Estudo de polifluorenos como camada emissora de dispositivos eletroluminescentes eficientes. - Takimoto, Herick Garcia (2013)
Este trabalho tem como principais objetivos: desenvolver procedimentos sintéticos e novos materiais poliméricos que apresentem boa condutividade elétrica, estudar o comportamento eletro-óptico dos polímeros obtidos, desenvolver procedimentos para a construção de dispositivos eletroluminescentes, caracterizá-los e correlacionar as características eletro-ópticas observadas com a constituição da camada ativa polimérica. Foram realizadas diversas sínteses objetivando a preparação de polifluorenos com diferentes estruturas químicas a partir de monômeros difuncionais aromáticos boronados e bromados, utilizando uma mesma rota de acoplamento de Suzuki. Assim, foram preparados três polímeros, poli[2,7-(9,9-dioctilfluoreno)] (PF, polifluoreno), poli[1,4-fenileno-alt-2,7- (9,9-dioctilfluoreno)] [PFP, poli(fluoreno-fenileno)] e poli[(1,4-fenileno-2-flúor)-alt-2,7-(9,9- dioctilfluoreno)] [PFPF, poli(fluoreno-fenileno)fluorado]. Para obtenção destes polifluorenos com bom rendimento e com pureza adequada para a preparação de dispositivos poliméricos eletroluminescentes, foi necessário testar diversas condições de reação, até a otimização de um procedimento sintético robusto. Os polifluorenos preparados foram exaustivamente purificados por extração e solubilização-precipitação. Todos os polifluorenos tiveram a sua estrutura e composição químicas caracterizadas e confirmadas pelas técnicas de espectroscopia no infravermelho (FTIR), espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (¹HNMR) e espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX). As massas molares médias e a polidispersão foram determinadas por cromatografia de permeação em gel (GPC). Soluções em clorofórmio dos polifluorenos foram analisadas por espectroscopias de absorção e emissão no UV-Vis. Estes resultados nos forneceram informações importantes quanto às propriedades de fotoluminescência dos polifluorenos obtidos. Até o momento, sabe-se que todos os três polímeros emitem cor azul e dentre as três estruturas estudadas, o PFPF apresentou maior intensidade de fluorescência. Para a fabricação dos P-OLEDs (Diodos Orgânico-Polimérico Emissor de Luz) foram feitas soluções de clorofórmio em concentrações de 1% dos três tipos de polímeros. Também foi estudada a influência dos compostos ETL (electron transport layer) (Alq3 ou butyl-PBD) com concentrações de 0,5%. Quando aplicada uma tensão no dispositivo, o PFPF apresentou menor tensão de operação entre os polímeros estudados. A partir das curvas de tensão vs. corrente, verificou-se que a adição do butyl-PBD nos três tipos de polímeros diminui a tensão de limiar em comparação com os dispositivos sem composto ETL. Os comprimentos de onda de eletroluminescência dos dispositivos polarizados permaneceram constante mesmo com a adição dos dois compostos ETL (Alq3 ou butyl-PBD).