Synthèse et étude de complexes organométalliques d'iridium(III) pour des applications en optoélectronique

par Emiliano MartíNez Vollbert

Projet de thèse en Chimie inorganique et Bio inorganique

Sous la direction de Frederique Loiseau et de Pierre Henry Lanoe.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Département de Chimie Moléculaire (laboratoire) et de CIRE (equipe de recherche) depuis le 27-06-2018 .


  • Résumé

    L'éclairage domestique et public représente 19% de la consommation globale d'électricité. Or, les ampoules à incandescence n'ont un rendement que de 20%, ce qui représente un grand gâchis énergétique. L'utilisation des OLED travaillant à basse tension permet de diminuer significativement l'emprunte énergétique de l'éclairage. Une nouvelle technologie a émergé : les cellules électrochimiques éclairantes (LEC). Elles présentent l'avantage d'avoir une architecture beaucoup plus simple que les OLED. Les complexes d'iridium(III) et de platine(II) se sont fait une placent de choix dans les nouvelles technologies car ils montrent très propriétés d'émission remarquable, avec des spectres d'émission allant du bleu au rouge et des rendements d'émission pouvant atteindre l'unité. Au laboratoire, nous avons développé une famille de complexes de platine(II) cyclométallés de la forme Pt[C^N]acac (phénylbenzimidazole and acac = acétylacétonate). Ces complexes ont de très bonnes propriété d'émission en solution et à l'état solide, ce qui est un avantage une application en optoélectronique. Nous souhaitons poursuivre nos investigations avec ces ligands (phénylbenzimidazoles) en développant des complexes d'iridium(III) cationiques pour une application dans les LEC. La synthèse de ces ligands et des complexes et leur caractérisation occupera une place prépondérante dans le projet et le candidat aura également à ce familiariser avec les techniques de caractérisation en spectroscopie d'absorption, d'émission et en électrochimie. [1,2] [1] S. Tang, L. Edman, Top. Curr. Chem. 2016, 374, DOI 10.1007/s41061-016-0040-4. [2] S. B. Meier, D. Tordera, A. Pertegàs, C. Roldàn-Carmona, E. Ortì, H. J. Bolink, Mater. Today 2014, 17, 217–223.

  • Titre traduit

    -Synthesis and study of organometallic iridium(III) complexes for applications in optoelectronics


  • Résumé

    -Artificial lightening represents 19% of the world's electricity consumption. Most of this energy is wasted, as light bulbs are only 20% efficient. The use of Organic Light Emitting Device (OLED) working at low voltage (1-3 V) diminishes effectively the energy consumption. Recently, another lightening technology has emerged: light-emitting electrochemical cells (LECs). LECs are single-component devices based on a metal complexes dispersed in a matrix of conducting polymer. Transition metal complexes are present in advanced technologies (OLED, light to energy conversion…). In particular, iridium(III) and platinum(II) complexes exhibit among the highest luminescence intensities. Thanks to the possibility of modulating the emission colors by modifying the ligands, such complexes have great potential for applications in optoelectronics or medical imaging. To date, we have studied a series of platinum(II) complexes of the type [C^N]Pt(acac) (C^N = phenylbenzimidazol and acac = acetylacetonate) that show phosphorescent emission in the visible range in solution at room temperature with good quantum yields. In addition, these compounds are also phosphorescent in the solid state in powder form. Based on previous results, we propose to develop a new family of iridium(III) complexes to extend the range of emission over the entire visible spectrum (400-700 nm), and to refine the emission properties. The major part of the thesis work will be the organic synthesis of new ligands, followed by the inorganic synthesis of the corresponding complexes. The synthesized compounds will be characterized by the usual physicochemical techniques and will be the subject of photophysical (UV-vis, luminescence, ...) and electrochemical studies.