Nouvelles voies de synthèse sans métaux d'oligomères et de polymères π-conjugués pour l'électronique organique

Original metal-free synthesis routes of semi-conducting oligomers and (co)polymers for organic electronics

• Auteur / Autrice : Guillaume Garbay
• Direction : Cyril Brochon, Éric Cloutet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Polymères
• Date : Soutenance le 22/11/2016
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Audebert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cyril Brochon, Éric Cloutet, Pierre Audebert, Muriel Hissler, Philippe Blanchard, Laurence Vignau, Georges Hadziioannou
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Muriel Hissler, Philippe Blanchard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Divanilline

Acide croconique

Acide squarique

Propriétés électroniques

Propriétés optiques

Polyazométhines

Imines

Électronique organique

Diodes électroluminescentes organiques

Tétrazine

Carbazole

Synthèse (chimie)

Polymères conjugués

Mots clés libres

Acide squarique

Acide croconique

Carbazole

Imine

Azomethine

Tetrazine

Divanilline

OLED

Electronique organique

Polymères

Squaric acid,

Croconic acid

Carbazole

Imine

Azomethine

Tetrazine

Divanillin

OLED

Organic electronic

Polymer

Résumé

Dans cette thèse sont développées les synthèses et caractérisations de nouveaux polymères conjugués pour des applications dans l’électronique organique. Ces polymères ont été synthétisés via des réactions de polymérisation sans utilisation de métaux de transition. Des polyazomethines à base de carbazole ont ainsi été synthétisés par polycondensation entre des carbazole portant des fonctions amine et aldéhyde en positions 2,7 et 3,6. Leurs propriétés optiques et électroniques ont été étudiées en fonction de la position des fonctions imines ainsi formées. Un comonomère de type EDOT a ensuite été intégré dans le polymère et l’impact de ce comonomère sur les propriétés du copolymère ainsi formé a été étudié.Des polymères à base d’acide squarique et croconique ont ensuite été synthétisés. En faisant varierles conditions de synthèse, les propriétés optoélectroniques ont pu être contrôlées, permettant d’obtenir des composés présentant une émission blanche, qui ont ensuite été intégrés en tant que couche active dans des dispositifs de type OLED.Enfin, des polymères plus originaux ont été étudiés, utilisant des réactions de polymérisation originale, permettant par exemple la formation de benzobisthiazole in situ. D’autres polymères ont été synthétisés en intégrant dans leur chaine des monomères originaux, comme la tetrazine ou la divanilline. Les propriétés optoélectroniques de ces composés ont ensuite été étudiées en vue deleur éventuelle intégration dans des dispositifs.

In this work, synthesis and characterizations of new conjugated polymers are described.These polymers, developed for their integration into devices, have been synthesized via transitionmetalfree polymerizations. Carbazole based polyazomethines have been synthesized via polycondensation reactions between di-substituted carbazoles, bearing amino and formyl functionsin positions 3,6 or 2,7. Optical and electronical properties of such polymers have been studieddepending of the linkage position. A comonomer EDOT has then been integrated into the polymer chain, and impact of such insertion has been studied. Squaric and croconic acid base polymers have also been synthesized. By varying polymerization conditions, optoelectronic properties have been tuned, leading to the formation of polymers exhibiting a white emission. These polymers have then been integrated into OLED, as the active layer. Finally, more original polymers have been synthesized, using more original reactions or monomers such as by forming in situ benzobisthiazole. Other polymers integrating more originals monomers, such a tetrazine or divanillin, have been synthesized. Optoelectronic properties of such materials have been studied for the purpose of their integration into devices.