Photophysical study of a conjugated–non-conjugated PPV-type electroluminescent copolymer

Machado, A.M.; Neto, Joaquim Delphino Da Motta; Cossiello, Rafael F.; Atvars, Teresa Dib Zambon; Ding, Liming; Karasz, Frank E.; Akcelrud, Leni

doi:10.1016/j.polymer.2005.02.007

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“…If we assume that these aggregates are dimes and that this red-shift originates from a exciton splitting, 45 the expected value of the Davidov coupling is 2B ≅ 2500 cm -1 , which is in the range of the exciton splitting observed for dimerization of small molecules 46,47 and other conjugated polymers. 48 As noted in Figure 7, the fluorescence emissions for solutions of 10 -7 mol L -1 are also red-shifted compared with the spectra of samples with lower concentration. Larger red-shifts occur for chloroform solutions of M125 (from 559 nm to 575 nm) compared to toluene (from 568 nm to 573 nm).…”

Section: Photoluminescence In Concentrated Solutionsmentioning

confidence: 68%

Solvent and molecular weight effects on fluorescence emission of MEH-PPV

Cossiello¹,

Akcelrud²,

Atvars³

2005

J. Braz. Chem. Soc.

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Nesse trabalho se estudou sistematicamente o efeito de dois bons solventes sobre os espectros de excitação e de fluorescência em condições fotoestacionárias do MEH-PPV com três massas molares diferentes, -M n = 51 kg mol ) e em filmes produzidos por espalhamento de soluções, mostrando diferenças que decorrem da diferente forma de solvatação das cadeias pelos diferentes solventes. Um deslocamento espectral para o vermelho foi observado em concentrações mais altas 10 -6 mol L -1 e pode ser explicado pela regra de Kasha para uma orientação anti-paralela dos momentos de transição dos dois cromóforos. As conformações em solução são parcialmente mantidas no estado sólido alem do fato de que os espectros se deslocam para o vermelho e são atribuídos à formação de agregados. Recozimento dos filmes em temperaturas acima da transição vítrea elimina as conformações mais tensionadas das cadeias, apaga o efeito de memória e leva a espectros de fluorescência mais finos.Here we systematically studied the excitation and the fluorescence steady-state spectroscopy of poly(2-methoxy-5(2'-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene) (MEH-PPV) with three molecular weights, -M n = 51 kg mol -1 , -M n = 86 kg mol -1 and -M n = 125 kg mol -1 , in two equally good solvents and several concentrations, from dilute solutions to solid-state films produced by casting. The appropriateness of the two solvents was established by comparing their solubility parameters and the solubility parameter of the MEH-PPV estimated using the Small, the Van Krevelen and the Hoy models. Thus, chloroform and toluene were chosen. Fluorescence spectra were recorded for solutions in several concentrations (10 -8 mol L -1 to 10 -4 mol L -1 ) and films produced by casting, showing that chloroform and toluene solvate the polymer chain differently. Diluted solutions (10 -8 mol L -1 ) in chloroform exhibit broader fluorescence spectra. A red-shift of the fluorescence spectra was observed for concentrations higher than 10 -6 mol L -1 that can be explained using Kasha's rule for the sandwich anti-parallel orientation of the transition moments of the two chromophores. The conformations observed in solutions are partially retained in the solid films in addition to the broader red-shift spectra attributed to aggregated forms of the macromolecular segments. Annealing of the polymer films at the glass transition temperature eliminates the more stressed conformations, erases the memory and leads to sharper fluorescence spectra.

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Section: Photoluminescence In Concentrated Solutionsmentioning

confidence: 68%

Solvent and molecular weight effects on fluorescence emission of MEH-PPV

Cossiello¹,

Akcelrud²,

Atvars³

2005

J. Braz. Chem. Soc.

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“…Quando o espectro de emissão de polímeros emissores é comparado com o espectro de emissão de moléculas pequenas similares, esses são sempre mais alargados [19][20][21][119][120][121][122] . Esse problema aparece, também, em polímeros conjugados [18][19][20][21] . No caso dos poli(fluorenos), a desordem conformacional ocorre pelo fato de que quando substituintes na posição 9 modificam a cadeia do polímero (Figuras 1, 2) esses segmentos podem se orientar de vári-as maneiras em relação à cadeia principal, produzindo pequenas modificações espectrais.…”

