Organización molecular en películas de langmuir: estudios por simulación y aplicación en dispositivos orgánicos electroluminiscentes

Abstract

En la presente Memoria se estudia la organización molecular de compuestos orgánicos, tales como complejos organometálicos de Iridio y colorantes, en películas de Langmuir y de Langmuir-Blodgett (LB). Asimismo, se realizan estudios computacionales sobre monocapas de Langmuir lipídicas bajo distintas condiciones. Para finalizar, se estudia la posible aplicación de los dispositivos orgánicos electroluminiscentes (OLEDs) en iluminación, mediante la construcción de un dispositivo modelo emisor de luz blanca. La Tesis Doctoral está constituida por una Introducción general y el conjunto de trabajos publicados, o pendientes de publicación, por el Doctorando. En la Introducción se hace una revisión general de la preparación de películas de Langmuir y de Langmuir-Blodgett, de las técnicas de caracterización empleadas, y de los aspectos y modelos teóricos para la caracterización espectroscópica y computacional de las películas objeto de estudio. La relación de artículos se ha distribuido en tres capítulos atendiendo a los diferentes temas específicos en que dichos artículos pueden encuadrarse. Organización Molecular de Películas Delgadas Mixtas en la Interfase Aire-Agua. Esta parte se centra en el estudio de la organización molecular de películas superficiales mixtas de una matriz lipídica con complejos organometálicos de Iridio (III) o con un colorante orgánico. Dicho estudio se realiza mediante el registro de isotermas presión superficial-área, de espectros de reflexión, microscopía de ángulo Brewster (BAM) en interfase aire-agua y espectroscopia de absorción UV-Visible y FTIR en interfase aire-sólido. El uso de estas técnicas en conjunción con el empleo de modelos teóricos, permite la elucidación de factores como la agregación o la orientación molecular, que son determinantes en el control de la arquitectura supramolecular de las películas obtenidas. Simulación de Monocapas de Langmuir mediante Dinámica Molecular. Esta parte usa métodos computacionales, en concreto Dinámica Molecular, para estudiar distintas propiedades de una monocapa formada exclusivamente por un lípido. Para ello, se usa una bicapa como modelo inicial, comparando su comportamiento frente al de una monocapa de Langmuir. Una vez validado el modelo computacional para una monocapa de Langmuir, se somete a la misma a distintas condiciones de área molecular y fuerza iónica, analizando el efecto causado en la organización molecular del lípido. Asimismo, se estudian distintas propiedades interfaciales, referentes al agua y a los iones. Dispositivos Orgánicos Electroluminiscentes. En esta última parte se ha estudiado la posibilidad de construir un dispositivo orgánico electroluminiscente emisor de luz blanca mediante la combinación de un dispositivo emisor de luz azul con una capa externa de material fosforescente. Se ha encontrado que el color blanco emitido por el dispositivo posee una gran pureza y estabilidad frente al potencial de trabajo.