Novel polymeric and oligomeric materials for organic electronic devices

Die enormen Fortschritte im Bereich der organischen Elektronik in den letzten Jahrzehnten haben zur Entwicklung effizienter optoelektronischer Bauelemente geführt wie z. B. organische Leuchtdioden (OLEDs), organische Feldeffekttransistoren (OFETs) und organische Photovoltaikzellen (OPV). Darüber hinaus ermöglichen halbleitende Polymere die Herstellung kostengünstiger, großflächiger elektronischer Bauelemente mit Hilfe von Niedertemperatur Lösungsverfahren auf flexiblen Substraten. Der erste Teil dieser Arbeit befasste sich mit der Entwicklung von Host-Materialien für die emittierende Schicht (EML) von OLEDs. Effiziente Host-Materialien sollten bestimmte Eigenschaften aufweisen, z. B. eine hohe Triplett-Energie, einen hohen und ausgeglichenen Ladungsträgertransport, geeignete Grenzorbitalniveaus, die mit denen der Nachbarschichten übereinstimmen, und morphologische Stabilität. Zu diesem Zweck wurden Polymere auf Carbazolbasis mit einer elektronenziehenden Gruppe (EWG) an verschiedenen Stellen der Kette entworfen und durch Suzuki Kupplung synthetisiert. Die Polymere wurden chemisch und optisch charakterisiert, bevor sie nach Dotierung mit Tris(2-phenylpyridin)iridium(III) (Ir(ppy)3) in eine funktionierende grüne OLED eingebaut wurden. Zusätzlich wurden die Ladungstransporteigenschaften durch die Herstellung von Einzelträgergeräte untersucht. Der zweite Teil widmete sich der Herstellung von Halbleitermaterialien für OFET Anwendungen. Nach einem neuartigen Moleküldesign wurde eine Reihe von Verbindungen auf der Basis von Diketopyrrolopyrrol (DPP) und Thiophen durch Stille-Kupplung und phosphinfreie direkte Heteroarylierung synthetisiert. Dieses molekulare Design erwies sich als flexibel für die Synthese neuartiger Derivate durch Modifikation der Endgruppen. Die Korrelation zwischen Struktur und Morphologie wurde ebenfalls untersucht. Die Mobilität der Ladungsträger, welche von der chemischen Struktur und Morphologie des Halbleiters beeinflusst wird, ist einer der wichtigsten Parameter eines OFET. Daher wurden die erhaltenen Materialien mit niedriger Bandlücke in Transistoren verschiedener Architekturen integriert, die durch Lösungsverfahren wie Spin-Coating und Scherbeschichtung hergestellt wurden. Die Mobilität sowie andere OFET-Parameter wurden im p- und n-Typ-Betrieb gemessen.:1 Theoretical background 1.1 Introduction 1.2 Organic semiconductors 1.3 Organic Light Emitting Diodes 1.3.1 Physics of OLEDs 1.3.2 Solution processable OLEDs 1.3.3 Polymer Light-Emitting Diodes 1.4 Organic Field-Effect Transistors 1.4.1 Device operation 1.4.2 Ambipolar transistors 1.5 Synthesis of π-conjugated polymers 1.6 Characterisation methods 1.6.1 Chemical structure characterisation 1.6.2 Optical characterisation 1.6.3 Morphology and microstructure 2 Motivation and aim 3 Results and discussion 3.1 Polymers for ambipolar semiconductors 3.1.1 Molecular design 3.1.2 (N-carbazole)triphenylphosphine oxide polymers 3.1.3 Bis(carbazol-3-yl)triphenylphosphine oxide polymers 3.1.4 ((Carbazol-3-yl)phenoxy)hexyl diphenylphosphinate polymers 3.1.5 ((Phenothiazin-10-yl)phenyl)diphenylphosphine oxide polymers 3.1.6 Device integration 3.1.7 Summary 3.2 DPP based molecules for OFETs 3.2.1 Molecular design 3.2.2 DBT-I series 3.2.3 DBT-II 3.2.4 Device integration 3.2.5 Summary 4 Conclusions and outlook 5 Experimental part 6 Supporting Information 7 BibliographyStaggering progress in the field of organic electronics over the past decades has led to the development of efficient optoelectronic devices, such as organic light-emitting diodes (OLEDs), organic field-effect transistors (OFETs)and organic photovoltaic cells (OPV). Moreover, semiconducting polymers enable the fabrication of low-cost, large-area electronic devices using low-temperature solution-processing methodologies on flexible substrates. The first part of this thesis focused on the development of host materials for the emitting layer (EML) of an OLED. Efficient hosts should possess a number of properties, such as high triplet energy, good and balanced charge-carrier transport, suitable frontier orbital levels that match those of the neighbouring layers, and morphological stability. To this end, carbazole-based polymers featuring an electron-withdrawing group (EWG) at different positions of the chain were designed and synthesised by Suzuki coupling. Chemical and optical characterisations of the polymers were performed prior to their incorporation into a functioning green OLED upon doping with tris(2-phenylpyridine)iridium(III) (Ir(ppy)3). Additionally, the charge-transport properties were studied through the fabrication of single-carrier devices. The second part was dedicated to the production of semiconductor materials for OFET applications. Following a novel molecular design, a series of compounds based on diketopyrrolopyrrole (DPP) and thiophene were synthesised by Stille coupling and phosphine-free direct heteroarylation. This molecular design was proven to be flexible for the synthesis of novel derivatives by modification of the end-groups. The correlation between structure and morphology was also studied. Mobility, influenced by the chemical structure and morphology of the semiconductor, is one of the most important parameters of an OFET. Thus, the obtained low bandgap materials were integrated into devices of different architectures, fabricated by solution processing methodologies, such as spin coating and shear coating, and the mobility, as well as other OFET parameters, were measured in p- and n-type operation.:1 Theoretical background 1.1 Introduction 1.2 Organic semiconductors 1.3 Organic Light Emitting Diodes 1.3.1 Physics of OLEDs 1.3.2 Solution processable OLEDs 1.3.3 Polymer Light-Emitting Diodes 1.4 Organic Field-Effect Transistors 1.4.1 Device operation 1.4.2 Ambipolar transistors 1.5 Synthesis of π-conjugated polymers 1.6 Characterisation methods 1.6.1 Chemical structure characterisation 1.6.2 Optical characterisation 1.6.3 Morphology and microstructure 2 Motivation and aim 3 Results and discussion 3.1 Polymers for ambipolar semiconductors 3.1.1 Molecular design 3.1.2 (N-carbazole)triphenylphosphine oxide polymers 3.1.3 Bis(carbazol-3-yl)triphenylphosphine oxide polymers 3.1.4 ((Carbazol-3-yl)phenoxy)hexyl diphenylphosphinate polymers 3.1.5 ((Phenothiazin-10-yl)phenyl)diphenylphosphine oxide polymers 3.1.6 Device integration 3.1.7 Summary 3.2 DPP based molecules for OFETs 3.2.1 Molecular design 3.2.2 DBT-I series 3.2.3 DBT-II 3.2.4 Device integration 3.2.5 Summary 4 Conclusions and outlook 5 Experimental part 6 Supporting Information 7 Bibliograph

