Etude de composants électroluminescents à fluorescence retardée thermiquement activé à base de la 1,3,5 triazine et leur application au sein de la troisième génération des diodes organiques électroluminescentes (OLEDs)

Investigation of delayed fluorescence materials based on the 1 3 5 triazine and its application for the third OLED's generation

• Auteur / Autrice : Ikbal Marghad
• Direction : Georges Zissis, Cédric Renaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optoélectronique et et photonique
• Date : Soutenance le 03/12/2015
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Génie électrique, électronique, télécommunications et santé : du système au nanosystème (Toulouse)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluorescence

Diodes électroluminescentes organiques

Mots clés libres

OLED

Troisième génération d'OLED

Fluorescence retardée

TADF

1,3,5 triazine

Résumé

La nouvelle technologie innovatrice OLEDs (diodes organiques électroluminescentes) ne cesse de susciter l'engouement des scientifiques ainsi que les recherches à leurs égards. Ces dispositifs à base de matériaux organiques s'appliquent dans quasiment tous les domaines tels que l'éclairage, l'affichage...Une découverte récente vient d'apporter sa pierre à l'édifice en mettant au point une nouvelle troisième génération d'OLEDs. Cette révélation consiste en la réduction du coût des matériaux des OLEDs en utilisant des matériaux peu onéreux dits à fluorescence retardée. C'est dans cette optique que s'inscrit ce travail de thèse qui porte sur l'étude de ce type de matériaux pour les applications dans les OLEDs. Cette thèse est décomposée en deux principales parties. Dans un premier temps, nous avons étudié et synthétisé des matériaux pour cette nouvelle génération d'OLED en se basant sur un modèle de molécules existant. Ce dernier représente des dérivés de triazine-carbazole connus pour leurs propriétés adéquates aux OLEDs. Cette étude a démontré pour la première fois le caractère de fluorescence retardée de ces molécules. Nous avons par la suite caractérisé ces molécules au sein des OLEDs. Les résultats montrent l'efficacité de ces molécules. Dans un deuxième temps nous nous sommes intéressés à l'étude de molécules innovantes. Ainsi, des molécules dotées de fluorescences retardées et innovantes ont été synthétisées. Cette synthèse a été effectuée par une méthode très avantageuse. Par ailleurs, la structure et propriétés de ces molécules indiquent qu'elles sont dotées de fluorescences retardées. Ainsi, il est important de poursuivre ce travail, en évaluant les propriétés de ces molécules synthétisées, ainsi que de les caractériser au sein des OLEDs.

Recently, the synthesis of free metal materials for organic LEDs by Uoyama et al adds a third kind of luminescence, named thermally activated delayed fluorescence (TADF). The added value of this discovery is to lower significantly OLED cost thanks to the metal-free structure of these so-called hyper-fluorescent molecules. This work reports on this recent discovery in OLED's. We first studied the thermally activated delayed fluorescence from an existing molecular model. The latter, fulfil the condition of the delayed fluorescence and are based from triazine-carbazole derivatives. The results revealed for thefirst time the exhibition of the delayed fluorescence from this existing model. In a second part, a novel hyperfluorescent molecule have been synthesized following the design rules for the delayed fluorescence molecules. The synthesis was done by a method based on an attractive process. Furthermore, the structure and properties of these new materials indicate that these molecules are expected to exhibit delayed fluorescent. Thus, it is important to continue this work by evaluating the properties of these molecules and the OLEDs made from these materials.