Strukturelle und photophysikalische Eigenschaften des organischen elektrolumineszierenden Materials Tris(8-hydroxyquinolin)aluminum (Alq3) und deren Bedeutung für organische Leuchtdioden
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Tris(8-hydroxyquinolin)aluminium (Alq3) gehört nach wie vor zu den am häufigsten verwendeten Materialien im Bereich der organischen Leuchtdioden (OLEDs), die durch Vakuumdeposition von niedermolekularen Substanzen hergestellt werden. Trotz seiner weiten Verbreitung als Elektronentransportmaterial und als Matrix für fluoreszierende oder phosphoreszierende Farbstoffe waren zahlreiche Fragen hinsichtlich seiner photophysikalischen Eigenschaften nur unzureichend untersucht. Es war zu erwarten, dass die Beantwortung dieser Fragen weiter gehende Auswirkungen auf das Verständnis von OLEDs aus molekularen Materialien hat. Im Rahmen dieses Projekts wurde die Phosphoreszenz des Alq3 – die eigentlich einen Tieftemperatureffekt darstellt – erstmals bei Raumtemperatur sichtbar gemacht. Dazu wurde Alq3 verdünnt in einer Polymermatrix hergestellt, um bimolekulare Prozesse zu unterdrücken. Mittels einer neu entwickelten Messmethode wurde ein molekularer Umwandlungsprozess in einen bisher unbekannten langlebigen Zustand identifiziert und charakterisiert, bei dem es sich vermutlich um ein nicht-strahlendes Unterniveau des Triplettzustands handelt. Dieser Umwandlungsprozess stellt einen neuen fundamentalen Verlustkanal dar und ist insbesondere für den Betrieb bei hohen Anregungsdichten von Interesse. Insgesamt zeigte sich, dass bimolekulare Prozesse sowohl bei der Besetzung wie auch der Entvölkerung des Triplettzustands eine wesentliche Rolle spielen. Weitere Untersuchungen betrafen den Einfluss eines Magnetfeldes auf die Elektrolumineszenz sowie nicht-strahlende Prozesse in phosphoreszierenden OLEDs, die die strahlende Effizienz des Emittermaterials reduzieren.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Photophysikalische Prozesse und Lichtextraktion in organischen Leuchtdioden. Dissertation, Universität Augsburg 2008
Nils A. Reinke
- Comprehensive efficiency analysis of organic light-emitting devices. J. of Photonics for Energy 1 (2011) 011006
D.S. Setz, T.D. Schmidt, M. Flämmich, S. Nowy, J. Frischeisen, B.C. Krummacher, T. Dobbertin, K. Heuser, D. Michaelis, N. Danz, W. Brütting, A. Winnacker
- Degradation effect on the magnetoresistance in organic light emitting diodes. Synth. Met. 161 (2011) 637-641
T.D. Schmidt , A. Buchschuster, M. Holm, S. Nowy, J.A. Weber, W. Brütting
- Strategies for light extraction from surface plasmons in organic lightemitting diodes. J. of Photonics for Energy 1 (2011) 011004
J. Frischeisen, B.J. Scholz, B.J. Arndt, T.D. Schmidt, R. Gelhaar, C. Adachi, W. Brütting