Impact tests of thin wall ductile iron

En el presente trabajo se estudia del comportamiento de la fundición esferoidal de pequeño espesor, y por lo tanto de elevado conteo nodular, ante solicitaciones de impacto, realizando comparaciones con probetas extraídas de bloques "Y" de 1/2 y 1 pulgada (ASTM A395). Se evaluó la influencia de la forma de la probeta de choque utilizada, encontrándose que los valores de resiliencia obtenidos difieren para distintos espesores de probeta. Se observó una disminución de la temperatura de transición con el aumento del conteo nodular, mientras que la energía absorbida en el "upper shelf" disminuye a medida que aumenta el conteo nodular.This work studies the impact strength of thin wall ductile iron. The impact energy of thin wall plates cast on sand moulds of thickness ranging from 2 to 4 mm, in which nodule counts range from 1700 to 1300 nod/mm2, are measured and compared to test results obtained on samples taken from 13 and 25mm Y blocks (ASTM A395), in which regular nodule counts are about 200 nod/mm2. Since standard Charpy specimens could not be machined from the thin plates, some complementary studies were necessary. Impact testing of ductile iron samples of regular nodule count and different widths, showed that the resilience increases noticeably and the ductile-brittle transition temperature drops as the width diminishes. The increase in the nodule count causes a significant decrease in upper shelf resilience, and a decrease in the ductile-brittle transition temperature. Very high nodule count ferritic ductile iron, of nodule count between 1300 and 1700 nod/mm2, shows a ductile-brittle transition temperature of approximately –80°C and upper shelf resilience of about 16 J/cm2. A ductile iron of similar chemical composition, but of regular nodule count, shows a transition temperature of approximately –45 and upper shelf resilience of approximately 22 J/cm2.Fil: Caldera, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Massone, Juan Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Boeri, Roberto Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Sikora, Jorge Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentin

Influence of Free Ferrite on the Mechanical Properties of High Strength Intercritical Austempered Ductile Iron

