Dérivés du 4-spirobifluorène - Une nouvelle famille de matrices hôtes pour des PhOLED

Depuis 1970, le marché de l’éclairage a connu deux grandes évolutions : les ampoules fluorescentes et les diodes électroluminescentes (LED). Dès 1980, des composés organiques ont été intégrés comme couche active dans des OLED ( Organic Light-Emitting Diode ). Les performances d’une OLED sont plafonnées à 25 % de conversion d’énergie électrique en énergie lumineuse, ce qui est insuffisant pour de l’éclairage haute performance. Une voie d’amélioration des performances des OLED a été d’utiliser des molécules phosphorescentes comme dopant d’une couche organique conduisant aux diodes organiques phosphorescentes (PhOLED). Les performances des PhOLED sont liées au choix du couple matrice organique/dopant phosphorescent. Les conditions d’un bon transfert énergétique de la matrice vers le dopant impliquent que les niveaux d’énergie des états singulets et triplets de la matrice soient adaptés à ceux du dopant, la couleur émise par la PhOLED étant directement liée au niveau triplet du dopant. Si les matériaux hôtes adaptés aux dopants rouge ou vert sont relativement courants aujourd’hui et conduisent à des PhOLED de bonnes performances, les matériaux hôtes adaptés aux dopants bleus sont beaucoup plus rares car ils doivent posséder un large écart énergétique HOMO-LUMO et un état triplet supérieur à 2,8 eV. La recherche de matrices faiblement conjuguées est donc encore un sujet majeur de recherche dans le domaine des PhOLED. Les stratégies utilisées pour restreindre la conjugaison d’un matériau semi-conducteur organique sont variées et des ruptures de conjugaisons par « encombrement stérique » ont été décrites. Cette dernière stratégie est utilisée avec les dérivés du spirobifluorène (SBF) substitués en position ortho (sur le carbone C4) et la littérature commence à présenter des performances de dispositifs PhOLED intéressantes en utilisant les 4-SBF comme matrice hôte de PhOLED bleues. C’est dans ce contexte que se situent les travaux présentés dans cet article.