Estudo das propriedades ópticas e eletrônicas de novas blendas poliméricas e híbridas para confecção de WOLEDs

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Renzi, Wesley
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/16647
Resumo: Resumo: Os dispositivos orgânicos emissores de luz (OLEDs) tem atraído cada vez mais a atenção tanto da comunidade científica quanto da indústria, nos últimos anos A proposta de se criar um dispositivo flexível, de alta eficiência e baixo custo de produção, instigou um aumento nas pesquisas por novos materiais e misturas (blendas) para confecção de OLEDs, em particular, os que apresentam emissão branca (WOLEDs) Nesta tese estudamos as propriedades ópticas e eletrônicas de diferentes blendas e, posteriormente, confeccionamos OLEDs a partir das mesmas, visando a obtenção de emissão branca Para tal, os resultados obtidos nesta tese são apresentados em três seções: caracterização dos compostos e das blendas de PFO e P3OT, e das blendas híbridas de PFO:CdSe(ZnS):P3OT, e confecção de dispositivos com estas blendas; caracterização dos compostos, blendas binárias e ternárias envolvendo PDHF, LaPPS 4 e Ir(MDQ)2(acac), e confecção de dispositivos a partir das blendas ternárias; caracterização óptica e estrutural do copolímero TFB por meio de simulações computacionais (DFT) e experimentação, comparando a qualidade dos resultados obtidos nas simulações Ao estudar as blendas de PFO:P3OT, nos deparamos com uma emissão intermediária (verde), extrínseca à emissão obtida dos filmes separados de PFO (azul) e P3OT (vermelha) Esta emissão inesperada fez com que as blendas de PFO:P3OT apresentassem emissão ao longo de todo o espectro visível, nos instigando a confeccionar OLEDs que pudessem apresentar emissão branca Buscando explicar a origem da emissão intermediária, e assim controlar sua emissão, realizamos um estudo aprofundado sobre estas blendas, caracterizando sua absorção, fotoluminescência, tempo de decaimento de emissão, microscopia confocal, dentre outras técnicas Posterior à caracterização óptica, confeccionamos dispositivos de PFO:P3OT cuja emissão branca não foi satisfatória devido à falta de uma emissão verde mais acentuada Para contornar esta ausência foram então confeccionados novos dispositivos, agora com a blenda híbrida de PFO:CdSe(ZnS):P3OT, utilizando os pontos quânticos de CdSe(ZnS) com emissão na região do verde, possibilitando chegar a dispositivos com emissão branca estável e que operam em baixas potências O próximo conjunto de materiais estudado era constituído pelos polímeros PDHF e LaPPS 4, e uma pequena molécula de Ir(MDQ)2(acac) Realizamos as caracterizações ópticas dos materiais e investigamos a transferência de energia entre cada blenda binária Após aprender mais sobre os mecanismos de transferência de energia envolvidos, confeccionamos OLEDs de blendas ternárias de PDHF:LaPPS 4:Ir(MDQ)2(acac), com emissão branca Por fim, visto a grande aplicabilidade do copolímero TFB na confecção dos dispositivos e a pequena quantidade de trabalhos que versam sobre sua caracterização óptica, optamos por estudá-lo mediante diferentes técnicas experimentais, e ainda, utilizar os métodos computacionais como ferramenta auxiliar na caracterização de suas propriedades Com essa finalidade, realizamos simulações de DFT para determinar as propriedades vibracionais do TFB sendo seus resultados utilizados na reconstrução do espectro de emissão do composto Os resultados obtidos via DFT e experimentalmente foram comparados de forma a demonstrar a qualidade dos métodos computacionais Os objetivos foram cumpridos, e os resultados alcançados se mostraram promissores e pertinentes para aplicações em larga escala
id UEL_dd6f306dd3b743b8cabb104981dd8bdd
oai_identifier_str oai:repositorio.uel.br:123456789/16647
network_acronym_str UEL
network_name_str Repositório Institucional da UEL
repository_id_str
