Bibliographie & annexes
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En anglais
RÉSUMÉ
Les diodes électroluminescentes organiques (OLED) sont de sérieux candidats pour la future génération de composants électroniques pour l'affichage et l'éclairage. L'absence d'OLED bleues efficaces et stables est encore un maillon faible de cette technologie et a retardé sa commercialisation. Depuis 2013, les premiers écrans OLED de grande surface sont commercialisés. Cet article fait une analyse des petites molécules fluorescentes utilisées comme émetteur dans des « OLED bleues monocouches ». En premier lieu, quelques émetteurs bleus fluorescents seront présentés puis, dans une seconde partie, un intérêt tout particulier sera porté aux molécules donneur-système ?-accepteur (D-?-A). Le choix des groupements D et/ou A et du système ? sera discuté.
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Organic electroluminescent diodes (OLEDs) are competitive candidates for the next generation of electronic components for flat-panel displays and solid-state lighting sources. The lack of efficient stable blue OLEDs has been a weak link in the technology, and has delayed OLED marketing. Since 2013, the first large area OLEDS have come onto the market. This article reports on the small fluorescent molecules now used as emitters in “blue single-layer OLEDs”. First, some blue fluorescent emitters are described. The Donor-?-system-Acceptor (D-?-A) approach is then presented. The choice of the D and/or A groups and of the central ?-system is discussed in particular.
Auteur(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
-
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 électroluminescentes organiques
Domaines d'application : Affichage/Éclairage
Principaux acteurs français : Orgatech (LPICM, École Polytechnique), Elorga (Bordeaux), Plate-forme OLED 200 mm (CEA-LETI Grenoble), Plate-forme Organique IEMN (Villeneuve d'Ascq), Plate-forme Électronique Plastique (XLIM Limoges)
Pôles de compétitivité : Minalogic, Tenerrdis
Centres de compétence : Groupement de recherche en électronique organique (GDR 3368)
Autres acteurs dans le monde : LG, Samsung, Siemens+Osram, Philips, Sony+ Panasonic, Mitsubishi Electric, Verbatim, Konica Minolta, LG Chem, Inteltronic, DuPont Display, General Electric, Holst center....
Contact : Cyril Poriel – Joëlle Rault-Berthelot, Groupe MaCSE, UMR CNRS 6226 Institut des sciences chimiques de Rennes, [email protected] [email protected]
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Perspectives et évolution
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4. Émetteurs fluorescents à design moléculaire D-π-A
Une caractéristique essentielle des diodes à base de matériaux à structure D-π-A est le phénomène de luminescence par transfert de charge. Un transfert de charge dans des semi-conducteurs organiques peut être généré par voie électrique (Electrogenerated Charge Transfer ou ECT) ou par voie photochimique (Photoinduced Charge Transfer ou PCT). Le PCT concerne les molécules D-π-A en solution, l'ECT est un phénomène se produisant à l'état solide dans les diodes.
Deux phénomènes importants sont la conséquence de l'ECT dans une OLED :
-
plus le transfert de charge est important, plus l'émission est importante ;
-
plus le transfert de charge est important, plus l'émission est décalée de façon bathochrome (vers les plus hautes longueurs d'onde).
Plus le transfert de charge sera fort, qu'il soit généré par ECT ou PCT, plus l'émission de lumière sera décalée vers le rouge, l'OLED sera alors plus performante, mais n'émettra pas de lumière bleue. Le design moléculaire des molécules D-π-A est donc capital afin de pouvoir contrôler à la fois les propriétés optiques et les performances de l'OLED.
Un peu de théorie sur l'ECT et le PCT s'impose pour comprendre comment le transfert de charge influe directement sur les performances de la diode et sur le décalage bathochrome de l'émission.
4.1 Transfert de charge électrogénéré
Les équations (1) à (4) proposées décrivent le processus d'ECT dans une diode . À l'anode, des trous sont injectés dans le matériau pour donner des espèces chargées positivement sur la partie D [D.+-π-A, équation (1)]. À la cathode, des électrons sont injectés dans le matériau pour donner des espèces chargées négativement sur la partie A [D-π-A.–,...
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Émetteurs fluorescents à design moléculaire D-π-A
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SHIRAKAWA (H.), LOUIS (E.J.), McDIARMID (A.G.), CHIANG (C.K.), HEEGER (A.J.) - * - J. Chem. Soc., Chem. Commun., p. 578-580 (1977).
-
(2) - Prs Mac DIARMID, HEEGER, SHIRAKAWA - * - Le prix Nobel de Chimie (2000).
-
(3) - FORREST (S.R.), THOMPSON (M.E.) - * - Chem. Rev., 107, p. 923-925 (2007).
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(4) - FACCHETTI (A.) - * - Chem. Mater., 23, p. 733-758 (2011).
-
(5) - GEFFROY (B.), LE ROY (P.), PRAT (C.) - * - Polym. Int., 55, p. 572-582 (2006).
-
(6) - LE BARNY (P.) - Électroluminescences des matériaux organiques. Principes de base. - [E 3 106] (2006).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Instabilité de la couleur d'émission des OLED bleues à base d'oligophénylènes pontés.
-
Un design moléculaire unique pour des OLED à excimères à base d'oligophénylènes.
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