Intégration de fluorophores à base d’oxazole dans les diodes électroluminescentes organiques (OLEDs) bleues

Houssein HOUSSEINY a soutenu sa thèse, intitulée :« Intégration de fluorophores à base d’oxazole dans les diodes électroluminescentes organiques (OLEDs) bleues »,  le vendredi 10 novembre à 09h30 à l’amphithéâtre Concorde (bâtiment U4 de l’université Toulouse III – Paul Sabatier).

 

Le jury :

M. Alexis FISCHER, Professeur, Université Sorbonne Paris Nord, Laboratoire LPL, Rapporteur
M. Bernard RATIER, Professeur, Université de Limoges, Laboratoire XLIM, Rapporteur
Mme Suzanne FERY-FORGUES, Directrice de recherche, Université Toulouse III – Paul Sabatier, Laboratoire SPCMIB, Examinatrice
M. Denis TONDELIER, Ingénieur de recherche, École polytechnique, Laboratoire LPICM, Examinateur
M. Georges ZISSIS, Professeur, Université Toulouse III – Paul Sabatier, Laboratoire LAPLACE, Directeur de thèse
M. Cédric RENAUD, Maître de conférences, Université Toulouse III – Paul Sabatier, Laboratoire LAPLACE, Co-directeur de thèse
Résumé :
Ce travail de thèse porte sur l’étude de l’intégration des molécules fluorescentes à base d’oxazole comme matériaux émissifs des OLEDs. Les fluorophores tels que le 2-(p-tert-butylphenyl)benzoxazole (Bzx), le 2,2’-di(p-tert-butylphenyl)-6,6’-bibenzoxazole (BBzx) et le 2-phenyl-naphth[2,3-d]oxazole (Nzx) présentent une émission duale solution-état solide (SSSE pour Solution and Solid State Emitters) dans le bleu profond/proche UV (300 nm – 450 nm). Leurs rendements quantiques de fluorescence en solution et de photoluminescence à l’état solide peuvent atteindre jusqu’à 90% et 35% respectivement.
Les caractérisations opto-électriques des dispositifs OLEDs ont montré une émission efficace dans le bleu profond (420 nm – 440 nm) lorsque ces molécules sont intégrées comme couche émissive : soit en couche mince soit dispersées au sein de matrices organiques.
Les performances les plus élevées ont été obtenues pour les diodes à hétérojonction de volume. Les molécules à base d’oxazole sous forme de couche mince présentent un comportement similaire à l’émission induite par agrégation, qui est associé à leurs structures intermoléculaires. Une dégradation des performances ainsi qu’une instabilité de la couleur d’émission ont été observées pour les OLEDs utilisant une matrice à base de carbazole.
Une étude approfondie a montré que l’agrégation moléculaire induite par les excitons y joue un rôle clé dans la dégradation, par la formation d’électroplèxes et d’électromères. Des dispositifs stables, émettant à 438 nm (bleu profond), ont été réalisés en intégrant le Nzx au sein d’une matrice à base de diamine.