Section: Propriedades Fotofísicas Dos Polímeros Eletroluminescentesunclassified

“…Tem havido uma grande controvérsia na literatura sobre a possibilidade de agregação de polímeros conjugados, principalmente aqueles com substituintes nas posições 9 no caso dos poli(fluorenos). Entretanto, diversos trabalhos recentes demonstraram, inequivocamente, que a agregação existe e que é responsável pelas diferenças espectrais e fotofísicas [19][20][21][129][130][131] . Umas das formas de se acompanhar o processo de agregação é através da obtenção dos espectros (absorção, excitação e emissão) em soluções em diferentes concentrações.…”

Section: Propriedades Fotofísicas Dos Polímeros Eletroluminescentesunclassified

“…Entretanto, a possibilidade de mistura física entre componentes permitindo a obtenção de sistemas com diferentes propriedades é, sem dúvida, uma forma atraente e de custo reduzido de preparação de novos materiais. Essa flexibilidade nas formas de preparação de sistemas é particularmente interessante no caso de polímeros eletroluminescentes para os quais pequenas alterações nas rotas de síntese podem levar a materiais com diferentes estruturas e, o fato de apresentarem diferentes estruturas químicas, leva a que os materiais passem a emitir em diferentes regiões do espectro [18][19][20][21] . As diferenças nos processos sintéticos podem, também, envolver reações de copolimerização, permitindo a geração de materiais com propriedades projetadas para fornecer dispositivos mais eficientes 11,[13][14][15][16] .…”

Section: Introductionunclassified

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Dispositivos poliméricos eletroluminescentes

Oliveira¹,

Cossiello²,

Atvars³

et al. 2006

Quím. Nova

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Recebido em 29/9/04; aceito em 21/6/05; publicado na web em 1/12/05 POLYMERIC LIGHT EMITTING DEVICES. Here we present an overview of electroluminescent devices that use conjugated polymers as the active media. The principal components of the devices are described and we show some examples of conjugated polymers and copolymers usually employed in polymeric light emitting devices (PLED). Some aspects of the photo and electroluminescence properties as well as of the energy transfer processes are discussed. As an example, we present some of the photophysical properties of poly(fluorene)s, a class of conjugated polymers with blue emission.Keywords: polymer; photoluminescence; electroluminescence. INTRODUÇÃOOs primeiros trabalhos sobre condução eletrônica em polímeros conjugados datam de 1970 1,2 sendo que a eletroluminescência (EL) em polímeros foi relatada pela primeira vez em 1989 3 . O uso de polímeros conjugados com um sistema de elétrons π delocalizados em dispositivos optoeletrônicos, conhecidos como OPLEDs ("Organic Polymeric Light Emission Devices"), tem crescido desde então. Na atualidade, monitores coloridos na forma de matriz ativa, fabricados com polímeros orgânicos emissores de luz (OPLEDs) estão na fronteira de serem comercializados. As razões para o sucesso dos OPLEDs devem-se às múltiplas possibilidades de estruturas químicas dos compostos possíveis, às várias possibilidades de formas de montagem dos dispositivos, aliadas à alta performance e ao menor custo de produção 4 . A tecnologia de exibição não é, entretanto, o único campo em que materiais orgânicos em geral, e poliméricos conjugados em particular, aparecem com um futuro promissor. Entre esses novos campos aparecem as novas tecnologias de células solares 5-8 , transistores 9-11 , emissores tipo laser, sistemas de armazenamento e circuitos integrados poliméricos [12][13][14][15][16][17] . O uso de materiais orgânicos, poliméricos ou não, nos vários tipos de dispositivos tem, entre suas principais vantagens, a imensa possibilidade de preparação de estruturas químicas diferentes, além de poderem ser misturados, formando sistemas com outras propriedades. Têm, entretanto, alguns problemas tecnológicos importantes ainda não resolvidos, relacionados com a menor estabilidade química quando comparados com materiais inorgânicos ou organo-metálicos. Entretanto, a possibilidade de mistura física entre componentes permitindo a obtenção de sistemas com diferentes propriedades é, sem dúvida, uma forma atraente e de custo reduzido de preparação de novos materiais. Essa flexibilidade nas formas de preparação de sistemas é particularmente interessante no caso de polímeros eletroluminescentes para os quais pequenas alterações nas rotas de síntese podem levar a materiais com diferentes estruturas e, o fato de apresentarem diferentes estruturas químicas, leva a que os materiais passem a emitir em diferentes regiões do espectro [18][19][20][21] . As diferenças nos processos sintéticos podem, também, envolver reações de copolimerização, permitindo a geração de materi...