The first stage of this study investigates the precipitation of free ferrite from the austenite on fully austenitized ductile iron. Several sets of samples of low alloy ductile iron are fully austenitized and then cooled down to different temperatures and different times within the intercritical austenite-ferrite-graphite phase field. Based on these results, heat treatment cycles aimed at obtaining microstructures composed of free ferrite and ausferrite are carried out. Tensile, impact and toughness tests are performed to characterize the mechanical properties. The results show that, related to the high strength austempered ductile iron grades, the best combinations of properties were obtained from the mixed structures composed of 5% free ferrite and 95% ausferrite, resulting from the austempering at 280°C. These amounts of free ferrite allow obtaining an increase of the elongation (about 50%) and impact toughness (about 10%) while the tensile strength and fracture toughness decrease by about 1.5 and 15% respectively. &nbsp

Diseño y validación de un cicloconvertidor trifásico a monofásico, mediante control trapezoidal y microcontroladores

En este trabajo se diseña y valida un cicloconvertidor trifásico a monofásico. Se pretende aportar sobre dos elementos; Primero, sobre los algoritmos específicos que se implementan, y segundo, en la generación de un banco didáctico que puede servir de práctica en un laboratorio de electrónica. Todas las etapas del sistema propuesto se desarrollan, implementan y se prueban

Comportamiento del embarazo adolescente en asistentes a la atención prenatal del centro de salud Carlos Rugama del Distrito V de Managua. Octubre-Diciembre 2019

Aproximadamente 11% de todos los nacimientos en el mundo se producen todavía entre mujeres de 15 a 19 años. Un 95% de estos ocurren en países llamados en vías de desarrollo (UNICEF, 2015). Nicaragua es el país con mayor proporción de embarazos en adolescentes, según CODENI en el 2017, 26.3% de los embarazos son de adolescentes, cerca de dos terceras partes de las mujeres de 15 a 19 años. Por lo tanto, la presente investigación busca dar respuestas al objetivo principal, siendo este el evaluar el comportamiento del embarazo en adolescentes de 15 a 19 años atendidas en el programa de control prenatal del centro de salud Carlos Rugama, del Distrito V del municipio de Managua, en el periodo del 1° de octubre al 31 de diciembre de 2019. El Tipo de estudio es descriptivo de corte transversal, con una muestra de 96 embarazadas adolescentes que acudieron al censo de control prenatal. Entre las características sociodemográficas de mayor importancia se encontraron que la gran mayoría de las adolescentes estaban en el rango de edad entre los 17 a 19 años, de escolaridad secundaria, las cuales convivían en unión libre, en su mayoría católicas, provenientes de la zona urbana. Sus antecedentes obstétricos más relevantes fueron constituidos por su menarquia, de aparición entre los 9 a 11 años de edad, con inicio de vida sexual activa entre los 14 a 16 años, en su mayoría primigestas, únicamente habían estado con una pareja sexual y recalcaron que se encontraban usando algún método anticonceptivo, siendo el principal elegido, el de tipo inyectable. Al momento de su captación se encontraban con menos de 12 semanas de gestación, acudiendo a cuatro o más controles prenatales, sin deseo del embarazo. Respecto a las acciones en salud realizadas a las pacientes durante sus controles prenatales, en una gran mayoría se realizaron anamnesis completas y detalladas, examen físico y obstétrico completo, toma de Papanicolaou en tiempo y forma, examen odontológico en compañía con el servicio de odontología, exámenes complementarios necesarios para el crecimiento adecuado del embarazo, una correcta evaluación nutricional por parte del servicio de nutrición y sobretodo se brindó una consejería médica adecuada y pertinent

Alcaloides en la flora de Andalucia. III

Se han estudiado 79 especies vegetales características de la flora de Andalucía con objeto de determinar la presencia cualitativa y cuantitativa de alcaloides. Se ha encontrado presencia de alcaloides en 16 especies, de las cuales 6 se describen por primera vez. Se han registrado los espectros de masas de los extractos alcaloídicos de varias especies y se ha establecido su relación con los alcaloides presentes.79 different species from the Andalusian flora have been screened for the presence of alkaloids. Of these, 16 species were found to contain alkaloids and 6 of them are reported for the first time. A relationship between mass spectra and alkaloid contents has been established for several species

Alcaloides en la flora de Andalucía. II

Se han estudiado 105 especies vegetales características de la flora de Andalucía con objeto de determinar la presencia cualitativa y cuantitativa de alcaloides. Se ha encontrado presencia de alcaloides en 31 especies, de las cuales 19 se describen por primera vez.One hundred and five different species from the Andalusian flora have been screened for the presence of alkaloids. Of these, 31 species were found to contain alkaloids and 19 of then are reported for the first time

Alcaloides en la flora de Andalucia, I

Se han estudiado 106 especies vegetales características de la flora de Andalucía con objeto de determinar la presencia cualitativa y cuantitativa de alcaloides. Se ha encontrado presencia de alcaloides en 37 especies, de las cuales 20 (54 0) se describen por primera vez.One hundred and six different species from the Andalusian flora have been screened for the presence of alkaloids. Of these, 37 species were found to contain alkaloids and 20 of them (540) are reported for the first time