spelling Estudo das propriedades ópticas e eletrônicas de novas blendas poliméricas e híbridas para confecção de WOLEDsPolímeros semicondutoresMatéria condensadaEletroluminescênciaSemiconductor polymersElectroluminescenceCondensed materialsResumo: Os dispositivos orgânicos emissores de luz (OLEDs) tem atraído cada vez mais a atenção tanto da comunidade científica quanto da indústria, nos últimos anos A proposta de se criar um dispositivo flexível, de alta eficiência e baixo custo de produção, instigou um aumento nas pesquisas por novos materiais e misturas (blendas) para confecção de OLEDs, em particular, os que apresentam emissão branca (WOLEDs) Nesta tese estudamos as propriedades ópticas e eletrônicas de diferentes blendas e, posteriormente, confeccionamos OLEDs a partir das mesmas, visando a obtenção de emissão branca Para tal, os resultados obtidos nesta tese são apresentados em três seções: caracterização dos compostos e das blendas de PFO e P3OT, e das blendas híbridas de PFO:CdSe(ZnS):P3OT, e confecção de dispositivos com estas blendas; caracterização dos compostos, blendas binárias e ternárias envolvendo PDHF, LaPPS 4 e Ir(MDQ)2(acac), e confecção de dispositivos a partir das blendas ternárias; caracterização óptica e estrutural do copolímero TFB por meio de simulações computacionais (DFT) e experimentação, comparando a qualidade dos resultados obtidos nas simulações Ao estudar as blendas de PFO:P3OT, nos deparamos com uma emissão intermediária (verde), extrínseca à emissão obtida dos filmes separados de PFO (azul) e P3OT (vermelha) Esta emissão inesperada fez com que as blendas de PFO:P3OT apresentassem emissão ao longo de todo o espectro visível, nos instigando a confeccionar OLEDs que pudessem apresentar emissão branca Buscando explicar a origem da emissão intermediária, e assim controlar sua emissão, realizamos um estudo aprofundado sobre estas blendas, caracterizando sua absorção, fotoluminescência, tempo de decaimento de emissão, microscopia confocal, dentre outras técnicas Posterior à caracterização óptica, confeccionamos dispositivos de PFO:P3OT cuja emissão branca não foi satisfatória devido à falta de uma emissão verde mais acentuada Para contornar esta ausência foram então confeccionados novos dispositivos, agora com a blenda híbrida de PFO:CdSe(ZnS):P3OT, utilizando os pontos quânticos de CdSe(ZnS) com emissão na região do verde, possibilitando chegar a dispositivos com emissão branca estável e que operam em baixas potências O próximo conjunto de materiais estudado era constituído pelos polímeros PDHF e LaPPS 4, e uma pequena molécula de Ir(MDQ)2(acac) Realizamos as caracterizações ópticas dos materiais e investigamos a transferência de energia entre cada blenda binária Após aprender mais sobre os mecanismos de transferência de energia envolvidos, confeccionamos OLEDs de blendas ternárias de PDHF:LaPPS 4:Ir(MDQ)2(acac), com emissão branca Por fim, visto a grande aplicabilidade do copolímero TFB na confecção dos dispositivos e a pequena quantidade de trabalhos que versam sobre sua caracterização óptica, optamos por estudá-lo mediante diferentes técnicas experimentais, e ainda, utilizar os métodos computacionais como ferramenta auxiliar na caracterização de suas propriedades Com essa finalidade, realizamos simulações de DFT para determinar as propriedades vibracionais do TFB sendo seus resultados utilizados na reconstrução do espectro de emissão do composto Os resultados obtidos via DFT e experimentalmente foram comparados de forma a demonstrar a qualidade dos métodos computacionais Os objetivos foram cumpridos, e os resultados alcançados se mostraram promissores e pertinentes para aplicações em larga escalaTese (Doutorado em Física) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em FísicaAbstract: Organic light-emitting devices (OLEDs) have attracted increasing attention from both the scientific community and industry in recent years The proposal to create a flexible device, with high efficiency and low cost of production have instigated an increase in the research for new materials and blends for the manufacture of OLEDs, in particular those with white emission (WOLEDs) In this thesis, we studied the optical and electronic properties of different blends and, later, we made OLEDs from them, aiming to obtain white emission For this, the results obtained in this thesis are presented in three sections: characterization of PFO and P3OT composites and blends, and of the PFO:CdSe(ZnS):P3OT hybrid blends, making devices with these blends; characterization of the compounds, binary and ternary blends involving PDHF, LaPPS 4 and Ir(MDQ)2(acac), and fabrication of devices from the ternary blends; optical and structural characterization of the TFB copolymer making use of computational simulations (DFT) and experimentation, comparing the quality