optical and electrical characterization of PLEDs containing poly(2-methoxi, 5-(2\'-etyl-hexiloxy)-1,4-phenilene vinilene) (MEH-PPV) as the emissive layer. We investigated the influence of hole transport layers (HTL) and/or electron transport layers (ETL) on the efficiency of the devices. The HTL and ETL comprised thin polymeric films of poly(3,4-etylenedioxythiphene):sulfonated polystyrene (PEDOT:PSS) and poly(estyrene-co-p-sulfonated styrene-co-metyl metacrylate) (PS-co-SS-co-MMA), respectively. Devices containing the PEDOT:PSS exhibited a life-time 10 times higher than the devices not containing the HTL material, which is probably due to the controlled hole injection that may be achieved in former devices. In the second set of devices, in which an ETL was incorporated, we observed the formation of localized states in the polymeric ETL layer, which was responsible for improving the tunneling process of charges injected from cathode. A theoretical model concerning the charge injection mechanisms in the PLEDs containing MEH-PPV is presented in chapter 4. The final device architecture was ITO/MEH-PPV/Al, and the J vs. F measurements were taken at temperatures between 120 K and 270 K. The model proposed here is a combination of the Arkhipov´s and Fowler-Nordhein tunneling models, considering a Gaussian distribution of triangular potential barriers. The model takes into account the charge carrier/image charge recombination probability at the interface of the electrode, being very appropriate to explain the dependence of the electric current on the temperature and applied electric field.

Ce travail de thèse porte sur la synthèse et la caractérisation physico-chimique de métallopolymères conjugués des éléments f en but d'utiliser ces matériaux comme composants actifs de diodes électroluminescentes. En effet, les ions lanthanides possèdent des propriétés d'émission intéressantes dans le cadre de nos applications. La chaine polymère permet quant à elle l'introduction de groupements transporteurs de charges. Ces matériaux devraient donc réunir les caractéristiques requises (transport des charges et émission) pour être utilisés dans des PLEDs (Polymer Light-Emitting Diodes), lesquelles emploient pour leur fabrication des techniques de dépôts en solution. Les PLEDs présentent l'intérêt d'avoir une structure simplifiée par rapport aux OLEDs (Organic Light-Emitting Diodes) qui sont construites par juxtaposition de couches successives de petites molécules évaporées sous vide.La synthèse de trois séries de polymères conjugués a été réalisée. La réaction de polymérisation utilisée s'effectue selon un couplage de Suzuki-Miyaura entre des motifs fluorènes et des monomères porteurs de groupements carbazoles et/ou benzimidazoles permettant de coordiner l'ion lanthanide. Plusieurs métallopolymères ont également été isolés. Les composés synthétisés ont été caractérisés par analyse élémentaire, RMN et chromatographie par exclusion stérique. Des études de photoluminescence sur ces composés en présence ou non d'ions lanthanides luminescents ont été effectuées. Enfin, les polymères et métallopolymères ont été utilisés dans la conception de diodes électroluminescentes.

Dispositivos poliméricos emissores de luz (Polymer Light Emitting Diodes - PLEDs) têm sido amplamente investigados devido à sua possibilidade de aplicação na fabricação de telas de projeção e displays. As principais vantagens dos materiais poliméricos, nesses casos, são o baixo custo e a possibilidade de processamento em superfícies de grande área, ao contrário do que ocorre para dispositivos contendo cristais líquidos (Liquid Crystal Display - LCD\'s). Apesar de amplamente investigados nos últimos anos, alguns aspectos fundamentais acerca dos mecanismos de injeção de carga nos PLEDs ainda não estão completamente elucidados. Nesta dissertação estudamos as propriedades ópticas, morfológicas e elétricas de dispositivos poliméricos emissores de luz contendo poli(2-metóxi, 5-(2\'-etil-hexilóxi)-1,4-fenileno vinileno) (MEH-PPV) como camada ativa. Inicialmente foi investigada a influência de camadas transportadoras de lacunas (Hole Transport Layer - HTL) e/ou elétrons (Electron Transport Layer - ETL) na eficiência dos dispositivos. As camadas HTL e ETL foram compostas de poli(3,4-etilenodioxithiofeno):poliestireno sulfonado (PEDOT:PSS), e poli(estireno-co-p-estireno sulfonado-co-metaacrilato de metila) (PS-co-SS-co-MMA), respectivamente. Os filmes de PEDOT:PSS foram depositados por centrifugação. Devido ao seu caráter isolante (condutividade elétrica 10-5 S/cm), e por ter nível energético HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) próximo ao nível de Fermi do ITO (Indium Thin Oxide), a utilização do PEDOT:PSS como camada reguladora da injeção de lacunas resultou num aumento do tempo de meia vida do dispositivo em