Synthèse et caractérisation des dérivés de poly(2,3-diphényl-1,4-phénylène vinylène) et des composites poly(1,4-phénylène vinylène) / nanoparticules d'oxyde : propriétés optiques et électrique des diodes utilisant des films composites comme couches actives

par Sheng-Hsiung Yang

Thèse de doctorat en Science des matériaux

Sous la direction de Thien-Phap Nguyen et de Chain-Shu Hsu.

Soutenue en 2004

à Nantes en cotutelle avec Hsinchu , dans le cadre de École doctorale sciences et technologies de l'information et des matériaux (Nantes) .

mots clés

• Diodes électroluminescentes organiques
• Composites

Résumé

Dans cette thèse, nous avons étudié des nouveaux matériaux destinés à la fabrication des diodes électroluminescentes organiques. En premier lieu, nous avons synthétisé et caractérisé le poly(2,3-diphényl-1,4 phénylène vinylène) ou DP-PPV. Ce polymère contient des groupements de cristaux liquides et peut émettre de la lumière polarisée. Ensuite, nous avons synthétisé et caractérisé des composites de PPV contenant des nanoparticules d'oxyde de silicium et de titane. Ces matériaux émetteurs ont une meilleure stabilité que le polymère seul grâce à la présence des particules d'oxyde. Les modifications des propriétés optiques et électriques des matériaux ont été expliquées par des processus physiques mettant en jeu le rôle des particules dans la structure du polymère : réduction de la longueur de conjugaison des chaînes, formation des chemins conducteurs dans la matrice polymère, interaction nanoparticules-polymère, augmentation de la surface de contact polymère-électrode.

Résumé

In this thesis, we have studied the new materials for the fabrication of organic electroluminescent devices. In the first part, we have synthesized and characterized the poly(2,3-diphenyl-1,4 phenylene vinylene) or DP-PPV. This polymer contains liquid crystalline groups and can emit polarized light. Then we synthesized and characterized the PPV based composites containing silicon and titanium oxide nanoparticles. These light-emitting materials possess a better stability than the bare polymer because of the presence of the oxide nanoparticles. The modifications of the optical and electrical properties obtained in the materials can be explained by physical processes which highlight the role of the particles inside the polymer structure : reduction of the conjugation length of the chains, formation of the conducting pathways inside the polymer matrix, interaction nanoparticles-polymer, increase of the surface contact polymer-electrode.