Préparation de triblocs monodimensionnels orange-bleu-orange émettant de la lumière blanche

 

La mise au point de matériaux émettant de la lumière blanche est un domaine nécessitant de constantes améliorations et trouvant de nombreux débouchés dans les dispositifs d’affichages (en tant qu’émetteur de lumière blanche ou comme dispositif de rétro-éclairage).

Différentes approches permettant de préparer de tels systèmes existent : assemblage de dispositifs émettant les couleurs primaires (rouge, vert, bleu) ou encore mélange de colorants fluorescents bleu et orange.

 

L’équipe menée par Hongbing Fu et Jiannian Yao a récemment mis ou point un dispositif tribloc émettant à la fois de la lumière bleue (due à de la 1,3-diphényl-2-pyroline – DP) et de la lumière orange (due au 4-(dicyanométhylène)-2-méthyl-6-(p-diméthyl-aminostyryl)-4H-pyrane – DCM).

Ainsi lorsque que l’on mélange des solutions de ces deux colorants dans l’éthanol à une solution de bromure de cétyltriméthylammonium (CTAB – un agent de transfert de phase permettant la formation de miscelles), des particules colloïdales apparaissent.

Ces particules sont formées par auto-assemblages des colorants dissout dans les miscelles et sont constituées de trois parties : une partie centrale composée du colorant DP, les extrémités étant composés du DCM.

 

Fig. 1 : a) Colorants utilisés. b) Auto-assemblage des colorants micellaires.

 

Des études par microscopie ont révélées que les particules colloïdales étaient composées de nanobâtonnets  d’environ 1 µm de diamètre pour 20 à 20 µm de longueur.

Lorsqu’ils sont irradiés par de la lumière UV (330 – 380 nm), ils émettent deux types de photoluminescence : orange pour les extrémités et bleue pour le centre.

Irradiés par de la lumière bleue (460 – 490 nm), seules les extrémités semblent émettre de la lumière orange.

 

Fig. 2 : a) Image des bâtonnets obtenue par microscopie. b) Bâtonnets sous irradiation UV et c) sous lumière bleue.

 

Bien que chaque bâtonnet présente une hétérogénéité de photoluminescence marquée, les particules colloïdales prisent dans leur ensemble émettent une lumière blanche lorsqu’irradiées par de la lumière UV (365 nm).

 

Fig. 3 : Lumière émise par les particules colloidales en suspension à différents ratios DCM/DP (de gauche à droite : 0/1000, 2/1000 et 4/1000).

 

Des pentablocs ont également pu être préparés par des ajouts séquentiels des deux colorants.

Fig. 4 : Pentablocs.

 

Source : Lei, Y.; Liao, Q.; Fu, H.; Yao, J. J. Am. Chem. Soc., 2010, DOI : 10.1021/ja9084435