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“…Os primeiros trabalhos sobre condução eletrônica em polímeros conjugados datam de 1970 [29][30][31] , sendo que a eletroluminescência em polímeros foi relatada pela primeira vez em 1987 quando C. Tang e S. VanSlyke apresentaram o primeiro dispositivo emissor de luz baseado em materiais orgânicos [29,32,33] .…”

Section: Polímeros Conjugados Emissores De Luzunclassified

Estudo de sistemas foto- e eletroluminescentes contendo polifluoreno fluorado e rubreno para aplicação em diodos emissores de luz poliméricos.

Barberato¹

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Estudo de sistemas foto-e eletroluminescentes contendo polifluoreno fluorado e rubreno para aplicação em diodos emissores de luz poliméricos AGRADECIMENTOSA Deus por mais esta conquista.A todos que me apoiaram e incentivaram durante todo o período de realização deste trabalho, em especial:À toda a minha família, meus pais, irmã e avós pelo apoio e paciência. À Profª. Drª Wang Shu Hui, pelo conhecimento adquirido, orientação, incentivo, paciência e apoio durante a realização deste trabalho.Aos amigos e colegas do grupo, Herick Garcia Takimoto, Aurianny Lima, Prof. Dr. O polímero semicondutor polifluoreno fluorado (PFF), da classe dos polifluorenos, foi sintetizado por meio da reação de acoplamento via rota de Suzuki, onde ao final da síntese apresentou um rendimento de processo de 95%.O polímero foi caracterizado por diversas técnicas analíticas a fim de comprovar a formação da estrutura molecular prevista. A análise de cromatografia de permeação em gel (GPC) indicou valores de massa molar numérica média (M n ) e massa molar ponderal média (M w ) de 4230 g/mol e 21490 g/mol, respectivamente. As análises térmicas de calorimetria diferencial exploratória (DSC) e análise termogravimétrica (TGA) indicaram a presença de um pico de fusão a 145°C, e início de degradação em torno de 200°C, respectivamente. As análises espectroscópicas no infravermelho (IR), espectrometria de energia dispersiva de raios X (EDX) e ressonância magnética nuclear de hidrogênio ( 1 HRMN) comprovaram a presença de anéis aromáticos, grupos CH 2 , CH 3 e hidrocarbonetos fluorados na estrutura do polímero, enquanto a difração de raios X (DRX) indicou 9% de grau de cristalinidade, tratando-se, portanto, de um polímero semicristalino, conforme previamente indicado pela análise DSC.O poli[2,7-(9,9-dioctilfluoreno)-alt-1,4-fluorfenileno] foi dopado com o 5,6,11,12-tetrafenilnaftaceno (rubreno) em diferentes proporções mássicas, a fim de avaliar a interação entre ambos os materiais por meio das respostas obtidas pelos sistemas dopados e não-dopados através das caracterizações por espectroscopia de absorção e fotoluminescência no UV-Visível, realizadas nas amostras em solução e em filme. Os materiais puros, em solução, apresentam picos de absorção em 360 nm e 300 nm e de emissão em 410 nm e 560 nm, para o polímero e para o rubreno, respectivamente. O rubreno apresentou pico de emissão de menor intensidade em torno de 400 nm quando excitado em 360 nm. ABSTRACTThe present work aimed to study the application of a new polymer, poly[2,7-(9,9-dioctylfluorene)-alt-1,4-fluorophenylene], doped with 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene (rubrene) as the active layer of polymer light emitting diodes, the PLEDs.The semiconductor fluorinated polyfluorene (PFF) was synthesized by Suzuki coupling reaction, with a yield of 95%.The polymer was characterized by various analytical techniques in order to confirm the formation of the expected molecular structure. The analysis by gel permeation chromatography (GPC) indicated numerical average molar mass (M n ) and ponderal avera...

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Photophysical study of a conjugated–non-conjugated PPV-type electroluminescent copolymer

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Solvent and molecular weight effects on fluorescence emission of MEH-PPV

Solvent and molecular weight effects on fluorescence emission of MEH-PPV

Dispositivos poliméricos eletroluminescentes

Estudo de sistemas foto- e eletroluminescentes contendo polifluoreno fluorado e rubreno para aplicação em diodos emissores de luz poliméricos.

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