Desenvolvimento de dispositivos orgânicos emissores de luz

Abstract

Neste trabalho são apresentados os resultados da produção e caracterização de dispositivos orgânicos emissores de luz (OLEDs) baseados em complexos ß-dicetonatos de terras-raras. Para a produção dos dispositivos foi utilizado um sistema de alto vácuo composto por duas diferentes câmaras de deposição: #câmara de orgânicos# e #câmara de metais#, sendo que elas estão interligadas e os dispositivos passam de uma para outra sem contato com o ar. Possui também duas glove boxes de ambiente controlado. A síntese dos compostos orgânicos, bem como alguns estudos adicionais puderam ser realizadas através da colaboração com o grupo do Prof. Hugo Gallardo do Departamento de Química da UFSC. Os compostos orgânicos estudados foram classificados em dois grupos: o primeiro grupo estudado foi ([1,2,5]tiadiazol[3,4- f][1,10]fenantrolina) Tb (acetilaacetona-ACAC)3 ou (TDPHEN) Tb (ACAC)3. Os OLEDs baseados neste complexo apresentaram uma intensa fotoluminescência com alta pureza de cor das finas transições características do íon Tb, na região do verde. No entanto, observou-se na eletroluminescência a emissão da cor laranja, sendo este resultado uma combinação de duas bandas largas. Este efeito se deve a eletrofosforescência do(s) ligante(s) e às transferências de energias ineficientes nos dispositivos. Através de dispositivos em que o complexo de Tb atuou como dopante em uma matriz na camada ativa pode-se melhorar este mecanismo de transferência de energia, resultando no aparecimento das bandas de emissões características do íon de Tb3+; o segundo grupo estudado foi ([1,2,5]tiadiazol[3,4f][1,10]fenantrolina) Eu (tenoiltrifluoracetona-TTA)3 ou (TDPHEN) Eu (TTA)3 , onde os ligantes desempenham o papel de agentes absorvedores e transmissores de energia para o íon central Eu3+. Os OLEDs baseados neste complexo apresentaram uma notável fotoluminescência e eletroluminescência com linhas de transições características do íon Eu3+, na região do vermelho. Enfim, através de caracterizações elétricas foi possível perceber a baixa voltagem necessária para acender os dispositivos, tornando-os fortes candidatos a dispositivos de baixo consumo de energia.

In this work we present the results of a study that involves the manufacture and the characterization of organic electroluminescent devices (OLEDs) based on â-diketonates Rare-Earth complexes. For the production of the devices we used a high-vacuum system composed of two different deposition chambers: #organic chamber" and " metal chamber." Since they are interconnected, the devices could be moved from the first to the other without contact with air. It also has two glove boxes with controlled environment. The synthesis of organic compounds, as well as some additional studies could be conducted through the collaboration with the group of Prof. Hugo Gallardo, Department of Chemistry, UFSC. The compounds studied were classified into two groups: the first study group ([1,2,5] thiadiazole [3,4-f] [1,10] phenanthroline) Tb (acetyl-laacetona ACAC)3 or (TDPHEN) Tb (ACAC)3. OLEDs based on this complex showed an intense photoluminescence with high color purity of the fine haracteristics of the ion transitions of Tb, in the green region. However, the electroluminescence showed orange emission, and this result is a combination of two broad bands. This effect is due to electrophosphorescence (s) of the ligand (s) and inefficient transfer of energy in the devices. Through devices in which the Tb complex acted as dopant in a matrix on the active layer, we could improve this mechanism of energy transfer, resulting in the appearance of the emission bands characteristic of theTb3 + ion; the second studied group was ([1,2,5] thiadiazole [3,4 f] [1,10] phenanthroline) Eu (Thenoyltrifluoroacetone-TTA)3 or (TDPHEN) Eu (TTA)3 , where the ligands act as absorber agents and transmitters of energy to the ion central Eu3 +. The OLEDs based on this complex presented intense photo- and electroluminescence with high pure color emission due to the almost atomic transitions characteristic of the Eu3+ ion, in red. Finally, through electrical characterizations it was possible to realize the low voltage needed to ignite the devices, making them strong candidates for devices of low power consumption.