Σύνθεση πολυμερικών υλικών με δυνατότητα εκπομπής φωτός

• Main Author: Σιμιτζή, Κωνσταντίνα
• Other Authors: Καλλίτσης, Ιωάννης
• Format: Thesis
• Language: Greek
• Published: 2019
• Subjects: Δίοδοι εκπομπής φωτός; Φωτονικά πολυμερή; Καρβαζόλη; Πολυμερικά μεταλλοσύμπλοκα Ιριδίου; Light emitting diodes (LED); Photonic polymers; Carbazole; Polymeric iridium metallocomplexes; 621.36

Οι οργανικοί (OLEDs) και πολυμερικοί (PLEDs) δίοδοι εκπομπής φωτός είναι η νέα πράσινη λύση στον ενεργειακό τομέα, λόγω των πολλαπλών εφαρμογών τους και της χαμηλής τους κατανάλωσης. Πιο συγκεκριμένα, οι πολυμερικοί δίοδοι εκπομπής λευκού φωτός (WPLEDs), φέρονται ως ιδανικές συσκευές φωτισμού, λόγω της δυνατότητας τους να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες. Για να επιτευχθεί η εκπομπή λευκού φωτός πρέπει να υπάρξει ο σωστός συνδυασμός χρωμάτων. Στα πολυμερικά συστήματα κάτι τέτοιο είναι εφικτό είτε μέσω μιγμάτων διάφορων χρωμοφόρων, είτε μέσω δημιουργίας μακρομορίων που φέρουν τα απαραίτητα χρωμοφόρα στην πολυμερική τους αλυσίδα. Έτσι δημιουργήσαμε μπλε χρωμοφόρα, τα οποία βασίζονται σε παράγωγα καρβαζόλης, και μπορούν να συνδυαστούν με κίτρινα ή πορτοκαλί χρωμοφόρα, δηλαδή παράγωγα ανθρακενίου και βενζοθειαζόλης, αντίστοιχα. Συντέθηκαν διάφορα συμπολυμερή, ώστε να καταφέρουμε να ξεπεράσουμε προβλήματα διαλυτότητας καθώς και να επιτύχουμε την εκπομπή φωτός, του επιθυμητού χρώματος. Στη συνέχεια τα συμπολυμερή μελετήθηκαν εκτενώς για τις ηλεκτρικές και οπτικές τους ιδιότητες, οδηγώντας μας στους κατάλληλους συνδυασμούς που θα μας δώσουν την εκπομπή του λευκού φωτός. Πέρα από τα συμπολυμερή δημιουργήθηκαν μίγματα βασισμένα στα ομοπολυμερή και συμπολυμερή της καρβαζόλης, συνδυασμένα με μεταλλοσύμπλοκα Ιριδίου, τα οποία εμφανίζουν έντονες οπτικοηλεκτρικές ιδιότητες. Η χρήση στοιχείων μετάπτωσης συνδεδεμένα με οργανικούς υποκαταστάτες, επηρεάζει θετικά και σε μεγάλο βαθμό την ενεργειακή απόδοση των LED. Στη παρούσα εργασία συνθέσαμε ομοπολυμερή κινολίνης πυριδίνης (QPy) και τα συμπλοκοποιήσαμε με Ιρίδιο, Ir(PPy)2. Τα πολυμερικά μεταλλοσύμπλοκα έφεραν διάφορα ποσοστά συμπλοκοποίησης, και χαρακτηρίστηκαν δομικά με κλασσικές αναλυτικές μεθόδους όπως το NMR και το IR, ενώ οι οπτικές τους ιδιότητες μελετήθηκαν με φασματοσκοπία ορατού-υπεριώδους (UV-Vis) και φασματοσκοπία εκπομπής (PL). Η υψηλή εσωτερική απόδοση των μεταλλοσυμπλόκων αποδίδεται στο φαινόμενο μεταφοράς φορτίου από τον υποκαταστάτη στο μέταλλο (MLCT).