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Synthese und Charakterisierung fluorenbasierter Komplexpolymerer zur Anwendung in organischen Leuchtdioden

Langecker, Jens :
Synthese und Charakterisierung fluorenbasierter Komplexpolymerer zur Anwendung in organischen Leuchtdioden.
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2008)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Synthese und Charakterisierung fluorenbasierter Komplexpolymerer zur Anwendung in organischen Leuchtdioden
Language: German
Abstract:

Organische Leuchtdioden (OLEDs) erfahren seit den letzten Jahren ein steigendes Interesse sowohl in der Forschung als auch in kommerziellen Anwendungen. Ein weiterhin drängendes Problem der OLEDs ist der begrenzte Wirkungsgrad der üblicherweise verwendeten fluoreszenzbasierten Emittermaterialien. Die Effizienz der OLEDs kann durch Verwendung von Phosphoreszenzemittern deutlich gesteigert werden. Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war die Synthese von triplettemitterhaltigen Polymeren zur Anwendung in organischen Leuchtdioden auf der Basis von Iridiumkomplexen und Polyfluoren. In einem ersten Schritt wurden hierzu mit unterschiedlichen Phenylpyrdidinliganden koordinierte Iridiumkomplexe synthetisiert, welche als Comonomer dienen können. Mit entsprechend substituierten Fluorenmonomeren wurden anschießend mittels der Yamamotoreaktion hieraus die iridiumkomplexhaltigen Polyfluorene mit unterschiedlichen Komplexgehalten synthetisiert. Weiterhin ist versucht worden, iridiumkomplexhaltige Polymere durch Anwendung der Suzukireaktion darzustellen. Jedoch konnten hierbei im Gegensatz zur Yamamotoroute auschließlich oligomere Produkte erhalten werden. Ein weiteres Ziel der Arbeit war die Charakterisierung der spektroskopischen Eigenschaften sowohl der Iridiummonomerkomplexe als auch der komplexhaltigen Polyfluorene. Hierzu wurden von den Monomerkomplexen und Komplexpolymeren UV/Vis- und Photolumineszenzspektren gemessen. Es zeigte sich im Falle der Monomerkomplexe, dass deren Emissionsspektren im Wesentlichen von dem Liganden dominiert werden der das energetisch niedrigste Triplettniveau besitzt. Im Falle der Polymere zeigte sich, dass deren Emissionsspektren, unabhängig vom Komplexgehalt und der Komplexstruktur, nahezu identisch waren. Weiterhin wurden von den Monomerkomplexen und den Komplexpolymeren die Phosphoreszenzlebensdauern mittels Laserpulsspektroskopie bestimmt. Der letzte Teil der Arbeit beschreibt die Synthese einzelner Lumophore. Der Motivation hierzu war, den Grund für die Unterschiede zwischen den Emissionsspektren der Monomerkomplexe und der Komplexpolymere erklären zu können. Hierzu wurden an die Iridiummonomerkomplexe Mono- und Difluorenbausteine angebracht und die optischen Eigenschaften der erhaltenen Komplexe bestimmt. Es zeigte sich hierbei, dass sich mit immer länger werdenden Fluoreneinheiten sowohl die Emissions- als auch die Absorptionsspektren immer mehr den entsprechenden Spektren der Komplexpolymere annähern. Anhand der so gewonnenen Erkenntnisse kann die eigentliche lumophore Gruppe innerhalb der Komplexpolymere auf sechs Fluoreneinheiten mit einem mittig sitzenden Iridiumkomplex beschrieben werden.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Organic light emitting diodes (OLEDs) experienced an increasing interest in scientific research as well as in commercial applications. An existing problem of these OLEDs is the limited efficiency when materials are used, on which the light emission is based von fluorescence. By the use of phosphorescent materials, the efficiency can be raised considerably. A main goal of the following thesis was the synthesis of semiconducting polymers, which are containing phosphorescent complexes for the application in organic light emitting diodes. These materials should be based on iridium complexes and polyfluorenes. As a first step, iridium complexes with differently substituted phenylpyridine ligands, which could act as comonomeric units, were syntesized. In a following step dibromofluorenes were copolymerized with various amounts of the iridum complexes described above via the yamamoto protocol. Furthermore the synthesis of triplett-emitting polymers via the suzuki protocol was tried. However, unlike the yamamoto reaction only oligomeric products could be obtained. A further intention of this paper was the characterization of the spectroscopic properties of both the iridium complexes and the complex containing polyfluorenes. Therefor UV/Vis- and photoluminescence spectra were measured. In the case of the monomer complexes this has shown, that the emission spectra will be dominated by the ligand which exhibits the energetically lowest triplett state. In the case of the complex containing polyfluorenes it can be seen that the emission spectra are nearly identical in spite of various amounts or different structures of the copolymerized iridium complex. Finally the lifetimes of the excited states in the monomer complexes and the complex polymers were determined by laser-pulse spectroscopic methods. In the last part the synthesis of discrete lumophor systems are described. The motivation was to figure out the reason of the differences between the monomer complexes and the complex polymers. Mono- and difluorene units were coupled onto the iridium complexes and the spectroscopic properties were measured. This showed the tendency, as longer the coupled fluorene units are as more the emission and absorption spectra are comparable to the spectra obtained by the complex polymers. Due to these results the conclusion can be drawn, that the effective lumophoric group inside the complex polymer contains six fluorene units with an iridium complex in the middle.English
Uncontrolled Keywords: Iridiumkomplexe Triplettemitter halbleitende Polymere OLED organische Leuchtdioden Polyfluoren
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Iridiumkomplexe Triplettemitter halbleitende Polymere OLED organische Leuchtdioden PolyfluorenGerman
iridium complexes triplett emitters semiconducting polymers organic light emitting diode polyfluorens oledEnglish
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Divisions: Fachbereich Chemie
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:23
Last Modified: 07 Dec 2012 11:54
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-10928
License: Creative Commons: Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0
Referees: Rehahn, Prof. Dr. Matthias and Plenio, Prof. Dr. Herbert
Refereed: 23 June 2008
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/1092
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