cerca de 10 vezes. No caso de dispositivos contendo a camada de ETL, foi identificada a formação de estados localizados gerados pela sulfonação do poliestireno. Estes estados auxiliam no processo de tunelamento através da camada polimérica. Na segunda parte do trabalho, apresentada no capítulo 4, desenvolvemos um modelo teórico para descrever as regiões das curvas da densidade de corrente elétrica (J) vs. campo elétrico aplicado (F) (dependentes e independentes da temperatura). Este modelo é uma extensão do modelo de Arkhipov, onde inserimos um termo de injeção de carga via tunelamento Fowler-Nordhein através de uma distribuição gaussiana de barreiras de potencial de interface, além do termo de injeção via hopping, já tratado por Arkhipov. O modelo proposto ajustou satisfatoriamente as curvas de J vs. F tanto nos modo de polarização direta, quanto reversa. / Polymer light emitting diodes (PLEDs) have been widely investigated as candidate materials for display fabrication. The main advantages exhibited by PLEDs are the low-cost processing and possibility of large-area display fabrication, in comparison to the conventional liquid crystal displays (LCD\'s). Although the engineering aspects concerning device fabrication and characterization are well understood, some specific points regarding the electrical transport in the bulk and at the interfaces of the devices are not fully explained. In this study, we present a morphological, optical and electrical characterization of PLEDs containing poly(2-methoxi, 5-(2\'-etyl-hexiloxy)-1,4-phenilene vinilene) (MEH-PPV) as the emissive layer. We investigated the influence of hole transport layers (HTL) and/or electron transport layers (ETL) on the efficiency of the devices. The HTL and ETL comprised thin polymeric films of poly(3,4-etylenedioxythiphene):sulfonated polystyrene (PEDOT:PSS) and poly(estyrene-co-p-sulfonated styrene-co-metyl metacrylate) (PS-co-SS-co-MMA), respectively. Devices containing the PEDOT:PSS exhibited a life-time 10 times higher than the devices not containing the HTL material, which is probably due to the controlled hole injection that may be achieved in former devices. In the second set of devices, in which an ETL was incorporated, we observed the formation of localized states in the polymeric ETL layer, which was responsible for improving the tunneling process of charges injected from cathode. A theoretical model concerning the charge injection mechanisms in the PLEDs containing MEH-PPV is presented in chapter 4. The final device architecture was ITO/MEH-PPV/Al, and the J vs. F measurements were taken at temperatures between 120 K and 270 K. The model proposed here is a combination of the Arkhipov´s and Fowler-Nordhein tunneling models, considering a Gaussian distribution of triangular potential barriers. The model takes into account the charge carrier/image charge recombination probability at the interface of the electrode, being very appropriate to explain the dependence of the electric current on the temperature and applied electric field.

Este trabalho tem como objetivo o estudo de camadas transportadoras de carga, em especial de elétrons, em dispositivos poliméricos emissores de luz (PLEDs). Estes dispositivos são obtidos basicamente através da deposição de uma camada emissiva polimérica entre dois eletrodos. Dispositivos poliméricos luminescentes apresentam vantagens quando comparados aos LEDs convencionais, entre elas a possibilidade de fabricação de mostradores ultrafinos, com baixo custo de fabricação e flexíveis. A eficiência dos PLEDs está intimamente ligada a viabilidade de comercialização destes displays. Neste trabalho, a primeira estrutura confeccionada é formada pela deposição de um filme do polímero emissivo OC1C10 PPV - poly[2-metoxi-5-(3,7-dimetiloctiloxi)- 1,4-fenilenovinileno entre o anodo ITO (Oxido de Índio-Estanho) e o catodo alumínio. Sobre o eletrodo transparente ITO o polímero OC1C10-PPV e o Al são depositados sob forma de filme através das técnicas Spin Coating e Evaporação Térmica, respectivamente. Em uma segunda etapa, foram fabricadas amostras com uma estrutura diferenciada, de modo que foram introduzidas camadas de filmes relacionadas aos fenômenos de transporte de cargas capazes de aumentar a eficiência do dispositivo. Estas camadas são responsáveis por uma redução da barreira de potencial existente entre o polímero emissivo e os eletrodos e podem também confinar um número maior lacunas no interior da camada emissiva. Este feito implica num aumento da população de elétrons e lacunas no interior da camada ativa, gerando uma maior recombinação de cargas. Neste sentido, filmes de Alq3 (tris-(8-hydroxyquinolate)-aluminum) com diferentes espessuras foram introduzidos entre a camada ativa e o catodo, gerando uma emissão luminosa superior. Por fim, diferentes concentrações