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OLED à base de molécule chiral hyperfluorescente

Défi technologique : Photonique, imageurs et écrans (en savoir +)

Département : Département d'Optronique (LETI)

Laboratoire : Laboratoire des Composants Emissifs

Date de début : 01-10-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0419

Contact : benoit.racine@cea.fr

L'accent est aujourd'hui mis sur la haute luminance afin de répondre aux besoins, de la projection à partir de micro-écrans et des systèmes d'affichage intégrés dans des casques ou sur des lunettes. Les performances des OLEDs actuelles, en terme de luminance et durée de vie, notamment pour le bleu, ont beaucoup de mal à répondre à ces besoins de haute luminance. L'amélioration des performances de rendement et de durée de vie de l'émetteur bleu est donc nécessaire. Les matériaux émissifs fluorescents laissent progressivement leurs places à des matériaux émissifs phosphorescents (les PhOLEDs) et les matériaux à fluorescence retardée thermiquement activée (TADF), qui permettent d'obtenir un rendement quantique proche de 100%, contrairement au fluorescent qui atteignent 25% au maximum. Malheureusement, le rendement lumineux et/ou la durée de vie ainsi que la pureté de couleur sont pauvres pour le bleu. Afin d'apporter une solution à ce problème, nous proposons à travers ce projet de thèse, d'explorer une nouvelle stratégie pour l'obtention d'OLEDs bleues performantes avec une bonne pureté de couleur, fondée sur le concept de l'hyper-fluorescence. Ce dernier repose sur l'utilisation d'une matrice TADF à haute énergie incorporant un émetteur fluorescent bleu. Le composé TADF aura pour rôle de transférer efficacement les excitons singulet et triplets à l'émetteur finale, possédant un fort rendement quantique de luminescence. Cette approche permettra de diminuer de façon importante la concentration d'états triplets excités au sein de la couche émissive et les réactions parasites liées à la réactivité de ces états. Le projet de thèse se fera en collaboration avec un laboratoire de chimie du CNRS et le laboratoire du CEA/LETI le LCEM spécialisé dans les semi-conducteurs organiques. L'étudiant de thèse aura pour objectifs de synthétiser les molécules organiques et de caractériser leurs propriétés photophysiques (d'absorption et d'émission) et opto-électronique. Les molécules les plus prometteuses seront intégrées dans des dispositifs OLEDs. Un travail de définition de l'empilement OLED sera ainsi demandé pour optimiser les performances électro-optique de l'OLED. La partie synthèse et caractérisation photophysiques seront réalisées au laboratoire de Chimie du CNRS (Institut des Sciences Chimiques de Rennes) sur une courte période. Le c?ur de la thèse sera orienté vers l'intégration des molécules dans des dispositifs OLEDs. Ce travail se fera au sein du laboratoire LCEM du CEA Grenoble où se trouve les équipements de dépôt (chambre PVD pour matériaux organiques) et les moyens de caractérisation opto-électronique.

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