of the results obtained in the simulations When studying the PFO: P3OT blends, we faced an intermediate (green) emission, extrinsic to the emission obtained from the separated PFO (blue) and P3OT (red) films This unexpected emission caused the PFO:P3OT blends to emit across the visible spectrum, inciting us to make OLEDs that could have a white emission In order to explain the origin of the intermediate emission, and to control its emission, we carried out an in-depth study on these blends, characterizing their absorption, photoluminescence, emission decay time, confocal microscopy, among other After the optical characterization we made PFO:P3OT devices whose white emission was not satisfactory due to the lack of a more pronounced green emission In order to circumvent this absence, new devices were created, now with the hybrid PFO:CdSe(ZnS):P3OT hybrid blend, using the quantum dots of CdSe(ZnS) with emission in the green region, making it possible to reach stable white emission and operating at low power The next set of materials studied consisted of the polymers PDHF and LaPPS 4, and a small molecule of Ir(MDQ)2(acac) We performed the optical characterization of the materials and investigate the energy transfer between each binary blend After learning more about the energy transfer mechanisms involved, we made OLEDs of PDHF:LaPPS 4:Ir(MDQ)2(acac) ternary blends, with white emission Finally, because of the great applicability of the TFB copolymer in the confection of the devices, and the small amount of works on its optical characterization, we have chosen to study it using different experimental techniques, and also to use the computational methods as an auxiliary tool in the characterization of its properties For this purpose, we performed DFT simulations to determine the vibrational properties of the TFB and its results were used in the reconstruction of the emission spectrum of the compound The results obtained via DFT and experimentally were compared in order to demonstrate the quality of the computational methods The objectives were met, and the results achieved were promising and relevant for large scale applicationsDuarte, José Leonil [Orientador]Faria, Roberto MendonçaSilva, Marco Aurélio Toledo daLaureto, EdsonSantana, Henrique deRenzi, Wesley2024-05-01T15:13:24Z2024-05-01T15:13:24Z2019.0011.03.2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/16647porDoutoradoFísicaCentro de Ciências ExatasPrograma de Pós-Graduação em FísicaLondrinareponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-12T04:20:05Zoai:repositorio.uel.br:123456789/16647Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:20:05Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo das propriedades ópticas e eletrônicas de novas blendas poliméricas e híbridas para confecção de WOLEDs
title Estudo das propriedades ópticas e eletrônicas de novas blendas poliméricas e híbridas para confecção de WOLEDs
spellingShingle Estudo das propriedades ópticas e eletrônicas de novas blendas poliméricas e híbridas para confecção de WOLEDs
Renzi, Wesley
Polímeros semicondutores
Matéria condensada
Eletroluminescência
Semiconductor polymers
Electroluminescence
Condensed materials
title_short Estudo das propriedades ópticas e eletrônicas de novas blendas poliméricas e híbridas para confecção de WOLEDs
title_full Estudo das propriedades ópticas e eletrônicas de novas blendas poliméricas e híbridas para confecção de WOLEDs
title_fullStr Estudo das propriedades ópticas e eletrônicas de novas blendas poliméricas e híbridas para confecção de WOLEDs
title_full_unstemmed Estudo das propriedades ópticas e eletrônicas de novas blendas poliméricas e híbridas para confecção de WOLEDs
title_sort Estudo das propriedades ópticas e eletrônicas de novas blendas poliméricas e híbridas para confecção de WOLEDs
author Renzi, Wesley
author_facet Renzi, Wesley
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Duarte, José Leonil [Orientador]
Faria, Roberto Mendonça
Silva, Marco Aurélio Toledo da
Laureto, Edson
Santana, Henrique de
dc.contributor.author.fl_str_mv Renzi, Wesley
dc.subject.por.fl_str_mv Polímeros semicondutores
Matéria condensada
Eletroluminescência
Semiconductor polymers
Electroluminescence
Condensed materials
topic Polímeros semicondutores
Matéria condensada
Eletroluminescência
Semiconductor polymers
Electroluminescence