de Alq3 foram adicionadas à solução de OC1C10-PPV, resultando em compostos OC1C10-PPV:Alq3 utilizados como camada ativa, o que proporcionou um aumento da eficiência luminosa em mais de 10 vezes quando comparado aos dispositivos fabricados na primeira etapa do trabalho. A utilização do polímero PEDOT:PSS - Poli (3,4-etilenodioxitiofeno) : Poliestireno Sulfonado- como camada transportadora de lacunas (HTLs) depositada entre o alumínio e o polímero eletroluminescente se mostrou indispensável para o funcionamento dos dispositivos fabricados, evitando o curto circuito entre eletrodos. / This work has the objective to study charge carried layers, especially of electrons, in polymer light emitting devices (PLEDs). These devices are obtained basically by polymer emissive layer deposition between two electrodes. Polymer luminescent devices show advantages when compared to conventional LEDs, such as the thin displays manufacture possibility, with low cost of manufacture and flexible. The PLEDs efficiency is closely linked the commercialization feasibility these displays. In this work, the first structure fabricated is composed by the deposition of OC1C10 PPV - [poly(2-(3,7-dimethyloctyloxy)-5-(2\'-methoxy-1,4-phenylene vinylene)] emissive polymer film between the anode ITO (Indium Tin Oxide) and the aluminum cathode. On the transparent electrode ITO the polymer OC1C10-PPV and Al are deposited as a film through spin coating and thermic evaporation techniques, respectively. In other step, samples were fabricated with a differentiated structure, which films layers related to charges transport were introduced and increase efficiency device. These layers are responsible for reduction of potential barrier between polymer emissive and the electrodes and they can confine a higher number of holes in the emissive layer. This imply in an increase of electrons and hole population in active layer, producing a higher luminous emission. Finally, different Alq3 concentrations were added to solution of the OC1C10-PPV, resulting in compost OC1C10-PPV:Alq3 used as active layer, that increase the luminous efficiency more 10 times than the devices fabricated in first stage of this work. The use polymer PEDOT:PSS Poly(3,4-ethylenedioxythiophene): Poly(StyreneSulfonate) as hole transport layer (HTLs) deposited between the aluminum and the polymer electroluminescent showed essential to operation of devices produced, avoiding the short circuit between electrodes.

Polyfluorenes are polymers with outstanding properties: They are semi-conducting, relatively rigid, quite stable chemically and thermally, easily substituted and therefore potentially soluble in numerous solvents and more importantly, they exhibit blue electro- and photoluminescence. For all these reasons, these polymers are the subjects of numerous academic and industrial researches.<p>The first subject of this work deal with the design, the synthesis and the characterisation of polyfluorenes end-capped with perylene dicarboximide derivatives. These perylene moieties are able to interact by energy transfer under specific conditions of illumination, proximity and orientation. Their observation by single molecule spectroscopy permitted therefore to gain valuable information concerning the three-dimensional folding of single polyfluorene chains. To complete this study, the synthesis and characterisation of a perylene end-capped trimer of fluorene was performed. This structure being monodisperse, a finer analysis of the energy-transfer occurring between both perylene dyes could be accomplished, which confirmed the structural hypothesis made for the polymer. During these studies, it has been observed that, in addition to the energy transfer occurring between both perylene derivatives, another energy transfer occurs between the polyfluorene backbone and the perylene derivatives upon excitation of the first. This led to the idea of the synthesis of a polyfluorene bearing perylenes dicarboximide as side chains. This perylene-rich polyfluorene has been used to build a photovoltaic cell efficient in the wavelengths of both polyfluorene absorption and perylene carboximide absorption. <p>Another subject of this work was the design, synthesis and characterisation of polyfluorenes bearing bulky phenoxy groups as side-chains. These polymers, due to their lower tendency toward aggregation, exhibited a better stability of their emission colour upon annealing. Similarly, a series of homo- and copolymers of fluorene bearing bulky and hole accepting triphenylamine substituants was synthesised and characterised. In addition to their improved colour stability in comparison with dialkylpolyfluorenes, the LEDs build with these materials exhibited a very low turn on voltage. <p> / Doctorat en sciences, Spécialisation chimie / info:eu-repo/semantics/nonPublished