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RÉSUMÉ
Les oligo- et polyphénylènes pontés ont été largement étudiés en tant qu'émetteurs fluorescents de lumière bleue dans les diodes organiques électroluminescentes pour l'éclairage ou l'affichage. Dans la plupart des cas, la stabilité de la couleur bleue émise par ces dérivés est faible et donne lieu à des bandes d'émissions parasites vertes, appelées « GEB » (Green Emission Bands ), qui sont un problème majeur dans la technologie OLED bleues. Cet article refait, en se basant sur différents exemples de la littérature, un exposé chronologique non exhaustif des différentes études dédiées à l'origine et à la nature de ces émissions parasites, ainsi qu'au moyen de les éliminer.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Cyril PORIEL : Docteur de l'université de Rennes 1 - CR1 CNRS, UMR CNRS 6226, Institut des sciences chimiques de Rennes, France
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Joëlle RAULT-BERTHELOT : Docteur d'État en chimie - DR2 CNRS, UMR CNRS 6226, Institut des sciences chimiques de Rennes, France
INTRODUCTION
Domaine : Électronique organique, semi-conducteurs organiques
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Diodes électrolumineusentes organiques
Domaines d'application : Affichage/Éclairage
Principaux acteurs français :
Orgatech (LPICM, École Polytechnique)
Elorga (Bordeaux)
Plateforme OLED 200 mm (CEA-LETI Grenoble)
Plateforme organique IEMN (Villeneuve d'Ascq)
Plateforme électronique plastique (XLIM Limoges)
Pôles de compétitivité : Minalogic, Tenerrdis
Centres de compétence : Groupement de recherche en électronique organique (GDR 3368)
Industriels :
Autres acteurs dans le monde : LG, Siemens+Osram, Philips, Sony+Panasonic, Mitsubishi Electric, Verbatim, Konica Minolta, LG Chem, Inteltronic, DuPont Display, General Electric, Holst center…
Contact : Cyrill Poriel – Joëlle Rault-Berthelot, Groupe MaCSE, UMR CNRS 6226, Institut des sciences chimiques de Rennes, France [email protected] [email protected]
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4. Perspectives et évolution
Il apparaît évident, à la lumière de tous ces résultats, que la GEB ne peut être reliée à un seul phénomène mais que plusieurs phénomènes doivent être considérés, mettant clairement en évidence la complexité de l'interprétation. Qu'elle soit observée en PL ou en EL, la GEB peut avoir au moins trois origines. Elle peut provenir :
-
d'émissions excimériques dues à de l'empilement de systèmes
;
-
d'émissions d'exciplexes lorsque l'exciton est confiné dans un environnement donneur-accepteur ;
-
et enfin dans la majorité des cas d'émissions excimériques dues à la présence de défauts cétoniques (interactions dipole/dipole). La formation des défauts cétoniques peut provenir d'oxydations chimique, photochimique, thermique ou encore d'interaction avec les électrodes…
Un point crucial pour la technologie OLED réside donc dans la nécessité de supprimer ces bandes parasites afin d'obtenir une émission bleue stable. La question qui se pose est donc : quelles structures moléculaires permettent d'obtenir ces émissions bleues stables et performantes ? Plusieurs pistes peuvent être déduites des analyses précédentes. Une molécule adaptée à une émission bleue stable doit bien évidemment posséder une longueur d'onde d'émission dans le bleu donc un gap HOMO-LUMO proche de 3 eV. Elle ne doit pas posséder de carbone(s) oxydable(s), ne pas trop favoriser les interactions π-π intermoléculaires pourtant essentielles pour un bon TDC et lors de la fabrication du dispositif OLED, la présence d'oxygène doit être proscrite totalement.
La figure 21 présente quelques polymères issus d'oligophénylènes pontés répondant à ce cahier des charges. Dans ces exemples, l'absence de carbone oxydable est induite par la substitution des carbones "pontants" par des groupements aryles ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - POPE (M.), KALLMANN (H.P.), MAGNANTE (P.) - * - J. Chem. Phys., 38, p. 2042 (1963).
-
(2) - SHIRAKAWA (H.), LOUIS (E.J.), MacDIARMID (A.G.), CHIANG (C.K.), HEEGER (A.J.) - * - J. Chem. Soc., Chem. Commun., p. 578 (1977).
-
(3) - * - Le prix Nobel leur sera décerné en 2000 pour ces travaux.
-
(4) - TANG (C.W.), VANSLYKE (S.A.) - * - Appl. Phys. Lett., 51, p. 913 (1987).
-
(5) - SEBAIHI (N.), CORNIL (J.), VIVILLE (P.) - Diodes électroluminescentes organiques (OLED) émettrices de lumière blanche – Caractéristiques et applications pour l'éclairage. - [IN 145] (2011).
-
(6) - DESTRUEL (P.), JOLINAT (P.) - Diodes électroluminescentes organiques (OLED). - [IN 25] (2004).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
http://www.scienceschimiques.univ-rennes1.fr/ equipes/macse/Annuaire/poriel/
http://www.scienceschimiques.univ-rennes1.fr/ equipes/macse/Annuaire/rault/
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