Nouveaux polymères pi-conjugués pour l'électronique organique : synthèse et étude de matériaux spécialement conçus pour des applications OFET et/ou OLED

New pi-conjugated polymers for organic electronics : synthesis and study of materials designed for OFET and/or OLED applications

• Auteur / Autrice : Dizheng Liu
• Direction : David Kreher, Fabrice Mathevet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 07/12/2020
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut parisien de chimie moléculaire (2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Emmanuelle Lacaze
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabrice Mathevet, Stéphane Méry
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mohamed Jouini, Pierre-Henri Aubert

Mots clés

Mots clés contrôlés

Semiconducteurs organiques

Autoassemblage

Copolymères alternés pi-conjugués

Propriétés électroniques

Polymères conjugués

Mots clés libres

Matériaux semiconducteurs organiques

Matériaux π-conjugués

Transistors à effet de champs organiques

Fluorescence retardée à activation thermique

Photo-physique

Auto-assemblage

Organic semiconducting materials

Pi-conjugated polymers

Organic field effect transistors

Thermally activated delayed fluorescence

Photo-physics

Self-assembly

Résumé

Ce travail de thèse a pour objectif le design, la synthèse et la caractérisation de nouveaux polymères π -conjugués pour des applications en OFET et en OLED. Plus précisément, le premier objectif a été de préparer deux polymères π-conjugués liquide-cristallins à groupes pendants, nommés Polythiophene-oxa et PBTTT-Tri, qui peuvent s’autoorganiser en nanostructures ordonnées et qui présentent une conduction de type p. Le second objectif a été d’explorer deux familles de nouveaux polymères D-A pouvant présenter une activité TADF : une première famille est composée de polymères (S1, S2) présentant un squelette donneur de carbazole ou acridan et des groupements accepteurs (tels que dicyano-benzene ou cyano-pyrimidine) en groupes pendants. La deuxième famille se compose de deux nouvelles séries de polymères vinylique (S3, S4) à base des mêmes groupement donneurs et accepteurs utilisés dans la première famille, interagissant à travers l’espace. Les propriétés photophysiques en solution et en film de ces composés ont été étudiées et leurs activités TADF ont été caractérisées.

This PhD thesis aims at the design, the synthesis and the characterization of new π-conjugated polymers for OFET or OLED applications. More precisely, the first objective is to prepare two side chain liquid crystalline π-conjugated polymers, namely Polythiophene-oxa and PBTTT-Tri, which can self-organize to ordered nanostructures and exhibit p-type conduction. The second objective is to explore 2 families of novel D-A polymers expected to exhibit TADF feature: one family includes two linear TADF polymers (S1, S2) based on a carbazole- or acridan-based donor backbone and acceptor moieties (such as dicyano-benzene or cyano-pyrimidine) as side groups. The other family includes two new series of vinyl polymers (S3, S4) based on through-space conjugation between the same donor and acceptor units as those used in the first family. The photophysical properties in both solution and solid state have been performed to determine if they are TADF or not.