Condensed materials
description Resumo: Os dispositivos orgânicos emissores de luz (OLEDs) tem atraído cada vez mais a atenção tanto da comunidade científica quanto da indústria, nos últimos anos A proposta de se criar um dispositivo flexível, de alta eficiência e baixo custo de produção, instigou um aumento nas pesquisas por novos materiais e misturas (blendas) para confecção de OLEDs, em particular, os que apresentam emissão branca (WOLEDs) Nesta tese estudamos as propriedades ópticas e eletrônicas de diferentes blendas e, posteriormente, confeccionamos OLEDs a partir das mesmas, visando a obtenção de emissão branca Para tal, os resultados obtidos nesta tese são apresentados em três seções: caracterização dos compostos e das blendas de PFO e P3OT, e das blendas híbridas de PFO:CdSe(ZnS):P3OT, e confecção de dispositivos com estas blendas; caracterização dos compostos, blendas binárias e ternárias envolvendo PDHF, LaPPS 4 e Ir(MDQ)2(acac), e confecção de dispositivos a partir das blendas ternárias; caracterização óptica e estrutural do copolímero TFB por meio de simulações computacionais (DFT) e experimentação, comparando a qualidade dos resultados obtidos nas simulações Ao estudar as blendas de PFO:P3OT, nos deparamos com uma emissão intermediária (verde), extrínseca à emissão obtida dos filmes separados de PFO (azul) e P3OT (vermelha) Esta emissão inesperada fez com que as blendas de PFO:P3OT apresentassem emissão ao longo de todo o espectro visível, nos instigando a confeccionar OLEDs que pudessem apresentar emissão branca Buscando explicar a origem da emissão intermediária, e assim controlar sua emissão, realizamos um estudo aprofundado sobre estas blendas, caracterizando sua absorção, fotoluminescência, tempo de decaimento de emissão, microscopia confocal, dentre outras técnicas Posterior à caracterização óptica, confeccionamos dispositivos de PFO:P3OT cuja emissão branca não foi satisfatória devido à falta de uma emissão verde mais acentuada Para contornar esta ausência foram então confeccionados novos dispositivos, agora com a blenda híbrida de PFO:CdSe(ZnS):P3OT, utilizando os pontos quânticos de CdSe(ZnS) com emissão na região do verde, possibilitando chegar a dispositivos com emissão branca estável e que operam em baixas potências O próximo conjunto de materiais estudado era constituído pelos polímeros PDHF e LaPPS 4, e uma pequena molécula de Ir(MDQ)2(acac) Realizamos as caracterizações ópticas dos materiais e investigamos a transferência de energia entre cada blenda binária Após aprender mais sobre os mecanismos de transferência de energia envolvidos, confeccionamos OLEDs de blendas ternárias de PDHF:LaPPS 4:Ir(MDQ)2(acac), com emissão branca Por fim, visto a grande aplicabilidade do copolímero TFB na confecção dos dispositivos e a pequena quantidade de trabalhos que versam sobre sua caracterização óptica, optamos por estudá-lo mediante diferentes técnicas experimentais, e ainda, utilizar os métodos computacionais como ferramenta auxiliar na caracterização de suas propriedades Com essa finalidade, realizamos simulações de DFT para determinar as propriedades vibracionais do TFB sendo seus resultados utilizados na reconstrução do espectro de emissão do composto Os resultados obtidos via DFT e experimentalmente foram comparados de forma a demonstrar a qualidade dos métodos computacionais Os objetivos foram cumpridos, e os resultados alcançados se mostraram promissores e pertinentes para aplicações em larga escala
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 11.03.2019
2019.00
2024-05-01T15:13:24Z
2024-05-01T15:13:24Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.uel.br/handle/123456789/16647
url https://repositorio.uel.br/handle/123456789/16647
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv Doutorado
Física
Centro de Ciências Exatas
Programa de Pós-Graduação em Física
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv Londrina
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UEL
instname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron:UEL
instname_str Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron_str UEL
institution UEL
reponame_str Repositório Institucional da UEL
collection Repositório Institucional da UEL
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)
repository.mail.fl_str_mv bcuel@uel.br||
_version_ 1809823282436767744