Estudo dos efeitos de irradiação laser em filmes de PPV sintetizados com corantes

Polímeros semicondutores encontram atualmente diversas aplicações em dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, como transistores, diodos emissores de luz e células solares fotovoltaicas. Desses materiais, um dos mais estudados é o poli (p-fenileno vinileno) (PPV), cujas propriedades de absorção e emissão de luz são muito interessantes para os dispositivos supracitados. Uma das maneiras de processar esse polímero na forma de filme fino é através da deposição e subsequente conversão do polímero precursor solúvel através de um tratamento térmico. Com a introdução, na solução do precursor, de compostos contendo o grupo sulfonato RSO3- em sua estrutura molecular, a conversão do PPV pode ser feita em temperaturas e intervalos de tempo sensivelmente menores, o que é muito interessante para a utilização deste material como camada ativa nos dispositivos. Além disso, o emprego de compostos contendo tanto o grupo sulfonato RSO3- quanto agrupamentos azo (mais especificamente, os azocorantes) na produção do PPV levou à observação de um efeito surpreendente nas propriedades de emissão do filme: a fotoluminescência (PL) apresentou uma forte intensificação (mais de dez vezes, em alguns casos) quando o filme foi irradiado com a luz linearmente polarizada fornecida por um lazer. Este trabalho foi desenvolvido com o intuito de investigar esse efeito, e desvendar as suas causas. Pelos resultados obtidos, através da análise de espectros de absorbância polarizada e de PL em função do tempo de foto-irradiação, pode-se concluir que a intensificação da emissão dos filmes de PPV está relacionada principalmente com o processo de isomerização do grupo azo na molécula do corante. Esse processo, ativado pela incidência de luz linearmente polarizada, leva a uma orientação dos momentos de dipolo da molécula do azocorante, a qual diminui a quantidade de luz absorvida pela mesma. Como essas moléculas estão embebidas na matriz polimérica de PPV, esse efeito conduz ao aumento da emissão do polímero.Semiconducting polymers are used in several applications in electronic and optoelectronic devices currently, such as transistors, light emitting diodes and photovoltaic solar cells. Of these materials, one of the most studied is poly (p-phenylene vinylene) (PPV) which properties of absorption and emission of light are very interesting for these devices. One method to handle this polymer in the form of thin film is through deposition and subsequent conversion of the soluble precursor polymer by a thermal treatment. With the introduction of SO3- group terminated compounds into the solution of the precursor, conversion to PPV can be done at considerably smaller temperatures and time intervals, which is very interesting to use this material as active layer in devices. Furthermore, the use of compounds containing both SO3- radical groups as azo (more specifically azo dyes) for the production of PPV resulted in a dramatic effect on the emission properties of the film: the photoluminescence (PL) showed a strong enhancement (more than ten times in some cases) when the film was irradiated with linearly polarized light provided by a laser. This work was developed in order to investigate this effect and to determine its causes. By analyzing the polarized absorbance and PL spectra as a function of the photo-irradiation time, it can be concluded that the increased emission of PPV films is mainly related to the process of isomerization of the azo group in the molecule of the dye. This process, which is enabled by the incidence of linearly polarized light, leads to an orientation of the dipole moments of the azo dye molecule which decreases the amount of light absorbed by it. Because these molecules are embedded in PPV polymeric matrix, this effect leads to increased emission of the polymer